JPH11243209A - 薄膜デバイスの転写方法、薄膜デバイス、薄膜集積回路装置、アクティブマトリクス基板、液晶表示装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 薄膜デバイスの製造時の積層順序を維持した
まま、実使用時の基板に薄膜デバイスを転写することを
可能とし、製造プロセスを簡易にして安価な薄膜デバイ
スを提供する。 【解決手段】 レーザー光が透過可能な基板上にアモル
ファスシリコンなどの第１分離層を設けておき、その基
板上にＴＦＴ等の薄膜デバイス１４０を形成する。さら
に、薄膜デバイス１４０上に第２分離層１６０を形成
し、その上に一次転写体１８０形成する。光照射で第１
分離層の結合力を弱めて基板を除去することで、薄膜デ
バイスが一次転写体に一次転写される。さらに、露出し
た薄膜デバイスの下面に接着層１９０を介して二次転写
体２００を接合し、第２分離層を熱溶融させて結合力を
弱め、一次転写体を除去する。これにより、薄膜デバイ
スは二次転写体に二次転写される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜デバイスの転
写方法、薄膜デバイス、薄膜集積回路装置、アクティブ
マトリクス基板、液晶表示装置および電子機器に関す
る。

【０００２】

【背景技術】例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用
いた液晶ディスプレイを製造するに際しては、基板上に
薄膜トランジスタをＣＶＤ等により形成する工程を経
る。薄膜トランジスタを基板上に形成する工程は高温処
理を伴うため、基板は耐熱性に優れる材質のもの、すな
わち、軟化点および融点が高いものを使用する必要があ
る。そのため、現在では、１０００℃程度の温度に耐え
る基板としては石英ガラスが使用され、５００℃前後の
温度に耐える基板としては耐熱ガラスが使用されてい
る。

【０００３】上述のように、薄膜デバイスを搭載する基
板は、それらの薄膜デバイスを製造するための条件を満
足するものでなければならない。つまり、使用する基板
は、搭載されるデバイスの製造条件を必ず満たすように
決定される。

【０００４】しかし、ＴＦＴ等の薄膜デバイスを搭載し
た基板が完成した後の段階のみに着目すると、上述の
「基板」が必ずしも好ましくないこともある。

【０００５】例えば、上述のように、高温処理を伴う製
造プロセスを経る場合には、石英基板や耐熱ガラス基板
等が用いられるが、これらは非常に高価であり、したが
って製品価格の上昇を招く。

【０００６】また、ガラス基板は重く、割れやすいとい
う性質をもつ。パームトップコンピュータや携帯電話機
等の携帯用電子機器に使用される液晶ディスプレイで
は、可能な限り安価で、軽くて、多少の変形にも耐え、
かつ落としても壊れにくいのが望ましいが、現実には、
ガラス基板は重く、変形に弱く、かつ落下による破壊の
恐れがあるのが普通である。

【０００７】つまり、製造条件からくる制約と製品に要
求される好ましい特性との間に溝があり、これら双方の
条件や特性を満足させることは極めて困難であった。

【０００８】そこで本発明者等は、薄膜デバイスを含む
被転写層を従来のプロセスにて基板上に形成した後に、
この薄膜デバイスを含む被転写層を基板から離脱させ
て、転写体に転写させる技術を提案している（特願平８
−２２５６４３号）。このために、基板と被転写層であ
る薄膜デバイスとの間に、分離層を形成している。この
分離層に光を照射することで、分離層の層内および／ま
たは界面を剥離させて、基板と被転写層との結合力を弱
めることで、被転写層を基板から離脱させることを可能
としている。この結果、被転写層は転写体に転写され
る。ここで、薄膜デバイスを形成するのに高温処理を伴
う製造プロセスを経る場合には、石英基板や耐熱ガラス
基板等が用いられる。しかし、転写体はこのような高温
処理に晒されることがないので、転写体として求められ
る制約が大幅に緩和される利点がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ここで薄膜デバイスが
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含む場合のプロセスにつ
いて説明する。ＴＦＴは、絶縁層、導電層、ソース、ド
レイン及びチャネル領域を有するシリコン半導体層を少
なくとも有する複数の薄膜から成る薄膜積層構造を有す
る。ＴＦＴのコストは、この薄膜積層構造の製造コスト
の大きく依存している。

【００１０】この薄膜積層構造のうちの絶縁層の形成に
は、一般にＮＰＣＶＤ（Nomal Pressure Chemical Vapo
r Deposition）では膜厚の均一性が低いために、ＬＰ
（LowPressure）ＣＶＤやＰＥ（Plasma Enhanced）ＣＶ
Ｄが用いられる。金属層で代表される導電層は、スパッ
タにより形成される。シリコン半導体層を形成するため
のシリコン膜も、ＰＥＣＶＤやＬＰＣＶＤにて形成され
る。さらに、このシリコン膜に対して、イオン打ち込み
法やイオンドーピング法により不純物を導入する方法が
用いられていた。あるいは、ソース・ドレイン領域とな
る高濃度不純物領域は、ＣＶＤ装置により、不純物ドー
プのシリコン膜で形成する方法が採用されていた。

【００１１】上述の各種成膜に用いられるＣＶＤ装置、
スパッタ装置などはいずれも真空下にて処理する真空処
理装置であり、大規模な真空排気設備を必要として初期
投資コストが増大している。さらに、真空処理装置で
は、真空排気、基板加熱、成膜、ベントの順に基板が搬
送されることにより、成膜などの処理がなされる。この
ため基板雰囲気を大気−真空に置換する必要があり、ス
ループットにも限界がある。

【００１２】また、イオン打ち込み装置やイオンドーピ
ング装置も基本的に真空処理装置であり上記と同じ問題
が生ずる。さらにこのイオン打ち込み装置やイオンドー
ピング装置では、プラズマの生成、イオンの引き出し、
イオンの質量分析（イオン打ち込み装置の場合）、イオ
ンの加速、イオンの集束、イオンの走査など極めて複雑
な機構が必要であり、初期投資がかなり高価となる。

【００１３】このように、薄膜積層構造を製造するため
の薄膜形成技術やその加工技術は、基本的にはＬＳＩの
製造技術と同様である。従って、ＴＦＴ基板のコスト低
減の主要な手段は、ＴＦＴを形成する基板サイズの大型
化、薄膜形成とその加工工程の効率向上及び歩留まり向
上である。

【００１４】しかし、コスト低減と大型の液晶表示装置
の製造とを目的とした基板サイズの大型化は、真空処理
装置内での基板の高速搬送の障害になるだけでなく、成
膜工程の熱ストレスによって基板が割れ易くなるなどの
問題があり、成膜装置のスループット向上は極めて困難
である。また、基板サイズの大型化は、同時に成膜装置
の大型化を強いることになる。この結果、真空排気され
る容積の増大に起因した成膜装置の価格アップにより、
初期投資のさらなる増大を招くことになり、結局大幅な
コスト低減が困難となる。

【００１５】尚、ＴＦＴの歩留まり向上はコスト低減の
有力な手段であるが、既に極限に近い歩留まりが達成さ
れており、大幅な歩留まり向上は数字的にも困難な状況
になっている。

【００１６】また、各種層のパターニングのために、フ
ォトリソグラフィ工程が実施されている。このフォトリ
ソグラフィ工程では、レジスト膜の塗布工程、露光工
程、現像工程が必要となる。さらにその後にエッチング
工程、レジスト除去工程が必要であり、パターニングの
ための工程が薄膜形成方法の工程数を増大する要因とも
なっている。これが薄膜デバイスの製造コストアップの
原因ともなっている。

【００１７】このフォトリソグラフィ工程の中のレジス
ト塗布工程についても、基板上に滴下されたレジスト液
のうち、スピン塗布後にレジスト膜として残存するのは
１％に満たない量であり、レジスト液の使用効率が悪化
しているという問題がある。

【００１８】また、露光工程に用いられる大型の露光装
置にかわる低コストな方法として、印刷法などが提案さ
れているが、加工精度などの問題があり実用には至って
いない。

【００１９】前述のように、現在の液晶表示装置は市場
から大幅な価格低減を要求されていながら、ＴＦＴ基板
の大幅なコスト低減が困難な状況にある。

【００２０】本発明は、薄膜デバイスの製造時に使用す
る基板と、例えば製品の実使用時に使用する基板（製品
の用途からみて好ましい性質をもった基板）とを、独立
に自由に選択することを可能とし、しかも、その製造時
に成膜される薄膜を、真空処理装置を用いずに成膜し
て、初期投資コスト及びランニングコストの低減と共に
スループットを高めて、もって製造コストを大幅に低減
することができる薄膜デバイス転写方法並びにそれを用
いて製造される薄膜デバイス、アクティブマトリクス基
板、液晶表示装置および電子機器を提供することにあ
る。

【００２１】本発明の他の目的は、製造コストを低減し
ながらも、製造時に使用した基板に対する薄膜デバイス
の積層関係をそのまま維持して、その薄膜デバイスを実
使用時に使用する基板に転写することができる新規な技
術を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る薄膜デバイ
スの転写方法は、基板上に分離層を形成する第１工程
と、前記分離層上に複数の薄膜から成る薄膜デバイスを
含む被転写層を形成する第２工程と、前記被転写層上に
転写体を接合する第３工程と、前記分離層を境にして前
記被転写層より前記基板を除去して、前記被転写層を前
記転写体に転写する第４工程と、を有し、前記薄膜デバ
イスを構成する前記複数の薄膜及び前記分離層の少なく
とも一層の薄膜を、該薄膜の構成成分を含む液体が塗布
された後に固化される液相プロセスを用いて形成するこ
とを特徴とする。

【００２３】本発明の他の態様に係る薄膜デバイスの転
写方法は、基板上に第１分離層を形成する第１工程と、
前記第１分離層上に複数の薄膜から成る薄膜デバイスを
含む被転写層を形成する第２工程と、前記被転写層上に
第２分離層を形成する第３工程と、前記第２分離層上に
一次転写体を接合する第４工程と、前記第１分離層を境
にして、前記被転写層より前記基板を除去する第５工程
と、前記被転写層の下側に二次転写体を接合する第６工
程と、前記第２分離層を境にして、前記被転写層より前
記一次転写体を除去して、前記被転写層を前記二次転写
体に転写する第７工程と、を有し、前記薄膜デバイスを
構成する前記複数の薄膜及び前記第１，第２分離層の少
なくとも一層の薄膜を、該薄膜の構成成分を含む液体が
塗布された後に固化される液相プロセスを用いて形成す
ることを特徴とする。

【００２４】前者の発明では、基板に対する薄膜デバイ
スの製造時の積層順序と、転写体に対する薄膜デバイス
の完成時の積層順序が反対となるのに対し、後者の発明
では２度転写するので、製造時と完成時の積層順序は一
致する。

【００２５】両発明では、薄膜デバイス及び分離層（あ
るいは第１，第２の分離層）のうちの少なくとも１層
が、真空処理装置によらずに塗布膜として形成される。

【００２６】本発明は、分離層あるいは薄膜デバイスを
構成する絶縁層や導電層自体を塗布膜にて形成するもの
であり、同時に薄膜の平坦化も可能となる。この塗布膜
は、ＣＶＤ装置やスパッタ装置などの真空処理装置によ
らずに形成できるので、量産ラインを従来に比較して極
めて少ない投資で構築することができ、製造装置のスル
ープットが高くでき、薄膜デバイスのコストを大幅に削
減することができる。

【００２７】薄膜デバイスとしては、半導体層を含むも
の、薄膜トランジスタを含むもの、下地絶縁層や上層の
保護用絶縁層を含むものなど、種々の構造が対象とな
る。

【００２８】このとき、薄膜デバイスに含まれる全ての
絶縁層を塗布膜にすることが好ましい。ただし、薄膜ト
ランジスタの特性を確保するのに膜質の条件が厳しいゲ
ート絶縁層は、塗布膜以外の方法で形成しても良い。

【００２９】特に本発明の目的であるデバイスコストを
低減するには、薄膜デバイスに含まれる２層以上の薄膜
が塗布膜にて形成されていることが望ましい。

【００３０】絶縁層は、例えばＳｉ−Ｎ結合を有するポ
リマー（ポリシラザン）を含む液体が塗布されかつ酸素
雰囲気にて第１の熱処理がなされて得られるＳｉＯ₂の
塗布膜にて形成することができる。上記の組成で示され
るポリシラザンは、クラック耐性が高く、耐酸素プラズ
マ性があり、単層でもある程度の膜厚の絶縁層として使
用できる。

【００３１】この絶縁層は、第１の熱処理後に該第１の
熱処理よりも高温にて第２の熱処理がなされて、前記第
１の熱処理後よりもその界面が清浄にされていることが
好ましい。この第２の熱処理を、レーザアニールまたは
ランプアニールにより、高温短時間にて実施することが
できる。

【００３２】半導体層は、シリコン粒子を含む液体が塗
布されかつ第１の熱処理がなされたシリコン塗布膜中
に、不純物が含有されて構成される。

【００３３】この半導体層も、第１の熱処理後に該第１
の熱処理よりも高温にて第２の熱処理がなされて、前記
第１の熱処理後よりもその結晶性が向上されていること
が好ましい。この第２の熱処理も、レーザアニールまた
はランプアニールにより、高温短時間にて実施すること
ができる。

【００３４】半導体層は、有機半導体膜を用いることで
も塗布形成することが可能となる。

【００３５】シリコン塗布膜中に不純物を拡散させる方
法として、シリコン塗布膜上に、不純物含有層を塗布形
成する工程と、不純物含有層を加熱して、前記不純物を
前記シリコン塗布膜中に拡散させる工程と、を含むこと
が好ましい。

【００３６】従来、ソース・ドレイン領域となる高濃度
不純物領域はＣＶＤ装置により不純物ドープのシリコン
膜で形成する方法や、イオン打ち込み法やイオンドーピ
ング法により不純物を導入する方法が用いられていた
が、本発明では液体を塗布し焼成することにより不純物
を含有する薄膜を形成し、該薄膜をランプアニールやレ
ーザアニールなどの高温短時間の熱処理をして高濃度不
純物領域を形成することによりソース・ドレイン領域を
形成する。イオン打ち込み装置やイオンドーピング装置
は基本的に真空装置であると同時にプラズマの生成、イ
オンの引き出し、イオンの質量分析（イオン打ち込み装
置の場合）、イオンの加速、イオンの集束、イオンの走
査など極めて複雑な機構が必要であり、不純物を含有す
る薄膜を塗布して熱処理をする装置に比較して装置価格
の差は歴然としている。

【００３７】導電層は、２つの形成方法があり、その一
つは金属薄膜を形成する方法であり、他の一つは透明導
電薄膜を形成する方法である。

【００３８】導電層として金属薄膜を形成するには、導
電性粒子を含む液体が塗布された後に、第１の熱処理に
より液体成分を蒸発させ、これにより導電性塗布膜を形
成できる。

