专利名称：转移叠层的方法以及制造半导体器件的方法
技术领域：
本发明涉及转移叠层的方法。此外，本发明涉及具有由半导体元件，典型地说是由薄膜晶体管构成的电路的半导体器件的制造方法，其中，包含半导体元件的待要剥离的物体被转移到衬底。例如，本发明涉及典型为液晶模块的电光器件、典型为EL模块的发光器件、或安装这种器件作为其部件的电子装置。
背景技术：
近年来，注意力已经被集中在利用形成在具有绝缘表面的衬底上的半导体层(厚度约为几nm到几百nm)来制作薄膜晶体管的技术上。薄膜晶体管被广泛地应用于诸如集成电路和电光器件之类的电子装置中，特别是已经加速了薄膜晶体管作为图象显示器件的开关元件的开发。 已经预想了利用这种图象显示器件的许多不同的应用，特别是在便携式装置中的应用已经登上了中心舞台。期望有重量轻、耐冲击、并能够承受一定形变的装置。玻璃和石英目前常常被用于薄膜晶体管衬底，而这些衬底的缺点是重而易破裂。而且，难以制作大尺寸的玻璃和石英衬底，因此，从大批量生产的观点看，玻璃和石英不适合于作为薄膜晶体管的衬底。因而已经尝试在重量轻和耐用的塑料衬底上，典型为诸如塑料膜之类的具有柔性的衬底上制作薄膜晶体管。但目前的情况是塑料的抗热性差，因而制作薄膜晶体管的最高工艺温度必须低。结果，无法制作电学特性与制作在诸如玻璃衬底和石英衬底之类的抗热性比较高的衬底上的薄膜晶体管一样好的薄膜晶体管。另一方面，已经提出了用来从衬底剥离通过分离层存在于衬底上的待要剥离的物体的剥离方法。例如，JP 10-125929A(第4-10页)和JP 10-125931A(第6-10页)讨论的技术就是这种方法，其中，形成了由非晶硅(或结晶硅)组成的分离层，并借助于将激光通过衬底从而放出包含在非晶硅中的氢而在非晶硅(或结晶硅)中发展出空气隙。然后从待要剥离的物体剥离衬底。此外，在JP 2002-217391A(第 3-6页，图 9)中，报道了相似于 JP 10-125929A和 JP10-125931A技术的工艺，用来形成由非晶硅(或结晶硅)组成的分离层；利用可溶于水的暂时粘合层，在待要剥离的物体(在公报中称为待要剥离的层，典型指的是薄膜晶体管)的表面上形成第二衬底(暂时转移部件)；通过衬底将激光照射到分离层间绝缘膜；从待要剥离的物体剥离第一衬底(玻璃衬底)，从而将待要剥离的物体转移到第三衬底(膜)上；将第三衬底浸入水中，溶解可溶于水的暂时粘合层；以及从第二衬底剥离待要剥离的物体，从而暴露待要剥离的物体的表面。但利用JP 10-125929A和JP 10-125931A所公开的方法，采用透光性良好的衬底是重要的，因此，存在着能够被使用的衬底受到限制的问题。而且，为了提供足以通过衬底并引起包含在非晶硅中的氢放出的能量，必须有比较大功率的激光辐照，因此，存在着激光可能损伤待要剥离的物体的问题。
而且，若在元件制造工艺中执行高温热处理，则当用上述方法在分离层上制造元件时，包含在分离层中的氢发生扩散并被减少，从而存在着即使激光被辐照到分离层也无法充分进行剥离的问题。此外，转移部件被用固化粘合剂固定到待要剥离的物体的表面，因此，当从待要剥离的物体剥离衬底时，待要剥离的物体的表面，例如薄膜晶体管的表面，具体地说是布线或象素电极，不被暴露，因此，在剥离掉衬底之后，难以估计待要剥离的物体的特性。对于用具有这种结构的待要剥离的物体制造液晶显示器件或发光器件的情况，此结构成为其中多个衬底彼此键合的结构，且液晶显示器件或发光器件的厚度变得更大，因而存在着当使用液晶显示器件或发光器件时无法将电子装置做得更小的问题。而且存在着来自液晶显示器件的后照光的投射光以及发光器件中发光元件发射的光都无法有效地出射的问题。
在JP 2002-217391A所公开的发明中，待要剥离的物体和第二衬底被可溶于水的粘合剂键合，但被暴露于水的可溶于水粘合剂的表面区域实际上是很小的，因而存在着剥离第二衬底很费时间的问题。关于这一问题，借助于清除部分第二衬底并暴露暂时粘合层更大的表面区域，有可能缩短剥离时间。在此情况下，第二衬底是一次性的，但存在着当在第二衬底中采用诸如石英玻璃或稀有材料之类的昂贵材料时会提高成本的问题。此外，若有机树脂被用于是为待要剥离的物体的薄膜晶体管的层间绝缘膜，则存在着由于有机树脂容易吸收潮气而使层间绝缘膜体积膨胀且薄膜变形，薄膜晶体管布线从而会剥离的问题。
发明内容
考虑到上述问题而提出了本发明，本发明的目的是提供一种将待要剥离的物体键合到转移部件上的方法，此待要剥离的物体在短时间内从衬底被剥离，而不对叠层中待要剥离的物体造成损伤。根据本发明，提供了一种转移叠层的方法，它包括在衬底上形成剥离层和待要剥离的物体；通过可剥离的粘合剂媒质，键合待要剥离的物体和支座；用物理方法从剥离层剥离待要剥离的物体，然后将待要剥离的物体键合到转移部件上；以及从待要剥离的物体剥离支座和双面胶带。而且，根据本发明，提供了一种转移叠层的方法，它包括在衬底上形成剥离层和待要剥离的物体；通过可剥离的粘合剂媒质，键合待要剥离的物体和支座；用物理方法从剥离层剥离待要剥离的物体，然后将待要剥离的物体的一面键合到第一转移部件上；从待要剥离的物体剥离支座和可剥离的粘合剂媒质；以及将待要剥离的物体的另一面键合到第二转移部件。而且，根据本发明，提供了一种制造半导体器件的方法，它包括形成剥离层和待要剥离的物体，包括衬底上的半导体元件；通过可剥离的粘合剂媒质，键合待要剥离的物体和支座；用物理方法从剥离层剥离待要剥离的物体，然后将待要剥离的物体键合到转移部件上；以及从待要剥离的物体剥离支座和可剥离的粘合剂媒质。而且，根据本发明，提供了一种制造半导体器件的方法，它包括在衬底上形成剥离层和待要剥离的物体；通过可剥离的粘合剂媒质，键合待要剥离的物体和支座；用物理方法从剥离层剥离待要剥离的物体，然后将待要剥离的物体的一面键合到第一转移部件上；从待要剥离的物体剥离支座和可剥离的粘合剂媒质；以及将第二转移部件键合到待要剥离的物体的另一面。而且，半导体元件是薄膜晶体管、有机薄膜晶体管、有机薄膜晶体管、薄膜二极管、光电转换元件、或电阻元件。通过娃PIN结制成的光电转换元件可以作为光电转换元件的典型例子。而且，待要剥离的物体具有接触剥离层的氧化物层，典型为氧化硅或金属氧化物组成的单层，或其叠层结构。而且，剥离层是金属膜或氮化物膜。此金属膜或氮化物膜包括含有选自由钛、铝、钽、鹤、钥、铜、铬、钕、铁、镍、钴、钌、错、钮、锇、铱组成的组的元素的单层、主要含有这些元素的合金材料、或这些元素的氮化物、或它们的叠层结构。而且，可剥离粘合剂媒质是能够被热剥离的粘合剂(以下称为热剥离粘合剂)和/或能够被紫外线辐照剥离的粘合剂(以下称为紫外线剥离粘合剂)。 而且，塑料，典型地说是具有塑料膜那样的柔性的塑料，能够成为第一转移部件的典型例子。而且，防水性差的材料(例如用于转移部件的纸、布料、木材、以及金属)能够被用于第一转移部件。而且还能够采用具有导热性的材料。而且，塑料，典型地说是具有塑料膜那样的柔性的塑料，能够成为第二转移部件的典型例子。而且，防水性差的材料(例如用于转移部件的纸、布料、木材、以及金属)能够被用于第一转移部件。而且还能够采用具有导热性的材料。而且，物理方法的典型例子包括使用手工和从喷嘴喷出的气体风压的方法以及用诸如超声波之类的较小的力来进行剥离的方法。注意，其中在衬底二侧上形成粘合剂的带状材料(双面胶带)、相似的片状材料(双面胶片)、相似的膜状材料(双面胶膜)等，能够成为可剥离粘合剂媒质的例子。虽然下面将用双面胶带作为各个实施方案模式和实施方案中可剥离粘合剂媒质的典型例子来解释本发明，但也可以对其使用双面胶片和双面胶膜。
