JP2000133809A - 剥離方法 - Google Patents

剥離方法

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JP2000133809A JP10305884A JP30588498A JP2000133809A JP 2000133809 A JP2000133809 A JP 2000133809A JP 10305884 A JP10305884 A JP 10305884A JP 30588498 A JP30588498 A JP 30588498A JP 2000133809 A JP2000133809 A JP 2000133809A
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separation layer
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irradiation light
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Abstract

(57)【要約】 【課題】大きな面積を有する被転写層を、その特性、条
件等に拘らず、容易かつ確実に剥離することができる方
法を提供すること。 【解決手段】基板10上に例えば非晶質シリコンからなる
分離層20を形成し、分離層20の上に直接または中間層30
を介して被転写層40を形成する。被転写層40上に接着層
50を介して転写体60を接合し、基板10の裏面11側から高
エネルギーを有する照射光70を繰り返し照射する。この
とき、分離層界面21および／または22に界面粗さが生
じ、界面の接触面積が低下するために分離層界面21およ
び／または22の密着力が低下し、この界面において剥離
が生じる。なお、分離層界面21および／または22の界面
粗さ、すなわち剥離に要する力は、照射光70の照射回数
により制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被転写層の剥離方
法、特に、機能性薄膜のような薄膜より成る被転写層を
剥離し、種々の転写体へ転写する転写方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】例えば薄膜トランジスタ（TFT）を用い
た液晶ディスプレイ（LCD）を製造する際、化学気相成
長法（CVD法）等により透明基板上に薄膜トランジスタ
を形成する工程を経る。
【０００３】この薄膜トランジスタには、非晶質シリコ
ンを用いたものと、ポリシリコンを用いたものがあり、
さらに、ポリシリコンを用いたものは、高温プロセスを
経て形成されるものと、低温プロセスを経て形成される
ものとに分類される。このような薄膜トランジスタの形
成は、平坦な耐熱性ガラスや石英ガラスなど、脆く割れ
易く、重量の大きな基板上に行われる。また、耐熱性ガ
ラスや石英ガラスなどは、大型化が困難な上、通常のガ
ラスに比べて非常に高価である。これらの欠点は、大型
で安価な液晶ディスプレイを製造する上での障害となっ
ている。
【０００４】このような問題に対処するため、基板上に
分離層を介して存在する被転写層を前記基板から剥離す
る剥離方法が既に提案されている。被転写層の剥離は、
例えば、特開平10-125929号公報や、特開平10-125930号
公報、特開平10-125931号公報に記載された方法に従っ
て行うことができる。
【０００５】しかしながら、上記方法では、被転写層の
剥離に大きな力を必要とするため、小さな面積を有する
被転写層の剥離には好適であるものの、大きな面積を有
する被転写層をその全面に渡って不良なく剥離するのは
困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、大面
積基板に形成された被転写層の転写を可能にするため
に、被転写層に損傷を与えず、且つより小さな力で剥離
を実現する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、基板上に非
