JP2003174153A

Peeling method, semiconductor device, and manufacturing method therefor

Abstract

[Task] The present invention provides a peeling method that does not damage the peeled layer, and can not only peel the peeled layer having a small area but also peel the peeled layer having a large area with good yield over the entire surface. The purpose is to. Another object of the present invention is to provide a lightweight semiconductor device and a method for manufacturing the same by attaching a layer to be peeled to various base materials. In particular, it is intended to provide a lightweight semiconductor device and a method for manufacturing the same by attaching various elements (thin film diode, photoelectric conversion element composed of PIN junction of silicon and silicon resistance element) typified by TFT to a flexible film. Make it an issue.

Solution.Even if a metal layer or a nitride layer 11 is provided on the substrate, an oxide layer 12 is further provided in contact with the metal layer or the nitride layer 11, and further a laminated film formation or a heat treatment at 500 ° C. or higher is performed, it is physically possible. It can be easily separated by means within or at the interface of the oxide layer 12.

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30 claims: 15 independent, 15 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 【請求項1】被剥離層を基板から剥離する剥離方法であって、前記基板上に窒化物層が設けられており、前記窒化物層が設けられた基板上に少なくとも前記窒化物層と接する酸化物層を含む積層からなる被剥離層を形成した後、該被剥離層を前記窒化物層が設けられた基板から物理的手段により前記酸化物層の層内または界面において剥離することを特徴とする剥離方法。
  2. 2
    【請求項2】被剥離層を基板から剥離する剥離方法であって、前記基板上に窒化物層が設けられており、前記窒化物層が設けられた基板上に少なくとも前記窒化物層と接する酸化物層を含む積層からなる被剥離層を形成し、該被剥離層に支持体を接着した後、前記支持体に接着された被剥離層を前記窒化物層が設けられた基板から物理的手段により前記酸化物層の層内または界面において剥離することを特徴とする剥離方法。
  3. 3
    【請求項3】請求項2において、前記支持体を接着する前に、加熱処理またはレーザー光の照射を行う処理を施すことを特徴とする剥離方法。
  4. 4
    【請求項4】被剥離層を基板から剥離する剥離方法であって、前記基板上に金属層が設けられており、前記金属層が設けられた基板上に少なくとも前記金属層と接する酸化物層を含む積層からなる被剥離層を形成した後、該被剥離層を前記金属層が設けられた基板から物理的手段により前記酸化物層の層内または界面において剥離することを特徴とする剥離方法。
  5. 5
    【請求項5】被剥離層を基板から剥離する剥離方法であって、前記基板上に金属層が設けられており、前記金属層が設けられた基板上に少なくとも前記金属層と接する酸化物層を含む積層からなる被剥離層を形成し、該被剥離層に支持体を接着した後、前記支持体に接着された被剥離層を前記金属層が設けられた基板から物理的手段により前記酸化物層の層内または界面において剥離することを特徴とする剥離方法。
  6. 6
    【請求項6】請求項4または請求項5において、前記金属層は、窒化物であることを特徴とする剥離方法。
  7. 7
    【請求項7】請求項4乃至6のいずれか一において、前記金属層は、Ti、Al、Ta、W、Mo、Cu、Cr、Nd、Fe、Ni、Co、Zr、Zn、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Ptから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層、またはこれらの金属または混合物の積層であることを特徴とする剥離方法。
  8. 8
    【請求項8】請求項1乃至7のいずれか一において、前記酸化物層は、酸化シリコン材料または酸化金属材料からなる単層、またはこれらの積層であることを特徴とする剥離方法。
  9. 9
    【請求項9】請求項1乃至8のいずれか一において、前記物理的手段により剥離する前に、加熱処理またはレーザー光の照射を行う処理を施すことを特徴とする剥離方法。
  10. 10
    【請求項10】請求項5乃至9のいずれか一において、前記支持体を接着する前に、加熱処理またはレーザー光の照射を行う処理を施すことを特徴とする剥離方法。
  11. 11
    【請求項11】基板上に窒化物層を形成する工程と、前記窒化物層上に酸化物層を形成する工程と、前記酸化物層上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上に素子を形成する工程と、前記素子に支持体を接着した後、該支持体を基板から物理的手段により前記酸化物層の層内または界面において剥離する工程と、前記絶縁層または前記酸化物層に転写体を接着し、前記支持体と前記転写体との間に前記素子を挟む工程とを有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  12. 12
    【請求項12】基板上に窒化物層を形成する工程と、前記窒化物層上に粒状の酸化物を形成する工程と、前記酸化物を覆う酸化物層を形成する工程と、前記酸化物層上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上に素子を形成する工程と、前記素子に支持体を接着した後、該支持体を基板から物理的手段により前記酸化物層の層内または界面において剥離する工程と、前記絶縁層または前記酸化物層に転写体を接着し、前記支持体と前記転写体との間に前記素子を挟む工程とを有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  13. 13
