JP2003229548A - Vehicle, display device and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Vehicle, display device and method for manufacturing semiconductor device

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JP2003229548A
JP2003229548A JP2002348184A JP2002348184A JP2003229548A JP 2003229548 A JP2003229548 A JP 2003229548A JP 2002348184 A JP2002348184 A JP 2002348184A JP 2002348184 A JP2002348184 A JP 2002348184A JP 2003229548 A JP2003229548 A JP 2003229548A
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Toru Takayama
徹 高山
Junya Maruyama
純矢 丸山
Yuugo Gotou
裕吾 後藤
Hideaki Kuwabara
秀明 桑原
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device and its manufacturing method wherein a layer to be exfoliated is stuck on base material having a curved surface, and especially provide a display having a curved surface, specifically, a light emitting device having an organic light emitting element which is stuck on base material having a curved surface. <P>SOLUTION: The layer to be exfoliated is transferred on a film which layer contains the organic light emitting element which is arranged on a substrate by using lamination of a first material layer constituted of a metal layer or a nitride layer and a second material layer constituted of an oxide layer. The film and the layer to be exfoliated are warped, and a display having a curved surface is realized. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、剥離した被剥離層
を基材に貼りつけて転写させた薄膜トランジスタ(以
下、TFTという)で構成された回路を有する半導体装
置、例えば、液晶モジュールに代表される電気光学装置
やELモジュールに代表される発光装置、およびその様
な装置を部品として搭載した電子機器またはこれらを搭
載した乗物に関する。また、これらの作製方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is typified by a semiconductor device having a circuit composed of a thin film transistor (hereinafter referred to as a TFT) in which a peeled layer is attached to a substrate and transferred, for example, a liquid crystal module. The present invention relates to a light-emitting device represented by an electro-optical device or an EL module, an electronic device including such a device as a component, or a vehicle including the electronic device. Further, the present invention relates to a manufacturing method thereof.

【0002】なお、本明細書中において半導体装置と
は、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を
指し、電気光学装置、発光装置、半導体回路および電子
機器は全て半導体装置である。
[0002] In this specification, a semiconductor device refers to all devices that can function by utilizing semiconductor characteristics, and electro-optical devices, light-emitting devices, semiconductor circuits, and electronic devices are all semiconductor devices.

【0003】[0003]

【従来の技術】近年、絶縁表面を有する基板上に形成さ
れた半導体薄膜(厚さ数〜数百nm程度)を用いて薄膜
トランジスタ(TFT)を構成する技術が注目されてい
る。薄膜トランジスタはICや電気光学装置のような電
子デバイスに広く応用され、特に画像表示装置のスイッ
チング素子として開発が急がれている。
2. Description of the Related Art In recent years, a technique for forming a thin film transistor (TFT) using a semiconductor thin film (having a thickness of several to several hundreds nm) formed on a substrate having an insulating surface has been receiving attention. Thin film transistors are widely applied to electronic devices such as ICs and electro-optical devices, and their development is urgently needed especially as a switching element for image display devices.

【0004】また、自動車や航空機などの乗物にさまざ
まな表示装置、例えば、ナビゲーションの表示装置やオ
ーディオの操作画面表示装置や計器の表示装置を搭載す
る試みがなされている。
In addition, attempts have been made to mount various display devices, for example, a navigation display device, an audio operation screen display device, and an instrument display device on a vehicle such as an automobile or an aircraft.

【0005】このような画像表示装置を利用したアプリ
ケーションは様々なものが期待されているが、特に携帯
機器への利用が注目されている。現在、ガラス基板や石
英基板が多く使用されているが、割れやすく、重いとい
う欠点がある。また、大量生産を行う上で、ガラス基板
や石英基板は大型化が困難であり、不向きである。その
ため、可撓性を有する基板、代表的にはフレキシブルな
プラスチックフィルムの上にTFT素子を形成すること
が試みられている。
Various applications using such an image display device are expected, and attention is particularly focused on their use in portable devices. At present, glass substrates and quartz substrates are often used, but they have the drawback of being fragile and heavy. Further, in mass production, it is difficult to increase the size of a glass substrate or a quartz substrate, which is not suitable. Therefore, it has been attempted to form a TFT element on a flexible substrate, typically a flexible plastic film.

【0006】しかしながら、プラスチックフィルムの耐
熱性が低いためプロセスの最高温度を低くせざるを得
ず、結果的にガラス基板上に形成する時ほど良好な電気
特性のTFTを形成できないのが現状である。そのた
め、プラスチックフィルムを用いた高性能な発光素子や
液晶表示装置は実現されていない。
However, since the heat resistance of the plastic film is low, the maximum temperature of the process must be lowered, and as a result, it is not possible to form a TFT having electric characteristics as good as when formed on a glass substrate. . Therefore, a high-performance light emitting element or liquid crystal display device using a plastic film has not been realized.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】もし、プラスチックフ
ィルム等の可撓性を有する基板の上に有機発光素子(O
LED:Organic Light Emitting Device)が形成され
た発光装置や、液晶表示装置を作製することができれ
ば、厚みが薄く軽量であるということに加えて、曲面を
有するディスプレイや、ショーウィンドウ等などにも用
いることができる。よって、その用途は携帯機器のみに
限られず、応用範囲は非常に広い。
If a flexible substrate such as a plastic film is used, an organic light emitting device (O
If a light emitting device having an LED (Organic Light Emitting Device) formed thereon or a liquid crystal display device can be manufactured, it will be used for a display having a curved surface, a show window, etc. in addition to being thin and lightweight. be able to. Therefore, its application is not limited to only mobile devices, and its application range is extremely wide.

【0008】また、曲面を有するディスプレイが実現す
れば、限られた空間、例えば自動車や航空機などの乗物
の運転席などに映像や計器のディスプレイを設けようと
する場合、さまざまな曲面を有する部位(窓や天井やド
アやダッシュボードなど)に設置することができ、空間
スペースを狭めることができる。従来では、ディスプレ
イは平面であって、乗物の空間スペースを狭める、或い
は、平面ディスプレイをはめこむために壁を切り取り、
取りつけ作業などが複雑なものとなっていた。
Further, if a display having a curved surface is realized, when a display of an image or an instrument is to be provided in a limited space, for example, in a driver's seat of a vehicle such as an automobile or an aircraft, a portion having various curved surfaces ( It can be installed on windows, ceilings, doors, dashboards, etc., and can reduce the space space. Traditionally, the display is flat and cuts the walls to reduce the vehicle's space, or to fit a flat display,
The mounting work was complicated.

【0009】本発明は、曲面を有する基材に被剥離層を
貼りつけた半導体装置およびその作製方法を提供するこ
とを課題とする。特に、曲面を有するディスプレイ、具
体的には曲面を有する基材に貼りつけられた有機化合物
を含む層を発光層とする発光素子を有する発光装置、或
いは曲面を有する基材に貼りつけられた液晶表示装置の
提供を課題とする。
An object of the present invention is to provide a semiconductor device in which a layer to be peeled is attached to a base material having a curved surface and a method for manufacturing the semiconductor device. In particular, a display having a curved surface, specifically, a light emitting device having a light emitting element having a layer containing an organic compound attached to a base material having a curved surface as a light emitting layer, or a liquid crystal attached to a base material having a curved surface An object is to provide a display device.

【0010】また、本発明は、フレキシブルなフィルム
(湾曲することが可能なフィルム)にTFTを代表とす
る様々な素子(薄膜ダイオード、シリコンのPIN接合
からなる光電変換素子やシリコン抵抗素子)を貼りつけ
た半導体装置およびその作製方法を提供することを課題
とする。
Further, according to the present invention, various elements typified by TFT (thin film diode, photoelectric conversion element composed of silicon PIN junction, silicon resistance element) are attached to a flexible film (film which can be curved). An object is to provide a mounted semiconductor device and a manufacturing method thereof.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に素子
を含む被剥離層を形成する際、素子のチャネルとして機
能する領域のチャネル長方向を全て同一方向に配置し、
該チャネル長方向と同一方向に走査するレーザー光の照
射を行い、素子を完成させた後、さらに、前記チャネル
長方向と異なっている方向、即ちチャネル幅方向に湾曲
した曲面を有する基材に貼り付けて曲面を有するディス
プレイを実現するものである。なお、被剥離層を曲面を
有する基材に貼り合わせた場合には、基材の曲面に沿っ
て被剥離層も曲げられることとなる。本発明は、素子の
チャネル長方向が全て同一方向に配置されており、チャ
ネル長方向と基材が湾曲している方向とが異なっている
ため、素子を含む被剥離層が曲がったとしても素子特性
への影響を最小限に抑えることができる。即ち、ある方
向(ここでは基材が湾曲している方向)への変形に強い
半導体装置を提供することも可能となる。
According to the present invention, when a layer to be peeled including an element is formed on a substrate, all the channel length directions of regions functioning as the channel of the element are arranged in the same direction,
After irradiating a laser beam for scanning in the same direction as the channel length direction to complete the element, the device is further attached to a substrate having a curved surface in a direction different from the channel length direction, that is, the channel width direction. This is to realize a display having a curved surface. When the layer to be peeled is attached to a base material having a curved surface, the layer to be peeled is also bent along the curved surface of the base material. In the present invention, all the channel length directions of the element are arranged in the same direction, and the channel length direction and the direction in which the base material is curved are different, so that even if the peeled layer including the element is bent, The influence on the characteristics can be minimized. That is, it is possible to provide a semiconductor device that is resistant to deformation in a certain direction (here, the direction in which the base material is curved).

【0012】本明細書で開示する作製方法に関する発明
の構成は、基板上に素子を含む被剥離層を形成する工程
と、前記素子を含む被剥離層に支持体を接着した後、該
支持体を基板から物理的手段により剥離する工程と、前
記素子を含む被剥離層に転写体を接着し、前記支持体と
前記転写体との間に前記素子を挟む工程とを有する半導
体装置の作製方法であって、前記素子は、絶縁膜を間に
挟んでゲート電極と重なる半導体層をチャネルとする薄
膜トランジスタであり、前記半導体層を形成する工程
は、前記チャネルのチャネル長方向と同一方向で走査す
るレーザー光の照射を行う処理を有することを特徴とす
る半導体装置の作製方法である。
The structure of the invention relating to the manufacturing method disclosed in the present specification comprises the steps of forming a layer to be peeled containing an element on a substrate, adhering a support to the layer to be peeled containing the element, and then supporting the support. A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises a step of peeling the substrate from a substrate by a physical means, and a step of bonding a transfer body to a layer to be peeled including the element and sandwiching the element between the support and the transfer body. The element is a thin film transistor having a channel in a semiconductor layer that overlaps with a gate electrode with an insulating film interposed therebetween, and the step of forming the semiconductor layer scans in the same direction as the channel length direction of the channel. It is a method for manufacturing a semiconductor device, which comprises a process of irradiating a laser beam.

【0013】ただし、上記構成において、被剥離層の機
械的強度が十分である場合には、被剥離層を固定する転
写体を貼り合わせなくともよい。
However, in the above structure, when the peeled layer has sufficient mechanical strength, the transfer body for fixing the peeled layer may not be attached.

【0014】なお、上記構成において、前記薄膜トラン
ジスタは複数設けられ、且つ、該複数の薄膜トランジス
タのチャネル長方向は全て同一方向に配置されているこ
とを特徴としている。
In the above structure, a plurality of thin film transistors are provided, and the channel length directions of the plurality of thin film transistors are all arranged in the same direction.

【0015】また、上記構成において、前記支持体は、
凸状または凹状に湾曲した曲面を有し、前記支持体が湾
曲している方向と前記チャネル長方向は異なっているこ
とを特徴としている。また、転写体を貼り付ける場合、
支持体の曲面に沿って転写体も凸状または凹状に湾曲し
た曲面を有する。従って、上記構成において、前記転写
体は、凸状または凹状に湾曲した曲面を有し、前記支持
体が湾曲している方向と前記チャネル長方向は異なって
いることを特徴としている。
In the above structure, the support is
It is characterized in that it has a curved surface curved in a convex shape or a concave shape, and the direction in which the support is curved and the channel length direction are different. Also, when attaching the transfer body,
The transfer body also has a curved surface which is convex or concave along the curved surface of the support. Therefore, in the above configuration, the transfer body has a curved surface curved in a convex shape or a concave shape, and the direction in which the support body is curved is different from the channel length direction.

【0016】また、上記構成において、液晶表示装置を
形成する場合、前記支持体は対向基板であって、前記素
子は画素電極を有しており、該画素電極と、前記対向基
板との間には液晶材料が充填されていることを特徴とし
ている。
In the above structure, when forming a liquid crystal display device, the support is a counter substrate, the element has a pixel electrode, and the pixel electrode and the counter substrate are provided between the pixel electrode and the pixel electrode. Is characterized by being filled with a liquid crystal material.

【0017】また、上記構成において、有機化合物を含
む層を発光層とする発光素子を有する発光装置を形成す
る場合、前記支持体は封止材であって、前記素子は発光
素子であることを特徴としている。
In the above structure, when forming a light emitting device having a light emitting element having a layer containing an organic compound as a light emitting layer, the support is a sealing material and the element is a light emitting element. It has a feature.

【0018】また、上記構成において、剥離方法として
は、特に限定されず、被剥離層と基板との間に分離層を
設け、該分離層を薬液(エッチャント)で除去して被剥
離層と基板とを分離する方法や、被剥離層と基板との間
に非晶質シリコン(またはポリシリコン)からなる分離
層を設け、基板を通過させてレーザー光を照射して非晶
質シリコンに含まれる水素を放出させることにより、空
隙を生じさせて被剥離層と基板を分離させる方法などを
用いることが可能である。なお、レーザー光を用いて剥
離する場合においては、剥離前に水素が放出しないよう
に熱処理温度を410℃以下として被剥離層に含まれる
素子を形成することが望ましい。
In the above structure, the peeling method is not particularly limited, and a separation layer is provided between the layer to be peeled and the substrate, and the separation layer is removed with a chemical solution (etchant) to remove the layer to be peeled and the substrate. And a separation layer made of amorphous silicon (or polysilicon) provided between the layer to be peeled and the substrate, which is passed through the substrate and irradiated with laser light to be included in the amorphous silicon. It is possible to use a method in which by releasing hydrogen, a void is generated to separate the layer to be peeled from the substrate. Note that in the case of peeling by using laser light, it is desirable to form the element included in the layer to be peeled at a heat treatment temperature of 410 ° C. or lower so that hydrogen is not released before the peeling.

【0019】また、他の剥離方法として、2層間の膜応
力を利用して剥離を行う剥離方法を用いてもよい。この
剥離方法は、基板上に設けた金属層、好ましくは窒化金
属層を設け、さらに前記窒化金属層に接して酸化層を設
け、該酸化層の上に素子を形成し、成膜処理または50
0℃以上の熱処理を行っても、膜剥がれ(ピーリング)
が生じずに、物理的手段で容易に酸化層の層内または界
面において、きれいに分離できるものである。さらに剥
離を助長させるため、前記物理的手段により剥離する前
に、加熱処理またはレーザー光の照射を行う処理を行っ
てもよい。
As another peeling method, a peeling method may be used in which peeling is performed by utilizing the film stress between the two layers. In this peeling method, a metal layer, preferably a metal nitride layer provided on a substrate is provided, an oxide layer is further provided in contact with the metal nitride layer, an element is formed on the oxide layer, and a film formation treatment or 50
Film peeling (peeling) even after heat treatment at 0 ° C or higher
It can be easily separated by physical means in the inside of the oxide layer or at the interface without causing the phenomenon. In order to further promote peeling, heat treatment or laser light irradiation treatment may be performed before peeling by the physical means.

【0020】上記2層間の膜応力を利用して剥離を行う
剥離方法を用いて半導体装置を作製する本発明の作製方
法に関する構成は、第1の基板上に半導体素子を含む被
剥離層を形成する第1工程と、前記被剥離層に第2の基
板を第1の接着材で接着させ、前記被剥離層を前記第1
の基板と前記第2の基板とで挟む第2工程と、前記被剥
離層と前記第1の基板とを分離する第3工程と、前記被
剥離層に第3の基板を第2の接着材で接着させ、前記被
剥離層を前記第2の基板と前記第3の基板とで挟む第4
工程と、前記被剥離層と前記第2の基板とを分離して、
前記第2の接着材及び前記第3の基板を支持体とする前
記被剥離層を形成する第5工程と、前記第3の基板を湾
曲させる第6工程とを有することを特徴とする半導体装
置の作製方法である。
The structure relating to the manufacturing method of the present invention for manufacturing a semiconductor device by using the peeling method of peeling by utilizing the film stress between the two layers has a layer to be peeled including a semiconductor element formed on a first substrate. And a second substrate is adhered to the layer to be peeled with a first adhesive, and the layer to be peeled is the first layer.
Second step of sandwiching between the substrate and the second substrate, a third step of separating the layer to be peeled from the first substrate, and a second adhesive material to the layer to be peeled from the third substrate. And a layer to be peeled between the second substrate and the third substrate.
A step of separating the peeled layer and the second substrate,
A semiconductor device comprising: a fifth step of forming the layer to be peeled using the second adhesive material and the third substrate as a support; and a sixth step of bending the third substrate. Is a manufacturing method.

【0021】上記構成における前記第5工程において、
前記第1の接着材は溶媒溶液で溶かして除去し、前記被
剥離層と前記第2の基板とを分離する、或いは、前記第
1の接着材は感光性を有する接着材であり、前記第5工
程において、光を照射して前記被剥離層と前記第2の基
板とを分離することを特徴としている。また、前記第1
の基板及び前記第2の基板は、前記第3の基板よりも剛
性が高い材料であって、前記第3の基板は、可撓性を有
する基板であることが望ましい。
In the fifth step in the above structure,
The first adhesive is dissolved in a solvent solution and removed to separate the layer to be peeled from the second substrate, or the first adhesive is a photosensitive adhesive, In the 5th step, light is irradiated to separate the layer to be peeled from the second substrate. Also, the first
The substrate and the second substrate are preferably made of a material having higher rigidity than the third substrate, and the third substrate is preferably a flexible substrate.

【0022】なお、上記構成においても前記半導体素子
は、絶縁膜を間に挟んでゲート電極と重なる半導体層を
チャネルとする薄膜トランジスタであって、前記半導体
層を形成する工程は、前記チャネルのチャネル長方向と
同一方向で走査するレーザー光の照射を行うことが好ま
しい。
Also in the above structure, the semiconductor element is a thin film transistor whose channel is a semiconductor layer which overlaps with a gate electrode with an insulating film interposed therebetween, and the step of forming the semiconductor layer includes the channel length of the channel. Irradiation with laser light for scanning in the same direction as the scanning direction is preferably performed.

【0023】また、上記2層間の膜応力を利用して剥離
を行う剥離方法を用いて有機化合物を含む層を発光層と
する発光素子を有する半導体装置を作製する本発明の作
製方法に関する構成は、第1の基板上に有機化合物を含
む層を発光層とする発光素子または半導体素子を含む被
剥離層を形成する第1工程と、前記被剥離層に第2の基
板を第1の接着材で接着させ、前記被剥離層を前記第1
の基板と、フィルムが設けられた前記第2の基板とで挟
む第2工程と、前記被剥離層と前記第1の基板とを分離
する第3工程と、前記被剥離層に第3の基板を第2の接
着材で接着させ、前記被剥離層を前記第2の基板と前記
第3の基板とで挟む第4工程と、前記フィルムと前記第
2の基板とを分離して、前記フィルム、前記第2の接着
材、及び前記第3の基板を支持体とする前記被剥離層を
形成する第5工程と、前記第3の基板を湾曲させる第6
工程とを有することを特徴とする半導体装置の作製方法
である。
Further, the structure relating to the manufacturing method of the present invention for manufacturing a semiconductor device having a light emitting element having a layer containing an organic compound as a light emitting layer by using the peeling method of peeling by utilizing the film stress between the two layers A first step of forming a layer to be peeled including a light emitting element or a semiconductor element having a layer containing an organic compound as a light emitting layer on the first substrate, and a second substrate having a first adhesive on the layer to be peeled And adhere the layer to be peeled to the first layer.
Second step of sandwiching the substrate and the second substrate provided with a film, a third step of separating the peeled layer and the first substrate, and a third substrate for the peeled layer. Is adhered with a second adhesive, and the fourth step of sandwiching the layer to be peeled between the second substrate and the third substrate, the film and the second substrate are separated, and the film A fifth step of forming the layer to be peeled using the second adhesive material and the third substrate as a support, and a sixth step of bending the third substrate
And a step of manufacturing a semiconductor device.

【0024】上記構成において、前記フィルムは感光性
を有する接着材を両面または片面に有するテープであ
り、前記第5工程において、光を照射して前記フィルム
と前記第2の基板とを分離することを特徴としている。
また、前記第1の基板及び前記第2の基板は、前記第3
の基板よりも剛性が高い材料であって、前記第3の基板
は、可撓性を有する基板であることが望ましい。
In the above structure, the film is a tape having a photosensitive adhesive on both sides or one side, and in the fifth step, irradiating light to separate the film from the second substrate. Is characterized by.
Further, the first substrate and the second substrate are the third substrate.
It is desirable that the third substrate be a material having higher rigidity than that of the substrate and the third substrate be a flexible substrate.

