JP2006041135A - 電子デバイスおよびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 電子デバイスの歩留まりを向上させる。
【解決手段】 以下の方法で薄膜デバイス41を作製する。基板10上に半導体素子11を形成する。次に、半導体素子11の上部に接着剤を用いて保護フィルムを貼付する。次に、半導体素子11の設けられた面と反対側の面から基板10を厚み方向に除去する。そして、除去処理を行った基板10の表面にフィルム16を接着する。そして、保護フィルムを除去する。得られた薄膜デバイス41を加熱処理する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、電子デバイスおよびその製造方法に関する。
近年、軽量で割れにくい薄膜トランジスタ液晶表示デバイスとして、樹脂基板を用いたフレキシブル液晶表示デバイスの開発が進められている。この実現手段として、一旦ガラス基板上に形成した薄膜トランジスタ(TFT)アレイを樹脂基板上に転写するデバイス形成法が開発されている(非特許文献1)。
非特許文献1では、薄膜トランジスタアレイが形成されたガラス基板を裏面側からフッ酸系溶液でウエットエッチングしてガラス基板をすべて除去し、そのエッチング面に樹脂基板を貼り付けてフレキシブル薄膜トランジスタ基板を形成する方法が用いられている。この従来プロセスを、図15(a)、図15(b)、図16(c)、および図16(d)を用いて説明する。
まず、エッチングストッパ30および薄膜トランジスタアレイ31が形成されたガラス基板32の表面全面に、接着剤層33を介して保護フィルム12を貼り付ける(図15(a))。次に、フッ酸系のエッチング溶液34を用いてガラス基板を裏面側からすべてエッチング除去し、エッチングストッパ30にてエッチングを止める(図15(b))。次いで、エッチング面に樹脂基板35を接着剤層33を介して貼り付ける(図16(c))。そして、保護フィルム12を剥離することにより樹脂基板35に転写されたデバイスが完成する(図16(d))。
この方法により、TFTの特性に大きな変化を生じさせることなく転写することが可能であるとされている。
Akihiko Asano and Tomoatsu Kinoshita、 「Low−Temperature Polycrystalline−Silicon TFT Color LCD Panel Made of Plastic Substrates」、 Society for Information Display 2002 International Symposium Digest of Technical Papers(米国)、 2002年5月、 p.1196−1199
ところが、本発明者が上記従来の方法を用いて薄膜デバイスの転写を行ったところ、実際には期待される程度の歩留まりが得られていなかった。そこで、本発明者がこの原因について鋭意検討した結果、以下の知見が見出された。
従来技術の転写デバイスでは、転写後に70℃以上の熱処理工程を行うと、デバイス基板に比較的大きな反りが生じた。たとえば、図15(a)〜図16(d)に示したプロセスを利用して作製した300mm×350mmサイズの薄膜トランジスタ転写デバイス(図17(a))を80℃で熱処理した場合、図17(b)に示すように反り量が60mmとなり、その後のハンドリングあるいは切り出し時の歩留まりを低下させた。なお、反り量は、得られた転写デバイスを平面上に配置したときに、転写デバイスの全領域において、転写デバイスの表面から樹脂基板35と反対側の面の方向に向かう法線ベクトルが水平または水平に対して上方に向いている際の、樹脂基板35の最低部と最高部との高さの差とした。
また、完成した薄膜トランジスタ転写デバイスを液晶ディスプレイに活用するために、配向膜としてポリイミド膜を塗布し、その後これを180℃でアニールしたところ、反り量はさらに大きくなった。その結果、その後の切断工程や、その他の基板との貼り合せ工程の歩留まりが低下した。
このため、デバイスの歩留まりを向上させ、また、信頼性を向上させるためには、後の加熱工程における反りを抑制するという新たな観点からの設計が必要となる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子デバイスの歩留まりを向上させる技術を提供することにある。
半導体素子の厚さが200μm以下の薄型のデバイスでは、生産性や量産性を考慮すると、一辺が100mm以上の大きさを有する基板を使用するのが一般的である。基板の大きさが小さすぎると、基板一枚当たりから充分な数の電子デバイスを得ることができず生産性が低下する。