晶質シリコン等で構成される分離層を形成し、その上に
被転写層である薄膜デバイス等を形成する。例えば石英
基板上等にTFT等の薄膜デバイスを形成する場合、分離
層と被転写層、または分離層と基板との間の界面は非常
に均一且つ清浄であり、互いの層は上記界面を挟んで強
く密着している。この密着力は、薄膜デバイスを基板上
に安定に形成するために必要不可欠である。
【０００８】一方で、形成された前記被転写層の剥離
は、予め形成された前記分離層界面において、選択的に
前記密着力を低減させることにより可能となる。本発明
では、前記分離層界面に対して高エネルギーの照射光を
2回以上照射することにより前記被転写層の剥離を実現
する方法を提供する。特に、前記分離層に対して前記照
射光を繰り返し照射することにより、前記分離層界面に
対して故意に界面粗さを生ぜしめ、該分離層界面におけ
る結合有効面積を極端に低下させることにより密着力を
低下させ、被転写層の剥離を実現することを特徴とす
る。
【０００９】被転写層は、剥離後および転写体へ転写し
た後に種々の機能を発揮するものであるため、剥離に際
しては被転写層に損傷が加わってはならない。このた
め、分離層の組成および厚さ、照射光の光源およびエネ
ルギー密度、被転写層および／または基板の保護のため
の保護層の組成等を適切に選択する必要がある。更に、
照射光のエネルギー密度および照射回数を適切に選択
し、前記分離層界面の界面粗さを制御することにより該
分離層界面における密着力を大幅に低減することを特徴
とする。
【００１０】本発明の具体的な解決方法について、下記
（1）〜（20）に記す。
【００１１】（1）基板上に分離層を介して存在する被
転写層を前記基板から剥離する剥離方法であって、前記
分離層に照射光を照射して、該分離層の界面において剥
離を生ぜしめ、前記被転写層を前記基板から離脱させる
ことを特徴とする剥離方法。
【００１２】（2）前記分離層の剥離は、前記照射光の
照射を2回以上行うことを特徴とする上記（1）に記載の
剥離方法。
【００１３】（3）前記分離層の剥離は、該分離層の界
面に粗さを生ぜしめ、前記被転写層と前記分離層の接触
面積が減少することによる密着力の低下を利用する上記
（1）または（2）に記載の剥離方法。
【００１４】（4）前記分離層の剥離は、該分離層の界
面に粗さを生ぜしめ、前記基板と前記分離層の接触面積
が減少することによる密着力の低下を利用する上記
（1）ないし（3）のいずれかに記載の剥離方法。
【００１５】（5）前記基板は、前記照射光に対して透
過性を有することを特徴とする上記（1）ないし（4）の
いずれかに記載の剥離方法。
【００１６】（6）前記基板は、前記剥離が終了した後
に再利用に供されることを特徴とする上記（1）ないし
（5）のいずれかに記載の剥離方法。
【００１７】（7）前記基板は、該基板表面の保護層を
含むことを特徴とする上記（1）ないし（6）のいずれか
に記載の剥離方法。
【００１８】（8）前記分離層の剥離は、前記分離層の
破壊を伴うことを特徴とする上記（1）または（7）に記
載の剥離方法。
【００１９】（9）前記被転写層は、機能性薄膜または
薄膜デバイスである上記（1）ないし（8）のいずれかに
記載の剥離方法。
【００２０】（10）前記被転写層は、薄膜トランジスタ
である上記（1）ないし（9）のいずれかに記載の剥離方
法。
【００２１】（11）前記分離層は、非晶質シリコンで構
成される光吸収層を有する上記（1）ないし（10）のい
ずれかに記載の剥離方法。
【００２２】（12）前記非晶質シリコンは、前記照射光
の照射によりポリシリコンに相転移することを特徴とす
る上記（11）に記載の剥離方法。
【００２３】（13）前記非晶質シリコンは、水素を2at%
以上含有するものである上記（11）ないし（12）のいず
れかに記載の剥離方法。
【００２４】（14）前記分離層は、ポリシリコンで構成
される光吸収層を有する上記（1）ないし（10）のいず
れかに記載の剥離方法。
【００２５】（15）前記ポリシリコンは、水素を2at%以
上含有するものである上記（14）に記載の剥離方法。