【0025】なお、上記構成においても前記半導体素子
は、絶縁膜を間に挟んでゲート電極と重なる半導体層を
チャネルとする薄膜トランジスタであって、前記半導体
層を形成する工程は、前記チャネルのチャネル長方向と
同一方向で走査するレーザー光の照射を行うことが好ま
しい。
Also in the above structure, the semiconductor element is a thin film transistor whose channel is a semiconductor layer which overlaps with a gate electrode with an insulating film interposed therebetween, and the step of forming the semiconductor layer includes the channel length of the channel. Irradiation with laser light for scanning in the same direction as the scanning direction is preferably performed.

【0026】以上に示した本発明の作製方法により得ら
れる半導体装置は様々な特徴を有している。
The semiconductor device obtained by the manufacturing method of the present invention described above has various characteristics.

【0027】本明細書で開示する発明の構成1は、凸状
または凹状に湾曲した曲面を有する基材上に、複数の薄
膜トランジスタが設けられ、該複数の薄膜トランジスタ
のチャネル長方向は全て同一方向に配置され、且つ、前
記チャネル長方向は、前記基材の湾曲している方向とは
異なっていることを特徴とする半導体装置である。
In the configuration 1 of the invention disclosed in this specification, a plurality of thin film transistors are provided on a base material having a curved surface that is convex or concave, and the channel length directions of the plurality of thin film transistors are all in the same direction. The semiconductor device is arranged and the channel length direction is different from the curved direction of the base material.

【0028】また、本発明は、画素部と駆動回路とにそ
れぞれ異なる薄膜トランジスタを形成した場合において
も適用することができ、他の発明の構成2は、凸状また
は凹状に湾曲した曲面を有する基材上に、画素部と駆動
回路部が設けられ、前記画素部に設けられた薄膜トラン
ジスタのチャネル長方向と、前記駆動回路部に設けられ
た薄膜トランジスタのチャネル長方向は同一方向に配置
され、且つ、前記チャネル長方向は、前記基材の湾曲し
ている方向とは異なっていることを特徴とする半導体装
置である。なお、パターンのデザインルールは5〜20
μm程度であり、駆動回路及び画素部にそれぞれ106
107個程度のTFTが基板上に作り込まれている。
The present invention can also be applied to the case where different thin film transistors are formed in the pixel portion and the driving circuit, respectively, and the configuration 2 of another invention is a substrate having a curved surface curved in a convex shape or a concave shape. A pixel portion and a driver circuit portion are provided on the material, a channel length direction of a thin film transistor provided in the pixel portion and a channel length direction of a thin film transistor provided in the driver circuit portion are arranged in the same direction, and In the semiconductor device, the channel length direction is different from the curved direction of the base material. The pattern design rule is 5 to 20.
μm, which is 10 6 to each of the driving circuit and the pixel portion.
About 10 7 TFTs are built on the substrate.

【0029】また、上記各構成において、前記チャネル
長方向は、前記薄膜トランジスタの半導体層に照射され
たレーザー光の走査方向と同一方向であることを特徴と
している。基板上にレーザーアニールにより結晶化させ
た半導体膜で薄膜トランジスタのチャネルを形成する場
合、結晶の成長方向とキャリアの移動方向とを揃えると
高い電界効果移動度を得ることができる。即ち、結晶成
長方向とチャネル長方向とを一致させることで電界効果
移動度を実質的に高くすることができる。連続発振する
レーザービームを非単結晶半導体膜に照射して結晶化さ
せる場合には、固液界面が保持され、レーザービームの
走査方向に連続的な結晶成長を行わせることが可能であ
る。レーザー光としては、エキシマレーザー等の気体レ
ーザーや、YAGレーザーなどの固体レーザーや、半導
体レーザーを用いればよい。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でもよく、レーザー
ビームの形状も線状または矩形状でもよい。
Further, in each of the above structures, the channel length direction is the same as the scanning direction of the laser light with which the semiconductor layer of the thin film transistor is irradiated. When forming a channel of a thin film transistor with a semiconductor film crystallized by laser annealing on a substrate, high field effect mobility can be obtained by aligning the crystal growth direction and the carrier movement direction. That is, by matching the crystal growth direction and the channel length direction, the field effect mobility can be substantially increased. When a non-single-crystal semiconductor film is irradiated with a continuously oscillating laser beam for crystallization, the solid-liquid interface is held and continuous crystal growth can be performed in the laser beam scanning direction. A gas laser such as an excimer laser, a solid laser such as a YAG laser, or a semiconductor laser may be used as the laser light. Further, the form of laser oscillation may be continuous oscillation or pulse oscillation, and the shape of the laser beam may be linear or rectangular.

【0030】また、上記各構成において、前記湾曲して
いる方向と前記チャネル長方向は直交していることを特
徴としている。即ち、チャネル長方向は直交する方向と
はチャネル幅方向であり、他の発明の構成3は、凸状ま
たは凹状に湾曲した曲面を有する基材上に、複数の薄膜
トランジスタが設けられ、該複数の薄膜トランジスタの
チャネル幅方向は全て同一方向に配置され、且つ、前記
チャネル幅方向は、前記基材の湾曲している方向と同一
方向であることを特徴とする半導体装置である。
Further, in each of the above-mentioned configurations, the curved direction and the channel length direction are orthogonal to each other. That is, the channel length direction is orthogonal to the channel width direction, and in Configuration 3 of another invention, a plurality of thin film transistors are provided on a base material having a curved surface curved in a convex shape or a concave shape, and the plurality of thin film transistors are provided. In the semiconductor device, all the channel width directions of the thin film transistors are arranged in the same direction, and the channel width direction is the same direction as the curved direction of the base material.

【0031】なお、上記構成3においては、前記チャネ
ル幅方向は、前記薄膜トランジスタの半導体層に照射さ
れたレーザー光の走査方向と直交することになる。
In the structure 3, the channel width direction is orthogonal to the scanning direction of the laser light with which the semiconductor layer of the thin film transistor is irradiated.

【0032】また、曲面を有する基材は、凸状または凹
状に湾曲しているが、ある一方向に湾曲している場合、
曲率を持つ方向と曲率を持たない方向とを有する曲面を
有しているとも言える。従って、他の発明の構成4は、
曲率を持つ方向と曲率を持たない方向とを有する曲面を
備えた基材表面上に設けられた複数の薄膜トランジスタ
のチャネル長方向は全て同一方向に配置され、且つ、前
記チャネル長方向と曲率を持たない方向とが同一方向で
あることを特徴とする半導体装置である。
Further, the base material having a curved surface is curved in a convex shape or a concave shape, and when curved in a certain direction,
It can also be said that it has a curved surface having a direction with a curvature and a direction without a curvature. Therefore, the configuration 4 of another invention is
The channel length directions of a plurality of thin film transistors provided on a substrate surface having a curved surface having a curvature direction and a non-curvature direction are all arranged in the same direction and have a curvature with the channel length direction. The semiconductor device is characterized in that the non-existing direction is the same direction.

【0033】なお、上記構成4において、前記チャネル
長方向は、前記薄膜トランジスタの半導体層に照射され
たレーザー光の走査方向と同一方向であることを特徴と
している。
In addition, in the above-mentioned configuration 4, the channel length direction is the same as the scanning direction of the laser light with which the semiconductor layer of the thin film transistor is irradiated.

【0034】また、本発明は、フレキシブルなフィルム
(湾曲することが可能なフィルム)、好ましくは、一方
向に湾曲するフィルムに被剥離層を貼り付ける場合にも
適用できる。なお、このフレキシブルフィルムは通常の
状態では湾曲しておらず、なんらかの外部の力によっ
て、ある方向に曲げられるものとしている。他の発明の
構成5は、凸状または凹状に湾曲することが可能な基材
上に、複数の薄膜トランジスタが設けられ、該複数の薄
膜トランジスタのチャネル長方向は全て同一方向に配置
され、且つ、前記基材が湾曲する方向は、前記チャネル
長方向と異なっていることを特徴とする半導体装置であ
る。
The present invention can also be applied to the case where the layer to be peeled is attached to a flexible film (a film which can be curved), preferably a film which is curved in one direction. Note that this flexible film is not curved in a normal state and is supposed to be bent in a certain direction by some external force. According to Configuration 5 of another invention, a plurality of thin film transistors are provided on a substrate that can be curved in a convex shape or a concave shape, and the channel length directions of the plurality of thin film transistors are all arranged in the same direction, and The semiconductor device is characterized in that the substrate is curved in a direction different from the channel length direction.

【0035】なお、上記構成5において、前記チャネル
長方向は、前記薄膜トランジスタの半導体層に照射され
たレーザー光の走査方向と同一方向であることを特徴と
している。また、上記構成5において、前記湾曲する方
向と前記チャネル長方向は直交している、即ち、前記湾
曲する方向とチャネル幅方向は同一方向である。
In addition, in the above-mentioned structure 5, the channel length direction is the same direction as the scanning direction of the laser beam with which the semiconductor layer of the thin film transistor is irradiated. Further, in the above configuration 5, the curving direction and the channel length direction are orthogonal to each other, that is, the curving direction and the channel width direction are the same direction.

【0036】なお、本明細書中において、転写体とは、
剥離された後、被剥離層と接着させるものであり、曲面
を有していれば、特に限定されず、プラスチック、ガラ
ス、金属、セラミックス等、いかなる組成の基材でもよ
い。また、本明細書中において、支持体とは、物理的手
段により剥離する際に被剥離層と接着するためのもので
あり、特に限定されず、プラスチック、ガラス、金属、
セラミックス等、いかなる組成の基材でもよい。また、
転写体の形状および支持体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、フィルム状のものであってもよい。また、軽量化を
最優先するのであれば、フィルム状のプラスチック基
板、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、
ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエチレンナフタ
レート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、ナイロ
ン、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリス
ルホン(PSF)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポ
リアリレート(PAR)、ポリブチレンテレフタレート
(PBT)などのプラスチック基板が好ましい。
In the present specification, a transfer member means
After being peeled off, it is to be adhered to the layer to be peeled off, and is not particularly limited as long as it has a curved surface, and a substrate of any composition such as plastic, glass, metal, ceramics, etc. may be used. Further, in the present specification, the support is for adhering to the layer to be peeled when peeling by a physical means, and is not particularly limited, and includes plastic, glass, metal,
A base material of any composition such as ceramics may be used. Also,
The shape of the transfer body and the shape of the support are not particularly limited, and may be flat, curved, bendable, or film-shaped. Further, if the priority is to reduce the weight, a film-shaped plastic substrate such as polyethylene terephthalate (PET),
Polyether sulfone (PES), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), nylon, polyether ether ketone (PEEK), polysulfone (PSF), polyetherimide (PEI), polyarylate (PAR), polybutylene terephthalate Plastic substrates such as (PBT) are preferred.

【0037】また、上記各作製方法によって、曲面を有
するディスプレイを実現することが可能となり、自動車
や航空機や船舶や列車などの乗物に搭載させることがで
きる。乗物の内壁、天井などは、なるべく空間スペース
を広くとり、何らかの理由で人の体がぶつかっても問題
にならないよう滑らかな曲面で構成されている。他の発
明の構成6は、凸状または凹状に湾曲した曲面を有する
基材上に、薄膜トランジスタ及び有機化合物を含む層を
発光層とする発光素子を有する表示装置が計器または照
明装置として搭載された乗物である。この薄膜トランジ
スタ及び有機化合物を含む層を発光層とする発光素子を
有する表示装置は、アクティブマトリクス型とすること
が好ましいが、パッシブ型の表示装置を作製することも
可能である。
Further, by the above manufacturing methods, it becomes possible to realize a display having a curved surface, and it is possible to mount the display on a vehicle such as an automobile, an aircraft, a ship or a train. The inner walls and ceiling of the vehicle have a space that is as wide as possible, and are constructed with smooth curved surfaces so that it does not cause a problem if the human body hits for some reason. In Configuration 6 of another invention, a display device having a light emitting element including a thin film transistor and a layer containing an organic compound as a light emitting layer is mounted on a base material having a curved surface curved in a convex shape or a concave shape as an instrument or a lighting device. It is a vehicle. It is preferable that the display device having a light-emitting element including the thin film transistor and a layer containing an organic compound as a light-emitting layer be an active matrix display device, but a passive display device can also be manufactured.

【0038】例えば、乗物の窓を基材とし、窓の曲面に
沿って有機化合物を含む層を発光層とする発光素子を有
する表示装置を湾曲させて接着することによって、映像
や計器の表示を行うことができる。特に有機化合物を含
む層を発光層とする発光素子を有する表示装置は非常に
薄く軽量なものとすることができ、空間スペースは変化
しない。乗物の窓に有機化合物を含む層を発光層とする
発光素子を有する表示装置を接着させる場合には、基板
や電極や配線を透明なものとすることが望ましく、外光
を遮断するフィルムを設けてもよい。また、表示してい
ない場合には、外の景色が問題なく確認できるようにす
ることが好ましい。
For example, by bending and adhering a display device having a light emitting element having a window of a vehicle as a base material and a layer containing an organic compound as a light emitting layer along a curved surface of the window, an image or a display of an instrument is displayed. It can be carried out. In particular, a display device having a light-emitting element in which a layer containing an organic compound is used as a light-emitting layer can be made extremely thin and lightweight, and space space does not change. When a display device having a light-emitting element having a layer containing an organic compound as a light-emitting layer is attached to a window of a vehicle, it is preferable that a substrate, an electrode, or a wiring be transparent, and a film that blocks external light is provided. May be. Also, when not displaying, it is preferable that the outside scenery can be confirmed without any problem.

【0039】また、乗物の内壁、ドア、シート、車のダ
ッシュボードに沿って有機化合物を含む層を発光層とす
る発光素子を有する表示装置を湾曲させて接着すること
によっても、映像や計器の表示を行うことができる。本
発明のフレキシブルな表示装置を曲面に沿って貼り付け
るだけでよいため、表示装置を取り付ける作業は簡単で
あり、内壁、ドア、シート、ダッシュボードを部分的に
加工したりする必要が特にない。また、例えば車におい
ては、右ハンドルであれば、左後方に車体の一部(窓ガ
ラスの間の部分)があるため死角が存在しているが、窓
ガラスの間の部分に本発明のフレキシブルな表示装置を
貼りつけ、さらに車外に死角方向を撮影できるカメラを
取りつけ、互いに接続すれば、運転者が死角を確認する
ことができる。特に有機化合物を含む層を発光層とする
発光素子を有する表示装置は、液晶表示装置に比べ動画
に強く、視野角が広い表示装置である。
Further, by curving and adhering a display device having a light emitting element having a layer containing an organic compound as a light emitting layer along the inner wall of a vehicle, a door, a seat, and a dashboard of a car, the image and the instrument can be attached. The display can be done. Since the flexible display device of the present invention only needs to be attached along the curved surface, the work of attaching the display device is simple, and it is not necessary to partially process the inner wall, the door, the seat, and the dashboard. Further, for example, in the case of a car, in the case of a right steering wheel, there is a blind spot because there is a part of the vehicle body (a part between the window glasses) on the left rear, but the flexible portion of the present invention exists in the part between the window glasses. If a display device is attached, a camera that can capture the direction of the blind spot is attached outside the vehicle, and the cameras are connected to each other, the driver can check the blind spot. In particular, a display device including a light-emitting element having a layer containing an organic compound as a light-emitting layer is stronger in moving images and has a wider viewing angle than a liquid crystal display device.

【0040】また、乗物の天井を基材とし、天井の曲面
に沿って有機化合物を含む層を発光層とする発光素子を
有する表示装置を湾曲させて接着することによって、映
像の表示や内部の照明を行うことができる。また、例え
ば車において、天井と、各窓ガラスの間の部分に本発明
のフレキシブルな表示装置を貼りつけ、さらに車外に各
表示装置に対応する外部の景色を撮影できるカメラを取
りつけ、互いに接続すれば、車内にいる人は、車内に居
ながらにしてオープンカーのように外の景色を堪能する
ことができる。また、例えば列車や電車において天井や
側壁に本発明のフレキシブルな表示装置を貼りつけれ
ば、空間スペースを狭めることなく広告の表示やテレビ
映像を映し出すことができる。特に有機化合物を含む層
を発光層とする発光素子を有する表示装置は、液晶表示
装置に比べ視野角が広い表示装置である。
Further, by bending and adhering a display device having a light emitting element having a ceiling of a vehicle as a base material and a layer containing an organic compound as a light emitting layer along a curved surface of the ceiling, an image display and an internal Lighting can be done. Further, for example, in a car, a flexible display device of the present invention is attached to a portion between a ceiling and each window glass, and a camera capable of photographing an external view corresponding to each display device is attached to the outside of the car and connected to each other. For example, a person in the car can enjoy the outside scenery like an open car while staying in the car. Further, for example, when a flexible display device of the present invention is attached to a ceiling or a side wall of a train or a train, it is possible to display advertisements and display television images without narrowing a space space. In particular, a display device including a light-emitting element having a layer containing an organic compound as a light-emitting layer has a wider viewing angle than a liquid crystal display device.

【0041】上記乗物において、搭載した表示装置の曲
面の曲率半径が50cm〜200cmであれば、薄膜ト
ランジスタや有機化合物を含む層を発光層とする発光素
子は問題なく駆動させることができる。なお、設けられ
た複数の薄膜トランジスタのチャネル長方向は全て同一
方向に配置され、且つ、前記チャネル長方向は、前記基
材の湾曲している方向とは異ならせることが好ましい。
In the above vehicle, if the radius of curvature of the curved surface of the mounted display device is 50 cm to 200 cm, a thin film transistor or a light emitting element having a layer containing an organic compound as a light emitting layer can be driven without any problem. It is preferable that the plurality of thin film transistors provided are arranged in the same channel length direction, and the channel length direction is different from the curved direction of the base material.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、以下
に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.

【0043】以下に本発明を用いた代表的な作製手順を
簡略に図1、図2を用いて示す。
A typical manufacturing procedure using the present invention will be briefly described below with reference to FIGS.

【0044】図1(A)中、10は基板、11aは被剥
離層、12は剥離層に設けられた画素部、13aは画素
部に設けられた半導体層、13bは半導体層13aのチ
ャネル長方向、14aはレーザー光の照射領域、14b
はレーザー光の照射方向をそれぞれ指している。
In FIG. 1A, 10 is a substrate, 11a is a layer to be peeled, 12 is a pixel portion provided in the peeling layer, 13a is a semiconductor layer provided in the pixel portion, and 13b is a channel length of the semiconductor layer 13a. Direction, 14a is a laser beam irradiation region, 14b
Indicates the direction of laser light irradiation.

【0045】図1(A)は、被剥離層を完成させる途中
の作製工程図であり、半導体層にレーザー光を照射する
処理を示す簡略図である。このレーザー光の照射処理に
よってレーザー結晶化やレーザーアニールを行うことが
できる。発振はパルス発振、連続発振のいずれの形態で
も良いが、半導体膜の溶融状態を保って連続的に結晶成
長させるためには、連続発振のモードを選択することが
望ましい。
FIG. 1A is a manufacturing process diagram on the way of completing the layer to be peeled, and is a simplified diagram showing a process of irradiating the semiconductor layer with laser light. Laser crystallization and laser annealing can be performed by this laser light irradiation treatment. The oscillation may be either pulse oscillation or continuous oscillation, but it is desirable to select the continuous oscillation mode in order to keep the semiconductor film in a molten state and continuously perform crystal growth.

【0046】図1(A)では、被剥離層に含まれる多数
の半導体層のチャネル長方向は全て同一方向に配置され
ている。また、レーザー光の照射方向、即ち走査方向
は、チャネル長方向と同一とする。こうすることによっ
て、結晶成長方向とチャネル長方向とを一致させること
で電界効果移動度を実質的に高くすることができる。な
お、図1(A)では、線状レーザー光を照射した例を示
したが、特に限定されない。また、ここでは半導体層を
パターニングした後にレーザー光照射を行うが、パター
ニングする前にレーザー光照射を行ってもよい。
In FIG. 1A, the channel length directions of a large number of semiconductor layers included in the layer to be peeled are arranged in the same direction. The irradiation direction of the laser light, that is, the scanning direction is the same as the channel length direction. By doing so, the field effect mobility can be substantially increased by making the crystal growth direction coincide with the channel length direction. Note that FIG. 1A shows an example in which linear laser light is irradiated, but the invention is not particularly limited. Further, here, the laser light irradiation is performed after the semiconductor layer is patterned, but the laser light irradiation may be performed before the patterning.

【0047】次いで、電極および配線や絶縁膜等を形成
してTFTを代表とする様々な素子(薄膜ダイオード、
シリコンのPIN接合からなる光電変換素子やシリコン
抵抗素子など)を形成し、被剥離層11bを完成させた
後、基板10から剥離する。
Next, various elements typified by TFT (thin film diode,
A photoelectric conversion element or a silicon resistance element formed of a PIN junction of silicon is formed, and the layer to be peeled 11b is completed, and then the layer is peeled from the substrate 10.

