[go: up one dir, main page]

JP2004282063A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2004282063A
JP2004282063A JP2004056931A JP2004056931A JP2004282063A JP 2004282063 A JP2004282063 A JP 2004282063A JP 2004056931 A JP2004056931 A JP 2004056931A JP 2004056931 A JP2004056931 A JP 2004056931A JP 2004282063 A JP2004282063 A JP 2004282063A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
substrate
adhesive
forming
element formation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004056931A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004282063A5 (en
JP4748943B2 (en
Inventor
Keitarou Imai
馨太郎 今井
Toru Takayama
徹 高山
Yuugo Gotou
裕吾 後藤
Junya Maruyama
純矢 丸山
Yumiko Ono
由美子 大野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority to JP2004056931A priority Critical patent/JP4748943B2/en
Publication of JP2004282063A publication Critical patent/JP2004282063A/en
Publication of JP2004282063A5 publication Critical patent/JP2004282063A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4748943B2 publication Critical patent/JP4748943B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

【課題】 本発明では、基板上に半導体素子を含む素子形成層または基板上に集積回路を含む素子形成層を基板から引き剥がした後、別の基板上に貼り付ける場合において、基板と素子形成層との密着性が制御可能な転写工程を含む半導体装置の作製方法及びこの方法を用いて作成した半導体装置を提供する。
【解決手段】 本発明では、基板(第1の基板ともいう)上に形成される半導体素子と基板との間に密着性の高い材料からなる接着体を形成する。あるいは、基板上に形成される複数の半導体素子で形成された集積回路と基板との間に密着性の高い材料からなる接着体を形成する。これによって、半導体素子または集積回路の作製中に、基板から半導体素子または集積回路が剥離するのを防ぎ、半導体素子または集積回路を形成した後、接着剤を除去することにより、基板からの半導体素子または集積回路の剥離を容易にすることができる。
【選択図】 図1
An object of the present invention is to peel off an element formation layer including a semiconductor element over a substrate or an element formation layer including an integrated circuit over a substrate from a substrate and then attaching the element formation layer to another substrate. Provided are a method for manufacturing a semiconductor device including a transfer step in which adhesion to a layer can be controlled, and a semiconductor device manufactured using the method.
According to the present invention, an adhesive body made of a material having high adhesion is formed between a substrate and a semiconductor element formed over the substrate (also referred to as a first substrate). Alternatively, an adhesive body made of a material having high adhesiveness is formed between the substrate and an integrated circuit formed by a plurality of semiconductor elements formed over the substrate. This prevents the semiconductor element or the integrated circuit from peeling off from the substrate during the manufacture of the semiconductor element or the integrated circuit, and removes the adhesive after forming the semiconductor element or the integrated circuit, thereby removing the semiconductor element from the substrate. Alternatively, peeling of the integrated circuit can be facilitated.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、基板上に形成された薄膜トランジスタ(TFT)等の半導体素子を別の基板上に転写させる工程を含む半導体装置の作製方法及びこの方法によって作成される半導体装置に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device including a step of transferring a semiconductor element such as a thin film transistor (TFT) formed on a substrate to another substrate, and a semiconductor device manufactured by the method.

また、本発明は、基板上に形成された複数の半導体素子(薄膜トランジスタ(TFT)を含む)で構成された集積回路を別の基板上に転写させる工程を含む半導体装置の作製方法及びこの方法によって作成される半導体装置に関する。 The present invention also provides a method for manufacturing a semiconductor device including a step of transferring an integrated circuit including a plurality of semiconductor elements (including thin film transistors (TFTs)) formed on a substrate to another substrate, and a method for manufacturing the semiconductor device. The present invention relates to a semiconductor device to be manufactured.

近年、同一基板上に形成された半導体薄膜(厚さ数〜数百nm程度)を用いて形成された薄膜トランジスタ(TFT)に代表される半導体素子に関して、様々な技術開発が進められている。   2. Description of the Related Art In recent years, various technologies have been developed for a semiconductor element represented by a thin film transistor (TFT) formed using a semiconductor thin film (having a thickness of several to several hundred nm) formed on the same substrate.

半導体素子の特性の確保においては、作製プロセス上ある程度の高温が要求される。現在、作製プロセスの一部にレーザー結晶化を導入することにより、工程温度の大幅な低下が実現され、この結果、高温プロセスには不可能とされていたガラス基板上への半導体素子の作製が可能となっている。   In order to ensure the characteristics of the semiconductor element, a certain high temperature is required in the manufacturing process. At present, the introduction of laser crystallization as part of the fabrication process has resulted in a significant reduction in process temperature, and as a result, the fabrication of semiconductor devices on glass substrates, which has been impossible with high-temperature processes, has been realized. It is possible.

しかしながら、例えばプラスチックなどの可撓性基板上に半導体素子を形成する場合には、より一層の低温化が必要となるため、基板の耐熱性の視点から極めて難しい。   However, in the case of forming a semiconductor element on a flexible substrate such as a plastic, for example, further lowering the temperature is required, which is extremely difficult from the viewpoint of the heat resistance of the substrate.

これに対し、ガラス基板上に半導体素子を形成した後、半導体素子をプラスチックなどの可撓性基板上に転写する方法は、基板に対する熱的阻害要因を本質的に除外できるため、有効な方法として示されるに至っている。   On the other hand, a method of forming a semiconductor element on a glass substrate and then transferring the semiconductor element to a flexible substrate such as plastic is an effective method because a thermal inhibition factor for the substrate can be essentially eliminated. Has been shown.

基板上に形成された半導体素子と基板とを分離させる方法として、いくつかの方法が提案されており、1)ガラス基板上に半導体素子を形成した後、ガラス基板をエッチング法により溶解させて半導体素子を単離させた後、プラスチック基板上に貼り付ける方法(例えば、特許文献1参照)や、2)基板上に形成された半導体素子を基板から引き剥がした後、プラスチック等の可撓性基板上に貼り付ける方法(例えば、特許文献2参照)が知られている。
特開2002−184959号公報 特開平10−125931号公報
As a method for separating a semiconductor element formed on a substrate from a substrate, several methods have been proposed. 1) After a semiconductor element is formed on a glass substrate, the glass substrate is dissolved by an etching method. After isolating the element, a method of attaching the element on a plastic substrate (for example, see Patent Document 1), or 2) peeling off the semiconductor element formed on the substrate from the substrate, followed by a flexible substrate such as plastic There is known a method of pasting on the top (for example, see Patent Document 2).
JP 2002-184959 A JP-A-10-125931

1)の方法の場合には、基板上に半導体素子形成後、基板と半導体素子とを確実に分離できる反面、工程時間が長くなることや、エッチング剤やガラス基板の材料コストが大きいといった問題がある。   In the case of the method 1), after the semiconductor element is formed on the substrate, the substrate and the semiconductor element can be surely separated from each other, but the process time is long and the material cost of the etching agent and the glass substrate is large. is there.

また、2)の方法の場合には、密着性および膜応力の制御が極めて重要となる。すなわち、密着性を下げ、膜応力を高めてやれば剥離しやすくなるが、半導体素子を作製する途中で剥離が生じるという問題がある。また、密着性を上げれば半導体素子の作製中に剥離が生じることはないが、半導体素子形成後に基板から引き剥がすのが困難になるという問題がある。   In the case of the method 2), control of adhesion and film stress is extremely important. That is, if the adhesion is reduced and the film stress is increased, the separation becomes easier, but there is a problem that the separation occurs during the manufacture of the semiconductor element. Further, if the adhesion is increased, peeling does not occur during the manufacture of the semiconductor element, but there is a problem that it is difficult to peel off the semiconductor element after forming the semiconductor element.

本発明では、2)のように基板上に形成された半導体素子を含む素子形成層を基板から引き剥がした後、別の基板上に貼り付ける場合において、基板と素子形成層との密着性が制御可能な転写工程を含む半導体装置の作製方法を提供することを目的とする。   In the present invention, when the element formation layer including the semiconductor element formed on the substrate is peeled off from the substrate as in 2) and then attached to another substrate, the adhesion between the substrate and the element formation layer is reduced. It is an object to provide a method for manufacturing a semiconductor device including a controllable transfer step.

そこで、上記課題を解決するために本発明では、素子形成層の作製時には、基板と半導体素子との密着性を高める一方で、素子形成層を形成した後には、基板と素子形成層との密着性を低くすることを特徴とする。   Therefore, in order to solve the above problem, according to the present invention, when fabricating the element formation layer, while improving the adhesion between the substrate and the semiconductor element, after forming the element formation layer, the adhesion between the substrate and the element formation layer is improved. It is characterized by lowering the performance.

具体的には、基板(第1の基板ともいう)上に形成される半導体素子と基板との間に接着体を形成することにより、半導体素子の作製中に基板から半導体素子が剥離するのを防ぎ、半導体素子が形成された後、接着剤を除去することにより、基板からの半導体素子の剥離を容易にするというものである。   Specifically, by forming an adhesive body between a semiconductor element formed over a substrate (also referred to as a first substrate) and the substrate, peeling of the semiconductor element from the substrate during manufacturing of the semiconductor element is prevented. In other words, the adhesive is removed after the semiconductor element is formed, thereby facilitating the peeling of the semiconductor element from the substrate.

なお、本発明における接着体とは、基板から半導体素子を剥離しやすくするために基板上に予め形成される金属層に対して、密着性の高い材料からなり、具体的には、金属層と接して形成されることにより金属層中の金属と反応して金属化合物(シリサイドを含む)や合金を形成することができる材料を用いることができる。   Note that the adhesive in the present invention is made of a material having high adhesion to a metal layer formed in advance on a substrate in order to easily separate the semiconductor element from the substrate. A material which can form a metal compound (including silicide) or an alloy by being formed in contact with and reacting with a metal in the metal layer can be used.

また、金属層中の金属と接着体との反応は、意図的に熱処理を加えることもできるが、後の工程において素子形成層(TFTを含む)の作製における熱処理等により促進させることができる。   The reaction between the metal in the metal layer and the adhesive can be intentionally subjected to a heat treatment, but can be promoted by a heat treatment or the like in the production of an element formation layer (including a TFT) in a later step.

基板上に金属層を設け、接着体を形成し、金属層と接着体を覆うように酸化物層を形成し、接着体により基板上の金属層と酸化物層との密着性を高める。さらに、酸化物層上に半導体素子を含む素子形成層を形成する。   A metal layer is provided over a substrate, an adhesive is formed, an oxide layer is formed to cover the metal layer and the adhesive, and the adhesion between the metal layer and the oxide layer on the substrate is increased by the adhesive. Further, an element formation layer including a semiconductor element is formed over the oxide layer.

なお、素子形成層を形成した後の接着体の除去方法としては、エッチング法を用いることができ、それまで形成されている素子形成層の一部と共にエッチングにより除去することができる。エッチング法としては、ウエットエッチング法またはドライエッチング法を用いることができる。   Note that as a method for removing the adhesive body after the element formation layer is formed, an etching method can be used, and the adhesive can be removed by etching together with part of the element formation layer that has been formed. As an etching method, a wet etching method or a dry etching method can be used.

なお、エッチングにより素子形成層の一部に形成された開口部は、そのままにしても良いが、接着体を除去した後でエッチングにより除去された材料と同一の絶縁材料、若しくは別の絶縁材料を用いて埋めても良い。   Note that the opening formed in a part of the element formation layer by etching may be left as it is, but may be made of the same insulating material as the material removed by etching after removing the adhesive, or another insulating material. It may be filled using.

そして、物理的な力を加えることにより、基板と素子形成層とを分離させることができる。これは、予め基板上に形成される金属層と酸化物層が、酸化物層上に半導体素子を形成するプロセス等によってその積層界面に剥離が起こりやすくなっているのに対し、界面に接着体を形成して密着性を高めていたのであるが、接着体が除去されることにより、界面における密着性が再び低下してしまうためである。そして、剥離した素子形成層を別の基板に貼り付けることにより、素子形成層の転写が完成する。   Then, by applying a physical force, the substrate and the element formation layer can be separated. This is because a metal layer and an oxide layer which are formed in advance on a substrate are likely to peel off at the lamination interface due to a process of forming a semiconductor element on the oxide layer, etc. Is formed to increase the adhesion, but the adhesion at the interface is reduced again by removing the adhesive. Then, the transferred element formation layer is completed by attaching the separated element formation layer to another substrate.

なお、本発明の構成は、第1の基板上に金属層を形成し、前記金属層上の一部に接着体を形成し、前記金属層および前記接着体を覆って酸化物層を形成し、前記酸化物層上に半導体素子を形成し、前記接着体を除去することを特徴とする半導体装置の作製方法である。この場合、半導体素子の形成において400℃以上、好ましくは600℃以上の熱処理工程を含むことにより、前記金属層と前記接着体との密着性をより高めることができる。400℃以上の熱処理を加えることにより、前記金属層と前記接着体との界面を安定化させることができ、また、600℃以上の熱処理を加えることにより、前記金属層と前記接着体とを反応させることができる。   Note that, in the structure of the present invention, a metal layer is formed over a first substrate, an adhesive is formed over part of the metal layer, and an oxide layer is formed to cover the metal layer and the adhesive. Forming a semiconductor element on the oxide layer, and removing the adhesive. In this case, by including a heat treatment step at 400 ° C. or more, preferably 600 ° C. or more in the formation of the semiconductor element, the adhesion between the metal layer and the adhesive can be further improved. By applying a heat treatment of 400 ° C. or more, the interface between the metal layer and the adhesive can be stabilized, and by applying a heat treatment of 600 ° C. or more, the metal layer reacts with the adhesive. Can be done.

なお、上記構成において、半導体素子(TFT等)は、素子形成層に含まれるものである。また、接着体の除去方法としては、素子形成層の一部をエッチングすることにより同時に除去するのが好ましい。   Note that in the above structure, the semiconductor element (such as a TFT) is included in the element formation layer. As a method for removing the adhesive, it is preferable to simultaneously remove a part of the element formation layer by etching.

なお、上記構成において、金属層と酸化物層との界面は、素子形成層を作製する工程において熱処理が加わることにより、界面における密着力が低下するが、金属層上に形成された接着体は、素子形成層を作製する工程において熱処理が加わることにより、金属層中に含まれる金属材料と反応するため密着力が高められる。これにより、基板から素子形成層が剥離することなく素子形成層を形成することができる。   Note that in the above structure, the interface between the metal layer and the oxide layer is subjected to heat treatment in a step of forming an element formation layer, whereby the adhesion at the interface is reduced. When heat treatment is applied in the step of manufacturing the element formation layer, the element reacts with the metal material contained in the metal layer, so that the adhesion is increased. Thus, the element formation layer can be formed without the element formation layer being separated from the substrate.

また、素子形成層を形成した後、接着体を素子形成層の一部と共にエッチングして除去することにより、第1の基板と素子形成層との密着力を低下させることができる。   After the element formation layer is formed, the adhesive is removed by etching together with a part of the element formation layer, so that the adhesion between the first substrate and the element formation layer can be reduced.

なお、上記構成において、接着体を除去した後、前記素子形成層上に第1の接着剤を介して第2の基板を貼付けることは、前記第1の基板から前記素子形成層を容易に剥離することができるため、より好ましい。   Note that, in the above configuration, after the adhesive is removed, attaching the second substrate to the element formation layer via the first adhesive can easily remove the element formation layer from the first substrate. It is more preferable because it can be peeled off.

さらに、上記構成において前記第1の基板から剥離した前記第2の基板および前記素子形成層を第2の接着剤を介して第3の基板上に貼付けることにより、素子形成層が形成された第1の基板とは異なる第3の基板上に素子形成層を転写することができる。なお、転写した後、前記第2の基板を前記素子形成層から除去してもよい。   Further, in the above configuration, the element formation layer was formed by attaching the second substrate and the element formation layer separated from the first substrate to a third substrate via a second adhesive. The element formation layer can be transferred to a third substrate different from the first substrate. After the transfer, the second substrate may be removed from the element formation layer.

また、本発明では、2)のように基板上に形成された複数の半導体素子で構成された集積回路を含む素子形成層を基板から引き剥がした後、別の基板上に貼り付ける場合において、基板と素子形成層との密着性が制御可能な転写工程を含む半導体装置の作製方法を提供することを目的とする。   Further, according to the present invention, when an element formation layer including an integrated circuit formed of a plurality of semiconductor elements formed on a substrate is peeled off from the substrate as in 2) and then attached to another substrate, An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device including a transfer step capable of controlling the adhesion between a substrate and an element formation layer.

そこで、上記課題を解決するために本発明では、素子形成層の作製時には、基板と半導体素子との密着性を高める一方で、素子形成層を形成した後には、基板と素子形成層との密着性を低くすることを特徴とする。   Therefore, in order to solve the above problem, according to the present invention, when fabricating the element formation layer, while improving the adhesion between the substrate and the semiconductor element, after forming the element formation layer, the adhesion between the substrate and the element formation layer is improved. It is characterized by lowering the performance.

具体的には、基板(第1の基板ともいう)上に形成される複数の半導体素子で構成された集積回路と基板との間に密着性の高い材料からなる接着体を形成することにより、集積回路の作製中に基板から半導体素子が剥離するのを防ぎ、集積回路が形成された後、接着剤を除去することにより、基板からの集積回路の剥離を容易にするというものである。なお、ここでいう集積回路には、CPU(Central Processing unit)、MPU(Micro Processor unit)、メモリー、マイコン、画像処理プロセッサ等の回路を含めることとする。   Specifically, by forming an adhesive body made of a material with high adhesion between an integrated circuit including a plurality of semiconductor elements formed over a substrate (also referred to as a first substrate) and the substrate, The semiconductor device is prevented from peeling off from the substrate during fabrication of the integrated circuit, and the adhesive is removed after the integrated circuit is formed, thereby facilitating the peeling of the integrated circuit from the substrate. Note that the integrated circuit includes circuits such as a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processor Unit), a memory, a microcomputer, and an image processor.

なお、本発明における接着体とは、基板から集積回路を剥離しやすくするために基板上に予め形成される金属層に対して、密着性の高い材料からなり、具体的には、金属層と接して形成されることにより金属層中の金属と反応して金属化合物(シリサイドを含む)や合金を形成することができる材料を用いることができる。   Note that the adhesive in the present invention is made of a material having high adhesion to a metal layer formed in advance on a substrate in order to easily separate an integrated circuit from the substrate. A material which can form a metal compound (including silicide) or an alloy by being formed in contact with and reacting with a metal in the metal layer can be used.

また、金属層中の金属と接着体との反応は、意図的に熱処理を加えることもできるが、後の工程において素子形成層(集積回路を含む)の作製における熱処理等により促進させることができる。   In addition, the reaction between the metal in the metal layer and the adhesive can be intentionally subjected to heat treatment, but can be accelerated in a later step by heat treatment or the like in manufacturing an element formation layer (including an integrated circuit). .

このようにして、接着体により基板上の金属層と酸化物層との密着性を高めた上で酸化物層上に複数の半導体素子で構成された集積回路を含む素子形成層を形成する。   In this manner, an element forming layer including an integrated circuit including a plurality of semiconductor elements is formed on the oxide layer after the adhesion between the metal layer and the oxide layer on the substrate is increased by the adhesive.

なお、素子形成層を形成した後の接着体の除去方法としては、エッチング法を用いることができ、それまで形成されている素子形成層の一部と共にエッチングにより除去することができる。エッチング法としては、ウエットエッチング法またはドライエッチング法を用いることができる。   Note that as a method for removing the adhesive body after the element formation layer is formed, an etching method can be used, and the adhesive can be removed by etching together with part of the element formation layer that has been formed. As an etching method, a wet etching method or a dry etching method can be used.

なお、エッチングにより素子形成層の一部に形成された開口部は、そのままにしても良いが、接着体を除去した後でエッチングにより除去された材料と同一の絶縁材料、若しくは別の絶縁材料を用いて埋めても良い。   Note that the opening formed in a part of the element formation layer by etching may be left as it is, but may be made of the same insulating material as the material removed by etching after removing the adhesive, or another insulating material. It may be filled using.

そして、物理的な力を加えることにより、基板と素子形成層とを分離させることができる。これは、予め基板上に形成される金属層と酸化物層が、酸化物層上に集積回路(複数のTFT)を形成するプロセス等によってその積層界面に剥離が起こりやすくなっているのに対し、界面に接着体を形成して密着性を高めていたのであるが、接着体が除去されることにより、界面における密着性が再び低下してしまうためである。そして、剥離した素子形成層を別の基板に貼り付けることにより、素子形成層の転写が完成する。   Then, by applying a physical force, the substrate and the element formation layer can be separated. This is because a metal layer and an oxide layer that are formed in advance on a substrate are likely to peel off at the lamination interface due to a process of forming an integrated circuit (a plurality of TFTs) on the oxide layer. Although the adhesion was increased by forming an adhesive at the interface, the adhesion at the interface was reduced again by removing the adhesive. Then, the transferred element formation layer is completed by attaching the separated element formation layer to another substrate.

なお、本発明の構成は、第1の基板上に金属層を形成し、前記金属層上の一部に接着体を形成し、前記金属層および前記接着体を覆って酸化物層を形成し、前記酸化物層上に複数の半導体素子で構成された集積回路を形成し、前記接着体を除去することを特徴とする半導体装置の作製方法である。この場合、半導体素子の形成において400℃以上、好ましくは600℃以上の熱処理工程を含むことにより、前記金属層と前記接着体との密着性をより高めることができる。400℃以上の熱処理を加えることにより、前記金属層と前記接着体との界面を安定化させることができ、また、600℃以上の熱処理を加えることにより、前記金属層と前記接着体とを反応させることができる。   Note that, in the structure of the present invention, a metal layer is formed over a first substrate, an adhesive is formed over part of the metal layer, and an oxide layer is formed to cover the metal layer and the adhesive. Forming an integrated circuit including a plurality of semiconductor elements on the oxide layer and removing the adhesive. In this case, by including a heat treatment step at 400 ° C. or more, preferably 600 ° C. or more in the formation of the semiconductor element, the adhesion between the metal layer and the adhesive can be further improved. By applying a heat treatment of 400 ° C. or more, the interface between the metal layer and the adhesive can be stabilized, and by applying a heat treatment of 600 ° C. or more, the metal layer reacts with the adhesive. Can be done.

なお、上記構成において、複数の半導体素子(TFT等)で構成される集積回路は、素子形成層に含まれるものである。また、接着体の除去方法としては、素子形成層の一部をエッチングすることにより同時に除去するのが好ましい。   Note that in the above structure, an integrated circuit including a plurality of semiconductor elements (such as TFTs) is included in an element formation layer. As a method for removing the adhesive, it is preferable to simultaneously remove a part of the element formation layer by etching.

なお、上記構成において、金属層と酸化物層との界面は、素子形成層の作製工程において熱処理が加わることにより、界面における密着力が低下するが、金属層上に形成された接着体は、素子形成層を作製する工程において熱処理が加わることにより、金属層中に含まれる金属材料と反応するため密着力が高められる。これにより、基板から素子形成層が剥離することなく素子形成層を形成することができる。   Note that in the above structure, the interface between the metal layer and the oxide layer is subjected to heat treatment in the step of forming the element formation layer, so that the adhesion at the interface is reduced. When heat treatment is applied in the step of manufacturing the element formation layer, the element reacts with the metal material contained in the metal layer, so that the adhesion is increased. Thus, the element formation layer can be formed without the element formation layer being separated from the substrate.

また、素子形成層を形成した後、接着体を素子形成層の一部と共にエッチングして除去することにより、第1の基板と素子形成層との密着力を低下させることができる。   After the element formation layer is formed, the adhesive is removed by etching together with a part of the element formation layer, so that the adhesion between the first substrate and the element formation layer can be reduced.

なお、上記構成において、接着体を除去した後、前記素子形成層上に第1の接着剤を介して第2の基板を貼付けることは、前記第1の基板から前記素子形成層を容易に剥離することができるため、より好ましい。   Note that, in the above configuration, after the adhesive is removed, attaching the second substrate to the element formation layer via the first adhesive can easily remove the element formation layer from the first substrate. It is more preferable because it can be peeled off.

さらに、上記構成において前記第1の基板から剥離した前記第2の基板および前記素子形成層を第2の接着剤を介して第3の基板上に貼付けることにより、素子形成層が形成された第1の基板とは異なる第3の基板上に素子形成層を転写することができる。なお、転写した後、前記第2の基板を前記素子形成層から除去してもよい。 Further, in the above configuration, the element formation layer was formed by attaching the second substrate and the element formation layer separated from the first substrate to a third substrate via a second adhesive. The element formation layer can be transferred to a third substrate different from the first substrate. After the transfer, the second substrate may be removed from the element formation layer.

また、本発明の要旨の一つは、基板上に接着層を有し、この接着層上に第1の絶縁膜を有し、この第1の絶縁膜は少なくとも接着層を介して基板と接着しており、第1の絶縁膜上に少なくとも1つの薄膜トランジスタを有し、この薄膜トランジスタを覆う第2の絶縁膜を有し、第1の絶縁膜及び第2の絶縁膜が除去され且つ接着層を曝す開口部を有し、この開口部を埋め、さらに第2の絶縁膜を覆う第3の絶縁膜を有することを特徴とする半導体装置である。 One aspect of the present invention includes an adhesive layer on a substrate, a first insulating film on the adhesive layer, and the first insulating film is bonded to the substrate via at least the adhesive layer. Has at least one thin film transistor on the first insulating film, has a second insulating film covering the thin film transistor, the first insulating film and the second insulating film are removed, and the adhesive layer is formed. A semiconductor device having an opening to be exposed, a third insulating film filling the opening, and further covering a second insulating film.

また、本発明の要旨の一つは、基板上に接着層を有し、この接着層上に第1の絶縁膜を有し、この第1の絶縁膜は少なくとも接着層を介して基板と接着しており、第1の絶縁膜上に複数の薄膜トランジスタからなる集積回路を有し、この集積回路を覆う第2の絶縁膜を有し、第1の絶縁膜及び第2の絶縁膜が除去され且つ接着層を曝す開口部を有し、この開口部を埋め、さらに第2の絶縁膜を覆う第3の絶縁膜を有することを特徴とする半導体装置である。 One aspect of the present invention includes an adhesive layer on a substrate, a first insulating film on the adhesive layer, and the first insulating film is bonded to the substrate via at least the adhesive layer. And an integrated circuit including a plurality of thin film transistors on the first insulating film, a second insulating film covering the integrated circuit, and the first insulating film and the second insulating film are removed. And a third insulating film that has an opening for exposing the adhesive layer, fills the opening, and further covers the second insulating film.

なお、上記構成において基板はプラスチックなどの可撓性基板を用いることができる。 Note that in the above structure, a flexible substrate such as a plastic substrate can be used.

また、接着層は反応硬化型、熱硬化型、紫外線硬化型などの光硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤等の接着剤を用いて形成することができる。 Further, the adhesive layer can be formed by using an adhesive such as a photo-curable adhesive such as a reactive curable type, a thermosetting type, or an ultraviolet curable type, or various curable adhesives such as an anaerobic type adhesive.

さらに、絶縁膜は、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素などの無機材料や、アクリル(感光性アクリルを含む)、ポリアクリル(感光性ポリアクリルを含む)、ポリイミド、ポリアミド、BCB(ベンゾシクロブテン)等の有機材料を用いることができる。 Further, the insulating film is made of an inorganic material such as silicon oxide, silicon nitride, or silicon oxynitride, acrylic (including photosensitive acrylic), polyacryl (including photosensitive polyacryl), polyimide, polyamide, or BCB (benzocyclobutene). ) Can be used.

本発明によれば、基板上に予め接着体を形成することにより、半導体素子(TFT等)を含む素子形成層の作製時における基板との密着性を高めることができるため、作製途中における基板からの素子形成層の剥離を防ぐことができる。一方、素子形成層が形成された後、接着体を除去することができるので、基板と素子形成層との密着性を低下させることにより剥離を容易に行うことができる。すなわち、半導体装置の作製における基板と素子形成層との密着性を制御することができる。   According to the present invention, by forming an adhesive body on a substrate in advance, it is possible to increase the adhesion to a substrate at the time of manufacturing an element formation layer including a semiconductor element (such as a TFT). Of the element forming layer can be prevented. On the other hand, since the adhesive can be removed after the element formation layer is formed, peeling can be easily performed by reducing the adhesion between the substrate and the element formation layer. That is, the adhesion between the substrate and the element formation layer in manufacturing a semiconductor device can be controlled.

また、本発明によれば、基板上に予め接着体を形成することにより、集積回路を含む素子形成層の作製時における基板との密着性を高めることができるため、作製途中における基板からの素子形成層の剥離を防ぐことができる。一方、素子形成層を形成した後、接着体を除去することができるので、基板と素子形成層との密着性を低下させることにより基板からの剥離を容易に行うことができる。すなわち、半導体装置の作製における基板と素子形成層との密着性を制御することができる。   Further, according to the present invention, by forming an adhesive body on a substrate in advance, it is possible to increase the adhesion to the substrate at the time of manufacturing an element formation layer including an integrated circuit. Peeling of the formation layer can be prevented. On the other hand, since the adhesive can be removed after the element formation layer is formed, separation from the substrate can be easily performed by reducing the adhesion between the substrate and the element formation layer. That is, the adhesion between the substrate and the element formation layer in manufacturing a semiconductor device can be controlled.

[実施の形態1]
本発明の実施の形態について図1を用いて説明する。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図1(A)には、本発明の接着体が形成される基板の上面図を示し、図1(B)には、図1(A)における破線AA‘で切断した際の断面図を示す。すなわち、接着体103は、図1(B)に示すように基板101上に形成された金属層102上に接して島状に形成される。なお、ここで形成される接着体は、金属層102と次に形成される酸化物層104との間に形成され、金属層102と酸化物層104との密着性を高めることができる。   FIG. 1A shows a top view of a substrate on which the adhesive body of the present invention is formed, and FIG. 1B shows a cross-sectional view taken along a broken line AA ′ in FIG. . That is, the adhesive body 103 is formed in an island shape in contact with the metal layer 102 formed over the substrate 101 as shown in FIG. Note that the adhesive formed here is formed between the metal layer 102 and the oxide layer 104 to be formed next, so that the adhesion between the metal layer 102 and the oxide layer 104 can be increased.

基板101に用いる材料としては、石英基板やガラス基板等を用いることができるが、後の工程において基板上に形成された素子形成層(TFTを含む)を基板から剥離する際に、その強度等が不十分である場合には、複数の基板を貼り合わせて用いることもできる。   As a material used for the substrate 101, a quartz substrate, a glass substrate, or the like can be used. When a device formation layer (including a TFT) formed over the substrate is separated from the substrate in a later step, its strength and the like are reduced. If is insufficient, a plurality of substrates can be bonded and used.

なお、金属層102を形成する材料としては、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、テクネチウム(Tc)、レニウム(Re)、ルテニウム(Ru)、オスミウム(Os)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)、銀(Ag)、または金(Au)から選ばれた元素、前記元素を主成分とする合金、または窒化物(例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデン)を単層、または積層して用いることができる。   Note that as a material for forming the metal layer 102, tungsten (W), molybdenum (Mo), technetium (Tc), rhenium (Re), ruthenium (Ru), osmium (Os), rhodium (Rh), iridium (Ir) ), Palladium (Pd), platinum (Pt), silver (Ag), or gold (Au), alloys containing these elements as main components, or nitrides (eg, titanium nitride, tungsten nitride, nitride Tantalum, molybdenum nitride) can be used as a single layer or a stacked layer.

また、金属層102の上に形成される接着体103は、酸化物層104の上に形成されるTFTの周囲に形成される。すなわち、図1(A)に示すように、接着体103が形成された後、点線で覆われた領域105にTFTが形成される。なお、接着体103の配置、及び形状については、図1(A)示すものに限られることはなく適宜設計することができる。   Further, the adhesive 103 formed on the metal layer 102 is formed around the TFT formed on the oxide layer 104. That is, as shown in FIG. 1A, after the bonding body 103 is formed, a TFT is formed in a region 105 covered by a dotted line. Note that the arrangement and shape of the adhesive body 103 are not limited to those shown in FIG. 1A and can be appropriately designed.

なお、接着体103は、基板から素子形成層(TFTを含む)を剥離しやすくするために基板101上に形成される金属層102と密着性の高い材料からなり、具体的には、金属層102と接して形成されることにより金属層102中の金属と反応して金属化合物や合金を形成する材料、例えば、シリサイドを形成する珪素の他、ゲルマニウム、炭素、硼素、マグネシウム、アルミニウム、チタン、タンタル、鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属材料を用いることにより形成される。   Note that the adhesive body 103 is made of a material having high adhesion to the metal layer 102 formed over the substrate 101 so that the element formation layer (including the TFT) can be easily separated from the substrate. A material that is formed in contact with the metal layer 102 and reacts with a metal in the metal layer 102 to form a metal compound or alloy, such as silicon, which forms silicide, germanium, carbon, boron, magnesium, aluminum, titanium, It is formed by using a metal material such as tantalum, iron, cobalt, nickel, and manganese.

また、接着体103は、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、スパッタリング法、蒸着法等の成膜法により成膜した後、これをパターンニングし、形成することができる。   Further, the adhesive body 103 can be formed by forming a film by a film forming method such as a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, a sputtering method, and a vapor deposition method, and then patterning the film.

また、本発明における酸化物層には、酸化珪素、酸化窒化珪素(SiOxy)、窒化珪素等を用いることができ、スパッタリング法、CVD法等により成膜することができる。 For the oxide layer in the present invention, silicon oxide, silicon oxynitride (SiO x N y ), silicon nitride, or the like can be used, and can be formed by a sputtering method, a CVD method, or the like.

また、本発明において、酸化物層104上に半導体素子であるTFT106を形成した後、図1(C)及び図1(D)に示すように、接着体が除去される。なお、図1(C)には、TFT106が形成された基板の上面図を示し、図1(D)には、図1(C)における破線BB‘で切断した際の断面図を示す。接着体103の除去方法としては、エッチング法(ドライエッチング法、ウエットエッチング法)を用いることができ、素子形成層107における層間絶縁膜および酸化物層104の一部と共に接着体103が除去される。すなわち、図1(C)の領域a(111)は、接着体103が除去された部分を示す。   Further, in the present invention, after the TFT 106 which is a semiconductor element is formed over the oxide layer 104, the adhesive is removed as shown in FIGS. 1C and 1D. Note that FIG. 1C shows a top view of the substrate on which the TFT 106 is formed, and FIG. 1D shows a cross-sectional view taken along a broken line BB # in FIG. 1C. As a method for removing the adhesive 103, an etching method (dry etching, wet etching) can be used, and the adhesive 103 is removed together with part of the interlayer insulating film and the oxide layer 104 in the element formation layer 107. . That is, a region a (111) in FIG. 1C shows a portion where the adhesive body 103 has been removed.

なお、接着体103を除去することにより、接着体103により高められていた基板101上の金属層102と酸化物層104との密着力は、低下する。   Note that by removing the adhesive 103, the adhesion between the metal layer 102 and the oxide layer 104 on the substrate 101, which has been increased by the adhesive 103, decreases.

次に、TFT106を含む素子形成層107の上に接着層(第1の接着層ともいう)109を介して補助基板(第2の基板ともいう)110を貼り付けた後、物理的な力を加えることにより、素子形成層107および補助基板110を基板101から分離させることができる。なお、この場合、基板101上の金属層102と酸化物層104との界面において剥離することができる。以下、接着剤によって形成される層を接着層とする。   Next, after an auxiliary substrate (also referred to as a second substrate) 110 is attached over the element formation layer 107 including the TFT 106 via an adhesive layer (also referred to as a first adhesive layer) 109, physical force is applied. With the addition, the element formation layer 107 and the auxiliary substrate 110 can be separated from the substrate 101. Note that in this case, separation can be performed at the interface between the metal layer 102 and the oxide layer 104 over the substrate 101. Hereinafter, the layer formed by the adhesive is referred to as an adhesive layer.