ところが、上述したように、一辺が100mm以上の基板を用いて転写電子デバイスを作製し、その後、たとえば70℃以上の加熱処理を行うと、樹脂基板や接着層の熱膨張や収縮等により電子デバイスが反ってしまっていた。何らかのプロセス工程後の電子デバイスの特性安定性を得るために、加熱処理は必須であるが、その加熱処理のために電子デバイスが反ってしまう。特に一辺300mm以上の大型の転写デバイスの場合、たとえば反り量が50mm以上となり、その後のハンドリングが困難となっていた。また、反り量が大きいほど、その大型転写デバイスから小片を切り出した際に、切り出したデバイスの反り量も無視できなくなることがあった。
そこで、本発明者は、半導体素子の厚さが200μm以下の薄型の電子デバイスの歩留まりの向上を目指して反りの原因についてさらに鋭意検討を重ねたところ、以下の知見が新たに見出された。
ガラス基板上に形成された電子デバイスを転写する場合、ガラス基板をフッ酸系溶液でエッチングする際に、フッ酸系溶液に不溶な物質がガラス基板面上に析出することが見出された。そして、この析出により、均一なエッチングが阻害されてしまっていた。エッチングが不均一に進み、ガラス基板の厚さが面内でばらつくと、特に厚みの薄い部分で転写デバイスの反りが大きくなり、平坦な電子デバイスの安定的な製造を阻害する要因となっていた。
また、この析出物は、ガラス基板の厚さのばらつきのみならず、エッチング面でのミクロ的な凹凸生成の原因ともなりうる。さらに、適度な凹凸は、接着層との接着強度を維持するのに効果的であるが、過度の凹凸の存在は光の乱反射の発生などを招き、電子デバイスの性能に影響を及ぼすことがあった。
本発明は、以上に述べた新たな知見に基づき完成されたものである。
本発明によれば、第一の基材と、前記第一の基材の素子形成面に設けられた厚さ200μm以下の半導体素子と、前記第一の基材の裏面に設けられた第二の基材と、を備え、前記第一の基材の前記裏面の中心線平均粗さRaが3μm以下であることを特徴とする電子デバイスが提供される。
本発明によれば、後述するように、第一の基材の裏面のRaを3μm以下とすることにより、従来では得られないような反りの少ない電子デバイスを得ることができる。
ここで、前記中心線平均粗さ(Ra)は、JIS B0601により規定され、たとえば、段差計や三次元測定装置を用いて測定することができる。また、走査型電子顕微鏡(SEM)または原子間力顕微鏡(AFM)などを用いて測定することができる。
なお、第一の基材と第二の基材との間に介在層を有する構成であってもよい。たとえば、本発明の電子デバイスにおいて、前記第二の基材と前記第一の基材との間に接着層が設けられた構成とすることができる。こうすることにより、第一の基材と第二の基材とを確実に接合することができる。このため、さらに電子デバイスをさらに信頼性の高い構成とすることができる。
本発明の電子デバイスにおいて、前記接着層が紫外線硬化樹脂からなる構成とすることができる。こうすることにより、光照射により第一の基材と第二の基材を確実に接合することができる。このため、電子デバイスの反りをより一層確実に低減することができる。
本発明の電子デバイスにおいて、前記接着層が熱硬化樹脂からなり、前記接着層の硬化収縮率が5%以下であってもよい。こうすることにより、電子デバイスの反りを確実に低減し、歩留まりを向上させることができる。なお、本明細書において、硬化収縮率は、反応収縮と熱収縮とをあわせたものであり、JIS A6024に準じ、未硬化の樹脂と硬化した樹脂の比重を測定して求めることができる。
本発明の電子デバイスにおいて、前記第二の基材が、ポリイミド、ポリアミド、およびポリアミドイミドからなる群から選択される一または二以上の樹脂を含む構成とすることができる。こうすることにより、第二の基材を低線膨張率化できる。このため、電子デバイスの反りをさらに確実に低減することができる。
本発明の電子デバイスにおいて、前記第二の基材が、架橋された樹脂材料および無機材料を含んでもよい。架橋された樹脂材料を用いることにより、第一の基材に対する密着性を向上させることができる。たとえば、本発明において、前記第二の基材がエポキシ系架橋樹脂またはアクリル系架橋樹脂と無機物とを含む構成とすることができる。