【0048】なお、剥離する方法は、特に限定されない
が、ここでは、熱処理温度や基板の種類に制約を受けな
い剥離方法である、金属層または窒化物層と酸化物層と
の膜応力を利用した剥離方法を用いる。まず、図1
(A)の状態を得る前に、基板10上に窒化物層または
金属層(図示しない)を形成する。窒化物層または金属
層として代表的な一例はTi、W、Al、Ta、Mo、
Cu、Cr、Nd、Fe、Ni、Co、Ru、Rh、P
d、Os、Ir、Ptから選ばれた元素、または前記元
素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる
単層、またはこれらの積層、或いは、これらの窒化物、
例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタ
ル、窒化モリブデンからなる単層、またはこれらの積層
を用いればよい。次いで、窒化物層または金属層上に酸
化物層(図示しない)を形成する。酸化物層として代表
的な一例は酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化金属
材料を用いればよい。なお、酸化物層は、スパッタ法、
プラズマCVD法、塗布法などのいずれの成膜方法を用
いてもよい。この酸化物層の膜応力と、窒化物層または
金属層の膜応力とを異ならせることが重要である。各々
の膜厚は、1nm〜1000nmの範囲で適宜設定し、
各々の膜応力を調節すればよい。また、基板と窒化物層
または金属層との間に絶縁層や金属層を設け、基板10
との密着性を向上させてもよい。次いで、酸化物層上に
半導体層を形成し、被剥離層11aを得ればよい。な
お、上記剥離方法は、酸化物層の膜応力と、窒化物層ま
たは金属層の膜応力が異なっていても、被剥離層の作製
工程における熱処理によって膜剥がれなどが生じない。
また、上記剥離方法は、酸化物層の膜応力と、窒化物層
または金属層の膜応力が異なっているため、比較的小さ
な力で引き剥がすことができる。また、ここでは、被剥
離層11bの機械的強度が十分であると仮定した例を示
しているが、被剥離層11bの機械的強度が不十分であ
る場合には、被剥離層11bを固定する支持体(図示し
ない)を貼りつけた後、剥離することが好ましい。な
お、被剥離層11bを引き剥がす際には、被剥離層11
bが曲らないようにし、被剥離層にクラックを生じさせ
ないようにすることも重要である。
The peeling method is not particularly limited, but here, the peeling method which is not restricted by the heat treatment temperature or the kind of the substrate is used, and the film stress between the metal layer or the nitride layer and the oxide layer is used. The peeling method described above is used. First, Fig. 1
Before obtaining the state of (A), a nitride layer or a metal layer (not shown) is formed on the substrate 10. Typical examples of the nitride layer or the metal layer are Ti, W, Al, Ta, Mo,
Cu, Cr, Nd, Fe, Ni, Co, Ru, Rh, P
a single layer made of an element selected from d, Os, Ir, and Pt, or an alloy material or a compound material containing the above element as a main component, a stacked layer thereof, or a nitride thereof.
For example, a single layer of titanium nitride, tungsten nitride, tantalum nitride, molybdenum nitride, or a stacked layer thereof may be used. Then, an oxide layer (not shown) is formed on the nitride layer or the metal layer. As a typical example of the oxide layer, silicon oxide, silicon oxynitride, or a metal oxide material may be used. The oxide layer is formed by the sputtering method,
Any film forming method such as a plasma CVD method or a coating method may be used. It is important to make the film stress of the oxide layer different from the film stress of the nitride layer or the metal layer. Each film thickness is appropriately set in the range of 1 nm to 1000 nm,
The film stress of each may be adjusted. In addition, an insulating layer or a metal layer is provided between the substrate and the nitride layer or the metal layer, and the substrate 10
You may improve the adhesiveness with. Next, a semiconductor layer may be formed over the oxide layer to obtain the layer to be peeled 11a. In the peeling method, even if the film stress of the oxide layer is different from the film stress of the nitride layer or the metal layer, film peeling or the like does not occur due to the heat treatment in the process of manufacturing the layer to be peeled.
Further, in the above peeling method, since the film stress of the oxide layer is different from the film stress of the nitride layer or the metal layer, the peeling can be carried out with a relatively small force. In addition, here, an example in which the mechanical strength of the layer to be peeled 11b is assumed to be sufficient is shown, but when the mechanical strength of the layer to be peeled 11b is insufficient, the layer to be peeled 11b is fixed. It is preferable that the support (not shown) is attached and then peeled off. When peeling off the layer to be peeled 11b, the layer to be peeled 11
It is also important that b is not bent and that the layer to be peeled is not cracked.

【0049】こうして、酸化物層上に形成された被剥離
層11bを基板10から分離することができる。剥離後
の状態を図1(B)に示す。なお、図1(B)に示す段
階では半導体層だけでなく、電極や配線などが形成され
ているが、簡略化のため、ここでは図示しない。
In this way, the layer to be peeled 11b formed on the oxide layer can be separated from the substrate 10. The state after peeling is shown in FIG. Although not only the semiconductor layer but also electrodes, wirings, and the like are formed in the stage illustrated in FIG. 1B, they are not illustrated here for simplification.

【0050】剥離後の被剥離層11cは、湾曲させるこ
とができる。湾曲させた状態を図1(C)に示す。被剥
離層11cは方向19に示す方向に湾曲している。な
お、曲面を有する転写体(図示しない)に貼り付けるこ
とも可能であることは言うまでもない。
The peeled layer 11c after peeling can be curved. The curved state is shown in FIG. The peeled layer 11c is curved in the direction indicated by the direction 19. Needless to say, it can be attached to a transfer body (not shown) having a curved surface.

【0051】図1(C)中、15は駆動回路(X方
向)、16aは駆動回路(X方向)に設けられた半導体
層、16bは半導体層16aのチャネル長方向、17は
駆動回路(Y方向)、18aは駆動回路(Y方向)に設
けられた半導体層、18bは半導体層18aのチャネル
長方向をそれぞれ指している。
In FIG. 1C, 15 is a drive circuit (X direction), 16a is a semiconductor layer provided in the drive circuit (X direction), 16b is a channel length direction of the semiconductor layer 16a, and 17 is a drive circuit (Y). Direction), 18a indicates a semiconductor layer provided in the drive circuit (Y direction), and 18b indicates a channel length direction of the semiconductor layer 18a.

【0052】以上のように、本発明は、レーザー光の照
射方向14bと、被剥離層に設けられた全ての半導体層
のチャネル長方向13b、16b、18bとを同一方向
とし、これらの方向と湾曲している方向19とが直交す
るように設定することが最大の特徴である。
As described above, according to the present invention, the irradiation direction 14b of the laser beam and the channel length directions 13b, 16b, 18b of all the semiconductor layers provided in the layer to be peeled are the same, and these directions are the same. The greatest feature is that the curved direction 19 is set to be orthogonal to each other.

【0053】なお、これらの方向の相互関係をさらに明
瞭にするため、一つのTFTに着目した場合を図2に示
す。図2では、半導体層20、ゲート電極21、電極
(ソース電極またはドレイン電極)22、23を有する
TFTが簡略に示してある。なお、このTFTは公知の
技術を用いて形成することができ、非晶質構造を有する
半導体膜(アモルファスシリコン等)を公知の結晶化技
術により結晶構造を有する半導体膜(ポリシリコン等)
にした後、所望の形状にパターニングを施して半導体層
20を形成し、ゲート絶縁膜(図示しない)で覆った
後、ゲート絶縁膜を間に挟んで半導体層20と一部重な
るようにゲート電極21を形成し、n型またはp型を付
与する不純物元素を半導体層の一部に添加してソース領
域またはドレイン領域を形成し、ゲート電極を覆う層間
絶縁膜(図示しない)を形成し、層間絶縁膜上にソース
領域またはドレイン領域に電気的に接続する電極(ソー
ス電極またはドレイン電極)22、23を形成すればよ
い。
FIG. 2 shows the case where one TFT is focused on in order to further clarify the mutual relationship between these directions. In FIG. 2, a TFT having a semiconductor layer 20, a gate electrode 21, and electrodes (source electrode or drain electrode) 22 and 23 is simply shown. Note that this TFT can be formed using a known technique, and a semiconductor film having an amorphous structure (amorphous silicon or the like) can be formed by a known crystallization technique to a semiconductor film having a crystalline structure (polysilicon or the like).
After that, the semiconductor layer 20 is formed by patterning into a desired shape, covered with a gate insulating film (not shown), and then the gate electrode is partially overlapped with the gate insulating film in between. 21 is formed, an impurity element imparting n-type or p-type is added to a part of the semiconductor layer to form a source region or a drain region, and an interlayer insulating film (not shown) covering the gate electrode is formed. Electrodes (source electrode or drain electrode) 22 and 23 electrically connected to the source region or the drain region may be formed on the insulating film.

【0054】本発明においては、このTFTを作製する
上で、レーザー光の走査方向25が図2に示した方向で
あるレーザー光を用いる。また、ゲート絶縁膜を間に挟
んでゲート電極21と重なる半導体層20の部分はチャ
ネルとして機能し、チャネル長方向24は図2に示した
方向となる。レーザー光の走査方向25とチャネル長方
向24は同一の方向となる。また、チャネル長方向24
と直交する方向であるチャネル幅方向は、湾曲している
方向26と同一の方向であり、湾曲している方向26は
図2に示した方向となる。なお、図2ではトップゲート
型TFTを例に示したが、本発明はTFT構造に限定す
ることなく適用することができ、例えばボトムゲート型
(逆スタガ型)TFTや順スタガ型TFTに適用するこ
とが可能である。
In the present invention, in producing this TFT, laser light whose scanning direction 25 is the direction shown in FIG. 2 is used. The portion of the semiconductor layer 20 that overlaps the gate electrode 21 with the gate insulating film interposed therebetween functions as a channel, and the channel length direction 24 is the direction shown in FIG. The scanning direction 25 of the laser light and the channel length direction 24 are the same direction. In the channel length direction 24
The channel width direction that is a direction orthogonal to is the same direction as the curving direction 26, and the curving direction 26 is the direction shown in FIG. Although FIG. 2 shows a top gate type TFT as an example, the present invention can be applied without being limited to the TFT structure, and is applied to, for example, a bottom gate type (inverse stagger type) TFT or a forward stagger type TFT. It is possible.

【0055】また、ここではシリコンを含む半導体層を
活性層としたTFTを示したが、特に限定されず、有機
材料を用いて活性層とした有機TFTを作製することも
可能である。有機TFTの活性層となる材料は、他の元
素と組み合わせてかなりの量の炭素を含んでいる材料、
あるいはダイヤモンドを除く炭素元素の同位体を含む材
料である。有機TFTの活性層となる材料として、代表
的にはC60、C70、チオフェンポリマー、チオフェン置
換誘導体、ポリ(チエニレンビニレン)などが挙げられ
る。
Although a TFT having a semiconductor layer containing silicon as an active layer is shown here, the invention is not particularly limited, and an organic TFT having an active layer can be manufactured by using an organic material. The material forming the active layer of the organic TFT is a material containing a considerable amount of carbon in combination with other elements,
Alternatively, it is a material containing isotopes of carbon elements other than diamond. Typically, C 60 , C 70 , a thiophene polymer, a thiophene-substituted derivative, poly (thienylene vinylene), and the like can be given as materials for the active layer of the organic TFT.

【0056】また、本発明は様々な半導体装置の作製方
法に用いることができる。特に、転写体や支持体をプラ
スチック基板とすることで、軽量化が図れる。
Further, the present invention can be used for various manufacturing methods of semiconductor devices. In particular, weight reduction can be achieved by using a plastic substrate for the transfer body and the support body.

【0057】液晶表示装置を作製する場合は、支持体を
対向基板とし、シール材を接着材として用いて支持体を
被剥離層に接着すればよい。この場合、被剥離層に設け
られた素子は画素電極を有しており、該画素電極と、前
記対向基板との間には液晶材料が充填されるようにす
る。また、液晶表示装置を作製する順序は、特に限定さ
れず、支持体としての対向基板を貼りつけ、液晶を注入
した後に基板を剥離して転写体としてのプラスチック基
板を貼りつけてもよいし、画素電極を形成した後、基板
を剥離し、第1の転写体としてのプラスチック基板を貼
り付けた後、第2の転写体としての対向基板を貼りつけ
てもよい。
In the case of manufacturing a liquid crystal display device, the support may be an opposite substrate, and the support may be adhered to the layer to be peeled using a sealant as an adhesive. In this case, the element provided in the layer to be peeled has a pixel electrode, and a liquid crystal material is filled between the pixel electrode and the counter substrate. The order of manufacturing the liquid crystal display device is not particularly limited, and a counter substrate as a supporting body may be attached, and after injecting liquid crystal, the substrate may be peeled off and a plastic substrate as a transfer body may be attached, After the pixel electrode is formed, the substrate may be peeled off, a plastic substrate as a first transfer body may be attached, and then an opposite substrate as a second transfer body may be attached.

【0058】また、有機化合物を含む層を発光層とする
発光素子を有する装置として代表される発光装置を作製
する場合は、支持体を封止材として、外部から水分や酸
素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵入するこ
とを防ぐように発光素子を外部から完全に遮断すること
が好ましい。また、有機化合物を含む層を発光層とする
発光素子を有する装置として代表される発光装置を作製
する場合は、支持体だけでなく、転写体も同様、十分に
外部から水分や酸素といった有機化合物層の劣化を促す
物質が侵入することを防ぐことが好ましい。また、発光
装置を作製する順序は、特に限定されず、発光素子を形
成した後、支持体としてのプラスチック基板を貼りつ
け、基板を剥離し、転写体としてのプラスチック基板を
貼りつけてもよいし、発光素子を形成した後、基板を剥
離して、第1の転写体としてのプラスチック基板を貼り
付けた後、第2の転写体としてのプラスチック基板を貼
りつけてもよい。また、水分や酸素の透過による劣化を
抑えることを重要視するなら、剥離後に被剥離層に接す
る薄膜を成膜することによって、剥離の際に生じるクラ
ックを修復し、被剥離層に接する薄膜として熱伝導性を
有する膜、具体的にはアルミニウムの窒化物またはアル
ミニウムの窒化酸化物を用いることによって、素子の発
熱を拡散させて素子の劣化を抑える効果とともに、転写
体、具体的にはプラスチック基板の変形や変質を保護す
る効果を得ることができる。また、この熱伝導性を有す
る膜は、外部からの水分や酸素等の不純物の混入を防ぐ
効果も有する。
In the case of manufacturing a light emitting device represented by a device having a light emitting element having a layer containing an organic compound as a light emitting layer, a support is used as a sealing material and an organic compound layer such as moisture or oxygen is externally applied. It is preferable to completely block the light emitting element from the outside so as to prevent a substance that promotes deterioration from entering. In the case of manufacturing a light-emitting device typified by a device having a light-emitting element in which a layer containing an organic compound is used as a light-emitting layer, not only the support but also the transfer body is sufficiently organic compound such as moisture or oxygen from the outside. It is preferable to prevent the entry of substances that promote the deterioration of the layer. The order of manufacturing the light-emitting device is not particularly limited, and after forming the light-emitting element, a plastic substrate as a support may be attached, the substrate may be peeled off, and a plastic substrate as a transfer member may be attached. After the light emitting element is formed, the substrate may be peeled off, the plastic substrate as the first transfer body may be attached, and then the plastic substrate as the second transfer body may be attached. Further, if it is important to suppress the deterioration due to the transmission of moisture and oxygen, by forming a thin film in contact with the peeled layer after peeling, to repair the cracks generated during peeling, as a thin film in contact with the peeled layer By using a film having thermal conductivity, specifically, aluminum nitride or aluminum oxynitride, the effect of diffusing the heat generation of the element and suppressing deterioration of the element can be obtained, and at the same time, the transfer body, specifically, the plastic substrate. It is possible to obtain the effect of protecting the deformation and deterioration of the. Further, the film having thermal conductivity also has an effect of preventing impurities such as moisture and oxygen from entering from the outside.

【0059】以上の構成でなる本発明について、以下に
示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととす
る。
The present invention having the above structure will be described in more detail with reference to the following embodiments.

【0060】(実施例) [実施例1]ここでは、本発明に適したレーザー処理装
置の例を示す。
(Example) [Example 1] Here, an example of a laser processing apparatus suitable for the present invention will be described.

【0061】レーザーアニールよるアモルファスシリコ
ンの結晶化は、溶融−固化の過程を経て成されるが、詳
細には結晶核の生成とその核からの結晶成長との段階に
分けて考えられている。しかしながら、パルスレーザー
ビームを用いたレーザーアニールは、結晶核の生成位置
と生成密度を制御することができず、自然発生するまま
にまかせている。従って、結晶粒はガラス基板の面内で
任意の位置に形成され、そのサイズも0.2〜0.5μ
m程度と小さなものしか得られていない。結晶粒界には
多数の欠陥が生成され、それがTFTの電界効果移動度
を制限する要因であると考えられている。
Crystallization of amorphous silicon by laser annealing is performed through a process of melting and solidification, and in detail, it is considered to be divided into stages of generation of crystal nuclei and crystal growth from the nuclei. However, laser annealing using a pulsed laser beam cannot control the generation position and generation density of crystal nuclei, and leaves them to spontaneous generation. Therefore, the crystal grains are formed at arbitrary positions within the surface of the glass substrate, and their size is 0.2 to 0.5 μm.
Only small items such as m are obtained. It is considered that a large number of defects are generated at the crystal grain boundaries, which is a factor limiting the field effect mobility of the TFT.

【0062】一方、連続発振レーザーを走査して溶融−
固化させながら結晶化する方法は、ゾーンメルティング
法に近い方法であると考えられるが、大きなビームサイ
ズが得られず、大面積基板の全面に渡って結晶化を成し
遂げるには、かなりの時間を要することは自明であっ
た。
On the other hand, a continuous wave laser is scanned and melted.
The method of crystallization while solidifying is considered to be a method similar to the zone melting method, but a large beam size cannot be obtained, and it takes a considerable time to achieve crystallization over the entire surface of a large area substrate. The point was obvious.

【0063】本実施例では、大面積基板の全面にわたっ
て、TFTを形成する位置に概略合わせてレーザービー
ムを照射して結晶化させ、スループット良く大粒径の結
晶半導体膜を形成することができるレーザー処理装置を
以下に示す。
In this embodiment, a laser capable of forming a crystalline semiconductor film having a large grain size with good throughput is obtained by irradiating a laser beam at a position where a TFT is to be formed and crystallization over the entire surface of a large area substrate. The processing equipment is shown below.

【0064】本実施例のレーザー照射装置は、レーザー
ビームを主走査方向に偏向させる第1可動ミラーと、主
走査方向に偏向されたレーザービームを受光して、副走
査方向に走査する長尺の第2可動ミラーとを備え、第2
可動ミラーはその長尺方向の軸を中心とした回転角によ
り、レーザービームを副走査方向に走査して、載置台上
の被処理物に当該レーザービームを照射する手段を備え
ている。
The laser irradiation apparatus of this embodiment has a long movable mirror for deflecting the laser beam in the main scanning direction and a long laser beam for receiving the laser beam deflected in the main scanning direction and scanning it in the sub scanning direction. A second movable mirror,
The movable mirror includes means for scanning the laser beam in the sub-scanning direction with a rotation angle about the longitudinal axis thereof and irradiating the object to be processed on the mounting table with the laser beam.

【0065】また、他のレーザー照射装置として、レー
ザービームを第1主走査方向に偏向させる第1可動ミラ
ーと、第1主走査方向に偏向されたレーザービームを受
光して、第1副走査方向に走査する長尺の第2可動ミラ
ーとを備えた第1のレーザービーム走査系と、レーザー
ビームを第2主走査方向に偏向させる第3可動ミラー
と、第2主走査方向に偏向されたレーザービームを受光
して、第2副走査方向に走査する長尺の第4可動ミラー
とを備えた第2のレーザービーム走査系と、第2可動ミ
ラーはその長尺方向の軸を中心とした回転角により、レ
ーザービームを第1副走査方向に走査して、載置台上の
被処理物に当該レーザービームを照射する手段と第4可
動ミラーはその長尺方向の軸を中心とした回転角によ
り、レーザービームを第2副走査方向に走査して、載置
台上の被処理物に当該レーザービームを照射する手段と
を備えているレーザー照射装置としてもよい。
As another laser irradiation device, a first movable mirror that deflects the laser beam in the first main scanning direction and a laser beam that is deflected in the first main scanning direction are received and the first sub-scanning direction is received. A first laser beam scanning system including a long second movable mirror that scans in a horizontal direction, a third movable mirror that deflects a laser beam in a second main scanning direction, and a laser deflected in a second main scanning direction A second laser beam scanning system including a long fourth movable mirror that receives a beam and scans in the second sub-scanning direction, and the second movable mirror rotates about its longitudinal axis. The means for irradiating the object on the mounting table with the laser beam by scanning the laser beam in the first sub-scanning direction by the angle and the fourth movable mirror are rotated by the rotation angle about the axis in the longitudinal direction. The laser beam By scanning in two sub-scanning direction, may be that the laser irradiation apparatus and a means for irradiating the laser beam on the object to be processed on the mounting table.