また、本発明では、上記接着体103を除去する際に形成された開口部を絶縁材料により埋めることもできる。なお、ここで用いる絶縁材料としては、有機絶縁材料であっても、無機絶縁材料であってもよい。具体的には、無機絶縁材料として、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素などを用いることができ、有機絶縁材料として、アクリル(感光性アクリルを含む)、ポリアクリル(感光性ポリアクリルを含む)、ポリイミド、ポリアミド、BCB(ベンゾシクロブテン)等を用いることができる。   Further, in the present invention, the opening formed when removing the adhesive 103 can be filled with an insulating material. Note that the insulating material used here may be an organic insulating material or an inorganic insulating material. Specifically, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, and the like can be used as the inorganic insulating material, and acrylic (including photosensitive acrylic) and polyacryl (including photosensitive polyacryl) can be used as the organic insulating material. , Polyimide, polyamide, BCB (benzocyclobutene) and the like can be used.

また、接着層(第1の接着層)109には、後で補助基板(第2の基板)110を素子形成層107から剥離することのできる材料を用いることとする。例えば、紫外線を照射したり、加熱したりすることにより、接着力が低下するような接着材料を用いる。また、接着材料としては、両面テープ等を用いることもできる。さらに、補助基板(第2の基板)110を剥がした後、接着層(第1の接着層)109の残りを除去しやすくするため、素子形成層107と接着層(第1の接着層)109との間に水溶性の有機樹脂からなる膜を形成しておくこともできる。この場合、水洗して水溶性の有機樹脂からなる膜を除去することにより、同時に接着層(第1の接着層)109の残りを除去することができる。   For the adhesive layer (first adhesive layer) 109, a material from which the auxiliary substrate (second substrate) 110 can be separated from the element formation layer 107 later is used. For example, an adhesive material whose adhesive strength is reduced by irradiation with ultraviolet light or heating is used. Further, a double-sided tape or the like can be used as the adhesive material. Further, after the auxiliary substrate (second substrate) 110 is peeled off, the element forming layer 107 and the adhesive layer (first adhesive layer) 109 are formed to facilitate removal of the remaining adhesive layer (first adhesive layer) 109. A film made of a water-soluble organic resin can be formed in between. In this case, the remainder of the adhesive layer (first adhesive layer) 109 can be removed at the same time by removing the film made of the water-soluble organic resin by washing with water.

素子形成層107に補助基板110を貼り付けた後、基板101から素子形成層107を補助基板110と共に剥離する。このとき、基板101上の金属層102と、酸化物層104との間で剥離することができる。そして、剥離した素子形成層107を別の基板(第3の基板ともいう)、例えば、プラスチック等の可撓性基板上に接着層(第2の接着層ともいう)(ここでは図示しない)を用いて貼り付ける。   After the auxiliary substrate 110 is attached to the element formation layer 107, the element formation layer 107 is separated from the substrate 101 together with the auxiliary substrate 110. At this time, separation between the metal layer 102 and the oxide layer 104 over the substrate 101 can be performed. Then, an adhesive layer (also referred to as a second adhesive layer) (not illustrated here) is formed over the separated element formation layer 107 over another substrate (also referred to as a third substrate), for example, a flexible substrate such as plastic. Use and paste.

なお、上記プラスチック等の可撓性基板としては、熱可塑性や熱硬化性の合成樹脂を用いることができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、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(PC)、アクリル系樹脂、ナイロン、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)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリイミドポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素系樹脂、スチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ノルボルネン樹脂等を用いることができる。   Note that a thermoplastic or thermosetting synthetic resin can be used as the flexible substrate such as the plastic. For example, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyamide, polyimide, polyamideimide, polycarbonate (PC), acrylic resin, nylon, polymethyl methacrylate, acryl-styrene copolymer (AS resin), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyimide polyethylene, polypropylene, fluorine resin, styrene resin, polyolefin resin, melamine resin, phenol resin, norbornene resin and the like can be used.

また、接着層(第2の接着層)には、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、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤等の接着剤を用いることができるが、作業効率の点から紫外線硬化型接着剤が好ましい。   The adhesive layer (second adhesive layer) includes various curable adhesives such as a reaction curable adhesive, a thermosetting adhesive, a photocurable adhesive such as an ultraviolet curable adhesive, and an anaerobic adhesive. And the like, but an ultraviolet curable adhesive is preferable from the viewpoint of work efficiency.

最後に、補助基板110を除去することにより本発明の転写が完了する。具体的には、紫外線を照射したり、加熱したりすることにより、接着層(第1の接着層)109の接着力を低下させ、基板(第3の基板)に貼り付けられた素子形成層107から補助基板110を剥離する。さらに、素子形成層107と接着層(第1の接着層)109との間に水溶性の有機樹脂からなる膜が形成されている場合には、水洗することにより水溶性の有機樹脂からなる膜、および接着層(第1の接着層)109の残りを除去することができる。   Finally, the transfer of the present invention is completed by removing the auxiliary substrate 110. Specifically, the adhesive strength of the adhesive layer (first adhesive layer) 109 is reduced by irradiating or heating with ultraviolet light, and the element formation layer attached to the substrate (third substrate). The auxiliary substrate 110 is separated from 107. Further, in the case where a film made of a water-soluble organic resin is formed between the element forming layer 107 and the adhesive layer (first adhesive layer) 109, the film made of the water-soluble organic resin is washed with water. , And the remainder of the adhesive layer (first adhesive layer) 109 can be removed.

[実施の形態2]
本発明の実施の形態について図14を用いて説明する。
[Embodiment 2]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図14(A)には、本発明の接着体が形成される基板の上面図を示し、図14(B)には、図14(A)における破線AA‘で切断した際の断面図を示す。すなわち、接着体3103は、図14(B)に示すように基板3101上に形成された金属層3102上に接して島状に形成される。なお、ここで形成される接着体は、次に形成される酸化物層3104との間に形成され、金属層3102と酸化物層3104との密着性を高めることができる。   FIG. 14A is a top view of a substrate on which the adhesive body of the present invention is formed, and FIG. 14B is a cross-sectional view taken along a broken line AA ′ in FIG. . That is, the adhesive 3103 is formed in an island shape in contact with the metal layer 3102 formed over the substrate 3101 as shown in FIG. Note that the adhesive formed here is formed between the oxide layer 3104 and the oxide layer 3104 to be formed next, so that the adhesion between the metal layer 3102 and the oxide layer 3104 can be increased.

基板3101に用いる材料としては、石英基板やガラス基板等を用いることができるが、後の工程において基板上に形成された素子形成層(複数の集積回路を含む)を基板から剥離する際に、その強度等が不十分である場合には、複数の基板を貼り合わせて用いることもできる。   As a material used for the substrate 3101, a quartz substrate, a glass substrate, or the like can be used. In a later step, when an element formation layer (including a plurality of integrated circuits) formed over the substrate is separated from the substrate, When the strength or the like is insufficient, a plurality of substrates can be bonded and used.

なお、金属層3102を形成する材料としては、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、テクネチウム(Tc)、レニウム(Re)、ルテニウム(Ru)、オスミウム(Os)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)、銀(Ag)、または金(Au)から選ばれた元素、前記元素を主成分とする合金、または窒化物(例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデン)を単層、または積層して用いることができる。   Note that as a material for forming the metal layer 3102, tungsten (W), molybdenum (Mo), technetium (Tc), rhenium (Re), ruthenium (Ru), osmium (Os), rhodium (Rh), iridium (Ir) ), Palladium (Pd), platinum (Pt), silver (Ag), or gold (Au), alloys containing these elements as main components, or nitrides (eg, titanium nitride, tungsten nitride, nitride Tantalum, molybdenum nitride) can be used as a single layer or a stacked layer.

また、金属層3102の上に形成される接着体3103は、酸化物層3104の上に形成される複数のTFTからなる集積回路の周囲に形成される。すなわち、図14(A)に示すように、接着体3103が形成された後、点線で覆われた領域3105に複数のTFTで構成される集積回路が形成される。なお、接着体3103の配置、及び形状については、図14(A)示すものに限られることはなく適宜設計することができる。   In addition, the adhesive 3103 formed over the metal layer 3102 is formed around an integrated circuit including a plurality of TFTs formed over the oxide layer 3104. That is, as shown in FIG. 14A, after the adhesive 3103 is formed, an integrated circuit including a plurality of TFTs is formed in a region 3105 covered by a dotted line. Note that the arrangement and shape of the adhesive 3103 are not limited to those shown in FIG. 14A, and can be appropriately designed.

なお、接着体3103は、基板から素子形成層(複数のTFTで構成された複数の集積回路を含む)を剥離しやすくするために基板3101上に形成される金属層3102と密着性の高い材料からなり、具体的には、金属層3102と接して形成されることにより金属層3102中の金属と反応して金属化合物や合金を形成する材料、例えば、シリサイドを形成する珪素の他、ゲルマニウム、炭素、硼素、マグネシウム、アルミニウム、チタン、タンタル、鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属材料を用いることにより形成される。   Note that the adhesive 3103 is a material having high adhesion to the metal layer 3102 formed over the substrate 3101 so that the element formation layer (including a plurality of integrated circuits including a plurality of TFTs) can be easily separated from the substrate. Specifically, a material that is formed in contact with the metal layer 3102 to react with a metal in the metal layer 3102 to form a metal compound or alloy, for example, silicon that forms silicide, germanium, It is formed by using a metal material such as carbon, boron, magnesium, aluminum, titanium, tantalum, iron, cobalt, nickel, and manganese.

また、接着体3103は、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、スパッタリング法、蒸着法等の成膜法により成膜した後、これをパターンニングし、形成することができる。   Further, the adhesive 3103 can be formed by forming a film by a film forming method such as a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, a sputtering method, or a vapor deposition method, and then patterning the film.

また、本発明における酸化物層には、酸化珪素、酸化窒化珪素(SiOxy)、窒化珪素等を用いることができ、スパッタリング法、CVD法等により成膜することができる。 For the oxide layer in the present invention, silicon oxide, silicon oxynitride (SiO x N y ), silicon nitride, or the like can be used, and can be formed by a sputtering method, a CVD method, or the like.

また、本発明において、酸化物層3104上に複数のTFTからなる複数の集積回路3106を形成した後、図14(C)及び図14(D)に示すように、接着体3103が除去される。なお、図14(C)には、集積回路3106が形成された基板の上面図を示し、図14(D)には、図14(C)における破線BB‘で切断した際の断面図を示す。接着体3103の除去方法としては、エッチング法(ドライエッチング法、ウエットエッチング法)を用いることができ、素子形成層3107における層間絶縁膜および酸化物層3104の一部と共に接着体3103が除去される。すなわち、図14(C)の領域a(111)は、接着体3103が除去された部分を示す。   In addition, in the present invention, after a plurality of integrated circuits 3106 including a plurality of TFTs are formed over the oxide layer 3104, the adhesive 3103 is removed as illustrated in FIGS. 14C and 14D. . Note that FIG. 14C illustrates a top view of the substrate over which the integrated circuit 3106 is formed, and FIG. 14D illustrates a cross-sectional view taken along a dashed line BB ′ in FIG. . As a method for removing the adhesive 3103, an etching method (dry etching or wet etching) can be used, and the adhesive 3103 is removed together with part of the interlayer insulating film and the oxide layer 3104 in the element formation layer 3107. . That is, a region a (111) in FIG. 14C shows a portion where the adhesive 3103 has been removed.

なお、接着体3103を除去することにより、接着体3103により高められていた基板3101上の金属層3102と酸化物層3104との密着力は、低下する。   Note that by removing the adhesive 3103, the adhesion between the metal layer 3102 and the oxide layer 3104 on the substrate 3101 which has been increased by the adhesive 3103 is reduced.

次に、集積回路3106を含む素子形成層3107の上に接着層(第1の接着層ともいう)3109を介して補助基板(第2の基板ともいう)3110を貼り付けた後、物理的な力を加えることにより、素子形成層3107および補助基板3110を基板3101から分離させることができる。なお、この場合、基板3101上の金属層3102と酸化物層3104との界面において剥離することができる。   Next, an auxiliary substrate (also referred to as a second substrate) 3110 is attached over an element formation layer 3107 including the integrated circuit 3106 through an adhesive layer (also referred to as a first adhesive layer) 3109 and then physically attached. By applying force, the element formation layer 3107 and the auxiliary substrate 3110 can be separated from the substrate 3101. Note that in this case, separation can be performed at the interface between the metal layer 3102 and the oxide layer 3104 over the substrate 3101.

また、本発明では、上記接着体3103を除去する際に形成された開口部を絶縁材料により埋めることもできる。なお、ここで用いる絶縁材料としては、有機絶縁材料であっても、無機絶縁材料であってもよい。具体的には、無機絶縁材料として、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素などを用いることができ、有機絶縁材料として、アクリル(感光性アクリルを含む)、ポリアクリル(感光性ポリアクリルを含む)、ポリイミド、ポリアミド、BCB(ベンゾシクロブテン)等を用いることができる。   Further, in the present invention, the opening formed when removing the adhesive 3103 can be filled with an insulating material. Note that the insulating material used here may be an organic insulating material or an inorganic insulating material. Specifically, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, and the like can be used as the inorganic insulating material, and acrylic (including photosensitive acrylic) and polyacryl (including photosensitive polyacryl) can be used as the organic insulating material. , Polyimide, polyamide, BCB (benzocyclobutene) and the like can be used.

また、接着層(第1の接着層)3109には、後で補助基板(第2の基板)3110を素子形成層3107から剥離することのできる材料を用いることとする。例えば、紫外線を照射したり、加熱したりすることにより、接着力が低下するような接着材料を用いる。また、接着材料としては、両面テープ等を用いることもできる。さらに、補助基板(第2の基板)3110を剥がした後、接着層(第1の接着層)3109の残りを除去しやすくするため、素子形成層3107と接着層(第1の接着層)3109との間に水溶性の有機樹脂からなる膜を形成しておくこともできる。この場合、水洗して水溶性の有機樹脂からなる膜を除去することにより、同時に接着層(第1の接着層)3109の残りを除去することができる。   For the adhesive layer (first adhesive layer) 3109, a material from which the auxiliary substrate (second substrate) 3110 can be peeled later from the element formation layer 3107 is used. For example, an adhesive material whose adhesive strength is reduced by irradiation with ultraviolet light or heating is used. Further, a double-sided tape or the like can be used as the adhesive material. Further, after the auxiliary substrate (second substrate) 3110 is peeled off, the element forming layer 3107 and the adhesive layer (first adhesive layer) 3109 are formed so that the remaining adhesive layer (first adhesive layer) 3109 can be easily removed. A film made of a water-soluble organic resin can be formed in between. In this case, the remaining adhesive layer (first adhesive layer) 3109 can be removed at the same time by removing the film made of the water-soluble organic resin by washing with water.

素子形成層3107に補助基板3110を貼り付けた後、基板3101から素子形成層3107を補助基板3110と共に剥離する。このとき、基板3101上の金属層3102と、酸化物層3104との間で剥離することができる。そして、剥離した素子形成層3107を別の基板(第3の基板ともいう)、例えば、プラスチック等の可撓性基板上に接着層(第2の接着層ともいう)(ここでは図示しない)を用いて貼り付ける。   After the auxiliary substrate 3110 is attached to the element formation layer 3107, the element formation layer 3107 is separated from the substrate 3101 together with the auxiliary substrate 3110. At this time, separation between the metal layer 3102 over the substrate 3101 and the oxide layer 3104 can be performed. Then, the separated element formation layer 3107 is provided with an adhesive layer (also referred to as a second adhesive layer) (not illustrated here) on another substrate (also referred to as a third substrate), for example, a flexible substrate such as plastic. Use and paste.

なお、上記プラスチック等の可撓性基板としては、熱可塑性や熱硬化性の合成樹脂を用いることができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、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(PC)、アクリル系樹脂、ナイロン、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)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリイミドポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素系樹脂、スチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ノルボルネン樹脂等を用いることができる。   Note that a thermoplastic or thermosetting synthetic resin can be used as the flexible substrate such as the plastic. For example, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyamide, polyimide, polyamideimide, polycarbonate (PC), acrylic resin, nylon, polymethyl methacrylate, acryl-styrene copolymer (AS resin), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyimide polyethylene, polypropylene, fluorine resin, styrene resin, polyolefin resin, melamine resin, phenol resin, norbornene resin and the like can be used.

また、接着層(第2の接着層)には、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、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤等の接着剤を用いることができるが、作業効率の点から紫外線硬化型接着剤が好ましい。   The adhesive layer (second adhesive layer) includes various curable adhesives such as a reaction curable adhesive, a thermosetting adhesive, a photocurable adhesive such as an ultraviolet curable adhesive, and an anaerobic adhesive. And the like, but an ultraviolet curable adhesive is preferable from the viewpoint of work efficiency.

最後に、補助基板3110を除去することにより本発明の転写が完了する。具体的には、紫外線を照射したり、加熱したりすることにより、接着層(第1の接着層)3109の接着力を低下させ、基板(第3の基板)に貼り付けられた素子形成層3107から補助基板3110を剥離する。さらに、素子形成層3107と接着層(第1の接着層)3109との間に水溶性の有機樹脂からなる膜が形成されている場合には、水洗することにより水溶性の有機樹脂からなる膜、および接着層(第1の接着層)3109の残りを除去することができる。 Finally, the transfer of the present invention is completed by removing the auxiliary substrate 3110. Specifically, the adhesive strength of the adhesive layer (first adhesive layer) 3109 is reduced by irradiating or heating with ultraviolet light, and the element formation layer attached to the substrate (third substrate). The auxiliary substrate 3110 is separated from 3107. Further, in the case where a film made of a water-soluble organic resin is formed between the element forming layer 3107 and the adhesive layer (first adhesive layer) 3109, the film made of the water-soluble organic resin is washed by water. , And the remainder of the adhesive layer (first adhesive layer) 3109 can be removed.

以下に、本発明の実施例について説明する。   Hereinafter, examples of the present invention will be described.

本実施例では、本発明の転写工程を含む作製方法について図2、図3を用いて説明する。   Example 1 In this example, a manufacturing method including a transfer step of the present invention will be described with reference to FIGS.

図2(A)において、第1の基板201上に金属層202が積層され、その上に複数の接着体203が形成される。   In FIG. 2A, a metal layer 202 is stacked over a first substrate 201, and a plurality of adhesive bodies 203 are formed thereover.

なお、本実施例において、第1の基板201としては、ガラス基板、石英基板を用いることができる。なお、ガラス基板としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラスなどを素材とするガラス基板を用いることができ、代表的には、コーニング社製の1737ガラス基板(歪み点667℃)、旭硝子社製のAN100(歪み点670℃)などが適用可能である。本実施例では、AN100を用いることとする。   In this embodiment, as the first substrate 201, a glass substrate or a quartz substrate can be used. As the glass substrate, a glass substrate made of barium borosilicate glass, aluminoborosilicate glass, aluminosilicate glass, or the like can be used. Typically, a 1737 glass substrate manufactured by Corning Incorporated (with a strain point of 667 ° C.) ), AN100 (strain point 670 ° C.) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. can be applied. In this embodiment, the AN 100 is used.

また、金属層202には、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、テクネチウム(Tc)、レニウム(Re)、ルテニウム(Ru)、オスミウム(Os)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)、銀(Ag)、または金(Au)から選ばれた元素、前記元素を主成分とする合金、または窒化物(例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデン)を単層、または積層して用いることができるが、本実施例では、W(タングステン)を主成分とする金属層202を用いることとする。なお、金属層202の膜厚は10nm〜200nm、好ましくは50nm〜75nmとすればよい。   The metal layer 202 includes tungsten (W), molybdenum (Mo), technetium (Tc), rhenium (Re), ruthenium (Ru), osmium (Os), rhodium (Rh), iridium (Ir), palladium ( Pd), an element selected from platinum (Pt), silver (Ag), or gold (Au), an alloy containing the element as a main component, or a nitride (for example, titanium nitride, tungsten nitride, tantalum nitride, molybdenum nitride) ) Can be used as a single layer or stacked, but in this embodiment, a metal layer 202 containing W (tungsten) as a main component is used. Note that the thickness of the metal layer 202 may be 10 nm to 200 nm, preferably 50 nm to 75 nm.

金属層202は、スパッタリング法、CVD法、蒸着法により形成することができるが、本実施例では、スパッタリング法により成膜することとする。また、スパッタリング法により金属層202を形成する場合には、第1の基板201を固定するため、第1の基板201の周縁部付近における膜厚が不均一になりやすい。そのため、ドライエッチングによって周縁部のみを除去することが好ましい。   The metal layer 202 can be formed by a sputtering method, a CVD method, or an evaporation method. In this embodiment, the metal layer 202 is formed by a sputtering method. In the case where the metal layer 202 is formed by a sputtering method, the first substrate 201 is fixed, so that the film thickness in the vicinity of the peripheral portion of the first substrate 201 tends to be uneven. Therefore, it is preferable to remove only the peripheral portion by dry etching.

金属層202の上に形成される接着体203は、非晶質シリコン膜を成膜した後、これをパターニングすることにより形成される。   The adhesive body 203 formed on the metal layer 202 is formed by forming an amorphous silicon film and then patterning the amorphous silicon film.

次に、酸化物層204を形成する(図2(B))。本実施例では酸化シリコンからなる膜を酸化シリコンターゲットを用いたスパッタリング法により、膜厚150nm〜200nmで形成する。なお、酸化物層204の膜厚は、金属層202の膜厚の2倍以上とすることが望ましい。   Next, an oxide layer 204 is formed (FIG. 2B). In this embodiment, a film made of silicon oxide is formed with a thickness of 150 nm to 200 nm by a sputtering method using a silicon oxide target. Note that the thickness of the oxide layer 204 is preferably twice or more the thickness of the metal layer 202.

次に、酸化物層204上に素子形成層301が形成される(図2(C))。素子形成層301には、TFT(pチャネル型TFT、またはnチャネル型TFT)が複数形成され、これらのTFTを接続する配線211、絶縁膜(210、212)の他、これらのTFTと接続された素子(発光素子、液晶素子)が含まれるものとする。なお、TFTを含む素子形成層の作製方法は、本発明において特に限定されるものではなく、実施例5で示すような作製方法の他、公知の作製方法を組み合わせて用いることができる。なお、TFTは、酸化物層204上の半導体膜の一部に形成された不純物領域205およびチャネル形成領域206、絶縁膜207、およびゲート電極208により構成される。   Next, an element formation layer 301 is formed over the oxide layer 204 (FIG. 2C). A plurality of TFTs (p-channel TFTs or n-channel TFTs) are formed in the element formation layer 301 and connected to these TFTs in addition to the wiring 211 connecting these TFTs, the insulating films (210, 212). (Light emitting element, liquid crystal element). Note that a method for manufacturing an element formation layer including a TFT is not particularly limited in the present invention, and a known manufacturing method can be used in combination with the manufacturing method described in Embodiment 5. Note that the TFT includes an impurity region 205 and a channel formation region 206 formed in part of the semiconductor film over the oxide layer 204, an insulating film 207, and a gate electrode 208.

本実施例では、素子形成層301を形成する際に、少なくとも水素を含む材料膜(半導体膜または金属膜)を形成した後、水素を含む材料膜中に含まれる水素を拡散するための熱処理を行う。この熱処理は420℃以上であればよく、素子形成層301の形成プロセスとは別途行ってもよいし、兼用させて工程を省略してもよい。例えば、水素を含む材料膜として水素を含むアモルファスシリコン膜をCVD法により成膜した後、結晶化させるため500℃以上の熱処理を行えば、加熱によりポリシリコン膜が形成できると同時に水素の拡散を行うことができる。   In this embodiment, when forming the element formation layer 301, after forming a material film containing at least hydrogen (semiconductor film or metal film), a heat treatment for diffusing hydrogen contained in the material film containing hydrogen is performed. Do. This heat treatment may be performed at a temperature of 420 ° C. or higher, and may be performed separately from the formation process of the element formation layer 301, or may be combined with and omitted from the process. For example, if a hydrogen-containing amorphous silicon film is formed as a hydrogen-containing material film by a CVD method and then a heat treatment at 500 ° C. or more is performed for crystallization, a polysilicon film can be formed by heating, and at the same time, hydrogen diffusion is performed. It can be carried out.

なお、この熱処理を行うことにより、金属層202と酸化物層204との間に結晶構造を有する金属酸化物からなる層(図示せず)が形成される。なお、金属層202上に接着体203を形成し、その上に酸化物層204を積層形成する際に、金属層202と酸化物層204との間に2nm〜5nm程度形成されるアモルファス状態の金属酸化物層(本実施例では酸化タングステン膜)も、この熱処理により結晶構造を形成し、金属酸化物からなる層(図示せず)を形成する。   Note that by performing this heat treatment, a layer (not illustrated) including a metal oxide having a crystal structure is formed between the metal layer 202 and the oxide layer 204. Note that when the adhesive body 203 is formed over the metal layer 202 and the oxide layer 204 is stacked thereover, an amorphous state which is formed to a thickness of about 2 to 5 nm between the metal layer 202 and the oxide layer 204 is formed. A metal oxide layer (a tungsten oxide film in this embodiment) also forms a crystal structure by this heat treatment, and forms a layer (not shown) made of a metal oxide.

なお、この金属酸化物からなる層(図示せず)が金属層202と酸化物層204との界面に形成されることにより、後の工程での基板と素子形成層との剥離が容易になる。なお、本実施例では、素子形成層301を形成する途中の熱処理において、金属酸化物からなる層が形成される場合について説明したが、本発明はこの方法に限られることはなく、金属層202および接着体203を形成した後、金属酸化物層を形成し、酸化物層204を形成する方法で行うこともできる。   Note that a layer (not shown) made of the metal oxide is formed at the interface between the metal layer 202 and the oxide layer 204, so that the substrate and the element formation layer can be easily separated in a later step. . In this embodiment, the case where a layer made of a metal oxide is formed in the heat treatment during the formation of the element formation layer 301 has been described. However, the present invention is not limited to this method. After the formation of the adhesive 203, a metal oxide layer may be formed and the oxide layer 204 may be formed.

一方、素子形成層301を形成する途中の熱処理により、接着体203と金属層202との密着性を高めることができる。すなわち、本実施例において、非晶質シリコン膜で形成された接着体203は、熱処理を加えることにより、先に形成された金属層202中のタングステン(W)と反応して、シリサイド(タングステンシリサイド:WSi2)を形成する。そのため、接着体203と金属層202との密着性が高められる。なお、本発明では、素子形成層301を形成する途中の熱処理により、金属層中の金属と接着体とを反応させる方法に限られることなく、金属層と接着体を形成した後、金属層中の金属と接着体とを反応させるための熱処理を素子形成層301の作製とは別に行うこともできる。 On the other hand, the heat treatment during the formation of the element formation layer 301 can increase the adhesion between the adhesive body 203 and the metal layer 202. That is, in this embodiment, the adhesive body 203 formed of an amorphous silicon film reacts with tungsten (W) in the previously formed metal layer 202 by performing a heat treatment, thereby forming a silicide (tungsten silicide). : WSi 2 ) is formed. Therefore, the adhesion between the adhesive 203 and the metal layer 202 is improved. Note that, in the present invention, the method is not limited to the method in which the metal in the metal layer reacts with the adhesive by heat treatment during the formation of the element formation layer 301. The heat treatment for reacting the metal with the adhesive may be performed separately from the formation of the element formation layer 301.

素子形成層301が完成したところで、接着体203を除去する。具体的には、ドライエッチング法により絶縁膜(207、209、210、212)および酸化物層204の一部と接着体203とをエッチングし、開口部213を形成する(図2(D))。   When the element formation layer 301 is completed, the adhesive 203 is removed. Specifically, the opening 213 is formed by etching the insulating film (207, 209, 210, 212) and part of the oxide layer 204 and the adhesive 203 by a dry etching method (FIG. 2D). .

例えば、絶縁膜(207、209、210、212)および酸化物層204をエッチングする場合であって、これらが、酸化珪素で形成されている場合には、炭化フッ素(CF4)を主成分とするエッチングガスを用いてドライエッチングを行い、また接着体203をエッチングする場合であって、接着体203が珪素で形成されており、金属層(例えばW)との反応にも拘わらずその一部に珪素を主成分とする部分が残っている場合には、これを臭化水素(HBr)および塩素(Cl2)を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。さらに、接着体203が珪素で形成されており、金属層(W)との反応によってその一部がシリサイド(WSi)を形成している場合には、これをフッ化硫黄(SF6)と臭化水素(HBr)を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。 For example, in the case where the insulating films (207, 209, 210, 212) and the oxide layer 204 are etched, and these are formed of silicon oxide, the main component is fluorine carbide (CF 4 ). Dry etching using an etching gas to be performed and etching the adhesive body 203, wherein the adhesive body 203 is formed of silicon, and a part of the adhesive body 203 is formed despite the reaction with the metal layer (for example, W). If a portion containing silicon as a main component remains, the portion can be etched using an etching gas containing hydrogen bromide (HBr) and chlorine (Cl 2 ) as a main component. Further, when the adhesive body 203 is formed of silicon and a part thereof forms silicide (WSi) by a reaction with the metal layer (W), this is converted to sulfur fluoride (SF 6 ) and odor. Etching can be performed using an etching gas containing hydrogen chloride (HBr) as a main component.

次に、素子形成層301上に有機樹脂層214を形成する。有機樹脂層214に用いる材料としては、水またはアルコール類に可溶な有機材料を用い、これを全面に塗布、硬化することにより形成する。この有機材料の組成としては、例えば、エポキシ系、アクリレート系、シリコン系等のいかなるものでもよい。具体的には、スピンコート法により水溶性樹脂(東亜合成製:VL−WSHL10)(膜厚30μm)を塗布し、仮硬化させるために2分間の露光を行ったあと、UV光を裏面から2.5分、表面から10分、合計12.5分の露光を行って本硬化させることにより有機樹脂層214が形成される(図2(E))。   Next, an organic resin layer 214 is formed over the element formation layer 301. As a material used for the organic resin layer 214, an organic material that is soluble in water or alcohols is used, and is formed by applying and curing the entire surface. The composition of the organic material may be, for example, any of epoxy-based, acrylate-based, and silicon-based. Specifically, a water-soluble resin (VL-WSHL10, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) (thickness: 30 μm) is applied by spin coating, and is exposed for 2 minutes to temporarily cure, and then UV light is applied from the back surface to the surface for 2 minutes. The organic resin layer 214 is formed by performing exposure for 0.5 minutes and exposure for 10 minutes from the surface, for a total of 12.5 minutes, and performing full curing (FIG. 2E).

なお、後の剥離を行いやすくするために、金属層202と酸化物層204との界面(金属酸化物を含む層)における密着性を部分的に低下させる処理を行う。密着性を部分的に低下させる処理は、剥離しようとする領域の周縁に沿って金属層202または酸化物層204にレーザー光を部分的に照射する処理、或いは、剥離しようとする領域の周縁に沿って外部から局所的に圧力を加えて酸化物層204の層内または界面の一部分に損傷を与える処理である。具体的にはダイヤモンドペンなどで硬い針を垂直に押しつけて荷重をかけて動かせばよい。好ましくは、スクライバー装置を用い、押し込み量を0.1mm〜2mmとし、圧力をかけて動かせばよい。このように、剥離を行う前に剥離現象が生じやすくなるような部分、即ち、きっかけをつくることが重要であり、密着性を選択的(部分的)に低下させる前処理を行うことで、剥離不良がなくなり、さらに歩留まりも向上する。   Note that in order to facilitate subsequent peeling, a treatment for partially reducing adhesion at an interface (a layer containing a metal oxide) between the metal layer 202 and the oxide layer 204 is performed. The treatment for partially reducing the adhesion is performed by partially irradiating the metal layer 202 or the oxide layer 204 with laser light along the periphery of the region to be separated, or at the periphery of the region to be separated. This is a process in which pressure is applied locally from the outside to damage the inside of the oxide layer 204 or a part of the interface. Specifically, a hard needle may be pressed vertically with a diamond pen or the like and moved with a load. Preferably, a scriber device is used, the pressing amount is set to 0.1 mm to 2 mm, and the pressing may be performed by applying pressure. As described above, it is important to create a portion where the peeling phenomenon is likely to occur before performing the peeling, that is, to create a trigger, and by performing a pretreatment for selectively (partially) reducing the adhesion, the peeling is performed. Defects are eliminated, and the yield is further improved.

次に、第1の接着層215を形成することにより、有機樹脂層214上に第1の接着層215を介して補助基板である第2の基板216を貼り付けることができる(図2(E))。なお、第1の接着層215を形成する材料としては、後の工程において、所定の処理を行うことにより接着性が弱まる公知の材料を用いることができるが、本実施例では、後の工程において、光照射により接着力が低下する感光性の両面テープを用いる場合について説明する。   Next, by forming the first adhesive layer 215, a second substrate 216 serving as an auxiliary substrate can be attached to the organic resin layer 214 through the first adhesive layer 215 (see FIG. 2E )). Note that as a material for forming the first adhesive layer 215, a known material whose adhesiveness is reduced by performing a predetermined process in a later step can be used. The case where a photosensitive double-sided tape whose adhesive strength is reduced by light irradiation will be described.

次に、第1の基板201を物理的手段により補助基板が貼り付けられた素子形成層301から引き剥がす。本実施例の場合には、金属層202と酸化物層204との界面(金属酸化物を含む層)部分において、比較的小さな力(例えば、人間の手、ノズルから吹付けられるガスの風圧、超音波等)で引き剥がすことができる。具体的には、酸化タングステン膜中、または酸化タングステン膜と酸化シリコン膜との界面、または酸化タングステン膜とタングステン膜との界面で分離させ、引き剥がすことができる。こうして、酸化物層204上に形成された素子形成層301を第1の基板201から分離することができる。剥離時の状態を図3(A)に示す。   Next, the first substrate 201 is separated from the element formation layer 301 to which the auxiliary substrate is attached by physical means. In the case of this embodiment, a relatively small force (for example, a human hand, the wind pressure of gas blown from a nozzle, (E.g., ultrasonic waves). Specifically, separation and separation can be performed in the tungsten oxide film, at the interface between the tungsten oxide film and the silicon oxide film, or at the interface between the tungsten oxide film and the tungsten film. Thus, the element formation layer 301 formed over the oxide layer 204 can be separated from the first substrate 201. The state at the time of peeling is shown in FIG.

また、剥離により露出した表面には、金属酸化物を含む層の一部が残っており、これは、後の工程において、露出面を基板等に接着する際に密着性を低下させる原因となることから、露出面に残っている金属酸化物を含む層の一部を除去する処理を行うことが好ましい。なお、これらを除去するためには、アンモニア水溶液などのアルカリ性の水溶液や酸性水溶液などを用いることができる。   In addition, a part of the layer containing the metal oxide remains on the surface exposed by the separation, and this causes a decrease in adhesion when the exposed surface is bonded to a substrate or the like in a later step. For this reason, it is preferable to perform a treatment for removing part of the layer containing the metal oxide remaining on the exposed surface. In order to remove these, an alkaline aqueous solution such as an aqueous ammonia solution or an acidic aqueous solution can be used.

次に、第2の接着層217を形成し、第2の接着層217を介して第3の基板218と酸化物層204(及び素子形成層301)とを接着する(図3(B))。なお、第1の接着層215により接着された第2の基板216と有機樹脂層214との密着性よりも、第2の接着層217により接着された酸化物層204(及び素子形成層301)と第3の基板218との密着性の方が高いことが重要である。   Next, a second bonding layer 217 is formed, and the third substrate 218 and the oxide layer 204 (and the element formation layer 301) are bonded to each other through the second bonding layer 217 (FIG. 3B). . Note that the adhesion between the second substrate 216 and the organic resin layer 214 bonded by the first bonding layer 215 and the oxide layer 204 (and the element formation layer 301) bonded by the second bonding layer 217 are smaller than the adhesion between the organic resin layer 214 and the second substrate 216. It is important that the adhesion between the first substrate and the third substrate 218 is higher.

第3の基板218としては、可撓性基板(プラスチック基板)を用いることが好ましく、本実施例では、極性基のついたノルボルネン樹脂からなるARTON(JSR製)を用いることとする。   As the third substrate 218, a flexible substrate (plastic substrate) is preferably used. In this embodiment, ARTON (manufactured by JSR) made of norbornene resin having a polar group is used.

また、第2の接着層217に用いる材料としては、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、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤が挙げられる。さらに好ましくは、銀、ニッケル、アルミニウム、窒化アルミニウムからなる粉末、またはフィラーを含ませることにより、高い熱伝導性を持たせることがより好ましい。   As the material used for the second adhesive layer 217, various curable adhesives such as a reactive curable adhesive, a thermosetting adhesive, a light curable adhesive such as an ultraviolet curable adhesive, and an anaerobic adhesive. Is mentioned. More preferably, it is more preferable to provide high thermal conductivity by including a powder or a filler made of silver, nickel, aluminum, or aluminum nitride.