【００３９】この導電層も、第１の熱処理後に該第１の
熱処理よりも高温にて第２の熱処理がなされて、前記第
１の熱処理後よりも低抵抗にされていることが好まし
い。この第２の熱処理も、レーザアニールまたはランプ
アニールにより、高温短時間にて実施することができ
る。

【００４０】導電層として透明導電薄膜を形成する方法
としては、塗布面を酸素雰囲気もしくは非還元性雰囲気
にて熱処理する第１熱処理工程と、塗布面を水素雰囲気
もしくは還元性雰囲気にて熱処理する第２熱処理工程
と、を有することが好ましい。

【００４１】導電層として透明電極を形成する場合に
は、塗布液として例えばインジウムとスズを含む有機酸
が用いられる。この場合、好ましくは塗布後に粘度制御
用に用いられた溶剤を蒸発（例えば１００℃程度の温度
で）させた後に、上述の第１，第２の熱処理が実施され
る。第１の熱処理でインジウム酸化物およびスズ酸化物
が形成され、第２の熱処理は水素雰囲気もしくは還元性
雰囲気にて還元処理を行う。

【００４２】ここで、第２熱処理工程での熱処理温度
を、第１熱処理工程での熱処理温度よりも低く設定する
ことが好ましい。このようにすると、第１熱処理工程を
経た透明導電性塗布膜が、第２熱処理工程にて熱劣化す
ることを防止できる。

【００４３】第２熱処理工程後に、前記基板の温度が２
００℃以下になるまで、非酸化雰囲気に保持するとよ
い。こうすると、第２熱処理工程にて還元処理を受けた
透明導電性塗布膜が大気中で再酸化することが抑制され
るので、透明導電性塗布膜のシート抵抗値が増大しな
い。再酸化を確実に防止するには、大気への取り出し時
の基板温度を１００℃以下とすると良い。特に、塗布Ｉ
ＴＯ膜の比抵抗は膜中の酸素欠陥が多いほど低くなるの
で、大気中の酸素によって透明導電性塗布膜に再酸化が
起きると比抵抗が増大するからである。

【００４４】この透明導電性塗布膜を形成するには、イ
ンジウム（Ｉｎ）及びスズ（Ｓｎ）を含む塗布液が前記
基板上に塗布される。この塗布膜は第１熱処理にて酸化
されてＩＴＯ膜になる。この塗布ＩＴＯ膜を用いれば、
導電層を透明電極としても利用できる。

【００４５】塗布ＩＴＯ膜表面に金属メッキがなされる
と、透明電極以外の導電層として利用でき、しかも金属
メッキによりコンタクト抵抗を下げることができる。

【００４６】このコンタクト抵抗を下げるためには、塗
布ＩＴＯのコンタクト面に、スパッタにより形成された
導電性スパッタ膜をさらに設けると良い。

【００４７】薄膜デバイスとしては、薄膜トランジスタ
を画素スイッチング素子するアクティブマトリクス基板
を挙げることができる。この場合、画素電極を導電性塗
布膜にて形成することが好ましい。この画素電極が形成
される面は通常段差があるが、導電性塗布膜にて画素電
極を形成すると、導電性塗布膜の表面はほぼ平坦になる
からである。このため、ラビングが良好に実施され、リ
バースチルドドメインの発生を防止できる。

【００４８】画素電極に用いられる導電性塗布膜として
は、塗布ＩＴＯ膜が好ましい。塗布ＩＴＯは透明電極と
なり、透過型液晶表示装置のアクティブマトリクス基板
を製造するのに適している。

【００４９】また本発明は、このアクティブマトリクス
基板を用いた液晶表示装置、あるいは転写された薄膜デ
バイスを含む電子機器に適用することができる。

【００５０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００５１】（第１の実施の形態）図１〜図９は本発明
の第１の実施の形態（薄膜デバイスの転写方法）を説明
するための図である。なお、第１の実施の形態は、薄膜
デバイス層から構成される被転写層を２度転写して転写
体に転写する方法に関するが、１度転写により転写体に
転写するたげでもよい。また、各膜の成膜法のうち、液
相プロセスについては、膜の種類毎に分けて後に整理し
て説明する。

【００５２】[工程１]図１に示すように、基板１００上
に第１分離層（光吸収層）１２０を形成する。なお、一
度転写の場合には、第１分離層１２０が分離層が唯一の
分離層として機能する。

【００５３】以下、基板１００および第１分離層１２０
について説明する。

【００５４】基板１００についての説明 基板１００は、光が透過し得る透光性を有するものであ
るのが好ましい。

【００５５】この場合、光の透過率は１０％以上である
のが好ましく、５０％以上であるのがより好ましい。こ
の透過率が低過ぎると、光の減衰（ロス）が大きくな
り、第１分離層１２０を剥離するのにより大きな光量を
必要とする。

【００５６】また、基板１００は、信頼性の高い材料で
構成されているのが好ましい。この基板１００上に形成
される被転写層１４０を構成する全ての膜が液相プロセ
スにて実施される場合には、耐熱性も必要とされない。

【００５７】ただし、基板１００は、被転写層１４０の
形成の際の最高温度をＴmaxとしたとき、歪点がＴmax以
上の材料で構成されているのものが好ましい。被転写層
１４０の一部の膜を液層プロセス以外の比較的高温プロ
セスにて形成する場合には、基板１００の構成材料は、
歪点が３５０℃以上のものが好ましく、５００℃以上の
ものがより好ましい。このようなものとしては、例え
ば、石英ガラス、コーニング７０５９、日本電気ガラス
ＯＡ−２等の耐熱性ガラスが挙げられる。

【００５８】また、基板１００の厚さは、特に限定され
ないが、通常は、０．１〜５．０mm程度であるのが好ま
しく、０．５〜１．５mm程度であるのがより好ましい。
基板１００の厚さが薄すぎると強度の低下を招き、厚す
ぎると、基板１００の透過率が低い場合に、光の減衰を
生じ易くなる。なお、基板１００の光の透過率が高い場
合には、その厚さは、前記上限値を超えるものであって
もよい。なお、光を均一に照射できるように、基板１０
０の厚さは、均一であるのが好ましい。

【００５９】第１分離層１２０の説明 第１分離層１２０は、物理的作用（光、熱など）、化学
的作用（薬液との化学反応など）あるいは機械的作用
（引っ張り力、振動）のいずれか一つあるいは悪数の作
用を受けることで、その結合力が減少されあるいは消滅
され、それによりこの第１分離層１２０を介して基板１
００の分離を促すものである。

【００６０】この第１分離層１２０として例えば、照射
される光を吸収し、その層内および／または界面におい
て剥離（以下、「層内剥離」、「界面剥離」と言う）を
生じるような性質を有するものであり、好ましくは、光
の照射により、第１分離層１２０を構成する物質の原子
間または分子間の結合力が消失または減少すること、す
なわち、アブレーションが生じて層内剥離および／また
は界面剥離に至るものがよい。

【００６１】さらに、光の照射により、第１分離層１２
０から気体が放出され、分離効果が発現される場合もあ
る。すなわち、第１分離層１２０に含有されていた成分
が気体となって放出される場合と、第１分離層１２０が
光を吸収して一瞬気体になり、その蒸気が放出され、分
離に寄与する場合とがある。このような第１分離層１２
０の組成としては、例えば、次のＡ〜Ｅに記載されるも
のが挙げられる。

【００６２】Ａ．アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ） このアモルファスシリコン中には、水素（Ｈ）が含有さ
れていてもよい。この場合、Ｈの含有量は、２原子％以
上程度であるのが好ましく、２〜２０原子％程度である
のがより好ましい。このように、水素（Ｈ）が所定量含
有されていると、光の照射によって水素が放出され、第
１分離層１２０に内圧が発生し、それが上下の薄膜を剥
離する力となる。アモルファスシリコン中の水素（Ｈ）
の含有量は、成膜条件、例えばＣＶＤにおけるガス組
成、ガス圧、ガス雰囲気、ガス流量、温度、基板温度、
投入パワー等の条件を適宜設定することにより調整する
ことができる。

【００６３】Ｂ．酸化ケイ素又はケイ酸化合物、酸化チ
タンまたはチタン酸化合物、酸化ジルコニウムまたはジ
ルコン酸化合物、酸化ランタンまたはランタン酸化化合
物等の各種酸化物セラミックス、透電体（強誘電体）あ
るいは半導体 酸化ケイ素としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、Ｓｉ₃Ｏ₂が挙
げられ、ケイ酸化合物としては、例えばＫ₂ＳｉＯ₃、Ｌ
ｉ₂ＳｉＯ₃、ＣａＳｉＯ₃、ＺｒＳｉＯ₄、Ｎａ₂ＳｉＯ₃
が挙げられる。

【００６４】酸化チタンとしては、ＴｉＯ、Ｔｉ₂０₃、
Ｔｉ０₂が挙げられ、チタン酸化合物としては、例え
ば、ＢａＴｉ０₄、ＢａＴｉＯ₃、Ｂａ₂Ｔｉ₉Ｏ₂₀、Ｂａ
Ｔｉ₅Ｏ₁₁、ＣａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉＯ₃、ＰｂＴｉＯ₃、
ＭｇＴｉＯ₃、ＺｒＴｉＯ₂、ＳｎＴｉＯ₄、Ａｌ₂ＴｉＯ
₅、ＦｅＴｉＯ₃が挙げられる。

【００６５】酸化ジルコニウムとしては、ＺｒＯ₂が挙
げられ、ジルコン酸化合物としては、例えばＢａＺｒＯ
₃、ＺｒＳｉＯ₄、ＰｂＺｒＯ₃、ＭｇＺｒＯ₃、Ｋ₂Ｚｒ
Ｏ₃が挙げられる。

【００６６】Ｃ．ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ＰＬＬＺＴ、ＰＢ
ＺＴ等のセラミックスあるいは誘電体（強誘電体） Ｄ．窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物セラ
ミックス Ｅ．有機高分子材料 有機高分子材料としては、−ＣＨ−、−ＣＯ−（ケト
ン）、−ＣＯＮＨ−（アミド）、−ＮＨ−（イミド）、
−ＣＯＯ−（エステル）、−Ｎ＝Ｎ−（アゾ）、ーＣＨ
＝Ｎ−（シフ）等の結合（光の照射によりこれらの結合
が切断される）を有するもの、特に、これらの結合を多
く有するものであればいかなるものでもよい。また、有
機高分子材料は、構成式中に芳香族炭化水素（１または
２以上のベンゼン環またはその縮合環）を有するもので
あってもよい。

【００６７】このような有機高分子材料の具体例として
は、ポリエチレン，ポリプロピレンのようなポリオレフ
ィン，ポリイミド，ポリアミド，ポリエステル，ポリメ
チルメタクリレート（ＰＭＭＡ），ポリフェニレンサル
ファイド（ＰＰＳ），ポリエーテルスルホン（ＰＥ
Ｓ），エポキシ樹脂等があげられる。

【００６８】Ｆ．金属 金属としては、例えば、Ａｌ，Ｌｉ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｉ
ｎ，Ｓｎ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｇｄ，Ｓｍま
たはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金が挙げら
れる。

【００６９】また、第１分離層１２０の厚さは、剥離目
的や第１分離層１２０の組成、層構成、形成方法等の諸
条件により異なるが、通常は、１ｎｍ〜２０μｍ程度で
あるのが好ましく、１０ｎｍ〜２μｍ程度であるのがよ
り好ましく、４０ｎｍ〜１μｍ程度であるのがさらに好
ましい。第１分離層１２０の膜厚が小さすぎると、成膜
の均一性が損なわれ、剥離にムラが生じることがあり、
また、膜厚が厚すぎると、第１分離層１２０の良好な剥
離性を確保するために、光のパワー（光量）を大きくす
る必要があるとともに、後に第１分離層１２０を除去す
る際に、その作業に時間がかかる。なお、第１分離層１
２０の膜厚は、できるだけ均一であるのが好ましい。

【００７０】第１分離層１２０の形成方法は、特に限定
されず、膜組成や膜厚等の諸条件に応じて適宜選択され
る。たとえば、ＣＶＤ（ＭＯＣＶＤ、低圧ＣＶＤ、ＥＣ
Ｒ−ＣＶＤを含む）、蒸着、分子線蒸着（ＭＢ）、スパ
ッタリング、イオンプレーティング、ＰＶＤ等の各種気
相成膜法、電気メッキ、浸漬メッキ（ディッピング）、
無電解メッキ等の各種メッキ法、ラングミュア・プロジ
ェット（ＬＢ）法、スピンコート、スプレーコート、ロ
ールコート等の塗布法、各種印刷法、転写法、インクジ
ェット法、粉末ジェット法等が挙げられ、これらのうち
の２以上を組み合わせて形成することもできる。なお、
液相プロセスについては後述する。

【００７１】例えば、第１分離層１２０の組成がアモル
ファスシリコン（ａ−Ｓｉ）の場合には、ＣＶＤ、特に
低圧ＣＶＤやプラズマＣＶＤにより成膜することができ
る。

【００７２】[工程２]次に、図２に示すように、第１分
離層１２０上に、被転写層（薄膜デバイス層）１４０を
形成する。

【００７３】この薄膜デバイス層１４０のＫ部分（図２
において１点線鎖線で囲んで示される部分）の拡大断面
図を、図２の右側に示す。図示されるように、薄膜デバ
イス層１４０は、例えば、ＳｉＯ₂膜（中間層）１４２
上に形成されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を含んで構
成され、このＴＦＴは、ポリシリコン層にｎ型不純物を
導入して形成されたソース，ドレイン層１４６と、チャ
ネル層１４４と、ゲート絶縁膜１４８と、ゲート電極１
５０と、層間絶縁膜１５４と、例えばアルミニュウムか
らなる電極１５２とを具備する。

【００７４】本実施の形態では、第１分離層１２０に接
して設けられる中間層としてＳｉ０₂膜を使用している
が、Ｓｉ₃Ｎ₄などのその他の絶縁膜を使用することもで
きる。Ｓｉ０₂膜（中間層）の厚みは、その形成目的や
発揮し得る機能の程度に応じて適宜決定されるが、通常
は、１０nm〜５μm程度であるのが好ましく、４０nm〜
１μm程度であるのがより好ましい。中間層は、種々の
目的で形成され、例えば、被転写層１４０を物理的また
は化学的に保護する保護層，絶縁層，導電層，レーザー
光の遮光層，マイグレーション防止用のバリア層，反射
層としての機能の内の少なくとも１つを発揮するものが
挙げられる。