【００２６】（16）前記分離層は、前記照射光を吸収し
て該分離層に変化を生じるとともに、前記照射光が前記
被転写層に到達して前記被転写層に損傷が加わることを
防ぐことを特徴とする上記（1）ないし（15）のいずれ
かに記載の剥離方法。
【００２７】（17）前記分離層は、前記照射光が被転写
層へ到達することを防ぐ遮光層および／または反射層を
含むことを特徴とする上記（1）ないし（16）のいずれ
かに記載の剥離方法。
【００２８】（18）前記分離層は、前記照射光の照射回
数により、その界面粗さの制御が可能であることを特徴
とする上記（1）ないし（17）のいずれかに記載の剥離
方法。
【００２９】（19）前記照射光は、レーザー光である上
記（1）ないし（18）のいずれかに記載の剥離方法。
【００３０】（20）前記照射光の波長が、100〜350nmで
ある上記（1）ないし（19）のいずれかに記載の剥離方
法。
【００３１】（21）前記照射光の波長が、350〜1200nm
である上記（1）ないし（20）のいずれかに記載の剥離
方法。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の剥離方法を添付
図に示す好適実施例に基いて詳細に説明する。
【００３３】〔工程1〕図1に示すように、基板10の片面
に、分離層20を形成する。
【００３４】基板10は、例えば基板裏面11側から後述す
る照射光70を照射する場合、該照射光70が透過し得る透
光性を有することが望ましい。また、基板10は、分離層
20、後述する中間層30および被転写層40を形成するプロ
セス温度をTmaxとしたとき、歪点がTmax以上の材料で構
成されているものが好ましい。
【００３５】分離層20は、後述する照射光を吸収し、そ
れにより後述する分離層界面21に粗さを生じるような性
質を有するものが好ましい。更に、照射光70を繰り返し
照射することにより、分離層界面21の粗さを制御できる
ような性質を有するものがより好ましい。
【００３６】また、照射光70の照射により、分離層20に
含有される気体が放出され、放出された気体が界面に空
隙を生ぜしめることにより分離層界面21の形状変化をも
たらす場合もある。この場合、照射光70の照射回数およ
び／または気体元素の含有量により、照射光70を照射し
た後の分離層界面21の粗さを制御することが可能であ
る。
【００３７】このような分離層20の組成としては、例え
ば非晶質シリコンが挙げられる。
【００３８】非晶質シリコンは、レーザー等の高エネル
ギーを有する光の照射により瞬間的に溶融し、再び凝固
する際にポリシリコンに変化する。非晶質シリコンが結
晶化する際、結晶粒界が形成されるため、分離層界面21
には結晶粒界に起因する起伏が生じる。更に、結晶化し
た分離層20に対して繰り返し照射光70を照射した場合、
結晶粒界と結晶粒内では溶融・凝固の形態が異なるた
め、分離層界面21の粗さが増大する。
【００３９】また、この非晶質シリコンには、水素が含
有されていてもよい。この場合、水素の含有量は2at%以
上程度であるのが好ましく、2〜20%程度であるのがより
好ましい。このように、水素が所定量含有されている
と、照射光の照射により水素が放出され、放出された水
素が界面に空隙を生ぜしめ、分離層界面21に起伏を形成
する。更に、照射光を繰り返し照射した場合、含有され
る水素が徐々に放出され、界面の粗さが増大する場合が
ある。この場合、水素含有量に応じた回数の照射を受け
ることで、水素が完全に放出されると、その後は照射光
を繰り返し照射しても変化は生じない。
【００４０】また、分離層20の組成として、例えばポリ
シリコンを挙げることもできる。
【００４１】ポリシリコンは、上記非晶質シリコンと同
様に、高エネルギーを有する光の照射により瞬間的に溶
融し、再び凝固する。このとき、結晶粒界と結晶粒内で
は溶融・凝固の形態が異なるため、照射光70を繰り返し
照射することにより分離層界面21の粗さを増大せしめる
ことができる。
【００４２】分離層20の組成としてポリシリコンを採用
することの利点は、非晶質シリコンがポリシリコンに相