次に、第2の基板216側から紫外線を照射することにより、第1の接着層215に用いている両面テープの接着力を低下させ、素子形成層301から第2の基板216を分離させる(図3(C))。さらに、本実施例では、露出した表面を水洗することにより、第1の接着層215および有機樹脂層214を溶かして除去することができ、図3(D)に示す構造を得ることができる。   Next, by irradiating ultraviolet rays from the second substrate 216 side, the adhesive strength of the double-sided tape used for the first adhesive layer 215 is reduced, and the second substrate 216 is separated from the element formation layer 301 ( (FIG. 3 (C)). Further, in this embodiment, the first adhesive layer 215 and the organic resin layer 214 can be dissolved and removed by washing the exposed surface with water, so that the structure shown in FIG. 3D can be obtained.

以上により、第1の基板201上に形成されたTFTを剥離し、別の基板(第3の基板218)上に転写することができる。   As described above, the TFT formed over the first substrate 201 can be separated and transferred to another substrate (the third substrate 218).

本実施例では、本発明の転写工程を含む作製方法であって、実施例1とはその一部が異なる場合について図4、図5を用いて説明する。   In this embodiment, a manufacturing method including the transfer step of the present invention, which is partially different from that in Embodiment 1, will be described with reference to FIGS.

図4(A)において、第1の基板401上に金属層402が積層され、その上に複数の接着体403が形成される。   In FIG. 4A, a metal layer 402 is stacked over a first substrate 401, and a plurality of adhesive bodies 403 are formed thereover.

なお、本実施例において、第1の基板401としては、実施例1と同様のガラス基板(AN100)を用いることとする。また、金属層402についても実施例1と同様にW(タングステン)を主成分とする金属層を用いることとする。なお、金属層402は、スパッタリング法により成膜し、その膜厚は10nm〜200nm、好ましくは50nm〜75nmとすればよい。   In this embodiment, a glass substrate (AN100) similar to that of the first embodiment is used as the first substrate 401. Also, as in the first embodiment, a metal layer mainly containing W (tungsten) is used for the metal layer 402. Note that the metal layer 402 is formed by a sputtering method and has a thickness of 10 nm to 200 nm, preferably 50 nm to 75 nm.

金属層402の上に形成される接着体403は、非晶質シリコン膜を成膜した後、これをパターニングすることにより形成される。   The adhesive body 403 formed on the metal layer 402 is formed by forming an amorphous silicon film and then patterning the same.

次に、酸化物層404を形成する(図4(B))。本実施例では酸化シリコンからなる膜を酸化シリコンターゲットを用いたスパッタリング法により、膜厚150nm〜200nmで形成する。なお、酸化物層404の膜厚は、金属層402の膜厚の2倍以上とすることが望ましい。   Next, an oxide layer 404 is formed (FIG. 4B). In this embodiment, a film made of silicon oxide is formed with a thickness of 150 nm to 200 nm by a sputtering method using a silicon oxide target. Note that the thickness of the oxide layer 404 is preferably twice or more the thickness of the metal layer 402.

次に、酸化物層404上に素子形成層501が形成される(図4(C))。素子形成層501には、TFT(pチャネル型TFT、またはnチャネル型TFT)が複数形成され、これらのTFTを接続する配線411、絶縁膜410の他、これらのTFTと接続された素子(発光素子、液晶素子)が含まれるものとする。なお、TFTを含む素子形成層の作製方法は、本発明において特に限定されるものではなく、実施例5で示すような作製方法の他、公知の作製方法を組み合わせて用いることができる。なお、TFTは、酸化物層404上の半導体膜の一部に形成された不純物領域405およびチャネル形成領域406、絶縁膜407、およびゲート電極408により構成される。   Next, an element formation layer 501 is formed over the oxide layer 404 (FIG. 4C). A plurality of TFTs (p-channel TFTs or n-channel TFTs) are formed in the element formation layer 501, and a wiring 411 connecting these TFTs, an insulating film 410, and an element (light emitting element) connected to these TFTs Element, liquid crystal element). Note that a method for manufacturing an element formation layer including a TFT is not particularly limited in the present invention, and a known manufacturing method can be used in combination with the manufacturing method described in Embodiment 5. Note that the TFT includes an impurity region 405 and a channel formation region 406 formed in part of the semiconductor film over the oxide layer 404, an insulating film 407, and a gate electrode 408.

本実施例でも実施例1の場合と同様に素子形成層501を形成する際に、少なくとも水素を含む材料膜(半導体膜または金属膜)を形成した後、水素を含む材料膜中に含まれる水素を拡散するための熱処理を行う。なお、この熱処理を行うことにより、金属層402と酸化物層404との間に結晶構造を有する金属酸化物からなる層(図示せず)が形成される。   In this embodiment, when forming the element formation layer 501 in the same manner as in Embodiment 1, after forming at least a material film containing hydrogen (semiconductor film or metal film), hydrogen contained in the material film containing hydrogen is used. Is performed for diffusing the heat. Note that by performing this heat treatment, a layer (not illustrated) including a metal oxide having a crystal structure is formed between the metal layer 402 and the oxide layer 404.

なお、この金属酸化物からなる層(図示せず)が金属層402と酸化物層404との界面に形成されることにより、後の工程での基板と素子形成層との剥離が容易になる。   Note that when a layer (not shown) made of this metal oxide is formed at the interface between the metal layer 402 and the oxide layer 404, separation between the substrate and the element formation layer in a later step is facilitated. .

一方、素子形成層501を形成する途中の熱処理により、接着体403と金属層402との密着性を高めることができる。   On the other hand, the heat treatment during the formation of the element formation layer 501 can increase the adhesion between the bonding body 403 and the metal layer 402.

本実施例では、素子形成層501に含まれる配線411まで形成したところで、接着体403を除去する。具体的には、ドライエッチング法により絶縁膜410の一部と接着体403とをエッチングし、開口部412を形成する(図4(D))。   In this embodiment, when the wiring 411 included in the element formation layer 501 is formed, the adhesive 403 is removed. Specifically, part of the insulating film 410 and the adhesive body 403 are etched by a dry etching method, so that an opening 412 is formed (FIG. 4D).

例えば、絶縁膜(407、409、410)および酸化物層404をエッチングする場合であって、これらが、酸化珪素で形成されている場合には、炭化フッ素(CF4)を主成分とするエッチングガスを用いてドライエッチングを行い、また接着体403をエッチングする場合であって、接着体403が珪素で形成されており、金属層(例えばW)との反応にも拘わらずその一部に珪素を主成分とする部分が残っている場合には、これを臭化水素(HBr)および塩素(Cl2)を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。さらに、接着体403が珪素で形成されており、金属層(W)との反応によってその一部がシリサイド(WSi)を形成している場合には、これをフッ化硫黄(SF6)と臭化水素(HBr)を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。 For example, in the case where the insulating films (407, 409, 410) and the oxide layer 404 are etched, and these are formed of silicon oxide, the etching mainly includes fluorine carbide (CF 4 ). In the case where dry etching is performed using a gas and the adhesive 403 is etched, the adhesive 403 is formed of silicon, and silicon is partially applied to the metal layer (for example, W) despite the reaction with the metal layer (for example, W). When a portion mainly composed of γ is left, it can be etched using an etching gas mainly composed of hydrogen bromide (HBr) and chlorine (Cl 2 ). Further, when the adhesive body 403 is formed of silicon and a part thereof forms silicide (WSi) by a reaction with the metal layer (W), this is converted to sulfur fluoride (SF 6 ) and odor. Etching can be performed using an etching gas containing hydrogen chloride (HBr) as a main component.

次に、開口部412を埋め、素子形成層501の表面を平坦化するために絶縁膜413を形成する(図4(E))。なお、本実施例では、プラズマCVD法により形成された膜厚1〜3μmの窒化酸化シリコン膜を用いる。勿論、この絶縁膜は窒化酸化シリコン膜に限定されるものでなく、窒化シリコン、酸化シリコンといった絶縁材料や、アクリル、ポリイミド、ポリアミドなどの有機絶縁材料からなる単層構造や、これらを組み合わせた積層構造としても良い。   Next, an insulating film 413 is formed to fill the opening 412 and planarize the surface of the element formation layer 501 (FIG. 4E). Note that in this embodiment, a silicon nitride oxide film having a thickness of 1 to 3 μm formed by a plasma CVD method is used. Of course, this insulating film is not limited to a silicon nitride oxide film, but may be a single-layer structure made of an insulating material such as silicon nitride or silicon oxide, an organic insulating material such as acryl, polyimide, or polyamide, or a combination thereof. It is good also as a structure.

なお、絶縁膜413により素子形成層501の表面を平坦化した後の工程である(1)素子形成層501の上に有機樹脂層を形成し、その上に第1の接着層を介して補助基板である第2の基板を貼り付ける工程、(2)素子形成層501から第1の基板401を物理的手段により補助基板(第2の基板)が貼り付けられた素子形成層501から引き剥がす工程、(3)第2の接着層を形成し、第2の接着層を介して第3の基板と酸化物層(及び素子形成層)とを接着する工程、および(4)素子形成層から第2の基板を分離させる工程、については実施例1に示すものと同様の材料を用いて、同様の方法により形成することができるので説明は省略することとする。   Note that, after the surface of the element formation layer 501 is flattened by the insulating film 413, (1) an organic resin layer is formed on the element formation layer 501, and an auxiliary resin layer is formed on the organic resin layer via a first adhesive layer. A step of attaching a second substrate, which is a substrate, (2) peeling the first substrate 401 from the element formation layer 501 from the element formation layer 501 to which the auxiliary substrate (the second substrate) is attached by physical means (3) forming a second adhesive layer, bonding the third substrate and the oxide layer (and the element forming layer) via the second adhesive layer, and (4) starting from the element forming layer. The step of separating the second substrate can be formed using a material similar to that described in Embodiment 1 and by a similar method, and thus description thereof is omitted.

以上により、素子形成層501が第2の接着層417を介して第3の基板418上に転写された図5(A)に示す構造を得ることができる。   As described above, the structure illustrated in FIG. 5A in which the element formation layer 501 is transferred to the third substrate 418 through the second adhesive layer 417 can be obtained.

また、本実施例では、図4(D)において開口部412を形成した後、絶縁膜419を形成することにより、図5(B)に示す構造を形成しても良い。   In this embodiment, the structure shown in FIG. 5B may be formed by forming the opening 412 in FIG. 4D and then forming the insulating film 419.

以上により、第1の基板401上に形成されたTFTを剥離し、別の基板(第3の基板418)上に転写することができる。   As described above, the TFT formed over the first substrate 401 can be peeled and transferred to another substrate (the third substrate 418).

本実施例では、本発明の転写工程を含む作製方法であって、実施例1や実施例2とはその一部が異なる場合について図6、図7を用いて説明する。   In this embodiment, a manufacturing method including the transfer step of the present invention, which is partially different from Embodiments 1 and 2, will be described with reference to FIGS.

図6(A)において、第1の基板601上に金属層602が積層され、その上に酸化物層603が形成される。   In FIG. 6A, a metal layer 602 is stacked over a first substrate 601, and an oxide layer 603 is formed thereover.

なお、本実施例において、第1の基板601としては、実施例1と同様のガラス基板(AN100)を用いることとする。また、金属層602についても実施例1と同様にW(タングステン)を主成分とする金属層602を用いることとする。なお、金属層402は、スパッタリング法により成膜し、その膜厚は10nm〜200nm、好ましくは50nm〜75nmとすればよい。   In this embodiment, a glass substrate (AN100) similar to that in Embodiment 1 is used as the first substrate 601. Further, as in the first embodiment, the metal layer 602 mainly containing W (tungsten) is used as the metal layer 602. Note that the metal layer 402 is formed by a sputtering method and has a thickness of 10 nm to 200 nm, preferably 50 nm to 75 nm.

金属層602の上に形成される酸化物層603は、酸化シリコンからなる膜を酸化シリコンターゲットを用いたスパッタリング法により、膜厚150nm〜200nmで形成する。なお、酸化物層603の膜厚は、金属層602の膜厚の2倍以上とすることが望ましい。また、本実施例において、酸化物層603は、パターニングにより複数の島状に分離形成される。   The oxide layer 603 formed over the metal layer 602 is formed using a silicon oxide target with a thickness of 150 nm to 200 nm by a sputtering method using a silicon oxide target. Note that the thickness of the oxide layer 603 is preferably twice or more the thickness of the metal layer 602. In this embodiment, the oxide layer 603 is separated and formed into a plurality of islands by patterning.

次に、酸化物層603を覆って、半導体膜604が形成される。本実施例では、非晶質シリコン膜をプラズマCVD法により成膜することにより形成される(図6(A))。そして、この半導体膜604をパターニングすることにより、酸化物層603上に形成される半導体a(605)、分離形成された2つの酸化物層603の間に形成された半導体b(606)が得られる。なお、ここで形成される半導体a(605)は、後で形成されるTFTの不純物領域およびチャネル形成領域となり、半導体b(606)が、本発明における接着体となる。   Next, a semiconductor film 604 is formed to cover the oxide layer 603. In this embodiment, an amorphous silicon film is formed by a plasma CVD method (FIG. 6A). Then, by patterning the semiconductor film 604, a semiconductor a (605) formed on the oxide layer 603 and a semiconductor b (606) formed between the two separated oxide layers 603 are obtained. Can be The semiconductor a (605) formed here becomes an impurity region and a channel formation region of a TFT to be formed later, and the semiconductor b (606) becomes an adhesive in the present invention.

すなわち、本発明では、TFTの一部を形成する半導体a(605)と、接着体を形成する半導体b(606)が同時に形成される点に特徴がある。   That is, the present invention is characterized in that the semiconductor a (605) forming a part of the TFT and the semiconductor b (606) forming the adhesive are formed at the same time.

次に、半導体a(605)を一部に含む素子形成層701が形成される(図6(C))。素子形成層701には、TFT(pチャネル型TFT、またはnチャネル型TFT)が複数形成され、これらのTFTを接続する配線613、絶縁膜612の他、これらのTFTと接続された素子(発光素子、液晶素子)が含まれるものとする。なお、TFTを含む素子形成層の作製方法は、本発明において特に限定されるものではなく、実施例5で示すような作製方法の他、公知の作製方法を組み合わせて用いることができる。なお、TFTは、酸化物層603上の半導体a(605)の一部に形成された不純物領域607およびチャネル形成領域608、ゲート絶縁膜609、およびゲート電極610により構成される。   Next, an element formation layer 701 partially including the semiconductor a (605) is formed (FIG. 6C). A plurality of TFTs (p-channel TFTs or n-channel TFTs) are formed in the element formation layer 701, and a wiring 613 connecting these TFTs, an insulating film 612, and an element connected to these TFTs (light-emitting TFT). Element, liquid crystal element). Note that a method for manufacturing an element formation layer including a TFT is not particularly limited in the present invention, and a known manufacturing method can be used in combination with the manufacturing method described in Embodiment 5. Note that the TFT includes an impurity region 607 and a channel formation region 608 formed in part of the semiconductor a (605) over the oxide layer 603, a gate insulating film 609, and a gate electrode 610.

本実施例でも実施例1の場合と同様に素子形成層701を形成する際に、少なくとも水素を含む材料膜(半導体膜または金属膜)を形成した後、水素を含む材料膜中に含まれる水素を拡散するための熱処理を行う。なお、この熱処理を行うことにより、金属層602と酸化物層603との間に結晶構造を有する金属酸化物からなる層(図示せず)が形成される。   In this embodiment, when forming the element formation layer 701 in the same manner as in Embodiment 1, after forming a material film containing at least hydrogen (semiconductor film or metal film), hydrogen contained in the material film containing hydrogen is used. Is performed for diffusing the heat. Note that by performing the heat treatment, a layer (not illustrated) including a metal oxide having a crystal structure is formed between the metal layer 602 and the oxide layer 603.

なお、この金属酸化物からなる層(図示せず)が金属層602と酸化物層603との界面に形成されることにより、後の工程での第1の基板601と素子形成層701との剥離が容易になる。   Note that a layer (not shown) made of this metal oxide is formed at the interface between the metal layer 602 and the oxide layer 603, so that the first substrate 601 and the element formation layer 701 in a later step are separated. Separation is facilitated.

一方、素子形成層701を形成する途中の熱処理により、接着体である半導体b(606)と金属層602との密着性を高めることができる。   On the other hand, by the heat treatment during the formation of the element formation layer 701, the adhesiveness between the semiconductor b (606) serving as an adhesive and the metal layer 602 can be increased.

本実施例では、素子形成層701に含まれる配線613まで形成したところで、半導体b(606)を除去する(図6(D))。具体的には、ドライエッチング法により絶縁膜612の一部と半導体b(606)とをエッチングし、開口部614を形成する。   In this embodiment, after the wiring 613 included in the element formation layer 701 is formed, the semiconductor b (606) is removed (FIG. 6D). Specifically, the opening 614 is formed by etching a part of the insulating film 612 and the semiconductor b (606) by a dry etching method.

例えば、絶縁膜(609、611、612)および酸化物層603をエッチングする場合であって、これらが、酸化珪素で形成されている場合には、炭化フッ素(CF4)を主成分とするエッチングガスを用いてドライエッチングを行い、また接着体である半導体b(606)をエッチングする場合であって、半導体b(606)が珪素で形成されており、金属層(例えばW)との反応にも拘わらずその一部に珪素を主成分とする部分が残っている場合には、これを臭化水素(HBr)および塩素(Cl2)を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。さらに、半導体b(606)が珪素で形成されており、金属層(W)との反応によってその一部がシリサイド(WSi)を形成している場合には、これをフッ化硫黄(SF6)と臭化水素(HBr)を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。 For example, in the case where the insulating films (609, 611, 612) and the oxide layer 603 are etched, and these are formed of silicon oxide, the etching mainly includes fluorine carbide (CF 4 ). In the case where dry etching is performed using a gas and the semiconductor b (606) as an adhesive body is etched, the semiconductor b (606) is formed of silicon and reacts with a metal layer (for example, W). Nevertheless, if a portion containing silicon as a main component remains in a part thereof, it can be etched using an etching gas containing hydrogen bromide (HBr) and chlorine (Cl 2 ) as a main component. it can. Further, when the semiconductor b (606) is formed of silicon and a part thereof forms silicide (WSi) by a reaction with the metal layer (W), this is converted to sulfur fluoride (SF 6 ). And an etching gas containing hydrogen bromide (HBr) as a main component.

次に、開口部614を埋め、素子形成層701の表面を平坦化するために絶縁膜615を形成する(図6(E))。なお、本実施例では、プラズマCVD法により形成された膜厚1〜3μmの窒化酸化シリコン膜を用いる。勿論、この絶縁膜は窒化酸化シリコン膜に限定されるものでなく、窒化シリコン、窒化シリコン、酸化シリコンといった絶縁材料や、アクリル、ポリイミド、ポリアミドなどの有機絶縁材料からなる単層構造や、これらを組み合わせた積層構造としても良い。   Next, an insulating film 615 is formed to fill the opening 614 and planarize the surface of the element formation layer 701 (FIG. 6E). Note that in this embodiment, a silicon nitride oxide film having a thickness of 1 to 3 μm formed by a plasma CVD method is used. Of course, this insulating film is not limited to a silicon nitride oxide film, but may be an insulating material such as silicon nitride, silicon nitride, or silicon oxide, or a single-layer structure made of an organic insulating material such as acryl, polyimide, or polyamide. A stacked structure may be used in combination.

なお、絶縁膜615により素子形成層701の表面を平坦化した後の工程である(1)素子形成層701の上に有機樹脂層を形成し、その上に第1の接着層を介して補助基板である第2の基板を貼り付ける工程、(2)素子形成層701から第1の基板601を物理的手段により補助基板(第2の基板)が貼り付けられた素子形成層701から引き剥がす工程、(3)第2の接着層を形成し、第2の接着層を介して第3の基板と酸化物層(及び素子形成層)とを接着する工程、および(4)素子形成層から第2の基板を分離させる工程、については実施例1に示すものと同様の材料を用いて、同様の方法により形成することができるので説明は省略することとする。   Note that this is a step after the surface of the element formation layer 701 is flattened by the insulating film 615. (1) An organic resin layer is formed on the element formation layer 701 and an auxiliary resin layer is formed thereon via a first adhesive layer. A step of attaching a second substrate, which is a substrate, (2) peeling off the first substrate 601 from the element formation layer 701 by physical means from the element formation layer 701 to which the auxiliary substrate (second substrate) is attached (3) forming a second adhesive layer, bonding the third substrate and the oxide layer (and the element forming layer) via the second adhesive layer, and (4) starting from the element forming layer. The step of separating the second substrate can be formed using a material similar to that described in Embodiment 1 and by a similar method, and thus description thereof is omitted.

以上により、素子形成層701が第2の接着層617を介して第3の基板618上に転写された図7(A)に示す構造を得ることができる。   As described above, the structure illustrated in FIG. 7A in which the element formation layer 701 is transferred to the third substrate 618 through the second adhesive layer 617 can be obtained.

また、本実施例では、図6(D)において開口部614を形成した後、絶縁膜800を形成することにより、図7(B)に示す構造を形成しても良い。   In this embodiment, the structure illustrated in FIG. 7B may be formed by forming the opening 614 in FIG. 6D and then forming the insulating film 800.

以上により、第1の基板601上に形成されたTFTを剥離し、別の基板(第3の基618板)上に転写することができる。   As described above, the TFT formed over the first substrate 601 can be separated and transferred to another substrate (a third base 618 plate).

本実施例では、本発明における接着体の配置およびその形状について、図8を用いて説明する。   In this embodiment, the arrangement and the shape of the adhesive in the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明では、図8(A)に示すように基板801上に形成された素子形成層802が、物理的手段によって剥離され、別の基板上に貼付けられることにより、転写が行われる。なお、図8(A)の場合には、素子形成層802は、矢印の方向に剥離されるものとする。   In the present invention, as shown in FIG. 8A, transfer is performed by peeling the element formation layer 802 formed on the substrate 801 by physical means and attaching the element formation layer 802 to another substrate. Note that in the case of FIG. 8A, the element formation layer 802 is separated in the direction of the arrow.

そこで、素子形成層802に形成される接着体の配置および形状について、素子形成層802の一部である領域803に素子形成層802の作製途中に形成され、剥離直前に除去される接着体の配置および形状の一例を図8(B)〜図8(D)に示す。   Therefore, regarding the arrangement and shape of the adhesive formed in the element formation layer 802, the adhesive formed in the region 803 which is a part of the element formation layer 802 during the production of the element formation layer 802 and removed immediately before peeling is formed. An example of the arrangement and the shape is shown in FIGS.

図8(B)では、TFT804が複数形成される領域803において、剥離方向XX’に配列されるTFT804の間に四角形状の接着体805が形成される場合について示す。なお、この場合、四角形状の接着体805が長方形を有し、剥離方向AA’と平行に長方形の長辺が並ぶように配置されるのがより好ましい。このように接着体805を四角形状とすることにより、接着体805を除去した後、素子形成層802を基板801から容易に剥離することができる。   FIG. 8B illustrates a case where a rectangular adhesive body 805 is formed between the TFTs 804 arranged in the peeling direction XX ′ in a region 803 where a plurality of TFTs 804 are formed. In this case, it is more preferable that the quadrangular adhesive 805 has a rectangular shape and the rectangular long sides are arranged in parallel to the peeling direction AA '. By forming the bonding body 805 in a square shape in this manner, the element formation layer 802 can be easily peeled from the substrate 801 after the bonding body 805 is removed.

図8(C)では、TFT806が複数形成される領域803において、剥離方向AA’に配列されるTFT806の間に三角形状の接着体807が形成される場合について示す。なお、この場合、三角形状の接着体807の底辺が、剥離方向XX’と垂直になるように配置されるのがより好ましい。このように接着体807を三角形状とした場合にも、接着体807を除去した後、素子形成層802を基板801から容易に剥離することができる。   FIG. 8C illustrates a case where a triangular adhesive 807 is formed between the TFTs 806 arranged in the peeling direction AA ′ in a region 803 where a plurality of TFTs 806 are formed. Note that, in this case, it is more preferable that the bottom side of the triangular adhesive body 807 is disposed so as to be perpendicular to the peeling direction XX '. Even when the bonding body 807 has a triangular shape, the element formation layer 802 can be easily separated from the substrate 801 after the bonding body 807 is removed.

図8(D)では、TFT808が複数形成される領域803において、剥離方向XX’に複数配列されるTFT808の列と列との間にライン状の接着体809が形成される場合について示す。なお、この場合、ライン状の接着体809は、剥離方向XX’に複数のTFT808が配列されるのと同じ長さで形成しても良いが、TFT8081つ分の長さで形成しても良い。このように接着体809をライン状とした場合にも、接着体807を除去した後、素子形成層802を基板801から容易に剥離することができる。   FIG. 8D illustrates a case where a line-shaped adhesive body 809 is formed between a plurality of rows of TFTs 808 arranged in the peeling direction XX 'in a region 803 where a plurality of TFTs 808 are formed. Note that, in this case, the linear adhesive body 809 may be formed to have the same length as the plurality of TFTs 808 arranged in the peeling direction XX ′, or may be formed to have a length corresponding to one TFT 808. . Even when the bonding body 809 is formed in a line as described above, the element formation layer 802 can be easily peeled off from the substrate 801 after the bonding body 807 is removed.

なお、本実施例で示した接着体の配置および形状は、本発明における好ましい一例に過ぎず、本発明の接着体の形状を何ら限定するものではない。   It should be noted that the arrangement and shape of the adhesive shown in this example are merely preferred examples of the present invention, and do not limit the shape of the adhesive of the present invention at all.

本実施例では、同一基板上にnチャネル型TFT及びpチャネル型TFTを同時に作製する方法について、図9、図10を用いて説明する。   In this embodiment, a method for simultaneously manufacturing an n-channel TFT and a p-channel TFT on the same substrate will be described with reference to FIGS.

基板901上に金属層902が形成され、その上に接着体903が形成される。   A metal layer 902 is formed on a substrate 901, and an adhesive 903 is formed thereon.

本実施例では、基板901として、ガラス基板(#1737)を用い、金属層902には、実施例1と同様にタングステン(W)を主成分とする金属材料を用いる。なお、接着体903は、後で形成されるTFTの間に配置されるように所望の形状にパターニングされ、形成される。   In this embodiment, a glass substrate (# 1737) is used as the substrate 901, and a metal material mainly containing tungsten (W) is used for the metal layer 902 as in the first embodiment. Note that the adhesive 903 is patterned and formed into a desired shape so as to be disposed between TFTs to be formed later.

次に金属層902および接着体903上に下地絶縁膜としても機能する酸化物層904を形成する。本実施例では、プラズマCVD法で成膜温度300℃、原料ガスSiH4、N2Oから作製される酸化窒化シリコン膜(組成比Si=32%、O=59%、N=7%、H=2%)を100nmの厚さに成膜することにより、酸化物層904を形成する。 Next, an oxide layer 904 which also functions as a base insulating film is formed over the metal layer 902 and the adhesive 903. In this embodiment, a film formation temperature 300 ° C. by a plasma CVD method, a raw material gas SiH 4, N 2 O silicon oxynitride made from film (composition ratio Si = 32%, O = 59 %, N = 7%, H = 2%) to a thickness of 100 nm, whereby an oxide layer 904 is formed.

さらに、大気解放せず連続的にプラズマCVD法で成膜温度300℃、成膜ガスSiH4で非晶質構造を有する半導体層(ここでは非晶質シリコン層)を54nmの厚さで形成する。この非晶質シリコン層は水素を含んでおり、後の熱処理によって水素を拡散させ、物理的手段で酸化物層の層内、あるいは界面において剥離することができる。 Furthermore, a semiconductor layer having an amorphous structure (here, an amorphous silicon layer) is formed to a thickness of 54 nm by a plasma CVD method continuously at a film forming temperature of 300 ° C. and a film forming gas of SiH 4 without opening to the atmosphere. . This amorphous silicon layer contains hydrogen, and hydrogen can be diffused by a heat treatment performed later, and can be separated in the oxide layer or at the interface by physical means.

次に、重量換算で10ppmのニッケルを含む酢酸ニッケル塩溶液をスピナーで塗布する。塗布に代えてスパッタ法でニッケル元素を全面に散布する方法を用いてもよい。次いで、加熱処理を行い結晶化させて結晶構造を有する半導体膜(ここではポリシリコン層)を形成する。ここでは脱水素化のための熱処理(500℃、1時間)の後、結晶化のための熱処理(550℃、4時間)を行って結晶構造を有するシリコン膜を得る。また、この脱水素化のための熱処理(500℃、1時間)は、非晶質シリコン膜に含まれる水素を金属層902と酸化物層904との界面に拡散する熱処理を兼ねている。なお、ここではシリコンの結晶化を助長する金属元素としてニッケルを用いた結晶化技術を用いるが、他の公知の結晶化技術、例えば固相成長法やレーザー結晶化法を用いてもよい。   Next, a nickel acetate salt solution containing 10 ppm by weight of nickel is applied by a spinner. Instead of coating, a method of spraying a nickel element over the entire surface by a sputtering method may be used. Next, a semiconductor film (here, a polysilicon layer) having a crystal structure is formed by heat treatment and crystallization. Here, after a heat treatment for dehydrogenation (500 ° C., 1 hour), a heat treatment for crystallization (550 ° C., 4 hours) is performed to obtain a silicon film having a crystal structure. The heat treatment for dehydrogenation (at 500 ° C. for one hour) also serves as a heat treatment for diffusing hydrogen contained in the amorphous silicon film to the interface between the metal layer 902 and the oxide layer 904. Although a crystallization technique using nickel as a metal element for promoting crystallization of silicon is used here, other known crystallization techniques, for example, a solid phase growth method or a laser crystallization method may be used.

次に、結晶構造を有するシリコン膜表面の酸化膜を希フッ酸等で除去した後、結晶化率を高め、結晶粒内に残される欠陥を補修するためのレーザー光(XeCl:波長308nm)の照射を大気中、または酸素雰囲気中で行う。レーザー光には波長400nm以下のエキシマレーザー光や、YAGレーザーの第2高調波、第3高調波を用いる。ここでは、繰り返し周波数10〜1000Hz程度のパルスレーザー光を用い、当該レーザー光を光学系にて100〜500mJ/cm2に集光し、90〜95%のオーバーラップ率をもって照射し、シリコン膜表面を走査させればよい。ここでは、繰り返し周波数30Hz、エネルギー密度470mJ/cm2でレーザー光の照射を大気中で行う。 Next, after removing the oxide film on the surface of the silicon film having a crystal structure with dilute hydrofluoric acid or the like, a laser beam (XeCl: wavelength 308 nm) for increasing the crystallization rate and repairing defects remaining in the crystal grains is used. Irradiation is performed in the air or in an oxygen atmosphere. Excimer laser light having a wavelength of 400 nm or less, or the second and third harmonics of a YAG laser is used as the laser light. Here, a pulse laser beam having a repetition frequency of about 10 to 1000 Hz is used, and the laser beam is condensed to 100 to 500 mJ / cm 2 by an optical system and irradiated with an overlap ratio of 90 to 95%, and the silicon film surface is irradiated. May be scanned. Here, laser light irradiation is performed in the atmosphere at a repetition frequency of 30 Hz and an energy density of 470 mJ / cm 2 .

なお、大気中、または酸素雰囲気中で行うため、レーザー光の照射により表面に酸化膜が形成される。なお、ここではパルスレーザーを用いる例を示したが、連続発振のレーザーを用いてもよく、非晶質半導体膜の結晶化に際し、大粒径に結晶を得るためには、連続発振が可能な固体レーザーを用い、基本波の第2高調波〜第4高調波を適用するのが好ましい。代表的には、Nd:YVO4レーザー(基本波1064nm)の第2高調波(532nm)や第3高調波(355nm)を適用すればよい。連続発振のレーザーを用いる場合には、出力10Wの連続発振のYVO4レーザから射出されたレーザー光を非線形光学素子により高調波に変換する。また、共振器の中にYVO4結晶と非線形光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。そして、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザー光に成形して、被処理体に照射する。このときのエネルギー密度は0.01〜100MW/cm2程度(好ましくは0.1〜10MW/cm2)が必要である。そして、10〜2000cm/s程度の速度でレーザー光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射すればよい。 Note that an oxide film is formed on the surface by laser light irradiation because the irradiation is performed in the air or in an oxygen atmosphere. Although an example using a pulse laser is described here, a continuous wave laser may be used. In crystallizing an amorphous semiconductor film, continuous oscillation is possible in order to obtain a crystal with a large grain size. It is preferable to use a solid-state laser and apply the second to fourth harmonics of the fundamental wave. Typically, Nd: YVO 4 may be applied laser (fundamental wave 1064 nm) second harmonic (532 nm) or the third harmonic (355 nm). When a continuous wave laser is used, laser light emitted from a continuous wave YVO 4 laser having an output of 10 W is converted into a harmonic by a nonlinear optical element. There is also a method in which a YVO 4 crystal and a nonlinear optical element are put in a resonator to emit a harmonic. Then, the laser beam is preferably shaped into a rectangular or elliptical laser beam on the irradiation surface by an optical system, and the laser beam is irradiated on the object. At this time, the energy density of approximately 0.01 to 100 MW / cm 2 (preferably 0.1 to 10 MW / cm 2) is required. Then, irradiation may be performed by moving the semiconductor film relatively to the laser beam at a speed of about 10 to 2000 cm / s.

次に、上記レーザー光の照射により形成された酸化膜に加え、オゾン水で表面を120秒処理して合計1〜5nmの酸化膜からなるバリア層を形成する。本実施の形態ではオゾン水を用いてバリア層を形成するが、酸素雰囲気下の紫外線の照射で結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法や酸素プラズマ処理により結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法やプラズマCVD法やスパッタ法や蒸着法などで1〜10nm程度の酸化膜を堆積してバリア層を形成してもよい。また、バリア層を形成する前にレーザー光の照射により形成された酸化膜を除去してもよい。   Next, in addition to the oxide film formed by the laser light irradiation, the surface is treated with ozone water for 120 seconds to form a barrier layer made of an oxide film having a total of 1 to 5 nm. In this embodiment mode, the barrier layer is formed using ozone water. A method of oxidizing the surface of the semiconductor film having a crystal structure by irradiation with ultraviolet light in an oxygen atmosphere or the surface of the semiconductor film having a crystal structure by oxygen plasma treatment A barrier layer may be formed by depositing an oxide film of about 1 to 10 nm by a method of oxidizing, a plasma CVD method, a sputtering method, an evaporation method, or the like. Further, before forming the barrier layer, an oxide film formed by laser light irradiation may be removed.

次に、バリア層上にスパッタリング法にてゲッタリングサイトとなるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を10nm〜400nm、ここでは膜厚100nmで成膜する。本実施例では、アルゴン元素を含む非晶質シリコン膜は、シリコンターゲットを用いてアルゴンを含む雰囲気下で形成する。プラズマCVD法を用いてアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を形成する場合、成膜条件は、モノシランとアルゴンの流量比(SiH4:Ar)を1:99とし、成膜圧力を6.665Pa(0.05Torr)とし、RFパワー密度を0.087W/cm2とし、成膜温度を350℃とする。 Next, an amorphous silicon film containing an argon element serving as a gettering site is formed to a thickness of 10 nm to 400 nm, here, 100 nm over the barrier layer by a sputtering method. In this embodiment, the amorphous silicon film containing an argon element is formed in an atmosphere containing argon using a silicon target. When an amorphous silicon film containing an argon element is formed by a plasma CVD method, the film forming conditions are as follows: a flow rate ratio of monosilane to argon (SiH 4 : Ar) is 1:99, and a film forming pressure is 6.665 Pa. (0.05 Torr), the RF power density is 0.087 W / cm 2 , and the film formation temperature is 350 ° C.

その後、650℃に加熱された炉に入れて3分の熱処理を行いゲッタリングして、結晶構造を有する半導体膜中のニッケル濃度を低減する。炉に代えてランプアニール装置を用いてもよい。   After that, heat treatment is performed in a furnace heated to 650 ° C. for 3 minutes to perform gettering to reduce the nickel concentration in the semiconductor film having a crystal structure. A lamp annealing device may be used instead of the furnace.