本発明の電子デバイスにおいて、前記第二の基材が紫外線透過材料により構成されていてもよい。こうすることにより、本発明に係る電子デバイスが光透過性を要求される素子である場合にも、充分な透過性を確保することができる。また、光硬化性の接着層を有する構成の場合、確実に接着させることができる。紫外線透過材料としては、波長365nmにおける光透過率が40%以上である材料が好ましく用いられる。また、紫外線透過材料として、たとえば、波長400nmにおける光透過率が75%以上であり、かつ、波長550nmにおける光透過率が80%以上である材料を用いることもできる。
本発明の電子デバイスにおいて、前記第二の基材が脂肪族アクリレートまたは脂環式エポキシ樹脂のいずれかを含んでもよい。たとえば多官能脂肪族アクリレート等を重合して得られるポリマー等とすることができる。
本発明の電子デバイスにおいて、前記第二の基材の30℃から100℃における線膨張係数が30ppm/℃以下であってもよい。こうすることにより、電子デバイスに反りが生じるのをさらに確実に抑制することができる。なお、本発明において、第二の基材の線膨張係数は、JIS K6911により、たとえばTMA方法により求められる。
本発明の電子デバイスにおいて、前記第一の基材がガラスであってもよい。本発明の薄膜デバイスは、第一の基材の裏面のRaが3μm以下であるため、第一の基材がガラスである場合にも反りの発生が抑制された構成とすることができる。
本発明の電子デバイスにおいて、前記第一の基材が薄膜化された構成とすることができる。こうすることにより、電子デバイスのフレキシブル性を向上させることができる。
本発明の電子デバイスにおいて、前記第一の基材の前記裏面がエッチング処理面であってもよい。また、本発明の電子デバイスにおいて、前記第一の基材の前記裏面が研磨処理面であってもよい。こうすることにより、電子デバイスを反りの発生がさらに確実に抑制された構成とすることができる。
本発明の電子デバイスにおいて、前記第二の基材の形状がフィルム状であってもよい。こうすることにより、電子デバイスのフレキシブル性および製造安定性を向上させることができる。
本発明の電子デバイスにおいて、前記第二の基材がフレキシブル基板であってもよい。こうすることにより、電子デバイスをフレキシブルで割れにくくすることができる。
本発明の電子デバイスにおいて、少なくとも前記第二の基材および前記半導体素子が積層された積層構造物に70℃以上の加熱処理を与えることにより作製され、当該電子デバイスが一辺100mmの正方形を覆い隠す任意の形状を有しており、かつ、前記半導体素子の厚さが200μm以下であり、かつ、当該電子デバイスを、外力を与えずに平坦な面上に置いた時に、前記半導体素子の全領域から、前記第二の基材と反対側の方向へ伸ばした法線ベクトルが水平、または水平に対して上方に向いており、かつ、当該電子デバイスの最高点が前記平坦な面の表面から50mm以下であることを特徴とする電子デバイスが提供される。
本発明に係る電子デバイスの最高点は平坦な面の表面から50mm以下であるため、70℃以上の加熱処理を与えることにより作製されながら反りが小さい。このため、歩留まりが高く、製造安定性にすぐれている。
本発明によれば、前記電子デバイスから任意の形状に小さく切り出すことにより作製されたことを特徴とする電子デバイスが提供される。本発明に係る電子デバイスは、反りが小さいデバイスから小さく切り出されているため、反りの発生が抑制されている。
本発明の電子デバイスにおいて、前記半導体素子が、酸化ケイ素または窒化ケイ素を主成分とする膜上に形成された薄膜シリコントランジスタ素子または薄膜ダイオード素子であってもよい。こうすることにより、反りが小さく製造歩留まりにすぐれたフレキシブル薄膜シリコンデバイスを安定的に得ることができる。
本発明の電子デバイスにおいて、酸化ケイ素または窒化ケイ素を主成分とする前記膜の厚さが、20nm以上200μm以下であってもよい。こうすることにより、電子デバイスのフレキシブル性をさらに向上させることができる。
本発明の電子デバイスにおいて、酸化ケイ素または窒化ケイ素を主成分とする前記膜の、前記第二の基材に面する側の膜面の中心線平均粗さRaが1nm以上3μm以下であってもよい。こうすることにより、70℃以上の加熱処理により生じる反りをより一層確実に抑制することができる。
本発明の電子デバイスにおいて、前記薄膜シリコントランジスタ素子または前記薄膜ダイオード素子が、表示装置用素子として用いられている構成とすることができる。こうすることにより、製造歩留まりに優れたフレキシブル薄膜表示素子を安定的に得ることができる。