転移する境界温度をTthとしたとき、前記TmaxをTth以上
の温度に設定することができる点である。換言すれば、
被転写層40を形成する際のプロセス温度の幅を広げるこ
とができる。
【００４３】例えば、被転写層40として薄膜トランジス
タを形成する場合、形成方法として低温プロセスのみな
らず、高温プロセスを適用することが可能となる。
【００４４】分離層20の厚さは、該分離層20の組成、層
構成、形成方法等の諸条件により異なるが、照射光70を
吸収するのに十分な厚さを有することが望ましい。分離
層20の膜厚が小さすぎると、分離層20で吸収されずに透
過した照射光70が被転写層40に達し、被転写層40に損傷
を与える場合がある。また、分離層20の膜厚が大きすぎ
ると、照射光70のエネルギーが分離層界面21にまで伝わ
らず、照射光を照射しても界面には何ら変化をもたらさ
ない場合がある。
【００４５】例えば、分離層20が前記非晶質シリコンで
あり、照射光がXeClエキシマレーザー（波長308nm）で
ある場合、分離層20の厚さは25nm以上であることが好ま
しく、50〜200nmであることがより好ましい。
【００４６】分離層20は、照射光70が該分離層を透過し
て被転写層40に到達し、該被転写層に影響を及ぼすこと
を防ぐ目的で、遮光層および／または反射層を含んでい
ても良い。
【００４７】〔工程2〕図2に示すように、分離層20の上
に中間層30（下地層）を介して、被転写層40を形成す
る。
【００４８】この中間層30は、種々の形成目的で形成さ
れ、例えば、製造時または使用時において後述する被転
写層40を物理的または化学的に保護する保護層、導電
層、照射光70の遮光層または反射層、被転写層40へのま
たは被転写層40からの成分の移行を阻止するバリア層と
しての機能の内、少なくとも1つを発揮するものが挙げ
られる。
【００４９】この中間層30の組成は、その形成目的に応
じて適宜設定され、例えば、分離層20としての非晶質シ
リコンと被転写層40としての薄膜トランジスタとの間に
形成される中間層30の場合には、酸化ケイ素（SiO2）が
挙げられる。
【００５０】また、中間層30を形成する工程を省き、分
離層20の上に直接被転写層40を形成しても構わない。
【００５１】〔工程3〕図3に示すように、被転写層40の
上に接着層50を形成し、該接着層50を介して転写体60を
接着する。
【００５２】接着層50を構成する接着剤の好適な例とし
ては、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化
型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気硬化型接着剤等の各
種硬化型接着剤が挙げられる。接着剤の組成としては、
例えば、エポキシ系、アクリレート系、シリコーン系
等、いかなるものでもよい。このような接着層50の形成
は、例えば、塗布法、スピンコート法等によりなされ
る。
【００５３】前記硬化型接着剤を用いる場合、例えば転
写層40上に硬化型接着剤を塗布し、その上に後述する転
写体60を接着した後、硬化型接着剤の特性に応じた硬化
方法により前記硬化型接着剤を硬化させて、被転写層40
と転写体60を接着する。なお、上記順序とは異なり、接
着層50を転写体60の上に塗布し、その上に被転写層40を
接着しても構わない。
【００５４】転写体60としては、特に限定されず、金
属、セラミックス、ガラス、プラスチック等、いかなる
組成のものであっても構わない。また、転写体60の形状
も特に限定されず、平面を有するもの、曲面を有するも
の、可曲性を有するもの、フィルム等、いかなる形状で
あっても構わない。
【００５５】〔工程4〕照射光70を分離層20に照射す
る。図4には、基板10の基板裏面11側から照射光70を照
射した例について示す。照射光70は、基板10を透過した
後、分離層20に照射される。照射光70が分離層20に照射
されると、分離層20は溶融、結晶化、再結晶化、気体放
出、含有不純物元素の分離等の変化を生じる。これによ
り、図5に示すように、分離層界面21に前記界面粗さが
生じる。また、照射光70を繰り返し照射することによ