次に、バリア層をエッチングストッパーとして、ゲッタリングサイトであるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を選択的に除去した後、バリア層を希フッ酸で選択的に除去する。なお、ゲッタリングの際、ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があるため、酸化膜からなるバリア層をゲッタリング後に除去することが望ましい。   Next, after the amorphous silicon film containing an argon element, which is a gettering site, is selectively removed using the barrier layer as an etching stopper, the barrier layer is selectively removed with dilute hydrofluoric acid. Note that at the time of gettering, since nickel tends to move to a region having a high oxygen concentration, it is desirable to remove the barrier layer made of an oxide film after gettering.

次いで、得られた結晶構造を有するシリコン膜(ポリシリコン膜とも呼ばれる)の表面にオゾン水で薄い酸化膜を形成した後、レジストからなるマスクを形成し、所望の形状にエッチング処理して島状に分離された半導体層905、906を形成する。半導体層905、906を形成した後、レジストからなるマスクを除去する(図9(A))。   Next, after forming a thin oxide film with ozone water on the surface of the obtained silicon film having a crystal structure (also called a polysilicon film), a mask made of a resist is formed, and an etching process is performed into a desired shape to form an island shape. Semiconductor layers 905 and 906 are formed. After forming the semiconductor layers 905 and 906, the resist mask is removed (FIG. 9A).

次に、フッ酸を含むエッチャントで酸化膜を除去すると同時にシリコン膜(半導体層905、906)の表面を洗浄した後、ゲート絶縁膜907となるシリコンを主成分とする絶縁膜を形成する。本実施例では、プラズマCVD法により115nmの厚さで酸化シリコン膜を形成する(図9(B))。   Next, the oxide film is removed with an etchant containing hydrofluoric acid, and at the same time, the surface of the silicon film (semiconductor layers 905 and 906) is washed. Then, an insulating film containing silicon as a main component to be a gate insulating film 907 is formed. In this embodiment, a silicon oxide film is formed with a thickness of 115 nm by a plasma CVD method (FIG. 9B).

さらに、ゲート絶縁膜907上に膜厚20〜100nmの第1の導電膜908と、膜厚100〜400nmの第2の導電膜909とを積層形成する。本実施例では、ゲート絶縁膜907上に第1の導電膜908となる膜厚50nmの窒化タンタル膜、第2の導電膜909となる膜厚370nmのタングステン膜を順次積層する。   Further, a first conductive film 908 having a thickness of 20 to 100 nm and a second conductive film 909 having a thickness of 100 to 400 nm are formed over the gate insulating film 907. In this embodiment, a 50-nm-thick tantalum nitride film serving as the first conductive film 908 and a 370-nm-thick tungsten film serving as the second conductive film 909 are sequentially stacked over the gate insulating film 907.

なお、第1の導電膜908及び第2の導電膜909を形成する導電性材料としてはTa、W、Ti、Mo、Al、Cu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もしくは化合物材料を用いることができる。また、第1の導電膜908及び第2の導電膜909としてリン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜や、AgPdCu合金を用いてもよい。また、2層構造に限定されず、例えば、膜厚50nmのタングステン膜、膜厚500nmのアルミニウムとシリコンの合金(Al−Si)膜、膜厚30nmの窒化チタン膜を順次積層した3層構造としてもよい。また、3層構造とする場合、第1の導電膜のタングステンに代えて窒化タングステンを用いてもよいし、第2の導電膜のアルミニウムとシリコンの合金(Al−Si)膜に代えてアルミニウムとチタンの合金膜(Al−Ti)を用いてもよいし、第3の導電膜の窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよい。また、単層構造であってもよい。   Note that a conductive material for forming the first conductive film 908 and the second conductive film 909 is an element selected from Ta, W, Ti, Mo, Al, and Cu, or an alloy material containing the above element as a main component. Alternatively, a compound material can be used. Further, as the first conductive film 908 and the second conductive film 909, a semiconductor film typified by a polycrystalline silicon film doped with an impurity element such as phosphorus, or an AgPdCu alloy may be used. The structure is not limited to a two-layer structure. For example, a three-layer structure in which a 50-nm-thick tungsten film, a 500-nm-thick aluminum-silicon alloy (Al-Si) film, and a 30-nm-thick titanium nitride film are sequentially stacked. Is also good. In the case of a three-layer structure, tungsten nitride may be used instead of tungsten of the first conductive film, or aluminum may be used instead of an aluminum-silicon alloy (Al-Si) film of the second conductive film. A titanium alloy film (Al-Ti) may be used, or a titanium film may be used instead of the titanium nitride film of the third conductive film. Further, it may have a single-layer structure.

次に、図9(C)に示すように光露光工程によりレジストからなるマスク910、911を形成し、ゲート電極及び配線を形成するための第1のエッチング処理を行う。第1のエッチング処理では第1及び第2のエッチング条件で行う。エッチングにはICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型プラズマ)エッチング法を用いると良い。ICPエッチング法を用い、エッチング条件(コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度等)を適宜調節することによって所望のテーパー形状に膜をエッチングすることができる。なお、エッチング用ガスとしては、Cl2、BCl3、SiCl4、CCl4などを代表とする塩素系ガスまたはCF4、SF6、NF3などを代表とするフッ素系ガス、またはO2を適宜用いることができる。 Next, as shown in FIG. 9C, masks 910 and 911 made of resist are formed by a light exposure process, and a first etching process for forming a gate electrode and a wiring is performed. The first etching process is performed under the first and second etching conditions. It is preferable to use an ICP (Inductively Coupled Plasma) etching method for the etching. The film is formed into a desired tapered shape by appropriately adjusting the etching conditions (the amount of power applied to the coil-type electrode, the amount of power applied to the electrode on the substrate side, the temperature of the electrode on the substrate side, etc.) using the ICP etching method. Can be etched. As the etching gas, a chlorine-based gas typified by Cl 2 , BCl 3 , SiCl 4 , CCl 4 , a fluorine-based gas typified by CF 4 , SF 6 , NF 3 , or the like, or O 2 is appropriately used. Can be used.

本実施例では、基板側(試料ステージ)にも150WのRF(13.56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。なお、基板側の電極面積サイズは、12.5cm×12.5cmであり、コイル型の電極面積サイズ(ここではコイルの設けられた石英円板)は、直径25cmの円板である。この第1のエッチング条件によりW膜をエッチングして第1の導電層の端部をテーパー形状とする。第1のエッチング条件でのWに対するエッチング速度は200.39nm/min、TaNに対するエッチング速度は80.32nm/minであり、TaNに対するWの選択比は約2.5である。また、この第1のエッチング条件によって、Wのテーパー角は、約26°となる。この後、レジストからなるマスク910、911を除去せずに第2のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにCF4とCl2とを用い、それぞれのガス流量比を30/30(sccm)とし、1Paの圧力でコイル型の電極に500WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成して約30秒程度のエッチングを行った。基板側(試料ステージ)にも20WのRF(13.56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。CF4とCl2を混合した第2のエッチング条件ではW膜及びTaN膜とも同程度にエッチングされる。第2のエッチング条件でのWに対するエッチング速度は58.97nm/min、TaNに対するエッチング速度は66.43nm/minである。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするためには、10〜20%程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。 In this embodiment, RF (13.56 MHz) power of 150 W is also applied to the substrate side (sample stage), and a substantially negative self-bias voltage is applied. The electrode area size on the substrate side is 12.5 cm × 12.5 cm, and the coil-type electrode area size (here, a quartz disk provided with a coil) is a disk having a diameter of 25 cm. The W film is etched under the first etching conditions to make the end of the first conductive layer tapered. Under the first etching conditions, the etching rate for W is 200.39 nm / min, the etching rate for TaN is 80.32 nm / min, and the selectivity ratio of W to TaN is about 2.5. Further, the taper angle of W becomes about 26 ° under the first etching condition. After that, the masks 910 and 911 made of resist are changed to the second etching condition without being removed, CF 4 and Cl 2 are used as etching gases, and the respective gas flow ratios are set to 30/30 (sccm). A 500 W RF (13.56 MHz) power was applied to the coil-type electrode at a pressure of 1 Pa to generate plasma, and etching was performed for about 30 seconds. A 20 W RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage), and a substantially negative self-bias voltage is applied. Under the second etching condition in which CF 4 and Cl 2 are mixed, the W film and the TaN film are etched to the same extent. The etching rate for W under the second etching condition is 58.97 nm / min, and the etching rate for TaN is 66.43 nm / min. Note that in order to perform etching without leaving a residue on the gate insulating film, the etching time may be increased by about 10 to 20%.

上記第1のエッチング処理では、レジストからなるマスクの形状を適したものとすることにより、基板側に印加するバイアス電圧の効果により第1の導電層及び第2の導電層の端部がテーパー形状となる。このテーパー部の角度は15〜45°とすればよい。   In the first etching process, the shape of the resist mask is made appropriate, so that the edges of the first conductive layer and the second conductive layer are tapered due to the effect of the bias voltage applied to the substrate side. It becomes. The angle of the tapered portion may be 15 to 45 degrees.

こうして、第1のエッチング処理により第1の導電層と第2の導電層からなる第1の形状の導電層912、913(第1の導電層912a、913aと第2の導電層912b、913b)を形成する。ゲート絶縁膜となる絶縁膜907は、10〜20nm程度エッチングされ、第1の形状の導電層912、913で覆われない領域が薄くなったゲート絶縁膜907となる。   In this manner, the first shape conductive layers 912 and 913 (the first conductive layers 912a and 913a and the second conductive layers 912b and 913b) including the first conductive layer and the second conductive layer by the first etching process. To form The insulating film 907 serving as a gate insulating film is etched by about 10 to 20 nm, and becomes a gate insulating film 907 in which a region which is not covered with the first shape conductive layers 912 and 913 is thinned.

次に、図9(D)に示すように、レジストからなるマスクを除去せずに第2のエッチング処理により第2の形状の導電層914、915を形成する。ここでは、エッチング用ガスにSF6とCl2とO2とを用い、それぞれのガス流量比を24/12/24(sccm)とし、1.3Paの圧力でコイル型の電極に700WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成してエッチングを25秒行う。基板側(試料ステージ)にも10WのRF(13.56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。第2のエッチング処理でのWに対するエッチング速度は227.3nm/min、TaNに対するエッチング速度は32.1nm/minであり、TaNに対するWの選択比は7.1であり、ゲート絶縁膜911であるSiONに対するエッチング速度は33.7nm/minであり、SiONに対するWの選択比は6.83である。このようにエッチングガス用ガスにSF6を用いた場合、ゲート絶縁膜911との選択比が高いので膜減りを抑えることができる。本実施例におけるゲート絶縁膜907の膜減りは8nm程度である。 Next, as shown in FIG. 9D, second-shaped conductive layers 914 and 915 are formed by a second etching process without removing the resist mask. Here, SF 6 , Cl 2, and O 2 are used as etching gases, the respective gas flow rates are set to 24/12/24 (sccm), and 700 W RF ( (13.56 MHz) Power is supplied to generate plasma, and etching is performed for 25 seconds. A 10 W RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage) and a substantially negative self-bias voltage is applied. In the second etching process, the etching rate for W is 227.3 nm / min, the etching rate for TaN is 32.1 nm / min, the selectivity ratio of W to TaN is 7.1, and the gate insulating film 911 is formed. The etching rate for SiON is 33.7 nm / min, and the selectivity ratio of W to SiON is 6.83. As described above, when SF 6 is used as the etching gas, the selectivity to the gate insulating film 911 is high, so that the film loss can be suppressed. The reduction in the thickness of the gate insulating film 907 in this embodiment is about 8 nm.

この第2のエッチング処理によりWのテーパー角を70°とすることができる。この第2のエッチング処理により第2の導電層914b、915bを形成する。このとき、第1の導電層は、ほとんどエッチングされず、第1の導電層914a、915aとなる。なお、第1の導電層914a、915aは、第1の導電層912a、913aとほぼ同一サイズである。実際には、第1の導電層の幅は、第2のエッチング処理前に比べて約0.3μm程度、即ち線幅全体で0.6μm程度後退する場合もあるがほとんどサイズに変化がない。   The taper angle of W can be set to 70 ° by the second etching process. By this second etching process, second conductive layers 914b and 915b are formed. At this time, the first conductive layer is hardly etched and becomes first conductive layers 914a and 915a. Note that the first conductive layers 914a and 915a have substantially the same size as the first conductive layers 912a and 913a. Actually, the width of the first conductive layer may be set back by about 0.3 μm as compared with before the second etching treatment, that is, about 0.6 μm in the entire line width, but there is almost no change in size.

また、2層構造に代えて、膜厚50nmのタングステン膜、膜厚500nmのアルミニウムとシリコンの合金(Al−Si)膜、膜厚30nmの窒化チタン膜を順次積層した3層構造とした場合、第1のエッチング処理における第1のエッチング条件としては、BCl3とCl2とO2とを原料ガスに用い、それぞれのガス流量比を65/10/5(sccm)とし、基板側(試料ステージ)に300WのRF(13.56MHz)電力を投入し、1.2Paの圧力でコイル型の電極に450WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成して117秒のエッチングを行えばよく、第1のエッチング処理における第2のエッチング条件としては、CF4とCl2とO2とを用い、それぞれのガス流量比を25/25/10(sccm)とし、基板側(試料ステージ)にも20WのRF(13.56MHz)電力を投入し、1Paの圧力でコイル型の電極に500WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成して約30秒程度のエッチングを行えばよく、第2のエッチング処理としてはBCl3とCl2を用い、それぞれのガス流量比を20/60(sccm)とし、基板側(試料ステージ)には100WのRF(13.56MHz)電力を投入し、1.2Paの圧力でコイル型の電極に600WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成してエッチングを行えばよい。 Further, instead of the two-layer structure, a three-layer structure in which a 50-nm-thick tungsten film, a 500-nm-thick aluminum-silicon alloy (Al-Si) film, and a 30-nm-thick titanium nitride film are sequentially stacked, As the first etching conditions in the first etching process, BCl 3 , Cl 2, and O 2 are used as source gases, the respective gas flow ratios are set to 65/10/5 (sccm), and the substrate side (sample stage) is used. ) Is supplied with 300 W RF (13.56 MHz) power, and 450 W RF (13.56 MHz) power is supplied to the coil-type electrode at a pressure of 1.2 Pa to generate plasma and perform etching for 117 seconds. Ebayoku, as the second etching conditions of the first etching treatment, CF 4 and using a Cl 2 and O 2, a ratio of respective gas flow rates is 25/25/10 (scc ), 20 W RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage), and 500 W RF (13.56 MHz) power is applied to the coil type electrode at a pressure of 1 Pa to generate plasma. The etching may be performed for about 30 seconds. As the second etching process, BCl 3 and Cl 2 are used, each gas flow ratio is set to 20/60 (sccm), and 100 W is applied to the substrate side (sample stage). RF (13.56 MHz) power is supplied, and 600 W RF (13.56 MHz) power is supplied to the coil-type electrode at a pressure of 1.2 Pa to generate plasma and perform etching.

次に、レジストからなるマスク910、911を除去した後、図10(A)に示すようにレジストからなるマスク918を形成し第1のドーピング処理を行う。ドーピング処理はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。なお、マスク918はpチャネル型TFTを形成する半導体膜及びその周辺の領域を保護するマスクである。   Next, after removing the resist masks 910 and 911, a resist mask 918 is formed as shown in FIG. 10A, and a first doping process is performed. The doping treatment may be performed by an ion doping method or an ion implantation method. Note that the mask 918 is a mask that protects a semiconductor film forming a p-channel TFT and a peripheral region thereof.

第1のドーピング処理におけるイオンドープ法の条件はドーズ量を1.5×1015atoms/cm2とし、加速電圧を60〜100keVとしてリン(P)をドーピングする。なお、n型を付与する不純物元素として、典型的にはリン(P)または砒素(As)を用いることができる。ここでは、第2の導電層914b、915bをマスクとして各半導体層に不純物領域が自己整合的に形成される。勿論、マスク918で覆われた領域には添加されない。こうして、第1の不純物領域919と、第2の不純物領域920が形成される。第1の不純物領域919には1×1020〜1×1021/cm3の濃度範囲でn型を付与する不純物元素が添加されている。ここでは、第1の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をn+領域とも呼ぶ。 The condition of the ion doping method in the first doping treatment is to dope phosphorus (P) with a dose amount of 1.5 × 10 15 atoms / cm 2 and an acceleration voltage of 60 to 100 keV. Note that typically, phosphorus (P) or arsenic (As) can be used as the impurity element imparting n-type. Here, an impurity region is formed in each semiconductor layer in a self-aligned manner using the second conductive layers 914b and 915b as a mask. Of course, it is not added to the area covered with the mask 918. Thus, a first impurity region 919 and a second impurity region 920 are formed. The first impurity region 919 is doped with an impurity element imparting n-type in a concentration range of 1 × 10 20 to 1 × 10 21 / cm 3 . Here, a region having the same concentration range as the first impurity region is also called an n + region.

また、第2の不純物領域920は第1の導電層915aにより第1の不純物領域919よりも低濃度に形成され、1×1018〜1×1019/cm3の濃度範囲でn型を付与する不純物元素が添加されることになる。なお、第2の不純物領域920は、テーパー形状である第1の導電層915aの部分を通過させてドーピングを行うため、テーパ−部の端部に向かって不純物濃度が増加する濃度勾配を有している。ここでは、第2の不純物領域920と同じ濃度範囲の領域をn-領域とも呼ぶ。 Further, the second impurity region 920 is formed at a lower concentration than the first impurity region 919 by the first conductive layer 915a, and has an n-type in a concentration range of 1 × 10 18 to 1 × 10 19 / cm 3. Is added. Note that the second impurity region 920 has a concentration gradient in which the impurity concentration increases toward the end of the tapered portion because doping is performed by passing the second conductive region 920 through a portion of the first conductive layer 915a having a tapered shape. ing. Here, a region in the same concentration range as second impurity region 920 is also referred to as an n region.

次いで、レジストからなるマスク918を除去した後、新たにレジストからなるマスク921を形成して図10(B)に示すように第2のドーピング処理を行う。ドーピング処理はイオンドーピング、もしくはイオン注入法で行えばよい。なお、マスク921はnチャネル型TFTを形成する半導体膜及びその周辺の領域を保護するマスクである。   Next, after removing the resist mask 918, a new resist mask 921 is formed and a second doping process is performed as shown in FIG. The doping may be performed by ion doping or ion implantation. Note that the mask 921 is a mask that protects a semiconductor film forming an n-channel TFT and a peripheral region thereof.

第2のドーピング処理におけるイオンドーピングの条件は、ドーズ量を1×1015〜2×1016atoms/cm2とし、加速電圧を50〜100keVとしてボロン(B)をドーピングする。ここでは、第2の導電層914b、915bをマスクとして、各半導体層に不純物領域が自己整合的に形成される。勿論、マスク921で覆われた領域にはボロンは添加されない。上記第2のドーピング処理により、pチャネル型TFTを形成する半導体層にp型の導電型を付与する不純物元素が添加された第3の不純物領域922及び第4の不純物領域923を形成する。 The condition of ion doping in the second doping process is to dope boron (B) at a dose of 1 × 10 15 to 2 × 10 16 atoms / cm 2 and an acceleration voltage of 50 to 100 keV. Here, an impurity region is formed in each semiconductor layer in a self-aligned manner using the second conductive layers 914b and 915b as a mask. Of course, boron is not added to the region covered with the mask 921. By the second doping treatment, a third impurity region 922 and a fourth impurity region 923 in which an impurity element imparting p-type conductivity is added to a semiconductor layer forming a p-channel TFT are formed.

また、第3の不純物領域922には1×1020〜1×1021/cm3の濃度範囲でp型を付与する不純物元素が添加されるようにする。 Further, an impurity element imparting p-type conductivity is added to the third impurity region 922 in a concentration range of 1 × 10 20 to 1 × 10 21 / cm 3 .

また、第4の不純物領域923は第1の導電層914aのテーパー部と重なる領域に形成されるものであり、1×1018〜1×1020/cm3の濃度範囲でp型を付与する不純物元素が添加されるようにする。なお、第4の不純物領域923は、テーパー形状である第1の導電層914aの部分を透過させてドーピングを行うため、テーパー部の端部に向かって不純物濃度が増加する濃度勾配を有する。ここでは、第4の不純物領域923と同じ濃度範囲の領域をp-領域とも呼ぶ。 Further, the fourth impurity region 923 is formed in a region overlapping with the tapered portion of the first conductive layer 914a, and is provided with a p-type in a concentration range of 1 × 10 18 to 1 × 10 20 / cm 3. The impurity element is added. Note that the fourth impurity region 923 has a concentration gradient in which the impurity concentration increases toward the end of the tapered portion because the fourth impurity region 923 is doped by transmitting the portion of the first conductive layer 914a having a tapered shape. Here, a region having the same concentration range as fourth impurity region 923 is also referred to as ap region.

以上の工程により、それぞれの半導体層にn型またはp型の導電型を有する不純物領域が形成される。第2の形状の導電層914、915はTFTのゲート電極となる。   Through the above steps, an impurity region having n-type or p-type conductivity is formed in each semiconductor layer. The second shape conductive layers 914 and 915 serve as gate electrodes of the TFT.

次に、それぞれの半導体層に添加された不純物元素を活性化処理する工程を行う。この活性化工程は、ランプ光源を用いたラピッドサーマルアニール法(RTA法)、或いはYAGレーザーまたはエキシマレーザーを裏面から照射する方法、或いは炉を用いた熱処理、或いはこれらの方法のうち、いずれかと組み合わせた方法によって行う。   Next, a step of activating the impurity element added to each semiconductor layer is performed. This activation step is performed by a rapid thermal annealing method (RTA method) using a lamp light source, a method of irradiating a YAG laser or an excimer laser from the back surface, a heat treatment using a furnace, or a combination of any of these methods. Done by the method

次に、第1の絶縁膜924を形成する。なお、本実施例では、プラズマCVD法により形成された膜厚50nmの窒化酸化シリコン膜を用いる。勿論、この絶縁膜は窒化酸化シリコン膜に限定されるものでなく、窒化シリコン、酸化シリコンといった絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。   Next, a first insulating film 924 is formed. Note that in this embodiment, a 50-nm-thick silicon nitride oxide film formed by a plasma CVD method is used. Needless to say, this insulating film is not limited to a silicon nitride oxide film, and an insulating film such as silicon nitride or silicon oxide may be used as a single layer or a stacked structure.

次に、第1の絶縁膜924上に第2の絶縁膜925を形成する。ここで形成される第2の絶縁膜925には、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化シリコンなどの絶縁膜を用いることができるが、本実施例では、プラズマCVD法により形成された膜厚50nmの窒化シリコン膜を用いることとする。   Next, a second insulating film 925 is formed over the first insulating film 924. As the second insulating film 925 formed here, an insulating film such as silicon nitride, silicon nitride oxide, or silicon oxide can be used. In this embodiment, a 50-nm-thick insulating film formed by a plasma CVD method is used. A silicon nitride film is used.

次に、窒化シリコン膜からなる第2の絶縁膜925を形成した後、熱処理(300〜550℃で1〜12時間の熱処理)を行い、半導体層を水素化する工程を行う(図10(C))。この工程は第2の絶縁膜925に含まれる水素により半導体層のダングリングボンドを終端する工程である。水素化の他の手段として、水素雰囲気下で350℃程度の熱処理や、プラズマ水素化(プラズマにより励起された水素を用いる)を行うこともできる。   Next, after forming a second insulating film 925 made of a silicon nitride film, heat treatment (heat treatment at 300 to 550 ° C. for 1 to 12 hours) is performed to hydrogenate the semiconductor layer (FIG. 10C )). In this step, dangling bonds in the semiconductor layer are terminated by hydrogen contained in the second insulating film 925. As other means of hydrogenation, heat treatment at about 350 ° C. in a hydrogen atmosphere or plasma hydrogenation (using hydrogen excited by plasma) can be performed.

次に、第2の絶縁膜925上に有機絶縁物材料からなる第3の絶縁膜926を形成する。ここでは、膜厚1.6μmのアクリル樹脂膜を形成する。次に、各不純物領域に達するコンタクトホール927を形成する。   Next, a third insulating film 926 made of an organic insulating material is formed over the second insulating film 925. Here, an acrylic resin film having a thickness of 1.6 μm is formed. Next, a contact hole 927 reaching each impurity region is formed.

なお、本実施例で用いるアクリル樹脂は感光性アクリルであるため、露光して現像することにより所望の位置を開孔することができる。また、第1の絶縁膜924および第2の絶縁膜925の一部のエッチングには、ドライエッチング法を用い、第1の絶縁膜924をエッチングストッパーとして第2の絶縁膜925のエッチングを行ってから、第1の絶縁膜924のエッチングを行う。これによりコンタクトホール927を得る。   Since the acrylic resin used in this embodiment is photosensitive acrylic, a desired position can be opened by exposure and development. In addition, a part of the first insulating film 924 and the second insulating film 925 is etched by a dry etching method, and the second insulating film 925 is etched using the first insulating film 924 as an etching stopper. Then, the first insulating film 924 is etched. As a result, a contact hole 927 is obtained.

なお、本実施例では、有機樹脂膜で形成された第3の絶縁膜926を形成した後でコンタクトホールを形成する場合について説明したが、第3の絶縁膜926を形成する前に第2の絶縁膜925および第1の絶縁膜924をドライエッチングすることもできる。なお、この場合には、エッチング処理後、第3の絶縁膜926を形成する前に基板を熱処理(300〜550℃で1〜12時間の熱処理)するのが好ましい。   In this embodiment, the case where the contact hole is formed after the third insulating film 926 formed of the organic resin film is formed has been described. However, the second hole is formed before the third insulating film 926 is formed. The insulating film 925 and the first insulating film 924 can be dry-etched. Note that in this case, it is preferable that the substrate be subjected to heat treatment (heat treatment at 300 to 550 ° C. for 1 to 12 hours) after the etching treatment and before the third insulating film 926 is formed.

そして、図10(D)に示すようにAl、Ti、Mo、W等を用いて配線928を形成することにより、nチャネル型TFT1001、pチャネル型TFT1002を同一基板上に形成することができる。   Then, as shown in FIG. 10D, by forming a wiring 928 using Al, Ti, Mo, W, or the like, the n-channel TFT 1001 and the p-channel TFT 1002 can be formed over the same substrate.

本実施例では、本発明により作製される半導体装置のうち、パネルの画素部に発光素子を有する発光装置の場合について、図11を用いて説明する。なお、図11(A)は、発光素子の断面構造について示すものであり、図11(B)(C)は、発光素子の素子構造について示したものである。なお、ここで示す発光素子は、電流制御用TFTと電気的に接続された第1の電極と、電界発光層を挟んで形成された第2の電極により形成される。   Example 1 In this example, a light-emitting device having a light-emitting element in a pixel portion of a panel among semiconductor devices manufactured according to the present invention will be described with reference to FIGS. Note that FIG. 11A illustrates a cross-sectional structure of the light-emitting element, and FIGS. 11B and 11C illustrate an element structure of the light-emitting element. Note that the light-emitting element described here includes a first electrode electrically connected to the current control TFT and a second electrode formed with an electroluminescent layer interposed therebetween.

図11(A)において、基板1101上に接着層1110および酸化物層1109が形成され、その上に薄膜トランジスタ(TFT)が形成されている。なお、ここでは、発光素子1115の第1の電極1111と電気的に接続され、発光素子1115に供給される電流を制御する機能を有する電流制御用TFT1122と、電流制御用TFT1122のゲート電極に印加されるビデオ信号を制御するためのスイッチング用TFT1121を示す。   In FIG. 11A, an adhesive layer 1110 and an oxide layer 1109 are formed over a substrate 1101, and a thin film transistor (TFT) is formed thereover. Note that here, a current controlling TFT 1122 which is electrically connected to the first electrode 1111 of the light emitting element 1115 and has a function of controlling a current supplied to the light emitting element 1115 and a gate electrode of the current controlling TFT 1122 are provided. 1 shows a switching TFT 1121 for controlling a video signal to be supplied.

基板1101としては、遮光性を有するシリコン基板を用いるが、ガラス基板、石英基板、樹脂基板、フレキシブルな基板材料(プラスチック)を用いても良い。また、各TFTの活性層は、少なくともチャネル形成領域1102、ソース領域1103、ドレイン領域1104を備えている。   As the substrate 1101, a silicon substrate having a light-blocking property is used; however, a glass substrate, a quartz substrate, a resin substrate, or a flexible substrate material (plastic) may be used. The active layer of each TFT includes at least a channel formation region 1102, a source region 1103, and a drain region 1104.

また、各TFTの活性層は、ゲート絶縁膜1105で覆われ、ゲート絶縁膜1105を介してチャネル形成領域1102と重なるゲート電極1106が形成されている。また、ゲート電極1106を覆って層間絶縁膜1108が設けられている。なお、層間絶縁膜1108を形成する材料としては、酸化珪素、窒化珪素および窒化酸化珪素等の珪素を含む絶縁膜の他、ポリイミド、ポリアミド、アクリル(感光性アクリルを含む)、BCB(ベンゾシクロブテン)といった有機樹脂膜を用いることができる。   The active layer of each TFT is covered with a gate insulating film 1105, and a gate electrode 1106 overlapping with the channel formation region 1102 with the gate insulating film 1105 interposed therebetween is formed. Further, an interlayer insulating film 1108 is provided to cover the gate electrode 1106. Note that as a material for forming the interlayer insulating film 1108, in addition to an insulating film containing silicon such as silicon oxide, silicon nitride, and silicon nitride oxide, polyimide, polyamide, acrylic (including photosensitive acrylic), and BCB (benzocyclobutene) ) Can be used.

次に、層間絶縁膜1108に開口部を形成し、電流制御用TFT1122のソース領域1103と電気的に接続された配線1107を形成し、さらにドレイン領域1104と電気的に接続された第1の電極1111を形成する。なお、第1の電極1111が陽極である場合には、電流制御用TFT1122をpチャネル型で形成し、陰極である場合には電流制御用TFT1122をpチャネル型で形成するのが望ましい。   Next, an opening is formed in the interlayer insulating film 1108, a wiring 1107 electrically connected to the source region 1103 of the current controlling TFT 1122 is formed, and a first electrode electrically connected to the drain region 1104 is formed. 1111 is formed. Note that when the first electrode 1111 is an anode, the current control TFT 1122 is preferably formed in a p-channel type, and when the first electrode 1111 is a cathode, the current control TFT 1122 is preferably formed in a p-channel type.

以上は、本発明の他の実施例を用いて形成することができるので、説明は省略する。なお、剥離・転写を行う過程で形成された開口部は、層間絶縁膜1112を形成することによって埋められる。さらに、エッチバックによって配線1107の頭出しを行った後に、第1の電極1111は配線1107に接続されるように形成される。第1の電極1111の端部、および配線1107等を覆って絶縁層1112が形成される。次に、第1の電極1111上に電界発光層1113が形成され、その上に、第2の電極1114を形成することにより発光素子1115を完成させることができる。 Since the above can be formed using another embodiment of the present invention, the description is omitted. Note that the opening formed in the process of separation and transfer is filled by forming an interlayer insulating film 1112. Further, after cueing of the wiring 1107 by etch back, the first electrode 1111 is formed so as to be connected to the wiring 1107. An insulating layer 1112 is formed to cover an end portion of the first electrode 1111, the wiring 1107, and the like. Next, an electroluminescent layer 1113 is formed over the first electrode 1111 and a second electrode 1114 is formed thereover, whereby a light-emitting element 1115 can be completed.

なお、本実施例において、第1の電極1111および第2の電極1114の材料を適宜選択することができるが、陽極として機能させる電極を形成する場合には、一般的に仕事関数の大きい導電性材料(例えば、仕事関数が4.0eV以上)を用いることが好ましく、陰極として機能させる電極を形成する場合には、一般的に仕事関数の小さい導電性材料(例えば、仕事関数が3.5eV以下)を用いることが好ましい。また、電界発光層において生じた光を透過させる電極を形成する場合には、透光性の材料を用いて電極を形成する必要がある。なお、この場合において、いずれか一方の電極のみを透光性の材料で形成し、他方を遮光性の材料で形成しても良いが、両方の電極材料を透光性の材料で形成することにより、両電極から光を出射させることのできる発光素子を形成することができる。   Note that in this embodiment, the material of the first electrode 1111 and the material of the second electrode 1114 can be appropriately selected. However, in the case where an electrode functioning as an anode is formed, a conductive material having a large work function is generally used. It is preferable to use a material (for example, a work function of 4.0 eV or more). In the case of forming an electrode functioning as a cathode, a conductive material having a small work function (for example, a work function of 3.5 eV or less) is generally used. ) Is preferably used. In the case where an electrode that transmits light generated in the electroluminescent layer is formed, the electrode needs to be formed using a light-transmitting material. Note that in this case, only one of the electrodes may be formed of a light-transmitting material and the other may be formed of a light-blocking material. Accordingly, a light emitting element that can emit light from both electrodes can be formed.

また、図11(A)に示す発光素子において、陽極となる電極から電界発光層1113に正孔が注入され、陰極となる電極から電界発光層1113に電子が注入される。そして、電界発光層1113において、正孔と電子が再結合することにより発光が得られる。   In the light-emitting element illustrated in FIG. 11A, holes are injected into the electroluminescent layer 1113 from an electrode serving as an anode, and electrons are injected into the electroluminescent layer 1113 from an electrode serving as a cathode. Then, light is obtained by recombination of holes and electrons in the electroluminescent layer 1113.

また、電界発光層1113は、少なくとも発光層を含み、正孔注入層、正孔輸送層、ブロッキング層、電子輸送層、および電子注入層といったキャリアに対する機能の異なる層のいずれか一つ、もしくは複数を組み合わせて積層することにより形成される。   The electroluminescent layer 1113 includes at least a light-emitting layer, and includes one or more of layers having different functions with respect to carriers, such as a hole injection layer, a hole transport layer, a blocking layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. Are formed by stacking in combination.

また、電界発光層1113を形成する材料としては、低分子系、高分子系、もしく中分子系の公知の有機化合物を用いることができる。なお、ここでいう中分子系の有機化合物とは、昇華性を有さず、分子数が20以下、又は連鎖する分子の長さが10μm以下の材料のことをいう。   In addition, as a material for forming the electroluminescent layer 1113, a known low molecular weight, high molecular weight, or medium molecular weight organic compound can be used. Here, the medium molecular organic compound refers to a material having no sublimability and having a molecular number of 20 or less, or a chain molecule having a length of 10 μm or less.

なお、電界発光層1113を形成する材料として、具体的には以下に示すような材料を用いることができる。   Note that as a material for forming the electroluminescent layer 1113, specifically, the following materials can be used.

正孔注入層を形成する正孔注入材料としては、有機化合物であればポルフィリン系の化合物が有効であり、フタロシアニン(以下、H2−Pcと示す)、銅フタロシアニン(以下、Cu−Pcと示す)などがある。導電性高分子化合物に化学ドーピングを施した材料もあり、ポリスチレンスルホン酸(以下、PSSと示す)をドープしたポリエチレンジオキシチオフェン(以下、PEDOTと示す)や、ポリアニリン、ポリビニルカルバゾール(以下、PVKと示す)などが挙げられる。 As the hole injecting material for forming the hole injecting layer, a porphyrin-based compound is effective as long as it is an organic compound, and phthalocyanine (hereinafter, referred to as H 2 -Pc) and copper phthalocyanine (hereinafter, referred to as Cu-Pc). )and so on. There is also a material obtained by subjecting a conductive polymer compound to chemical doping, such as polyethylene dioxythiophene (hereinafter, referred to as PEDOT) doped with polystyrene sulfonic acid (hereinafter, referred to as PSS), polyaniline, and polyvinyl carbazole (hereinafter, referred to as PVK). Shown).