在附图中图1A-1E示出了本发明实施方案模式I的概念；图2A-2D是剖面图，示出了根据本发明实施方案I的有源矩阵衬底的制造工艺；图3A-3D是剖面图，示出了根据本发明实施方案I的有源矩阵衬底的制造工艺；图4A-4C是剖面图，示出了根据本发明实施方案I的有源矩阵衬底的制造工艺；图5A和5B是剖面图，示出了根据本发明实施方案I的有源矩阵衬底的制造工艺；图6A和6B是剖面图，分别示出了根据本发明实施方案I的有源矩阵衬底的剥离工艺和转移工艺；图7A和7B是剖面图，示出了根据本发明实施方案2的EL模块的制造工艺；图8是根据本发明实施方案3的EL模块的俯视图；图9A和9B是剖面图，示出了根据本发明实施方案4的液晶模块的制造工艺；图10是根据本发明实施方案5的液晶模块的俯视图11A-11F示出了本发明的实施方案模式2的概念；图12A-12F示出了其中应用了本发明实施方案6的电子装置；图13A-13C示出了其中应用了本发明实施方案6的电子装置；图14A和14B示出了根据本发明实施方案I制造的TFT的电学特性；而图15是照片，示出了根据本发明实施方案2制造的EL模块。
具体实施例方式实施方案模式下面解释本发明的各个实施方案模式
「实施方案模式11主要用图1A-1E来解释利用本发明的典型转移方法的手续。首先，参照图IA来描述。参考号10表不衬底,参考号11表不剥离层，参考号12表示氧化物层，参考号13表示待要剥离的物体，且包括氧化物层12。玻璃衬底、石英衬底、陶瓷衬底等能够被用作衬底10。而且，也可以使用硅衬底、金属衬底、以及不锈钢衬底。是为氮化物层或金属层的剥离层11，被形成在衬底10上。金属层的典型例子包括由选自由钛(Ti)、铝(Al)、钽(Ta)、钨(W)、钥(Mo)、铜(Cu)、铬(Cr)、钕(Ne)、铁(Fe)、镍(Ni)、钴(Co)、钌(Ru)、错(Rh)、钮(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)组成的组的元素组成的单层、或主要含有上述元素的合金、或它们的叠层结构。氮化物层的典型例子是由上述金属元素的氮化物，例如氮化钛、氮化钨、氮化钽、或氮化钥组成的单层，或它们的叠层结构。接着，在是为氮化物层或金属层的剥离层11上，形成包含氧化物层12的待要剥离的物体13。采用氧化硅、氮氧化硅、或金属氧化物的氧化物层，可以被形成为氧化物层12。注意，可以用诸如溅射、等离子体CVD、涂敷之类的任何成膜方法，来形成氧化物层12。在待要剥离的物体13中，还可以包括半导体元件(例如薄膜晶体管、有机薄膜晶体管、薄膜二极管、光电转换元件、电阻元件等)。接着，参照图IB来进行描述。双面胶带14的一个表面被键合到待要剥离的物体13上。采用了涂敷有紫外线剥离粘合剂或热剥离粘合剂的双面胶带。若此时气泡进入到待要剥离的物体13与双面胶带14之间，则在稍后的剥离工艺中容易在待要剥离的物体13中产生破裂，因此，进行键合时要使气泡不进入到待要剥离的物体13与双面胶带14之间。注意，在此工艺中利用胶带安装装置，能够在短时间内执行键合，致使气泡不进入到待要剥离的物体13与双面胶带14之间。双面胶带14的另一面被键合到支座15。支座15可以是例如石英玻璃、金属、陶瓷等。此时必须将支座15牢固地固定到双面胶带14。这是为了防止支座15和双面胶带14在待要剥离的物体13从衬底10剥离时首先剥离。注意，在此工艺中，利用加压机，能够在短时间内将双面胶带键合到支座。接着，参照图IC来进行描述。借助于将物理力施加到由氮化物层或金属层组成的剥离层11和氧化物层12，剥离层11被从待要剥离的物体13剥离。此处示出了一个例子，其中衬底的机械强度足够。若剥离层11与氧化物层12之间的粘合牢固，且衬底10的机械强度低，则在剥离过程中存在着衬底10会破裂的危险。因此，若在例如塑料、玻璃、金属、陶瓷等支座(图中未示出)被安装到衬底背面(其上不形成剥离层的表面)之后进行剥离，就有可能进行更有效的剥离。注意，物理力是诸如人手施加的手工力、从喷嘴喷出的气体的速度力、以及超声波之类的比较小的力。
下面参照图ID来进行描述。用粘合剂16将待要剥离的物体13键合到转移部件17。注意，可以用能够被反应剥离的粘合剂(以下表示为反应硬化粘合剂)、能够被热剥离的粘合剂(以下表示为热硬化粘合剂)、或诸如紫外线硬化粘合剂之类的能够被光剥离的粘合剂(以下表示为光硬化粘合剂)作为粘合剂16。环氧树脂、丙烯酸树脂、硅树脂等，能够成为其典型例子。接着，参照图IE来进行描述。待要剥离的物体13与双面胶带14被剥离开。若紫外线剥离双面胶带被用作双面胶带14，则能够借助于短时间辐照紫外光，具体地说是辐照50-100秒钟，来进行剥离。而且，若热剥离双面胶带被用作双面胶带14，则能够借助于加热衬底来进行剥离。在此情况下，加热温度被设定为90-150°C，最好是110-120°C，且加热时间短到2-3分钟。支座15与双面胶带14被首先剥离开，然后，待要剥离的物体13与双面胶带14被剥离开。利用上述各个步骤，能够将待要剥离的物体转移到转移部件上。注意，分离衬底也可以被安装在暴露的待要剥离的物体上。注意，如在本说明书中所用的那样，术语转移部件表示在衬底从待要剥离的物体被剥离之后，待要剥离的物体被键合于其上的物体。对用于转移部件的材料没有限制，可以采用诸如塑料、玻璃、金属、陶瓷之类的任何材料。同样，如在本说明书中所用的那样，术语支座表示当用物理方法剥离衬底时，待要剥离的物体被键合于其上的物体。对用于支座的材料没有限制，可以采用诸如塑料、玻璃、金属、陶瓷之类的任何材料。而且，对转移部件或支座的形状没有限制，它们可以具有平坦表面、弯曲表面、柔性、以及薄膜形状。而且，若最优先考虑重量要轻，则最好采用薄膜形状的塑料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚硫醚乙二醇(PES)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、尼龙、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、由具有极性基的降冰片烯树脂制成的ARTON(JSP公司制造的)之类。诸如氮化铝或氮氧化铝之类的具有导热性的薄膜也可以被形成在这些塑料的表面上。而且，铁、铜、铝、氮化铝、氧化镁等也可以被分散在这些塑料中。对于诸如CPU之类的执行高速运行的半导体电路或存储器被制作在待要剥离的物体上的情况，若这种塑料被用于转移部件，则对于转移部件，有可能吸收由于驱动而产生的热。