【００７５】なお、場合によっては、Ｓｉ０₂膜等の中
間層を形成せず、第１分離層１２０上に直接被転写層
（薄膜デバイス層）１４０を形成してもよい。

【００７６】被転写層１４０（薄膜デバイス層）は、図
２の右側に示されるようなＴＦＴ等の薄膜デバイスを含
む層である。

【００７７】薄膜デバイスとしては、ＴＦＴの他に、例
えば、薄膜ダイオードや、シリコンのＰＩＮ接合からな
る光電変換素子（光センサ、太陽電池）やシリコン抵抗
素子、その他の薄膜半導体デバイス、電極（例：ＩＴ
Ｏ、メサ膜のような透明電極）、スイッチング素子、メ
モリー、圧電素子等のアクチュエータ、マイクロミラー
（ピエゾ薄膜セラミックス）、磁気記録薄膜ヘッド、コ
イル、インダクター、薄膜高透磁材料およびそれらを組
み合わせたマイクロ磁気デバイス、フィルター、反射
膜、ダイクロイックミラー等がある。上記の例示に限ら
ず、本発明の趣旨に反しない種々の薄膜デバイスに適用
できる。

【００７８】このような薄膜デバイスは、その形成方法
との関係で、通常、比較的高いプロセス温度を経て形成
される。したがって、この場合、前述したように、基板
１００としては、そのプロセス温度に耐え得る信頼性の
高いものが必要となる。

【００７９】[工程３]次に、図３に示すように、薄膜デ
バイス層１４０上に、第２分離層として例えば熱溶融性
接着層１６０を形成する。なお、第２分離層は、第１分
離層と同様にアブレーション層で構成することもでき
る。また、一度転写の場合には、この第２分離層は不要
である。

【００８０】この熱溶融性接着層１６０として、薄膜デ
バイスへの不純物（ナトリウム、カリウムなど）汚染の
虞が少ない、例えばプルーフワックス（商品名）などの
エレクトロンワックスを挙げることができる。

【００８１】なお、この種の熱溶融性接着層１６０は液
相プロセスである塗布法、例えばスピンコート法により
形成することができる。

【００８２】第２分離層として、水溶性接着剤を用いる
こともできる。この種の水溶性接着剤として、例えばケ
ミテック株式会社製のケミシール Ｕ−４５１Ｄ（商品
名）、株式会社スリーボンド製のスリーボンド３０４６
（商品名）などを挙げることができる。

【００８３】このように、第２分離層１６０は薄膜デバ
イス層１４０の形成時には存在しないので、第１分離層
１２０の材質よりも制約は少なく、耐熱性などは要求さ
れない。

【００８４】[工程４]さらに、図３に示すように、第２
分離層である例えば熱溶融性接着層１６０の上に、一次
転写体１８０を接着する。この一次転写体１８０は、薄
膜デバイス層１４０の製造後に接着されるものであるの
で、薄膜デバイス層１４０の製造時のプロセス温度など
に対する制約はなく、常温時に保型性さえあればよい。
本実施の形態ではガラス基板、合成樹脂など、比較的安
価で保型性のある材料を用いている。なお、この一次転
写体１８０としては、詳細を後述する二次転写体２００
と同一の材料を用いることができる。なお、一度転写の
場合には、この一次転写体が最終の転写体として機能す
る。この場合、最終転写体１８０と被転写層１４０とは
例えば適宜の接着層を介して接着される。

【００８５】[工程５]次に、図４に示すように、基板１
００の裏面側から光を照射する。

【００８６】この光は、基板１００を透過した後に第１
分離層１２０に照射される。これにより、第１分離層１
２０に層内剥離および／または界面剥離が生じ、結合力
が減少または消滅する。

【００８７】第１分離層１２０の層内剥離および／また
は界面剥離が生じる原理は、第１分離層１２０の構成材
料にアブレーションが生じること、また、第１分離層１
２０に含まれているガスの放出、さらには照射直後に生
じる溶融、蒸散等の相変化によるものであることが推定
される。

【００８８】ここで、アブレーションとは、照射光を吸
収した固定材料（第１分離層１２０の構成材料）が光化
学的または熱的に励起され、その表面や内部の原子また
は分子の結合が切断されて放出することをいい、主に、
第１分離層１２０の構成材料の全部または一部が溶融、
蒸散（気化）等の相変化を生じる現象として現れる。ま
た、前記相変化によって微小な発砲状態となり、結合力
が低下することもある。

【００８９】第１分離層１２０が層内剥離を生じるか、
界面剥離を生じるか、またはその両方であるかは、第１
分離層１２０の組成や、その他種々の要因に左右され、
その要因の１つとして、照射される光の種類、波長、強
度、到達深さ等の条件が挙げられる。

【００９０】照射する光としては、第１分離層１２０に
層内剥離および／または界面剥離を起こさせるものであ
ればいかなるものでもよく、例えば、Ｘ線、紫外線、可
視光、赤外線（熱線）、レーザ光、ミリ波、マイクロ
波、電子線、放射線（α線、β線、γ線）等が挙げられ
る。そのなかでも、第１分離層１２０の剥離（アブレー
ション）を生じさせ易いという点で、レーザ光が好まし
い。

【００９１】このレーザ光を発生させるレーザ装置とし
ては、各種気体レーザ、固体レーザ（半導体レーザ）等
が挙げられるが、エキシマレーザ、Ｎｄ−ＹＡＧレー
ザ、Ａｒレーザ、ＣＯ₂レーザ、ＣＯレーザ、Ｈｅ−Ｎ
ｅレーザ等が好適に用いられ、その中でもエキシマレー
ザが特に好ましい。

【００９２】エキシマレーザは、短波長域で高エネルギ
ーを出力するため、極めて短時間で第１分離層２にアブ
レーションを生じさせることができ、よって隣接する転
写体１８０や基板１００等に温度上昇をほとんど生じさ
せることなく、すなわち劣化、損傷を生じさせることな
く、第１分離層１２０を剥離することができる。

【００９３】また、第１分離層１２０にアブレーション
を生じさせるに際して、光の波長依存性がある場合、照
射されるレーザ光の波長は、１００ｎｍ〜３５０ｎｍ程
度であるのが好ましい。

【００９４】図１０に、基板１００の、光の波長に対す
る透過率の一例を示す。図示されるように、２００ｎｍ
の波長に対して透過率が急峻に増大する特性をもつ。こ
のような場合には、２１０ｎｍ以上の波長の光例えば、
Ｘｅ−Ｃｌエキシマレーザー光（波長３０８ｎｍ）、Ｋ
ｒＦレーザ光（波長２４８ｎｍ）などを照射する。

【００９５】また、第１分離層１２０に、例えばガス放
出、気化、昇華等の相変化を起こさせて分離特性を与え
る場合、照射されるレーザ光の波長は、３５０から１２
００ｎｍ程度であるのが好ましい。

【００９６】また、照射されるレーザ光のエネルギー密
度、特に、エキシマレーザの場合のエネルギー密度は、
１０〜５０００ｍＪ／ｃｍ²程度とするのが好ましく、
１００〜５００ｍＪ／ｃｍ²程度とするのがより好まし
い。また、照射時間は、１〜１０００ｎｓｅｃ程度とす
るのが好ましく、１０〜１００ｎｓｅｃ程度とするのが
より好ましい。エネルギー密度が低いかまたは照射時間
が短いと、十分なアブレーション等が生じず、また、エ
ネルギー密度が高いかまたは照射時間が長いと、第１分
離層１２０を透過した照射光により被転写層１４０に悪
影響を及ぼすおそれがある。

【００９７】なお、第１分離層１２０を透過した照射光
が被転写層１４０にまで達して悪影響を及ぼす場合の対
策としては、例えば、第１分離層（レーザー吸収層）１
２０上にタンタル（Ｔａ）等の金属膜を形成する方法が
ある。これにより、第１分離層１２０を透過したレーザ
ー光は、金属膜１２４の界面で完全に反射され、それよ
りの上の薄膜デバイスに悪影響を与えない。あるいは、
第１分離層１２０上にシリコン系介在層例えばＳｉＯ₂
を介して、シリコン系レーザー吸収層であるアモルファ
スシリコン層を形成することもできる。こうすると、第
１分離層１２０を透過した光は、その上のアモルファス
シリコン層にて吸収される。ただしその透過光は、上層
のアモルファスシリコン層にて再度アブレーションを生
ずるほどの光エネルギーがない。また、金属とは異な
り、アモルファスシリコン層上に薄膜デバイス層を形成
できるので、既に確立された薄膜形成技術により品質の
優れた薄膜デバイス層を形成できる。

【００９８】レーザ光に代表される照射光は、その強度
が均一となるように照射されるのが好ましい。照射光の
照射方向は、第１分離層１２０に対し垂直な方向に限ら
ず、第１分離層１２０に対し所定角度傾斜した方向であ
ってもよい。

【００９９】また、第１分離層１２０の面積が照射光の
１回の照射面積より大きい場合には、第１分離層１２０
の全領域に対し、複数回に分けて照射光を照射すること
もできる。また、同一箇所に２回以上照射してもよい。
また、異なる種類、異なる波長（波長域）の照射光（レ
ーザ光）を同一領域または異なる領域に２回以上照射し
てもよい。

【０１００】次に、図５に示すように、基板１００に力
を加えて、この基板１００を第１分離層１２０から離脱
させる。図５では図示されないが、この離脱後、基板１
００上に第１分離層１２０が付着することもある。

【０１０１】[工程６]次に、図６に示すように、残存し
ている第１分離層１２０を、例えば洗浄、エッチング、
アッシング、研磨等の方法またはこれらを組み合わせた
方法により除去する。これにより、被転写層（薄膜デバ
イス層）１４０が、一次転写体１８０に転写されたこと
になる。

【０１０２】なお、離脱した基板１００にも第１分離層
１２０の一部が付着している場合には同様に除去する。
なお、基板１００が石英ガラスのような高価な材料、希
少な材料で構成されている場合等には、基板１００は、
好ましくは再利用（リサイクル）に供される。すなわ
ち、再利用したい基板１００に対し、本発明を適用する
ことができ、有用性が高い。ここで、一度転写の場合に
は、本工程が最終工程となり、被転写層１４０の最終転
写体１８０への転写が終了する。

【０１０３】[工程７]次に、図７に示すように、薄膜デ
バイス層１４０の下面（露出面）に、接着層１９０を介
して、二次転写層２００を接着する。

【０１０４】接着層１９０を構成する接着剤の好適な例
としては、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線
硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気硬化型接着剤等
の各種硬化型接着剤が挙げられる。接着剤の組成として
は、例えば、エポキシ系、アクリレート系、シリコーン
系等、いかなるものでもよい。このような接着層１９０
の形成は、例えば、塗布法によりなされる。なお、この
接着層１９０の材料は、一度転写の場合の被転写層１４
０と最終転写層１８０との接着に使用することができ
る。

【０１０５】前記硬化型接着剤を用いる場合、例えば被
転写層（薄膜デバイス層）１４０の下面に硬化型接着剤
を塗布し、さらに二次転写体２００を接合した後、硬化
型接着剤の特性に応じた硬化方法により前記硬化型接着
剤を硬化させて、被転写層（薄膜デバイス層）１４０と
二次転写体２００とを接着し、固定する。

【０１０６】接着剤が光硬化型の場合、好ましくは光透
過性の二次転写体２００の外側から光を照射する。接着
剤としては、薄膜デバイス層に影響を与えにくい紫外線
硬化型などの光硬化型接着剤を用いれば、光透過性の一
次転写体１８０側から、あるいは光透過性の一次、二次
転写体１８０，２００の両側から光照射しても良い。

【０１０７】なお、図示と異なり、二次転写体２００側
に接着層１９０を形成し、その上に被転写層（薄膜デバ
イス層）１４０を接着してもよい。なお、例えば二次転
写体２００自体が接着機能を有する場合等には、接着層
１９０の形成を省略してもよい。

【０１０８】二次転写体２００としては、特に限定され
ないが、基板（板材）、特に透明基板が挙げられる。な
お、このような基板は平板であっても、湾曲板であって
もよい。 また、二次転写体２００は、前記基板１００
に比べ、耐熱性、耐食性等の特性が劣るものであっても
よい。その理由は、本発明では、基板１００側に被転写
層（薄膜デバイス層）１４０を形成し、その後、被転写
層（薄膜デバイス層）１４０を二次転写体２００に転写
するため、二次転写体２００に要求される特性、特に耐
熱性は、被転写層（薄膜デバイス層）１４０の形成の際
の温度条件等に依存しないからである。この点は、一次
転写体１８０についても同様である。

【０１０９】したがって、被転写層１４０の形成の際の
最高温度をＴmaxとしたとき、一次、二次転写体１８
０，２００の構成材料として、ガラス転移点（Ｔｇ）ま
たは軟化点がＴmax以下のものを用いることができる。
例えば、一次、二次転写体１８０，２００は、ガラス転
移点（Ｔｇ）または軟化点が好ましくは８００℃以下、
より好ましくは５００℃以下、さらに好ましくは３２０
℃以下の材料で構成することができる。

【０１１０】また、一次、二次転写体１８０，２００の
機械的特性としては、ある程度の剛（強度）を有するも
のが好ましいが、可撓性、弾性を有するものであっても
よい。

【０１１１】このような一次、二次転写体１８０，２０
０の構成材料としては、各種合成樹脂または各種ガラス
材が挙げられ、特に、各種合成樹脂や通常の（低融点
の）安価なガラス材が好ましい。

【０１１２】合成樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化
性樹脂のいずれでもよく、例えば、ポリエチレン、ポロ
プロピレン、エチレン−プレピレン共重合体、エチレン
−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、
環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミ
ド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネー
ト、ポリ−（４−メチルベンテン−１）、アイオノマ
ー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アク
リル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−ス
チレン共重合体、ポリオ共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプチレンテレフ
タレート（ＰＢＴ）、プリシクロヘキサンテレフタレー
ト（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエ
ーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン
（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール
（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニ
レンオキシド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル
（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ
フッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、
ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン
系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可
塑性エラストマー、エボキシ樹脂、フェノール樹脂、ユ
リア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコ
ーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共
重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、こ
れらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例え
ば２層以上の積層体として）用いることができる。

【０１１３】ガラス材としては、例えば、ケイ酸ガラス
（石英ガラス）、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガ
ラス、カリ石灰ガラス、鉛（アルカリ）ガラス、バリウ
ムガラス、ホウケイ酸ガラス等が挙げられる。このう
ち、ケイ酸ガラス以外のものは、ケイ酸ガラスに比べて
融点が低く、また、成形、加工も比較的容易であり、し
かも安価であり、好ましい。

【０１１４】二次転写体２００として合成樹脂で構成さ
れたものを用いる場合には、大型の二次転写体２００を
一体的に成形することができるとともに、湾曲面や凹凸
を有するもの等の複雑な形状であっても容易に製造する
ことができ、また、材料コスト、製造コストも安価であ
るという種々の利点が享受できる。したがって、合成樹
脂の使用は、大型で安価なデバイス（例えば、液晶ディ
スプレイ）を製造する上で有利である。