正孔輸送層を形成する正孔輸送材料としては、芳香族アミン系(すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの)の化合物が好適である。広く用いられている材料として、例えば、先に述べたTPDの他、その誘導体である4,4'−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(以下、「α−NPD」と記す)や、4,4',4''−トリス(N,N−ジフェニル−アミノ)−トリフェニルアミン(以下、「TDATA」と記す)、4,4',4''−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニル−アミノ]−トリフェニルアミン(以下、「MTDATA」と記す)などのスターバースト型芳香族アミン化合物が挙げられる。   As the hole transporting material forming the hole transporting layer, an aromatic amine-based compound (that is, a compound having a benzene ring-nitrogen bond) is suitable. As a widely used material, for example, in addition to the above-mentioned TPD, a derivative thereof, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (hereinafter, “α -NPD "), 4,4 ', 4" -tris (N, N-diphenyl-amino) -triphenylamine (hereinafter referred to as "TDATA"), 4,4', 4 ''- Starburst type aromatic amine compounds such as tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -triphenylamine (hereinafter referred to as “MTDATA”).

発光層を形成する発光材料としては、具体的には、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(以下、Alq3と示す)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(以下、Almq3と示す)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]−キノリナト)ベリリウム(以下、BeBq2と示す)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−(4−ヒドロキシ−ビフェニリル)−アルミニウム(以下、BAlqと示す)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)−ベンゾオキサゾラト]亜鉛(以下、Zn(BOX)2と示す)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)−ベンゾチアゾラト]亜鉛(以下、Zn(BTZ)2と示す)などの金属錯体の他、各種蛍光色素が有効である。また、三重項発光材料も可能であり、白金ないしはイリジウムを中心金属とする錯体が主体である。三重項発光材料としては、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(以下、Ir(ppy)3と示す)、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィリン−白金(以下、PtOEPと示す)などが知られている。 As the light emitting material forming the light-emitting layer, specifically, tris (8-quinolinolato) aluminum (hereinafter, referred to as Alq 3), tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum (hereinafter, referred to as Almq 3) , bis (10-hydroxybenzo [h] - quinolinato) beryllium (hereinafter, referred to as BeBq 2), bis (2-methyl-8-quinolinolato) - (4-hydroxy - biphenylyl) - aluminum (hereinafter, referred to as BAlq) , Bis [2- (2-hydroxyphenyl) -benzoxazolat] zinc (hereinafter referred to as Zn (BOX) 2 ), bis [2- (2-hydroxyphenyl) -benzothiazolate] zinc (hereinafter Zn (BTZ) In addition to metal complexes such as 2 ), various fluorescent dyes are effective. Further, a triplet light-emitting material is also possible, and a complex containing platinum or iridium as a central metal is mainly used. Examples of the triplet light emitting material include tris (2-phenylpyridine) iridium (hereinafter referred to as Ir (ppy) 3 ), 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H, 23H-porphyrin. -Platinum (hereinafter referred to as PtOEP) and the like are known.

電子輸送層を形成する電子輸送材料としては、金属錯体がよく用いられ、先に述べたAlq3、Almq3、BeBq2などのキノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体や、混合配位子錯体であるBAlqなどが好適である。また、Zn(BOX)2、Zn(BTZ)2などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体もある。さらに、金属錯体以外にも、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(以下、PBDと示す)、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(以下、OXD−7と示す)などのオキサジアゾール誘導体、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(以下、TAZと示す)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(以下、p−EtTAZと示す)などのトリアゾール誘導体、バソフェナントロリン(以下、BPhenと示す)、バソキュプロイン(以下、BCPと示す)などのフェナントロリン誘導体が電子輸送性を有する。 As the electron transporting material forming the electron transporting layer, a metal complex is often used, and a metal complex having a quinoline skeleton or a benzoquinoline skeleton such as Alq 3 , Almq 3 , or BeBq 2 described above, or a mixed ligand complex BAlq is suitable. Further, there are metal complexes having an oxazole-based or thiazole-based ligand such as Zn (BOX) 2 and Zn (BTZ) 2 . Further, in addition to the metal complex, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (hereinafter, referred to as PBD), 1,3-bis [ Oxadiazole derivatives such as 5- (p-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl] benzene (hereinafter referred to as OXD-7), 3- (4-tert-butyl Phenyl) -4-phenyl-5- (4-biphenylyl) -1,2,4-triazole (hereinafter referred to as TAZ), 3- (4-tert-butylphenyl) -4- (4-ethylphenyl)- Triazole derivatives such as 5- (4-biphenylyl) -1,2,4-triazole (hereinafter referred to as p-EtTAZ), bathophenanthroline (hereinafter referred to as BPhen), bathocuproine (hereinafter referred to as BCP), and the like; Enantororin derivative has an electron transporting property.

その他、電界発光層にブロッキング層を含める場合には、ブロッキング層を形成する正孔阻止材料として、上で述べたBAlq、OXD−7、TAZ、p−EtTAZ、BPhen、BCPなどが、励起エネルギーレベルが高いため有効である。   In addition, when a blocking layer is included in the electroluminescent layer, the above-mentioned BAlq, OXD-7, TAZ, p-EtTAZ, BPhen, BCP, etc. are used as the hole blocking material for forming the blocking layer. Is effective because it is high.

図11(B)には、第1の電極1131が透光性の材料で形成された陽極であり、第2の電極1133が遮光性の材料で形成された陰極である場合の構成について示す。この場合には、第1の電極1131は、酸化インジウム・スズ(ITO)膜、酸化インジウムに2〜20[%]の酸化亜鉛(ZnO)を混合した透明導電膜、IZO、およびIn23−ZnOといった透明導電膜を用いて形成することができ、第2の電極1133は、Al、Ti、W、等を用いて形成することができるが、ここでは、第1の電極1131にITOを用い、第2の電極1133には、Alを用いた場合について示す。そして、電界発光層1132で生じた光は、第1の電極1131側から出射される。なお、この構成において、電界発光層1132を形成する材料は、先に示した材料を適宜選択して用いることができる。 FIG. 11B illustrates a structure in which the first electrode 1131 is an anode formed using a light-transmitting material and the second electrode 1133 is a cathode formed using a light-blocking material. In this case, the first electrode 1131 is made of an indium tin oxide (ITO) film, a transparent conductive film in which 2 to 20% of zinc oxide (ZnO) is mixed with indium oxide, IZO, and In 2 O 3. The second electrode 1133 can be formed using Al, Ti, W, or the like. Here, ITO is used for the first electrode 1131. The case where Al is used for the second electrode 1133 is shown. Then, light generated in the electroluminescent layer 1132 is emitted from the first electrode 1131 side. Note that in this structure, as a material for forming the electroluminescent layer 1132, any of the materials described above can be appropriately selected and used.

なお、本発明は上記構成に限られることはなく、第1の電極1131を遮光性の陽極で形成し、第2の電極1133を透光性の陰極となるように形成することもできる。この場合には、第2の電極1133側から光が出射される。   Note that the present invention is not limited to the above structure, and the first electrode 1131 may be formed using a light-blocking anode, and the second electrode 1133 may be formed as a light-transmitting cathode. In this case, light is emitted from the second electrode 1133 side.

図11(C)には、第1の電極1141および第2の電極1143の両方が、透光性の材料で形成されており、第1の電極1141が陽極で、第2の電極1143が陰極である場合の構成について示す。この場合には、第1の電極1141は、図11(B)で示した場合と同様に酸化インジウム・スズ(ITO)膜、酸化インジウムに2〜20[%]の酸化亜鉛(ZnO)を混合した透明導電膜、IZO、およびIn23−ZnOといった透明導電膜を用いて形成することができ、第2の電極1143は、仕事関数の小さい材料であるMg:Ag(マグネシウムと銀の合金)とITOを積層することにより形成することができる。この場合には、電界発光層1142で生じた光は、第1の電極1141および第2の電極1143の両方側から出射される。なお、この構成においても、電界発光層1142を形成する材料は、先に示した材料を適宜選択して用いることができる。 In FIG. 11C, both the first electrode 1141 and the second electrode 1143 are formed using a light-transmitting material, the first electrode 1141 is an anode, and the second electrode 1143 is a cathode. The configuration in the case of is shown. In this case, the first electrode 1141 is made of an indium tin oxide (ITO) film as in the case shown in FIG. 11B, and 2 to 20% of zinc oxide (ZnO) is mixed with indium oxide. And a transparent conductive film such as IZO and In 2 O 3 —ZnO. The second electrode 1143 is made of a material having a small work function, such as Mg: Ag (an alloy of magnesium and silver). ) And ITO. In this case, light generated in the electroluminescent layer 1142 is emitted from both the first electrode 1141 and the second electrode 1143. Note that also in this structure, as a material for forming the electroluminescent layer 1142, any of the materials described above can be appropriately selected and used.

なお、本発明により作製される半導体装置において、パネルの画素部に発光素子を有する発光装置の構造はこの限りではない。例えば、図26に挙げるような構造をとることもできる。 Note that in a semiconductor device manufactured according to the present invention, the structure of a light-emitting device having a light-emitting element in a pixel portion of a panel is not limited thereto. For example, a structure as shown in FIG. 26 can be adopted.

まず、基板4501上に接着層4502および酸化物層4503が形成される。その上に、チャネル形成領域4504、ソース領域4505、ドレイン領域4506、ゲート絶縁膜4507及びゲート電極4508からなる電流制御用TFT4509、スイッチング用TFT4510が形成されている。各TFTの活性層は、ゲート絶縁膜4507で覆われ、ゲート絶縁膜4507を介してチャネル形成領域4504と重なるゲート電極4508が形成されている。また、ゲート電極4508を覆って層間絶縁膜4511が設けられている。 First, an adhesive layer 4502 and an oxide layer 4503 are formed over a substrate 4501. A current control TFT 4509 including a channel formation region 4504, a source region 4505, a drain region 4506, a gate insulating film 4507, and a gate electrode 4508 and a switching TFT 4510 are formed thereover. The active layer of each TFT is covered with a gate insulating film 4507, and a gate electrode 4508 overlapping with the channel formation region 4504 is formed with the gate insulating film 4507 interposed therebetween. Further, an interlayer insulating film 4511 is provided to cover the gate electrode 4508.

電流制御用TFT4509は、発光素子4519の第1の電極4515と電気的に接続され、発光素子4515に供給される電流を制御する機能を有する。スイッチング用TFT4510は、電流制御用TFT4509のゲート電極に印加されるビデオ信号を制御する。 The current controlling TFT 4509 is electrically connected to the first electrode 4515 of the light-emitting element 4519 and has a function of controlling current supplied to the light-emitting element 4515. The switching TFT 4510 controls a video signal applied to the gate electrode of the current control TFT 4509.

基板4501は、ここでは遮光性を有するシリコン基板を用いているが、ガラス基板、石英基板、樹脂基板、フレキシブルな基板材料(プラスチック)を用いても良い。また、各TFTの活性層は、少なくともチャネル形成領域4504、ソース領域4505、ドレイン領域4506を備えている。   Although a silicon substrate having a light-blocking property is used here as the substrate 4501, a glass substrate, a quartz substrate, a resin substrate, or a flexible substrate material (plastic) may be used. The active layer of each TFT includes at least a channel formation region 4504, a source region 4505, and a drain region 4506.

次に、層間絶縁膜4511に開口部を形成し、電流制御用TFT4509のソース領域4505と電気的に接続された配線4512を形成する。さらに、絶縁膜4513を形成する。この絶縁膜4513にコンタクトホールを形成し、配線4512と電気的に接続された配線4514を形成する。その後、配線4514と電気的に接続された第1の電極4515を形成する。これによって電流制御用TFT4509のソース領域4505と第1の電極4515とが接続される。なお、第1の電極4515が陽極である場合には、電流制御用TFT4509をpチャネル型で形成し、陰極である場合には電流制御用TFT4509をpチャネル型で形成するのが望ましい。   Next, an opening is formed in the interlayer insulating film 4511, and a wiring 4512 which is electrically connected to the source region 4505 of the current controlling TFT 4509 is formed. Further, an insulating film 4513 is formed. A contact hole is formed in the insulating film 4513, and a wiring 4514 electrically connected to the wiring 4512 is formed. After that, a first electrode 4515 electrically connected to the wiring 4514 is formed. As a result, the source region 4505 of the current controlling TFT 4509 and the first electrode 4515 are connected. Note that when the first electrode 4515 is an anode, the current control TFT 4509 is preferably formed of a p-channel type, and when the first electrode 4515 is a cathode, the current control TFT 4509 is preferably formed of a p-channel type.

また、第1の電極4515の端部、および配線4514等を覆って絶縁層4516が形成される。次に、第1の電極4515上に電界発光層4517が形成され、その上に、第2の電極4518を形成することにより発光素子4519を完成させることができる。   In addition, an insulating layer 4516 is formed to cover an end portion of the first electrode 4515, the wiring 4514, and the like. Next, an electroluminescent layer 4517 is formed over the first electrode 4515, and a second electrode 4518 is formed thereover, whereby a light-emitting element 4519 can be completed.

なお、図26に挙げた半導体装置を製作する材料は、先に示した材料を適宜選択して用いることができる。   Note that as a material for manufacturing the semiconductor device illustrated in FIG. 26, any of the materials described above can be appropriately selected and used.

本実施例では、本発明により作製される半導体装置のうち、パネルの画素部に液晶素子を有する液晶装置の場合について、図12を用いて説明する。   Embodiment 2 In this embodiment, a case of a liquid crystal device having a liquid crystal element in a pixel portion of a panel among semiconductor devices manufactured according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図12に示すように基板1201上には、接着層及び酸化物層1214が形成され、その上にTFT1202が形成される。層間絶縁膜1203に開口部が形成された後に、TFT1202は配線1204を介して、画素電極となる第1の電極1205と電気的に接続される。また、第1の電極1205上には配向膜1206が形成されており、ラビング処理がなされている。また、基板間隔を保持するための有機樹脂からなる柱状のスペーサ1207が設けられている。なお、スペーサ1207および配向膜1206の形成順序は逆でも良い。 As shown in FIG. 12, an adhesive layer and an oxide layer 1214 are formed over a substrate 1201, and a TFT 1202 is formed thereover. After an opening is formed in the interlayer insulating film 1203, the TFT 1202 is electrically connected to a first electrode 1205 to be a pixel electrode through a wiring 1204. Further, an alignment film 1206 is formed over the first electrode 1205, and a rubbing treatment is performed. In addition, a columnar spacer 1207 made of an organic resin for maintaining a distance between the substrates is provided. Note that the order of forming the spacer 1207 and the alignment film 1206 may be reversed.

以上は、本発明の他の実施例を用いて形成することができるので、説明は省略する。なお、剥離・転写を行う過程で形成された開口部は、絶縁膜1216を形成することによって埋められる。さらに、エッチバックによって配線1204の頭出しを行った後に、第1の電極1205は配線1204に接続されるように形成される。 Since the above can be formed using another embodiment of the present invention, the description is omitted. Note that the opening formed in the process of separation and transfer is filled by forming the insulating film 1216. Further, after cueing of the wiring 1204 by etch back, the first electrode 1205 is formed so as to be connected to the wiring 1204.

一方、対向基板1213は、基板上に着色層1208、平坦化膜1209、透明性導電膜からなる対向電極1210および配向膜1211を有している。なお、着色層1208として、赤色の着色層、青色の着色層、および緑色の着色層がそれぞれ形成されていてもよい。   On the other hand, the counter substrate 1213 has a coloring layer 1208, a planarizing film 1209, a counter electrode 1210 made of a transparent conductive film, and an alignment film 1211 on the substrate. Note that as the coloring layer 1208, a red coloring layer, a blue coloring layer, and a green coloring layer may be formed.

素子が形成された基板1201と対向基板1213とは、シール剤(図示せず)で貼り合わされている。なお、シール剤にはフィラーが混入されていて、このフィラーとスペーサによって均一な間隔(好ましくは2.0〜3.0μm)を維持しつつ2枚の基板が貼り合わされている。また、両基板の間には液晶1212が注入されており、封止剤によって完全に封止されている。なお、液晶1212には公知の液晶材料を用いることができる。   The substrate 1201 on which the element is formed and the counter substrate 1213 are attached to each other with a sealant (not illustrated). In addition, a filler is mixed in the sealant, and the two substrates are bonded together while maintaining a uniform interval (preferably 2.0 to 3.0 μm) by the filler and the spacer. In addition, a liquid crystal 1212 is injected between the two substrates, and is completely sealed by a sealing agent. Note that a known liquid crystal material can be used for the liquid crystal 1212.

なお、図12に示した構造とした場合、光は、対向基板1213側から入射し、液晶1212で変調されて、素子が形成された基板1201側から出射する。   Note that in the case of the structure illustrated in FIG. 12, light enters from the counter substrate 1213 side, is modulated by the liquid crystal 1212, and exits from the substrate 1201 side where the element is formed.

本発明においては、第1の電極に反射性を有する金属膜(具体的には、アルミニウム(合金)膜等)を用いて形成することもできる。この場合には、光が対向基板1213側から入射し、液晶1212で変調された後、再び対向基板1213側から出射する。なお、このような構造とした場合には、第1の電極の下方に光が透過することがないため、メモリ素子や抵抗素子等を設けることもできる。 In the present invention, the first electrode can be formed using a reflective metal film (specifically, an aluminum (alloy) film or the like). In this case, light enters from the counter substrate 1213 side, is modulated by the liquid crystal 1212, and is emitted again from the counter substrate 1213 side. Note that in such a structure, since light does not transmit below the first electrode, a memory element, a resistor, or the like can be provided.

なお、本発明により作製される半導体装置において、パネルの画素部に液晶素子を有する液晶装置の構造はこの限りではなく、他の構成を用いることもできる。 Note that, in the semiconductor device manufactured according to the present invention, the structure of the liquid crystal device having a liquid crystal element in a pixel portion of a panel is not limited to this, and another structure can be used.

本実施例では、本発明により作製された半導体素子をその一部に組み込むことにより完成する様々な電子機器について説明する。   Embodiment 1 In this embodiment, various electronic devices which are completed by incorporating a semiconductor element manufactured according to the present invention into a part thereof will be described.

これらの電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ、(ゴーグル型ディスプレイ)、カーナビゲーション、プロジェクタ、カーステレオ、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる半導体装置を備えた装置)等が挙げられる。これら電子機器の具体例を図13に示す。   These electronic devices include video cameras, digital cameras, head mounted displays, (goggle type displays), car navigation systems, projectors, car stereos, personal computers, personal digital assistants (mobile computers, mobile phones, portable game machines or electronic And a device provided with a semiconductor device capable of reproducing a recording medium such as a book) and displaying an image thereof. FIG. 13 shows specific examples of these electronic devices.

図13(A)は表示装置であり、筐体2001、支持台2002、表示部2003、スピーカー部2004、ビデオ入力端子2005等を含む。なお、表示部2003は、実施例6で説明した発光素子や実施例7で説明した液晶素子を有している。なお、表示装置は、パソコン用、TV放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。   FIG. 13A illustrates a display device, which includes a housing 2001, a support base 2002, a display portion 2003, a speaker portion 2004, a video input terminal 2005, and the like. Note that the display portion 2003 includes the light-emitting elements described in Embodiment 6 and the liquid crystal elements described in Embodiment 7. The display device includes all information display devices for personal computers, TV broadcast reception, advertisement display, and the like.

図13(B)はノート型パーソナルコンピュータであり、本体2201、筐体2202、表示部2203、キーボード2204、外部接続ポート2205、ポインティングマウス2206等を含む。なお、表示部2203は、実施例6で説明した発光素子や実施例7で説明した液晶素子を有している。   FIG. 13B illustrates a laptop personal computer, which includes a main body 2201, a housing 2202, a display portion 2203, a keyboard 2204, an external connection port 2205, a pointing mouse 2206, and the like. Note that the display portion 2203 includes the light-emitting element described in Embodiment 6 and the liquid crystal element described in Embodiment 7.

図13(C)はモバイルコンピュータであり、本体2301、表示部2302、スイッチ2303、操作キー2304、赤外線ポート2305等を含む。なお、表示部2302は、実施例6で説明した発光素子や実施例7で説明した液晶素子を有している。   FIG. 13C illustrates a mobile computer, which includes a main body 2301, a display portion 2302, a switch 2303, operation keys 2304, an infrared port 2305, and the like. Note that the display portion 2302 includes the light-emitting elements described in Embodiment 6 and the liquid crystal elements described in Embodiment 7.

図13(D)はプログラムを記録した記録媒体(以下、記録媒体と呼ぶ)を用いるプレーヤーであり、本体2401、筐体2402、表示部A2403、表示部b2404、記録媒体読み込み部2405、操作キー2406、スピーカー部2407等を含む。なお、表示部A2403、表示部B2404は、実施例6で説明した発光素子や、実施例7で説明した液晶素子を有する。このプレーヤーは記録媒体としてDVD(Digtial Versatile Disc)、CD等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネットを行うことができる。   FIG. 13D illustrates a player using a recording medium on which a program is recorded (hereinafter, referred to as a recording medium), which includes a main body 2401, a housing 2402, a display A 2403, a display b2404, a recording medium reading unit 2405, and operation keys 2406. , A speaker unit 2407 and the like. Note that the display portion A 2403 and the display portion B 2404 include the light-emitting elements described in Embodiment 6 and the liquid crystal elements described in Embodiment 7. This player uses a DVD (Digital Versatile Disc), a CD, or the like as a recording medium, and can enjoy music, movies, games, and the Internet.

図13(E)は携帯書籍(電子書籍)であり、本体2501、表示部2502、記憶媒体2503、操作スイッチ2504、アンテナ2505等を含む。なお、表示部2502は、実施例6で説明した発光素子や実施例7で説明した液晶素子を有している。   FIG. 13E illustrates a portable book (electronic book), which includes a main body 2501, a display portion 2502, a storage medium 2503, operation switches 2504, an antenna 2505, and the like. Note that the display portion 2502 includes the light-emitting elements described in Embodiment 6 and the liquid crystal elements described in Embodiment 7.

図13(F)はビデオカメラであり、本体2601、表示部2602、筐体2603、外部接続ポート2604、リモコン受信部2605、受像部2606、バッテリー2607、音声入力部2608、操作キー2609、接眼部2610等を含む。なお、表示部2602は、実施例6で説明した発光素子や実施例7で説明した液晶素子を有している。   FIG. 13F illustrates a video camera, which includes a main body 2601, a display portion 2602, a housing 2603, an external connection port 2604, a remote control receiving portion 2605, an image receiving portion 2606, a battery 2607, a voice input portion 2608, operation keys 2609, and an eyepiece. Unit 2610 and the like. Note that the display portion 2602 includes the light-emitting element described in Embodiment 6 and the liquid crystal element described in Embodiment 7.

ここで図13(G)は携帯電話であり、本体2701、筐体2702、表示部2703、音声入力部2704、音声出力部2705、操作キー2706、外部接続ポート2707、アンテナ2708等を含む。なお、表示部2703は、実施例6で説明した発光素子や実施例7で説明した液晶素子を有している。   Here, FIG. 13G illustrates a mobile phone, which includes a main body 2701, a housing 2702, a display portion 2703, a sound input portion 2704, a sound output portion 2705, operation keys 2706, an external connection port 2707, an antenna 2708, and the like. Note that the display portion 2703 includes the light-emitting element described in Embodiment 6 and the liquid crystal element described in Embodiment 7.

以上の様に、本発明により作製された半導体素子の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。   As described above, the applicable range of the semiconductor element manufactured according to the present invention is extremely wide, and the semiconductor element can be applied to electronic devices in all fields.

本実施例では、本発明の転写工程を含む作製方法について図15、図16を用いて説明する。   Example 1 In this example, a manufacturing method including a transfer step of the present invention will be described with reference to FIGS.

図15(A)において、第1の基板3201上に金属層3202が積層され、その上に複数の接着体3203が形成される。   In FIG. 15A, a metal layer 3202 is stacked over a first substrate 3201, and a plurality of adhesive bodies 3203 are formed thereover.

なお、本実施例において、第1の基板3201としては、ガラス基板、石英基板を用いることができる。なお、ガラス基板としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラスなどを素材とするガラス基板を用いることができ、代表的には、コーニング社製の1737ガラス基板(歪み点667℃)、旭硝子社製のAN100(歪み点670℃)などが適用可能である。本実施例では、AN100を用いることとする。   Note that in this embodiment, a glass substrate or a quartz substrate can be used as the first substrate 3201. As the glass substrate, a glass substrate made of barium borosilicate glass, aluminoborosilicate glass, aluminosilicate glass, or the like can be used. Typically, a 1737 glass substrate manufactured by Corning Incorporated (with a strain point of 667 ° C.) ), AN100 (strain point 670 ° C.) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. can be applied. In this embodiment, the AN 100 is used.

また、金属層3202には、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、テクネチウム(Tc)、レニウム(Re)、ルテニウム(Ru)、オスミウム(Os)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)、銀(Ag)、または金(Au)から選ばれた元素、前記元素を主成分とする合金、または窒化物(例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデン)を単層、または積層して用いることができるが、本実施例では、W(タングステン)を主成分とする金属層3202を用いることとする。なお、金属層3202の膜厚は10nm〜200nm、好ましくは50nm〜75nmとすればよい。   The metal layer 3202 includes tungsten (W), molybdenum (Mo), technetium (Tc), rhenium (Re), ruthenium (Ru), osmium (Os), rhodium (Rh), iridium (Ir), and palladium ( Pd), an element selected from platinum (Pt), silver (Ag), or gold (Au), an alloy containing the element as a main component, or a nitride (for example, titanium nitride, tungsten nitride, tantalum nitride, molybdenum nitride) ) Can be used as a single layer or a stacked layer. In this embodiment, a metal layer 3202 containing W (tungsten) as a main component is used. Note that the metal layer 3202 has a thickness of 10 nm to 200 nm, preferably 50 nm to 75 nm.

金属層3202は、スパッタリング法、CVD法、蒸着法により形成することができるが、本実施例では、スパッタリング法により成膜することとする。また、スパッタリング法により金属層3202を形成する場合には、第1の基板3201を固定するため、第1の基板3201の周縁部付近における膜厚が不均一になりやすい。そのため、ドライエッチングによって周縁部のみを除去することが好ましい。   The metal layer 3202 can be formed by a sputtering method, a CVD method, or an evaporation method. In this embodiment, the metal layer is formed by a sputtering method. In the case where the metal layer 3202 is formed by a sputtering method, the first substrate 3201 is fixed, so that the thickness of the first substrate 3201 in the vicinity of the peripheral portion tends to be uneven. Therefore, it is preferable to remove only the peripheral portion by dry etching.

金属層3202の上に形成される接着体3203は、非晶質シリコン膜を成膜した後、これをパターニングすることにより形成される。   The adhesive 3203 formed on the metal layer 3202 is formed by forming an amorphous silicon film and then patterning the amorphous silicon film.

次に、酸化物層3204を形成する(図15(B))。本実施例では酸化シリコンからなる膜を酸化シリコンターゲットを用いたスパッタリング法により、膜厚150nm〜200nmで形成する。なお、酸化物層3204の膜厚は、金属層3202の膜厚の2倍以上とすることが望ましい。   Next, an oxide layer 3204 is formed (FIG. 15B). In this embodiment, a film made of silicon oxide is formed with a thickness of 150 nm to 200 nm by a sputtering method using a silicon oxide target. Note that the thickness of the oxide layer 3204 is preferably twice or more the thickness of the metal layer 3202.

次に、酸化物層3204上に素子形成層3301が形成される(図15(C))。素子形成層3301には、集積回路を構成するTFT(pチャネル型TFT、またはnチャネル型TFT)が複数形成され、これらのTFTを接続する配線3211、絶縁膜(3210、3212)等が含まれるものとする。なお、このような素子形成層の作製方法は、本発明において特に限定されるものではなく、実施例13で示すような作製方法の他、公知の作製方法を組み合わせて用いることができる。なお、TFTは、酸化物層3204上の半導体膜の一部に形成された不純物領域3205およびチャネル形成領域3206、絶縁膜3207、およびゲート電極3208により構成される。   Next, an element formation layer 3301 is formed over the oxide layer 3204 (FIG. 15C). The element formation layer 3301 includes a plurality of TFTs (p-channel TFTs or n-channel TFTs) included in an integrated circuit, and includes a wiring 3211 connecting these TFTs, insulating films (3210, 3212), and the like. Shall be. Note that a method for manufacturing such an element formation layer is not particularly limited in the present invention, and a known manufacturing method can be used in combination with the manufacturing method described in Example 13. Note that the TFT includes an impurity region 3205 and a channel formation region 3206 formed in part of the semiconductor film over the oxide layer 3204, an insulating film 3207, and a gate electrode 3208.

本実施例では、素子形成層3301を形成する際に、少なくとも水素を含む材料膜(半導体膜または金属膜)を形成した後、水素を含む材料膜中に含まれる水素を拡散するための熱処理を行う。この熱処理は420℃以上であればよく、素子形成層301の形成プロセスとは別途行ってもよいし、兼用させて工程を省略してもよい。例えば、水素を含む材料膜として水素を含むアモルファスシリコン膜をCVD法により成膜した後、結晶化させるため500℃以上の熱処理を行えば、加熱によりポリシリコン膜が形成できると同時に水素の拡散を行うことができる。   In this embodiment, at the time of forming the element formation layer 3301, at least a material film containing hydrogen (semiconductor film or metal film) is formed, and then heat treatment for diffusing hydrogen contained in the material film containing hydrogen is performed. Do. This heat treatment may be performed at a temperature of 420 ° C. or higher, and may be performed separately from the formation process of the element formation layer 301, or may be combined with and omitted from the process. For example, if a hydrogen-containing amorphous silicon film is formed as a hydrogen-containing material film by a CVD method and then a heat treatment at 500 ° C. or more is performed for crystallization, a polysilicon film can be formed by heating, and at the same time, hydrogen diffusion is performed. It can be carried out.

なお、この熱処理を行うことにより、金属層3202と酸化物層3204との間に結晶構造を有する金属酸化物からなる層(図示せず)が形成される。なお、金属層3202上に接着体3203を形成し、その上に酸化物層3204を積層形成する際に、金属層3202と酸化物層3204との間に2nm〜5nm程度形成されるアモルファス状態の金属酸化物層(酸化タングステン膜)も、この熱処理により結晶構造を形成し、金属酸化物からなる層(図示せず)を形成する。   Note that by performing this heat treatment, a layer (not illustrated) including a metal oxide having a crystal structure is formed between the metal layer 3202 and the oxide layer 3204. Note that when the adhesive body 3203 is formed over the metal layer 3202 and the oxide layer 3204 is stacked thereover, an amorphous state formed between the metal layer 3202 and the oxide layer 3204 in a thickness of about 2 nm to 5 nm is used. The metal oxide layer (tungsten oxide film) also forms a crystal structure by this heat treatment, and forms a layer (not shown) made of metal oxide.

なお、この金属酸化物からなる層(図示せず)が金属層3202と酸化物層3204との界面に形成されることにより、後の工程での基板と素子形成層との剥離が容易になる。なお、本実施例では、素子形成層3301を形成する途中の熱処理において、金属酸化物からなる層が形成される場合について説明したが、本発明はこの方法に限られることはなく、金属層3202および接着体3203を形成した後、金属酸化物層を形成し、酸化物層3204を形成する方法で行うこともできる。   Note that when a layer (not shown) made of the metal oxide is formed at the interface between the metal layer 3202 and the oxide layer 3204, separation between the substrate and the element formation layer in a later step is facilitated. . Note that in this embodiment, the case where a layer made of a metal oxide is formed in the heat treatment during the formation of the element formation layer 3301 is described; however, the present invention is not limited to this method. After the formation of the bonding body 3203, a method in which a metal oxide layer is formed and the oxide layer 3204 is formed can also be employed.

一方、素子形成層3301を形成する途中の熱処理により、接着体3203と金属層3202との密着性を高めることができる。すなわち、本実施例において、非晶質シリコン膜で形成された接着体3203は、熱処理を加えることにより、先に形成された金属層3202中のタングステン(W)と反応して、シリサイド(タングステンシリサイド:WSi2)を形成する。そのため、接着体3203と金属層3202との密着性が高められる。なお、本発明では、素子形成層3301を形成する途中の熱処理により、金属層中の金属と接着体とを反応させる方法に限られることなく、金属層と接着体を形成した後、金属層中の金属と接着体とを反応させるための熱処理を素子形成層301の作製とは別に行うこともできる。 On the other hand, the heat treatment in the course of forming the element formation layer 3301 can increase the adhesion between the bonding body 3203 and the metal layer 3202. That is, in this embodiment, the adhesive 3203 formed of an amorphous silicon film reacts with tungsten (W) in the previously formed metal layer 3202 by applying a heat treatment, thereby forming a silicide (tungsten silicide). : WSi 2 ) is formed. Therefore, the adhesion between the adhesive body 3203 and the metal layer 3202 is improved. Note that, in the present invention, the method is not limited to a method in which the metal in the metal layer reacts with the adhesive by heat treatment during the formation of the element formation layer 3301. The heat treatment for reacting the metal with the adhesive may be performed separately from the formation of the element formation layer 301.

素子形成層3301が完成したところで、接着体3203を除去する。具体的には、ドライエッチング法により絶縁膜(3210、3212)の一部と接着体3203とをエッチングし、開口部3213を形成する(図15(D))。   When the element formation layer 3301 is completed, the adhesive 3203 is removed. Specifically, an opening 3213 is formed by etching part of the insulating film (3210, 3212) and the adhesive body 3203 by a dry etching method (FIG. 15D).

例えば、絶縁膜(3207、3209、3210、3212)および酸化物層3204をエッチングする場合であって、これらが、酸化珪素で形成されている場合には、炭化フッ素(CF4)を主成分とするエッチングガスを用いてドライエッチングを行い、また接着体3203をエッチングする場合であって、接着体3203が珪素で形成されており、金属層(例えばW)との反応にも拘わらずその一部に珪素を主成分とする部分が残っている場合には、これを臭化水素(HBr)および塩素(Cl2)を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。さらに、接着体3203が珪素で形成されており、金属層(W)との反応によってその一部がシリサイド(WSi)を形成している場合には、これをフッ化硫黄(SF6)と臭化水素(HBr)を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。 For example, in the case where the insulating films (3207, 3209, 3210, 3212) and the oxide layer 3204 are etched, and when these are formed using silicon oxide, fluorine carbide (CF 4 ) is mainly used. Dry etching using an etching gas to be performed and etching the adhesive body 3203, wherein the adhesive body 3203 is formed of silicon, and a part of the adhesive body 3203 is formed despite the reaction with the metal layer (for example, W). If a portion containing silicon as a main component remains, the portion can be etched using an etching gas containing hydrogen bromide (HBr) and chlorine (Cl 2 ) as a main component. Further, in the case where the adhesive body 3203 is formed of silicon and a part thereof forms silicide (WSi) by reaction with the metal layer (W), this is converted to sulfur fluoride (SF 6 ) and odor. Etching can be performed using an etching gas containing hydrogen chloride (HBr) as a main component.

次に、素子形成層3301上に有機樹脂層3214を形成する。有機樹脂層3214に用いる材料としては、水またはアルコール類に可溶な有機材料を用い、これを全面に塗布、硬化することにより形成する。この有機材料の組成としては、例えば、エポキシ系、アクリレート系、シリコン系等のいかなるものでもよい。具体的には、スピンコート法により水溶性樹脂(東亜合成製:VL−WSHL10)(膜厚30μm)を塗布し、仮硬化させるために2分間の露光を行ったあと、UV光を裏面から2.5分、表面から10分、合計12.5分の露光を行って本硬化させることにより有機樹脂層3214が形成される(図15(E))。   Next, an organic resin layer 3214 is formed over the element formation layer 3301. As a material used for the organic resin layer 3214, an organic material soluble in water or alcohols is used, and is formed by applying and curing the entire surface. The composition of the organic material may be, for example, any of epoxy-based, acrylate-based, and silicon-based. Specifically, a water-soluble resin (VL-WSHL10, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) (thickness: 30 μm) is applied by spin coating, and is exposed for 2 minutes to temporarily cure, and then UV light is applied from the back surface to the surface for 2 minutes. The organic resin layer 3214 is formed by performing exposure for 0.5 minutes and exposure from the surface for 10 minutes, that is, for a total of 12.5 minutes, and performing full curing (FIG. 15E).