り、分離層界面21の界面粗さを増大せしめることができ
る。
【００５６】照射光70は、被転写層40の組成および特性
に応じて、被転写層40側から照射しても構わない。この
場合、被転写層40が照射光70の照射により何ら変化を受
けないか、あるいは変化しても剥離後あるいは転写後に
おいて被転写層40に要求される特性を失わないことが望
ましい。
【００５７】照射光70の光源としては、レーザー光が好
適に用いられる。レーザー光の種類は、ルビーレーザ
ー、YAGレーザー、ガラスレーザー等の固体レーザー、H
e-Neレーザー、CO2レーザー、エキシマレーザー等の気
体レーザー、ZnS、GaAs、GaP、GaAlAs等を発光源として
用いた半導体レーザー等、いかなる種類のものであって
も構わない。特にエキシマレーザー、YAGレーザー、CO2
レーザーは、高出力で均一なエネルギー密度分布を得易
いために好ましく用いられる。
【００５８】またレーザー発振の形態は、連続発振、パ
ルス発振のいずれの形態でも構わず、更にビーム形状に
関しても、スポット照射、ライン照射等いかなる形状で
も構わない。
【００５９】基板10、分離層20、被転写層40の組成およ
び特性に応じて、照射光70の光源としてハロゲンランプ
等から発せられる可視光、赤外線、紫外線、マイクロ波
等を用いることもできる。
【００６０】上記のように分離層20が照射光70の全てあ
るいはほとんどを吸収するのに十分な適当な厚さを有す
るか、または分離層20に含まれる遮光層および／または
反射層が照射光70の透過を防ぐ場合、分離層界面21には
粗さが生じる一方で、中間層30ならびに被転写層40には
何ら変化は起こらない。このとき、図5に示すように分
離層20と中間層30の分離層界面21の接触面積は大きく減
少し、この分離層界面21における密着力が大幅に低下
し、この界面において被転写層の剥離が可能となる。ま
た、分離層界面21の粗さが大きいほど、小さな力で容易
に被転写層40の剥離を行うことができる。
【００６１】図5では中間層30と分離層20の間の分離層
界面21において剥離が生じる場合について記したが、図
6に示すように基板10と分離層20の間の分離層界面22に
おいて上記と同様の形状変化が生じる場合もある。この
場合には、被転写層40に付着した分離層20をエッチング
等により除去する方法を用いることが可能である。この
方法により、被転写層40および中間層30のみを転写体60
に転写する工程が完了する。
【００６２】また、分離層界面21と分離層界面22の密着
力が同等である場合、剥離する界面は分離層界面21と分
離層界面22のどちらにも限定されない。このような場
合、分離層界面21と分離層界面22のうち、より密着力の
小さい界面において剥離が生じる。例えば、図7に示す
ように、分離層が破壊することにより分離層界面21と分
離層界面22の任意の界面で剥離を生じる。この場合、被
転写層40に付着した分離層を、前記エッチング等により
除去することにより、被転写層40のみを転写体60に転写
する工程が完了する。
【００６３】なお、図示の順序とは異なり、分離層20に
照射光70を照射して分離層界面21または22の密着力を低
減させた後、接着層50を介して転写体60を接着し、その
後に被転写層40の引き剥がしを行っても構わない。
【００６４】剥離を行った後の基板10は、該基板10の表
面に残存する分離層20の除去等の適切な処置を施した
後、再利用に供することができる。この際、再利用に供
された後の基板10の表面を保護する等の目的により、基
板10の表面には、該基板10と組成の異なる層が予め形成
されていても良い。
【００６５】次に、本発明の具体的実施例について説明
する。
【００６６】（実施例1）直径100mm、厚さ1.1mmの石英
基板（軟化点1630℃、歪点1070℃、エキシマレーザの透
過率ほぼ100%）を用い、この石英基板の片面に分離層と
して非晶質シリコン（a-Si）膜を減圧CVD法（Si2H6ガ
ス、基板温度425℃）により形成した。分離層の膜厚
は、100nmとした。
【００６７】次に、分離層上に、中間層としてSiO2膜を
ECR-CVD法（SiH4＋O2ガス、基板温度100℃）により形成
した。中間層の膜厚は、200nmとした。
【００６８】次に、中間層上に、被転写層として膜厚50
nmの非晶質シリコン膜を減圧CVD法（Si2H6ガス、基板温
度425℃）により形成し、この非晶質シリコン膜に前記
石英基板の非晶質シリコン膜形成面側からXeClエキシマ
レーザ光（波長308nm）を照射して、非晶質シリコン膜
を結晶化させ、ポリシリコン膜とした。その後、このポ
リシリコン膜に対し、所定のパターニングを施し、薄膜
トランジスタのソース・ドレイン・チャネルとなる領域
を形成した。この後、ECR-CVD法（SiH4＋O2ガス、基板
温度100℃）により膜厚120nmのSiO2ゲート絶縁膜を形成
した後、高周波スパッタリング法によりゲート絶縁膜上
に膜厚ゲート電極（Ta、膜厚750nm）を形成した。その
後、ゲート電極に所定のパターニングを施した後、この
ゲート電極をマスクとしてイオン注入することによっ
て、自己整合的（セルフアライン）にソース・ドレイン
領域を形成し、薄膜トランジスタを形成した。この後、
必要に応じて、ソース・ドレイン領域に接続される電極
および配線、ゲート電極に接続される配線を形成した。
これらの電極や配線材にはAlを使用した。
【００６９】次に、前記薄膜トランジスタの上に、紫外
線硬化型樹脂を塗布し（膜厚約100mm）、紫外線を照射
して樹脂を硬化させた。この処理は、後に分離層に剥離
を生じさせたときに、薄膜トランジスタに内在する応力
により薄膜トランジスタ自体が破壊されるのを防ぐ目的
で行ったが、分離層の密着力が適切に制御される場合に
は必ずしも必要ではない。
【００７０】次に、XeClエキシマレーザ（波長308nm）
を前記石英基板側から照射し、分離層に界面剥離を生じ
させた。照射したXeClエキシマレーザのエネルギー密度
は、280mJ・cm-2、照射時間は20nsecとした。なお、エキ
シマレーザの照射は7mm×7mmのスポット照射とした。
【００７１】分離層を介して薄膜トランジスタを形成し
た前記石英基板に対して、前記レーザ照射条件にてレー
ザー照射を行った。このとき、照射回数は0回、1回およ
び10回とした。
【００７２】この後、前記石英基板の紫外線硬化型樹脂
を塗布した面に、同種の紫外線硬化型樹脂を重ねて塗布
し、転写体となるガラス基板を接着した後に紫外線を照
射して硬化させた。その後、図7に示すように、前記石
英基板とガラス基板（転写体）とを分離層と前記中間層
（SiO2）との界面において引き剥がし、石英基板上に形
成された薄膜トランジスタおよび中間層をガラス基板側
に転写した。
【００７３】図9〜図11に、剥離を行った後の分離層界
面21を、原子間力顕微鏡（AFM）により観察した結果を
示す。
【００７４】図9に示すように、レーザー照射を行わな
かった場合、分離層の表面は非常になだらかであり、界
面の平均粗さは約0.3nmと小さい。この数値は、被転写
層である中間層の表面の平均粗さと同等である。
【００７５】図10に示すように、レーザ照射を1回行っ
た場合、分離層の中表面には凹凸が生じ、界面の平均粗
さは約0.7nmと増大する。
【００７６】図11に示すように、レーザー照射を10回行
った場合、前記レーザー照射を1回行った領域と同様
に、分離層の表面に平均粗さ約0.7nmの凹凸が生じる。
これに加えて、およそ3nm以上の高さを有する突起の密
度が増大する。
【００７７】一方、レーザー照射を10回行った後に前記
石英基板と前記ガラス基板を引き剥がし、図8に示す中
間層界面31をAFMにより観察した結果を、図12に示す。
図において、レーザー照射を繰り返し行った後において
も、中間層界面31は平坦な形状を呈しており、レーザー
照射を繰り返し行っても、中間層30および被転写層40に
は何ら変化が生じないことを示している。
【００７８】前記引き剥がしに際して、引き剥がしに要
する力は、レーザ照射を10回行った領域で最も小さく、
レーザ照射を1回行った領域、レーザ照射を行わなかっ
た領域の順に、引き剥がしに大きな力を要した。換言す
れば、剥離層界面21の粗さが大きいほど、剥離層界面21
と中間層30の密着力が低減され、剥離を容易に行うこと
ができる。
【００７９】（実施例2）基板として、耐熱ガラス基板
を用い、XeClエキシマレーザーのエネルギー密度を1100
mJ・cm-2とした以外は実施例1と同様にして、薄膜トラン
ジスタの転写を行った。
【００８０】（実施例3）照射光70として、YAGレーザー
を用いた以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジス
タの転写を行った。
【００８１】（実施例4）照射光70として、CO2レーザー
を用いた以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジス
タの転写を行った。
【００８２】以上述べたように、照射光70の照射を行う
ことにより、剥離層界面21に界面粗さを生ぜしめ、更
に、前記照射を繰り返し行うことにより、剥離層界面21
の粗さを増大せしめることができる。なお、照射光70と
してXeClエキシマレーザーを用い、且つ分離層20として
非晶質シリコンを用いた場合には、照射回数を10回以上
に設定しても、照射回数が10回の場合とほぼ同等の変化
が現れる。換言すれば、照射回数は5回以上が好まし
く、5回〜10回がより好ましい。これに対し、中間層30
の表面はレーザ照射の有無、または回数により変化する
ことはない。このことは、照射されたレーザー光が分離
層によって完全にあるいはほとんど吸収されるために他
ならない。前記同様、照射光70がXeClエキシマレーザー
であって且つ分離層が非晶質シリコンである場合には、
照射光を完全にまたはほとんど吸収して被転写層40に損
傷を与えないためには、非晶質シリコンで形成される分
離層の膜厚は25nm以上が好ましく、50〜200nmがより好
ましい。
【００８３】上記のように、分離層20が照射光70を完全
に吸収して被転写層40に損傷を与えず、且つ分離層20の
界面に意図的に起伏を生ぜしめることにより、分離層と
被転写層の間の接触面積を大幅に減少させ、界面の付着
力を低下させることにより、容易かつ確実に被転写層の
剥離が可能となる。
【００８４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の剥離方法に
よれば、被転写層の特性、条件に拘らず、容易かつ確実
に剥離することができる。
【００８５】特に、分離層界面の粗さを制御することに
より、引き剥がしに要する力を大幅に低減することがで
き、大面積を有する被転写層への適用が容易となる。ま
た、剥離不良を大幅に低減することができ、被転写層の
歩留りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の剥離方法の実施例の工程を示す断面図
である。
【図2】発明の剥離方法の実施例の工程を示す断面図で
ある。
【図3】本発明の剥離方法の実施例の工程を示す断面図
である。
【図4】本発明の剥離方法の実施例の工程を示す断面図
である。
【図5】本発明の剥離方法の実施例の工程を示す断面図
である。
【図6】本発明の剥離方法の実施例の工程を示す断面図
である。
【図7】本発明の剥離方法の実施例の工程を示す断面図
である。
【図8】本発明の剥離方法の実施例の工程を示す断面図
である。
【図9】本発明の剥離方法による剥離後の界面を示す原
子間力顕微鏡（AFM）像である。
【図10】本発明の剥離方法による剥離後の界面を示す原
子間力顕微鏡（AFM）像である。
【図11】本発明の剥離方法による剥離後の界面を示す原
子間力顕微鏡（AFM）像である。
【図12】本発明の剥離方法による剥離後の界面を示す原
子間力顕微鏡（AFM）像である。
【符号の説明】
10 基板 11 基板裏面 20 分離層 21 中間層と接する分離層界面 22 基板と接する分離層界面 30 中間層 31 中間層界面 40 被転写層 50 接着層 60 転写体 70 照射光

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板上に分離層を介して存在する被転写層
    を前記基板から剥離する剥離方法であって、前記分離層
    に照射光を照射して、該分離層の界面において剥離を生
    ぜしめ、前記被転写層を前記基板から離脱させることを
    特徴とする剥離方法。
  2. 【請求項２】前記分離層の剥離は、前記照射光の照射を
    2回以上行うことを特徴とする請求項１に記載の剥離方
    法。
  3. 【請求項３】前記分離層の剥離は、該分離層の界面に粗
    さを生ぜしめ、前記被転写層と前記分離層の接触面積が
    減少することによる密着力の低下を利用する請求項１ま
    たは２に記載の剥離方法。
  4. 【請求項４】前記分離層の剥離は、該分離層の界面に粗
    さを生ぜしめ、前記基板と前記分離層の接触面積が減少
    することによる密着力の低下を利用する請求項１ないし
    ３のいずれかに記載の剥離方法。
  5. 【請求項５】前記基板は、前記照射光に対して透過性を
    有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに
    記載の剥離方法。
  6. 【請求項６】前記基板は、前記剥離が終了した後に再利
    用に供されることを特徴とする請求項１ないし５のいず
    れかに記載の剥離方法。
  7. 【請求項７】前記基板は、該基板表面の保護層を含むこ
    とを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の剥
    離方法。
  8. 【請求項８】前記分離層の剥離は、前記分離層の破壊を
    伴うことを特徴とする請求項１または７に記載の剥離方
    法。
  9. 【請求項９】前記被転写層は、機能性薄膜または薄膜デ
    バイスである請求項１ないし８のいずれかに記載の剥離
    方法。
  10. 【請求項１０】前記被転写層は、薄膜トランジスタであ
    る請求項１ないし９のいずれかに記載の剥離方法。
  11. 【請求項１１】前記分離層は、非晶質シリコンで構成さ
    れる光吸収層を有する請求項１ないし１０のいずれかに
    記載の剥離方法。
  12. 【請求項１２】前記非晶質シリコンは、前記照射光の照
    射によりポリシリコンに相転移することを特徴とする請
    求項１１に記載の剥離方法。
  13. 【請求項１３】前記非晶質シリコンは、水素を2at%以上
    含有するものである１１ないし１２のいずれかに記載の
    剥離方法。
  14. 【請求項１４】前記分離層は、ポリシリコンで構成され
    る光吸収層を有する請求項１ないし１０のいずれかに記
    載の剥離方法。
  15. 【請求項１５】前記ポリシリコンは、水素を2at%以上含
    有するものである請求項１４に記載の剥離方法。
  16. 【請求項１６】前記分離層は、前記照射光を吸収して該
    分離層に変化を生じるとともに、前記照射光が前記被転
    写層に到達して前記被転写層に損傷が加わることを防ぐ
    ことを特徴とする請求項１ないし１５のいずれかに記載
    の剥離方法。
  17. 【請求項１７】前記分離層は、前記照射光が被転写層へ
    到達することを防ぐ遮光層および／または反射層を含む
    ことを特徴とする請求項１ないし１６のいずれかに記載
    の剥離方法。
  18. 【請求項１８】前記分離層は、前記照射光の照射回数に
    より、その界面粗さの制御が可能であることを特徴とす
    る請求項１ないし１７のいずれかに記載の剥離方法。
  19. 【請求項１９】前記照射光は、レーザー光である請求項
    １ないし１８のいずれかに記載の剥離方法。
  20. 【請求項２０】前記照射光の波長が、100〜350nmである
    請求項１ないし１９のいずれかに記載の剥離方法。
  21. 【請求項２１】前記照射光の波長が、350〜1200nmであ
    る請求項１ないし２０のいずれかに記載の剥離方法。
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