【０１１５】なお、二次転写体２００は、例えば、液晶
セルのように、それ自体独立したデバイスを構成するも
のや、例えばカラーフィルター、電極層、誘電体層、絶
縁層、半導体素子のように、デバイスの一部を構成する
ものであってもよい。

【０１１６】さらに、一次、二次転写体１８０，２００
は、金属、セラミックス、石材、木材紙等の物質であっ
てもよいし、ある品物を構成する任意の面上（時計の面
上、エアコンの表面上、プリント基板の上等）、さらに
は壁、柱、天井、窓ガラス等の構造物の表面上であって
もよい。

【０１１７】[工程８]次に、図８に示すように、第２分
離層である熱溶融性接着層１６０を加熱し、熱溶融させ
る。この結果、熱溶融性接着層１６０の接着力が弱まる
ため、一次転写体１８０を、薄膜デバイス層１４０によ
り離脱させることができる。なお、一次転写体１８０に
付着した熱溶融性接着剤を除去することで、この一次転
写体１８０を繰り返し再利用することができる。

【０１１８】第２分離層１６０として上述した水溶性接
着剤を用いた場合には、少なくとも第２分離層１６０を
含む領域を純水に浸せばよい。

【０１１９】[工程９]最後に、薄膜デバイス層１４０の
表面に付着した第２分離層１６０を除去することで、図
９に示すように、二次転写体２００に転写された薄膜デ
バイス層１４０を得ることができる。ここで、この二次
転写体２００に対する薄膜デバイス層１４０の積層関係
は、図２に示すように当初の基板１００に対する薄膜デ
バイス層１４０の積層関係と同じとなる。

【０１２０】以上のような各工程を経て、被転写層（薄
膜デバイス層）１４０の二次転写体２００への転写が完
了する。その後、被転写層（薄膜デバイス層）１４０に
隣接するＳｉＯ₂膜の除去や、被転写層１４０上への配
線等の導電層や所望の保護膜の形成等を行うこともでき
る。

【０１２１】本発明では、被剥離物である被転写層（薄
膜デバイス層）１４０自体を直接に剥離するのではな
く、第１分離層１２０及び第２分離層１６０において分
離して二次転写体２００に転写するため、被分離物（被
転写層１４０）の特性、条件等にかかわらず、容易かつ
確実に、しかも均一に転写することができ、分離操作に
伴う被分離物（被転写層１４０）へのダメージもなく、
被転写層１４０の高い信頼性を維持することができる。

【０１２２】次に、図２〜図９の具体的な製造プロセス
の例を図１１〜図２１を用いて説明する。

【０１２３】（工程１）図１１に示すように、基板（例
えば石英基板）１００上に、第１分離層（例えば、ＬＰ
ＣＶＤ法により形成されたアモルファスシリコン層））
１２０と、中間層（例えば、ＳｉＯ₂膜）１４２と、ア
モルファスシリコン層（例えばＬＰＣＶＤ法により形成
される）１４３とを順次に積層形成し、続いて、アモル
ファスシリコン層１４３の全面に上方からレーザー光を
照射し、アニールを施す。これにより、アモルファスシ
リコン層１４３は再結晶化してポリシリコン層となる。

【０１２４】（工程２）続いて、図１２に示すように、
レーザーアニールにより得られたポリシリコン層をパタ
ーニングして、アイランド１４４ａ，１４４ｂを形成す
る。

【０１２５】（工程３）図１３に示されるように、アイ
ランド１４４ａ，１４４ｂを覆うゲート絶縁膜１４８
ａ，１４８ｂを、例えば、ＣＶＤ法により形成する。

【０１２６】（工程４）図１４に示されるように、ポリ
シリコンあるいはメタル等からなるゲート電極１５０
ａ，１５０ｂを形成する。

【０１２７】（工程５）図１５に示すように、ポリイミ
ド等からなるマスク層１７０を形成し、ゲート電極１５
０ｂおよびマスク層１７０をマスクとして用い、セルフ
アラインで、例えばボロン（Ｂ）のイオン注入を行う。
これによって、ｐ⁺層１７２ａ，１７２ｂが形成され
る。

【０１２８】（工程６）図１６に示すように、ポリイミ
ド等からなるマスク層１７４を形成し、ゲート電極１５
０ａおよびマスク層１７４をマスクとして用い、セルフ
アラインで、例えばリン（Ｐ）のイオン注入を行う。こ
れによって、ｎ⁺層１４６ａ，１４６ｂが形成される。

【０１２９】（工程７）図１７に示すように、層間絶縁
膜１５４を形成し、選択的にコンタクトホール形成後、
電極１５２ａ〜１５２ｄを形成する。

【０１３０】このようにして形成されたＣＭＯＳ構造の
ＴＦＴが、図２〜図９における被転写層（薄膜デバイス
層）１４０に該当する。なお、層間絶縁膜１５４上に保
護膜を形成してもよい。

【０１３１】（工程８）図１８に示すように、ＣＭＯＳ
構成のＴＦＴ上に、第２分離層としての熱溶融性接着層
１６０を形成する。このとき、ＴＦＴの表層に生じてい
た段差が、熱溶融性接着剤１６０により平坦化される。
なお、第２分離層は、第１分離層と同様にアブレーショ
ン層で構成することもでき、あるいは水溶性接着剤を用
いることもできる。

【０１３２】ここで、薄膜デバイスであるＴＦＴ上にま
ず絶縁層などの保護層を形成し、その保護層上に第２分
離層を設けることが好ましい。特に、第２分離層をアブ
レーション層とした場合に、アブレーション時に保護層
により薄膜デバイス層を保護することができる。

【０１３３】また、特に第２分離層をアブレーション層
にて形成する場合には、その第２分離層自体を第１分離
層と同様に多層にて形成することもできる。さらに、こ
の第２分離層と薄膜デバイス層との間に、金属層等の遮
光層を設けるとさらに良い。アブレーション時に、薄膜
デバイス層に光が入射することを防止できるからであ
る。

【０１３４】この第２分離層形成後に、第２分離層であ
る熱溶融性接着層１６０を介して、ＴＦＴを一次転写体
（例えば、ソーダガラス基板）１８０に貼り付ける。

【０１３５】（工程９）図１９に示すように、基板１０
０の裏面から、例えば、Ｘｅ−Ｃｌエキシマレーザー光
を照射する。これにより、第１分離層１２０の層内およ
び／または界面において剥離を生じせしめる。

【０１３６】（工程１０）図２０に示すように、基板１
００を引き剥がす。

【０１３７】（工程１１）さらに、第１分離層１２０を
エッチングにより除去する。これにより、図２１に示す
ように、ＣＭＯＳ構成のＴＦＴが、一次転写体１８０に
転写されたことになる。

【０１３８】（工程１２）次に、図２２に示すように、
ＣＭＯＳ構成のＴＦＴの下面に、熱溶融性樹脂層１６０
よりも硬化点が低い接着層として、例えばエポキシ樹脂
層１９０を形成する。次に、そのエポキシ樹脂層１９０
を介して、ＴＦＴを二次転写体（例えば、ソーダガラス
基板）２００に貼り付ける。続いて、熱を加えてエポキ
シ樹脂層１９０を硬化させ、二次転写体２００とＴＦＴ
とを接着（接合）する。

【０１３９】（工程１３）次に、図２３に示すように例
えばオーブン２１０を用いて熱溶融性樹脂層１６０を熱
により溶融させ、この熱溶融性樹脂層１６０を境にし
て、ＴＦＴを一次転写体１８０より引き剥がす。さら
に、ＴＦＴの下面に残存している熱溶融性樹脂層１６０
を、例えばキシレンなどにより除去する。これにより、
図２４に示すように、ＴＦＴが二次転写体２００に転写
される。この図２４の状態は、図１７に示す基板１００
及び第１分離層１２０を、二次転写体２００及び接着層
１９０に置き換えたものと同じとなる。従って、ＴＦＴ
の製造工程に用いた基板１００に対する積層関係が、二
次転写体２００上にて確保される。このため、電極１５
２ａ〜１５２ｄが露出され、それへのコンタクトあるい
は配線を容易に行うことができる。なお、図２４の状態
とした後に、その表層に保護層を形成しても良い。

【０１４０】以上の説明は、第１分離層１２０、薄膜デ
バイス層１４０などを通常の製造プロセスにより形成す
る例を説明したが、以下、各膜を真空処理装置の不要な
塗布膜として、液相プロセスにて形成する場合について
説明する。

【０１４１】（塗布絶縁膜の形成方法）以下、図２に示
す中間層１４２、ゲート絶縁膜１４８（図１３に示すゲ
ート絶縁膜１４８ａ，１４８ｂ）及層間絶縁膜１５４
を、塗布絶縁膜にて形成する液相プロセスについて説明
する。この方法は、図２に示す分離層１２０を、Ｂ．の
酸化物にて形成する場合にも適用することができる。

【０１４２】図３９は、液体を塗布し熱処理することに
より薄膜例えば絶縁膜を形成する塗布型絶縁膜形成装置
を示す。塗布された後に熱処理されることで絶縁膜とな
る液体として、ポリシラザン（Ｓｉ−Ｎ結合を有する高
分子の総称である）を挙げることができる。ポリシラザ
ンのひとつは、［ＳｉＨ₂ＮＨ］ｎ（ｎは正の整数）で
あり、ポリペルヒドロシラザンと言われる。この製品
は、東燃（株）より「東燃ポリシラザン」の製品名で市
販されている。なお、［ＳｉＨ₂ＮＨ］ｎ中のＨがアル
キル基（例えばメチル基、エチル基など）で置換される
と、有機ポリシラザンとなり、無機ポリシラザンとは区
別されることがある。本実施の形態では無機ポリシラザ
ンを使用することが好ましい。

【０１４３】このポリシラザンをキシレンなどの液体に
混合して、基板上に例えばスピン塗布する。この塗布膜
は、水蒸気または酸素を含む雰囲気で熱処理することに
より、ＳｉＯ₂に転化する。

【０１４４】塗布された後に熱処理することで得られる
絶縁膜として、ＳＯＧ（SpinーOnーGlass）膜を挙げるこ
とができる。このＳＯＧ膜は、シロキサン結合を基本構
造とするポリマーで、アルキル基を有する有機ＳＯＧと
アルキル基を持たない無機ＳＯＧがあり、アルコールな
どが溶媒として使用される。ＳＯＧ膜は平坦化を目的と
してＬＳＩの層間絶縁膜に使用されている。ただし、有
機ＳＯＧ膜は酸素プラズマ処理に対してエッチングされ
易く、無機ＳＯＧ膜は数千オングストロームの膜厚でも
クラックが発生し易すいなどの問題がある。従って、従
来は単層で層間絶縁膜などに使用されることは殆どな
く、ＣＶＤ絶縁膜の上層の平坦化層として利用される程
度である。

【０１４５】この点、ポリシラザンはクラック耐性が高
く、また耐酸素プラズマ性があり、単層でもある程度厚
い絶縁膜として使用可能である。従って、ここではポリ
シラザンを使用する場合について説明する。

【０１４６】なお本実施の形態は、転写される薄膜積層
構造を含む形成膜の少なくとも１層好ましくは複数層を
塗布膜にて形成するものであり、この条件を満足する限
りにおいて、ＳＯＧ膜を付加的に使用するものであって
も良い。

【０１４７】図３９において、ローダ６０１は、カセッ
トに収納されている複数枚のガラス基板を一枚づつ取り
出し、スピンコータ６０２にガラス基板を搬送する。ス
ピンコータ６０２では、図４６に示すように、ステージ
６３０上に基板６３２が真空吸着され、ディスペンサ６
３４のノズル６３６からポリシラザン６３８が基板６３
２上に滴下される。滴下されたポリシラザン６３８は基
板中央部に図４６のように広がる。ポリシラザンとキシ
レンの混合液はキャニスター缶と呼ばれる容器に入れら
れおり、図３９，図４６に示す液体保管部６０５に保管
される。ポリシラザンとキシレンの混合液は、液体保管
部６０５から供給管６４０を介してディスペンサ６３４
に供給され、基板上に塗布される。さらに、ステージ６
３０の回転により、図４７に示すように、ポリシラザン
６３８がガラス基板６３２の全面に引き延ばされて塗布
される。このとき、大部分のキシレンは蒸発する。ステ
ージ６３０の回転数や回転時間は、図３９に示す制御部
６０６で制御され、数秒間で１０００ｒｐｍまで回転数
が上昇し、１０００ｒｐｍで２０秒程度保持され、さら
に数秒後に停止する。この塗布条件にて、ポリシラザン
の塗布膜の膜厚は約７０００オングストロームとなる。

【０１４８】次に、ガラス基板は熱処理部６０３に搬送
され、水蒸気雰囲気で温度１００−３５０℃、１０−６
０分間熱処理され、ＳｉＯ2に変成される。この熱処理
は、温度制御部６０７で制御される。熱処理部６０３
は、塗布型絶縁膜形成装置の処理能力を高くするため、
前記スピンコータ６０２のタクトタイムと熱処理時間が
整合するように、熱処理部６０３の長さや該炉内の基板
収容枚数が設定される。ポリシラザンが混合される液体
には例えばキシレンが用いられ、また変成時に水素やア
ンモニアなどが発生するため、少なくともスピンコータ
６０２と熱処理部６０３には排気設備６０８が必要であ
る。熱処理され絶縁膜が形成されたガラス基板はアンロ
ーダ６０４でカセットに収納される。

【０１４９】図３９に示す塗布型絶縁膜形成装置は、従
来のＣＶＤ装置に比較して、装置構成が著しく簡単であ
り、従って装置価格が格段に安くなる。しかもＣＶＤ装
置に比較してスループットが高く、メンテナンスが簡単
であり装置の稼動率が高いなどの特徴がある。この特徴
により液晶表示装置のコストを大幅に低減することがで
きる。

【０１５０】ここで、図２に示すゲート絶縁膜１４８は
ＴＦＴの電気的特性を左右する重要な絶縁膜であり、膜
厚、膜質と同時にシリコン膜との界面特性も制御されな
ければならない。

【０１５１】このためには、ゲート絶縁膜１４８の塗布
形成前のシリコン膜の表面状態を清浄にすることの他
に、図４０に示す塗布型絶縁膜形成装置を使用すること
が好ましい。図４０に示す装置は、図３９に示す装置の
熱処理部６０３と同じ機能の第１の熱処理部６０３Ａ
と、アンローダ６０４との間に、第２の熱処理部６０３
Ｂを設けている。この第２の熱処理部６０３Ｂでは、第
１の熱処理部６０３Ａでの上述した熱処理の後に、第１
の熱処理部６０３Ａでの熱処理温度より高い４００−５
００℃にて３０−６０分の熱処理を行うか、あるいはラ
ンプアニール、レーザアニールなどの高温短時間の熱処
理を行うのが望ましい。