なお、後の剥離を行いやすくするために、金属層3202と酸化物層3204との界面(金属酸化物を含む層)における密着性を部分的に低下させる処理を行う。密着性を部分的に低下させる処理は、剥離しようとする領域の周縁に沿って金属層3202または酸化物層3204にレーザー光を部分的に照射する処理、或いは、剥離しようとする領域の周縁に沿って外部から局所的に圧力を加えて酸化物層3204の層内または界面の一部分に損傷を与える処理である。具体的にはダイヤモンドペンなどで硬い針を垂直に押しつけて荷重をかけて動かせばよい。好ましくは、スクライバー装置を用い、押し込み量を0.1mm〜2mmとし、圧力をかけて動かせばよい。このように、剥離を行う前に剥離現象が生じやすくなるような部分、即ち、きっかけをつくることが重要であり、密着性を選択的(部分的)に低下させる前処理を行うことで、剥離不良がなくなり、さらに歩留まりも向上する。   Note that a treatment for partially reducing the adhesion at the interface (a layer containing a metal oxide) between the metal layer 3202 and the oxide layer 3204 is performed so that subsequent separation can be easily performed. The treatment for partially reducing the adhesion may be performed by partially irradiating the metal layer 3202 or the oxide layer 3204 with laser light along the periphery of the region to be separated, or by applying a laser beam to the periphery of the region to be separated. This is a process in which pressure is applied locally from the outside to damage the inside of the oxide layer 3204 or a part of the interface. Specifically, a hard needle may be pressed vertically with a diamond pen or the like and moved with a load. Preferably, a scriber device is used, the pressing amount is set to 0.1 mm to 2 mm, and the pressing may be performed by applying pressure. As described above, it is important to create a portion where the peeling phenomenon is likely to occur before performing the peeling, that is, to create a trigger, and by performing a pretreatment for selectively (partially) reducing the adhesion, the peeling is performed. Defects are eliminated, and the yield is further improved.

次に、第1の接着層3215を形成することにより、有機樹脂層3214上に第1の接着層3215を介して補助基板である第2の基板3216を貼り付けることができる(図15(E))。なお、第1の接着層3215を形成する材料としては、後の工程において、所定の処理を行うことにより接着性が弱まる公知の材料を用いることができるが、本実施例では、後の工程において、光照射により接着力が低下する感光性の両面テープを用いる場合について説明する。   Next, by forming the first adhesive layer 3215, a second substrate 3216 which is an auxiliary substrate can be attached to the organic resin layer 3214 through the first adhesive layer 3215 (see FIG. 15E )). Note that as a material for forming the first adhesive layer 3215, a known material whose adhesiveness is reduced by performing a predetermined process in a later step can be used. The case where a photosensitive double-sided tape whose adhesive strength is reduced by light irradiation will be described.

次に、第1の基板3201を物理的手段により補助基板が貼り付けられた素子形成層301から引き剥がす。本実施例の場合には、金属層3202と酸化物層3204との界面(金属酸化物を含む層)部分において、比較的小さな力(例えば、人間の手、ノズルから吹付けられるガスの風圧、超音波等)で引き剥がすことができる。具体的には、酸化タングステン膜中、または酸化タングステン膜と酸化シリコン膜との界面、または酸化タングステン膜とタングステン膜との界面で分離させ、引き剥がすことができる。こうして、酸化物層3204上に形成された素子形成層3301を第1の基板3201から分離することができる。剥離時の状態を図16(A)に示す。   Next, the first substrate 3201 is separated from the element formation layer 301 to which the auxiliary substrate is attached by physical means. In the case of this embodiment, a relatively small force (for example, a human hand, a wind pressure of gas blown from a nozzle, or the like) is provided at an interface (a layer containing a metal oxide) between the metal layer 3202 and the oxide layer 3204. (E.g., ultrasonic waves). Specifically, separation and separation can be performed in the tungsten oxide film, at the interface between the tungsten oxide film and the silicon oxide film, or at the interface between the tungsten oxide film and the tungsten film. Thus, the element formation layer 3301 formed over the oxide layer 3204 can be separated from the first substrate 3201. FIG. 16A shows a state at the time of peeling.

また、剥離により露出した表面には、金属酸化物を含む層の一部が残っており、これは、後の工程において、露出面を基板等に接着する際に密着性を低下させる原因となることから、露出面に残っている金属酸化物を含む層の一部を除去する処理を行うことが好ましい。なお、これらを除去するためには、アンモニア水溶液などのアルカリ性の水溶液や酸性水溶液などを用いることができる。その他、金属酸化物を含む層の一部が剥離しやすくなる温度(430℃)以下で、以降の工程を行っても良い。   In addition, a part of the layer containing the metal oxide remains on the surface exposed by the separation, and this causes a decrease in adhesion when the exposed surface is bonded to a substrate or the like in a later step. For this reason, it is preferable to perform a treatment for removing part of the layer containing the metal oxide remaining on the exposed surface. In order to remove these, an alkaline aqueous solution such as an aqueous ammonia solution or an acidic aqueous solution can be used. In addition, the subsequent steps may be performed at a temperature (430 ° C.) or lower at which a part of the layer containing the metal oxide is easily separated.

次に、第2の接着層3217を形成し、第2の接着層3217を介して第3の基板3218と酸化物層3204(及び素子形成層3301)とを接着する(図16(B))。なお、第1の接着層3215により接着された第2の基板3216と有機樹脂層3214との密着性よりも、第2の接着層3217により接着された酸化物層3204(及び素子形成層3301)と第3の基板3218との密着性の方が高いことが重要である。   Next, a second adhesive layer 3217 is formed, and the third substrate 3218 and the oxide layer 3204 (and the element formation layer 3301) are bonded to each other through the second adhesive layer 3217 (FIG. 16B). . Note that the adhesion between the second substrate 3216 and the organic resin layer 3214 bonded by the first bonding layer 3215 and the oxide layer 3204 (and the element formation layer 3301) bonded by the second bonding layer 3217 are smaller than the adhesiveness between the organic resin layer 3214 and the second substrate 3216. It is important that the adhesion between the third substrate 3218 and the third substrate 3218 is higher.

第3の基板3218としては、可撓性基板(プラスチック基板)を用いることが好ましく、本実施例では、極性基のついたノルボルネン樹脂からなるARTON(JSR製)を用いることとする。   As the third substrate 3218, a flexible substrate (plastic substrate) is preferably used, and in this embodiment, ARTON (manufactured by JSR) made of norbornene resin having a polar group is used.

また、第2の接着層3217に用いる材料としては、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、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤が挙げられる。さらに好ましくは、銀、ニッケル、アルミニウム、窒化アルミニウムからなる粉末、またはフィラーを含ませることにより、高い熱伝導性を持たせることがより好ましい。   As the material used for the second adhesive layer 3217, various curable adhesives such as a reactive curable adhesive, a thermosetting adhesive, a light curable adhesive such as an ultraviolet curable adhesive, and an anaerobic adhesive. Is mentioned. More preferably, it is more preferable to provide high thermal conductivity by including a powder or a filler made of silver, nickel, aluminum, or aluminum nitride.

次に、第2の基板3216側から紫外線を照射することにより、第1の接着層3215に用いている両面テープの接着力を低下させ、素子形成層3301から第2の基板3216を分離させる(図16(C))。さらに、本実施例では、露出した表面を水洗することにより、第1の接着層3215および有機樹脂層3214を溶かして除去することができ、図16(D)に示す構造を得ることができる。   Next, by irradiating ultraviolet light from the second substrate 3216 side, the adhesive strength of the double-sided tape used for the first adhesive layer 3215 is reduced, and the second substrate 3216 is separated from the element formation layer 3301 ( FIG. 16 (C)). Further, in this embodiment, the first adhesive layer 3215 and the organic resin layer 3214 can be dissolved and removed by washing the exposed surface with water, so that the structure shown in FIG. 16D can be obtained.

以上により、第1の基板3201上に形成され、複数のTFTで構成された集積回路を別の基板(第3の基板3218)上に作製することができる。   As described above, an integrated circuit formed over the first substrate 3201 and including a plurality of TFTs can be manufactured over another substrate (the third substrate 3218).

本実施例では、本発明の転写工程を含む作製方法であって、実施例9とはその一部が異なる場合について図17、図18を用いて説明する。   In this embodiment, a manufacturing method including the transfer step of the present invention, which is partially different from that in Embodiment 9, will be described with reference to FIGS.

図17(A)において、第1の基板3401上に金属層3402が積層され、その上に複数の接着体3403が形成される。   In FIG. 17A, a metal layer 3402 is stacked over a first substrate 3401, and a plurality of adhesive bodies 3403 are formed thereover.

なお、本実施例において、第1の基板3401としては、実施例9と同様のガラス基板(AN100)を用いることとする。また、金属層3402についても実施例9と同様にW(タングステン)を主成分とする金属層3402を用いることとする。なお、金属層3402は、スパッタリング法により成膜し、その膜厚は10nm〜200nm、好ましくは50nm〜75nmとすればよい。   Note that in this embodiment, a glass substrate (AN100) similar to that in Embodiment 9 is used as the first substrate 3401. Also, as in the ninth embodiment, a metal layer 3402 containing W (tungsten) as a main component is used for the metal layer 3402. Note that the metal layer 3402 is formed by a sputtering method and has a thickness of 10 nm to 200 nm, preferably 50 nm to 75 nm.

金属層3402の上に形成される接着体3403は、非晶質シリコン膜を成膜した後、これをパターニングすることにより形成される。   The adhesive 3403 formed over the metal layer 3402 is formed by forming an amorphous silicon film and then patterning the amorphous silicon film.

次に、酸化物層3404を形成する(図17(B))。本実施例では酸化シリコンからなる膜を酸化シリコンターゲットを用いたスパッタリング法により、膜厚150nm〜200nmで形成する。なお、酸化物層3404の膜厚は、金属層3402の膜厚の2倍以上とすることが望ましい。   Next, an oxide layer 3404 is formed (FIG. 17B). In this embodiment, a film made of silicon oxide is formed with a thickness of 150 nm to 200 nm by a sputtering method using a silicon oxide target. Note that the thickness of the oxide layer 3404 is preferably greater than or equal to twice the thickness of the metal layer 3402.

次に、酸化物層3404上に素子形成層3501が形成される(図17(C))。素子形成層3501には、集積回路を構成するTFT(pチャネル型TFT、またはnチャネル型TFT)が複数形成され、これらのTFTを接続する配線3411、絶縁膜3410等が含まれるものとする。なお、このような素子形成層の作製方法は、本発明において特に限定されるものではなく、実施例13で示すような作製方法の他、公知の作製方法を組み合わせて用いることができる。なお、TFTは、酸化物層3404上の半導体膜の一部に形成された不純物領域3405およびチャネル形成領域3406、絶縁膜3407、およびゲート電極3408により構成される。   Next, an element formation layer 3501 is formed over the oxide layer 3404 (FIG. 17C). The element formation layer 3501 includes a plurality of TFTs (p-channel TFTs or n-channel TFTs) included in an integrated circuit, and includes a wiring 3411 connecting these TFTs, an insulating film 3410, and the like. Note that a method for manufacturing such an element formation layer is not particularly limited in the present invention, and a known manufacturing method can be used in combination with the manufacturing method described in Example 13. Note that the TFT includes an impurity region 3405 and a channel formation region 3406 formed in part of the semiconductor film over the oxide layer 3404, an insulating film 3407, and a gate electrode 3408.

本実施例でも実施例9の場合と同様に素子形成層3501を形成する際に、少なくとも水素を含む材料膜(半導体膜または金属膜)を形成した後、水素を含む材料膜中に含まれる水素を拡散するための熱処理を行う。なお、この熱処理を行うことにより、金属層3402と酸化物層3404との間に結晶構造を有する金属酸化物からなる層(図示せず)が形成される。   In this embodiment, as in Embodiment 9, when forming the element formation layer 3501, at least a material film containing hydrogen (semiconductor film or metal film) is formed, and then hydrogen contained in the material film containing hydrogen is formed. Is performed for diffusing the heat. Note that by performing this heat treatment, a layer (not illustrated) including a metal oxide having a crystal structure is formed between the metal layer 3402 and the oxide layer 3404.

なお、この金属酸化物からなる層(図示せず)が金属層3402と酸化物層3404との界面に形成されることにより、後の工程での基板と素子形成層との剥離が容易になる。   Note that when a layer (not shown) made of this metal oxide is formed at the interface between the metal layer 3402 and the oxide layer 3404, the substrate and the element formation layer can be easily separated in a later step. .

一方、素子形成層3501を形成する途中の熱処理により、接着体3403と金属層3402との密着性を高めることができる。   On the other hand, the heat treatment in the course of forming the element formation layer 3501 can increase the adhesion between the bonding body 3403 and the metal layer 3402.

本実施例では、素子形成層3501に含まれる配線3411まで形成したところで、接着体3403を除去する。具体的には、ドライエッチング法により絶縁膜3410の一部と接着体3403とをエッチングし、開口部3412を形成する(図17(D))。   In this embodiment, after the wiring 3411 included in the element formation layer 3501 is formed, the adhesive 3403 is removed. Specifically, part of the insulating film 3410 and the adhesive 3403 are etched by a dry etching method, so that an opening 3412 is formed (FIG. 17D).

例えば、絶縁膜(3407、3409、3410)および酸化物層3404をエッチングする場合であって、これらが、酸化珪素で形成されている場合には、炭化フッ素(CF4)を主成分とするエッチングガスを用いてドライエッチングを行い、また接着体3403をエッチングする場合であって、接着体3403が珪素で形成されており、金属層(例えばW)との反応にも拘わらずその一部に珪素を主成分とする部分が残っている場合には、これを臭化水素(HBr)および塩素(Cl2)を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。さらに、接着体3403が珪素で形成されており、金属層(W)との反応によってその一部がシリサイド(WSi)を形成している場合には、これをフッ化硫黄(SF6)と臭化水素(HBr)を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。 For example, in the case where the insulating film (3407, 3409, 3410) and the oxide layer 3404 are etched, and these are formed using silicon oxide, the etching mainly includes fluorine carbide (CF 4 ). In the case where dry etching is performed using a gas and the adhesive 3403 is etched, the adhesive 3403 is formed of silicon, and a part of the adhesive is formed despite the reaction with the metal layer (for example, W). When a portion mainly composed of γ is left, it can be etched using an etching gas mainly composed of hydrogen bromide (HBr) and chlorine (Cl 2 ). Further, in the case where the adhesive body 3403 is formed of silicon and a part thereof forms silicide (WSi) by a reaction with the metal layer (W), this is converted to sulfur fluoride (SF 6 ) and odor. Etching can be performed using an etching gas containing hydrogen chloride (HBr) as a main component.

次に、開口部3412を埋め、素子形成層3501の表面を平坦化するために絶縁膜3413を形成する(図17(E))。なお、本実施例では、プラズマCVD法により形成された膜厚1〜3μmの窒化酸化シリコン膜を用いる。勿論、この絶縁膜は窒化酸化シリコン膜に限定されるものでなく、窒化シリコン、窒化シリコン、酸化シリコンといった絶縁材料や、アクリル、ポリイミド、ポリアミドなどの有機絶縁材料からなる単層構造や、これらを組み合わせた積層構造としても良い。   Next, an insulating film 3413 is formed to fill the opening 3412 and planarize the surface of the element formation layer 3501 (FIG. 17E). Note that in this embodiment, a silicon nitride oxide film having a thickness of 1 to 3 μm formed by a plasma CVD method is used. Of course, this insulating film is not limited to a silicon nitride oxide film, but may be an insulating material such as silicon nitride, silicon nitride, or silicon oxide, or a single-layer structure made of an organic insulating material such as acryl, polyimide, or polyamide. A stacked structure may be used in combination.

なお、絶縁膜3413により素子形成層3501の表面を平坦化した後の工程である(1)素子形成層3501の上に有機樹脂層を形成し、その上に第1の接着層を介して補助基板である第2の基板を貼り付ける工程、(2)素子形成層501から第1の基板3401を物理的手段により補助基板(第2の基板)が貼り付けられた素子形成層3501から引き剥がす工程、(3)第2の接着層を形成し、第2の接着層を介して第3の基板と酸化物層(及び素子形成層)とを接着する工程、および(4)素子形成層から第2の基板を分離させる工程、については実施例9に示すものと同様の材料を用いて、同様の方法により形成することができるので説明は省略することとする。   Note that this is a step after the surface of the element formation layer 3501 is flattened by the insulating film 3413. (1) An organic resin layer is formed on the element formation layer 3501 and an auxiliary resin layer is provided thereon via a first adhesive layer. A step of attaching a second substrate, which is a substrate, (2) peeling off the first substrate 3401 from the element formation layer 501 from the element formation layer 3501 to which the auxiliary substrate (the second substrate) is attached by physical means (3) forming a second adhesive layer, bonding the third substrate and the oxide layer (and the element forming layer) via the second adhesive layer, and (4) starting from the element forming layer. The step of separating the second substrate can be formed using a material similar to that described in Embodiment 9 and by a similar method, and a description thereof will not be repeated.

以上により、素子形成層3501が第2の接着層3417を介して第3の基板3418上に転写された図18(A)に示す構造を得ることができる。   As described above, the structure illustrated in FIG. 18A in which the element formation layer 3501 is transferred to the third substrate 3418 through the second adhesive layer 3417 can be obtained.

また、本実施例では、図17(D)において開口部3412を形成した後、絶縁膜3419を形成することにより、図18(B)に示す構造を形成しても良い。   In this embodiment, the structure illustrated in FIG. 18B may be formed by forming the opening 3412 in FIG. 17D and then forming the insulating film 3419.

以上により、第1の基板3401上に形成され、複数のTFTで構成された集積回路を別の基板(第3の基板3418)上に作製することができる。   As described above, an integrated circuit formed over the first substrate 3401 and including a plurality of TFTs can be manufactured over another substrate (the third substrate 3418).

本実施例では、本発明の転写工程を含む作製方法であって、実施例9や実施例10とはその一部が異なる場合について図19、20を用いて説明する。   In this embodiment, a manufacturing method including the transfer step of the present invention, which is partially different from Embodiments 9 and 10, will be described with reference to FIGS.

図19(A)において、第1の基板3601上に金属層3602が積層され、その上に酸化物層3603が形成される。   In FIG. 19A, a metal layer 3602 is stacked over a first substrate 3601, and an oxide layer 3603 is formed thereover.

なお、本実施例において、第1の基板3601としては、実施例9と同様のガラス基板(AN100)を用いることとする。また、金属層3602についても実施例9と同様にW(タングステン)を主成分とする金属層3602を用いることとする。なお、金属層3602は、スパッタリング法により成膜し、その膜厚は10nm〜200nm、好ましくは50nm〜75nmとすればよい。   In this embodiment, a glass substrate (AN100) similar to that in Embodiment 9 is used as the first substrate 3601. Also, as in the ninth embodiment, a metal layer 3602 containing W (tungsten) as a main component is used for the metal layer 3602. Note that the metal layer 3602 is formed by a sputtering method and has a thickness of 10 nm to 200 nm, preferably 50 nm to 75 nm.

金属層3602の上に形成される酸化物層3603は、酸化シリコンからなる膜を酸化シリコンターゲットを用いたスパッタリング法により、膜厚150nm〜200nmで形成する。なお、酸化物層3603の膜厚は、金属層3602の膜厚の2倍以上とすることが望ましい。また、本実施例において、酸化物層3603は、パターニングにより複数の島状に分離形成される。   The oxide layer 3603 formed over the metal layer 3602 is formed using a silicon oxide target with a thickness of 150 nm to 200 nm by a sputtering method using a silicon oxide target. Note that the thickness of the oxide layer 3603 is preferably twice or more the thickness of the metal layer 3602. In this embodiment, the oxide layer 3603 is formed in a plurality of islands by patterning.

次に、酸化物層3603を覆って、半導体膜3604が形成される。本実施例では、非晶質シリコン膜をプラズマCVD法により成膜することにより形成される(図19(A))。そして、この半導体膜3604をパターニングすることにより、酸化物層3603上に形成される半導体a(3605)、分離形成された2つの酸化物層3603の間に形成された半導体b(3606)が得られる。なお、ここで形成される半導体a(3605)は、後で形成されるTFTの不純物領域およびチャネル形成領域となり、半導体b(3606)が、本発明における接着体となる。   Next, a semiconductor film 3604 is formed to cover the oxide layer 3603. In this embodiment, an amorphous silicon film is formed by a plasma CVD method (FIG. 19A). Then, by patterning the semiconductor film 3604, a semiconductor a (3605) formed over the oxide layer 3603 and a semiconductor b (3606) formed between two separated oxide layers 3603 are obtained. Can be Note that the semiconductor a (3605) formed here becomes an impurity region and a channel formation region of a TFT to be formed later, and the semiconductor b (3606) becomes an adhesive in the present invention.

すなわち、本発明では、TFTの一部を形成する半導体a(3605)と、接着体を形成する半導体b(3606)が同時に形成される点に特徴がある。   That is, the present invention is characterized in that the semiconductor a (3605) forming a part of the TFT and the semiconductor b (3606) forming the adhesive are formed at the same time.

次に、半導体a(3605)を一部に含む素子形成層3701が形成される(図19(C))。素子形成層3701には、集積回路を構成するTFT(pチャネル型TFT、またはnチャネル型TFT)が複数形成され、これらのTFTを接続する配線3613、絶縁膜3612等が含まれるものとする。なお、TFTを含む素子形成層の作製方法は、本発明において特に限定されるものではなく、実施例13で示すような作製方法の他、公知の作製方法を組み合わせて用いることができる。なお、TFTは、酸化物層3603上の半導体a(3605)の一部に形成された不純物領域3607およびチャネル形成領域3608、ゲート絶縁膜3609、およびゲート電極3610により構成される。   Next, an element formation layer 3701 partially including the semiconductor a (3605) is formed (FIG. 19C). The element formation layer 3701 is formed with a plurality of TFTs (p-channel TFTs or n-channel TFTs) included in an integrated circuit, and includes a wiring 3613 connecting these TFTs, an insulating film 3612, and the like. Note that a method for manufacturing an element formation layer including a TFT is not particularly limited in the present invention, and a known manufacturing method can be used in combination with the manufacturing method described in Embodiment 13. Note that the TFT includes an impurity region 3607 and a channel formation region 3608 formed in part of the semiconductor a (3605) over the oxide layer 3603, a gate insulating film 3609, and a gate electrode 3610.

本実施例でも実施例9の場合と同様に素子形成層3701を形成する際に、少なくとも水素を含む材料膜(半導体膜または金属膜)を形成した後、水素を含む材料膜中に含まれる水素を拡散するための熱処理を行う。なお、この熱処理を行うことにより、金属層3602と酸化物層3603との間に結晶構造を有する金属酸化物からなる層(図示せず)が形成される。   In this embodiment, as in Embodiment 9, when forming the element formation layer 3701, after forming at least a material film containing hydrogen (semiconductor film or metal film), hydrogen contained in the material film containing hydrogen is used. Is performed for diffusing the heat. Note that by performing this heat treatment, a layer (not illustrated) including a metal oxide having a crystal structure is formed between the metal layer 3602 and the oxide layer 3603.

なお、この金属酸化物からなる層(図示せず)が金属層3602と酸化物層3603との界面に形成されることにより、後の工程での第1の基板3601と素子形成層3701との剥離が容易になる。   Note that a layer (not shown) made of the metal oxide is formed at the interface between the metal layer 3602 and the oxide layer 3603, so that the first substrate 3601 and the element formation layer 3701 in a later step are separated. Separation is facilitated.

一方、素子形成層3701を形成する途中の熱処理により、接着体である半導体b(3606)と金属層3602との密着性を高めることができる。   On the other hand, by the heat treatment in the course of forming the element formation layer 3701, the adhesiveness between the semiconductor b (3606) as an adhesive and the metal layer 3602 can be increased.

本実施例では、素子形成層3701に含まれる配線3613まで形成したところで、半導体b(3606)を除去する(図19(D))。具体的には、ドライエッチング法により絶縁膜3612の一部と半導体b(3606)とをエッチングし、開口部3614を形成する。   In this embodiment, after the wiring 3613 included in the element formation layer 3701 is formed, the semiconductor b (3606) is removed (FIG. 19D). Specifically, an opening 3614 is formed by etching part of the insulating film 3612 and the semiconductor b (3606) by a dry etching method.

例えば、絶縁膜(3609、3611、3612)および酸化物層3603をエッチングする場合であって、これらが、酸化珪素で形成されている場合には、炭化フッ素(CF4)を主成分とするエッチングガスを用いてドライエッチングを行い、また接着体である半導体b(3606)をエッチングする場合であって、半導体b(3606)が珪素で形成されており、金属層(例えばW)との反応にも拘わらずその一部に珪素を主成分とする部分が残っている場合には、これを臭化水素(HBr)および塩素(Cl2)を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。さらに、半導体b(3606)が珪素で形成されており、金属層(W)との反応によってその一部がシリサイド(WSi)を形成している場合には、これをフッ化硫黄(SF6)と臭化水素(HBr)を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。 For example, in the case where the insulating films (3609, 3611, 3612) and the oxide layer 3603 are etched, and these are formed using silicon oxide, the etching mainly includes fluorine carbide (CF 4 ). In the case where dry etching is performed using a gas and the semiconductor b (3606) as an adhesive is etched, the semiconductor b (3606) is formed of silicon, and the semiconductor b (3606) reacts with a metal layer (for example, W). Nevertheless, if a portion containing silicon as a main component remains in a part thereof, it can be etched using an etching gas containing hydrogen bromide (HBr) and chlorine (Cl 2 ) as a main component. it can. Further, when the semiconductor b (3606) is formed of silicon and a part thereof forms silicide (WSi) by a reaction with the metal layer (W), the semiconductor b (3606) is converted to sulfur fluoride (SF 6 ). And an etching gas containing hydrogen bromide (HBr) as a main component.

次に、開口部3614を埋め、素子形成層3701の表面を平坦化するために絶縁膜3615を形成する(図19(E))。なお、本実施例では、プラズマCVD法により形成された膜厚1〜3μmの窒化酸化シリコン膜を用いる。勿論、この絶縁膜は窒化酸化シリコン膜に限定されるものでなく、窒化シリコン、窒化シリコン、酸化シリコンといった絶縁材料や、アクリル、ポリイミド、ポリアミドなどの有機絶縁材料からなる単層構造や、これらを組み合わせた積層構造としても良い。   Next, an insulating film 3615 is formed to fill the opening 3614 and planarize the surface of the element formation layer 3701 (FIG. 19E). Note that in this embodiment, a silicon nitride oxide film having a thickness of 1 to 3 μm formed by a plasma CVD method is used. Of course, this insulating film is not limited to a silicon nitride oxide film, but may be an insulating material such as silicon nitride, silicon nitride, or silicon oxide, or a single-layer structure made of an organic insulating material such as acryl, polyimide, or polyamide. A stacked structure may be used in combination.

なお、絶縁膜3615により素子形成層3701の表面を平坦化した後の工程である(1)素子形成層3701の上に有機樹脂層を形成し、その上に第1の接着層を介して補助基板である第2の基板を貼り付ける工程、(2)素子形成層3701から第1の基板3601を物理的手段により補助基板(第2の基板)が貼り付けられた素子形成層3701から引き剥がす工程、(3)第2の接着層を形成し、第2の接着層を介して第3の基板と酸化物層(及び素子形成層)とを接着する工程、および(4)素子形成層から第2の基板を分離させる工程、については実施例9に示すものと同様の材料を用いて、同様の方法により形成することができるので説明は省略することとする。   Note that this is a step after the surface of the element formation layer 3701 is planarized by the insulating film 3615. (1) An organic resin layer is formed on the element formation layer 3701, and an auxiliary resin layer is provided thereon via a first adhesive layer. A step of attaching a second substrate, which is a substrate, (2) peeling the first substrate 3601 from the element formation layer 3701 from the element formation layer 3701 to which the auxiliary substrate (the second substrate) is attached by physical means (3) forming a second adhesive layer, bonding the third substrate and the oxide layer (and the element forming layer) via the second adhesive layer, and (4) starting from the element forming layer. The step of separating the second substrate can be formed using a material similar to that described in Embodiment 9 and by a similar method, and a description thereof will not be repeated.

以上により、素子形成層3701が第2の接着層3617を介して第3の基板3618上に転写された図20(A)に示す構造を得ることができる。   As described above, a structure illustrated in FIG. 20A in which the element formation layer 3701 is transferred to the third substrate 3618 through the second adhesive layer 3617 can be obtained.

また、本実施例では、図19(D)において開口部3614を形成した後、絶縁膜3800を形成することにより、図20(B)に示す構造を形成しても良い。   In this embodiment, the structure illustrated in FIG. 20B may be formed by forming the opening 3614 in FIG. 19D and then forming the insulating film 3800.

以上により、第1の基板3601上に形成され、複数のTFTで構成された集積回路を別の基板(第3の基3618板)上に作製することができる。   As described above, an integrated circuit formed over the first substrate 3601 and including a plurality of TFTs can be manufactured over another substrate (a third base 3618 plate).

本実施例では、本発明における接着体の配置およびその形状について、図21を用いて説明する。   In this embodiment, the arrangement and the shape of the adhesive in the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明では、図21(A)に示すように基板3801上に形成された素子形成層3802が、物理的手段によって剥離され、別の基板上に貼付けられることにより、転写が行われる。なお、図21(A)の場合には、素子形成層3802は、矢印の方向に剥離されるものとする。   In the present invention, as shown in FIG. 21A, transfer is performed by separating an element formation layer 3802 formed over a substrate 3801 by physical means and attaching the element formation layer 3802 to another substrate. Note that in the case of FIG. 21A, the element formation layer 3802 is separated in the direction of the arrow.

そこで、素子形成層3802に形成される接着体の配置および形状について、素子形成層3802の一部である領域3803に素子形成層3802の作製途中に形成され、剥離直前に除去される接着体の配置および形状の一例を図21(B)〜図21(D)に示す。   Therefore, regarding the arrangement and shape of the adhesive formed in the element formation layer 3802, the adhesive formed in the region 3803 which is a part of the element formation layer 3802 during the production of the element formation layer 3802 and removed immediately before peeling is used. Examples of the arrangement and the shape are shown in FIGS.

図21(B)では、集積回路3804が複数形成される領域3803において、剥離方向XX’に配列される集積回路3804の間に四角形状の接着体3805が形成される場合について示す。なお、この場合、四角形状の接着体3805が長方形を有し、剥離方向AA’と平行に長方形の長辺が並ぶように配置されるのがより好ましい。このように接着体3805を四角形状とすることにより、接着体3805を除去した後、素子形成層3802を基板3801から容易に剥離することができる。   FIG. 21B illustrates a case where a quadrangular adhesive 3805 is formed between integrated circuits 3804 arranged in the peeling direction XX 'in a region 3803 where a plurality of integrated circuits 3804 are formed. In this case, it is more preferable that the quadrangular adhesive 3805 has a rectangular shape and the rectangular long sides are arranged in parallel with the peeling direction AA '. By forming the bonding body 3805 in a square shape in this manner, the element formation layer 3802 can be easily separated from the substrate 3801 after the bonding body 3805 is removed.

図21(C)では、集積回路3806が複数形成される領域3803において、剥離方向AA’に配列される集積回路3806の間に三角形状の接着体3807が形成される場合について示す。なお、この場合、三角形状の接着体3807の底辺が、剥離方向XX’と垂直になるように配置されるのがより好ましい。このように接着体3807を三角形状とした場合にも、接着体3807を除去した後、素子形成層3802を基板3801から容易に剥離することができる。   FIG. 21C illustrates a case where a triangular adhesive 3807 is formed between the integrated circuits 3806 arranged in the separation direction AA 'in a region 3803 where a plurality of integrated circuits 3806 are formed. Note that, in this case, it is more preferable that the bottom side of the triangular adhesive body 3807 is arranged so as to be perpendicular to the peeling direction XX '. Even when the bonding body 3807 has a triangular shape in this manner, the element formation layer 3802 can be easily separated from the substrate 3801 after the bonding body 3807 is removed.

図21(D)では、集積回路3808が複数形成される領域3803において、剥離方向XX’に複数配列される集積回路3808の列と列との間にライン状の接着体3809が形成される場合について示す。なお、この場合、ライン状の接着体3809は、剥離方向XX’に複数の集積回路3808が配列されるのと同じ長さで形成しても良いが、集積回路38081つ分の長さで形成しても良い。このように接着体3809をライン状とした場合にも、接着体3807を除去した後、素子形成層3802を基板3801から容易に剥離することができる。   In FIG. 21D, in a region 3803 where a plurality of integrated circuits 3808 are formed, a line-shaped adhesive body 3809 is formed between rows of the integrated circuits 3808 which are arranged in a separation direction XX ′. It shows about. Note that in this case, the linear adhesive body 3809 may be formed in the same length as the plurality of integrated circuits 3808 are arranged in the peeling direction XX ′, but is formed in a length corresponding to one integrated circuit 38081. You may. In this manner, even when the adhesive 3809 is formed in a line shape, the element formation layer 3802 can be easily separated from the substrate 3801 after the adhesive 3807 is removed.

なお、本実施例で示した接着体の配置および形状は、本発明における好ましい一例に過ぎず、本発明の接着体の形状を何ら限定するものではない。   It should be noted that the arrangement and shape of the adhesive shown in this example are merely preferred examples of the present invention, and do not limit the shape of the adhesive of the present invention at all.

本実施例では、同一基板上にnチャネル型TFT及びpチャネル型TFTを同時に作製する方法について、図22、図23を用いて説明する。   In this embodiment, a method for simultaneously manufacturing an n-channel TFT and a p-channel TFT on the same substrate will be described with reference to FIGS.

基板3901上に金属層3902が形成され、その上に接着体3903が形成される。   A metal layer 3902 is formed over a substrate 3901, and an adhesive 3903 is formed thereon.

本実施例では、基板3901として、ガラス基板(#1737)を用い、金属層3902には、実施例9と同様にタングステン(W)を主成分とする金属材料を用いる。なお、接着体3903は、後で形成される集積回路(複数のTFTを含む)の間に配置されるように所望の形状にパターニングされ、形成される。   In this embodiment, a glass substrate (# 1737) is used as the substrate 3901, and a metal material mainly containing tungsten (W) is used for the metal layer 3902 as in the ninth embodiment. Note that the adhesive 3903 is patterned and formed into a desired shape so as to be disposed between integrated circuits (including a plurality of TFTs) to be formed later.

次に金属層3902および接着体3903上に下地絶縁膜としても機能する酸化物層3904を形成する。本実施例では、プラズマCVD法で成膜温度300℃、原料ガスSiH4、N2Oから作製される酸化窒化シリコン膜(組成比Si=32%、O=59%、N=7%、H=2%)を100nmの厚さに成膜することにより、酸化物層3904を形成する。 Next, an oxide layer 3904 which also functions as a base insulating film is formed over the metal layer 3902 and the adhesive 3903. In this embodiment, a film formation temperature 300 ° C. by a plasma CVD method, a raw material gas SiH 4, N 2 O silicon oxynitride made from film (composition ratio Si = 32%, O = 59 %, N = 7%, H = 2%) to a thickness of 100 nm, so that an oxide layer 3904 is formed.

さらに、大気解放せず連続的にプラズマCVD法で成膜温度300℃、成膜ガスSiH4で非晶質構造を有する半導体層(ここでは非晶質シリコン層)を54nmの厚さで形成する。この非晶質シリコン層は水素を含んでおり、後の熱処理によって水素を拡散させ、物理的手段で酸化物層の層内、あるいは界面において剥離することができる。 Furthermore, a semiconductor layer having an amorphous structure (here, an amorphous silicon layer) is formed to a thickness of 54 nm by a plasma CVD method continuously at a film forming temperature of 300 ° C. and a film forming gas of SiH 4 without opening to the atmosphere. . This amorphous silicon layer contains hydrogen, and hydrogen can be diffused by a heat treatment performed later, and can be separated in the oxide layer or at the interface by physical means.