【0066】上記構成において、第1及び第2可動ミラ
ーはガルバノミラー又はポリゴンミラーを適用し、レー
ザービームを供給するレーザーは、固体レーザー、気体
レーザーを適用すればよい。
In the above structure, galvano mirrors or polygon mirrors may be applied to the first and second movable mirrors, and a solid laser or a gas laser may be applied to the laser for supplying the laser beam.

【0067】上記構成において、レーザービームを第1
可動ミラーで主走査方向に走査し、第2可動ミラーで副
走査方向に走査することにより、被処理物上において任
意の位置にレーザービームを照射することが可能とな
る。また、このようなレーザービーム走査手段を複数設
け、二軸方向からレーザービームを被形成面に照射する
ことによりレーザー処理の時間を短縮することができ
る。
In the above structure, the first laser beam is used.
By scanning the movable mirror in the main scanning direction and scanning by the second movable mirror in the sub scanning direction, it becomes possible to irradiate the laser beam on an arbitrary position on the object to be processed. Further, by providing a plurality of such laser beam scanning means and irradiating the surface to be formed with a laser beam from the biaxial directions, it is possible to shorten the time for laser processing.

【0068】以下、図面を参照して本実施例のレーザー
照射装置を説明する。
The laser irradiation apparatus of this embodiment will be described below with reference to the drawings.

【0069】図3は本実施例のレーザー処理装置の望ま
しい一例を示す。図示したレーザー処理装置は、連続発
振又はパルス発振が可能な固体レーザー101、レーザ
ービームを集光するためのコリメータレンズ又はシリン
ドリカルレンズなどのレンズ102、レーザービームの
光路を変える固定ミラー103、レーザービームを2次
元方向に放射状にスキャンするガルバノミラー104、
ガルバノミラー104からのレーザービームを受けて載
置台106の被照射面にレーザービームを向ける可動ミ
ラー105から成っている。ガルバノミラー104と可
動ミラー105の光軸を交差させ、それぞれ図示する矢
印方向にミラーを回転させることにより、載置台106
上に置かれた基板107の全面にわたってレーザービー
ムを走査させることができる。可動ミラー105はfθ
ミラーとして、光路差を補正して被照射面におけるビー
ム形状を補正することもできる。
FIG. 3 shows a desirable example of the laser processing apparatus of this embodiment. The illustrated laser processing apparatus includes a solid-state laser 101 capable of continuous oscillation or pulse oscillation, a lens 102 such as a collimator lens or a cylindrical lens for condensing a laser beam, a fixed mirror 103 for changing the optical path of the laser beam, and a laser beam. Galvano mirror 104 that scans in a two-dimensional radial direction,
It comprises a movable mirror 105 which receives the laser beam from the galvanometer mirror 104 and directs the laser beam to the irradiation surface of the mounting table 106. By crossing the optical axes of the galvanometer mirror 104 and the movable mirror 105 and rotating the mirrors in the directions indicated by the arrows, respectively, the mounting table 106 can be obtained.
A laser beam can be scanned over the entire surface of the substrate 107 placed thereover. The movable mirror 105 is fθ
As a mirror, it is also possible to correct the optical path difference and correct the beam shape on the illuminated surface.

【0070】図3はガルバノミラー104と、可動ミラ
ー105により載置台106上に置かれた基板107の
一軸方向にレーザービームを走査する方式である。より
好ましい形態としては、図4に示すように、図3の構成
に加えて、ハーフミラー108、固定ミラー109、ガ
ルバノミラー110、可能ミラー111を加えて二軸方
向(XとY方向)同時にレーザービームを走査しても良
い。このような構成にすることにより処理時間を短縮す
ることができる。尚、ガルバノミラー104、110は
ポリゴンミラーと置き換えても良い。
FIG. 3 shows a system in which a galvano mirror 104 and a movable mirror 105 scan a laser beam in a uniaxial direction of a substrate 107 placed on a mounting table 106. As a more preferable form, as shown in FIG. 4, in addition to the configuration of FIG. 3, a half mirror 108, a fixed mirror 109, a galvano mirror 110, and a movable mirror 111 are added to simultaneously perform laser in two axial directions (X and Y directions). The beam may be scanned. With such a configuration, the processing time can be shortened. The galvano mirrors 104 and 110 may be replaced with polygon mirrors.

【0071】レーザーとして好ましいものは固体レーザ
ーであり、YAG、YVO4、YLF、YAl512など
の結晶にNd、Tm、Hoをドープした結晶を使ったレ
ーザーが適用される。発振波長の基本波はドープする材
料によっても異なるが、1μmから2μmの波長で発振す
る。非単結晶半導体膜の結晶化には、レーザービームを
半導体膜で選択的に吸収させるために、当該発振波長の
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、アモルファスシリコンの結晶化に際して、N
d:YAGレーザー(基本波1064nm)の第2高調波
(532nm)を用いる。
A solid laser is preferable as the laser, and a laser using a crystal obtained by doping a crystal such as YAG, YVO 4 , YLF, or YAl 5 O 12 with Nd, Tm, and Ho is applied. The fundamental wave of the oscillation wavelength varies depending on the material to be doped, but oscillates at a wavelength of 1 μm to 2 μm. For crystallization of the non-single-crystal semiconductor film, it is preferable to apply the second to fourth harmonics of the oscillation wavelength in order to selectively absorb the laser beam in the semiconductor film. Typically, when crystallizing amorphous silicon, N
The second harmonic (532 nm) of a d: YAG laser (fundamental wave 1064 nm) is used.

【0072】その他に、アルゴンレーザー、クリプトン
レーザー、エキシマレーザーなどの気体レーザーを適用
することもできる。
Besides, a gas laser such as an argon laser, a krypton laser or an excimer laser can be applied.

【0073】また、レーザー光を照射する雰囲気は、酸
素を含む雰囲気、窒素を含む雰囲気、不活性雰囲気や、
真空のいずれでもよいが、目的に応じて適宜選択すれば
よい。
The atmosphere for irradiating the laser beam may be an atmosphere containing oxygen, an atmosphere containing nitrogen, an inert atmosphere,
Any of vacuum may be used, but it may be appropriately selected depending on the purpose.

【0074】発振はパルス発振、連続発振のいずれの形
態でも良いが、半導体膜の溶融状態を保って連続的に結
晶成長させるためには、連続発振のモードを選択するこ
とが望ましい。
The oscillation may be in the form of pulse oscillation or continuous oscillation, but it is desirable to select the continuous oscillation mode in order to continuously grow crystals while maintaining the molten state of the semiconductor film.

【0075】基板上にレーザーアニールにより結晶化さ
せた半導体膜でTFTを形成する場合、結晶の成長方向
とキャリアの移動方向とを揃えると高い電界効果移動度
を得ることができる。即ち、結晶成長方向とチャネル長
方向とを一致させることで電界効果移動度を実質的に高
くすることができる。
When a TFT is formed on a substrate with a semiconductor film crystallized by laser annealing, a high field effect mobility can be obtained by aligning the crystal growth direction and the carrier movement direction. That is, by matching the crystal growth direction and the channel length direction, the field effect mobility can be substantially increased.

【0076】連続発振するレーザービームを非単結晶半
導体膜に照射して結晶化させる場合には、固液界面が保
持され、レーザービームの走査方向に連続的な結晶成長
を行わせることが可能である。図4で示すように、駆動
回路一体型のアクティブマトリクス型液晶表示装置を形
成するためのTFT基板(主としてTFTが形成された
基板)112では、画素部113の周辺に駆動回路部1
14、115が設けられるが、図4に示すのはそのよう
なレイアウトを考慮したレーザー照射装置の形態であ
る。前述の如く、二軸方向からレーザービームを入射す
る構成では、ガルバノミラー104、110及び可動ミ
ラー105、111の組み合わせにより、図中矢印で示
すX方向及びY方向にレーザービームを同期又は非同期
させて照射することが可能であり、TFTのレイアウト
に合わせて、場所を指定してレーザービームを照射する
ことを可能としている。
When a non-single-crystal semiconductor film is irradiated with a continuous wave laser beam for crystallization, the solid-liquid interface is held, and continuous crystal growth can be performed in the laser beam scanning direction. is there. As shown in FIG. 4, in a TFT substrate (mainly a substrate on which TFTs are formed) 112 for forming an active matrix type liquid crystal display device integrated with a drive circuit, the drive circuit unit 1 is provided around the pixel unit 113.
14 and 115 are provided, but FIG. 4 shows a form of a laser irradiation device in consideration of such a layout. As described above, in the configuration in which the laser beam is incident from the biaxial directions, the laser beams are synchronized or unsynchronized in the X direction and the Y direction indicated by the arrows in the figure by the combination of the galvano mirrors 104 and 110 and the movable mirrors 105 and 111. It is possible to irradiate, and it is possible to irradiate a laser beam by designating a place according to the layout of the TFT.

【0077】図5はTFTが設けられた基板112と、
レーザービームの照射方向との関係を詳細に示すもので
ある。基板112には画素部113、駆動回路部11
4、115が形成される領域を点線で示している。結晶
化の段階では、全面に非単結晶半導体膜が形成されてい
るが、TFTを形成するための半導体領域は基板端に形
成されたアライメントマーカー等により特定することが
できる。
FIG. 5 shows a substrate 112 provided with a TFT,
It shows in detail the relationship with the irradiation direction of the laser beam. The substrate 112 has a pixel portion 113 and a drive circuit portion 11
The regions where 4, 115 are formed are shown by dotted lines. At the crystallization stage, the non-single crystal semiconductor film is formed on the entire surface, but the semiconductor region for forming the TFT can be specified by an alignment marker or the like formed at the edge of the substrate.

【0078】例えば、駆動回路部114は走査線駆動回
路を形成する領域であり、その部分拡大図301にはT
FTの半導体領域204とレーザービーム201の走査
方向を示している。半導体領域204の形状は任意なも
のを適用することができるが、いずれにしてもチャネル
長方向とレーザービーム201の走査方向とを揃えてい
る。また、駆動回路部114と交差する方向に延在する
駆動回路部115はデータ線駆動回路を形成する領域で
あり、半導体領域205の配列と、レーザービーム20
2の走査方向を一致させる(拡大図302)。また、画
素部113も同様であり、拡大図303に示す如く半導
体領域206の配列を揃えて、チャネル長方向にレーザ
ービーム203を走査させる。レーザービームを走査す
る方向は一方向に限定されず、往復走査をしても良い。
For example, the drive circuit section 114 is an area for forming a scanning line drive circuit, and in a partially enlarged view 301 thereof, T is shown.
The scanning direction of the semiconductor region 204 of the FT and the laser beam 201 is shown. The semiconductor region 204 may have any shape, but in any case, the channel length direction and the scanning direction of the laser beam 201 are aligned. Further, the drive circuit portion 115 extending in a direction intersecting with the drive circuit portion 114 is a region for forming a data line drive circuit, and includes the array of the semiconductor regions 205 and the laser beam 20.
The scanning directions of 2 are matched (enlarged view 302). The same applies to the pixel portion 113, in which the semiconductor regions 206 are arranged in the same arrangement as shown in the enlarged view 303 and the laser beam 203 is scanned in the channel length direction. The scanning direction of the laser beam is not limited to one direction, and reciprocal scanning may be performed.

【0079】次に、図6を参照して、非単結晶半導体膜
の結晶化と、形成された結晶半導体膜を用いてTFTを
形成する工程を説明する。図6(1−B)は縦断面図で
あり、非単結晶半導体膜403がガラス基板401上に
形成されている。非単結晶半導体膜403の代表的な一
例はアモルファスシリコン膜であり、その他にアモルフ
ァスシリコンゲルマニウム膜などを適用することができ
る。厚さは10〜200nmが適用可能であるが、レーザ
ービームの波長及びエネルギー密度によりさらに厚くし
ても良い。また、ガラス基板401と非単結晶半導体膜
403との間にはブロッキング層402を設け、ガラス
基板からアルカリ金属などの不純物が半導体膜中へ拡散
しないための手段を施しておくことが望ましい。ブロッ
キング層402としては、窒化シリコン膜、酸化窒化シ
リコン膜などを適用する。
Next, with reference to FIG. 6, crystallization of the non-single crystal semiconductor film and steps of forming a TFT using the formed crystal semiconductor film will be described. FIG. 6 (1-B) is a vertical cross-sectional view, and the non-single-crystal semiconductor film 403 is formed over the glass substrate 401. A typical example of the non-single-crystal semiconductor film 403 is an amorphous silicon film, and an amorphous silicon germanium film or the like can be applied. A thickness of 10 to 200 nm is applicable, but the thickness may be further increased depending on the wavelength and energy density of the laser beam. Further, it is preferable that a blocking layer 402 be provided between the glass substrate 401 and the non-single-crystal semiconductor film 403 so that a measure for preventing impurities such as an alkali metal from diffusing into the semiconductor film from the glass substrate. As the blocking layer 402, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or the like is used.

【0080】また、剥離を行うためにブロッキング層4
02と基板401との間に金属層または窒化金属層と酸
化物層の積層409を形成する。金属層または窒化物層
としては、Ti、Al、Ta、W、Mo、Cu、Cr、
Nd、Fe、Ni、Co、Ru、Rh、Pd、Os、I
r、Ptから選ばれた元素、または前記元素を主成分と
する合金材料若しくは化合物材料からなる単層、または
これらの積層の窒化物、例えば、窒化チタン、窒化タン
グステン、窒化タンタル、窒化モリブデンからなる単
層、またはこれらの積層を用いればよい。ここではスパ
ッタ法で膜厚100nmの窒化チタン膜を用いる。な
お、基板と密着性が悪い場合にはバッファ層を設ければ
よい。タングステン単層や窒化タングステンは密着性が
よく好ましい材料の一つである。また、酸化物層として
は、酸化シリコン材料または酸化金属材料からなる単
層、またはこれらの積層を用いればよい。ここではスパ
ッタ法で膜厚200nmの酸化シリコン膜を用いる。こ
の窒化金属層と酸化物層の結合力は熱処理には強く、膜
剥がれ(ピーリングとも呼ばれる)などが生じないが、
物理的手段で簡単に酸化物層の層内、あるいは界面にお
いて剥離することができる。なお、ここではガラス基板
を用いたが、上記剥離法はさまざまな基板を用いること
が可能である。基板401は石英基板、セラミック基
板、シリコン基板、金属基板またはステンレス基板を用
いても良い。
Further, the blocking layer 4 is used for peeling.
02 and the substrate 401, a stack 409 of a metal layer or a metal nitride layer and an oxide layer is formed. As the metal layer or the nitride layer, Ti, Al, Ta, W, Mo, Cu, Cr,
Nd, Fe, Ni, Co, Ru, Rh, Pd, Os, I
A single layer made of an element selected from r and Pt, or an alloy material or a compound material containing the above element as a main component, or a nitride of these layers, for example, titanium nitride, tungsten nitride, tantalum nitride, or molybdenum nitride. A single layer or a stack of these may be used. Here, a titanium nitride film with a thickness of 100 nm is used by a sputtering method. Note that a buffer layer may be provided if the adhesion to the substrate is poor. A single layer of tungsten or tungsten nitride is one of the preferable materials because it has good adhesion. Further, as the oxide layer, a single layer formed of a silicon oxide material or a metal oxide material, or a stacked layer thereof may be used. Here, a 200-nm-thick silicon oxide film is used by a sputtering method. The bonding force between the metal nitride layer and the oxide layer is strong against heat treatment, and film peeling (also called peeling) does not occur,
It can be easily peeled by physical means within the oxide layer or at the interface. Although a glass substrate is used here, various substrates can be used for the peeling method. As the substrate 401, a quartz substrate, a ceramic substrate, a silicon substrate, a metal substrate, or a stainless substrate may be used.

【0081】次いで、レーザービーム400の照射によ
って結晶化が成され、結晶半導体膜404を形成するこ
とができる。レーザービーム400は図6(1−A)に
示すように、想定されるTFTの半導体領域405の位
置に合わせて走査するものである。ビーム形状は矩形、
線形、楕円系など任意なものとすることができる。光学
系にて集光したレーザービームは、中央部と端部で必ず
しもエネルギー強度が一定ではないので、半導体領域4
05がビームの端部にかからないようにすることが望ま
しい。
Next, crystallization is performed by irradiation with the laser beam 400, and a crystalline semiconductor film 404 can be formed. As shown in FIG. 6 (1-A), the laser beam 400 scans in accordance with the expected position of the semiconductor region 405 of the TFT. The beam shape is rectangular,
It can be arbitrary such as linear or elliptic. The energy intensity of the laser beam focused by the optical system is not always constant at the central portion and the end portion.
It is desirable that 05 does not reach the end of the beam.

【0082】レーザービームの走査は一方向のみの走査
でなく、往復走査をしても良い。その場合には1回の走
査毎にレーザーエネルギー密度を変え、段階的に結晶成
長をさせることも可能である。また、アモルファスシリ
コンを結晶化させる場合にしばしば必要となる水素出し
の処理を兼ねることも可能であり、最初に低エネルギー
密度で走査し、水素を放出した後、エネルギー密度を上
げて2回目に走査で結晶化を完遂させても良い。
The laser beam scanning may be reciprocal scanning instead of unidirectional scanning. In that case, it is also possible to change the laser energy density for each scanning and grow the crystal stepwise. It is also possible to combine the process of hydrogen discharge, which is often required when crystallizing amorphous silicon. First, scanning at a low energy density, then releasing hydrogen, then increasing the energy density and scanning for the second time. You may complete crystallization with.

【0083】このようなレーザービームの照射方法にお
いて、連続発振のレーザービームを照射することにより
大粒径の結晶成長を可能とする。勿論、それはレーザー
ビームの走査速度やエネルギー密度等の詳細なパラメー
タを適宜設定する必要があるが、走査速度を10〜80
cm/secとすることによりそれを実現することができる。
パルスレーザーを用いた溶融−固化を経た結晶成長速度
は1m/secとも言われているが、それよりも遅い速度で
レーザービームを走査して、徐冷することにより固液界
面における連続的な結晶成長が可能となり、結晶の大粒
径化を実現することができる。
In such a laser beam irradiation method, it is possible to grow a crystal with a large grain size by irradiating a continuous wave laser beam. Of course, it is necessary to appropriately set detailed parameters such as the scanning speed of the laser beam and the energy density.
It can be realized by setting cm / sec.
It is said that the crystal growth rate after melting and solidification using a pulsed laser is 1 m / sec, but the laser beam is scanned at a slower speed than that to continuously cool the solid-liquid interface by slow cooling. It is possible to grow, and it is possible to increase the crystal grain size.

【0084】本実施例のレーザー照射装置は、このよう
な状況において、基板の任意の位置を指定してレーザー
ビーム照射して結晶化することを可能とするものであ
り、二軸方向からレーザービームを照射することによ
り、さらにスループットを向上させることができる。
In such a situation, the laser irradiation apparatus of the present embodiment is capable of irradiating with a laser beam and crystallizing it by designating an arbitrary position on the substrate. By irradiating with, it is possible to further improve the throughput.

【0085】また、レーザー光を照射することによっ
て、基板との剥離がより小さな力できれいに剥離でき、
大きな面積を有する被剥離層を全面に渡って剥離するこ
とを可能とする。
By irradiating with a laser beam, peeling from the substrate can be neatly peeled off with a smaller force,
It is possible to peel off a layer to be peeled having a large area over the entire surface.

【0086】さらに剥離を助長させるため、粒状の酸化
物(例えば、ITO(酸化インジウム酸化スズ合金)、
酸化インジウム酸化亜鉛合金(In23―ZnO)、酸
化亜鉛(ZnO)等)を窒化物層または金属層または窒
化金属層と酸化物層との界面に設けてもよい。
In order to further promote peeling, a granular oxide (for example, ITO (indium oxide-tin oxide alloy),
An indium oxide-zinc oxide alloy (In 2 O 3 —ZnO), zinc oxide (ZnO), or the like may be provided at the interface between the nitride layer or the metal layer or the metal nitride layer and the oxide layer.

【0087】その後、図6(2−A)及び(2−B)に
示すように、形成された結晶半導体膜をエッチングし
て、島状に分割された半導体領域405を形成する。ト
ップゲート型TFTの場合には、半導体領域405上に
ゲート絶縁膜406、ゲート電極407、一導電型不純
物領域408を形成してTFTを形成することができ
る。その後、公知の技術を用い、必要に応じて配線や層
間絶縁膜等を形成して素子を形成すれば良い。
After that, as shown in FIGS. 6 (2-A) and 6 (2-B), the formed crystalline semiconductor film is etched to form island-shaped divided semiconductor regions 405. In the case of a top gate type TFT, the TFT can be formed by forming the gate insulating film 406, the gate electrode 407, and the one conductivity type impurity region 408 on the semiconductor region 405. After that, a publicly known technique may be used to form a wiring, an interlayer insulating film, or the like as necessary to form an element.

【0088】こうしてTFTを有する素子を得たら、実
施の形態に従って基板401を剥離する。本実施例で
は、ブロッキング層402上に形成されたものが実施の
形態に示した被剥離層11bに相当する。被剥離層の機
械的強度が不十分である場合には、被剥離層を固定する
支持体(図示しない)を貼りつけた後、剥離することが
好ましい。
After the element having the TFT is thus obtained, the substrate 401 is peeled off according to the embodiment mode. In this example, the layer formed on the blocking layer 402 corresponds to the layer to be peeled 11b shown in the embodiment mode. When the mechanical strength of the layer to be peeled is insufficient, it is preferable to peel it after attaching a support (not shown) for fixing the layer to be peeled.

【0089】引き剥がすことで簡単に酸化物層上に形成
された被剥離層を基板から分離することができる。剥離
後の被剥離層は、ある一方向に湾曲させることができ
る。被剥離層は曲面を有する転写体(図示しない)に貼
り付けることも可能であることは言うまでもない。
By peeling off, the layer to be peeled formed on the oxide layer can be easily separated from the substrate. The peeled layer after peeling can be curved in one direction. It goes without saying that the layer to be peeled can be attached to a transfer body (not shown) having a curved surface.

【0090】本実施例においても、本発明は、レーザー
光の照射方向(走査方向)と、被剥離層に設けられた全
ての半導体層204〜206、および405のチャネル
長方向とを同一方向とし、これらの方向と湾曲している
方向とが直交するように設定する。こうすることで曲面
を有するディスプレイを実現することができる。
Also in this embodiment, according to the present invention, the irradiation direction of the laser light (scanning direction) and the channel length direction of all the semiconductor layers 204 to 206 and 405 provided in the layer to be peeled are the same direction. , And these directions are set to be orthogonal to the curved direction. By doing so, a display having a curved surface can be realized.

【0091】また、本実施例は、実施の形態と自由に組
み合わせることができる。
This embodiment can be freely combined with the embodiment modes.

【0092】[実施例2]実施例1ではトップゲート型
TFTの例を示したが、ここではボトムゲート型TFT
の例を示す。TFTの構造以外は実施例1と同じである
のでここでは省略する。
[Embodiment 2] In Embodiment 1, an example of a top gate type TFT is shown, but here, a bottom gate type TFT is used.
For example: Other than the structure of the TFT, the structure is the same as that of the first embodiment, and the description thereof is omitted here.

【0093】図7を参照して、非単結晶半導体膜の結晶
化と、形成された結晶半導体膜を用いてTFTを形成す
る工程を説明する。
With reference to FIG. 7, description will be given of crystallization of a non-single-crystal semiconductor film and steps of forming a TFT using the formed crystal semiconductor film.

【0094】図7(1−B)は縦断面図であり、ゲート
電極507がガラス基板上に形成され、ゲート電極を覆
うゲート絶縁膜506上に非単結晶半導体膜503が形
成されている。非単結晶半導体膜503の代表的な一例
はアモルファスシリコン膜であり、その他にアモルファ
スシリコンゲルマニウム膜などを適用することができ
る。厚さは10〜200nmが適用可能であるが、レーザ
ービームの波長及びエネルギー密度によりさらに厚くし
ても良い。また、ガラス基板501とゲート電極との間
にはブロッキング層502を設け、ガラス基板からアル
カリ金属などの不純物が半導体膜中へ拡散しないための
手段を施しておくことが望ましい。ブロッキング層50
2としては、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜など
を適用する。
FIG. 7 (1-B) is a vertical sectional view, in which the gate electrode 507 is formed on the glass substrate and the non-single-crystal semiconductor film 503 is formed on the gate insulating film 506 covering the gate electrode. A typical example of the non-single-crystal semiconductor film 503 is an amorphous silicon film, and an amorphous silicon germanium film or the like can be applied. A thickness of 10 to 200 nm is applicable, but the thickness may be further increased depending on the wavelength and energy density of the laser beam. Further, it is preferable that a blocking layer 502 be provided between the glass substrate 501 and the gate electrode, and a means for preventing impurities such as an alkali metal from diffusing into the semiconductor film from the glass substrate be provided. Blocking layer 50
As 2, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or the like is applied.

【0095】また、剥離を行うためにブロッキング層5
02と基板501との間に金属層または窒化金属層と酸
化物層の積層509を形成する。金属層または窒化物層
としては、Ti、Al、Ta、W、Mo、Cu、Cr、
Nd、Fe、Ni、Co、Ru、Rh、Pd、Os、I
r、Ptから選ばれた元素、または前記元素を主成分と
する合金材料若しくは化合物材料からなる単層、または
これらの積層の窒化物、例えば、窒化チタン、窒化タン
グステン、窒化タンタル、窒化モリブデンからなる単
層、またはこれらの積層を用いればよい。ここではスパ
ッタ法で膜厚100nmの窒化チタン膜を用いる。な
お、基板と密着性が悪い場合にはバッファ層を設ければ
よい。タングステン単層や窒化タングステンは密着性が
よく好ましい材料の一つである。また、酸化物層として
は、酸化シリコン材料または酸化金属材料からなる単
層、またはこれらの積層を用いればよい。ここではスパ
ッタ法で膜厚200nmの酸化シリコン膜を用いる。こ
の窒化金属層と酸化物層の結合力は熱処理には強く、膜
剥がれ(ピーリングとも呼ばれる)などが生じないが、
物理的手段で簡単に酸化物層の層内、あるいは界面にお
いて剥離することができる。
Further, the blocking layer 5 is used for peeling.
02 and the substrate 501, a stacked layer 509 of a metal layer or a metal nitride layer and an oxide layer is formed. As the metal layer or the nitride layer, Ti, Al, Ta, W, Mo, Cu, Cr,
Nd, Fe, Ni, Co, Ru, Rh, Pd, Os, I
A single layer made of an element selected from r and Pt, or an alloy material or a compound material containing the above element as a main component, or a nitride of these layers, for example, titanium nitride, tungsten nitride, tantalum nitride, or molybdenum nitride. A single layer or a stack of these may be used. Here, a titanium nitride film with a thickness of 100 nm is used by a sputtering method. Note that a buffer layer may be provided if the adhesion to the substrate is poor. A single layer of tungsten or tungsten nitride is one of the preferable materials because it has good adhesion. Further, as the oxide layer, a single layer formed of a silicon oxide material or a metal oxide material, or a stacked layer thereof may be used. Here, a 200-nm-thick silicon oxide film is used by a sputtering method. The bonding force between the metal nitride layer and the oxide layer is strong against heat treatment, and film peeling (also called peeling) does not occur,
It can be easily peeled by physical means within the oxide layer or at the interface.

【0096】次いで、レーザービーム500の照射によ
って結晶化が成され、結晶半導体膜504を形成するこ
とができる。レーザービームは実施例1に示したレーザ
ー処理装置を用いて得られる。レーザービーム500は
図7(1−A)に示すように、想定されるTFTの半導
体領域505の位置に合わせて走査するものである。ビ
ーム形状は矩形、線形、楕円系など任意なものとするこ
とができる。光学系にて集光したレーザービームは、中
央部と端部で必ずしもエネルギー強度が一定ではないの
で、半導体領域505がビームの端部にかからないよう
にすることが望ましい。
Next, crystallization is performed by irradiation with the laser beam 500, and a crystalline semiconductor film 504 can be formed. The laser beam is obtained by using the laser processing device shown in the first embodiment. As shown in FIG. 7 (1-A), the laser beam 500 scans in accordance with the assumed position of the semiconductor region 505 of the TFT. The beam shape can be any shape such as rectangular, linear, and elliptical. Since the energy intensity of the laser beam focused by the optical system is not always constant at the central portion and the end portion, it is desirable that the semiconductor region 505 does not reach the end portion of the beam.

【0097】レーザービームの走査は一方向のみの走査
でなく、往復走査をしても良い。その場合には1回の走
査毎にレーザーエネルギー密度を変え、段階的に結晶成
長をさせることも可能である。また、アモルファスシリ
コンを結晶化させる場合にしばしば必要となる水素出し
の処理を兼ねることも可能であり、最初に低エネルギー
密度で走査し、水素を放出した後、エネルギー密度を上
げて2回目の走査で結晶化を完遂させても良い。
The laser beam scanning may be reciprocal scanning instead of unidirectional scanning. In that case, it is also possible to change the laser energy density for each scanning and grow the crystal stepwise. It is also possible to combine the process of hydrogen discharge, which is often necessary when crystallizing amorphous silicon, and first scan at a low energy density, release hydrogen, then increase the energy density and perform a second scan. You may complete crystallization with.

【0098】このようなレーザービームの照射方法にお
いて、連続発振のレーザービームを照射することにより
大粒径の結晶成長を可能とする。勿論、それはレーザー
ビームの走査速度やエネルギー密度等の詳細なパラメー
タを適宜設定する必要があるが、走査速度を10〜80
cm/secとすることによりそれを実現することができる。
パルスレーザーを用いた溶融−固化を経た結晶成長速度
は1m/secとも言われているが、それよりも遅い速度で
レーザービームを走査して、徐冷することにより固液界
面における連続的な結晶成長が可能となり、結晶の大粒
径化を実現することができる。
In such a laser beam irradiation method, it is possible to grow crystals with a large grain size by irradiating a continuous wave laser beam. Of course, it is necessary to appropriately set detailed parameters such as the scanning speed of the laser beam and the energy density.
It can be realized by setting cm / sec.
It is said that the crystal growth rate after melting and solidification using a pulsed laser is 1 m / sec, but the laser beam is scanned at a slower speed than that to continuously cool the solid-liquid interface by slow cooling. It is possible to grow, and it is possible to increase the crystal grain size.

【0099】また、レーザー光を照射することによっ
て、基板との剥離がより小さな力できれいに剥離でき、
大きな面積を有する被剥離層を全面に渡って剥離するこ
とを可能とする。
By irradiating with a laser beam, peeling from the substrate can be neatly peeled off with a smaller force,
It is possible to peel off a layer to be peeled having a large area over the entire surface.

【0100】さらに剥離を助長させるため、粒状の酸化
物(例えば、ITO(酸化インジウム酸化スズ合金)、
酸化インジウム酸化亜鉛合金(In23―ZnO)、酸
化亜鉛(ZnO)等)を窒化物層または金属層または窒
化金属層と酸化物層との界面に設けてもよい。
In order to further promote peeling, a granular oxide (eg, ITO (indium oxide-tin oxide alloy),
An indium oxide-zinc oxide alloy (In 2 O 3 —ZnO), zinc oxide (ZnO), or the like may be provided at the interface between the nitride layer or the metal layer or the metal nitride layer and the oxide layer.

【0101】その後、図7(2−A)及び(2−B)に
示すように、形成された結晶半導体膜をエッチングし
て、島状に分割された半導体領域505を形成する。こ
こでは半導体領域505上にエッチングストッパーを設
け、一導電型不純物領域508を形成してTFTを形成
することができる。その後、公知の技術を用い、必要に
応じて配線や層間絶縁膜等を形成して素子を形成すれば
良い。
Then, as shown in (2-A) and (2-B) of FIG. 7, the formed crystalline semiconductor film is etched to form semiconductor regions 505 divided into islands. Here, a TFT can be formed by providing an etching stopper on the semiconductor region 505 and forming an impurity region 508 of one conductivity type. After that, a publicly known technique may be used to form a wiring, an interlayer insulating film, or the like as necessary to form an element.

【0102】こうしてTFTを有する素子を得たら、実
施の形態に従って基板501を剥離する。本実施例で
は、ブロッキング層502上に形成されたものが実施の
形態に示した被剥離層11bに相当する。被剥離層の機
械的強度が不十分である場合には、被剥離層を固定する
支持体(図示しない)を貼りつけた後、剥離することが
好ましい。
After the element having the TFT is thus obtained, the substrate 501 is peeled off according to the embodiment mode. In this example, the layer formed on the blocking layer 502 corresponds to the layer to be peeled 11b shown in the embodiment mode. When the mechanical strength of the layer to be peeled is insufficient, it is preferable to peel it after attaching a support (not shown) for fixing the layer to be peeled.

【0103】引き剥がすことで簡単に酸化物層上に形成
された被剥離層を基板から分離することができる。剥離
後の被剥離層は、ある一方向に湾曲させることができ
る。被剥離層は曲面を有する転写体(図示しない)に貼
り付けることも可能であることは言うまでもない。
By peeling off, the layer to be peeled formed on the oxide layer can be easily separated from the substrate. The peeled layer after peeling can be curved in one direction. It goes without saying that the layer to be peeled can be attached to a transfer body (not shown) having a curved surface.

【0104】本実施例においても、レーザー光の照射方
向(走査方向)と、被剥離層に設けられた全ての半導体
層505のチャネル長方向とを同一方向とし、これらの
方向と湾曲している方向とが直交するように設定する。
こうすることで曲面を有するディスプレイを実現するこ
とができる。
Also in this embodiment, the irradiation direction of the laser beam (scanning direction) and the channel length direction of all the semiconductor layers 505 provided in the layer to be peeled are the same direction, and they are curved. Set so that the directions are orthogonal to each other.
By doing so, a display having a curved surface can be realized.

【0105】また、本実施例は、実施の形態と自由に組
み合わせることができる。
Further, this embodiment can be freely combined with the embodiment modes.

【0106】[実施例3]本実施例では、TFTを含む
被剥離層を転写する技術を図8に示す。
[Embodiment 3] In this embodiment, a technique for transferring a peeled layer including a TFT is shown in FIG.

【0107】図8中、830は第1の基板、831は窒
化物層または金属層からなる第1の材料層、832は酸
化物層からなる第2の材料層、833は被剥離層、83
4は第1の接着材、835は第2の基板、836は第2
の接着材、837は第3の基板である。
In FIG. 8, 830 is a first substrate, 831 is a first material layer made of a nitride layer or a metal layer, 832 is a second material layer made of an oxide layer, 833 is a layer to be peeled, 83
4 is the first adhesive, 835 is the second substrate, and 836 is the second.
And 837 is a third substrate.

【0108】本実施例では、第1の基板830として、
ガラス基板、石英基板、セラミック基板などを用いるこ
とができる。また、シリコン基板を代表とする半導体基
板、またはステンレス基板を代表とする金属基板を用い
ても良い。ここでは厚さ0.7mmのガラス基板(♯1
737)を用いる。
In this embodiment, as the first substrate 830,
A glass substrate, a quartz substrate, a ceramic substrate, or the like can be used. Alternatively, a semiconductor substrate typified by a silicon substrate or a metal substrate typified by a stainless substrate may be used. Here, a glass substrate (# 1
737) is used.

【0109】まず、図8(A)に示すように基板830
上に第1の材料層831を形成する。第1の材料層83
1としては、成膜直後において圧縮応力を有していても
引張応力を有していてもよいが、被剥離層形成における
熱処理やレーザー光の照射によりピーリング等の異常が
生じず、且つ、被剥離層形成後で1〜1×1010(Dyne
/cm2)の範囲で引張応力を有する材料を用いることが重
要である。代表的な一例はW、WN、TiN、TiWか
ら選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材
料若しくは化合物材料からなる単層、またはこれらの積
層が挙げられる。なお、第1の材料層831は、スパッ
タ法を用いればよい。
First, as shown in FIG. 8A, a substrate 830
A first material layer 831 is formed thereover. First material layer 83
No. 1 may have a compressive stress or a tensile stress immediately after film formation, but does not cause abnormalities such as peeling due to heat treatment or laser light irradiation in forming the layer to be peeled, and 1 to 1 × 10 10 (Dyne
It is important to use materials with tensile stress in the range of / cm 2 ). A typical example thereof is a single layer made of an element selected from W, WN, TiN, and TiW, an alloy material or a compound material containing the above element as a main component, or a stacked layer thereof. Note that the first material layer 831 may be formed by a sputtering method.

【0110】次いで、第1の材料層831上に第2の材
料層832を形成する。第2の材料層832としては、
被剥離層形成における熱処理やレーザー光の照射により
ピーリング等の異常が生じず、且つ、被剥離層形成後で
1〜1×1010(Dyne/cm2)の範囲で圧縮応力を有する
材料を用いることが重要である。第2の材料層832と
して、代表的な一例は酸化シリコン、酸化窒化シリコ
ン、酸化金属材料、またはこれらの積層が挙げられる。
なお、第2の材料層832は、スパッタ法を用いて成膜
すればよい。第2の材料層832をスパッタ法で成膜す
る場合、アルゴンガスで代表される希ガスをチャンバー
内に導入して、第2の材料層832中に微量の希ガス元
素を含ませる。
Then, a second material layer 832 is formed over the first material layer 831. As the second material layer 832,
Use a material that does not cause abnormalities such as peeling due to heat treatment or laser light irradiation in forming the layer to be peeled, and has a compressive stress within the range of 1 to 1 × 10 10 (Dyne / cm 2 ) after forming the layer to be peeled This is very important. As a typical example of the second material layer 832, silicon oxide, silicon oxynitride, a metal oxide material, or a stacked layer thereof is given.
Note that the second material layer 832 may be formed by a sputtering method. When the second material layer 832 is formed by a sputtering method, a rare gas typified by argon gas is introduced into the chamber so that the second material layer 832 contains a small amount of rare gas element.

【0111】第1の材料層831と第2の材料層832
において、各々の膜厚は、1nm〜1000nmの範囲
で適宜設定し、第1の材料層831における内部応力お
よび第2の材料層832における内部応力を調節すれば
よい。
The first material layer 831 and the second material layer 832
In, the respective film thicknesses may be appropriately set in the range of 1 nm to 1000 nm, and the internal stress in the first material layer 831 and the internal stress in the second material layer 832 may be adjusted.

【0112】また、図8では、プロセスの簡略化を図る
ため、基板830に接して第1の材料層831を形成し
た例を示したが、基板830と第1の材料層831との
間にバッファ層となる絶縁層や金属層を設け、基板83
0との密着性を向上させてもよい。
Further, although FIG. 8 shows an example in which the first material layer 831 is formed in contact with the substrate 830 for the purpose of simplifying the process, between the substrate 830 and the first material layer 831. An insulating layer or a metal layer serving as a buffer layer is provided, and the substrate 83
The adhesion with 0 may be improved.

【0113】次いで、第2の材料層832上に被剥離層
833を形成する。(図8(A))被剥離層833は、
様々な素子(薄膜トランジスタ、有機化合物を含む層を
発光層とする発光素子、液晶を有する素子、メモリー素
子、薄膜ダイオード、シリコンのPIN接合からなる光
電変換素子、またはシリコン抵抗素子)を含む層とすれ
ばよい。ただし、液晶を有する素子において、被剥離層
833は対向基板を含むものとする。また、被剥離層8
33の形成プロセスとして、第1の基板830の耐え得
る範囲の熱処理を行うことができる。なお、第2の材料
層832における内部応力と、第1の材料層831にお
ける内部応力が異なっていても、被剥離層833の作製
工程における熱処理によって膜剥がれなどが生じない。
Next, a layer to be peeled 833 is formed on the second material layer 832. (FIG. 8A) The peeled layer 833 is
A layer including various elements (a thin film transistor, a light emitting element having a layer containing an organic compound as a light emitting layer, an element having a liquid crystal, a memory element, a thin film diode, a photoelectric conversion element including a PIN junction of silicon, or a silicon resistance element) Good. However, in the element including liquid crystal, the layer to be peeled 833 includes a counter substrate. Also, the layer to be peeled 8
As a process of forming 33, heat treatment in a range that the first substrate 830 can withstand can be performed. Note that even if the internal stress in the second material layer 832 and the internal stress in the first material layer 831 are different, film peeling or the like does not occur due to heat treatment in the manufacturing process of the layer to be peeled 833.

【0114】次いで、第1の材料層831と第2の材料
層832との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前記第2の材料層または前記第1の
材料層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
圧力を加えて前記第2の材料層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。
Next, a treatment for partially lowering the adhesion between the first material layer 831 and the second material layer 832 is performed.
The treatment for partially lowering the adhesion is a treatment for partially irradiating the second material layer or the first material layer with laser light along the periphery of the area to be peeled off, or
This is a process of locally applying pressure from the outside along the periphery of the region to be peeled off to damage the inside of the second material layer or a part of the interface. Specifically, a hard needle may be vertically pressed with a diamond pen or the like and a load may be applied to move the needle. Preferably, a scriber device is used, the pushing amount is set to 0.1 mm to 2 mm, and pressure is applied for movement. As described above, it is important to create a part where the peeling phenomenon is likely to occur before the peeling, that is, a trigger, and by performing a pretreatment that selectively (partially) lowers the adhesion, Defects are eliminated, and the yield is improved.

【0115】次いで、第1の接着材834で第2の基板
835と被剥離層833とを接着する。(図8(B))
第1の接着材834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。加
えて、これらの接着剤が溶媒溶液に溶ける可溶性や、光
が照射されると接着力が低下する感光性を有していても
よい。これらの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。このような接着剤の形成は、例えば、塗布法に
よってなされる。なお、第1の接着材は後の工程で除去
される。ここでは、第1の接着材として溶媒溶液(水や
アルコールやトルエンなど)に溶ける可溶性を有する接
着材料を用いる。
Then, the second substrate 835 and the layer to be peeled 833 are bonded with the first adhesive 834. (Fig. 8 (B))
As the first adhesive 834, a photocurable adhesive such as a reaction curable adhesive, a thermosetting adhesive, an ultraviolet curable adhesive, or the like,
Examples include various curable adhesives such as anaerobic adhesives. In addition, these adhesives may have solubility such that they are dissolved in a solvent solution or that they have photosensitivity that their adhesive strength is reduced when irradiated with light. The composition of these adhesives may be any of epoxy, acrylate, silicone, and the like. The adhesive is formed by, for example, a coating method. Note that the first adhesive material is removed in a later step. Here, a soluble adhesive material that is soluble in a solvent solution (water, alcohol, toluene, or the like) is used as the first adhesive material.

【0116】また、第1の接着材834に代えて片面ま
たは両面に接着剤を有するテープを用いてもよい。この
テープの片面または両面には、溶媒溶液に溶ける可溶性
や、光が照射されると接着力が低下する感光性を有する
接着材を有していてもよい。
Further, instead of the first adhesive 834, a tape having an adhesive on one side or both sides may be used. One or both sides of this tape may have an adhesive material that is soluble in a solvent solution and has a photosensitivity that reduces adhesive strength when irradiated with light.

【0117】第2の基板835は、ガラス基板、石英基
板、セラミック基板、プラスチック基板などを用いるこ
とができる。また、シリコン基板を代表とする半導体基
板、またはステンレス基板を代表とする金属基板を用い
ても良い。
As the second substrate 835, a glass substrate, a quartz substrate, a ceramic substrate, a plastic substrate, or the like can be used. Alternatively, a semiconductor substrate typified by a silicon substrate or a metal substrate typified by a stainless substrate may be used.

【0118】本実施例では、第2の基板835として第
1の基板830よりも厚さの厚く剛性の高い石英基板
(厚さ1.1mm)を用いる。第2の基板としてプラス
チックフィルムを用いた場合、第1の基板830上に形
成した素子をプラスチックフィルムに転写する際、即
ち、第1の接着材834で被剥離層833とフィルムを
接着してフィルムを持ち上げる際、フィルムが折れ曲が
り、被剥離層833も折れ曲がりの影響を受けて、クラ
ックが入ってしまう恐れがあった。そこで、第1の基板
830に形成した被剥離層833を剛性の高い第2の基
板835に第1の接着材834で貼りつけた後、第1の
基板830を剥離し、その後、第2の接着材836で素
子を含む層にプラスチックフィルム(第3の基板83
7)を貼った後で第2の基板835を分離する手順とす
ると、クラックが発生しにくいものとすることができ
る。
In this embodiment, as the second substrate 835, a quartz substrate (thickness 1.1 mm) thicker and more rigid than the first substrate 830 is used. When a plastic film is used as the second substrate, when transferring the element formed on the first substrate 830 to the plastic film, that is, by bonding the peeled layer 833 and the film with the first adhesive 834, the film is formed. When the film was lifted, the film was bent, and the peeled layer 833 was also affected by the bending, and there was a risk that cracks might be formed. Therefore, after the layer to be peeled 833 formed on the first substrate 830 is attached to the second substrate 835 having high rigidity with the first adhesive 834, the first substrate 830 is peeled off and then the second substrate 830 is peeled off. A plastic film (third substrate 83
When the procedure of separating the second substrate 835 after attaching 7) is adopted, it is possible to prevent cracks from easily occurring.

【0119】次いで、上記密着性を部分的に低下させた
領域側から剥離させ、図8(C)中の矢印の方向に向か
って、第1の材料層831が設けられている第1の基板
830を物理的手段により引き剥がす。(図8(C))
第2の材料層832が圧縮応力を有し、第1の材料層8
31が引張応力を有するため、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。
Next, the first substrate provided with the first material layer 831 is peeled off from the region where the adhesiveness is partially lowered and is directed in the direction of the arrow in FIG. 8C. 830 is peeled off by physical means. (Fig. 8 (C))
The second material layer 832 has a compressive stress and the first material layer 8
Since 31 has a tensile stress, it can be peeled off by a relatively small force (for example, a human hand, a wind pressure of gas blown from a nozzle, ultrasonic waves, etc.).

【0120】こうして、第2の材料層832上に形成さ
れた被剥離層833を第1の基板830から分離するこ
とができる。剥離後の状態を図8(D)に示す。
In this way, the layer to be peeled 833 formed on the second material layer 832 can be separated from the first substrate 830. The state after peeling is shown in FIG.

【0121】次いで、第2の接着材836で第3の基板
837と第2の材料層832(及び被剥離層833)と
を接着する。(図8(E))第2の接着材836は、第
1の接着材834よりも接着力が強いことが重要であ
る。
Next, the third substrate 837 and the second material layer 832 (and the layer to be peeled 833) are bonded to each other with the second adhesive 836. (FIG. 8E) It is important that the second adhesive 836 has stronger adhesive force than the first adhesive 834.

【0122】第2の接着材836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。加えて、これらの接着剤が溶媒溶液に溶ける
可溶性や、光が照射されると接着力が低下する感光性を
有していてもよい。これらの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。このような接着剤の形成は、例え
ば、塗布法によってなされる。なお、第2の接着材は後
の工程で被剥離層の支持体の一つとなる。第2の接着材
836として、第3の基板と第2の接着材との密着性
と、第2の接着材と被剥離層の密着性とがどちらも高い
材料を用いる。ここでは、第2の接着材836として紫
外線硬化型接着剤を用いる。
Examples of the second adhesive 836 include photo-curable adhesives such as reaction-curable adhesives, thermosetting adhesives, and ultraviolet-curable adhesives, and various curable adhesives such as anaerobic adhesives. To be In addition, these adhesives may have solubility such that they are dissolved in a solvent solution or that they have photosensitivity that their adhesive strength is reduced when irradiated with light. The composition of these adhesives may be any of epoxy, acrylate, silicone, and the like. The adhesive is formed by, for example, a coating method. Note that the second adhesive becomes one of the supports of the layer to be peeled in a later step. As the second adhesive 836, a material having high adhesiveness between the third substrate and the second adhesive and adhesiveness between the second adhesive and the peeled layer is used. Here, an ultraviolet curable adhesive is used as the second adhesive 836.

【0123】また、第2の接着材836として溶媒溶液
に溶ける可溶性や、光が照射されると接着力が低下する
感光性を有している材料を用いた場合、後の工程で第3
の基板をも剥離することができ、第2の接着材のみを支
持体とすることも可能である。また、第2の接着材83
6に代えて片面または両面に接着剤を有するテープを用
いてもよい。このテープの片面または両面には、溶媒溶
液に溶ける可溶性や、光が照射されると接着力が低下す
る感光性を有する接着材を有していてもよい。
When a material that is soluble in a solvent solution and has a photosensitivity such that its adhesive strength is reduced when irradiated with light is used as the second adhesive 836, the third adhesive is used in the subsequent step.
The substrate can also be peeled off, and only the second adhesive can be used as the support. In addition, the second adhesive 83
Instead of 6, a tape having an adhesive on one side or both sides may be used. One or both sides of this tape may have an adhesive material that is soluble in a solvent solution and has a photosensitivity that reduces adhesive strength when irradiated with light.

【0124】第3の基板837は、フレキシブルな基板
を用いれば良い。本実施例では、第3の基板837とし
て、プラスチックフィルムとする。
A flexible substrate may be used as the third substrate 837. In this embodiment, a plastic film is used as the third substrate 837.

【0125】図8(E)の状態を得たら、次いで、溶媒
溶液に漬けて第2の基板835のみを分離する。(図8
(F))第1の接着材は、溶媒溶液に溶ける可溶性を有
する接着材料を用いているため、簡単に除去され、第2
の基板835と被剥離層833とが分離する。
After the state of FIG. 8E is obtained, it is then immersed in a solvent solution to separate only the second substrate 835. (Fig. 8
(F)) Since the first adhesive material is an adhesive material that is soluble in a solvent solution, it can be easily removed.
The substrate 835 and the peeled layer 833 are separated.

【0126】また、被剥離層833に含まれる素子の入
出力端子は、被剥離層の最上層(即ち、第2の基板側に
最も近い層)に露呈するように形成する。従って、上記
第2の基板の分離工程後、入出力端子部が露呈するよう
に、被剥離層表面の第1の接着材が完全に除去されるこ
とが望ましい。
The input / output terminals of the elements included in the layer to be peeled 833 are formed so as to be exposed to the uppermost layer of the layer to be peeled (that is, the layer closest to the second substrate side). Therefore, after the step of separating the second substrate, it is desirable that the first adhesive material on the surface of the layer to be peeled is completely removed so that the input / output terminal portion is exposed.

【0127】また、ここでは、第1の接着材834とし
て溶媒溶液に溶ける可溶性を有する接着材料を用い、溶
媒溶液に漬けて第2の基板を分離した例を示したが、特
に限定されず、例えば、熱硬化型接着材(紫外線を照射
すると接着力が低下する)を第1の接着材として用い、
紫外線を照射することで第2の基板を分離してもよい。
Although an example in which an adhesive material that is soluble in a solvent solution is used as the first adhesive material 834 and the second substrate is separated by being dipped in the solvent solution is shown, the invention is not particularly limited. For example, a thermosetting adhesive (adhesive strength decreases when irradiated with ultraviolet rays) is used as the first adhesive,
The second substrate may be separated by irradiating with ultraviolet rays.

【0128】以上の工程で第2の接着材836及び第3
の基板837を支持体とする被剥離層833を備えた半
導体装置を作製することができる。そして、図8(G)
に示すように湾曲させれば、曲面の曲率半径が、50c
m〜200cmである半導体装置を完成させることがで
きる。湾曲させる際には設置する曲面に沿って接着すれ
ばよい。なお、第2の接着材836と被剥離層833と
の間には第2の材料層である酸化物層832がある。こ
うして得られる半導体装置は、第2の材料層832がス
パッタ法で成膜され、第2の材料層832中に微量の希
ガス元素を含ませているため、半導体装置全体としてフ
レキシブルなものとすることができる。
Through the above steps, the second adhesive 836 and the third adhesive 836
A semiconductor device including the layer to be peeled 833 whose substrate is the substrate 837 can be manufactured. And FIG. 8 (G)
If curved as shown in, the radius of curvature of the curved surface is 50c.
A semiconductor device having a size of m to 200 cm can be completed. When bending, it may be adhered along the curved surface to be installed. Note that there is an oxide layer 832 which is a second material layer between the second adhesive material 836 and the peeled layer 833. In the semiconductor device obtained in this manner, the second material layer 832 is formed by a sputtering method, and the second material layer 832 contains a trace amount of a rare gas element; therefore, the semiconductor device as a whole is flexible. be able to.

【0129】また、本実施例では第3の基板に接着して
から、湾曲させたが、直接、曲面を有する基材に第2の
接着材836で接着させて湾曲させてもよい。
In this embodiment, the third substrate is adhered and then curved. However, the second adhesive 836 may be directly adhered to the curved base material to be curved.

【0130】ここでは、以上の工程で半導体装置を完成
させた例を示したが、以上の工程で半導体装置の途中ま
でを作製してもよい。例えば、上記工程に従って、TF
Tからなる回路を含む被剥離層を形成し、第2の接着材
及び第3の基板を支持体とする被剥離層を得た後で、さ
らに素子形成工程を加えて様々な半導体装置、代表的に
は有機化合物を含む層を発光層とする発光素子を有する
発光装置や液晶表示装置を完成させてもよい。
Although the example in which the semiconductor device is completed through the above steps is shown here, the semiconductor device may be manufactured up to the middle of the steps through the above steps. For example, according to the above process, TF
After forming a layer to be peeled including a circuit made of T and obtaining a layer to be peeled using the second adhesive and the third substrate as a support, various semiconductor devices, including an element forming step, are used. Specifically, a light emitting device or a liquid crystal display device having a light emitting element having a layer containing an organic compound as a light emitting layer may be completed.

【0131】また、パッシブ型の有機化合物を含む層を
発光層とする発光素子を有する発光装置を作製すること
もできる。
Further, a light emitting device having a light emitting element in which a layer containing a passive organic compound is used as a light emitting layer can be manufactured.

【0132】また、第3の基板と第2の接着材との密着
性を低下させるため、第3の基板837として表面にA
lNXY膜が形成されたプラスチックフィルムを用いた
場合、第2の基板835及び第3の基板837を分離す
ることができる。この場合、第2の接着材836を支持
体とする被剥離層833を備えた半導体装置を作製する
ことができる。この半導体装置は支持体を第2の接着材
836のみとしているため薄く、軽量、且つ、フレキシ
ブルなものとすることができる。
Further, in order to reduce the adhesiveness between the third substrate and the second adhesive material, a third substrate 837 is formed on the surface with A.
The second substrate 835 and the third substrate 837 can be separated by using a plastic film on which the 1N X O Y film is formed. In this case, a semiconductor device including the layer to be peeled 833 having the second adhesive 836 as a support can be manufactured. Since this semiconductor device uses only the second adhesive 836 as a support, it can be thin, lightweight, and flexible.

【0133】また、実際に上記工程を行って、第1の基
板を剥離する前に、第1の基板上に形成されたTFTの
電気測定を行い、第1の基板及び第2の基板を剥離した
後、再度、TFTの電気測定を行った。剥離前後でTF
Tの特性はほとんど変化なかった。剥離後のチャネル長
L/チャネル幅W=50μm/50μmのnチャネル型
TFTのV−I特性グラフを図9に示す。また、剥離後
のチャネル長L/チャネル幅W=50μm/50μmの
pチャネル型TFTのV−I特性グラフを図10に示
す。
Before actually peeling off the first substrate by performing the above steps, the TFT formed on the first substrate is electrically measured to peel off the first substrate and the second substrate. After that, the TFT was electrically measured again. TF before and after peeling
The characteristics of T hardly changed. FIG. 9 shows a VI characteristic graph of an n-channel TFT having a channel length L / channel width W = 50 μm / 50 μm after peeling. Further, FIG. 10 shows a VI characteristic graph of a p-channel TFT having a channel length L / channel width W = 50 μm / 50 μm after peeling.

【0134】剥離前後でTFTの特性はほとんど変化な
かったことから、このような一連の手順で転写、貼り合
わせなどを行っても、TFTに影響を与えない工程であ
るといえる。また、プラスチック基板上にTFTを直接
形成することも可能であるが基板の耐熱性が低いため、
300℃以上の熱処理を行うことが困難であり、図9、
及び図10で得られるような高い特性を示すTFTを形
成することも困難である。本実施例に示したように、耐
熱性を有する基板上にTFTを形成した後で、耐熱性を
有する基板を剥離することによって図9及び図10で得
られるような高い特性を示すTFTを形成することが可
能となっている。
Since the characteristics of the TFT hardly changed before and after the peeling, it can be said that the steps do not affect the TFT even when the transfer and the bonding are performed by such a series of procedures. It is also possible to directly form a TFT on a plastic substrate, but since the heat resistance of the substrate is low,
Since it is difficult to perform heat treatment at 300 ° C. or higher, as shown in FIG.
Also, it is difficult to form a TFT having high characteristics as shown in FIG. As shown in this embodiment, after forming a TFT on a substrate having heat resistance and then peeling the substrate having heat resistance, a TFT having high characteristics as shown in FIGS. 9 and 10 is formed. It is possible to do.

【0135】[実施例4]本実施例では、実施例3に示
した技術を用い、有機化合物を含む層を発光層とする発
光素子を有する発光装置を作製する手順を図11に示
す。
[Embodiment 4] In this embodiment, a procedure for manufacturing a light emitting device having a light emitting element having a layer containing an organic compound as a light emitting layer is shown in FIG. 11 using the technique shown in the third embodiment.

【0136】まず、同一基板上に画素部(nチャネル型
TFT及びpチャネル型TFT)と、画素部の周辺に設
ける駆動回路のTFT(nチャネル型TFT及びpチャ
ネル型TFT)を同時に作製し、その上に有機発光素子
(OLED:Organic LightEmitting Device)を形成す
る。
First, a pixel portion (n-channel type TFT and p-channel type TFT) and a driving circuit TFT (n-channel type TFT and p-channel type TFT) provided in the periphery of the pixel portion are simultaneously formed on the same substrate, An organic light emitting device (OLED) is formed on it.

【0137】実施例3に従って第1の基板930上に窒
化物層または金属層からなる第1の材料層931、酸化
物層からなる第2の材料層932を形成する。
According to the third embodiment, a first material layer 931 made of a nitride layer or a metal layer and a second material layer 932 made of an oxide layer are formed on the first substrate 930.

【0138】次いで、第2の材料層932上にTFT及
び配線を含む層933aを、実施例1に示した技術を用
いて作製すればよい。各TFTを覆う絶縁膜を形成した
後、画素部に設けられたTFTと電気的に接続する陰極
または陽極を形成する。次いで、陰極または陽極の端部
を覆うように両端にバンクとよばれる絶縁物を形成す
る。また、必要であれば適宜、TFTを覆って窒化膜か
らなるパッシベーション膜(保護膜)を形成してもよ
い。次いで、両端がバンクで覆われている陰極または陽
極上にEL層(有機化合物材料層)および有機発光素子
の陽極または陰極を形成する。EL層の下層を陰極とし
た場合、EL層上には陽極を設ければよく、EL層の下
層を陽極とした場合、EL層上には陰極を設ければよ
い。
Then, a layer 933a including a TFT and a wiring may be formed over the second material layer 932 by using the technique shown in Embodiment 1. After forming an insulating film covering each TFT, a cathode or an anode electrically connected to the TFT provided in the pixel portion is formed. Next, an insulator called a bank is formed on both ends so as to cover the end of the cathode or the anode. If necessary, a passivation film (protective film) made of a nitride film may be formed so as to cover the TFT. Next, the EL layer (organic compound material layer) and the anode or cathode of the organic light emitting element are formed on the cathode or anode whose both ends are covered with the bank. When the lower layer of the EL layer is a cathode, an anode may be provided on the EL layer, and when the lower layer of the EL layer is an anode, a cathode may be provided on the EL layer.

【0139】EL層としては、発光層、電荷輸送層また
は電荷注入層を自由に組み合わせてEL層(発光及びそ
のためのキャリアの移動を行わせるための層)を形成す
れば良い。例えば、低分子系有機EL材料や高分子系有
機EL材料を用いればよい。また、EL層として一重項
励起により発光(蛍光)する発光材料(シングレット化
合物)からなる薄膜、または三重項励起により発光(リ
ン光)する発光材料(トリプレット化合物)からなる薄
膜を用いることができる。また、電荷輸送層や電荷注入
層として炭化珪素等の無機材料を用いることも可能であ
る。これらの有機EL材料や無機材料は公知の材料を用
いることができる。なお、EL層は合計しても100nm
程度の薄膜層として形成する。そのため、陰極または陽
極として形成する表面は平坦性を高めておく必要があ
る。
As the EL layer, an EL layer (a layer for emitting light and moving carriers therefor) may be formed by freely combining a light emitting layer, a charge transport layer or a charge injection layer. For example, a low molecular weight organic EL material or a high molecular weight organic EL material may be used. Further, as the EL layer, a thin film formed of a light emitting material (singlet compound) that emits light (fluorescence) by singlet excitation or a thin film formed of a light emitting material (triplet compound) that emits light (phosphorescence) by triplet excitation can be used. Further, it is also possible to use an inorganic material such as silicon carbide for the charge transport layer and the charge injection layer. Known materials can be used as these organic EL materials and inorganic materials. The total EL layer is 100 nm
It is formed as a thin film layer. Therefore, it is necessary to improve the flatness of the surface formed as the cathode or the anode.

【0140】また、陰極に用いる材料としては仕事関数
の小さい金属(代表的には周期表の1族もしくは2族に
属する金属元素)や、これらを含む合金を用いることが
好ましいとされている。仕事関数が小さければ小さいほ
ど発光効率が向上するため、中でも、陰極に用いる材料
としては、アルカリ金属の一つであるLi(リチウム)
を含む合金材料が望ましい。
Further, as a material used for the cathode, it is preferable to use a metal having a small work function (typically, a metal element belonging to Group 1 or 2 of the periodic table) or an alloy containing these. Since the smaller the work function is, the higher the light emission efficiency is, the material used for the cathode is Li (lithium), which is one of the alkali metals.
An alloy material containing is desirable.

【0141】また、陽極に用いる導電膜としては、陰極
を形成する材料よりも仕事関数の大きい材料を用い、I
TO(酸化インジウム酸化スズ合金)、酸化インジウム
酸化亜鉛合金(In23―ZnO)、酸化亜鉛(Zn
O)等、さらにITOよりもシート抵抗の低い材料、具
体的には白金(Pt)、クロム(Cr)、タングステン
(W)、もしくはニッケル(Ni)といった材料を用いる
ことができる。
As the conductive film used for the anode, a material having a work function larger than that of the material forming the cathode is used.
TO (indium oxide-tin oxide alloy), indium oxide-zinc oxide alloy (In 2 O 3 —ZnO), zinc oxide (Zn
O) or the like, and a material having a lower sheet resistance than ITO, specifically, a material such as platinum (Pt), chromium (Cr), tungsten (W), or nickel (Ni) can be used.

【0142】なお、本明細書では、有機化合物を含む層
を発光層とする発光素子の陽極と陰極の間に形成された
全ての層を有機発光層と定義する。有機発光層には具体
的に、発光層、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層、
電子輸送層等が含まれる。基本的に有機発光素子は、陽
極/発光層/陰極が順に積層された構造を有しており、
この構造に加えて、陽極/正孔注入層/発光層/陰極
や、陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/陰極等の
順に積層した構造を有していることもある。
In the present specification, all layers formed between the anode and the cathode of a light emitting element having a layer containing an organic compound as a light emitting layer are defined as organic light emitting layers. Specific examples of the organic light emitting layer include a light emitting layer, a hole injection layer, an electron injection layer, a hole transport layer,
An electron transport layer and the like are included. Basically, the organic light emitting device has a structure in which an anode / a light emitting layer / a cathode are sequentially stacked,
In addition to this structure, it may have a structure in which an anode / hole injection layer / light-emitting layer / cathode and an anode / hole injection layer / light-emitting layer / electron transport layer / cathode are laminated in this order.

【0143】有機化合物を含む層を発光層とする発光素
子は、電場を加えることで発生するルミネッセンス(El
ectroluminescence)が得られる有機化合物(有機発光
材料)を含む層(以下、有機発光層と記す)と、陽極
と、陰極とを有している。
A light-emitting element having a layer containing an organic compound as a light-emitting layer has a luminescence (El) generated by applying an electric field.
It has a layer (hereinafter, referred to as an organic light emitting layer) containing an organic compound (organic light emitting material) capable of obtaining ectroluminescence, an anode, and a cathode.

【0144】また、有機発光素子に流れる電流をTFT
で制御する場合、大きく分けて2通りの方法がある。具
体的には、飽和領域と呼ばれる電圧範囲で電流を制御す
る方法と、飽和領域に達するまでの電圧範囲で電流を制
御する方法とがある。本明細書では、Vd−Id曲線に
おいて、電流値がほぼ一定となるVdの範囲を飽和領域
と呼んでいる。本発明は有機発光素子の駆動方法に限定
されず、どのような駆動方法を用いてもよい。
Further, the current flowing through the organic light emitting element is changed to the TFT.
When controlling by, there are roughly two methods. Specifically, there are a method of controlling current in a voltage range called a saturation region and a method of controlling current in a voltage range until reaching the saturation region. In this specification, the range of Vd in which the current value is almost constant is called the saturation region in the Vd-Id curve. The present invention is not limited to the driving method of the organic light emitting device, and any driving method may be used.

【0145】以上の工程で、有機化合物を含む層を発光
層とする発光素子を含む層933bと、該発光素子と接
続するTFTを含む層933aとが積層された被剥離層
が形成される。なお、有機化合物を含む層を発光層とす
る発光素子は水分や酸素に弱いため、有機化合物を含む
層を発光層とする発光素子を形成した直後に、封止のた
めの基板や封止缶や封止材で封止してもよい。
Through the above steps, a layer to be peeled is formed by stacking a layer 933b including a light emitting element having a layer containing an organic compound as a light emitting layer and a layer 933a including a TFT connected to the light emitting element. Note that since a light-emitting element having a layer containing an organic compound as a light-emitting layer is weak against moisture and oxygen, a substrate or a sealing can for sealing immediately after forming a light-emitting element having a layer containing an organic compound as a light-emitting layer. It may be sealed with a sealing material.

【0146】次いで、第1の材料層931と第2の材料
層932との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前記第2の材料層または前記第1の
材料層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
圧力を加えて前記第2の材料層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。
Then, a treatment for partially lowering the adhesion between the first material layer 931 and the second material layer 932 is performed.
The treatment for partially lowering the adhesion is a treatment for partially irradiating the second material layer or the first material layer with laser light along the periphery of the area to be peeled off, or
This is a process of locally applying pressure from the outside along the periphery of the region to be peeled off to damage the inside of the second material layer or a part of the interface. Specifically, a hard needle may be vertically pressed with a diamond pen or the like and a load may be applied to move the needle. Preferably, a scriber device is used, the pushing amount is set to 0.1 mm to 2 mm, and pressure is applied for movement. As described above, it is important to create a part where the peeling phenomenon is likely to occur before the peeling, that is, a trigger, and by performing a pretreatment that selectively (partially) lowers the adhesion, Defects are eliminated, and the yield is improved.

【0147】次いで、被剥離層933aに設けられたT
FTと接続する引き出し配線の端部に設けられた端子電
極にFPC901を貼りつける。
Next, the T provided on the peeled layer 933a.
The FPC 901 is attached to the terminal electrode provided at the end of the lead-out wiring connected to the FT.

【0148】次いで、第1の接着材934で第2の基板
935と被剥離層933a、933bとを接着する。
(図9(B))第2の基板935には予め接着剤903
でフィルム902を接着しておく。この接着剤903
は、第1の接着材934よりも接着力の弱い材料を用い
ることが好ましく、溶媒溶液に溶ける可溶性や、光が照
射されると接着力が低下する感光性を有しているものが
望ましい。なお、接着材903は後の工程で除去され
る。また、接着材903に代えて片面または両面に接着
剤を有するテープを用いてもよい。このテープの片面ま
たは両面には、溶媒溶液に溶ける可溶性や、光が照射さ
れると接着力が低下する感光性を有する接着材を有して
いてもよい。
Next, the second substrate 935 and the layers to be peeled 933a and 933b are bonded with the first adhesive 934.
(FIG. 9B) Adhesive 903 is previously formed on the second substrate 935.
The film 902 is adhered with. This adhesive 903
It is preferable to use a material having a weaker adhesive strength than the first adhesive 934, and it is preferable to use a material that has solubility in a solvent solution and has photosensitivity that reduces adhesive strength when irradiated with light. Note that the adhesive material 903 is removed in a later step. Further, instead of the adhesive material 903, a tape having an adhesive on one side or both sides may be used. One or both sides of this tape may have an adhesive material that is soluble in a solvent solution and has a photosensitivity that reduces adhesive strength when irradiated with light.

【0149】第1の接着材934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。これらの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。ただし、有機化合物を含む層を発光層とす
る発光素子は水分や酸素に弱いため、水分や酸素のバリ
ア性の高い材料であることが望ましい。このような接着
剤の形成は、例えば、塗布法によってなされる。本実施
例では第1の接着材934として熱硬化型接着剤を用い
る。
Examples of the first adhesive 934 include a photo-curable adhesive such as a reaction curable adhesive, a thermosetting adhesive, an ultraviolet curable adhesive, and various curable adhesives such as an anaerobic adhesive. To be The composition of these adhesives may be any of epoxy, acrylate, silicone, and the like. However, since a light-emitting element including a layer containing an organic compound as a light-emitting layer is weak against moisture and oxygen, a material having a high barrier property against moisture and oxygen is preferable. The adhesive is formed by, for example, a coating method. In this embodiment, a thermosetting adhesive is used as the first adhesive 934.

【0150】第2の基板935は、ガラス基板、石英基
板、セラミック基板、プラスチック基板などを用いるこ
とができる。また、シリコン基板を代表とする半導体基
板、またはステンレス基板を代表とする金属基板を用い
ても良い。
As the second substrate 935, a glass substrate, a quartz substrate, a ceramic substrate, a plastic substrate, or the like can be used. Alternatively, a semiconductor substrate typified by a silicon substrate or a metal substrate typified by a stainless substrate may be used.

【0151】本実施例では、第2の基板935として第
1の基板930よりも厚さの厚く剛性の高い石英基板
(厚さ1.1mm)を用いる。第2の基板としてプラス
チックフィルムを用いた場合、第1の基板930上に形
成した素子をプラスチックフィルムに転写する際、即
ち、第1の接着材934で被剥離層933とフィルムを
接着してフィルムを持ち上げる際、フィルムが折れ曲が
り、被剥離層も折れ曲がりの影響を受けて、クラックが
入ってしまう恐れがあった。そこで、第1の基板930
に形成した被剥離層を剛性の高い第2の基板935に第
1の接着材934で貼りつけた後、第1の基板930を
剥離し、その後、第2の接着材936で素子を含む層に
プラスチックフィルム(第3の基板937)を貼った後
で第2の基板935を分離する手順とすると、クラック
が発生しにくいものとすることができる。
In this embodiment, as the second substrate 935, a quartz substrate (thickness 1.1 mm) thicker and more rigid than the first substrate 930 is used. When a plastic film is used as the second substrate, when transferring the element formed on the first substrate 930 to the plastic film, that is, by bonding the peeled layer 933 and the film with the first adhesive 934, the film is formed. When the film was lifted, the film was bent, and the layer to be peeled was also affected by the bending, and there was a risk that cracks would be formed. Therefore, the first substrate 930
The layer to be peeled formed on the second substrate 935 having high rigidity is attached to the second substrate 935 having high rigidity by the first adhesive 934, the first substrate 930 is peeled off, and then the layer including the element is formed by the second adhesive 936. If the procedure of separating the second substrate 935 after the plastic film (third substrate 937) is attached to the substrate, it is possible to prevent cracks from occurring.

【0152】次いで、上記密着性を部分的に低下させた
領域側から剥離させ、図11(C)中の矢印の方向に向
かって、第1の材料層931が設けられている第1の基
板930を物理的手段により引き剥がす。(図11
(C))第2の材料層932が圧縮応力を有し、第1の
材料層931が引張応力を有するため、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。
Next, the first substrate provided with the first material layer 931 is peeled off from the region where the adhesiveness is partially lowered and is directed in the direction of the arrow in FIG. 11C. 930 is peeled off by physical means. (Fig. 11
(C) Since the second material layer 932 has a compressive stress and the first material layer 931 has a tensile stress, a relatively small force (for example, human hand, wind pressure of gas blown from a nozzle, It can be peeled off with ultrasonic waves).

【0153】こうして、第2の材料層932上に形成さ
れた被剥離層933a、933bを第1の基板930か
ら分離することができる。
In this way, the layers to be peeled 933a and 933b formed over the second material layer 932 can be separated from the first substrate 930.

【0154】次いで、第2の接着材936で第3の基板
937と第2の材料層932(及び被剥離層933a、
933b)とを接着する。(図11(D))第2の接着
材936は、接着剤903よりも接着力が強いことが重
要である。
Then, the second adhesive 936 is used to form the third substrate 937 and the second material layer 932 (and the layer to be peeled 933a,
And 933b). (FIG. 11D) It is important that the second adhesive 936 have stronger adhesive force than the adhesive 903.

【0155】第2の接着材936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。本実施例では第2の接着材936として熱硬
化型接着剤を用いる。第2の接着材936として溶媒溶
液に溶ける可溶性や、光が照射されると接着力が低下す
る感光性を有している材料を用いた場合、後の工程で第
3の基板をも剥離することができ、フィルム902及び
第1の接着材及び第2の接着材のみを支持体とすること
も可能である。
Examples of the second adhesive 936 include photo-curable adhesives such as reaction-curable adhesives, thermosetting adhesives, and ultraviolet-curable adhesives, and various curable adhesives such as anaerobic adhesives. To be In this embodiment, a thermosetting adhesive is used as the second adhesive 936. When a material that is soluble in a solvent solution or has photosensitivity such that its adhesive strength is reduced when irradiated with light is used as the second adhesive 936, the third substrate is also peeled in a later step. It is also possible to use only the film 902 and the first adhesive and the second adhesive as the support.

【0156】第3の基板937は、フレキシブルな基板
を用いれば良い。本実施例では、第3の基板937とし
て、902と同じプラスチックフィルムを用いる。
A flexible substrate may be used as the third substrate 937. In this embodiment, the same plastic film as 902 is used as the third substrate 937.

【0157】図11(D)の状態を得たら、次いで、紫
外線を照射して接着剤903の接着力を弱め、第2の基
板935のみを分離する。(図11(E))紫外線を照
射することによって簡単に剥がされ、第2の基板935
とフィルム902とが分離する。
When the state of FIG. 11D is obtained, next, ultraviolet rays are irradiated to weaken the adhesive force of the adhesive 903, and only the second substrate 935 is separated. (FIG. 11E) The second substrate 935 is easily peeled off by irradiation with ultraviolet rays.
And the film 902 are separated.

【0158】以上の工程で第2の接着材936及び第3
の基板937を支持体とする被剥離層933a、933
bを備えた半導体装置を作製することができる。そし
て、図11(F)に示すように湾曲させれば、曲面の曲
率半径が、50cm〜200cmである半導体装置を完
成させることができる。湾曲させる際には設置する曲面
に沿って接着すればよい。なお、第2の接着材936と
被剥離層933aとの間には第2の材料層である酸化物
層932がある。こうして得られる半導体装置は、第2
の材料層932がスパッタ法で成膜され、第2の材料層
932中に微量の希ガス元素を含ませているため、半導
体装置全体としてフレキシブルなものとすることができ
る。
Through the above steps, the second adhesive 936 and the third adhesive 936
Layers 933a and 933 using the substrate 937 of FIG.
A semiconductor device provided with b can be manufactured. Then, by bending as shown in FIG. 11F, a semiconductor device having a curved surface with a radius of curvature of 50 cm to 200 cm can be completed. When bending, it may be adhered along the curved surface to be installed. Note that an oxide layer 932 which is a second material layer is provided between the second adhesive material 936 and the peeled layer 933a. The semiconductor device thus obtained is the second
The material layer 932 is formed by a sputtering method, and the second material layer 932 contains a trace amount of a rare gas element; therefore, the semiconductor device as a whole can be flexible.

【0159】また、上記手順によって得られる湾曲させ
た有機化合物を含む層を発光層とする発光素子を有する
半導体装置の外観図を図12(A)、及び図12(B)
に示す。
In addition, FIGS. 12A and 12B are external views of a semiconductor device having a light emitting element in which a layer containing a curved organic compound obtained by the above procedure is used as a light emitting layer.
Shown in.

【0160】図12(A)及び図12(B)は図1と対
応しており、同一の部位には同じ符号を用いている。図
12(A)に示す半導体装置は、図12(A)中の矢印
の方向に発光しており、且つ、方向19に示す方向に湾
曲している。ここでは図示しないが、画素部12や駆動
回路17に設けられた多数の半導体層のチャネル長方向
は全て同一方向に配置されている。また、レーザー光の
照射方向、即ち走査方向は、チャネル長方向と同一とし
ている。こうすることによって、結晶成長方向とチャネ
ル長方向とを一致させ、電界効果移動度を実質的に高く
している。
12 (A) and 12 (B) correspond to FIG. 1, and the same reference numerals are used for the same parts. The semiconductor device shown in FIG. 12A emits light in the direction of the arrow in FIG. 12A and is curved in the direction indicated by the direction 19. Although not shown here, the channel length directions of a large number of semiconductor layers provided in the pixel portion 12 and the drive circuit 17 are all arranged in the same direction. The irradiation direction of the laser light, that is, the scanning direction is the same as the channel length direction. By doing so, the crystal growth direction and the channel length direction are made to coincide with each other, and the field effect mobility is substantially increased.

【0161】また、図12(B)に示す半導体装置は、
図12(A)とは逆方向に発光しており、且つ、方向1
9に示す方向に湾曲している。なお、発光方向は、有機
化合物を含む層を発光層とする発光素子の作製方法及び
画素の回路構成によって実施者が適宜決定することがで
きる。
Further, the semiconductor device shown in FIG.
Light is emitted in the opposite direction to that of FIG.
It is curved in the direction indicated by 9. Note that the light emitting direction can be appropriately determined by a practitioner depending on a manufacturing method of a light emitting element having a layer containing an organic compound as a light emitting layer and a circuit configuration of a pixel.

【0162】[実施例5]本実施例では実施例1乃至4
のいずれか一に示した技術によって得られた曲面を有す
るディスプレイを乗物に搭載した例を示す。ここでは乗
物の代表的な例として自動車を用いたが、特に限定され
ず、航空機、列車、電車などに適用できることはいうま
でもない。
[Embodiment 5] In this embodiment, Embodiments 1 to 4 are used.
An example in which a display having a curved surface obtained by any one of the techniques described above is mounted in a vehicle will be described. Although an automobile is used as a typical example of a vehicle here, it is needless to say that the present invention can be applied to an aircraft, a train, a train, etc. without being particularly limited.

【0163】図13は、自動車の運転席周辺を示す図で
ある。ダッシュボード部には音響再生装置、具体的には
カーオーディオや、カーナビゲーションが設けられてい
る。カーオーディオの本体2701は、表示部270
2、操作スイッチ2703、2704を含む。表示部2
702に本発明を実施することによって薄型、且つ、軽
量なカーオーディオを完成させることができる。また、
カーナビゲーションの表示部2801に本発明を実施す
ることによって薄型、且つ、軽量なカーナビゲーション
完成させることができる。
FIG. 13 is a diagram showing the vicinity of the driver's seat of an automobile. The dashboard section is provided with a sound reproduction device, specifically, a car audio system and a car navigation system. The main body 2701 of the car audio is displayed on the display portion 270.
2. Includes operation switches 2703 and 2704. Display unit 2
By implementing the present invention in 702, a thin and lightweight car audio can be completed. Also,
By implementing the present invention in the display portion 2801 of the car navigation, a thin and lightweight car navigation can be completed.

【0164】また、操作ハンドル部2602付近には、
ダッシュボード部2601にスピードメータなどの計器
のデジタル表示がなされる表示部2603が形成され
る。表示部2702に本発明を実施することによって薄
型、且つ、軽量な機械類の表示器を完成させることがで
きる。
In the vicinity of the operation handle portion 2602,
A display unit 2603 is provided on the dashboard unit 2601 for digitally displaying an instrument such as a speedometer. By implementing the present invention in the display portion 2702, a thin and lightweight mechanical display device can be completed.

【0165】また、曲面を有するダッシュボード部26
01に貼りつけられた表示部2602を形成してもよ
い。表示部2602に本発明を実施することによって薄
型、且つ、軽量な機械類の表示器や画像表示装置を完成
させることができる。なお、表示部2602は、矢印で
しめした方向に湾曲されている。
In addition, the dashboard portion 26 having a curved surface
You may form the display part 2602 stuck to 01. By implementing the present invention in the display portion 2602, a thin and lightweight mechanical display device or image display device can be completed. The display portion 2602 is curved in the direction indicated by the arrow.

【0166】また、曲面を有するフロントガラス260
4に貼りつけられた表示部2600を形成してもよい。
表示部2600に本発明を実施する場合、透過する材料
を用いればよく、本発明によって薄型、且つ、軽量な機
械類の表示器や画像表示装置を完成させることができ
る。なお、表示部2600は、矢印でしめした方向に湾
曲されている。ここではフロントガラスとしたが他のウ
インドウガラスに設けることも可能である。
The windshield 260 having a curved surface
The display portion 2600 attached to No. 4 may be formed.
When the present invention is applied to the display portion 2600, a transparent material may be used, and the present invention can complete a thin and lightweight mechanical display device or image display device. The display portion 2600 is curved in the direction indicated by the arrow. Although the windshield is used here, it can be provided on another window glass.

【0167】例えば、曲面を有するリアウインドウ29
00に貼りつけられた表示部2902を形成してもよ
い。図14は、自動車の後部座席周辺を示す図である。
なお、図14は図13と対応しており、操作ハンドル部
は、同一であるため図13と同じ符号を用いている。
For example, the rear window 29 having a curved surface
You may form the display part 2902 stuck to 00. FIG. 14 is a diagram showing the vicinity of the back seat of the automobile.
Note that FIG. 14 corresponds to FIG. 13, and since the operation handle portion is the same, the same reference numeral as that in FIG. 13 is used.

【0168】また、リアウインドウ2900に本発明の
フレキシブルな表示装置を貼りつけ、さらに車外に後方
を撮影できるカメラを取りつけ、互いに接続すれば、運
転者は、車体2906が邪魔になって見ることができな
い場所を見ることができる。なお、表示部2902は、
矢印でしめした方向に湾曲されている。
If the flexible display device of the present invention is attached to the rear window 2900, and a camera capable of photographing the rear can be attached outside the vehicle and connected to each other, the driver can see the vehicle body 2906 as an obstacle. You can see places you can't. The display unit 2902 displays
It is curved in the direction indicated by the arrow.

【0169】また、図14に示すように右ハンドルであ
れば、左後方に車体2906の一部(窓ガラスの間の部
分)があるため死角が存在しているが、窓ガラスの間の
部分に本発明のフレキシブルな表示装置(表示部290
1)を貼りつけ、さらに車外に死角方向を撮影できるカ
メラを取りつけ、互いに接続すれば、運転者が死角を確
認することができる。なお、表示部2901は、矢印で
しめした方向に湾曲されている。
Further, as shown in FIG. 14, in the case of the right steering wheel, there is a blind spot because there is a part of the vehicle body 2906 (the part between the window glasses) on the left rear, but the part between the window glasses is present. In addition, the flexible display device of the present invention (display unit 290
The driver can check the blind spots by attaching 1), attaching a camera outside the vehicle that can capture the blind spot direction, and connecting them to each other. The display portion 2901 is curved in the direction indicated by the arrow.

【0170】また、シート2904に表示部2905を
設けてもよい。後部座席に座った人がテレビをみたり、
カーナビゲーションの表示を見ることができる。
A display portion 2905 may be provided on the sheet 2904. People sitting in the back seats watch TV,
You can see the car navigation display.

【0171】また、ここでは図示しないが、車の天井を
基材とし、天井の曲面に沿って有機化合物を含む層を発
光層とする発光素子を有する表示装置を湾曲させて接着
することによって、映像の表示や車内の照明を行うこと
ができる。
Although not shown here, by bending and adhering a display device having a light emitting element having a car ceiling as a base material and a layer containing an organic compound as a light emitting layer along a curved surface of the ceiling, It is possible to display images and illuminate inside the car.

【0172】このように、本発明の曲面を有するディス
プレイは、曲率半径が50cm〜200cmである曲面
を有する車内のいたるところに簡単に搭載することがで
きる。
As described above, the curved display according to the present invention can be easily mounted anywhere in a vehicle having a curved surface with a radius of curvature of 50 cm to 200 cm.

【0173】また、本実施例では車載用カーオーディオ
やカーナビゲーションを示すが、その他の乗物の表示器
や、据え置き型のオーディオやナビゲーション装置に用
いても良い。
Further, in this embodiment, a car audio system and a car navigation system for vehicles are shown, but they may be used for other vehicle display devices, stationary audio systems and navigation devices.

【0174】また、本実施例は、実施例1乃至4のいず
れか一と自由に組み合わせることができる。
Furthermore, this embodiment can be freely combined with any one of Embodiments 1 to 4.

【0175】[実施例6]実施例1乃至5においては、
剥離法として2層間の膜応力(応力歪み)を利用して剥
離を行う剥離方法を用いたが、特に限定されず、被剥離
層と基板との間に分離層を設け、該分離層を薬液(エッ
チャント)で除去して被剥離層と基板とを分離する方法
や、被剥離層と基板との間に非晶質シリコン(またはポ
リシリコン)からなる分離層を設け、基板を通過させて
レーザー光を照射して非晶質シリコンに含まれる水素を
放出させることにより、空隙を生じさせて被剥離層と基
板を分離させる方法などを用いることが可能である。
[Embodiment 6] In Embodiments 1 to 5,
As the peeling method, a peeling method in which peeling is performed by utilizing a film stress (stress strain) between two layers is used, but the peeling method is not particularly limited, and a separation layer is provided between a layer to be peeled and a substrate, and the separation layer is a chemical solution. (Etchant) is used to separate the layer to be peeled from the substrate, or a separation layer made of amorphous silicon (or polysilicon) is provided between the layer to be peeled and the substrate, and the laser is passed through the substrate. It is possible to use a method in which light is irradiated to release hydrogen contained in amorphous silicon to generate voids and separate the layer to be separated from the substrate.

【0176】ここでは分離層として水素を多量に含む非
晶質シリコン(またはポリシリコン)を用い、分離層に
レーザー光を照射することによって剥離する例を図15
に示す。
Here, an example in which amorphous silicon (or polysilicon) containing a large amount of hydrogen is used as a separation layer and the separation layer is peeled by irradiating with laser light is shown in FIG.
Shown in.

【0177】図15(A)中、600は基板、601は
分離層、602は被剥離層である。
In FIG. 15A, 600 is a substrate, 601 is a separation layer, and 602 is a layer to be peeled.

【0178】図15(A)において、基板600は透光
性を有する基板、ガラス基板、石英基板などを用いる。
In FIG. 15A, a substrate 600 having a light-transmitting property, a glass substrate, a quartz substrate, or the like is used as the substrate 600.

【0179】次いで、分離層601を形成する。分離層
601としてはアモルファスシリコンまたはポリシリコ
ンを用いる。なお、分離層601は、スパッタ法、プラ
ズマCVD法などの成膜方法を用い、適宜、膜中に多量
の水素を含ませるとよい。
Then, the separation layer 601 is formed. Amorphous silicon or polysilicon is used as the separation layer 601. Note that for the separation layer 601, a film formation method such as a sputtering method or a plasma CVD method is used, and a large amount of hydrogen may be contained in the film as appropriate.

【0180】次いで、分離層601上に被剥離層602
を形成する。(図15(A))被剥離層602は、TF
Tを代表とする様々な素子(薄膜ダイオード、シリコン
のPIN接合からなる光電変換素子やシリコン抵抗素
子)を含む層とすればよい。また、基板600の耐え得
る範囲の熱処理を行うことができる。ただし、分離層6
01は、被剥離層602の作製工程における熱処理によ
って膜剥がれなどが生じないようにする。本実施例のよ
うに、レーザー光を用いて剥離する場合においては、剥
離前に水素が放出しないように熱処理温度を410℃以
下として被剥離層に含まれる素子を形成することが望ま
しい。
Next, the peeled layer 602 is formed on the separation layer 601.
To form. (FIG. 15A) The peeled layer 602 is TF.
A layer including various elements represented by T (a thin film diode, a photoelectric conversion element including a PIN junction of silicon, and a silicon resistance element) may be used. Further, heat treatment can be performed within a range that the substrate 600 can withstand. However, the separation layer 6
01 is for preventing film peeling and the like due to heat treatment in the process of manufacturing the layer to be peeled 602. In the case of peeling using laser light as in this embodiment, it is desirable to form the element included in the layer to be peeled at a heat treatment temperature of 410 ° C. or lower so that hydrogen is not released before the peeling.

【0181】次いで、基板600を通過させ、分離層に
レーザー光を照射する。(図15(B))レーザー光と
しては、エキシマレーザー等の気体レーザーや、YAG
レーザーなどの固体レーザーや、半導体レーザーを用い
ればよい。また、レーザー発振の形態は、連続発振、パ
ルス発振のいずれでもよく、レーザービームの形状も線
状または矩形状でもよい。本実施例において、実施例1
に示したレーザー照射装置を用いる。実施例1に示した
レーザー照射装置を用いることによって、大面積基板の
全面にわたって、スループット良くレーザービームを照
射することができる。また、実施例1に示したレーザー
照射装置は、結晶化や剥離に用いるだけでなく様々なレ
ーザーアニールに用いることができる。
Then, the separation layer is irradiated with laser light through the substrate 600. (FIG. 15 (B)) As the laser light, a gas laser such as an excimer laser or YAG is used.
A solid laser such as a laser or a semiconductor laser may be used. Further, the form of laser oscillation may be continuous oscillation or pulse oscillation, and the shape of the laser beam may be linear or rectangular. In the present embodiment, the first embodiment
The laser irradiation device shown in is used. By using the laser irradiation apparatus described in Embodiment 1, it is possible to irradiate the laser beam over the entire surface of the large area substrate with high throughput. Further, the laser irradiation apparatus shown in Example 1 can be used not only for crystallization and peeling but also for various laser annealing.

【0182】上記レーザー光の照射によって分離層60
1に含まれる水素を放出させることにより、空隙を生じ
させて被剥離層602と基板600を分離させる。(図
15(C))実施例1に示したレーザー照射装置を用い
ることによって、大きな面積を有する被剥離層を全面に
渡って歩留まりよく剥離することが可能となる。
The separation layer 60 is irradiated with the laser light.
By releasing hydrogen contained in No. 1, a space is generated and the layer to be peeled 602 and the substrate 600 are separated. (FIG. 15C) By using the laser irradiation apparatus shown in Embodiment 1, a layer to be peeled having a large area can be peeled over the entire surface with high yield.

【0183】剥離後の状態を図15(D)に示す。ま
た、ここでは、被剥離層602の機械的強度が十分であ
ると仮定した例を示しているが、被剥離層602の機械
的強度が不十分である場合には、被剥離層602を固定
する支持体(図示しない)を貼りつけた後、剥離するこ
とが好ましい。
The state after peeling is shown in FIG. In addition, here, an example in which the mechanical strength of the layer to be peeled 602 is assumed to be sufficient is shown, but when the mechanical strength of the layer to be peeled 602 is insufficient, the layer to be peeled 602 is fixed. It is preferable that the support (not shown) is attached and then peeled off.

【0184】また、剥離後の被剥離層は、ある一方向に
湾曲させることができる。被剥離層は曲面を有する転写
体(図示しない)に貼り付けることも可能であることは
言うまでもない。
The peeled layer after peeling can be curved in one direction. It goes without saying that the layer to be peeled can be attached to a transfer body (not shown) having a curved surface.

【0185】本実施例においても、レーザー光の照射方
向(走査方向)と、被剥離層に設けられた全ての半導体
層のチャネル長方向とを同一方向とし、これらの方向と
湾曲している方向とが直交するように設定する。こうす
ることで曲面を有するディスプレイを実現することがで
きる。
Also in this embodiment, the irradiation direction (scanning direction) of the laser beam and the channel length direction of all the semiconductor layers provided in the layer to be peeled are the same direction, and these directions are curved. Set so that and are orthogonal. By doing so, a display having a curved surface can be realized.

【0186】また、本実施例は、実施の形態、実施例1
乃至5と自由に組み合わせることができる。
In addition, this embodiment is the embodiment and the first embodiment.
5 to 5 can be freely combined.

【0187】なお、本実施例と実施例1と組み合わせる
場合には、実施例1の409に代えて本実施例の分離層
601を用い、裏面からレーザーを照射し、剥離すれば
よい。
When the present embodiment and the first embodiment are combined, the separation layer 601 of the present embodiment is used instead of the 409 of the first embodiment, and the back surface may be irradiated with a laser to be peeled off.

【0188】また、同様に本実施例と実施例2と組み合
わせる場合には、実施例2の509に代えて本実施例の
分離層601を用い、裏面からレーザーを照射し、剥離
すればよい。
Similarly, when this embodiment is combined with the second embodiment, the separation layer 601 of the present embodiment is used instead of the 509 of the second embodiment, and the back surface may be irradiated with a laser to be peeled off.

【0189】[0189]

【発明の効果】本発明により、大面積基板の全面にわた
って、TFTを形成する半導体領域の位置に合わせてレ
ーザービームを照射して結晶化させ、スループット良く
大粒径の結晶半導体膜を形成することができ、しかもT
FTの特性を向上させるとともに、曲面を有するディス
プレイを実現することができる。
According to the present invention, a laser beam is irradiated on the entire surface of a large-area substrate in accordance with the position of a semiconductor region where a TFT is to be crystallized to form a crystalline semiconductor film of large grain size with good throughput. And T
It is possible to improve the characteristics of FT and realize a display having a curved surface.

【0190】本発明により曲面を有するディスプレイが
実現でき、限られた空間、例えば自動車や航空機などの
乗物の運転席などに映像や計器のディスプレイを設けよ
うとする場合、さまざまな曲面を有する部位(窓や天井
やドアやダッシュボードなど)に設置することができ、
空間スペースを狭めることができる。
According to the present invention, a display having a curved surface can be realized, and when a display of an image or an instrument is to be provided in a limited space such as a driver's seat of a vehicle such as an automobile or an aircraft, a portion having various curved surfaces ( Can be installed on windows, ceilings, doors, dashboards, etc.,
Space can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明を示す工程図である。(実施の形態)FIG. 1 is a process drawing showing the present invention. (Embodiment)

【図2】 本発明における各方向を示す図である。(実
施の形態)
FIG. 2 is a diagram showing each direction in the present invention. (Embodiment)

【図3】 レーザー照射装置の一態様を示す配置図であ
る。(実施例1)
FIG. 3 is a layout view showing one embodiment of a laser irradiation apparatus. (Example 1)

【図4】 レーザー照射装置の一態様を示す配置図であ
る。(実施例1)
FIG. 4 is a layout view showing one embodiment of a laser irradiation device. (Example 1)

【図5】 TFTが設けられた基板の構成と、TFTを
構成する半導体領域の配置とレーザービームの走査方向
の関係を説明する図である。
5A and 5B are diagrams illustrating a structure of a substrate provided with a TFT, a relationship between an arrangement of semiconductor regions forming the TFT, and a scanning direction of a laser beam.

【図6】 半導体膜におけるレーザービームの走査方向
と、トップゲート型TFTの作製工程を説明する図であ
る。
6A to 6C are diagrams illustrating a laser beam scanning direction in a semiconductor film and a manufacturing process of a top-gate TFT.

【図7】 半導体膜におけるレーザービームの走査方向
と、ボトムゲート型TFTの作製工程を説明する図であ
る。
7A and 7B are diagrams illustrating a laser beam scanning direction in a semiconductor film and a manufacturing process of a bottom-gate TFT.

【図8】 実施例3を示す工程図。FIG. 8 is a process diagram showing a third embodiment.

【図9】 剥離後のnチャネル型TFTのV−I特性グ
ラフを示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a VI characteristic graph of an n-channel TFT after peeling.

【図10】 剥離後のpチャネル型TFTのV−I特性
グラフを示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a VI characteristic graph of a p-channel TFT after peeling.

【図11】 実施例4を示す工程図。FIG. 11 is a process diagram showing a fourth embodiment.

【図12】 湾曲させた有機化合物を含む層を発光層と
する発光素子を有する半導体装置の外観図。(実施例
4)
FIG. 12 is an external view of a semiconductor device having a light-emitting element including a curved layer containing an organic compound as a light-emitting layer. (Example 4)

【図13】 車の運転席における前方周辺を示す図であ
る。(実施例5)
FIG. 13 is a diagram showing the vicinity of the front of the driver's seat of the vehicle. (Example 5)

【図14】 車の後部を示す図である。(実施例5)FIG. 14 is a diagram showing a rear portion of the vehicle. (Example 5)

【図15】 実施例6を示す工程図である。FIG. 15 is a process drawing showing Example 6;

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05B 33/10 H01L 29/78 627D 33/14 626C (72)発明者 桑原 秀明 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社半 導体エネルギー研究所内 (72)発明者 山崎 舜平 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社半 導体エネルギー研究所内 Fターム(参考) 3K007 AB17 AB18 BA07 CA06 DB03 FA01 GA00 5F052 AA02 BA07 BA18 BB01 BB02 BB04 BB07 CA10 DA02 DA03 EA13 FA06 JA01 JA02 JA07 KB09 5F110 AA30 BB02 CC02 CC05 CC08 DD01 DD02 DD05 DD12 DD14 DD15 DD21 GG01 GG02 GG05 GG13 GG24 GG25 NN02 NN72 PP03 PP04 PP05 PP06 PP13 PP24 PP35 QQ16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H05B 33/10 H01L 29/78 627D 33/14 626C (72) Inventor Hideaki Kuwahara 398 Hase, Atsugi, Kanagawa Prefecture Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Shunpei Yamazaki 398 Hase, Atsugi City, Kanagawa Prefecture Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. F-term (reference) 3K007 AB17 AB18 BA07 CA06 DB03 FA01 GA00 5F052 AA02 BA07 BA18 BB01 BB02 BB04 BB07 CA10 DA02 DA03 EA13 FA06 JA01 JA02 JA07 KB09 5F110 AA30 BB02 CC02 CC05 CC08 DD01 DD02 DD05 DD12 DD14 DD15 DD21 GG01 GG02 GG05 GG13 GG24 GG25 NN02 NN72 PP03 PP04 PP05 PP06 PP13 PP24 PP35 QQ16

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】凸状または凹状に湾曲した曲面を有する基
材上に、薄膜トランジスタ及び有機化合物を含む層を発
光層とする発光素子を有する表示装置が計器または照明
装置として搭載された乗物。
1. A vehicle in which a display device having a light emitting element including a thin film transistor and a layer containing an organic compound as a light emitting layer is mounted as a meter or a lighting device on a base material having a curved surface that is convex or concave.
【請求項2】請求項1において、前記曲面の曲率半径
は、50cm〜200cmであることを特徴とする乗
物。
2. The vehicle according to claim 1, wherein the radius of curvature of the curved surface is 50 cm to 200 cm.
【請求項3】凸状または凹状に湾曲した曲面を有する基
材上に、薄膜トランジスタ及び有機化合物を含む層を発
光層とする発光素子を有することを特徴とする表示装
置。
3. A display device, comprising a light emitting element having a layer containing a thin film transistor and an organic compound as a light emitting layer on a base material having a curved surface curved in a convex shape or a concave shape.
【請求項4】第1の基板上に半導体素子を含む被剥離層
を形成する第1工程と、前記被剥離層に第2の基板を第
1の接着材で接着させ、前記被剥離層を前記第1の基板
と前記第2の基板とで挟む第2工程と、前記被剥離層と
前記第1の基板とを分離する第3工程と、前記被剥離層
に第3の基板を第2の接着材で接着させ、前記被剥離層
を前記第2の基板と前記第3の基板とで挟む第4工程
と、前記被剥離層と前記第2の基板とを分離して、前記
第2の接着材及び前記第3の基板を支持体とする前記被
剥離層を形成する第5工程と、前記第3の基板を湾曲さ
せる第6工程とを有することを特徴とする半導体装置の
作製方法。
4. A first step of forming a layer to be peeled containing a semiconductor element on a first substrate, and a second substrate is adhered to the layer to be peeled with a first adhesive to form the layer to be peeled. A second step of sandwiching the first substrate and the second substrate, a third step of separating the layer to be peeled from the first substrate, and a second substrate being a second layer to the layer to be peeled. And a second step of sandwiching the layer to be peeled between the second substrate and the third substrate, and separating the layer to be peeled and the second substrate from each other. And a sixth step of forming the layer to be peeled using the adhesive and the third substrate as a support, and a sixth step of bending the third substrate. .
【請求項5】請求項4に記載の前記第5工程において、
前記第1の接着材は溶媒溶液で溶かして除去し、前記被
剥離層と前記第2の基板とを分離することを特徴とする
半導体装置の作製方法。
5. In the fifth step according to claim 4,
A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that the first adhesive is dissolved in a solvent solution and removed to separate the layer to be peeled from the second substrate.
【請求項6】請求項4において、前記第1の接着材は感
光性を有する接着材であり、前記第5工程において、光
を照射して前記被剥離層と前記第2の基板とを分離する
ことを特徴とする半導体装置の作製方法。
6. The adhesive according to claim 4, wherein the first adhesive is a photosensitive adhesive, and in the fifth step, light is irradiated to separate the layer to be peeled from the second substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項7】第1の基板上に有機化合物を含む層を発光
層とする発光素子または半導体素子を含む被剥離層を形
成する第1工程と、前記被剥離層に第2の基板を第1の
接着材で接着させ、前記被剥離層を前記第1の基板と、
フィルムが設けられた前記第2の基板とで挟む第2工程
と、前記被剥離層と前記第1の基板とを分離する第3工
程と、前記被剥離層に第3の基板を第2の接着材で接着
させ、前記被剥離層を前記第2の基板と前記第3の基板
とで挟む第4工程と、前記フィルムと前記第2の基板と
を分離して、前記フィルム、前記第2の接着材、及び前
記第3の基板を支持体とする前記被剥離層を形成する第
5工程と、前記第3の基板を湾曲させる第6工程とを有
することを特徴とする半導体装置の作製方法。
7. A first step of forming a layer to be peeled containing a light emitting element or a semiconductor element having a layer containing an organic compound as a light emitting layer on the first substrate, and a second substrate is formed on the layer to be peeled. The adhesive layer of No. 1 is used to bond the peeled layer to the first substrate,
A second step of sandwiching the film with the second substrate provided with a film, a third step of separating the layer to be peeled from the first substrate, and a third substrate being a second layer of the layer to be peeled. A fourth step of adhering with a bonding material and sandwiching the layer to be peeled between the second substrate and the third substrate, and separating the film and the second substrate into the film and the second substrate. And a sixth step of forming the layer to be peeled using the third substrate as a support, and a sixth step of bending the third substrate. Method.
【請求項8】請求項7において、前記フィルムは感光性
を有する接着材を両面または片面に有するテープであ
り、前記第5工程において、光を照射して前記フィルム
と前記第2の基板とを分離することを特徴とする半導体
装置の作製方法。
8. The film according to claim 7, wherein the film is a tape having a photosensitive adhesive on both sides or one side, and in the fifth step, light is irradiated to separate the film and the second substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, which is characterized by separation.
【請求項9】請求項4乃至8のいずれか一において、前
記第1の基板及び前記第2の基板は、前記第3の基板よ
りも剛性が高い材料であることを特徴とする半導体装置
の作製方法。
9. The semiconductor device according to claim 4, wherein the first substrate and the second substrate are made of a material having higher rigidity than that of the third substrate. Manufacturing method.
【請求項10】請求項4乃至9のいずれか一において、
前記第3の基板は、可撓性を有する基板であることを特
徴とする半導体装置の作製方法。
10. The method according to any one of claims 4 to 9,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the third substrate is a flexible substrate.
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