【０１５２】これにより、ゲート絶縁膜１４８などの絶
縁膜は、図３９の熱処理部６０３での熱処理のみの場合
と比較して、より緻密化され、膜質及び界面特性が改善
される。

【０１５３】なお、界面特性に関して言えば、塗布絶縁
膜に比べて真空雰囲気で形成されるＣＶＤ膜の方が制御
し易いため、高性能なＴＦＴが要求される場合には、Ｔ
ＦＴを構成する絶縁膜のうちゲート絶縁膜はＣＶＤ膜で
形成し、その他の絶縁膜を本発明による塗布絶縁膜で形
成してもよい。

【０１５４】（塗布シリコン膜の形成方法）次に、図１
１のチャネル層１４３を、液相プロセスを用いた塗布シ
リコン膜にて形成する方法について説明する。この方法
は、図２に示す分離層１２０をＡ．アモルファスシリコ
ン及びＢ．半導体で形成された形成する場合にも適用す
ることができる。

【０１５５】図３９または図４０に示す塗布液保管部６
０５内に保管される塗布液として、シリコン粒子を含む
液体を用意することで、図３９または図４０の装置と同
じ装置を利用して、塗布シリコン膜を形成することがで
きる。

【０１５６】塗布液に含有されるシリコン粒子の粒径
は、例えば０．０１〜１０μｍのものを使用することが
できる。このシリコン粒子の粒径は、塗布されるシリコ
ン膜の膜厚に応じて選択される。本発明者等が入手した
シリコン粒子の粒径は、１μｍ程度のものが１０％、１
０μｍ以下のものが９５％を占めた。この粒径のシリコ
ン粒子を、微粒子化装置によりさらに微粒子化すること
で、所望の粒径のシリコン粒子を得ることができる。

【０１５７】所定範囲の粒径を持つシリコン粒子は例え
ばアルコール等の液体に混ぜられた懸濁液とされ、塗布
液保管部６０５に保管される。そして、ローダ６０５よ
りスピンコータ６０６に搬入された基板上に、シリコン
粒子とアルコールとの懸濁液を吐出する。そして、塗布
絶縁膜の形成と同様な塗布条件にてステージ６３０を回
転させて、シリコン粒子の塗布膜を基板上にて引き延ば
し、このとき大部分のアルコールが蒸発される。

【０１５８】次に、熱処理部６０３または第１の熱処理
部６０３Ａにて、塗布絶縁膜形成の場合と同様な熱処理
条件にて基板を熱処理する。このとき、シリコン同士の
反応により結晶化されたシリコン膜が基板に形成され
る。

【０１５９】図３９の装置を用いた場合には、さらに第
２の熱処理部６０３Ｂにて、その基板を第１の熱処理部
６０３Ａでの熱処理温度より高い温度で熱処理する。こ
の熱処理は、レーザアニールまたはランプアニールによ
り短時間で行うことが好ましい。

【０１６０】この第２の熱処理部６０３Ｂにて再度熱処
理することで、第１の熱処理部６０３Ａのみで熱処理さ
れたものと比較して、シリコン膜の結晶性、緻密性及び
他の膜との密着性が向上する。

【０１６１】図４１、図４２は、塗布シリコン膜及び塗
布絶縁膜を連続して形成する成膜装置の構成図である。

【０１６２】図４１の成膜装置は、ローダ６０１、第１
のスピンコータ６０２Ａ、第１の熱処理部６０３Ａ、第
２の熱処理部６０３Ｂ、第２のスピンコータ６０２Ｂ、
熱処理部６０３及びアンローダ６０４をインライン接続
している。第１のスピンコータ６０２Ａには、シリコン
粒子とアルコールとの懸濁液を保管する第１の塗布液保
管部６０５Ａと第１の制御部６０６Ａとが接続される。
第２のスピンコータ部６０２Ｂには、ポリシラザンとキ
シレンとの混合液を保管する第２の塗布液保管部６０５
Ｂと第２の制御部６０６Ｂとが接続される。

【０１６３】図４１の装置を使用すれば、ロード、アン
ロードの回数が１回ずつ減るので、スループットがさら
に高まる。

【０１６４】図４２の成膜装置は、図４１の成膜装置の
第２の熱処理部６０３Ｂを、塗布絶縁膜の熱処理部６０
３の後に配置し、結晶化シリコンを形成するための変形
例を示している。この場合は、絶縁膜のキャップ層がつ
いたシリコン膜を、レーザアニール等を実施する第２の
熱処理部６０３Ｂによって結晶化することになる。絶縁
膜はシリコン表面の反射率を下げる効果があるので、レ
ーザエネルギが効率よくシリコン膜に吸収されるという
利点がある。また、レーザアニール後のシリコン膜の表
面が平滑であることなどの特徴がある。なお、図４２中
の熱処理部６０３と第２の熱処理部６０３Ｂとを、一つ
の熱処理部で兼用しても良い。この場合には、この兼用
された一つの熱処理部において、塗布絶縁膜の焼成と、
その上のシリコン膜の結晶化の熱処理とを、同時に行う
ことができる。

【０１６５】（塗布シリコン膜の他の形成方法）塗布液
を塗布し、その後熱処理することによりシリコン膜を形
成する他の塗布型シリコン膜形成装置を図４３に示す。
ＣＶＤ法でシリコン膜を形成するときにはモノシラン
（ＳｉＨ₄）やジシラン（Ｓｉ₂Ｈ₆）が用いられるが、
本実施の形態ではジシランやトリシラン（Ｓｉ₃Ｈ₈）な
どの高次のシランを用いる。シラン類の沸点は、モノシ
ランが−１１１．９℃、ジシランが−１４．５℃、トリ
シランが５２．９℃、テトラシラン（Ｓｉ₄Ｈ₁₀）が１
０８．１℃である。モノシランとジシランは常温、常圧
で気体であるが、トリシラン以上の高次のシランは液体
である。ジシランはマイナス数十℃にすれば液体となり
塗布膜として利用することができる。ここでは主にトリ
シランを使用する場合について説明する。

【０１６６】図４３において、ローダ７０１でカセット
からガラス基板が１枚づつ取り出されてロードロック室
７０２に搬送され、ロードロック室７０２は排気装置７
１１により減圧される。所定の圧力に達した後、ガラス
基板は前記圧力と同程度の減圧状態となっているスピン
コータ７０３に移動し、トリシランがトリシラン保管部
７０７からディスペンサを介してガラス基板上に塗布さ
れる。スピンコート部７０３では回転数数１００乃至２
０００ｒｐｍで数秒から２０秒基板が回転しトリシラン
がスピンコートされる。トリシランがスピンコートされ
たガラス基板は前記圧力と同程度となっている第１の熱
処理部７０４に直ちに搬送され、３００−４５０℃で数
１０分熱処理され膜厚が数１００オングストロームのシ
リコン膜が形成される。次に、ガラス基板は前記圧力と
同程度となっている第２の熱処理部７０５に搬送され、
レーザアニールやランプアニールなどの高温短時間の熱
処理を受ける。これにより、シリコン膜が結晶化され
る。次に、ガラス基板はロードロック室７０６に搬送さ
れ、窒素ガスにより大気圧に戻された後、アンローダ７
０７に搬送されカセットに収納される。

【０１６７】ここで排気装置７１１は、２つのロードロ
ック室７０２，７０６に接続される１台と、スピンコー
ト部７０３、第１，第２の熱処理部７０４，７０５に接
続される１台の計２台で構成するのが望ましい。そして
スピンコータ７０３、第１の熱処理部７０４及び第２の
熱処理部７０５は、排気装置７１１により常に排気さ
れ、不活性雰囲気の減圧状態（１．０−０．５気圧程
度）が保持される。シラン類は毒性がありガス化したシ
ラン類が装置外に漏れないようにするためである。モノ
シランの許容濃度（ＴＬＶ）は５ｐｐｍであり、ジシラ
ンなど高次のシランも同程度の許容濃度であると考えら
れている。また、シラン類は常温空気中で自然燃焼し、
濃度が高いと爆発的に燃焼する。従って、少なくともス
ピンコータ７０３、第１，第２の熱処理部７０４，７０
５に接続される排気装置７１１の排気は、シラン類を無
害化する排ガス処理装置７１２に接続する。尚、図４３
の各処理室７０１〜７０７は互いにゲートバルブで接続
され、ガス化したシラン類が２つのロードロック室に流
れ込まないように、ガラス基板の搬送時に該ゲートバル
ブが開閉される。

【０１６８】スピンコータ７０３の主要部は図４６とほ
ぼ同じであるが、図４３においてガラス基板が真空チャ
ックされるステージの温度は、温度制御部７１０で制御
されることが好ましい。ここで、トリシランのときは常
温望ましくは０℃程度、ジシランを使用するときは−４
０℃以下望ましくは−６０℃以下に制御される。また、
ジシランやトリシランの保管部７０８や供給ライン（図
示せず）も温度制御部７１０により、ステージ温度とほ
ぼ同程度の温度に制御されることが好ましい。

【０１６９】ジシランやトリシランを液体として塗布す
るためには、これらの沸点より低い温度で塗布作業が行
われなければならないが、トリシランの蒸気圧は常温常
圧で約０．４気圧、ジシランの蒸気圧は常圧、−４０℃
で約０．３気圧であることを考慮し、該蒸気圧をできる
だけ下げる必要がある。このために、これらシラン類や
基板の温度をできるだけ下げることが好ましい。

【０１７０】ジシランやトリシランなどの蒸気圧をより
低くし、塗布膜の均一性を向上させるために、スピンコ
ータ７０３や第１，第２の熱処理部７０４，７０５を、
不活性ガスによる加圧状態としてもよい。加圧状態では
ジシランなどの沸点温度が上昇し、同じ温度における蒸
気圧が低くなるため、スピンコータ７０３の温度を前述
の設定温度より高めにし、室温に近い温度に設定するこ
ともできる。この場合には、万一トリシランなどが漏洩
したときのことを考慮して、加圧状態が可能な構造の外
側に減圧状態にできる２重構造とし、漏洩したトリシラ
ンなどを別に設ける排気装置で排気することが好まし
い。この該排気ガスは、排ガス処理部７１２にて処理さ
れる。

【０１７１】また、スピンコータ７０３や第１，第２の
熱処理部７０４，７０５の内部に滞留するシランガス
も、排気装置７１１で排気される。

【０１７２】図４４に示すシリコン膜形成装置は、図４
３に示すシリコン膜形成装置と、図３９に示す絶縁膜形
成装置をインライン結合したものである。即ち、図４３
の第２の熱処理部７０５とロードロック室７０６の間
に、図３９のスピンコート部６０２及び熱処理炉６０３
を導入した構成となっている。

【０１７３】図４４において、シリコン膜は第２の熱処
理部７０５でレーザアニールにより結晶化される処理ま
では、図４３の装置の動作と同じである。結晶化された
シリコン膜は、スピンコータ６０２において、ポリシラ
ザンや無機のＳＯＧ膜が塗布される。次に熱処理部６０
３において、塗布された膜が絶縁膜に変成される。

【０１７４】スピンコータ７０３、第１，第２の熱処理
部７０４，７０５は、図４３と同様に不活性ガス雰囲気
の減圧状態である。図３９では絶縁膜のスピンコータ６
０２及び熱処理部６０３は常圧であったが、図４４の装
置では不活性ガス雰囲気の減圧状態とする。このための
排気は排気装置６０８で行う。

【０１７５】図４４により形成されるシリコン膜は、該
シリコン膜の上に不活性雰囲気で絶縁膜が形成されるた
め、大気に晒されることがない。従って、ＴＦＴ素子の
特性を左右するシリコン膜と絶縁膜の界面を制御できる
ので、ＴＦＴ素子の特性や該特性の均一性を向上させる
ことができる。

【０１７６】なお、図４４ではシリコン膜の上の絶縁膜
形成はシリコン膜の結晶化の後で行ったが、図４２の装
置と同様にして、シリコン膜の第１の熱処理後に絶縁膜
を形成し、シリコン膜の結晶化をその絶縁膜の熱処理後
に行ってもよい。この場合も、図４２の場合と同様に、
絶縁膜のキャップ層がついたシリコン膜をレーザアニー
ルによって結晶化することになる。絶縁膜はシリコン表
面の反射率を下げる効果があるので、レーザエネルギが
効率よくシリコン膜に吸収されるという利点がある。ま
た、レーザアニール後のシリコン膜の表面が平滑である
ことなどの特徴がある。

【０１７７】（シリコン以外の半導体膜の形成方法）チ
ャネル層となる半導体膜は、有機半導体膜にて形成する
こともできる。この有機半導体膜としては、ペンタセン
（Pentacene）等があり、その成膜方法として蒸着法や
溶液キャスト法を用いることができる。

【０１７８】（塗布シリコン膜への不純物拡散方法）図
１５及び図１６に示すように、ソース、ドレイン領域と
なるシリコン膜へ不純物を拡散させる方法は、従来のイ
オン注入装置などを用いて実施しても良いが、不純物含
有絶縁層を塗布した後に、その下層のシリコン膜に不純
物を拡散させることが好ましい。

【０１７９】この不純物含有絶縁膜の形成は、図４０に
示す装置と同じ装置を用いることができる。本実施の形
態では、リンガラスまたはボロンガラスを含むＳＯＧ膜
を、不純物含有塗布膜として塗布するものとする。Ｎ型
の高濃度不純物領域を形成する場合は、エタノール及び
酢酸エチルを溶媒としてＳｉ濃度が数ｗｔ％となるよう
にシロキサンポリマーを含有する液体に、該液体１００
ｍｌあたり数百μｇのＰ２Ｏ５を含有するＳＯＧ膜を不
純物含有塗布膜として使用する。この場合、図２の塗布
液保管部６０５に、その塗布液を保管し、スピンコータ
６０２より該塗布液を基板上に塗布する。さらにスピン
コータ６０２において、回転数が数１０００ｒｐｍで基
板を回転することで、前記記ＳＯＧ膜として数１０００
オングストロームの膜厚が得られる。この不純物含有塗
布膜は、第１の熱処理部６０３Ａで３００℃乃至５００
℃で熱処理され、数モル％のＰ２Ｏ５を含むリンガラス
膜となる。リンガラス膜が形成された基板は、第２の熱
処理部６０３Ｂにおいて、ランプアニールまたはレーザ
アニールの高温短時間の熱処理を受け、ＳＯＧ膜中の不
純物がその下層のシリコン膜中に固相拡散して、該シリ
コン膜中に高濃度不純物領域が形成される。ＴＦＴ基板
は最後にアンローダ６０４でカセットに収納される。