次に、重量換算で10ppmのニッケルを含む酢酸ニッケル塩溶液をスピナーで塗布する。塗布に代えてスパッタ法でニッケル元素を全面に散布する方法を用いてもよい。次いで、加熱処理を行い結晶化させて結晶構造を有する半導体膜(ここではポリシリコン層)を形成する。ここでは脱水素化のための熱処理(500℃、1時間)の後、結晶化のための熱処理(550℃、4時間)を行って結晶構造を有するシリコン膜を得る。また、この脱水素化のための熱処理(500℃、1時間)は、非晶質シリコン膜に含まれる水素を金属層3902と酸化物層3904との界面に拡散する熱処理を兼ねている。なお、ここではシリコンの結晶化を助長する金属元素としてニッケルを用いた結晶化技術を用いるが、他の公知の結晶化技術、例えば固相成長法やレーザー結晶化法を用いてもよい。   Next, a nickel acetate salt solution containing 10 ppm by weight of nickel is applied by a spinner. Instead of coating, a method of spraying a nickel element over the entire surface by a sputtering method may be used. Next, a semiconductor film (here, a polysilicon layer) having a crystal structure is formed by heat treatment and crystallization. Here, after a heat treatment for dehydrogenation (500 ° C., 1 hour), a heat treatment for crystallization (550 ° C., 4 hours) is performed to obtain a silicon film having a crystal structure. The heat treatment for dehydrogenation (at 500 ° C. for one hour) also serves as a heat treatment for diffusing hydrogen contained in the amorphous silicon film to the interface between the metal layer 3902 and the oxide layer 3904. Although a crystallization technique using nickel as a metal element for promoting crystallization of silicon is used here, other known crystallization techniques, for example, a solid phase growth method or a laser crystallization method may be used.

次に、結晶構造を有するシリコン膜表面の酸化膜を希フッ酸等で除去した後、結晶化率を高め、結晶粒内に残される欠陥を補修するためのレーザー光(XeCl:波長308nm)の照射を大気中、または酸素雰囲気中で行う。レーザー光には波長400nm以下のエキシマレーザー光や、YAGレーザーの第2高調波、第3高調波を用いる。ここでは、繰り返し周波数10〜1000Hz程度のパルスレーザー光を用い、当該レーザー光を光学系にて100〜500mJ/cm2に集光し、90〜95%のオーバーラップ率をもって照射し、シリコン膜表面を走査させればよい。ここでは、繰り返し周波数30Hz、エネルギー密度470mJ/cm2でレーザー光の照射を大気中で行う。 Next, after removing the oxide film on the surface of the silicon film having a crystal structure with dilute hydrofluoric acid or the like, a laser beam (XeCl: wavelength 308 nm) for increasing the crystallization rate and repairing defects remaining in the crystal grains is used. Irradiation is performed in the air or in an oxygen atmosphere. Excimer laser light having a wavelength of 400 nm or less, or the second and third harmonics of a YAG laser is used as the laser light. Here, a pulse laser beam having a repetition frequency of about 10 to 1000 Hz is used, and the laser beam is condensed to 100 to 500 mJ / cm 2 by an optical system and irradiated with an overlap ratio of 90 to 95%, and the silicon film surface is irradiated. May be scanned. Here, laser light irradiation is performed in the atmosphere at a repetition frequency of 30 Hz and an energy density of 470 mJ / cm 2 .

なお、大気中、または酸素雰囲気中で行うため、レーザー光の照射により表面に酸化膜が形成される。なお、ここではパルスレーザーを用いる例を示したが、連続発振のレーザーを用いてもよく、非晶質半導体膜の結晶化に際し、大粒径に結晶を得るためには、連続発振が可能な固体レーザーを用い、基本波の第2高調波〜第4高調波を適用するのが好ましい。代表的には、Nd:YVO4レーザー(基本波1064nm)の第2高調波(532nm)や第3高調波(355nm)を適用すればよい。連続発振のレーザーを用いる場合には、出力10Wの連続発振のYVO4レーザから射出されたレーザー光を非線形光学素子により高調波に変換する。また、共振器の中にYVO4結晶と非線形光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。そして、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザー光に成形して、被処理体に照射する。このときのエネルギー密度は0.01〜100MW/cm2程度(好ましくは0.1〜10MW/cm2)が必要である。そして、10〜2000cm/s程度の速度でレーザー光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射すればよい。 Note that an oxide film is formed on the surface by laser light irradiation because the irradiation is performed in the air or in an oxygen atmosphere. Although an example using a pulse laser is described here, a continuous wave laser may be used. In crystallizing an amorphous semiconductor film, continuous oscillation is possible in order to obtain a crystal with a large grain size. It is preferable to use a solid-state laser and apply the second to fourth harmonics of the fundamental wave. Typically, Nd: YVO 4 may be applied laser (fundamental wave 1064 nm) second harmonic (532 nm) or the third harmonic (355 nm). When a continuous wave laser is used, laser light emitted from a continuous wave YVO 4 laser having an output of 10 W is converted into a harmonic by a nonlinear optical element. There is also a method in which a YVO 4 crystal and a nonlinear optical element are put in a resonator to emit a harmonic. Then, the laser beam is preferably shaped into a rectangular or elliptical laser beam on the irradiation surface by an optical system, and the laser beam is irradiated on the object. At this time, the energy density of approximately 0.01 to 100 MW / cm 2 (preferably 0.1 to 10 MW / cm 2) is required. Then, irradiation may be performed by moving the semiconductor film relatively to the laser beam at a speed of about 10 to 2000 cm / s.

次に、上記レーザー光の照射により形成された酸化膜に加え、オゾン水で表面を120秒処理して合計1〜5nmの酸化膜からなるバリア層を形成する。本実施の形態ではオゾン水を用いてバリア層を形成するが、酸素雰囲気下の紫外線の照射で結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法や酸素プラズマ処理により結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法やプラズマCVD法やスパッタ法や蒸着法などで1〜10nm程度の酸化膜を堆積してバリア層を形成してもよい。また、バリア層を形成する前にレーザー光の照射により形成された酸化膜を除去してもよい。   Next, in addition to the oxide film formed by the laser light irradiation, the surface is treated with ozone water for 120 seconds to form a barrier layer made of an oxide film having a total of 1 to 5 nm. In this embodiment mode, the barrier layer is formed using ozone water. A method of oxidizing the surface of the semiconductor film having a crystal structure by irradiation with ultraviolet light in an oxygen atmosphere or the surface of the semiconductor film having a crystal structure by oxygen plasma treatment A barrier layer may be formed by depositing an oxide film of about 1 to 10 nm by a method of oxidizing, a plasma CVD method, a sputtering method, an evaporation method, or the like. Further, before forming the barrier layer, an oxide film formed by laser light irradiation may be removed.

次に、バリア層上にスパッタリング法にてゲッタリングサイトとなるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を10nm〜400nm、ここでは膜厚100nmで成膜する。本実施例では、アルゴン元素を含む非晶質シリコン膜は、シリコンターゲットを用いてアルゴンを含む雰囲気下で形成する。プラズマCVD法を用いてアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を形成する場合、成膜条件は、モノシランとアルゴンの流量比(SiH4:Ar)を1:99とし、成膜圧力を6.665Pa(0.05Torr)とし、RFパワー密度を0.087W/cm2とし、成膜温度を350℃とする。 Next, an amorphous silicon film containing an argon element serving as a gettering site is formed to a thickness of 10 nm to 400 nm, here, 100 nm over the barrier layer by a sputtering method. In this embodiment, the amorphous silicon film containing an argon element is formed in an atmosphere containing argon using a silicon target. When an amorphous silicon film containing an argon element is formed by a plasma CVD method, the film forming conditions are as follows: a flow rate ratio of monosilane to argon (SiH 4 : Ar) is 1:99, and a film forming pressure is 6.665 Pa. (0.05 Torr), the RF power density is 0.087 W / cm 2 , and the film formation temperature is 350 ° C.

その後、650℃に加熱された炉に入れて3分の熱処理を行いゲッタリングして、結晶構造を有する半導体膜中のニッケル濃度を低減する。炉に代えてランプアニール装置を用いてもよい。   After that, heat treatment is performed in a furnace heated to 650 ° C. for 3 minutes to perform gettering to reduce the nickel concentration in the semiconductor film having a crystal structure. A lamp annealing device may be used instead of the furnace.

次に、バリア層をエッチングストッパーとして、ゲッタリングサイトであるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を選択的に除去した後、バリア層を希フッ酸で選択的に除去する。なお、ゲッタリングの際、ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があるため、酸化膜からなるバリア層をゲッタリング後に除去することが望ましい。   Next, after the amorphous silicon film containing an argon element, which is a gettering site, is selectively removed using the barrier layer as an etching stopper, the barrier layer is selectively removed with dilute hydrofluoric acid. Note that at the time of gettering, since nickel tends to move to a region having a high oxygen concentration, it is desirable to remove the barrier layer made of an oxide film after gettering.

次いで、得られた結晶構造を有するシリコン膜(ポリシリコン膜とも呼ばれる)の表面にオゾン水で薄い酸化膜を形成した後、レジストからなるマスクを形成し、所望の形状にエッチング処理して島状に分離された半導体層3905、3906を形成する。半導体層3905、3906を形成した後、レジストからなるマスクを除去する(図22(A))。   Next, after forming a thin oxide film with ozone water on the surface of the obtained silicon film having a crystal structure (also called a polysilicon film), a mask made of a resist is formed, and an etching process is performed into a desired shape to form an island. To form separated semiconductor layers 3905 and 3906. After the formation of the semiconductor layers 3905 and 3906, the resist mask is removed (FIG. 22A).

次に、フッ酸を含むエッチャントで酸化膜を除去すると同時にシリコン膜(半導体層3905、3906)の表面を洗浄した後、ゲート絶縁膜3907となるシリコンを主成分とする絶縁膜を形成する。本実施例では、プラズマCVD法により115nmの厚さで酸化シリコン膜を形成する(図22(B))。   Next, the oxide film is removed with an etchant containing hydrofluoric acid, and at the same time, the surface of the silicon film (semiconductor layers 3905 and 3906) is washed. Then, an insulating film containing silicon as a main component which is to be a gate insulating film 3907 is formed. In this embodiment, a silicon oxide film is formed with a thickness of 115 nm by a plasma CVD method (FIG. 22B).

さらに、ゲート絶縁膜3907上に膜厚20〜100nmの第1の導電膜3908と、膜厚100〜400nmの第2の導電膜3909とを積層形成する。本実施例では、ゲート絶縁膜3907上に第1の導電膜3908となる膜厚50nmの窒化タンタル膜、第2の導電膜3909となる膜厚370nmのタングステン膜を順次積層する。   Further, a first conductive film 3908 having a thickness of 20 to 100 nm and a second conductive film 3909 having a thickness of 100 to 400 nm are formed over the gate insulating film 3907. In this embodiment, a 50-nm-thick tantalum nitride film to be the first conductive film 3908 and a 370-nm-thick tungsten film to be the second conductive film 3909 are sequentially stacked over the gate insulating film 3907.

なお、第1の導電膜3908及び第2の導電膜3909を形成する導電性材料としてはTa、W、Ti、Mo、Al、Cu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もしくは化合物材料を用いることができる。また、第1の導電膜3908及び第2の導電膜3909としてリン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜や、AgPdCu合金を用いてもよい。また、2層構造に限定されず、例えば、膜厚50nmのタングステン膜、膜厚500nmのアルミニウムとシリコンの合金(Al−Si)膜、膜厚30nmの窒化チタン膜を順次積層した3層構造としてもよい。また、3層構造とする場合、第1の導電膜のタングステンに代えて窒化タングステンを用いてもよいし、第2の導電膜のアルミニウムとシリコンの合金(Al−Si)膜に代えてアルミニウムとチタンの合金膜(Al−Ti)を用いてもよいし、第3の導電膜の窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよい。また、単層構造であってもよい。   Note that a conductive material for forming the first conductive film 3908 and the second conductive film 3909 is an element selected from Ta, W, Ti, Mo, Al, and Cu, or an alloy material containing the above element as a main component. Alternatively, a compound material can be used. Alternatively, a semiconductor film typified by a polycrystalline silicon film doped with an impurity element such as phosphorus or an AgPdCu alloy may be used for the first conductive film 3908 and the second conductive film 3909. The structure is not limited to a two-layer structure. For example, a three-layer structure in which a 50-nm-thick tungsten film, a 500-nm-thick aluminum-silicon alloy (Al-Si) film, and a 30-nm-thick titanium nitride film are sequentially stacked. Is also good. In the case of a three-layer structure, tungsten nitride may be used instead of tungsten of the first conductive film, or aluminum may be used instead of an aluminum-silicon alloy (Al-Si) film of the second conductive film. A titanium alloy film (Al-Ti) may be used, or a titanium film may be used instead of the titanium nitride film of the third conductive film. Further, it may have a single-layer structure.

次に、図22(C)に示すように光露光工程によりレジストからなるマスク3910、3911を形成し、ゲート電極及び配線を形成するための第1のエッチング処理を行う。第1のエッチング処理では第1及び第2のエッチング条件で行う。エッチングにはICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型プラズマ)エッチング法を用いると良い。ICPエッチング法を用い、エッチング条件(コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度等)を適宜調節することによって所望のテーパー形状に膜をエッチングすることができる。なお、エッチング用ガスとしては、Cl2、BCl3、SiCl4、CCl4などを代表とする塩素系ガスまたはCF4、SF6、NF3などを代表とするフッ素系ガス、またはO2を適宜用いることができる。 Next, as shown in FIG. 22C, masks 3910 and 3911 made of resist are formed by a light exposure process, and a first etching process for forming a gate electrode and a wiring is performed. The first etching process is performed under the first and second etching conditions. It is preferable to use an ICP (Inductively Coupled Plasma) etching method for the etching. The film is formed into a desired tapered shape by appropriately adjusting the etching conditions (the amount of power applied to the coil-type electrode, the amount of power applied to the electrode on the substrate side, the temperature of the electrode on the substrate side, etc.) using the ICP etching method. Can be etched. As the etching gas, a chlorine-based gas typified by Cl 2 , BCl 3 , SiCl 4 , CCl 4 , a fluorine-based gas typified by CF 4 , SF 6 , NF 3 , or the like, or O 2 is appropriately used. Can be used.

本実施例では、基板側(試料ステージ)にも150WのRF(13.56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。なお、基板側の電極面積サイズは、12.5cm×12.5cmであり、コイル型の電極面積サイズ(ここではコイルの設けられた石英円板)は、直径25cmの円板である。この第1のエッチング条件によりW膜をエッチングして第1の導電層の端部をテーパー形状とする。第1のエッチング条件でのWに対するエッチング速度は200.39nm/min、TaNに対するエッチング速度は80.32nm/minであり、TaNに対するWの選択比は約2.5である。また、この第1のエッチング条件によって、Wのテーパー角は、約26°となる。この後、レジストからなるマスク3910、3911を除去せずに第2のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにCF4とCl2とを用い、それぞれのガス流量比を30/30(sccm)とし、1Paの圧力でコイル型の電極に500WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成して約30秒程度のエッチングを行った。基板側(試料ステージ)にも20WのRF(13.56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。CF4とCl2を混合した第2のエッチング条件ではW膜及びTaN膜とも同程度にエッチングされる。第2のエッチング条件でのWに対するエッチング速度は58.97nm/min、TaNに対するエッチング速度は66.43nm/minである。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするためには、10〜20%程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。 In this embodiment, RF (13.56 MHz) power of 150 W is also applied to the substrate side (sample stage), and a substantially negative self-bias voltage is applied. The electrode area size on the substrate side is 12.5 cm × 12.5 cm, and the coil-type electrode area size (here, a quartz disk provided with a coil) is a disk having a diameter of 25 cm. The W film is etched under the first etching conditions to make the end of the first conductive layer tapered. Under the first etching conditions, the etching rate for W is 200.39 nm / min, the etching rate for TaN is 80.32 nm / min, and the selectivity ratio of W to TaN is about 2.5. Further, the taper angle of W becomes about 26 ° under the first etching condition. Thereafter, the masks 3910 and 3911 made of resist are changed to the second etching condition without being removed, and CF 4 and Cl 2 are used as etching gases, and the respective gas flow rates are set to 30/30 (sccm). A 500 W RF (13.56 MHz) power was applied to the coil-type electrode at a pressure of 1 Pa to generate plasma, and etching was performed for about 30 seconds. A 20 W RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage), and a substantially negative self-bias voltage is applied. Under the second etching condition in which CF 4 and Cl 2 are mixed, the W film and the TaN film are etched to the same extent. The etching rate for W under the second etching condition is 58.97 nm / min, and the etching rate for TaN is 66.43 nm / min. Note that in order to perform etching without leaving a residue on the gate insulating film, the etching time may be increased by about 10 to 20%.

上記第1のエッチング処理では、レジストからなるマスクの形状を適したものとすることにより、基板側に印加するバイアス電圧の効果により第1の導電層及び第2の導電層の端部がテーパー形状となる。このテーパー部の角度は15〜45°とすればよい。   In the first etching process, the shape of the resist mask is made appropriate, so that the edges of the first conductive layer and the second conductive layer are tapered due to the effect of the bias voltage applied to the substrate side. It becomes. The angle of the tapered portion may be 15 to 45 degrees.

こうして、第1のエッチング処理により第1の導電層と第2の導電層からなる第1の形状の導電層3912、3913(第1の導電層3912a、3913aと第2の導電層3912b、3913b)を形成する。ゲート絶縁膜となる絶縁膜3907は、10〜20nm程度エッチングされ、第1の形状の導電層3912、3913で覆われない領域が薄くなったゲート絶縁膜3907となる。   Thus, the first shape conductive layers 3912 and 3913 composed of the first conductive layer and the second conductive layer by the first etching process (the first conductive layers 3912a and 3913a and the second conductive layers 3912b and 3913b). To form The insulating film 3907 serving as a gate insulating film is etched by about 10 to 20 nm, and becomes a gate insulating film 3907 in which a region which is not covered with the first shape conductive layers 3912 and 3913 is thinned.

次に、レジストからなるマスクを除去せずに第2のエッチング処理を行う。ここでは、エッチング用ガスにSF6とCl2とO2とを用い、それぞれのガス流量比を24/12/24(sccm)とし、1.3Paの圧力でコイル型の電極に700WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成してエッチングを25秒行う。基板側(試料ステージ)にも10WのRF(13.56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。第2のエッチング処理でのWに対するエッチング速度は227.3nm/min、TaNに対するエッチング速度は32.1nm/minであり、TaNに対するWの選択比は7.1であり、ゲート絶縁膜3911であるSiONに対するエッチング速度は33.7nm/minであり、SiONに対するWの選択比は6.83である。このようにエッチングガス用ガスにSF6を用いた場合、ゲート絶縁膜3911との選択比が高いので膜減りを抑えることができる。本実施例におけるゲート絶縁膜3907の膜減りは8nm程度である。 Next, a second etching process is performed without removing the resist mask. Here, SF 6 , Cl 2, and O 2 are used as etching gases, the respective gas flow rates are set to 24/12/24 (sccm), and 700 W RF ( (13.56 MHz) Power is supplied to generate plasma, and etching is performed for 25 seconds. A 10 W RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage) and a substantially negative self-bias voltage is applied. The etching rate for W in the second etching process is 227.3 nm / min, the etching rate for TaN is 32.1 nm / min, the selectivity ratio of W to TaN is 7.1, and the gate insulating film 3911 is formed. The etching rate for SiON is 33.7 nm / min, and the selectivity ratio of W to SiON is 6.83. As described above, when SF 6 is used as the etching gas, the selectivity to the gate insulating film 3911 is high, so that the film loss can be suppressed. The reduction in the thickness of the gate insulating film 3907 in this embodiment is about 8 nm.

この第2のエッチング処理によりWのテーパー角を70°とすることができる。この第2のエッチング処理により第2の導電層3914b、3915bを形成する。このとき、第1の導電層は、ほとんどエッチングされず、第1の導電層3914a、3915aとなる。なお、第1の導電層3914a、3915aは、第1の導電層3912a、3913aとほぼ同一サイズである。実際には、第1の導電層の幅は、第2のエッチング処理前に比べて約0.3μm程度、即ち線幅全体で0.6μm程度後退する場合もあるがほとんどサイズに変化がない。   The taper angle of W can be set to 70 ° by the second etching process. By this second etching process, second conductive layers 3914b and 3915b are formed. At this time, the first conductive layer is hardly etched and becomes first conductive layers 3914a and 3915a. Note that the first conductive layers 3914a and 3915a have substantially the same size as the first conductive layers 3912a and 3913a. Actually, the width of the first conductive layer may be set back by about 0.3 μm as compared with before the second etching treatment, that is, about 0.6 μm in the entire line width, but there is almost no change in size.

また、2層構造に代えて、膜厚50nmのタングステン膜、膜厚500nmのアルミニウムとシリコンの合金(Al−Si)膜、膜厚30nmの窒化チタン膜を順次積層した3層構造とした場合、第1のエッチング処理における第1のエッチング条件としては、BCl3とCl2とO2とを原料ガスに用い、それぞれのガス流量比を65/10/5(sccm)とし、基板側(試料ステージ)に300WのRF(13.56MHz)電力を投入し、1.2Paの圧力でコイル型の電極に450WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成して117秒のエッチングを行えばよく、第1のエッチング処理における第2のエッチング条件としては、CF4とCl2とO2とを用い、それぞれのガス流量比を25/25/10(sccm)とし、基板側(試料ステージ)にも20WのRF(13.56MHz)電力を投入し、1Paの圧力でコイル型の電極に500WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成して約30秒程度のエッチングを行えばよく、第2のエッチング処理としてはBCl3とCl2を用い、それぞれのガス流量比を20/60(sccm)とし、基板側(試料ステージ)には100WのRF(13.56MHz)電力を投入し、1.2Paの圧力でコイル型の電極に600WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成してエッチングを行えばよい。 Further, instead of the two-layer structure, a three-layer structure in which a 50-nm-thick tungsten film, a 500-nm-thick aluminum-silicon alloy (Al-Si) film, and a 30-nm-thick titanium nitride film are sequentially stacked, As the first etching conditions in the first etching process, BCl 3 , Cl 2, and O 2 are used as source gases, the respective gas flow ratios are set to 65/10/5 (sccm), and the substrate side (sample stage) is used. ) Is supplied with 300 W RF (13.56 MHz) power, and 450 W RF (13.56 MHz) power is supplied to the coil-type electrode at a pressure of 1.2 Pa to generate plasma and perform etching for 117 seconds. Ebayoku, as the second etching conditions of the first etching treatment, CF 4 and using a Cl 2 and O 2, a ratio of respective gas flow rates is 25/25/10 (scc ), 20 W RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage), and 500 W RF (13.56 MHz) power is applied to the coil type electrode at a pressure of 1 Pa to generate plasma. The etching may be performed for about 30 seconds. As the second etching process, BCl 3 and Cl 2 are used, each gas flow ratio is set to 20/60 (sccm), and 100 W is applied to the substrate side (sample stage). RF (13.56 MHz) power is supplied, and 600 W RF (13.56 MHz) power is supplied to the coil-type electrode at a pressure of 1.2 Pa to generate plasma and perform etching.

次に、レジストからなるマスク3910を除去した後、次に、図23(A)に示すようにレジストからなるマスク3918を形成し第1のドーピング処理を行う。ドーピング処理はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。なお、マスク3918はpチャネル型TFTを形成する半導体膜及びその周辺の領域を保護するマスクである。   Next, after removing the mask 3910 made of resist, next, as shown in FIG. 23A, a mask 3918 made of resist is formed and first doping treatment is performed. The doping treatment may be performed by an ion doping method or an ion implantation method. Note that a mask 3918 is a mask for protecting a semiconductor film forming a p-channel TFT and a peripheral region thereof.

第1のドーピング処理におけるイオンドープ法の条件はドーズ量を1.5×1015atoms/cm2とし、加速電圧を60〜100keVとしてリン(P)をドーピングする。なお、n型を付与する不純物元素として、典型的にはリン(P)または砒素(As)を用いることができる。ここでは、第2の導電層3914b、3915bをマスクとして各半導体層に不純物領域が自己整合的に形成される。勿論、マスク3918で覆われた領域には添加されない。こうして、第1の不純物領域3919と、第2の不純物領域3920が形成される。第1の不純物領域3919には1×1020〜1×1021/cm3の濃度範囲でn型を付与する不純物元素が添加されている。ここでは、第1の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をn+領域とも呼ぶ。 The condition of the ion doping method in the first doping treatment is to dope phosphorus (P) with a dose amount of 1.5 × 10 15 atoms / cm 2 and an acceleration voltage of 60 to 100 keV. Note that typically, phosphorus (P) or arsenic (As) can be used as the impurity element imparting n-type. Here, an impurity region is formed in each semiconductor layer in a self-aligned manner using the second conductive layers 3914b and 3915b as a mask. Of course, it is not added to the area covered with the mask 3918. Thus, a first impurity region 3919 and a second impurity region 3920 are formed. The first impurity region 3919 is doped with an impurity element imparting n-type in a concentration range of 1 × 10 20 to 1 × 10 21 / cm 3 . Here, a region having the same concentration range as the first impurity region is also called an n + region.

また、第2の不純物領域3920は第1の導電層3915aにより第1の不純物領域3919よりも低濃度に形成され、1×1018〜1×1019/cm3の濃度範囲でn型を付与する不純物元素が添加されることになる。なお、第2の不純物領域920は、テーパー形状である第1の導電層3915aの部分を通過させてドーピングを行うため、テーパ−部の端部に向かって不純物濃度が増加する濃度勾配を有している。ここでは、第2の不純物領域3920と同じ濃度範囲の領域をn-領域とも呼ぶ。 In addition, the second impurity region 3920 is formed at a lower concentration than the first impurity region 3919 by the first conductive layer 3915a, and is given n-type in a concentration range of 1 × 10 18 to 1 × 10 19 / cm 3. Is added. Note that the second impurity region 920 has a concentration gradient in which the impurity concentration increases toward the end of the tapered portion because doping is performed by passing the second conductive region 920 through a portion of the first conductive layer 3915a having a tapered shape. ing. Here, a region having the same concentration range as second impurity region 3920 is also referred to as an n region.

次いで、レジストからなるマスク3918を除去した後、新たにレジストからなるマスク3921を形成して図23(B)に示すように第2のドーピング処理を行う。ドーピング処理はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えばよい。なお、マスク3921は、nチャネル型TFTを形成する半導体膜及びその周辺の領域を保護するマスクである。   Next, after removing the mask 3918 made of resist, a new mask 3921 made of resist is formed, and a second doping process is performed as shown in FIG. The doping treatment may be performed by an ion doping method or an ion implantation method. Note that the mask 3921 is a mask for protecting a semiconductor film forming an n-channel TFT and a peripheral region thereof.

第2のドーピング処理におけるイオンドープ法の条件は、ドーズ量を1×1015〜2×1016atoms/cm2とし、加速電圧を50〜100keVとしてボロン(B)をドーピングする。ここでは、第2の導電層3914b、3915bをマスクとして、各半導体層に不純物領域が自己整合的に形成される。勿論、マスク3921で覆われた領域にはボロンは添加されない。上記第2のドーピング処理により、pチャネル型TFTを形成する半導体層にp型の導電型を付与する不純物元素が添加された第3の不純物領域3922及び第4の不純物領域3923を形成する。 The condition of the ion doping method in the second doping treatment is to dope boron (B) at a dose of 1 × 10 15 to 2 × 10 16 atoms / cm 2 and an acceleration voltage of 50 to 100 keV. Here, an impurity region is formed in each semiconductor layer in a self-aligned manner using the second conductive layers 3914b and 3915b as a mask. Of course, boron is not added to the region covered with the mask 3921. By the second doping treatment, a third impurity region 3922 and a fourth impurity region 3923 in which an impurity element imparting p-type conductivity is added to a semiconductor layer forming a p-channel TFT are formed.

また、第3の不純物領域3922には1×1020〜1×1021/cm3の濃度範囲でp型を付与する不純物元素が添加されるようにする。 Further, an impurity element imparting p-type conductivity is added to the third impurity region 3922 in a concentration range of 1 × 10 20 to 1 × 10 21 / cm 3 .

また、第4の不純物領域3923は第1の導電層3914aのテーパー部と重なる領域に形成されるものであり、1×1018〜1×1020/cm3の濃度範囲でp型を付与する不純物元素が添加されるようにする。なお、第4の不純物領域3923は、テーパー形状である第1の導電層3914aの部分を透過させてドーピングを行うため、テーパー部の端部に向かって不純物濃度が増加する濃度勾配を有している。ここでは、第4の不純物領域3923と同じ濃度範囲の領域をp-領域とも呼ぶ。 The fourth impurity region 3923 is formed in a region overlapping with the tapered portion of the first conductive layer 3914a, and has a p-type concentration in a range of 1 × 10 18 to 1 × 10 20 / cm 3. The impurity element is added. Note that the fourth impurity region 3923 performs doping by transmitting a portion of the first conductive layer 3914a having a tapered shape. Therefore, the fourth impurity region 3923 has a concentration gradient in which the impurity concentration increases toward the end of the tapered portion. I have. Here, a region having the same concentration range as fourth impurity region 3923 is also referred to as ap region.

以上の工程により、それぞれの半導体層にn型またはp型の導電型を有する不純物領域が形成される。第1の形状の導電層3914、3915はTFTのゲート電極となる。   Through the above steps, an impurity region having n-type or p-type conductivity is formed in each semiconductor layer. The first shape conductive layers 3914 and 3915 serve as TFT gate electrodes.

次に、それぞれの半導体層に添加された不純物元素を活性化処理する工程を行う。この活性化工程は、ランプ光源を用いたラピッドサーマルアニール法(RTA法)、或いはYAGレーザーまたはエキシマレーザーを裏面から照射する方法、或いは炉を用いた熱処理、或いはこれらの方法のうち、いずれかと組み合わせた方法によって行う。   Next, a step of activating the impurity element added to each semiconductor layer is performed. This activation step is performed by a rapid thermal annealing method (RTA method) using a lamp light source, a method of irradiating a YAG laser or an excimer laser from the back surface, a heat treatment using a furnace, or a combination of any of these methods. Done by the method

次に、第1の絶縁膜3924を形成する。なお、本実施例では、プラズマCVD法により形成された膜厚50nmの窒化酸化シリコン膜を用いる。勿論、この絶縁膜は窒化酸化シリコン膜に限定されるものでなく、窒化シリコン、窒化シリコン、酸化シリコンといった絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。   Next, a first insulating film 3924 is formed. Note that in this embodiment, a 50-nm-thick silicon nitride oxide film formed by a plasma CVD method is used. Needless to say, this insulating film is not limited to a silicon nitride oxide film, and an insulating film such as silicon nitride, silicon nitride, or silicon oxide may be used as a single layer or a stacked structure.

次に、第1の絶縁膜3924上に第2の絶縁膜3925を形成する。ここで形成される第2の絶縁膜3925には、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化シリコンなどの絶縁膜を用いることができるが、本実施例では、プラズマCVD法により形成された膜厚50nmの窒化シリコン膜を用いることとする。   Next, a second insulating film 3925 is formed over the first insulating film 3924. As the second insulating film 3925 formed here, an insulating film such as silicon nitride, silicon nitride oxide, or silicon oxide can be used. In this embodiment, a 50 nm-thick film formed by a plasma CVD method is used. A silicon nitride film is used.

次に、窒化シリコン膜からなる第2の絶縁膜3925を形成した後、熱処理(300〜550℃で1〜12時間の熱処理)を行い、半導体層を水素化する工程を行う(図23(C))。この工程は第2の絶縁膜3925に含まれる水素により半導体層のダングリングボンドを終端する工程である。水素化の他の手段として、水素雰囲気下で350℃程度の熱処理や、プラズマ水素化(プラズマにより励起された水素を用いる)を行うこともできる。   Next, after forming a second insulating film 3925 formed of a silicon nitride film, heat treatment (heat treatment at 300 to 550 ° C. for 1 to 12 hours) is performed to perform a step of hydrogenating the semiconductor layer (FIG. 23C )). In this step, dangling bonds in the semiconductor layer are terminated by hydrogen contained in the second insulating film 3925. As other means of hydrogenation, heat treatment at about 350 ° C. in a hydrogen atmosphere or plasma hydrogenation (using hydrogen excited by plasma) can be performed.

次に、第2の絶縁膜3925上に有機絶縁物材料からなる第3の絶縁膜3926を形成する。ここでは、膜厚1.6μmのアクリル樹脂膜を形成する。次に、各不純物領域に達するコンタクトホール3927を形成する。   Next, a third insulating film 3926 made of an organic insulating material is formed over the second insulating film 3925. Here, an acrylic resin film having a thickness of 1.6 μm is formed. Next, a contact hole 3927 reaching each impurity region is formed.

なお、本実施例で用いるアクリル樹脂は感光性アクリルであるため、露光して現像することにより所望の位置を開孔することができる。また、第1の絶縁膜3924および第2の絶縁膜3925の一部のエッチングには、ドライエッチング法を用い、第1の絶縁膜3924をエッチングストッパーとして第2の絶縁膜3925のエッチングを行ってから、第1の絶縁膜3924のエッチングを行う。これによりコンタクトホール3927を得る。   Since the acrylic resin used in this embodiment is photosensitive acrylic, a desired position can be opened by exposure and development. Further, the first insulating film 3924 and the second insulating film 3925 are partially etched by a dry etching method, and the second insulating film 3925 is etched using the first insulating film 3924 as an etching stopper. Then, the first insulating film 3924 is etched. Thus, a contact hole 3927 is obtained.

なお、本実施例では、有機樹脂膜で形成された第3の絶縁膜3926を形成した後でコンタクトホールを形成する場合について説明したが、第3の絶縁膜3926を形成する前に第2の絶縁膜3925および第1の絶縁膜3924をドライエッチングすることもできる。なお、この場合には、エッチング処理後、第3の絶縁膜3926を形成する前に基板を熱処理(300〜550℃で1〜12時間の熱処理)するのが好ましい。   In this embodiment, the case where the contact hole is formed after the third insulating film 3926 formed of the organic resin film is formed has been described. However, the second insulating film 3926 is formed before the third insulating film 3926 is formed. The insulating film 3925 and the first insulating film 3924 can be dry-etched. Note that in this case, it is preferable that the substrate be heat-treated (heat treatment at 300 to 550 ° C. for 1 to 12 hours) after the etching treatment and before the third insulating film 3926 is formed.

そして、図23(D)に示すようにAl、Ti、Mo、W等を用いて配線3928を形成することにより、nチャネル型TFT3931、pチャネル型TFT3932を同一基板上に形成することができる。   Then, by forming a wiring 3928 using Al, Ti, Mo, W, or the like as shown in FIG. 23D, an n-channel TFT 3931 and a p-channel TFT 3932 can be formed over the same substrate.

本実施例では、本発明により形成された集積回路が、CPUである場合の機能および構成について図24を用いて説明する。   In this embodiment, functions and configurations in a case where an integrated circuit formed by the present invention is a CPU will be described with reference to FIGS.

まず、オペコードがインターフェース4001に入力されると、解析回路4003(Instruction Decoderともいう)においてコードが解読され、信号が制御信号発生回路4004(CPU Timing Control)に入力される。信号が入力されると、制御信号発生回路4004から、演算回路4009(以下、ALUと示す)、および記憶回路4010(以下、Registerと示す)に制御信号が出力される。   First, when an operation code is input to the interface 4001, the code is decoded in the analysis circuit 4003 (also referred to as Instruction Decoder), and a signal is input to the control signal generation circuit 4004 (CPU Timing Control). When a signal is input, a control signal is output from control signal generation circuit 4004 to arithmetic circuit 4009 (hereinafter, referred to as ALU) and storage circuit 4010 (hereinafter, referred to as Register).

なお、制御信号発生回路4004には、ALU4009を制御するALUコントローラ4005(以下、ACONと示す)、Register4010を制御する回路4006(以下、RCONと示す)、タイミングを制御するタイミングコントローラ4007(以下、TCONと示す)、および割り込みを制御する割り込みコントローラ4008(以下、ICONと示す)を含むものとする。   The control signal generation circuit 4004 includes an ALU controller 4005 (hereinafter, referred to as ACON) for controlling the ALU 4009, a circuit 4006 (hereinafter, referred to as RCON) for controlling the Register 4010, a timing controller 4007 (hereinafter, TCON) for controlling timing. And an interrupt controller 4008 (hereinafter, referred to as ICON) for controlling interrupts.