而且，在本发明中不存在浸入工艺，防水性差的材料(例如用于转移部件的纸、布料、木材、以及金属)因而也能够被用于转移部件。而且，也能够采用具有导热性的树脂。此夕卜，还有可能采用其上制作半导体元件的半导体器件(例如逻辑电路、存储器、驱动电路、电源电路、或开关)作为转移部件，并将分立的半导体器件转移到转移部件上。在此情况下，能够审查各个半导体器件的特性，并能够仅仅层叠具有优异特性的那些器件(无缺陷的器件)。因而能够有效地提高总体成品率。「实施方案模式2]此处解释用于本发明转移工艺的可剥离粘合剂媒质(双面胶带被用作典型例子)的结构。解释图IlA和图IlB。用于本发明的双面胶带是这样一种双面胶带，其中，具有第一粘合剂510的第一衬底502与具有第二粘合剂503的第二衬底504被固化的粘合剂505连结到一起。热剥离粘合剂和/或紫外线剥离粘合剂能够被用于第一粘合剂或第二粘合齐U。而且，可被光(可见光、红外光等)辐照剥离的粘合剂以及可被化学反应剥离的粘合剂(反应剥离粘合剂)也能够被用来代替紫外线剥离粘合剂和热剥离粘合剂。热剥离粘合剂和紫外线剥离粘合剂在本实施方案模式中被用作典型例子。注意，也可以采用其它的粘合剂。注意，在本实施方案模式中，第一粘合剂501指的是键合到支座506的粘合剂，而第二粘合剂509指的是键合到待要剥离的物体507的粘合剂。图IlB示出了在第一粘合剂508中采用热剥离粘合剂而在第二粘合剂509中采用 紫外线剥离粘合剂的例子，但对于这一组合不存在限制。如图IlC所示，也能够在第一粘合剂510中采用紫外线剥离粘合剂而在第二粘合剂511中采用热剥离粘合剂。此外，也可以在第一粘合剂和第二粘合剂中采用相同的粘合剂类型。图IlD示出了在第一粘合剂512和第二粘合剂513中采用热剥离粘合剂的例子，而图IlE示出了在第一粘合剂514和第二粘合剂515中采用紫外线剥离粘合剂的双面胶带。另一方面，虽然图11A-11E示出了其中第一衬底502与第二衬底504被键合的双面胶带，但如在图IlF中那样，第一衬底516的二个面也可以具有热剥离粘合剂517和/或紫外线剥离粘合剂518。注意，虽然在本实施方案模式中示出了在一个或多个衬底的二个面上具有粘合剂的可剥离粘合剂媒质，但可剥离粘合剂媒质不局限于这些。仅仅由可剥离粘合剂组成的粘合剂媒质也能够被应用于本发明。实施方案「实施方案11利用图2A-6B来解释本发明的实施方案。此处解释将具有薄膜晶体管的叠层转移到待要剥离的物体的方法。首先，解释在同一个衬底上与制作在象素部分外围中的驱动电路TFT同时制造象素部分的方法。参照图2A来进行描述。是为氮化物膜或金属膜的剥离层101、氧化物层102、是为基底膜的氧化硅膜103、以及非晶硅膜104，被形成在衬底100上，且包含镍的溶液105被涂敷在顶部上。在本实施方案中，玻璃衬底被用作衬底100，但衬底100不局限于玻璃，也可以采用石英衬底、半导体衬底、金属衬底、陶瓷衬底等。而且，若金属膜被用于剥离层101，则由选自由钛(Ti)、铝(A I)、钽(Ta)、钨(W)、钥(Mo)、铜(Cu)、铬(Cr)、钕(Ne)、铁(Fe)、镍(Ni)、钴(Co)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)的元素组成的单层、或主要含有上述元素的合金或化合物、或它们的叠层，可以被用于剥离层101。另一方面，若氮化物膜被用于剥离层101，则可以采用由氮化钛、氮化钨、氮化钽、或氮化钥组成的单层或它们的叠层。此处采用用溅射方法形成的厚度为50nm的鹤月旲。而且，由氧化硅或金属氧化物组成的厚度为10-600nm，最好为150_200nm的单层，或这些单层的叠层结构，可以被用作氧化物层102。此处采用用溅射方法形成的膜厚度为200nm的氧化硅层。金属层101与氧化物层102之间的键合力相对于热处理是强的，不引起剥离等，因而能够在氧化物层中，在氧化物层与金属层之间的界面处，或在氧化物层与氮化物层之间的界面处，简单地用物理方法进行剥离。而且，用等离子体CVD方法，在淀积温度为400°C，SiH4和N2O的材料气体流速分别为4sccm和800sccm的成膜条件下形成的膜厚度为10_200nm(最好为50nm)的氮氧化娃膜(组分比为Si = 32%，O = 27%，N= 24%，H= 17% )，被用作基底绝缘层103。接着，用等离子体CVD方法，在成膜温度为300°C下，用SiH4作为成膜气体，形成膜厚度为25-80nm，在本实施方案中为54nm的非晶硅膜104。注意，对半导体膜材料没有限制，可以用已知的方法(例如溅射、LPCVD、等离子体CVD等)，用硅和硅锗合金(SixGei_x，其中x=O. 0001-0. 02)等，来形成非晶硅膜104。而且，可以恰当地调整镍溶液105的浓度。在本实施方案中，含有IOppm重量比的镍的镍乙酸盐溶液被采用，并被甩涂机涂敷到非晶硅膜上。用溅射方法将镍元素加入到非晶硅膜的整个表面的方法，也可以被用来代替涂敷。 接着，参照图2B来进行描述。借助于执行热处理，非晶半导体膜被晶化。在热处理中，可以采用电炉热处理或强光辐照。若在电炉中执行热处理，则可以在500-650°C的温度下进行4-24小时。此处，在脱氢热处理(在500°C下加热I小时)之后，执行晶化热处理(在550°C下加热4小时)，从而得到结晶硅膜106。注意，此处用炉子热处理来执行非晶半导体膜的晶化，但也可以用灯退火装置来执行晶化。还要注意的是，虽然此处采用了利用镍作为促进硅晶化的金属元素的晶化技术，但也可以采用其它已知的晶化技术，例如固相生长或激光晶化。接着，在空气中，或在氧气氛中，辐照第一激光(XeCl，波长为308nm)，以便在用氢氟酸之类清除结晶半导体膜表面上的氧化物膜之后修复残留在晶粒中的缺陷并改善结晶性。波长等于或小于400nm的准分子激光以及YAG激光器的二次谐波或三次谐波，被用作此激光。无论采用哪种激光，都使用重复频率约为ΙΟ-ΙΟΟΟΗζ的脉冲激光。此激光被光学系统会聚成100-500mJ/cm2，然后在以90-95%的重叠比被辐照的情况下，在硅膜表面上扫描。此处，第一激光以30Hz的重复频率和393mJ/cm2的能量密度在空气中辐照。注意，第一激光辐照由于在空气中或在氧气氛中执行，故在表面上形成氧化物膜。然后用稀释的氢氟酸清除此氧化物膜，再用液态臭氧在表面上形成极薄的氧化物膜。接着，执行少量杂质(硼或磷)的掺杂，以便控制薄膜晶体管的阈值(图中未示出)。此处采用离子掺杂方法，其中双硼烷(B2H6)被等离子体激发而不分离质量。掺杂条件如下被氢稀释到1%的双硼烷以30sccm的流速被引入到工作室中，并施加15kV的加速电压。剂量约为lX1013/cm2的硼于是被加入到非晶半导体膜。接着，参照图2C来进行描述。非晶半导体膜的表面然后被液态臭氧(aqueousozone)处理120秒钟,形成由l_5nm厚的氧化物膜组成的势鱼层107。接着，用溅射方法在势垒层107上形成厚度为50nm的成为吸杂位置的包含氩元素的非晶硅膜108。