【０１８０】このソース・ドレイン領域の形成では、塗
布工程及び高温短時間のアニール工程とも１分以内の処
理が可能であり、非常に高い生産性を有する。尚、熱処
理工程は数１０分程度必要であるが熱処理炉の長さや構
造を工夫することによりタクト時間を削減できる。

【０１８１】本実施の形態よれば、ソース・ドレイン領
域の形成は、従来のイオン打ち込みやイオンドーピング
の代わりに塗布膜の形成と高温短時間の熱処理により行
われるので、安価で且つスループットの高い装置を用い
てＴＦＴを製造することができる。

【０１８２】（塗布導電膜の形成方法）次に、導電性粒
子を含有した液体を塗布して、図２に示す導電膜１５２
（図１７に示す導電膜１５２ａ，１５７２ｂ，１５２
ｃ，１５２ｄ）を塗布導電膜を形成する方法について説
明する。この方法は、分離層１２０を、Ｆ．金属として
形成する場合にも用いることができる。この塗布導電膜
も、図３９または図４０に示す装置を用いて製造するこ
とができる。このとき、図３９，図４０の塗布液保管部
６０５に保管される液体は、金属などの導電性物質の微
粒子を液体例えば有機溶媒に分散させたものを用いる。
例えば、粒径８０−１００オングストロームの銀微粒子
をテルピネオールやトルエンなどの有機溶媒に分散させ
たものを、スピンコータ６０２より基板上に吐出する。
その後、基板を１０００ｒｐｍで回転させてその塗布液
を基板上にスピンコートする。さらに、図３９の熱処理
部６０３あるいは図４０の第１の熱処理部６０３Ａに
て、２５０−３００℃で熱処理すれば、数千オングスト
ロームの導電膜を得ることができる。導電性物質の微粒
子には、そのほかにＡｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃ
ｒ、ＩＴＯなどがあり、塗布型導電膜形成装置により導
電膜を形成することができる。

【０１８３】得られた導電膜は微粒子の集合であり非常
に活性であるため、スピンコータ６０２と、熱処理部６
０３または第１の熱処理部６０３Ａは不活性ガス雰囲気
にする必要がある。

【０１８４】また、塗布導電膜の抵抗値はバルクの抵抗
値に比べると１桁程度高くなることがある。この場合に
は、図４０の第２の熱処理部６０３Ｂにて、塗布導電膜
を３００乃至５００℃にてさらに熱処理すると、導電膜
の抵抗値が低下する。このとき同時に、ＴＦＴのソース
領域と、塗布導電膜で形成したソース配線とのコンタク
ト抵抗、さらにはドレイン領域と、塗布導電膜で形成し
たドレイン電極とのコンタクト抵抗を低減することがで
きる。第２の熱処理部６０３Ｂにて、ランプアニールや
レーザアニールなどの高温短時間の熱処理を行うと、塗
布導電膜の低抵抗化とコンタクト抵抗の低減をより効果
的に行うことができる。また、異種の金属を多層形成し
て、信頼性を向上させることもできる。Ａｇは比較的空
気中で酸化され易いので、Ａｇの上に空気中で酸化され
にくいＡｌやＣｕなどを形成するとよい。

【０１８５】（塗布導電層の他の形成方法）この方法
は、後述する塗布ＩＴＯ膜の上に、金属メッキ層を形成
して導電膜を形成する方法である。

【０１８６】図４５は、塗布ＩＴＯ表面にＮｉメッキを
施すフローチャートを示している。図４５のステップ１
にて、上述した方法で塗布ＩＴＯ膜を形成する。次にス
テップ２にて、塗布ＩＴＯ表面を例えばライトエッチン
グして、その表面を活性化させる。ステップ３では、ス
テップ４のＮｉメッキ処理の前処理として、まず塗布Ｉ
ＴＯの表面に、Ｐｄ／Ｓｎの錯塩を付着させ、次に表面
にＰｄを析出させる処理を行う。

【０１８７】ステップ４のＮｉメッキ工程では、例えば
無電解メッキ工程を実施することで、塗布ＩＴＯ表面に
析出されたＰｄが、Ｎｉに置換されてＮｉメッキ処理が
なされる。ステップ４にてさらにＮｉメッキ層をアニー
ルすることで、そのメッキ層が緻密化される。最後に、
ステップ５にて、Ｎｉメッキ上に酸化防止層としての貴
金属メッキ例えばＡｕメッキ処理することで、導電層が
完成する。

【０１８８】この方法により、塗布ＩＴＯ膜をベースと
しながらも、メッキ層を形成して透明電極以外の導電層
を形成することができる。

【０１８９】（スピンコート以外の塗布方法）図４８乃
至図５０は、薄膜を形成するための液体やフォトエッチ
ング時のマスクに使用されるレジストなどの液体を塗布
する塗布装置を示す図である。本実施の形態では塗布す
る液体としてレジストを例に挙げて説明する。レジスト
塗布に限らず、もちろん上述した各種塗布膜の形成にも
利用できる。図４８において、ステージ８０１上に基板
８０２が真空吸着されている。レジストは液体保管部８
０７から供給管８０６を通してディスペンサヘッド８０
４に供給される。レジストはさらに、ディスペンサヘッ
ド８０７に設けられた複数のノズル８０５から、基板８
０２上に非常に多くのドット８０３として塗布される。

【０１９０】ノズル８０５の詳細断面図を図４９に示
す。図４９はインクジェットプリンタのヘッドと同様な
構造であり、ピエゾ素子の振動でレジストを吐出するよ
うになっている。レジストは入り口部８１１から供給口
８１２を介してキャビティ部８１３に溜まる。振動板８
１５に密着しているピエゾ素子８１４の伸縮により該振
動板８１５が動き、キャビティ８１３の体積が減少また
は増加する。レジストはキャビティ８１３の体積が減少
するときノズル口８１６から吐出され、キャビティ８１
３の体積が増加するとき、レジストは供給口８１２から
キャビティ８１３に供給される。ノズル口８１６は例え
ば図５０に示すように２次元的に複数個配列されてお
り、図４８に示したように、基板８０２またはディスペ
ンサ８０４が相対的に移動することによって、基板全面
にレジストがドット状に塗布される。図５０において、
ノズル口８１６の配列ピッチは、横方向ピッチＰ１が数
１００μｍ、縦方向ピッチＰ２が数ｍｍである。ノズル
口８１６の口径は数１０μｍ乃至数１００μｍである。
一回の吐出量は数１０ｎｇ乃至数１００ｎｇで、吐出さ
れるレジストの液滴の大きさは直径数１０μｍ乃至数１
００μｍである。ドット状に塗布されるレジストは、ノ
ズル８０５から吐出された直後は数１００μｍの円形で
ある。レジストを基板全面に塗布する場合は、前記ドッ
ト８０３のピッチも数１００μｍとし、回転数が数百乃
至数千ｒｐｍで数秒間基板を回転すれば、均一な膜厚の
塗布膜が得られる。塗布膜の膜厚は基板の回転数や回転
時間だけでなく、ノズル口８１６の口径及びドット８０
３のピッチによっても制御可能である。

【０１９１】このレジスト塗布方式はインクジェット方
式の液体塗布方式であり、基板全面にドット状に塗布さ
れるため、ドット８０３間のレジストのない部分にレジ
ストが塗布されるように基板を移動例えば回転させれば
よいので、レジストを効率的に使用することができる。
この方式はレジストだけでなく、前述した塗布膜にて形
成される絶縁膜、シリコン膜、導電膜の形成にも同様に
適用できるので、液晶表示装置のコスト低減に非常に大
きな効果をもたらすものである。

【０１９２】また、インクジェット方式の液体塗布にお
いて、ノズル口８１６の口径は更に小さくすることがで
きるので、１０〜２０μｍ幅の線状のパタンに塗布する
ことも可能である。この技術をシリコン膜や導電膜の形
成に用いれば、フォトリソグラフィ工程が不要な直接描
画が可能となる。ＴＦＴのデザインルールが数１０μｍ
程度であれば、この直接描画と塗布方式の薄膜形成技術
を組み合わせることにより、ＣＶＤ装置、スパッタ装
置、イオン打ち込みやイオンドーピング装置、露光装
置、エッチング装置を使用しない液晶表示装置の製造が
可能となる。即ち、本発明によるインクジェット方式の
液体塗布装置と、レーザアニール装置やランプアニール
装置などの熱処理装置のみで液晶表示装置が製造できる
のである。

【０１９３】（その他の膜形成方法に関して）分離層１
２０を、Ｅ．有機高分子材料にて形成する場合には、液
状の有機高分子をスピンコート法などで塗布し、その後
にベークすることで、塗布膜として形成することができ
る。図１８に示す接着層１６０も、塗布膜にて形成する
ことができる。分離層１２０を、Ｂ．〜Ｃ．に示す各種
セラミックスにて形成する場合も、液状のセラミックス
材料を塗布したのち、熱処理好ましくはレーザアニール
などの低温熱処理にて燒結することで得ることができ
る。

【０１９４】（第２の実施の形態）上述の第１の実施の
形態の形態で説明した技術を用いると、例えば、図２５
（ａ）に示すような、薄膜デバイスを用いて構成された
マイクロコンピュータを所望の基板上に形成できるよう
になる。

【０１９５】図２５（ａ）では、プラスチック等からな
る二次転写体としてのフレキシブル基板１８２上に、薄
膜デバイスを用いて回路が構成されたＣＰＵ３００，Ｒ
ＡＭ３２０，入出力回路３６０ならびに、これらの回路
の電源電圧を供給するための、アモルファスシリコンの
ＰＩＮ接合を具備する太陽電池３４０が搭載されてい
る。

【０１９６】図２５（ａ）のマイクロコンピュータは二
次転写体であるフレキシブル基板１８２上に形成されて
いるため、図２５（ｂ）に示すように曲げに強く、ま
た、軽量であるために落下にも強いという特徴がある。
また、図２５（ａ）に示すプラスチック基板１８２は、
電子機器のケースを兼用しても良い。こうすると、ケー
スの内面および外面の少なくとも一方に薄膜デバイスが
転写された電子機器を製造できる。

【０１９７】（第３の実施の形態）本実施の形態では、
上述の薄膜デバイスの転写技術を用いて、図２６に示さ
れるような、アクティブマトリクス基板を用いたアクテ
ィブマトリクス型の液晶表示装置を作成する場合の製造
プロセスの例について説明する。

【０１９８】（液晶表示装置の構成）図２６に示すよう
に、アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、バック
ライト等の照明光源４００，偏光板４２０，アクティブ
マトリクス基板４４０，液晶４６０，対向基板４８０，
偏光板５００を具備する。

【０１９９】なお、本発明のアクティブマトリクス基板
４４０と対向基板４８０にプラスチックフィルムのよう
なフレキシブル基板を用いる場合は、照明光源４００に
代えて反射板を採用した反射型液晶パネルとして構成す
ると、可撓性があって衝撃に強くかつ軽量なアクティブ
マトリクス型液晶パネルを実現できる。なお、画素電極
を金属で形成した場合、反射板および偏光板４２０は不
要となる。

【０２００】本実施の形態で使用するアクティブマトリ
クス基板４４０は、画素部４４２にＴＦＴを配置し、さ
らに、ドライバ回路（走査線ドライバおよびデータ線ド
ライバ）４４４を搭載したドライバ内蔵型のアクティブ
マトリクス基板である。

【０２０１】このアクティブマトリクス型液晶表示装置
の要部の断面図が図２７に示され、また、液晶表示装置
の要部の回路構成が図２８に示される。

【０２０２】図２８に示されるように、画素部４４２
は、ゲートがゲート線Ｇ１に接続され、ソース・ドレイ
ンの一方がデータ線Ｄ１に接続され、ソース・ドレイン
の他方が液晶４６０に接続されたＴＦＴ（Ｍ１）と、液
晶４６０とを含む。

【０２０３】また、ドライバー部４４４は、画素部のＴ
ＦＴ（Ｍ１）と同じプロセスにより形成されるＴＦＴ
（Ｍ２）を含んで構成される。

【０２０４】図２７の左側に示されるように、画素部４
４２におけるＴＦＴ（Ｍ１）は、ソース・ドレイン層１
１００ａ，１１００ｂと、チャンネル１１００ｅと、ゲ
ート絶縁膜１２００ａと、ゲート電極１３００ａと、絶
縁膜１５００と、ソース・ドレイン電極１４００ａ，１
４００ｂとを含んで構成される。

【０２０５】なお、参照番号１７００は画素電極であ
り、参照番号１７０２は画素電極１７００が液晶４６０
に電圧を印加する領域（液晶への電圧印加領域）を示
す。図中、配向膜は省略してある。画素電極１７００は
ＩＴＯ（光透過型の液晶パネルの場合）あるいはアルミ
ニュウム等の金属（反射型の液晶パネルの場合）により
構成される。

【０２０６】また、図２７の右側に示されるように、ド
ライバー部４４４を構成するＴＦＴ（Ｍ２）は、ソー
ス，ドレイン層１１００ｃ，１１００ｄと、チャンネル
１１００ｆと、ゲート絶縁膜１２００ｂと、ゲート電極
１３００ｂと、絶縁膜１５００と、ソース・ドレイン電
極１４００ｃ，１４００ｄとを含んで構成される。

【０２０７】なお、図２７において、参照番号４８０
は、例えば、対向基板（例えば、ソーダガラス基板）で
あり、参照番号４８２は共通電極である。また、参照番
号１０００はＳｉＯ₂膜であり、参照番号１６００は層
間絶縁膜（例えば、ＳｉＯ₂膜）であり、参照番号１８
００は接着層である。また、参照番号１９００は、例え
ばソーダガラス基板からなる基板（転写体）である。

【０２０８】（液晶表示装置の製造プロセス）以下、図
２７の液晶表示装置の製造プロセスについて、図２９〜
図３４を参照して説明する。

【０２０９】まず、図１１〜図２１と同様の製造プロセ
スを経て、図２９のようなＴＦＴ（Ｍ１，Ｍ２）を、信
頼性が高くかつレーザー光を透過する基板（例えば、石
英基板）３０００上に形成し、保護膜１６００を構成す
る。なお、図２９において、参照番号３１００は第１分
離層（レーザー吸収層）である。また、図２９では、Ｔ
ＦＴ（Ｍ１，Ｍ２）は共にｎ型のＭＯＳＦＥＴとしてい
る。但し、これに限定されるものではなく、ｐ型のＭＯ
ＳＦＥＴや、ＣＭＯＳ構造としてもよい。

【０２１０】次に、図３０に示すように、保護膜１６０
０を選択的にエッチングし、電極１４００ａに導通する
ＩＴＯ膜あるいはアルミニュウム等の金属からなる画素
電極１７００を形成する。ＩＴＯ膜を用いる場合には透
過型の液晶パネルとなり、アルミニュウム等の金属を用
いる場合には反射型の液晶パネルとなる。

【０２１１】次に、図３１に示すように、第２分離層で
ある熱溶融性接着層１８００を介して、一次転写体であ
る基板１９００を接合（接着）する。なお、第２分離層
は、第１分離層と同様にアブレーション層で構成するこ
ともできる。

【０２１２】次に、図３１に示すように、基板３０００
の裏面からエキシマレーザー光を照射し、この後、基板
３０００を引き剥がす。

【０２１３】次に、第１分離層（レーザー吸収層）３１
００を除去する。これにより、図３２に示すように、画
素部４４２及びドライバー部４４は、一次転写体１９０
０に転写される。

【０２１４】次に、図３３に示すように、熱硬化性接着
層２０００を介して、二次転写体２１００を、ＳｉＯ₂
膜１０００の下面に接合する。

【０２１５】その後、例えば一次転写体１９００をオー
ブン上に載置して、熱溶融性接着剤１８００を溶融さ
せ、一次転写体１９００を離脱させる。保護膜１６００
及び画素電極１７００に付着している熱溶融性接着層１
９００も除去する。

【０２１６】これにより、図３４に示すように、二次転
写体２１００に転写されたアクティブマトリクス基板４
４０が完成する。画素電極１７００は表層より露出して
おり、液晶との電気的な接続が可能となっている。この
後、アクティブマトリクス基板４４０の絶縁膜（ＳｉＯ
₂などの中間層）１０００の表面および画素電極１７０
０の表面に配向膜を形成して配向処理が施される。図３
４では、配向膜は省略してある。

【０２１７】そしてさらに、図２７に示すように、その
表面に画素電極１７００と対向する共通電極が形成さ
れ、その表面が配向処理された対向基板４８０と、アク
ティブマトリク基板４４０とを封止材（シール材）で封
止し、両基板の間に液晶を封入して、液晶表示装置が完
成する。

【０２１８】なお、上述した液晶表示装置を構成する部
材上の塗布膜のうち、第１の実施の形態に示した膜と同
様の機能を有する膜については、第１の実施の形態にて
示した液相プロセスを用いて形成することができる。

【０２１９】以下は、透明電極１７００を塗布膜にて形
成するための液相プロセスについて説明する。

【０２２０】（透明電極の形成方法）次に、塗布ＩＴＯ
膜を用いた透明電極の成形方法について説明する。この
塗布ＩＴＯの成膜も、図４０と同じ装置を用いて実施で
きる。本実施の形態で用いる塗布液は、有機インジウム
と有機スズとがキシロール中に９７：３の比率で８％配
合された液状のもの（たとえば、旭電化工業株式会社製
の商品名：アデカＩＴＯ塗布膜／ＩＴＯ−１０３Ｌ）で
ある。なお、塗布液としては、有機インジウムと有機ス
ズとの比が９９：１から９０：１０までの範囲にあるも
のを使用することができる。この塗布液が図４０の塗布
液保管部６０５に保管される。

【０２２１】この塗布液が、スピンコータ６０２にて基
板上に吐出され、さらに基板を回転させることでスピン
コートされる。

【０２２２】次に、塗布膜の熱処理が実施されるが、こ
のときの熱処理条件は下記の通り設定した。まず、図４
０の第１の熱処理部６０３Ａにて、２５０℃〜４５０℃
の空気中あるいは酸素雰囲気中で３０分から６０分の第
１の熱処理を行った。次に、第２の熱処理部６０３Ｂに
て、２００℃〜４００℃の水素含有雰囲気中で３０分か
ら６０分の第２の熱処理を行った。その結果、有機成分
が除去され、インジウム酸化物と錫酸化物の混合膜（Ｉ
ＴＯ膜）が形成される。上記熱処理により、膜厚が約５
００オングストローム〜約２０００オングストロームの
ＩＴＯ膜は、シート抵抗が１０²Ω／□〜１０⁴Ω／□
で、光透過率が９０％以上となり、画素電極４１として
十分な性能を備えたＩＴＯ膜とすることができる。前記
第１の熱処理後のＩＴＯ膜のシート抵抗は１０⁵〜１０⁶
Ω／□のオーダであるが、前記第２の熱処理のよりシー
ト抵抗は１０²〜１０⁴Ω／□のオーダまで低下する。

【０２２３】この塗布ＩＴＯ膜の形成は、図４１または
図４２に示す装置によって、塗布ＩＴＯ膜と塗布絶縁膜
とをインラインにて製造することができる。このように
すれば形成直後の活性な塗布ＩＴＯ膜の表面を絶縁膜で
保護することができる。

【０２２４】なお、この実施の形態はＴＦＴアクティブ
マトリクス基板を例に挙げて薄膜デバイスを説明した
が、同じアクティブマトリクス基板としてＴＦＤ（Thin
FilmDiode）、ＭＩＳ（金属−絶縁−シリコン）などの
他の２端子、３端子素子を画素スイッチング素子とする
ものにも同様に適用できる。例えばＴＦＤを用いたアク
ティブマトリクス基板の薄膜積層構造は半導体層を含ま
ず、導電層と絶縁層のみで構成されるが、この場合にも
本発明を適用できる。さらには、本発明はアクティブマ
トリクス基板にのみでなく、表示要素としても液晶によ
らずに例えばＥＬ（エレクトロ ルミネッセンス）など
を用いるものでも良い。さらには、ＴＦＴを含む半導体
デバイス、ＤＭＤ（デジタル ミラー デバイス）な
ど、導電層と絶縁層を含み、さらには半導体層を含む種
々の薄膜積層構造を有する薄膜デバイス及びそれを搭載
した電子機器に本発明を適用可能である。

【０２２５】また、本発明の転写方法により製造される
薄膜デバイスの利用形態として、製品の価格などのＩＤ
を象徴する従来のバーコードに置き換えられるＩＤ回路
を挙げることができる。この場合、例えば薄膜デバイス
が転写されたラベル状の転写体は両面テープを介して種
々の物品に貼付される。物品に付されたＩＤ回路に通電
することで、その物品のＩＤが読みとられる。

【０２２６】（第４の実施の形態）図３５に本発明の第
４の実施の形態を示す。

【０２２７】本実施の形態では、上述の薄膜デバイスの
転写方法を複数回実行して、転写元の基板よりも大きい
基板（転写体）上に薄膜デバイスを含む複数のパターン
を転写し、最終的に大規模なアクティブマトリクス基板
を形成する。

【０２２８】つまり、大きな基板７０００上に、複数回
の転写を実行し、画素部７１００ａ〜７１００Ｐを形成
する。図３５の上側に一点鎖線で囲んで示されるよう
に、画素部には、ＴＦＴや配線が形成されている。図３
５において、参照番号７２１０は走査線であり、参照番
号７２００は信号線であり、参照番号７２２０はゲート
電極であり、参照番号７２３０は画素電極である。

【０２２９】信頼性の高い基板を繰り返し使用し、ある
いは複数の第１の基板を使用して薄膜パターンの転写を
複数回実行することにより、信頼性の高い薄膜デバイス
を搭載した大規模なアクティブマトリクス基板を作成で
きる。

【０２３０】（第５の実施の形態）本発明の第５の実施
の形態を図３６に示す。

【０２３１】本実施の形態の特徴は、上述の薄膜デバイ
スの転写方法を複数回実行して、転写元の基板上よりも
大きな基板上に、設計ルール（つまりパターン設計する
上でのデザインルール）が異なる薄膜デバイス（つま
り、最小線幅が異なる薄膜デバイス）を含む複数のパタ
ーンを転写することである。

【０２３２】図３６では、ドライバー搭載のアクティブ
マトリクス基板において、画素部（７１００ａ〜７１０
０ｐ）よりも、より微細な製造プロセスで作成されたド
ライバ回路（８０００〜８０３２）を、複数回の転写に
よって基板６０００の周囲に作成してある。

【０２３３】ドライバ回路を構成するシフトレジスタ
は、低電圧下においてロジックレベルの動作をするので
画素ＴＦＴよりも耐圧が低くてよく、よって、画素ＴＦ
Ｔより微細なＴＦＴとなるようにして高集積化を図るこ
とができる。

【０２３４】本実施の形態によれば、設計ルールレベル
の異なる（つまり製造プロセスが異なる）複数の回路
を、一つの基板上に実現できる。なお、シフトレジスタ
の制御によりデータ信号をサンプリングするサンプリン
グ手段（図２５の薄膜トランジスタＭ２）は、画素ＴＦ
Ｔ同様に高耐圧が必要なので、画素ＴＦＴと同一プロセ
ス／同一設計ルールで形成するとよい。

【０２３５】（第６の実施の形態）図３７、図３８は、
第１の実施の形態にて用いた第２分離層としての熱溶融
性接着層１６０に代えて、第１の実施の形態の第１分離
層１２０と同じ例えばアモルファスシリコン層２２０を
用いた変形例を示している。図３７に示すように、この
フモルファスシリコン層２２０の上に、接着層２３０を
介して一次転写体１８０が接合されている。また、図３
７は第１分離層１２０にてアブレーションを生じさせる
ための光照射工程を示し、これは図４の工程と対応して
いる図３７の光照射工程の後に基板１００及び第１分離
層１２０を、薄膜デバイス層１４０の下面より除去し、
図３８に示すように、接着層１９０を介して二次転写体
２００を接合する。この後に、図３８に示すように、例
えば一次転写体１８０側からアモルファスシリコン層２
２０に光照射する。これにより、アモルファスシリコン
層２２０にてアブレーションが生ずる。この結果、一次
転写体１８０及び接着層２３０を、薄膜デバイス層１４
０かせ除去することができる。

【０２３６】このように、本発明では第１，第２分離層
の双方にて順次アブレーションを生じさせて、薄膜デバ
イス層１４０を二次転写体２００に転写させても良い。

【０２３７】

【実施例】次に、本発明の具体的実施例について説明す
る。

【０２３８】（実施例１）縦５０mm×横５０mm×厚さ
１．１mmの石英基板（軟化点：１６３０℃、歪点：１０
７０℃、エキシマレーザの透過率：ほぼ１００％）を用
意し、この石英基板の片面に、第１分離層（レーザ光吸
収層）として非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）膜を低圧ＣＶ
Ｄ法（Ｓｉ₂ Ｈ₆ ガス、４２５℃）により形成した。第
１分離層の膜厚は、１００nmであった。

【０２３９】次に、第１分離層上に、中間層としてＳｉ
Ｏ₂ 膜を形成した。このＳｉＯ₂ 膜の形成に液相プロセ
スを用いた。すなわち、東燃株式会社のポリシラザン
（商品名）をキシレンに混合して、基板上にスピン塗布
し、この塗布膜を、水蒸気を含む雰囲気で熱処理するこ
とでＳｉＯ₂膜に転化させた。この中間層の膜厚は、２
００nmであった。

【０２４０】次に、中間層上に、被転写層として膜厚５
０nmの非晶質シリコン膜を低圧ＣＶＤ法（Ｓｉ₂ Ｈ₆ ガ
ス、４２５℃）により形成し、この非晶質シリコン膜に
レーザ光（波長３０８nm）を照射して、結晶化させ、ポ
リシリコン膜とした。その後、このポリシリコン膜に対
し、所定のパターンニングを施し、薄膜トランジスタの
ソース・ドレイン・チャネルとなる領域を形成した。こ
の後、中間層ＳｉＯ₂と同様の液相プロセスを用いて上
記ポリシラザンからなるゲート絶縁膜ＳｉＯ₂を形成し
た。その後、ゲート絶縁膜上にゲート電極を液相プロセ
スにて形成した。このために、旭電化工業株式会社製の
商品名：アデカＩＴＯ塗布膜／ＩＴＯ−１０３Ｌを液状
とした塗布液をスピンコートし、これを上述の第１，第
２の熱処理部６０３Ａ，６０３Ｂにて熱処理して塗布Ｉ
ＴＯ膜を形成した。その後、塗布ＩＴＯ膜上に、図４５
の手順で金属メッキ層を形成した。そして、塗布ＩＴＯ
膜及び金属メッキ層をパターニングしてゲート電極を形
成した。このゲート電極をマスクとしてイオン注入する
ことによって、自己整合的（セルファライン）にソース
・ドレイン領域を形成し、薄膜トランジスタを形成し
た。この後、必要に応じて、ソース・ドレイン領域に接
続される電極及び配線、ゲート電極につながる配線が形
成される。これらの電極や配線も、ゲート電極と同様に
して同一材料により液相プロセスを用いて形成した。

【０２４１】次に、前記薄膜トランジスタの上に、熱溶
融性接着剤（商品名：プルーフワックス）を塗布し、一
次転写体として縦２００mm×横３００mm×厚さ１．１mm
の大型の透明なガラス基板（ソーダガラス、軟化点：７
４０℃、歪点：５１１℃）を接合した。

【０２４２】次に、Ｘｅ−Ｃｌエキシマレーザ（波長：
３０８nm）を石英基板側から照射し、第１分離層に剥離
（層内剥離および界面剥離）を生じさせた。照射したＸ
ｅ−Ｃｌエキシマレーザのエネルギー密度は、２５０mJ
/cm²、照射時間は、２０nsecであった。なお、エキシマ
レーザの照射は、スポットビーム照射とラインビーム照
射とがあり、スポットビーム照射の場合は、所定の単位
領域（例えば８mm×８mm）にスポット照射し、このスポ
ット照射を単位領域の１／１０程度ずつずらしながら照
射していく。また、ラインビーム照射の場合は、所定の
単位領域（例えば３７８mm×０．１mmや３７８mm×０．
３mm（これらはエネルギーの９０％以上が得られる領
域））を同じく１／１０程度ずつずらしながら照射して
いく。これにより、第１分離層の各点は少なくとも１０
回の照射を受ける。このレーザ照射は、石英基板全面に
対して、照射領域をずらしながら実施される。

【０２４３】この後、石英基板とガラス基板一次（転写
体）とを第１分離層において引き剥がし、石英基板上に
形成された薄膜トランジスタおよび中間層を、一次転写
体であるガラス基板側に一次転写した。

【０２４４】その後、ガラス基板側の中間層の表面に付
着した第１分離層を、エッチングや洗浄またはそれらの
組み合わせにより除去した。また、石英基板についても
同様の処理を行い、再使用に供した。

【０２４５】さらに、露出した中間層の下面に、紫外線
硬化型接着剤を塗布し（膜厚：１００μm ）、さらにそ
の塗膜に、二次転写体として縦２００mm×横３００mm×
厚さ１．１mmの大型の透明なガラス基板（ソーダガラ
ス、軟化点：７４０℃、歪点：５１１℃）を接合した
後、ガラス基板側から紫外線を照射して接着剤を硬化さ
せ、これらを接着固定した。