本発明の電子デバイスにおいて、前記半導体素子が、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、またはSOIウエハに形成されていてもよい。こうすることにより、これらのウエハ状に形成されたデバイスを、反りが小さく製造歩留まりにすぐれたものとすることができる。
本発明によれば、第一の基材上に半導体素子を形成する工程と、前記第一の基材の一部を前記半導体素子の設けられた面と反対側の面から除去し、前記第一の基材の厚さを減少させる工程と、前記第一の基材の前記半導体素子の設けられた面と反対側の面に第二の基材を接着し、電子デバイスを得る工程と、第二の基材を接着する前記工程の後、前記電子デバイスを加熱する工程と、を含み、第一の基材の厚さを減少させる前記工程は、前記第一の基材の前記半導体素子の設けられた面と反対側の面の中心線平均粗さRaを3μm以下とする工程を含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法が提供される。
本発明に係る電子デバイスの製造方法は、第一の基材の一部を除去し、その厚さを減少させる工程を含む。そして、この工程で、第一の基材の半導体素子の設けられた面と反対側の面のRaを3μm以下とする。このため、第一の基材の表面の凹凸を減少させることができる。このため、第一の基材の厚さのばらつきを低減することができる。よって、電子デバイスを加熱する工程における反りの発生を好適に抑制することができる。また、加熱により半導体素子の特性を向上させることができる。したがって、すぐれた特性の電子デバイスを高い歩留まりで安定的に製造することができる。
本発明に係る電子デバイスの製造方法において、電子デバイスを加熱する前記工程は、当該電子デバイスを70℃以上の温度で加熱する工程を含むことができる。従来の技術では、電子デバイスを70℃以上に加熱する工程を含む場合、反りの発生が顕著に生じていた。本発明の方法では、第一の基材の半導体素子の設けられた面と反対側の面のRaを3μm以下とするため、このような場合にであっても反りの発生を確実に抑制することができる。
本発明の電子デバイスの製造方法において、第一の基材の厚さを減少させる前記工程は、前記第一の基材をエッチング液に接触させつつ、前記エッチング液に超音波振動を与える工程を含んでもよい。こうすることにより、エッチングの際に第一の基材の表面に析出物が生成した際にも、超音波振動によりこれを除去し、第一の基材の表面に堆積しないようにすることができる。
本発明の電子デバイスの製造方法において、第一の基材の厚さを減少させる前記工程は、前記第一の基材の前記反対側の面を前記エッチング液の噴流に接触させる工程を含んでもよい。こうすることにより、エッチングの際に第一の基材の表面に析出物が生成した際にも、噴流によりこれを除去し、第一の基材の表面に堆積しないようにすることができる。
本発明の電子デバイスの製造方法において、前記第一の基材がガラスであり、前記エッチング液がフッ化水素酸を含んでもよい。こうすることにより、ガラス製の第一の基材を確実にエッチングし、薄さを薄くすることができる。また、エッチングの際に析出物が生じるが、本発明に係る方法では、析出物がガラスの表面に析出しないようにエッチングが行われるため、ガラス製の第一の基材を薄型化しつつ、エッチング面の凹凸を小さくすることができる。
本発明の電子デバイスの製造方法において、第一の基材の厚さを減少させる前記工程は、前記第一の基材を研磨する工程を含んでもよい。こうすることにより、エッチングの際に第一の基材の表面に析出物が生成した際にも、噴流によりこれを除去し、第一の基材の表面に堆積しないようにすることができる。
本発明の電子デバイスの製造方法において、第二の基材を接着する前記工程は、前記第一の基材と前記第二の基材との間に接着層を設ける工程を含んでもよい。こうすることにより、第一の基材と第二の基材を確実に接合することができる。よって、信頼性の高い電子デバイスを安定的に得ることができる。
本発明の電子デバイスの製造方法において、第二の基材を接着する前記工程の前に、前記第一の基材の前記反対側の面または前記第二の基材の表面を洗浄する工程を含んでもよい。
また、本発明の電子デバイスの製造方法において、第二の基材を接着する前記工程の前に、前記第一の基材の前記反対側の面または前記第二の基材の表面を活性化する工程を含んでもよい。
こうすることにより、第一の基材と第二の基材との密着性を向上させることできる。よって、反りの少ない電子デバイスをより一層安定的に得ることができる。