在本实施方案中，可以恰当地调整成膜条件，并采用溅射方法。成膜压力被设定为0. 3Pa,気气流速被设定为50sccm,成膜功率被设定为3kW,而成膜温度被设定为150°C。注意，在上述条件下，包含在非晶硅膜中的氩元素的原子浓度为3X102°/cm3-6X 102CI/cm3,而氧的原子浓度为I X 1019/cm3-3X 1019/cm3。然后在电炉中于550°C下进行4小时热处理，从而执行金属元素吸杂。接着，参照图2D来进行描述。用NMD 3溶液(包含O. 2-0. 5%氢氧化四甲铵的水溶液)，并利用势垒层106作为腐蚀停止层清除包含氩元素作为吸杂位置的非晶硅膜108。然后用稀释的氢氟酸清除氧化物膜势垒层。接着，参照图3A来进行描述。用液态臭氧对得到的结晶半导体膜的表面进行处理，形成极薄的氧化物膜(图中未示出)。在其上形成由抗蚀剂组成的掩模，并被图形化，结晶半导体膜接着被腐蚀成预定的形状，形成分隔开的半导体层121-124。然后清除抗蚀剂组成的掩模。接着，在清洗硅膜表面之后，形成成为栅绝缘膜的以硅作为其主要成分的绝缘膜125。在本实施方案中，用3化4和队0作为成膜气体，在4/8008(^111的气体流速下，在4001的成膜温度下，用等离子体CVD方法，形成膜厚度为155nm的氮氧化硅膜。
接着，在栅绝缘膜上层叠厚度为20-100nm的第一导电膜和厚度为100_400nm的第二导电膜。依次在栅绝缘膜上层叠厚度为30nm的氮化钽(TaN)膜126，并在氮化钽(TaN)膜上层叠厚度为370nm的钨(W)膜127。第一导电膜和第二导电膜由选自钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钥(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)的元素、或主要包含这些元素的合金或化合物组成。而且，半导体膜，典型为其中已经掺杂了诸如磷之类的杂质的多晶硅膜，以及由银、钯、铜组成的合金膜(AgPdCu合金膜)，也可以被用作第一导电膜和第二导电膜。而且，对采用双层结构没有限制，例如也可以采用三层结构，其中依次层叠膜厚度为50nm的钨膜、膜厚度为500nm的铝和硅(Al-Si合金膜)、以及膜厚度为30nm的氮化钛膜。而且，若采用三层结构，则也可以用氮化钨来代替第一导电膜中的钨，也可以用铝和钛的合金代替第二导电膜中的铝和硅的合金，并也可以用钛膜代替第三导电膜中的氮化钛膜。而且，也可以采用单层结构。接着，参照图3B来进行描述。借助于在光刻工艺中暴露于光而形成由抗蚀剂组成的掩模128-131，并执行第一腐蚀工艺以便形成栅电极和布线(图中未示出)。在第一和第二腐蚀条件下执行第一腐蚀工艺。可以用ICP (感应耦合等离子体)腐蚀方法来进行腐蚀。在使用ICP腐蚀时，借助于适当地调整腐蚀条件(例如施加到线圈形电极的电能量、施加到衬底侧电极的电能量、衬底侧电极的温度等)，薄膜能够被腐蚀成具有所需的锥形形状。注意，氯气体，典型为氯气(Cl2)、三氯化硼(BCl3)、四氯化硅(SiCl4)、四氯化碳(CCl4)等，氟气体，典型为四氟化碳(CF4)、六氟化硫(SF6)、三氟化氮(NF3)等，以及氧(O2)，能够被适当地用作腐蚀气体。在本实施方案中于第一腐蚀条件下进行腐蚀，利用四氟化碳(CF4)、氯气(Cl2)、以及氧(O2)作为腐蚀气体，将各个气体的流速设定为25/25/lOsccm，并在I. 5Pa的压力下将500W的RF(13. 56MHz)功率引入到线圈形电极，从而产生等离子体。150W的RF(13. 56MHz)功率还被引入到衬底侧(样品台)，从而实际上施加负自偏置电压。注意，衬底侧上电极表面区域的尺寸为12. 5cmX12. 5cm，而线圈形电极的表面区域(其上形成线圈的石英圆盘)的尺寸是直径为25cm。钨膜被第一腐蚀条件腐蚀，且第一导电层的边沿部分取锥形形状。钨膜在第一腐蚀条件下的腐蚀速率为200. 39nm/min，而氮化钽膜的腐蚀速率为80. 32nm/min,因此，钨对氮化钽的选择比约为2. 5。而且，在第一腐蚀条件下，钨的锥角变成约为26度。接着，腐蚀条件被改变到第二腐蚀条件而不清除由抗蚀剂组成的掩模128-131。然后以大约15秒的时间周期进行腐蚀，利用四氟化碳(CF4)和氯气(Cl2)作为腐蚀气体，将各个气体的流速设定为30/30sccm，并在I. 5Pa的压力下将500W的RF (13. 56MHz)功率引入到线圈形电极，从而产生等离子体。IOW的RF(13. 56MHz)功率还被引入到衬底侧(样品台)，从而实际上施加负自偏置电压。在四氟化碳(CF4)和氯气(Cl2)被混合的第二腐蚀条件下，钨膜和氮化钽膜被腐蚀相似的量。钨膜在第二腐蚀条件下的腐蚀速率为58. 97nm/min,而氮化钽膜的腐蚀速率为66. 43nm/min，注意，还可以增加大约10-20%的腐蚀时间，以便执行腐蚀而不在栅绝缘膜上留下任何残留物。于是由第一腐蚀工艺形成了包括第一导电层和第二导电层(第一导电层132a-135a以及第二导电层132b_135b)的第一形状导电层132-135。成为栅绝缘膜的绝缘膜125被腐蚀大约10-20nm,而未被第一导电层131-134覆盖的区域成为一个被减薄了的栅绝缘膜136。 接着，参照图3C来进行描述。接着执行第二腐蚀工艺而不清除由抗蚀剂组成的掩模128-131。此处以大约25秒的时间周期进行腐蚀，利用六氟化硫(SF4)、氯气(Cl2)、以及氧(O2)作为腐蚀气体，将各个气体的流速设定为24/12/24SCCm，并在2. OPa的压力下将700W的RF(13. 56MHz)功率引入到线圈形电极，从而产生等离子体。4W的RF(13. 56MHz)功率还被引入到衬底侧(样品台)，以便充分地施加负自偏置电压。钨(W)被第二腐蚀工艺腐蚀的速率为227. 3nm/min，且钨对氮化钽(TaN)的选择比为7. I。作为绝缘膜的氮氧化硅膜的腐蚀速率为33. 7nm/min，且W对氮氧化硅膜的选择比为6. 83。这样，当在腐蚀气体中采用六氟化硫(SF6)时，对绝缘膜136的选择比就高，因而能够抑制薄膜减薄。用第二腐蚀工艺来形成第二导电层137b_140b。是为钨膜的第二导电层137b-140b的锥角成为大约70度。另一方面，第一导电层几乎完全不被腐蚀，并成为第一导电层137a-140a。而且，由抗蚀剂组成的掩模128-131由于第二腐蚀工艺而成为掩模145-148。接着，参照图3D来进行描述。在清除由抗蚀剂组成的掩模145-148之后，执行第一掺杂工艺，从而得到图3D的状态。可以用离子掺杂或离子注入来执行此掺杂工艺。离子掺杂的条件是以5X IO1Vcm2的剂量和50kV的加速电压来进行磷⑵掺杂。也可以用As (砷)来代替P(磷)作为提供η型导电性的杂质元素。在此情况下，第一导电膜131-134以及第二导电膜137-140成为对提供η型导电性的杂质元素的掩模，并以自对准方式形成第一杂质区141-144。提供η型导电性的杂质元素以I X IO16-I X IO1Vcm3的浓度被加入到第一杂质区141-144。此处，浓度范围与第一杂质区相同的各个区域被称为η区。注意，虽然在本实施方案中，在清除抗蚀剂组成的掩模145-148之后执行第一掺杂工艺，但也可以不清除由抗蚀剂组成的掩模145-148而执行第一掺杂工艺。接着，参照图4Α来进行描述。形成由抗蚀剂组成的掩模150-153，并执行第二掺杂工艺。掩模150是保护用来形成驱动电路的P沟道TFT的半导体层的沟道形成区以及此沟道形成区外围区域的掩模。掩模151是保护用来形成驱动电路的η沟道TFT的半导体层的沟道形成区以及此沟道形成区外围区域的掩模。掩模152和153是保护用来形成象素区TFT的半导体层的沟道形成区以及此沟道形成区外围区域的掩模。
第二掺杂工艺中的离子掺杂条件是以3. 5 X IO1Vcm2的剂量和65kV的加速电压来进行磷(P)掺杂。从而形成第二杂质区155。提供η型导电性的杂质元素以I X IO20-I X IO21/cm3的浓度被加入到第二杂质区155。此处，浓度范围与第二杂质区相同的各个区域被称为η+区。接着，参照图4Β来进行描述。清除由抗蚀剂组成的掩模150-153，重新形成由抗蚀剂组成的掩模158，并执行第三掺杂工艺。用第三掺杂工艺，在驱动电路中形成第三杂质区150-161以及第四杂质区162-164，其中，提供P型导电性的杂质元素被加入到形成P沟道TFT的半导体层。进行杂质元素的加入，致使提供P型导电性的杂质元素以I X IO2ci-I X 1021/cm3的浓度被加入到第三杂质区159-161。注意，虽然在先前工艺中被加入了 P(磷)的第三杂质区159-161中存在着一些区域(η-区)，但提供P型导电性的杂质元素以1.5-3倍于提供η型导电性的杂质元素的浓度被加入，第三杂质区159-161中的导电类型因而成为P型。此 处，浓度范围与第三杂质区相同的各个区域被称为P+区。而且，进行杂质元素的加入，致使提供P型导电性的杂质元素以I X IO18-I X IO20/cm3的浓度被加入到第四杂质区162-164。此处，浓度范围与第四杂质区相同的各个区域被称为P-区。于是，用上述各个工艺就在各个半导体层中形成了具有η型导电性或P型导电性的杂质区。导电层137-140成为TFT的栅电极。接着，参照图C来进行描述。在形成厚度为IOOnm的由氮化硅膜组成的第一钝化膜165之后,在300-550°C的温度下进行1-12小时的热处理。半导体层于是被氢化。在本实施方案中，在氮气气氛中，于410°C下进行I小时热处理。此工艺是用包含在第一钝化膜165中的氢来终止半导体层中的悬挂键的工艺。接着，在第一钝化膜上形成由无机绝缘体或有机绝缘体组成的第一层间绝缘膜166。正型光敏有机树脂和负型光敏有机树脂能够被用作有机绝缘体。对于采用光敏有机树脂的情况，若用光刻工艺执行曝光过程，然后腐蚀光敏有机树脂，则能够形成具有弯曲部分的第一窗口部分。形成具有弯曲部分的窗口部分，具有提高稍后形成的电极的覆盖性的作用。在本实施方案中，形成了厚度为I. 05微米的光敏丙烯酸树脂膜作为第一层间绝缘膜。接着，对第一层间绝缘膜进行图形化和腐蚀，形成具有缓慢斜率的内壁的第一窗口部分。注意，正型光敏树脂是褐色的，因此，若正型光敏有机树脂被用于第一层间绝缘膜166，则在腐蚀之后必须对光敏有机树脂进行脱色。而且，若由无机绝缘体组成的薄膜被用于第一层间绝缘膜166，则其表面也可以被匀平。接着，形成由氮化物绝缘膜(典型地说是氮化硅膜或氮氧化硅膜)组成的第二钝化膜180，以便覆盖窗口部分和第一层间绝缘膜。在本实施方案中，氮化硅膜被用于第二钝化膜。作为成膜条件，利用硅靶，并用氮气作为溅射气体，在高频放电下进行溅射。可以恰当地设定压力，并可以采用O. 5-1. OPa的压力、2. 5-3. 5KW的放电功率、以及室温(25°C )到250°C范围内的成膜温度。借助于形成由氮化物绝缘膜组成的第二钝化膜，能够控制第一层间绝缘膜的放气。借助于在第一层间绝缘膜上形成氮化物绝缘膜，有可能防止来自衬底侧的潮气和从第一层间绝缘膜放气造成的气体进入稍后形成的EL元件。于是能够抑制EL元件的退化。而且，氮化物绝缘膜具有在下列剥离工艺中使键合的双面胶带容易剥离开的作用，从而不需要用来清除剩下的粘合剂的工艺，因而能够简化工艺。接着，在用光刻工艺执行曝光过程之后，依次腐蚀第二钝化膜180、第一钝化膜165、以及栅绝缘膜136，形成第二窗口部分。此时，干法腐蚀或湿法腐蚀可以被用作腐蚀工艺。在本实施方案中，用干法腐蚀方法来形成第二窗口部分。在形成第二窗口部分之后，接着在第二钝化膜上和第二窗口部分中形成金属膜。在用光刻工艺曝光之后，对金属膜进行腐蚀，于是形成源电极和漏电极181-188以及布线(图中未示出)。由选自铝(Al)、钛(Ti)、钥(Mo)、钨(W)、以及硅(Si)的元素组成的膜，或这些元素组成的合金膜，被用作此金属膜。在层叠膜厚度分别为100nm、350nm、IOOnm的钛膜、钛铝合金膜、钛膜(Ti/Al-Si/Ti)之后，通过腐蚀，此叠层被图形化成所需的形状，从而形成源电极、漏电极、以及布线(图中未示出)。接着，形成象素电极190。诸如ΙΤ0、SnO2之类的透明导电膜可以被用于象素电极190。在本实施方案中，形成了厚度为IlOnm的ITO膜，并腐蚀成所需的形状，于是形成象素电极190。注意，虽然由于讨论的是制造透射(向下发射型)显示器件而在本实施方案中象素电极被制作成透明电极，但当制造反射(向上发射型)显示器件时，最好采用诸如以铝(Al)或银(Ag)作为其主要组分的具有优异反射性的材料、或这些膜的叠层结构作为象素电极。接着，参照图5B来进行描述。在第二钝化膜、源电极、漏电极、以及象素电极上形成由有机绝缘体组成的膜之后，用光刻工艺执行曝光处理。然后，借助于腐蚀由有机绝缘体 组成的膜并形成第三窗口部分，形成第二层间绝缘膜200。正型有机树脂和负型有机树脂能够被用作有机绝缘体。在本实施方案中，利用厚度为I. 5微米的光敏丙烯酸树脂，然后用湿法腐蚀方法进行腐蚀形成了第二层间绝缘膜。然后在第二层间绝缘膜200上形成第三钝化膜315，之后，在象素电极190上形成第四窗口部分。借助于用第三钝化膜315覆盖第二层间绝缘膜200，能够抑制从第二层间绝缘膜产生的放气。采用由氮化物绝缘膜组成的膜(典型为氮化硅膜或氮氧化硅膜)作为第三钝化膜是有效的。于是在同一个衬底上能够形成由P沟道TFT 195和η沟道TFT 196组成的驱动电路201以及具有象素TFT 197和P沟道TFT 198的象素部分202。于是完成了有源矩阵衬底A 203。接着示出了用来从有源矩阵衬底A剥离开玻璃衬底以及将其转移到塑料衬底的工艺。接着，参照图6Α来进行描述。双面胶带210的一个表面被键合到第三钝化膜和象素电极190。此时，若气泡进入到双面胶带210与第二层间绝缘膜200或象素电极190之间，则存在着是为剥离层的钨膜101和玻璃衬底无法均匀地从有源矩阵衬底A 203剥离的危险，因此，必须执行键合，使气泡不被引入。在本实施方案中，采用了其一侧上具有紫外线剥离粘合剂，而另一侧上具有热剥离粘合剂的双面胶带，且具有紫外线粘合剂的一侧被键合到第三钝化膜315和象素电极190。当然，也可以采用二侧上具有紫外线剥离粘合剂的双面胶带。