【０２４６】その後、熱溶融性接着剤を熱溶融させ、一
次転写体であるガラス基板を除去した。これにより、薄
膜トランジスタおよび中間層を、二次転写体であるガラ
ス基板側に二次転写した。なお、一次転写体も洗浄によ
り再利用可能である。

【０２４７】ここで、一次転写体となるガラス基板が石
英基板より大きな基板であれば、本実施例のような石英
基板からガラス基板への一次転写を、平面的に異なる領
域に繰り返して実施し、ガラス基板上に、石英基板に形
成可能な薄膜トランジスタの数より多くの薄膜トランジ
スタを形成することができる。さらに、ガラス基板上に
繰り返し積層し、同様により多くの薄膜トランジスタを
形成することができる。あるいは、二次転写体となるガ
ラス基板を、一次転写体及び石英基板よりも大型基板と
し、二次転写を繰り返し実施して、石英基板に形成可能
な薄膜トランジスタの数より多くの薄膜トランジスタを
形成することもできる。

【０２４８】（実施例２）第１分離層を、Ｈ（水素）を
２０at％含有する非晶質シリコン膜とした以外は実施例
１と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。

【０２４９】なお、非晶質シリコン膜中のＨ量の調整
は、低圧ＣＶＤ法による成膜時の条件を適宜設定するこ
とにより行った。

【０２５０】（実施例３）第１分離層を、スピンコート
によりゾル−ゲル法で形成したセラミックス薄膜（組
成：ＰｂＴｉＯ₃ 、膜厚：２００nm）とした以外は実施
例１と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。

【０２５１】（実施例４）第１分離層を、スパッタリン
グにより形成したセラミックス薄膜（組成：ＢａＴｉＯ
₃ 、膜厚：４００nm）とした以外は実施例１と同様にし
て、薄膜トランジスタの転写を行った。

【０２５２】（実施例５）第１分離層を、レーザ−アブ
レーション法により形成したセラミックス薄膜（組成：
Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃ （ＰＺＴ）、膜厚：５０nm）と
した以外は実施例１と同様にして、薄膜トランジスタの
転写を行った。

【０２５３】（実施例６）第１分離層を、スピンコート
により形成したポリイミド膜（膜厚：２００nm）とした
以外は実施例１と同様にして、薄膜トランジスタの転写
を行った。

【０２５４】（実施例７）第１分離層を、スピンコート
により形成したポリフェニレンサルファイド膜（膜厚：
２００nm）とした以外は実施例１と同様にして、薄膜ト
ランジスタの転写を行った。

【０２５５】（実施例８）第１分離層を、スパッタリン
グにより形成したＡｌ層（膜厚：３００nm）とした以外
は実施例１と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行
った。

【０２５６】（実施例９）照射光として、Ｋｒ−Ｆエキ
シマレーザ（波長：２４８nm）を用いた以外は実施例２
と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。な
お、照射したレーザのエネルギー密度は、２５０mJ/c
m²、照射時間は、２０nsecであった。

【０２５７】（実施例１０）照射光として、Ｎｄ−ＹＡ
ＩＧレーザ（波長：１０６８nm）を用いた以外は実施例
２と同様にして薄膜トランジスタの転写を行った。な
お、照射したレーザのエネルギー密度は、４００mJ/c
m²、照射時間は、２０nsecであった。

【０２５８】（実施例１１）被転写層として、高温プロ
セス１０００℃によるポリシリコン膜（膜厚８０nm）の
薄膜トランジスタとした以外は実施例１と同様にして、
薄膜トランジスタの転写を行った。

【０２５９】（実施例１２）転写体として、ポリカーボ
ネート（ガラス転移点：１３０℃）製の透明基板を用い
た以外は実施例１と同様にして、薄膜トランジスタの転
写を行った。

【０２６０】（実施例１３）転写体として、ＡＳ樹脂
（ガラス転移点：７０〜９０℃）製の透明基板を用いた
以外は実施例２と同様にして、薄膜トランジスタの転写
を行った。

【０２６１】（実施例１４）転写体として、ポリメチル
メタクリレート（ガラス転移点：７０〜９０℃）製の透
明基板を用いた以外は実施例３と同様にして、薄膜トラ
ンジスタの転写を行った。

【０２６２】（実施例１５）転写体として、ポリエチレ
ンテレフタレート（ガラス転移点：６７℃）製の透明基
板を用いた以外は、実施例５と同様にして、薄膜トラン
ジスタの転写を行った。

【０２６３】（実施例１６）転写体として、高密度ポリ
エチレン（ガラス転移点：７７〜９０℃）製の透明基板
を用いた以外は実施例６と同様にして、薄膜トランジス
タの転写を行った。 （実施例１７）転写体として、ポリアミド（ガラス転移
点：１４５℃）製の透明基板を用いた以外は実施例９と
同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。

【０２６４】（実施例１８）転写体として、エポキシ樹
脂（ガラス転移点：１２０℃）製の透明基板を用いた以
外は実施例１０と同様にして、薄膜トランジスタの転写
を行った。

【０２６５】（実施例１９）転写体として、ポリメチル
メタクリレート（ガラス転移点：７０〜９０℃）製の透
明基板を用いた以外は実施例１１と同様にして、薄膜ト
ランジスタの転写を行った。

【０２６６】実施例１〜１９について、それぞれ、転写
された薄膜トランジスタの状態を肉眼と顕微鏡とで視観
察したところ、いずれも、欠陥やムラがなく、均一に転
写がなされていた。

【０２６７】以上述べたように、本発明の転写技術を用
いれば、基板に形成した積層順序を維持したまま、薄膜
デバイス（被転写層）を種々の転写体へ二次転写するこ
とが可能となる。例えば、薄膜を直接形成することがで
きないかまたは形成するのに適さない材料、成形が容易
な材料、安価な材料等で構成されたものや、移動しにく
い大型の物体等に対しても、転写によりそれを形成する
ことができる。

【０２６８】特に、転写体は、各種合成樹脂や融点の低
いガラス材のような、基板材料に比べ耐熱性、耐食性等
の特性が劣るものを用いることができる。そのため、例
えば、透明基板上に薄膜トランジスタ（特にポリシリコ
ンＴＦＴ）を形成した液晶ディスプレイを製造するに際
しては、基板として、耐熱性に優れる石英ガラス基板を
用い、転写体として、各種合成樹脂や融点の低いガラス
材のような安価でかつ加工のし易い材料の透明基板を用
いることにより、大型で安価な液晶ディスプレイを容易
に製造することができるようになる。このような利点
は、液晶ディスプレイに限らず、他のデバイスの製造に
ついても同様である。

【０２６９】また、以上のような利点を享受しつつも、
信頼性の高い基板、特に石英ガラス基板のような耐熱性
の高い基板に対し機能性薄膜のような被転写層を形成
し、さらにはパターニングすることができるので、転写
体の材料特性にかかわらず、転写体上に信頼性の高い機
能性薄膜を形成することができる。

【０２７０】また、このような信頼性の高い基板は、高
価であるが、それを再利用することも可能であり、よっ
て、製造コストも低減される。

【０２７１】また、本発明の別の形態によれば、上述し
た通り、必ずしも第１，第２分離層および一次、二次転
写体を用いずに、一層の分離層および１つの転写体のみ
を用いて、保形性のある被転写層を基板より転写体側に
転写することも可能である。被転写層自体に保形性を持
たせるために、薄膜デバイス中の絶縁層を厚くしたり、
あるいは補強層を形成することができる。

【０２７２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第１の実施
の形態における第１の工程を示す断面図である。

【図２】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第１の実施
の形態における第２の工程を示す断面図である。

【図３】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第１の実施
の形態における第３の工程を示す断面図である。

【図４】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第１の実施
の形態における第４の工程を示す断面図である。

【図５】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第１の実施
の形態における第５の工程を示す断面図である。

【図６】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第１の実施
の形態における第６の工程を示す断面図である。

【図７】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第１の実施
の形態における第７の工程を示す断面図である。

【図８】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第１の実施
の形態における第８の工程を示す断面図である。

【図９】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第１の実施
の形態における第９の工程を示す断面図である。

【図１０】第１の基板（図１の基板１００）のレーザー
光の波長に対する透過率の変化を示す図である。

【図１１】図２の薄膜デバイスを形成するための第１の
工程を示す断面図である。

【図１２】図２の薄膜デバイスを形成するための第２の
実施の形態における第２の工程を示す断面図である。

【図１３】図２の薄膜デバイスを形成するための第３の
工程を示す断面図である。

【図１４】図２の薄膜デバイスを形成するための第４の
工程を示す断面図である。

【図１５】図２の薄膜デバイスを形成するための第５の
工程を示す断面図である。

【図１６】図２の薄膜デバイスを形成するための第６の
工程を示す断面図である。

【図１７】図２の薄膜デバイスを形成するための第７の
工程を示す断面図である。

【図１８】図３の工程を具体的構造にて説明する第８の
工程の断面図である。

【図１９】図４の工程を具体的構造にて説明する第９の
工程の断面図である。

【図２０】図５の工程を具体的構造にて説明する第１０
の工程の断面図である。

【図２１】図６の工程を具体的構造にて説明する第１１
の工程の断面図である。

【図２２】図７の工程を具体的構造にて説明する第１２
の工程の断面図である。

【図２３】図８の工程を具体的構造にて説明する第１３
の工程の断面図である。

【図２４】図９の工程を具体的構造にて説明する第１４
の工程の断面図である。

【図２５】（ａ），（ｂ）は共に、本発明を用いて製造
された第２の実施の形態に係るマイクロコンピュータの
斜視図である。

【図２６】本発明の第３の実施の形態に係る液晶表示装
置の構成を説明するための図である。

【図２７】図２６の液晶表示装置の要部の断面構造を示
す図である。

【図２８】図２６の液晶表示装置の要部の構成を説明す
るための図である。

【図２９】本発明を用いたアクティブマトリクス基板の
製造方法の第１の工程を示すデバイスの断面図である。

【図３０】本発明を用いたアクティブマトリクス基板の
製造方法の第２の工程を示すデバイスの断面図である。

【図３１】本発明を用いたアクティブマトリクス基板の
製造方法の第３の工程を示すデバイスの断面図である。

【図３２】本発明を用いたアクティブマトリクス基板の
製造方法の第４の工程を示すデバイスの断面図である。

【図３３】本発明を用いたアクティブマトリクス基板の
製造方法の第５の工程を示すデバイスの断面図である。

【図３４】本発明を用いたアクティブマトリクス基板の
製造方法の第５の工程を示すデバイスの断面図である。

【図３５】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第４の実
施の形態を説明すための図である。

【図３６】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第５の実
施の形態を説明すための図である。

【図３７】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第６の実
施の形態における第１光照射工程を説明すための図であ
る。

【図３８】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第６の実
施の形態における第２光照射工程を説明すための図であ
る。

【図３９】本発明の第１の実施の形態に用いる塗布膜形
成装置の構成図である。

【図４０】本発明の第１の実施の形態に用いる他の塗布
膜形成装置の構成図である。

【図４１】本発明の第１の実施形態に用いるインライン
型の塗布膜形成装置の構成図である。

【図４２】本発明の第１の実施の形態に用いる他のイン
ライン型の塗布膜形成装置の構成図である。

【図４３】本発明の第１の実施の形態に用いる塗布シリ
コン膜形成装置の構成図である。

【図４４】本発明の第１の実施の形態に用いる他の塗布
シリコン膜形成装置の構成図である。

【図４５】塗布ＩＴＯ膜表面への金属メッキ方法を説明
するフローチャートである。

【図４６】本発明の第１の実施の形態に用いる液体塗布
装置の構成図である。

【図４７】図４６の液体塗布装置でのスピンコート後の
状態を示す概略説明図である。

【図４８】本発明による他の液体塗布装置の構成図であ
る。

【図４９】図４８に示す液体塗布装置の部分拡大図であ
る。

【図５０】図４８に示す液体塗布装置の部分拡大図であ
る。

【符号の説明】

１００、３０００ 基板 １２０、３１００ 第１分離層 １４０、１０００〜１７００ 被転写層（薄膜デバイス
層） １６０、１８００ 第２分離層 １８０、１９００ 一次転写体 １９０、２０００ 接着層 ２００、２１００ 二次転写層

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に分離層を形成する第１工程と、 前記分離層上に複数の薄膜から成る薄膜デバイスを含む
   被転写層を形成する第２工程と、 前記被転写層上に転写体を接合する第３工程と、 前記分離層を境にして前記被転写層より前記基板を除去
   して、前記被転写層を前記転写体に転写する第４工程
   と、 を有し、 前記薄膜デバイスを構成する前記複数の薄膜及び前記分
   離層の少なくとも一層の薄膜を、該薄膜の構成成分を含
   む液体が塗布された後に固化される液相プロセスを用い
   て形成することを特徴とする薄膜デバイスの転写方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の転写方法を用いて前記
   転写体に転写されてなる薄膜デバイス。
3. 【請求項３】 基板上に第１分離層を形成する第１工程
   と、 前記第１分離層上に複数の薄膜から成る薄膜デバイスを
   含む被転写層を形成する第２工程と、 前記被転写層上に第２分離層を形成する第３工程と、 前記第２分離層上に一次転写体を接合する第４工程と、 前記第１分離層を境にして、前記被転写層より前記基板
   を除去する第５工程と、 前記被転写層の下側に二次転写体を接合する第６工程
   と、 前記第２分離層を境にして、前記被転写層より前記一次
   転写体を除去して、前記被転写層を前記二次転写体に転
   写する第７工程と、 を有し、 前記薄膜デバイスを構成する前記複数の薄膜及び前記第
   １，第２分離層の少なくとも一層の薄膜を、該薄膜の構
   成成分を含む液体が塗布された後に固化される液相プロ
   セスを用いて形成することを特徴とする薄膜デバイスの
   転写方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の転写方法を用いて前記
   二次転写体に転写されてなることを特徴とする薄膜デバ
   イス。
5. 【請求項５】 請求項２または４に記載の前記薄膜デバ
   イスを含んで構成されることを特徴とする薄膜集積回路
   装置。
6. 【請求項６】 マトリクス状に配置された薄膜トランジ
   スタ（ＴＦＴ）と、その薄膜トランジスタの一端に接続
   された画素電極とを含んで画素部が構成されるアクティ
   ブマトリクス基板であって、 請求項２または４に記載の薄膜デバイスが前記画素部の
   薄膜トランジスタを含んで形成されて転写されて成るこ
   とを特徴とするアクティブマトリクス基板。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のアクティブマトリクス
   基板を有することを特徴とする液晶表示装置。
8. 【請求項８】 請求項２または４に記載の薄膜デバイス
   を有することを特徴とする電子機器。