本発明の電子デバイスの製造方法において、半導体素子を形成する前記工程の後、第一の材の厚さを減少させる前記工程の前に、前記半導体素子上に保護層を設ける工程を含んでもよい。また、本発明の電子デバイスの製造方法において、第一の基材の厚さを減少させる前記工程の後、前記保護層を除去する工程を含んでもよい。こうすることにより、半導体素子の特性を充分に維持することができる。このため、電子デバイスの特性を向上させることができる。
以上説明したように本発明によれば、電子デバイスの歩留まりを向上させる技術が実現される。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、共通の構成要素には同じ符号を付し、適宣説明を省略する。
(第一の実施の形態)
本実施の形態は、半導体素子がアレイ状に形成されたフレキシブル集積回路デバイスに関する。
図1は、本実施の形態に係る薄膜デバイス41を示す図である。薄膜デバイス41は、フィルム16、接着層17、基板10、および半導体素子11がこの順に積層された構成を有する。
薄膜デバイス41において、複数の半導体素子11は、基板10の表面にアレイ状に設けられている。半導体素子11は薄膜デバイス41の用途に応じて適宜選択され、たとえば、ポリシリコンTFTアレイなどのTFT、薄膜ダイオード(TFD)、金属配線等とすることができる。
半導体素子11の厚さは、たとえば200μm以下、好ましくは100μm以下とすることができる。こうすることにより、デバイスを薄型化することができる。また、半導体素子11の厚さの下限に特に制限はないが、たとえば、1μm以上とすることができる。こうすることにより、半導体素子11の製造安定性を向上させることができる。
基板10は、たとえば絶縁性の材料とすることができる。たとえば、酸化ケイ素や窒化ケイ素からなる基板を用いることができる。具体的には、たとえば、無アルカリガラス等のガラス基板などとすることができる。
基板10の大きさは、たとえば一辺100mmの正方形を覆い隠す任意の形状とすることができる。たとえば、一辺が300mmの正方形とする。薄膜デバイス41は後述するように加熱による反りの発生が抑制される構成であるため、基板10のサイズが大きい場合にも製造安定性にすぐれ、歩留まりの低下が抑制される。
基板10の厚さは、たとえば20nm以上、好ましくは100nm以上とすることができる。こうすることにより、半導体素子11の機械的強度を確保することができる。また、基板10の厚さを、たとえば200μm以下、好ましくは100μm以下とすることができる。こうすることにより、基板10のフレキシブル性を充分に確保することができる。基板10を薄くしてデバイスを薄膜化した場合であっても、裏面の中心線平均粗さRaが3μm以下であるため、加熱による反りの発生を好適に抑制することができる。
また、基板10には、フィルム16が接合されている側の面の凹凸について、中心線平均粗さ(Ra)が3μm以下、好ましくは1.5μm以下である材料を用いる。こうすることにより、薄膜デバイス41を加熱した際の反りの発生を抑制することができる。また、凹凸面における光の散乱の発生を抑制し、基板10の光透過率を向上させることができる。よって、液晶表示装置等の、基板10に透明性が要求される薄膜デバイス41にも好適に用いることができる。また、基板10当該面のRaの下限に特に制限はないが、たとえば1nm以上とすることができる。こうすることにより、基板10と接着層17または接着層17との間の接着性を確保することができる。
基板10と半導体素子11からなる半導体素子層は、たとえば液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等の表示装置の駆動用素子として用いることができる。
フィルム16の材料として、たとえば有機樹脂材料を用いることができる。また、有機樹脂材料と無機材料からなる構成としてもよい。また、フィルム16として光学特性の制御されたものを用いることにより、液晶ディスプレイ等の表示装置に好適に用いることができる。また、銅箔やアルミ箔等の金属薄膜などをフィルム16として用いると、集積回路等に好適に利用できる。
有機樹脂材料として、具体的には、たとえば、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等が挙げられる。これらの材料は、その分子構造からフィルム16の線膨張率を低下させることができる。このため、これらを用いれば、基板10または接着層17とフィルム16との線膨張率の相違による反りの発生を抑制することができる。
また、有機樹脂材料として、脂肪族アクリレート等のアクリル系架橋樹脂、脂環式エポキシ樹脂等のエポキシ系架橋樹脂等の架橋樹脂を用いることもできる。架橋樹脂を用いることにより、フィルム16の強度を充分に確保することができる。また、無機物をフィルム16中に一様に分散させることができる。
無機材料として、たとえば、シリカ(SiO2)、グラスファイバー等を用いることができる。フィルム16に無機物を添加することにより、基板10の機械的強度を高めることができる。
フィルム16は所定の波長において透明な材料としてもよい。たとえば、フィルム16の材料を、波長365nmにおける光透過率が40%以上である材料とする。また、フィルム16の材料を、たとえば、波長400nmにおける光透過率が75%以上であり、かつ、波長550nmにおける光透過率が80%以上である材料とすることもできる。このようにすれば、薄膜デバイス41が表示装置等の光透過性を要求される素子である場合にも、所定の波長の光に対する光透過性を確保することができる。
このような材料として、たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリシクロオレフィン、シクロオレフィンを含むコポリマー、アクリル系架橋樹脂、エポキシ系架橋樹脂、不飽和ポリエステル系架橋樹脂等の樹脂が挙げられる。また、これらの樹脂に加え、シリカやグラスファイバー等の無機材料を含んでもよい。
また、フィルム16の波長550nmにおける位相差を10nm以下とすることができる。こうすることにより、薄膜デバイス41が液晶表示装置である場合等、フィルム16に偏光の透過性が求められる場合にも好適に用いることができる。このような材料として、たとえば、上記の透明樹脂材料またはこれと無機材料との混合物が挙げられる。
また、フィルム16を、30℃から100℃における線膨張係数が30ppm/℃以下である材料とすることができる。こうすることにより、弾性率の高い材料で構成されるフィルムの場合にも加熱による反りの発生を抑制することができる。このような構成として、たとえば、ポリイミドや芳香族ポリアミド等の樹脂に無機物を加えた材料が挙げられる。
また、フィルム16が樹脂からなる場合、そのガラス転移温度が200℃以上の材料とすることができる。こうすることにより、薄膜デバイス41の上部に保護層を形成したり、薄膜デバイス41を実装する際などの加熱プロセスの加工条件を広くとれるため好ましい。このような樹脂の材料として、たとえば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、エポキシ系架橋樹脂、またはアクリル系架橋樹脂等が挙げられる。
また、薄膜デバイス41において、接着層17を設けることにより、基板10とフィルム16をより一層確実に接合することができる。
接着層17は、ガラス転移温度がたとえば200℃以上、好ましくは240℃以上である材料により構成とすることができる。こうすることにより、薄膜デバイス41の上部に半導体素子11を保護する保護層を形成したり、薄膜デバイス41を実装する際などに行われる加熱プロセスの加工条件の選択の幅を大きくすることができる。また、ガラス転移温度の上限は接着方法に応じて適宜選択されるが、たとえば、300℃以下とすることができる。
また、接着層17もフィルム16と同様に透明性にすぐれた材料とすることができる。たとえば、接着層17の波長365nmにおける光透過率が40%以上であってもよい。また、接着層17の波長400nmにおける光透過率が75%以上であり、かつ、波長550nmにおける光透過率が80%以上であってもよい。こうすれば、薄膜デバイス41が表示装置等の光透過性を要求される素子である場合にも、充分な透過性を確保することができる。
また、接着層17の波長550nmにおける位相差を10nm以下とすることができる。こうすることにより、薄膜デバイス41が液晶表示装置である場合等、接着層17に偏光の透過性が求められる場合にも好適に用いることができる。
接着層17の態様として、たとえば、溶剤を含む熱可塑性樹脂を接着後に乾燥して硬化させたもの、光硬化性樹脂からなるもの、反応硬化性樹脂からなるもの、熱硬化性樹脂からなるもの、ホットメルト型接着剤からなるもの、および粘着剤からなるもの等を挙げることができる。また、これらの複数の性質を併せ持つ接着剤としてもよい。このような接着剤として、たとえば、アクリル系、エポキシ系、シリコーン系の接着剤などを用いることができる。
このうち、接着層17が光硬化性樹脂からなる構成とすることにより、室温で硬化が可能であって200℃以上のガラス転移温度を有する材料とすることも可能であるため、好適に用いられる。光硬化性樹脂として、たとえば、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる
また、熱硬化性樹脂からなるものは、酸化ケイ素や窒化ケイ素を主成分とする材料に対して優れた接着性を示すものを得やすい。このため、基板10またはフィルム16の材料に応じてこれらの材料を好適に用いることができる。熱硬化性樹脂として、たとえば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等を挙げることができる。
なお、接着層17の材料は、エポキシ系架橋樹脂,アクリル系架橋樹脂,不飽和ポリエステル等とすることができる。これらは単独で用いることもできるし、複数のものを組み合わせて用いることもできる。
次に、薄膜デバイス41の製造方法を説明する。薄膜デバイス41は、
(i) 基板10上に半導体素子11を形成し、半導体素子層を作製する工程、
(ii) 半導体素子層の上部に粘着剤13を用いて保護フィルム12を貼付する工程、
(iii) 半導体素子11の設けられた面と反対側の面から基板10を厚み方向に除去する工程、
(iv) (iii)の処理を行った面にフィルム16を接着する工程、
(v) 保護フィルム12を除去する工程、
(vi) 得られたデバイスに70℃以上の加熱処理を与える工程、
の各工程が順次行われることにより得られる。以下、図面を参照して工程ごとに説明する。
図2(a)〜図2(c)および図3(d)〜図3(f)は、図1に示した薄膜デバイス41の製造手順を示す工程断面図である。
工程(i)では、基板10上に半導体素子11を形成する(図2(a))。基板10として、たとえば一辺が100mm以上のサイズを有する無アルカリガラスのようなSiO2を主成分とする基板上に、TFT、TFD、金属配線等からなる薄膜半導体素子を形成する。
TFTは、たとえば厚さ0.7mm程度のガラス基板上にアモルファスシリコンまたはポリシリコンなどの半導体薄膜を形成して得られる。また、TFDは、たとえば、厚さ0.7mm程度のガラス基板上に金属/半導体(または絶縁体)/金属の積層構造を形成して得られる。
工程(ii)では、半導体素子層上に粘着剤13を介して保護フィルム12を設ける(図2(b))。このとき、たとえば、シート状の保護フィルム12を粘着剤13を用いて貼付することができる。粘着剤として、たとえば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ゴム系粘着剤などを用いることができる。粘着剤を用いることにより、(v)の工程においてフィルム16の剥離を容易に行うことができる。粘着剤13および保護フィルム12の材料は、後述する工程(iii)で行われる処理に対する耐性を有する材料とすることができる。耐薬品性に優れたものを用いる等、(iii)での処理の内容に応じて適宜材料が選択される。
粘着材の材料として、具体的には、たとえば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリオレフィン、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレート、シロキサン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。また、これらのポリマーアロイを単独で用いてもよいし、これらを少なくとも一つ含む積層体としてもよい。
なお、半導体素子11が設けられた基板10の表面にスピンコートなどにより熱硬化樹脂を塗布し、加熱硬化することによりフィルム状または膜状の保護フィルム12を形成してもよい。この場合にも、必要に応じて粘着剤13を用いることができる。
工程(iii)では、半導体素子11が設けられている面の裏面から基板10の一部をエッチングにより除去する(図2(c))。たとえば、基板10が無アルカリガラスのようなSiO2を主成分とする材料からなる場合、フッ酸(フッ化水素酸水溶液)を含むエッチング溶液14に接触させる。また、エッチング溶液14は、硝酸、燐酸、塩酸、硫酸、アンモニアおよび過酸化水素等を含んでもよい。たとえば、フッ化水素酸と、硝酸、塩酸、または硫酸とを含むエッチング溶液14を用いることにより、さらに確実にエッチングを行うことができる。また、エッチングは、超音波振動子15により超音波振動を与えながら行う。なお、エッチングの際に、図2(c)では、保護フィルム12を含む素子全体をエッチング溶液14の中に浸漬しているが、少なくとも基板10のエッチング面がエッチング溶液14に接触していればよい。