一方、オペランドがインターフェース4001に入力されると、ALU4009、およびRegister4010に出力される。そして、制御信号発生回路4004から入力された制御信号に基づく処理(例えば、メモリリードサイクル、メモリライトサイクル、あるいはI/Oリードサイクル、I/Oライトサイクル等)がなされる。   On the other hand, when an operand is input to the interface 4001, it is output to the ALU 4009 and the Register 4010. Then, processing (for example, a memory read cycle, a memory write cycle, an I / O read cycle, an I / O write cycle, and the like) based on the control signal input from the control signal generation circuit 4004 is performed.

なお、Register4010は、汎用レジスタ、スタックポインタ(SP)、プログラムカウンタ(PC)等により構成される。   The Register 4010 includes a general-purpose register, a stack pointer (SP), a program counter (PC), and the like.

また、アドレスコントローラー4011(以下、ADRCと示す)は、16ビットのアドレスを出力する。   An address controller 4011 (hereinafter, referred to as ADRC) outputs a 16-bit address.

なお、本実施例に示したCPUの構成は、本発明の作製方法を用いて形成されるCPUの一例であり、本発明の構成を限定するものではない。従って、本実施例に示す構成以外の公知のCPUの構成を用いることも可能である。   Note that the structure of the CPU described in this embodiment is an example of a CPU formed using the manufacturing method of the present invention, and does not limit the structure of the present invention. Therefore, a known CPU configuration other than the configuration shown in this embodiment can be used.

本実施例では、本発明の集積回路が、モジュールに組み込まれ、実際に電子機器に組み込まれる様子について、携帯電話の場合を例に挙げ、図25を用いて説明する。   In this embodiment, the manner in which the integrated circuit of the present invention is incorporated in a module and is actually incorporated in an electronic device will be described with reference to FIGS.

図25に示す携帯電話のモジュールは、プリント配線基板4406に、コントローラ4401、CPU4402、メモリ4411、電源回路4403、音声処理回路4429及び送受信回路4404や、その他、抵抗、バッファ、容量素子等の素子が実装されている。なお、本発明により作製される集積回路は、コントローラ4401、CPU4402、メモリ4411、電源回路4403、音声処理回路4429等に用いることができる。また、ここでは、図示しないがパネルは、FPCによってプリント配線基板4406に実装されている。   In a mobile phone module illustrated in FIG. 25, a printed wiring board 4406 includes a controller 4401, a CPU 4402, a memory 4411, a power supply circuit 4403, an audio processing circuit 4429, a transmission / reception circuit 4404, and other elements such as a resistor, a buffer, and a capacitor. Has been implemented. Note that the integrated circuit manufactured according to the present invention can be used for the controller 4401, the CPU 4402, the memory 4411, the power supply circuit 4403, the audio processing circuit 4429, and the like. Although not shown here, the panel is mounted on the printed wiring board 4406 by FPC.

プリント配線基板4406への電源電圧及びキーボードなどから入力された各種信号は、複数の入力端子が配置されたプリント配線基板用のインターフェース(I/F)部4409を介して供給される。また、アンテナとの間の信号の送受信を行うためのアンテナ用ポート4410が、プリント配線基板4406に設けられている。   A power supply voltage to the printed wiring board 4406 and various signals input from a keyboard or the like are supplied via a printed wiring board interface (I / F) unit 4409 provided with a plurality of input terminals. An antenna port 4410 for transmitting and receiving signals to and from an antenna is provided on the printed wiring board 4406.

なお、メモリ4411には、VRAM、DRAM、フラッシュメモリなどが含まれている。VRAMにはパネルに表示する画像のデータが、DRAMには画像データまたは音声データが、フラッシュメモリには各種プログラムが記憶されている。   Note that the memory 4411 includes a VRAM, a DRAM, a flash memory, and the like. The VRAM stores image data to be displayed on the panel, the DRAM stores image data or audio data, and the flash memory stores various programs.

また、電源回路4403では、コントローラ4401、CPU4402、音声処理回路4429、メモリ4411、送受信回路4404への電源電圧が生成される。またパネルの仕様によっては、電源回路4403に電流源が備えられている場合もある。   In the power supply circuit 4403, a power supply voltage for the controller 4401, the CPU 4402, the audio processing circuit 4429, the memory 4411, and the transmission / reception circuit 4404 is generated. Depending on the specifications of the panel, the power supply circuit 4403 may include a current source.

CPU4402の構成については、実施例14で説明したので省略するが、入力された信号に基づき、各種命令を含む信号をメモリ4411、送受信回路4404、音声処理回路4429、コントローラ4401などに送る。   Although the configuration of the CPU 4402 has been described in the fourteenth embodiment and is omitted, a signal including various instructions is transmitted to the memory 4411, the transmission / reception circuit 4404, the audio processing circuit 4429, the controller 4401, and the like based on the input signal.

メモリ4411、送受信回路4431、音声処理回路4429、コントローラ4401は、それぞれ受けた命令に従って動作する。以下その動作について簡単に説明する。   The memory 4411, the transmission / reception circuit 4431, the audio processing circuit 4429, and the controller 4401 operate according to the received instructions. The operation will be briefly described below.

キーボードから入力された信号は、インターフェース4409を介してプリント配線基板4406に実装されたCPU4402に送られる。CPU4402では、キーボードから送られてきた信号に従い、VRAMに格納してある画像データを所定のフォーマットに変換し、コントローラ4401に送付する。   A signal input from the keyboard is sent to the CPU 4402 mounted on the printed wiring board 4406 via the interface 4409. The CPU 4402 converts the image data stored in the VRAM into a predetermined format according to the signal sent from the keyboard, and sends the converted data to the controller 4401.

コントローラ4401は、パネルの仕様に合わせてCPU4402から送られてきた画像データを含む信号にデータ処理を施し、パネルに供給する。またコントローラ4401は、電源電圧4403から入力された電源電圧やCPUから入力された各種信号をもとに、Hsync信号、Vsync信号、クロック信号CLK、交流電圧(AC Cont)を生成し、パネルに供給する。   The controller 4401 performs data processing on a signal including image data sent from the CPU 4402 according to the specifications of the panel, and supplies the processed signal to the panel. The controller 4401 generates an Hsync signal, a Vsync signal, a clock signal CLK, and an AC voltage (AC Cont) based on a power supply voltage input from the power supply voltage 4403 and various signals input from the CPU, and supplies the generated signals to the panel. I do.

送受信回路4404では、アンテナにおいて電波として送受信される信号が処理されており、具体的にはアイソレータ、バンドパスフィルタ、VCO(Voltage Controlled Oscillator)、LPF(Low Pass Filter)、カプラ、バランなどの高周波回路を含んでいる。送受信回路4404において送受信される信号のうち音声情報を含む信号が、CPU4402からの命令に従って、音声処理回路4429に送られる。   In the transmission / reception circuit 4404, signals transmitted and received as radio waves by the antenna are processed. Specifically, high frequency circuits such as an isolator, a band pass filter, a VCO (Voltage Controlled Oscillator), an LPF (Low Pass Filter), a coupler, and a balun are used. Contains. A signal including audio information among signals transmitted and received by the transmission / reception circuit 4404 is sent to the audio processing circuit 4429 according to a command from the CPU 4402.

CPU4402の命令に従って送られてきた音声情報を含む信号は、音声処理回路4429において音声信号に復調され、スピーカーに送られる。またマイクから送られてきた音声信号は、音声処理回路4429において変調され、CPU4402からの命令に従って、送受信回路4404に送られる。   A signal including audio information transmitted in accordance with an instruction from the CPU 4402 is demodulated into an audio signal in an audio processing circuit 4429 and sent to a speaker. The audio signal sent from the microphone is modulated in the audio processing circuit 4429 and sent to the transmission / reception circuit 4404 according to a command from the CPU 4402.

なお、本発明により形成された集積回路は、アイソレータ、バンドパスフィルタ、VCO(Voltage Controlled Oscillator)、LPF(Low Pass Filter)、カプラ、バランなどの高周波回路以外であれば、上述した回路だけでなくどのような回路にも応用することができる。   The integrated circuit formed according to the present invention is not limited to the above-described circuits, except for high frequency circuits such as isolators, bandpass filters, VCOs (Voltage Controlled Oscillator), LPFs (Low Pass Filters), couplers, and baluns. It can be applied to any circuit.

本発明の作製方法を用いて形成された集積回路を用いて実施例15に示すような様々なモジュールを完成させることができる。従って、これらのモジュールを組み込むことにより様々な電子機器を完成させることができる。   Various modules as shown in Embodiment 15 can be completed using an integrated circuit formed by using the manufacturing method of the present invention. Therefore, various electronic devices can be completed by incorporating these modules.

これらの電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ、(ゴーグル型ディスプレイ)、カーナビゲーション、プロジェクタ、カーステレオ、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置)等が挙げられる。これら電子機器の具体例を図13に示す。   These electronic devices include video cameras, digital cameras, head mounted displays, (goggle type displays), car navigation systems, projectors, car stereos, personal computers, personal digital assistants (mobile computers, mobile phones, portable game machines or electronic And a device having a display device capable of reproducing a recording medium such as a book) and displaying the image. FIG. 13 shows specific examples of these electronic devices.

図13(A)は表示装置であり、筐体2001、支持台2002、表示部2003、スピーカー部2004、ビデオ入力端子2005等を含む。本発明により形成される集積回路は、表示装置に表示させるための回路部分等に用いることができる。なお、表示装置は、パソコン用、TV放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。   FIG. 13A illustrates a display device, which includes a housing 2001, a support base 2002, a display portion 2003, a speaker portion 2004, a video input terminal 2005, and the like. The integrated circuit formed by the present invention can be used for a circuit portion or the like for displaying on a display device. The display device includes all information display devices for personal computers, TV broadcast reception, advertisement display, and the like.

図13(B)はノート型パーソナルコンピュータであり、本体2201、筐体2202、表示部2203、キーボード2204、外部接続ポート2205、ポインティングマウス2206等を含む。本発明により形成される集積回路は、ノート型パーソナルコンピュータを駆動させるための回路部分等に用いることができる。   FIG. 13B illustrates a laptop personal computer, which includes a main body 2201, a housing 2202, a display portion 2203, a keyboard 2204, an external connection port 2205, a pointing mouse 2206, and the like. The integrated circuit formed by the present invention can be used for a circuit portion or the like for driving a notebook personal computer.

図13(C)はモバイルコンピュータであり、本体2301、表示部2302、スイッチ2303、操作キー2304、赤外線ポート2305等を含む。本発明により形成される集積回路は、モバイルコンピュータを駆動させるための回路部分等に用いることができる。   FIG. 13C illustrates a mobile computer, which includes a main body 2301, a display portion 2302, a switch 2303, operation keys 2304, an infrared port 2305, and the like. The integrated circuit formed by the present invention can be used for a circuit portion or the like for driving a mobile computer.

図13(D)はプログラムを記録した記録媒体(以下、記録媒体と呼ぶ)を用いるプレーヤーであり、本体2401、筐体2402、表示部A2403、表示部b2404、記録媒体読み込み部2405、操作キー2406、スピーカー部2407等を含む。なお、表示部A2403、表示部B2404は、実施例6で説明した発光素子や、実施例7で説明した液晶素子を有する。このプレーヤーは記録媒体としてDVD(Digtial Versatile Disc)、CD等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネットを行うことができる。   FIG. 13D illustrates a player using a recording medium on which a program is recorded (hereinafter, referred to as a recording medium), which includes a main body 2401, a housing 2402, a display A 2403, a display b2404, a recording medium reading unit 2405, and operation keys 2406. , A speaker unit 2407 and the like. Note that the display portion A 2403 and the display portion B 2404 include the light-emitting elements described in Embodiment 6 and the liquid crystal elements described in Embodiment 7. This player uses a DVD (Digital Versatile Disc), a CD, or the like as a recording medium, and can enjoy music, movies, games, and the Internet.

図13(E)は携帯書籍(電子書籍)であり、本体2501、表示部2502、記憶媒体2503、操作スイッチ2504、アンテナ2505等を含む。本発明により形成される集積回路は、携帯書籍を機能させるための回路部分等に用いることができる。   FIG. 13E illustrates a portable book (electronic book), which includes a main body 2501, a display portion 2502, a storage medium 2503, operation switches 2504, an antenna 2505, and the like. The integrated circuit formed by the present invention can be used for a circuit portion or the like for making a portable book function.

図13(F)はビデオカメラであり、本体2601、表示部2602、筐体2603、外部接続ポート2604、リモコン受信部2605、受像部5606、バッテリー5607、音声入力部5608、操作キー5609、接眼部5610等を含む。本発明により形成される集積回路は、ビデオカメラを機能させるための回路部分等に用いることができる。   FIG. 13F illustrates a video camera, which includes a main body 2601, a display portion 2602, a housing 2603, an external connection port 2604, a remote control receiving portion 2605, an image receiving portion 5606, a battery 5607, a voice input portion 5608, operation keys 5609, and an eyepiece. Section 5610 and the like. The integrated circuit formed by the present invention can be used for a circuit portion or the like for making a video camera function.

ここで図13(G)は携帯電話であり、本体2701、筐体2702、表示部2703、音声入力部2704、音声出力部2705、操作キー2706、外部接続ポート2707、アンテナ2708等を含む。本発明により形成される集積回路は、携帯電話を機能させるための回路部分等に用いることができる。   Here, FIG. 13G illustrates a mobile phone, which includes a main body 2701, a housing 2702, a display portion 2703, a sound input portion 2704, a sound output portion 2705, operation keys 2706, an external connection port 2707, an antenna 2708, and the like. The integrated circuit formed by the present invention can be used for a circuit portion or the like for making a mobile phone function.

以上の様に、本発明により作製された集積回路の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の応用製品に適用することが可能である。   As described above, the application range of the integrated circuit manufactured according to the present invention is extremely wide, and the integrated circuit can be applied to products in various fields.

本発明の構成について説明する図。FIG. 2 illustrates a configuration of the present invention. 転写工程を含む半導体装置の作製方法について説明する図。FIG. 4 illustrates a method for manufacturing a semiconductor device including a transfer step. 転写工程を含む半導体装置の作製方法について説明する図。FIG. 4 illustrates a method for manufacturing a semiconductor device including a transfer step. 転写工程を含む半導体装置の作製方法について説明する図。FIG. 4 illustrates a method for manufacturing a semiconductor device including a transfer step. 転写工程を含む半導体装置の作製方法について説明する図。FIG. 4 illustrates a method for manufacturing a semiconductor device including a transfer step. 転写工程を含む半導体装置の作製方法について説明する図。FIG. 4 illustrates a method for manufacturing a semiconductor device including a transfer step. 転写工程を含む半導体装置の作製方法について説明する図。FIG. 4 illustrates a method for manufacturing a semiconductor device including a transfer step. 接着体の形状について説明する図。The figure explaining the shape of an adhesion body. TFTの作製方法について説明する図。7A to 7C illustrate a method for manufacturing a TFT. TFTの作製方法について説明する図。7A to 7C illustrate a method for manufacturing a TFT. 画素部に形成される発光素子の構成について説明する図。FIG. 4 illustrates a structure of a light-emitting element formed in a pixel portion. 画素部に形成される液晶素子の構成について説明する図。FIG. 4 illustrates a structure of a liquid crystal element formed in a pixel portion. 本発明を用いて形成される電子機器について説明する図。FIG. 13 illustrates an electronic device formed using the present invention. 本発明の構成について説明する図。FIG. 2 illustrates a configuration of the present invention. 転写工程を含む半導体装置の作製方法について説明する図。FIG. 4 illustrates a method for manufacturing a semiconductor device including a transfer step. 転写工程を含む半導体装置の作製方法について説明する図。FIG. 4 illustrates a method for manufacturing a semiconductor device including a transfer step. 転写工程を含む半導体装置の作製方法について説明する図。FIG. 4 illustrates a method for manufacturing a semiconductor device including a transfer step. 転写工程を含む半導体装置の作製方法について説明する図。FIG. 4 illustrates a method for manufacturing a semiconductor device including a transfer step. 転写工程を含む半導体装置の作製方法について説明する図。FIG. 4 illustrates a method for manufacturing a semiconductor device including a transfer step. 転写工程を含む半導体装置の作製方法について説明する図。FIG. 4 illustrates a method for manufacturing a semiconductor device including a transfer step. 接着体の形状について説明する図。The figure explaining the shape of an adhesion body. TFTの作製方法について説明する図。7A to 7C illustrate a method for manufacturing a TFT. TFTの作製方法について説明する図。7A to 7C illustrate a method for manufacturing a TFT. 本発明により形成されるCPUについて説明する図。FIG. 4 illustrates a CPU formed by the present invention. 本発明により形成される集積回路が組み込まれたモジュールについて説明する図。FIG. 2 illustrates a module in which an integrated circuit formed by the present invention is incorporated. 画素部に形成される発光素子の構成について説明する図。FIG. 4 illustrates a structure of a light-emitting element formed in a pixel portion.

Claims (25)

第1の基板上に金属層を形成し、
前記金属層上の一部に接着体を形成し、
前記金属層および前記接着体を覆って酸化物層を形成し、
前記酸化物層上に半導体素子を形成し、
前記接着体を除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。
Forming a metal layer on the first substrate;
Forming an adhesive on a part of the metal layer,
Forming an oxide layer over the metal layer and the adhesive;
Forming a semiconductor element on the oxide layer,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: removing the adhesive.
第1の基板上に金属層を形成し、
前記金属層上の一部に接着体を形成し、
前記金属層および前記接着体を覆って酸化物層を形成し、
前記酸化物層上に半導体素子を含む素子形成層を形成し、
前記素子形成層の一部をエッチングすることにより前記接着体を除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。
Forming a metal layer on the first substrate;
Forming an adhesive on a part of the metal layer,
Forming an oxide layer over the metal layer and the adhesive;
Forming an element formation layer including a semiconductor element on the oxide layer;
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the adhesive is removed by etching a part of the element formation layer.
第1の基板上に金属層を形成し、
前記金属層上の一部に接着体を形成し、
前記金属層および前記接着体を覆って酸化物層を形成し、
前記酸化物層上に半導体素子を含む素子形成層を形成し、
前記素子形成層の一部をエッチングすることにより前記接着体を除去し、
前記素子形成層上に第1の接着剤を介して第2の基板を貼付し、
前記第2の基板および前記素子形成層を前記第1の基板から物理的手段により剥離することを特徴とする半導体装置の作製方法。
Forming a metal layer on the first substrate;
Forming an adhesive on a part of the metal layer,
Forming an oxide layer over the metal layer and the adhesive;
Forming an element formation layer including a semiconductor element on the oxide layer;
The adhesive is removed by etching a part of the element forming layer,
A second substrate is attached to the element formation layer via a first adhesive,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the second substrate and the element formation layer are separated from the first substrate by physical means.
第1の基板上に金属層を形成し、
前記金属層上の一部に接着体を形成し、
前記金属層および前記接着体を覆って酸化物層を形成し、
前記酸化物層上に半導体素子を含む素子形成層を形成し、
前記素子形成層の一部をエッチングすることにより前記接着体を除去し、
前記素子形成層上に第1の接着剤を介して第2の基板を貼付し、
前記第2の基板および前記素子形成層を前記第1の基板から物理的手段により剥離し、
前記第2の基板および前記素子形成層を第2の接着剤を介して第3の基板上に貼付し、
前記第2の基板を前記素子形成層から除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。
Forming a metal layer on the first substrate;
Forming an adhesive on a part of the metal layer,
Forming an oxide layer over the metal layer and the adhesive;
Forming an element formation layer including a semiconductor element on the oxide layer;
The adhesive is removed by etching a part of the element forming layer,
A second substrate is attached to the element formation layer via a first adhesive,
Separating the second substrate and the element formation layer from the first substrate by physical means;
Affixing the second substrate and the element formation layer on a third substrate via a second adhesive;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising removing the second substrate from the element formation layer.
請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
前記金属層として、タングステン、モリブデン、テクネチウム、レニウム、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、銀、または金のいずれか一を用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
In any one of claims 1 to 4,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising using any one of tungsten, molybdenum, technetium, rhenium, ruthenium, osmium, rhodium, iridium, palladium, platinum, silver, and gold as the metal layer.
請求項1乃至請求項5のいずれか一において、
前記素子形成層は、その作製工程の一部に400℃以上、好ましくは600℃以上の熱処理工程を含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
In any one of claims 1 to 5,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the element formation layer includes a heat treatment step at 400 ° C. or higher, preferably 600 ° C. or higher as part of the manufacturing process.
請求項1乃至請求項6のいずれか一において、
前記半導体素子は、前記接着体と重ならない位置に形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
In any one of claims 1 to 6,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor element is formed at a position that does not overlap with the adhesive.
請求項1乃至請求項7のいずれか一において、
前記接着体として前記金属層に含まれる金属と化学的に反応する材料を用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
In any one of claims 1 to 7,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein a material that chemically reacts with a metal included in the metal layer is used as the adhesive.
請求項1乃至請求項8のいずれか一において、
前記接着体として珪素、ゲルマニウム、炭素、硼素、マグネシウム、アルミニウム、チタン、タンタル、鉄、コバルト、ニッケル、またはマンガンのいずれか一を用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
In any one of claims 1 to 8,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein any one of silicon, germanium, carbon, boron, magnesium, aluminum, titanium, tantalum, iron, cobalt, nickel, and manganese is used as the adhesive.
請求項1乃至請求項9のいずれか一において、前記基板はプラスチックを用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。 10. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the substrate is made of plastic. 第1の基板上に金属層を形成し、
前記金属層上の一部に接着体を形成し、
前記金属層および前記接着体を覆って酸化物層を形成し、
前記酸化物層上に複数の半導体素子で構成された集積回路を形成し、
前記接着体を除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。
Forming a metal layer on the first substrate;
Forming an adhesive on a part of the metal layer,
Forming an oxide layer over the metal layer and the adhesive;
Forming an integrated circuit composed of a plurality of semiconductor elements on the oxide layer,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: removing the adhesive.
第1の基板上に金属層を形成し、
前記金属層上の一部に接着体を形成し、
前記金属層および前記接着体を覆って酸化物層を形成し、
前記酸化物層上に複数の半導体素子で構成された集積回路を含む素子形成層を形成し、
前記素子形成層の一部をエッチングすることにより前記接着体を除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。
Forming a metal layer on the first substrate;
Forming an adhesive on a part of the metal layer,
Forming an oxide layer over the metal layer and the adhesive;
Forming an element formation layer including an integrated circuit composed of a plurality of semiconductor elements on the oxide layer,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the adhesive is removed by etching a part of the element formation layer.
第1の基板上に金属層を形成し、
前記金属層上の一部に接着体を形成し、
前記金属層および前記接着体を覆って酸化物層を形成し、
前記酸化物層上に複数の半導体素子で構成された集積回路を含む素子形成層を形成し、
前記素子形成層の一部をエッチングすることにより前記接着体を除去し、
前記素子形成層上に第1の接着剤を介して第2の基板を貼付し、
前記第2の基板および前記素子形成層を前記第1の基板から物理的手段により剥離することを特徴とする半導体装置の作製方法。
Forming a metal layer on the first substrate;
Forming an adhesive on a part of the metal layer,
Forming an oxide layer over the metal layer and the adhesive;
Forming an element formation layer including an integrated circuit composed of a plurality of semiconductor elements on the oxide layer,
The adhesive is removed by etching a part of the element forming layer,
A second substrate is attached to the element formation layer via a first adhesive,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the second substrate and the element formation layer are separated from the first substrate by physical means.
第1の基板上に金属層を形成し、
前記金属層上の一部に接着体を形成し、
前記金属層および前記接着体を覆って酸化物層を形成し、
前記酸化物層上に複数の半導体素子で構成された集積回路を含む素子形成層を形成し、
前記素子形成層の一部をエッチングすることにより前記接着体を除去し、
前記素子形成層上に第1の接着剤を介して第2の基板を貼付し、
前記第2の基板および前記素子形成層を前記第1の基板から物理的手段により剥離し、
前記第2の基板および前記素子形成層を第2の接着剤を介して第3の基板上に貼付し、
前記第2の基板を前記素子形成層から除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。
Forming a metal layer on the first substrate;
Forming an adhesive on a part of the metal layer,
Forming an oxide layer over the metal layer and the adhesive;
Forming an element formation layer including an integrated circuit composed of a plurality of semiconductor elements on the oxide layer,
The adhesive is removed by etching a part of the element forming layer,
A second substrate is attached to the element formation layer via a first adhesive,
Separating the second substrate and the element formation layer from the first substrate by physical means;
Affixing the second substrate and the element formation layer on a third substrate via a second adhesive;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising removing the second substrate from the element formation layer.
請求項11乃至請求項14のいずれか一において、
前記金属層として、タングステン、モリブデン、テクネチウム、レニウム、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、銀、または金のいずれか一を用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
In any one of claims 11 to 14,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising using any one of tungsten, molybdenum, technetium, rhenium, ruthenium, osmium, rhodium, iridium, palladium, platinum, silver, and gold as the metal layer.
請求項11乃至請求項15のいずれか一において、
前記素子形成層は、その作製工程の一部に400℃以上、好ましくは600℃以上の熱処理工程を含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
In any one of claims 11 to 15,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the element formation layer includes a heat treatment step at 400 ° C. or higher, preferably 600 ° C. or higher as part of the manufacturing process.
請求項11乃至請求項16のいずれか一において、
前記集積回路は、前記接着体と重ならない位置に形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
In any one of claims 11 to 16,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the integrated circuit is formed at a position that does not overlap with the adhesive.
請求項11乃至請求項17のいずれか一において、
前記接着体として前記金属層に含まれる金属と化学的に反応する材料を用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
In any one of claims 11 to 17,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein a material that chemically reacts with a metal included in the metal layer is used as the adhesive.
請求項11乃至請求項18のいずれか一において、
前記接着体として珪素、ゲルマニウム、炭素、硼素、マグネシウム、アルミニウム、チタン、タンタル、鉄、コバルト、ニッケル、またはマンガンのいずれか一を用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
In any one of claims 11 to 18,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein any one of silicon, germanium, carbon, boron, magnesium, aluminum, titanium, tantalum, iron, cobalt, nickel, and manganese is used as the adhesive.
請求項11および19において、前記基板はプラスチックを用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。 20. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein the substrate is made of plastic. 基板上に接着層を有し、
接着層上に第1の絶縁膜を有し、
前記第1の絶縁膜は少なくとも前記接着層を介して前記基板と接着しており、
少なくとも1つの薄膜トランジスタが前記第1の絶縁膜上にあり、
第2の絶縁膜が前記薄膜トランジスタ上にあり、
前記第1の絶縁膜および前記第2の絶縁膜が除去され、かつ前記接着層を曝す開口部を有し、
第2の絶縁膜を覆い、かつ前記開口部を埋める第3の絶縁膜を有することを特徴とする半導体装置。
Having an adhesive layer on the substrate,
A first insulating film on the adhesive layer,
The first insulating film is bonded to the substrate via at least the bonding layer,
At least one thin film transistor is on the first insulating film;
A second insulating film is on the thin film transistor,
The first insulating film and the second insulating film are removed, and an opening for exposing the adhesive layer is provided;
A semiconductor device having a third insulating film which covers a second insulating film and fills the opening.
基板上に接着層を有し、
接着層上に第1の絶縁膜を有し、
前記第1の絶縁膜は少なくとも接着層を介して前記基板と接着しており、
少なくとも複数の薄膜トランジスタからなる集積回路が第1の絶縁膜上にあり、
第2の絶縁膜が前記集積回路上にあり、
前記第1の絶縁膜および前記第2の絶縁膜が除去され、かつ前記接着層を曝す開口部を有し、
第2の絶縁膜を覆い、かつ前記開口部を埋める第3の絶縁膜を有することを特徴とする半導体装置。
Having an adhesive layer on the substrate,
A first insulating film on the adhesive layer,
The first insulating film is bonded to the substrate via at least an adhesive layer,
An integrated circuit including at least a plurality of thin film transistors is on the first insulating film;
A second insulating film is on the integrated circuit;
The first insulating film and the second insulating film are removed, and an opening for exposing the adhesive layer is provided;
A semiconductor device having a third insulating film which covers a second insulating film and fills the opening.
請求項21及び請求項22のいずれか一項において、前記基板はプラスチックであることを特徴とする半導体装置。 23. The semiconductor device according to claim 21, wherein the substrate is made of plastic. 請求項21乃至請求項23のいずれか一項において、前記接着層は、光硬化型または熱硬化型であることを特徴とする半導体装置。 24. The semiconductor device according to claim 21, wherein the adhesive layer is a photo-setting type or a thermo-setting type. 請求項21乃至請求項24のいずれか一項において、前記第3の絶縁膜は、酸化珪素、酸化窒素、アクリル、ポリイミド、ポリアミドのいずれか一を用いることを特徴とする半導体装置。
25. The semiconductor device according to claim 21, wherein the third insulating film uses any one of silicon oxide, nitrogen oxide, acrylic, polyimide, and polyamide.
JP2004056931A 2003-02-28 2004-03-01 Method for manufacturing semiconductor device Expired - Fee Related JP4748943B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004056931A JP4748943B2 (en) 2003-02-28 2004-03-01 Method for manufacturing semiconductor device

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003053243 2003-02-28
JP2003053193 2003-02-28
JP2003053243 2003-02-28
JP2003053193 2003-02-28
JP2004056931A JP4748943B2 (en) 2003-02-28 2004-03-01 Method for manufacturing semiconductor device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2004282063A true JP2004282063A (en) 2004-10-07
JP2004282063A5 JP2004282063A5 (en) 2007-04-12
JP4748943B2 JP4748943B2 (en) 2011-08-17

Family

ID=33303679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004056931A Expired - Fee Related JP4748943B2 (en) 2003-02-28 2004-03-01 Method for manufacturing semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4748943B2 (en)

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005116824A (en) * 2003-10-08 2005-04-28 Ricoh Co Ltd Thin film device device manufacturing method, active matrix substrate manufacturing method, electro-optical device manufacturing method, thin film device device, active matrix substrate, and electro-optical device
JP2005183615A (en) * 2003-12-18 2005-07-07 Ricoh Co Ltd Thin film device device manufacturing method and thin film device device
JP2006186347A (en) * 2004-12-03 2006-07-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device
JP2006270072A (en) * 2005-02-28 2006-10-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method of manufacturing semiconductor apparatus
JP2006279031A (en) * 2005-03-01 2006-10-12 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method of manufacturing semiconductor device
JP2006332619A (en) * 2005-04-28 2006-12-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device
JP2007013128A (en) * 2005-05-31 2007-01-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device
JP2007123859A (en) * 2005-09-30 2007-05-17 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device
WO2007105405A1 (en) * 2006-03-10 2007-09-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and device for mounting anisotropically-shaped member, method of manufacturing electronic device, electronic device, and display
JP2007251080A (en) * 2006-03-20 2007-09-27 Fujifilm Corp Fixing method of plastic substrate, circuit board and manufacturing method thereof
JP2008306071A (en) * 2007-06-08 2008-12-18 Nec Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2009032912A (en) * 2007-07-27 2009-02-12 Sony Corp Semiconductor device manufacturing method and organic light emitting device manufacturing method
US8357567B2 (en) 2005-09-30 2013-01-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of semiconductor device
JP2013135180A (en) * 2011-12-27 2013-07-08 Panasonic Corp Flexible device manufacturing method
TWI413152B (en) * 2005-03-01 2013-10-21 半導體能源研究所股份有限公司 Semiconductor device manufacturing method
JP2014068028A (en) * 2005-02-25 2014-04-17 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
JP2016054298A (en) * 2005-08-31 2016-04-14 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
KR101617280B1 (en) * 2009-10-21 2016-05-03 엘지디스플레이 주식회사 Methode of fabricating display device using flexible plastic substrate
KR101779586B1 (en) * 2010-09-27 2017-10-10 엘지디스플레이 주식회사 Method of fabricating display device using flexible plastic substrate
KR20190011277A (en) * 2016-05-27 2019-02-01 레이던 컴퍼니 Foundry for wafers - Agnostic after-treatment
JP2024091705A (en) * 2007-12-03 2024-07-05 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor Device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10150176A (en) * 1996-11-15 1998-06-02 Tadahiro Omi Semiconductor substrate and manufacturing method thereof
JP2002164354A (en) * 2000-09-14 2002-06-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2002353235A (en) * 2001-05-23 2002-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Active matrix substrate, display device using the same, and method of manufacturing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10150176A (en) * 1996-11-15 1998-06-02 Tadahiro Omi Semiconductor substrate and manufacturing method thereof
JP2002164354A (en) * 2000-09-14 2002-06-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2002353235A (en) * 2001-05-23 2002-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Active matrix substrate, display device using the same, and method of manufacturing the same

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005116824A (en) * 2003-10-08 2005-04-28 Ricoh Co Ltd Thin film device device manufacturing method, active matrix substrate manufacturing method, electro-optical device manufacturing method, thin film device device, active matrix substrate, and electro-optical device
JP2005183615A (en) * 2003-12-18 2005-07-07 Ricoh Co Ltd Thin film device device manufacturing method and thin film device device
JP2006186347A (en) * 2004-12-03 2006-07-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device
JP2014068028A (en) * 2005-02-25 2014-04-17 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
JP2006270072A (en) * 2005-02-28 2006-10-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method of manufacturing semiconductor apparatus
TWI413152B (en) * 2005-03-01 2013-10-21 半導體能源研究所股份有限公司 Semiconductor device manufacturing method
JP2006279031A (en) * 2005-03-01 2006-10-12 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method of manufacturing semiconductor device
US10032671B2 (en) 2005-03-01 2018-07-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of semiconductor device using peeling
US9040420B2 (en) 2005-03-01 2015-05-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of semiconductor device including peeling layers from substrates by etching
JP2006332619A (en) * 2005-04-28 2006-12-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device
JP2007013128A (en) * 2005-05-31 2007-01-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device
JP2016054298A (en) * 2005-08-31 2016-04-14 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
US8357567B2 (en) 2005-09-30 2013-01-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of semiconductor device
JP2007123859A (en) * 2005-09-30 2007-05-17 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device
WO2007105405A1 (en) * 2006-03-10 2007-09-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and device for mounting anisotropically-shaped member, method of manufacturing electronic device, electronic device, and display
US7528004B2 (en) 2006-03-10 2009-05-05 Panasonic Corporation Method for mounting anisotropically-shaped members
JP2007251080A (en) * 2006-03-20 2007-09-27 Fujifilm Corp Fixing method of plastic substrate, circuit board and manufacturing method thereof
JP2008306071A (en) * 2007-06-08 2008-12-18 Nec Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
US8975150B2 (en) 2007-06-08 2015-03-10 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device manufacturing method
JP2009032912A (en) * 2007-07-27 2009-02-12 Sony Corp Semiconductor device manufacturing method and organic light emitting device manufacturing method
JP7660741B2 (en) 2007-12-03 2025-04-11 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor Device
JP2024091705A (en) * 2007-12-03 2024-07-05 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor Device
KR101617280B1 (en) * 2009-10-21 2016-05-03 엘지디스플레이 주식회사 Methode of fabricating display device using flexible plastic substrate
KR101779586B1 (en) * 2010-09-27 2017-10-10 엘지디스플레이 주식회사 Method of fabricating display device using flexible plastic substrate
JP2013135180A (en) * 2011-12-27 2013-07-08 Panasonic Corp Flexible device manufacturing method
JP2019519917A (en) * 2016-05-27 2019-07-11 レイセオン カンパニー Foundry-independent post-processing method
US10679888B2 (en) 2016-05-27 2020-06-09 Raytheon Company Foundry-agnostic post-processing method for a wafer
KR102274804B1 (en) 2016-05-27 2021-07-07 레이던 컴퍼니 Foundry-Agnostic Post-Processing Methods for Wafers
KR20190011277A (en) * 2016-05-27 2019-02-01 레이던 컴퍼니 Foundry for wafers - Agnostic after-treatment

Also Published As

Publication number Publication date
JP4748943B2 (en) 2011-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100382232C (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP4748943B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US7511380B2 (en) Semiconductor chip and method manufacturing the same
JP5073020B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US7838346B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
US6861710B2 (en) Light emitting device and method of manufacturing the same
TWI401772B (en) Semiconductor device and method of manufacturing display device
JP2004247373A (en) Semiconductor device
CN1790741B (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2003330388A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5201790B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP4628032B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2004221559A (en) Semiconductor device and display device
CN100490117C (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP4689168B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP5291866B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070228

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110510

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110517

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140527

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140527

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees