JP2005203595A - 電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 半導体基板200による吸収波長のレーザ630を半導体基板200に対して照射することにより、半導体基板200の水素イオン注入層205において半導体基板200を分離する。レーザ照射により半導体基板200を加熱すれば、熱処理による半導体基板200の破壊を防止することができる。また、レーザ照射により発生した熱が半導体基板200と支持基板500との貼り合わせ界面に伝達されるので、貼り合わせ強度を向上させるための第2の熱処理が不要となり、製造効率を向上させることができる。
【選択図】 図2
Description
レーザ照射により半導体基板を加熱すれば、水素イオン注入層において半導体基板を分離することができる。一方、レーザ照射により発生した熱は、半導体基板と支持基板との貼り合わせ界面に伝達されるので、貼り合わせ界面の密着性を向上させることができる。これにより、貼り合わせ強度を向上させるための第2の熱処理が不要となる。したがって、熱処理時間を短縮することが可能になり、製造効率を向上させることができる。
支持基板と半導体基板との熱膨張係数が異なる場合には、熱処理によって半導体基板が破壊されるおそれがある。しかしながら、レーザ照射により半導体基板を加熱すれば、レーザの照射領域のみが部分的に加熱されるので、半導体基板に大きな熱応力が作用することはない。したがって、熱処理による半導体基板の破壊を防止することが可能になる。
この構成によれば、半導体基板の全面を順次加熱することができるので、半導体基板の破壊を防止しつつ、水素イオン注入層において半導体基板を分離することができる。また、製造効率を向上させることができる。
この構成によれば、レーザ照射により分離した半導体基板を自重で落下させることが可能になる。したがって、製造装置を簡略化することが可能になり、また製造効率を向上させることができる。
一般に、貼り合わせ界面の温度が高いほど密着性が向上し、特に貼り合わせ界面の温度が1100℃を超える場合に密着性が急激に向上することが知られている。そこで、熱伝達により貼り合わせ界面の温度が1100℃以上となるようにレーザを照射すれば、貼り合わせ界面の密着性を十分に確保することができる。
半導体基板の分離現象は、半導体基板内に導入された水素イオンによって半導体結晶の結合が分断されるために生じるものであり、水素イオン注入層における水素イオン濃度のピーク位置でより顕著なものとなる。そこで、水素イオン注入層におけるイオン濃度のピーク位置にレーザの焦点を合わせてレーザを照射することにより、半導体基板を効率的に分離させることが可能になる。これにより、製造効率を向上させることができる。
エキシマレーザや連続波アルゴンレーザは、半導体基板の吸収波長であって支持基板の透過波長であるレーザ光を照射することができる。これにより、支持基板にダメージを与えることなく、半導体基板のみを加熱することができる。
上述した電気光学装置の製造方法を使用することにより、半導体基板の破壊が防止されて歩留まりが向上するとともに、製造効率が向上する。したがって、低コストの電気光学装置を提供することができる。
この構成によれば、低コストの電子機器を提供することができる。
[第1実施形態]
図1〜図3は、それぞれ本発明の第1実施形態に係るSOI構造の複合半導体基板(貼り合せ基板)の製造方法を示す工程断面図である。なお、各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を適宜異ならせてある。
以上により、第1実施形態の複合半導体基板600が形成される。
上記の第1実施形態で説明した方法を各種電気光学装置の製造に適用することができる。そこで、本実施形態では、第1実施形態で形成した複合半導体基板(貼り合せ基板)600を用いて、液晶装置(電気光学装置)のアクティブマトリクス基板(半導体装置)を構成した例を説明する。
図4は、液晶装置を対向基板側から見た場合の平面図であり、図5は、対向基板を含めて示す図4のH−H'断面図である。
図4において、液晶装置100のアクティブマトリクス基板10の上には、シール材52がその縁に沿って設けられており、その内側領域には、遮光性材料からなる額縁53が形成されている。シール材52の外側の領域には、データ線駆動回路101および外部入力端子102がアクティブマトリクス基板10の一辺に沿って設けられており、走査線駆動回路104が、この一辺に隣接する2辺に沿って形成されている。
次に、アクティブマトリクス型の液晶装置(電気光学装置)の電気的構成および動作について、図6ないし図8を参照して説明する。
アクティブマトリクス基板10の基体は、石英基板や耐熱性ガラス板などの透明基板10bからなる。その基体の表面側には層間絶縁膜12が形成され、この層間絶縁膜12の表面側には、各画素電極9aをスイッチング制御する画素スイッチング用のMIS形トランジスタ30が形成されている。アクティブマトリクス基板10における以上の構成は、前述した複合半導体基板600を採用することによって実現されている。すなわち、図8の透明基板10bが図3(C)の支持基板500に対応し、図8の層間絶縁膜12が図3(C)の絶縁層550に対応し、図8の半導体層1aが図3(C)の単結晶シリコン層220に対応している。なお図8に示すように、透明基板10bと層間絶縁膜12との間には、クロム膜などからなる遮光膜11aが形成されている。この遮光膜11aは、MIS形トランジスタ30と平面的に重なる領域に形成され、MIS形トランジスタ30に対する戻り光の入射を防止しうるようになっている。
なお、高濃度ドレイン領域1eからの延設部分1f(下電極)に対して、走査線3aと同層の容量線3b(上電極)が、ゲート絶縁膜2と同時形成された絶縁膜(誘電体膜)を介して対向配置されている。これにより、蓄積容量70が構成されている。
次に、電気光学装置を備えた電子機器の一例である投射型液晶表示装置を、図9、図10を参照して説明する。
まず図9には、第2実施形態に係る電気光学装置と同様に構成された液晶装置100を備えた電子機器の構成をブロック図で示してある。
また、本発明における単結晶半導体層としては、単結晶シリコンに限定されることなく、例えば単結晶ゲルマニウム等を用いることができる。
Claims (10)
- 支持基板の表面に半導体基板を貼り合わせる工程と、
前記半導体基板による吸収波長のレーザを前記半導体基板に対して照射することにより、前記半導体基板の水素イオン注入層において前記半導体基板を分離する工程と、を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 前記支持基板と前記半導体基板とは、熱膨張係数の異なる材料からなることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置の製造方法。
- 前記半導体基板に対する前記レーザの照射は、前記半導体基板を走査するように行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気光学装置の製造方法。
- 前記支持基板は、前記レーザの透過性を有し、
前記半導体基板に対する前記レーザの照射は、前記半導体基板を下側に向けて前記支持基板を支持しつつ、前記支持基板の上側から行うことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。 - 前記半導体基板に対する前記レーザの照射は、前記支持基板と前記半導体基板との貼り合わせ界面の温度が、1100℃以上となるように行うことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。
- 前記半導体基板に対する前記レーザの照射は、前記半導体基板の水素イオン注入層における水素イオン濃度のピーク位置に、前記レーザの焦点を合わせて行うことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。
- 前記レーザは、エキシマレーザであることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。
- 前記レーザは、連続波アルゴンレーザであることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。
- 請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法を使用して製造したことを特徴とする電気光学装置。
- 請求項9に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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