接着，支座211被键合到双面胶带210的另一个表面(具有热剥离粘合剂的一侧)。石英玻璃、金属、陶瓷等能够被用作支座211。注意，双面胶带210和支座211必须牢固地固定在一起。这是为了防止在衬底从有源矩阵衬底A 203剥离时支座211与双面胶带剥离开。在本实施方案中，石英玻璃被用作支座211，且具有热剥离粘合剂的双面胶带表面被键合到石英玻璃。接着，借助于将物理力施加到氮化物层或金属层101和由氧化物膜组成的层102，金属层101和玻璃衬底100被从有源矩阵衬底剥离开。已经剥离开玻璃衬底100的有源矩阵衬底被表示为有源矩阵衬底B215。此处示出了玻璃衬底100的机械强度足够的例子。若氮化物层或金属层101与由氧化物膜组成的层102之间的粘合牢固，且玻璃衬底100的机械强度低，则存在着玻璃衬底100破裂的可能性。因此，若在剥离之前，支座(图中未示出)，例如塑料、玻璃、金属、陶瓷等被键合到玻璃衬底背面(其上不制作TFT的表面)，则有可能更有效地进行剥离。
接着，参照图6B来进行描述。利用粘合剂212，由氧化硅膜组成的层102被键合到转移部件213。有可能采用反应硬化的粘合剂、热硬化的粘合剂、或诸如紫外线硬化的粘合剂之类的光硬化的粘合剂作为粘合剂212，其典型例子是环氧树脂、丙烯酸树脂、硅树脂等。在本实施方案中，紫外线硬化的粘合剂被用作粘合剂212，而聚碳酸酯膜被用作转移部件213。可以适当地设定键合条件，并借助于辐照120秒钟紫外线，同时在电炉上加热到大约50-100°C的温度，聚碳酸酯膜被固定到有源矩阵衬底。接着，双面胶带210和支座211被从有源矩阵衬底B 215剥离开。在初始加热到90-150°C，最好是110-120°C之后，石英玻璃衬底211被从双面胶带210剥离开。紫外线辐照被执行60秒钟，双面胶带210被从第二层间绝缘膜200和象素电极190剥离开。虽然本实施方案采用了其中紫外线剥离粘合剂被用于待要剥离的物体侧上而热剥离粘合剂被用于支座侧上的双面胶带，但粘合剂不局限于这种组合。也可以采用其中热剥离粘合剂被用于待要剥离的物体侧上且热剥离粘合剂被用于支座侧上的双面胶带。同样，也可以采用仅仅具有热剥离粘合剂的双面胶带以及仅仅具有紫外线剥离粘合剂的双面胶带。此外，也可以采用光剥离粘合剂和反应剥离粘合剂，并可以适当地设定各个剥离条件。利用上述各个工艺，薄膜晶体管能够被转移到塑料衬底上。接着，图14A和14B示出了根据本实施方案的薄膜晶体管的电压-电流特性。注意，Vds(源区与漏区之间的电压差)被设定为IV。首先参照图14A来进行描述。图14A示出了 η沟道TFT的电学特性。转移到塑料衬底上的η沟道TFT的电学特性相对于转移之前的TFT的电学特性表现出几乎没有变化，亦即，形成在玻璃衬底上的η沟道TFT的电学特性几乎不改变。于是认为η沟道TFT被转移到了塑料衬底上而没有引起其缺陷。接着，参照图14Β来进行描述，图14Β示出了 P沟道TFT的电学特性。与图14Α相似，转移到塑料衬底上的P沟道TFT的电学特性相对于转移之前的TFT的电学特性表现出没有变化，亦即，形成在玻璃衬底上的P沟道TFT的电学特性几乎不改变。于是认为P沟道TFT被转移到了塑料衬底上而没有引起其缺陷。于是，就有可能利用具有紫外线剥离粘合剂或热剥离粘合剂的双面胶带，在短时间内将形成在玻璃衬底上的薄膜晶体管转移到塑料衬底上。而且，能够在塑料衬底上制造电学特性与制造在玻璃衬底上的薄膜晶体管相同的薄膜晶体管。而且，当从玻璃衬底剥离包含薄膜晶体管的待要剥离的物体时，有可能利用双面胶带将是为支座的石英玻璃衬底剥离开而不引起其损伤。因而能够重新使用支座。对于像石英玻璃这样的昂贵材料被用作支座的情况，因而能够获得成本的大幅度降低。此外，待要剥离的物体的表面被暴露，因而有可能在将薄膜晶体管转移到塑料衬底之后对其电学特性进行估量。L实施方案21在本实施方案中，解释了使配备有EL(电致发光)元件316的EL模块形成在塑料衬底上的例子。图7A和7B被用于此解释。首先，根据实施方案I制造图6B的有源矩阵衬底C 216，然后在第三钝化膜315和 象素电极190上形成EL层313。此EL层313通常由诸如发光层、电荷注入层、以及电荷输运层之类的薄膜的叠层构成。由通过单重态激发而发光(荧光)的发光材料(单重态化合物)组成的薄膜以及由通过三重态激发而发光(磷光)的发光材料(三重态化合物)组成的薄膜，能够被用作EL层。而且，EL层313的各个层可以是仅仅由有机材料组成的薄膜，也可以是由有机材料组成的薄膜和由无机材料组成的薄膜的叠层结构。此外，此有机材料可以是高分子量或低分子量材料。各种已知的材料能够被用作这些有机材料和无机材料。各种已知的方法被用作各个层的成膜方法。在本实施方案中，用蒸发方法层叠了膜厚度为20nm的CuPc膜、膜厚度为30nm的a -NPD膜、膜厚度为50nm的Alq3膜、以及膜厚度为2nm的BaF2膜，从而形成EL层313。接着，在EL层313上形成阴极314，此外，在阴极314上形成第四钝化膜(图中未示出)。包含周期表I族或2族元素的金属薄膜可以被用于阴极314，且其中O. 2-1. 5% (最好是O. 5-1.0% )重量比的锂被加入到铝的金属膜由于其电荷注入特性等而成为适合的金属膜。注意，利用本发明的第一到第四钝化膜，锂元素进入薄膜晶体管的扩散受到了控制，因此，锂元素不影响薄膜晶体管的工作。于是，通过上述各个エ艺就由象素电极190、EL层313、以及阴极314形成了 EL元件 316。图7A所示的结构涉及到ー种向下发射的发光器件，从EL元件发射的光通过象素电极190而从塑料衬底213侧发射。另ー方面，用具有反射性的金属膜代替象素电极190，并在阴极314中采用膜厚度小(最好是10-50nm)的金属膜，从EL元件发射的光通过阴极而被发射。由功函数大的Pt(钼)和Au(金)组成的金属膜被用作具有反射性的金属膜，以便使此金属膜用作阳极。包含周期表I族或2族元素的金属膜被用于阴扱。在这种向上发射的发光器件中，光不通过象素电极下方部分，因而有可能形成存储器元件和电阻元件，从而不存在与第一层间绝缘膜166有颜色相关的问题。结果，也有可能在设计中获得高的自由度，进ー步简化了制造エ艺。接着，參照图7B来进行描述。在第四钝化膜上形成第三层间绝缘膜。在形成第三层间绝缘膜319之后，最好进一步匀平其表面。注意，不总是必须形成第三层间绝缘膜319。借助于用粘合层317将反衬底318键合其上而密封EL元件。诸如PES (聚硫醚こニ醇)、PC (聚碳酸酯)、PET (聚对苯ニ甲酸こニ醇酯)、以及PEN (聚萘ニ甲酸こニ醇酯)之类的塑料，可以被用于反衬底。在本实施方案中，采用了聚碳酸酯膜。注意，对于具有反射性的金属膜被用作象素电极190的代替物的情況，塑料衬底必须由具有透光特性的材料制成，且膜厚度小(最好为10-50nm)的金属膜被用作阴极314。在本实施方案中，环氧树脂被用作粘合层317，而聚碳酸酯膜被用作反衬底。若由相同的材料组成的衬底被用于是为转移部件的衬底213和反衬底318，则他们的热膨胀系数相等，衬底从而对温度改变造成的应力应变不敏感。而且，转移部件213和反衬底318按需要被分割成所需的形状。然后用已知的技术将FPC (图中未示出)键合到其上。接着，參照图15来进行描述。图15是根据本实施方案制造的EL元件的上表面照片。从这一照片可以理解用本实施方案的エ艺制造在塑料衬底上的EL模块的发光。而且，聚碳酸酯膜被用于EL模块的转移部件和反衬底，因而能够制造极薄的EL模块。
「实施方案31利用俯视图8来解释根据实施方案I和实施方案2得到的EL模块的结构。实施方案2中的转移部件213对应于塑料衬底900。图8是俯视图，示出了具有配备有EL元件的发光器件的一种模块(以下称为EL模块)。象素部分902、源侧驱动电路901、以及栅侧驱动电路903被形成在塑料衬底900 (典型为塑料膜衬底)上。可以用上述各个实施方案来制造象素部分和驱动电路。而且，參考号918表示密封材料，而參考号919表示保护膜。密封材料918覆盖象素部分和驱动电路部分，而保护膜919覆盖密封材料。注意，最好采用对可见光尽可能透明或半透明的材料作为密封材料918。而且，密封材料918最好是潮气和氧尽可能少通过其中的材料。借助于用密封材料918和保护膜919对其进行密封，能够将发光元件完全隔绝于外界。从而能够防止诸如潮气和氧之类的促使例如氧化的EL层退化的来自外界的物质的进入。此外，当采用具有导热性的薄膜(例如AlON膜或AlN膜)作为保护膜时，能够发散驱动过程中产生的热，从而能够获得具有高可靠性的发光器件。此外，用粘合材料将其与反衬底(图中未示出)密封。对反衬底的形状和支座的形状没有特别的限制，可以采用具有平坦表面的形状、具有弯曲表面的形状、具有柔性的形状、以及具有薄膜形状的形状。为了承受热和外力等造成的形变，反衬底最好由与薄膜衬底900相同的材料制成，例如塑料衬底。而且，虽然图中未示出，但为了防止背景由于从所用金属层(在此情况下是阴极等)的反射而被反映在其中，还可以在衬底900上提供称为圆偏振片并由延迟片(四分之一波长片)或偏振片组成的圆偏振装置。注意，參考号908表不各种布线,用来传输输入到源侧驱动电路901和栅侧驱动电路903的信号以及通过其接收来自成为外部输入端子的FPC(柔性印刷电路)909的视频信号和时钟信号。而且，本实施方案的发光器件可以采用数字驱动和模拟驱动，且视频信号可以是数字信号和模拟信号。注意，虽然图中仅仅示出了 FPC，但印刷电路板(PWB)也可以被固定到FPC。本说明书中定义的发光器件的范畴不仅包括发光器件主体，而且还包括以FPC和PWB形式固定于其上的部分。而且，虽然也有可能在与象素部分和驱动电路同一个衬底上形成复杂的集成电路(例如存储器、CPU、控制器、或D/A控制器)，但难以用少量的掩模来加以制造。因此，最好用COG(玻璃上芯片)方法、TAB(带自动键合)方法、或引线键合方法来安装配备有存储器、CPU、控制器、D/A转换器等的集成电路芯片。用上述各个エ艺，能够在塑料衬底上制造具有电学特性良好的高度可靠薄膜晶体管的EL模块。而且，用塑料膜作为塑料衬底，能够制造尺寸非常小且重量轻的EL模块。￡实施方案41本实施方案解释在塑料衬底上制造液晶模块的例子。图9A和9B被用于此解释。首先參照图9A来进行描述。在根据实施方案I得到图6B状态的有源矩阵衬底C216之后，用已知的技术，在衬底能够承受的温度范围内，在图6B的有源矩阵衬底C上形成定向膜。然后形成定向膜617,并执行摩擦エ艺,从而制造有源矩阵衬底D 600。注意，图9A的元件a601、元件b602、元件c603、以及元件d604，分别对应于图6B的P沟道TFT 195、n沟道TFT 196、象素TFT 197、以及p沟道TFT 198。还要注意的是，为 了匀平有源矩阵衬底的表面，可以采用已知的技木。在形成源电极和漏电极605-612以及布线(图中未示出)之后，形成第二层间绝缘膜。此外，形成第二窗ロ部分，并形成连接布线614和象素电极615和616。接着制备反衬底620。诸如PES (聚硫醚こニ醇)、PC (聚碳酸酯)、PET (聚对苯ニ甲酸こニ醇酯)、以及PEN(聚萘ニ甲酸こニ醇酷)之类的塑料，可以被用于反衬底。其中有顔色的层和遮光层对应于各个象素被排列的滤色片(图中未示出)，被形成在反衬底620上。而且，遮光层(图中未示出)还被形成在驱动电路部分内。形成匀平膜(图中未示出)来覆盖滤色片和遮光层。接着，在匀平膜上形成由透明电极组成的反电极621，并在整个反衬底上形成定向膜622，并执行摩擦エ艺。可以用已知的技术，在反衬底能够承受的温度范围内执行这些エ艺。接着，用密封材料624键合其上形成象素部分和驱动电路的有源矩阵衬底D 600以及反衬底620。填充剂被混合到密封材料中，且ニ个衬底以填充剂造成的均匀间隔被键合到一起。然后将液晶材料623注入到ニ个衬底之间，再用密封剂(图中未示出)完全密封。已知的液晶材料可以被用作此液晶材料。如有需要，有源矩阵衬底D 600和反衬底620被分成所需形状。此外，可以用已知技术适当地形成偏振片(图中未示出)等。还可以用已知技术键合FPC(图这未示出)。注意，倘若其中保持固定厚度的结构被应用于液晶显示器件，则诸如塑料膜之类的具有柔性的塑料衬底可以被用作塑料衬底213和反衬底620。于是能够制造具有高可靠性和良好电学特性的有源矩阵液晶模块。塑料被用于衬底，因而能够制造重量非常轻的液晶模块。Γ实施方案5]參照俯视图10来描述基于实施方案I和4的这样得到的液晶模块的结构。象素部分704被置于有源矩阵衬底701的中心。用来驱动源信号线的源信号线驱动电路702被置于象素部分704上。用来驱动栅信号线的栅信号线驱动电路703被置于象素部分704的左右。虽然在本实施方案中栅信号线驱动电路703相对于象素部分是对称的，但液晶模块可以仅仅在象素部分的ー侧具有ー个栅信号线驱动电路。设计者可以选择适合于更好地考虑液晶模块的衬底尺寸等的安排。但就诸如电路工作可靠性和驱动效率而言，图10所示栅信号线驱动电路的对称安排是优选的。
各种信号从柔性印刷电路(FPC) 705被输入到驱动电路。在层间绝缘膜和树脂膜中开出接触孔并形成连接电极309之后，FPC 705通过各向异性导电膜之类被压配合，以便达及排列在衬底701给定位置中的布线。在本实施方案中，连接电极由ITO组成。
密封剂707沿着衬底外围被涂敷在驱动电路和象素部分周围。然后，反衬底706被键合到衬底701，同时，预先形成在有源矩阵衬底上的间隔物保持ニ个衬底之间的间隙恒定。液晶元素通过未被密封剂707涂敷的部分被注入。然后用密封剂708密封ニ个衬底。通过上述各个步骤就完成了液晶模块。虽然此处所有的驱动电路被形成在衬底上，但ー些集成电路可以被用于某些驱动电路。如上所述，能够制造具有高可靠性、良好电学特性、以及重量轻的有源矩阵液晶模块。「实施方案61实施方案1-5所示的有源矩阵衬底以及采用此有源矩阵衬底的液晶模块和EL模块，能够被应用于各种电子装置的显示部分。这种电子装置包括摄象机、数码相机、投影仪、头戴式显示器(风镜式显示器)、车辆导航系统、汽车音响、个人计算机、移动信息終端(例如移动计算机、移动电话、或电子图书等)等。图12和13示出了其实际例子。图12A示出了ー种个人计算机，它包括主体3001、图象输入部分3002、显示部分3003、键盘3004等。借助于实施本发明，能够完成小巧而重量轻的个人计算机。图12B示出了一种摄象机，它包括主体3101、显示部分3102、声音输入部分3103、操作开关3104、电池3105、图象接收部分3106等。借助于实施本发明，能够完成小巧而重量轻的摄象机。图12C示出了ー种移动计算机，它包括主体3201、相机部分3202、图象接收部分3203、操作开关3204、显示部分3205等。借助于实施本发明，能够完成小巧而重量轻的移动计算机。图12D示出了一种风镜式显示器，它包括主体3301、显示部分3302、镜臂部分3303等。借助于实施本发明，能够完成小巧而重量轻的风镜式显示器。图12E示出了一种采用其上记录程序的记录媒质(以下称为记录媒质)的播放器，此播放器包括主体3401、显示部分3402、扬声器部分3403、记录媒质3404、操作开关3405等。此游戏机使用DVD(数字万能碟盘)和CD等作为记录媒质，并使用户能够欣赏音乐、电影、游戏、以及上网。借助于实施本发明，能够完成小巧而重量轻的游戏机。图12F示出了一种数码相机，它包括主体3501、显示部分3502、目镜3503、操作开关3504、图象接收部分(未示出)等。借助于实施本发明，能够完成小巧而重量轻的数码相机。图13A不出了一种移动电话,它包括主体3901、声音输出部分3902、声音输入部分3903、显示部分3904、操作开关3905、天线3906等。借助于实施本发明，能够完成小巧而重量轻的移动电话。图13B示出了ー种移动图书(电子图书)，它包括主体4001、显示部分4002和4003、储存媒质4004、操作开关4005、天线4006等。借助于实施本发明，能够完成小巧而重量轻的移动记事本。图13C示出了一种显示器，它包括主体4101、支座4102、显示部分4103等。借助于实施本发明，能够完成本发明的小巧而重量轻的显示器。正如从上面的描述可见，本发明的应用范围极为广阔，本发明能够被应用于其中具有半导体器件的任何种类的电子装置。借助于实现本发明的结构，能够获 得下面所示的效果。叠层的待要剥离的物体能够从衬底被转移到转移部件上，特别是转移到塑料衬底上。而且，具有半导体元件(例如薄膜晶体管、有机薄膜晶体管、薄膜ニ极管、光电转换元件、以及电阻元件)的待要剥离的物体，能够在短时间内被转移到转移部件上，特别是转移到塑料衬底上。而且，在从衬底剥离待要剥离的物体并将其转移到塑料衬底之后，有可能估量各种半导体元件，典型地说是各种薄膜晶体管的特性。此外，在将待要剥离的物体转移到塑料衬底上之后，形成在待要剥离的物体上的支座被剥离开，具有待要剥离的物体的器件的厚度因而变得较小，从而能够获得整个器件的小型化。若此器件是向下发射的发光器件或透射型液晶显示器件，则能够提高从发光元件发射的光或后照光的透射率。此外，有可能从衬底剥离待要剥离的物体而不损伤支座，从而能够重新使用此支座。因此，若像石英玻璃这样的昂贵材料或稀有材料被用作支座，则能够大幅度降低成本。
权利要求
1.一种制造半导体器件的方法，它包含 在衬底上形成剥离层； 在所述剥离层上形成晶体管； 在所述晶体管上形成像素电极； 从所述衬底剥离所述晶体管和所述像素电极，以及将胶带键合到所述像素电极； 从所述像素电极剥离所述胶带；以及 在从所述像素电极剥离所述胶带后，在所述像素电极上形成EL层。
2.一种制造半导体器件的方法，它包含 在衬底上形成剥离层； 在所述剥离层上形成氧化物层； 在所述氧化物层上形成晶体管； 在所述晶体管上形成像素电极； 从所述衬底剥离所述氧化物层、所述晶体管和所述像素电极，以及将胶带键合到所述像素电极； 通过紫外线辐射将所述胶带从所述像素电极剥离，以及将转移部件键合到所述氧化物层；以及 在从所述像素电极剥离所述胶带后，在所述像素电极上形成EL层。
3.—种制造半导体器件的方法，它包含 在衬底上形成剥离层； 在所述剥离层上形成氧化物层； 在所述氧化物层上形成晶体管； 在所述晶体管上形成像素电极； 从所述衬底剥离所述氧化物层、所述晶体管和所述像素电极，以及将胶带和支座键合到所述像素电极； 通过紫外线辐射将所述胶带和支座从所述像素电极剥离，以及将转移部件键合到所述氧化物层； 在从所述像素电极剥离所述胶带和所述支座后，在所述像素电极上形成EL层； 在所述EL层上形成阴极；以及 在所述阴极上键合反衬底。
4.根据权利要求1-3中任何一个的制造半导体器件的方法， 其中，所述剥离层包含金属层，以及 其中，所述金属层包含选自钛、招、钽、鹤、钥、铜、铬、钕、铁、镍、钴、钌、错、钮、锇、铱的至少ー种元素。
5.根据权利要求1-3中任何一个的制造半导体器件的方法， 其中，所述剥离层包含氮化物层；以及 所述氮化物层包含选自钛、铝、钽、钨、钥、铜、铬、钕、铁、镍、钴、钌、铑、钯、锇、铱的至少ー种元素。
6.根据权利要求2或3的制造半导体器件的方法， 其中，所述氧化物层包含氧化硅或金属氧化物。
7.根据权利要求1-3中任何一个的制造半导体器件的方法， 其中，所述胶带包含紫外线剥离粘合剤。
8.根据权利要求1-3中任何一个的制造半导体器件的方法， 其中，所述胶带包含热剥离粘合剤。
9.根据权利要求1-3中任何一个的制造半导体器件的方法， 其中，所述胶带包含第一粘合剂和第二粘合剂，所述第一粘合剂和所述第二粘合剂间置入第二衬底， 其中所述第一粘合剂和所述第二粘合剂的ー个是热剥离粘合剂，且 其中所述第一粘合剂和所述第二粘合剂的另ー个是紫外线剥离粘合剤。
10.根据权利要求3的制造半导体器件的方法， 其中，所述支座包含石英玻璃、金属或陶瓷。
11.根据权利要求2或3的制造半导体器件的方法， 其中，所述转移部件包含塑料。
全文摘要
本发明的名称为转移叠层的方法以及制造半导体器件的方法，其目的是提供一种在短时间内将待要剥离的物体转移到转移部件上而不对叠层中待要剥离的物体造成损伤的方法。而且，本发明的另一目的是提供一种制造半导体器件的方法，其中，制造在衬底上的半导体元件被转移到转移部件，典型地说是塑料衬底上。此方法的特征在于包括在衬底上形成剥离层和待要剥离的物体；通过双面胶带键合待要剥离的物体和支座；用物理方法从剥离层剥离待要剥离的物体，然后将待要剥离的物体键合到转移部件上；以及从待要剥离的物体剥离支座和双面胶带。
文档编号H01L21/20GK102867736SQ20121035256
公开日2013年1月9日 申请日期2003年5月16日 优先权日2002年5月17日
发明者高山彻, 后藤裕吾, 丸山纯矢, 大野由美子 申请人:株式会社半导体能源研究所