    【請求項13】基板上に金属材料を含有する層を形成する工程と、前記金属材料を含有する層上に酸化物層を形成する工程と、前記酸化物層上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上に素子を形成する工程と、前記素子に支持体を接着した後、該支持体を基板から物理的手段により前記酸化物層の層内または界面において剥離する工程と、前記絶縁層または前記酸化物層に転写体を接着し、前記支持体と前記転写体との間に前記素子を挟む工程とを有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  14. 14
    【請求項14】基板上に金属材料を含有する層を形成する工程と、前記金属材料を含有する層上に粒状の酸化物を形成する工程と、前記酸化物を覆う酸化物層を形成する工程と、前記酸化物層上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上に素子を形成する工程と、前記素子に支持体を接着した後、該支持体を基板から物理的手段により前記酸化物層の層内または界面において剥離する工程と、前記絶縁層または前記酸化物層に転写体を接着し、前記支持体と前記転写体との間に前記素子を挟む工程とを有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  15. 15
    【請求項15】請求項11乃至14のいずれか一において、前記支持体は、フィルム基板または基材であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  16. 16
    【請求項16】請求項11乃至15のいずれか一において、前記転写体は、フィルム基板または基材であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  17. 17
    【請求項17】請求項15または請求項16において、前記フィルム基板上に第1の絶縁膜と第2の絶縁膜と第3の絶縁膜とを有し、前記第1の絶縁膜と前記第3の絶縁膜との間に挟まれる前記第2の絶縁膜は、前記第1の絶縁膜および前記第3の絶縁膜より膜応力が小さいことを特徴とする半導体装置の作製方法。
  18. 18
    【請求項18】請求項11乃至17のいずれか一において、前記支持体を接着する前に、加熱処理またはレーザー光の照射を行う処理を施すことを特徴とする半導体装置の作製方法。
  19. 19
    【請求項19】請求項11乃至18のいずれか一において、前記物理的手段により剥離する前に、加熱処理またはレーザー光の照射を行う処理を施すことを特徴とする半導体装置の作製方法。
  20. 20
    【請求項20】請求項11乃至19のいずれか一において、前記素子は、半導体層を活性層とする薄膜トランジスタであり、前記半導体層を形成する工程は、非晶質構造を有する半導体層を加熱処理またはレーザー光の照射を行う処理によって結晶化させ、結晶構造を有する半導体層とすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  21. 21
    【請求項21】請求項11乃至20のいずれか一において、前記支持体は対向基板であって、前記素子は画素電極を有しており、該画素電極と、前記対向基板との間には液晶材料が充填されていることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  22. 22
    【請求項22】請求項11乃至20のいずれか一において、前記支持体は封止材であって、前記素子は発光素子であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  23. 23
    【請求項23】基板上に金属材料を含有する層を形成する工程と、前記金属材料を含有する層上に酸化物層を形成する工程と、前記酸化物層上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上に素子を形成する工程と、基板から物理的手段により前記酸化物層の層内または界面において剥離する工程と、前記絶縁層または酸化物層に第1の転写体を接着する工程と、前記素子に第2の転写体を接着し、前記第1の転写体と前記第2の転写体の間に前記素子を挟む工程とを有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  24. 24
    【請求項24】請求項13乃至23のいずれか一において、前記金属材料を含有する層は、窒化物であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  25. 25
    【請求項25】請求項13乃至24のいずれか一において、前記金属材料は、Ti、Al、Ta、W、Mo、Cu、Cr、Nd、Fe、Ni、Co、Zr、Zn、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Ptから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層、またはこれらの金属または混合物の積層であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  26. 26
    【請求項26】基板上に窒化物層を形成する工程と、前記窒化物層上に酸化物層を形成する工程と、前記酸化物層上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上に素子を形成する工程と、基板から物理的手段により前記酸化物層の層内または界面において剥離する工程と、前記絶縁層または酸化物層に第1の転写体を接着する工程と、前記素子に第2の転写体を接着し、前記第1の転写体と前記第2の転写体の間に前記素子を挟む工程とを有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  27. 27
    【請求項27】請求項23乃至26のいずれか一において、前記物理的手段により剥離する前に、加熱処理またはレーザー光の照射を行う処理を施すことを特徴とする半導体装置の作製方法。
  28. 28
    【請求項28】請求項11乃至27のいずれか一において、前記酸化物層は、酸化シリコン材料または酸化金属材料からなる単層、またはこれらの積層であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  29. 29
    【請求項29】支持体に接着材で接着された被剥離層は、酸化シリコン膜を有し、酸化シリコン膜と接着材との間には微量の金属材料を有する半導体装置。
  30. 30
    【請求項30】請求項29において、前記金属材料は、W、Ti、Al、Ta、Mo、Cu、Cr、Nd、Fe、Ni、Co、Zr、Zn、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Ptから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料であることを特徴とする半導体装置。
Independent claims30