ここで、前述のように、エッチングの際に、エッチング溶液14に不溶な物質がガラスの基板10の表面上に析出する。たとえば液晶ディスプレイ用途の無アルカリガラスを基板10として用いる場合、これをフッ酸系溶液にてエッチングすると、ガラス内に含まれているCaに起因して、CaF2等の非水溶性物質が基板10の表面に析出する。そして、この析出物の発生により、エッチングが均一に進まないということがあった。
そこで、本実施の形態では、基板10をエッチング溶液14の中に浸漬し、超音波振動を与えながらエッチングを行う。こうすることにより、基板10のエッチング面への析出物の発生を抑止し、エッチングされた基板10の表面を平滑化することができる。また、基板10の面内で一様にエッチングを進行させることができる。このため、(iv)以降の工程で行われる加熱処理により反りが生じるのを抑制することができる。よって、信頼性にすぐれた薄膜デバイス41を安定的に製造することが可能となり、歩留まりの向上が図られる。
エッチングの条件は、エッチングされた基板10の表面の中心線平均粗さ(Ra)が3μm以下、好ましくは1.5μm以下となる条件とする。こうすることにより、薄膜デバイス41の反りを確実に抑制するのに充分な程度に基板10の表面を平滑化することができる。また、エッチング後のRaがたとえば1nm以上となる条件とすることができる。こうすることにより、基板10の表面にごく微細な凹凸を形成するとことができるため、フィルム16との密着性を向上させることができる。
エッチングは、基板10の厚さがたとえば20nm以上200μm以下、好ましくは100nm以上100μm以下となるまで行う。こうすることにより、基板10のフレキシブル性を充分に確保しつつ、加熱による反りを抑制することができる。
また、超音波の振動数を、たとえば10kHz以上、好ましくは100kHz以上とすることができる。こうすることにより、基板10のエッチング面への析出物の付着または堆積を好適に抑制することができる。このため、大型の基板10を用いた場合にも、表面を一様にエッチングすることができる。よって、エッチング後の基板10の厚さのばらつきを低減することができる。また、エッチング後の基板10の表面の凹凸を一様にすることができる。したがって、その後の工程で薄膜デバイス41を加熱した場合にも、反りの発生を抑制することができる。
工程(iv)では、基板10のエッチングされた面に、フィルム16を接着する(図3(d))。フィルム16の接着は、接着層17を介した貼付などの方法により行うことができる。このとき、接着層17として、熱硬化性接着剤や光硬化性接着剤、粘着剤などを用いることができる。粘着剤として、たとえば、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤などを用いることができる。
接着層17は基板10のエッチング面に塗布してもフィルムに塗布しても行うことができるが、フィルム16の表面に塗布することもできる。たとえば、フィルム16の側に接着剤を塗布すると、たとえばロールツーロール方式の連続塗工機を用いて塗工することができるため、効率よく生産することができる。
また、フィルム16を軟化点温度以上の温度に加熱して接着性を付与し、基板10のエッチング面に接着してもよい。このとき、フィルム16をたとえばそのガラス転移温度マイナス30℃以上プラス30℃以下の温度に加熱することができる。温度が低すぎると、フィルム16が充分に軟化せず接着性が得られない場合がある。また、温度が高すぎると、フィルム16の形状の維持が困難となり、流れたり、加工中に切れてしまったりする場合がある。
また、基板10のエッチング面にスピンコートなどの方法により溶融した樹脂を塗布し、これを冷却し、硬化させることによりフィルム16を形成してもよい。また、溶剤に溶解した樹脂を基板10のエッチング面に塗布して溶剤を揮発させてフィルム16を形成してもよい。これらの場合にも、必要に応じて適宜接着層17を介在させることができる。
また、光硬化性または熱硬化性の液状樹脂を基板10のエッチング面に塗布して光または熱で硬化させてフィルム16を形成してもよい。光硬化によりフィルム16を形成する場合には、基板10、接着層17、保護フィルム12、および粘着剤13を光照射波長において透明な材料とすることができる。こうすれば、確実に光硬化を行うことができる。なお、これらの方法については第二および第三の実施の形態にて詳細に説明する。
フィルム16および接着層17の材料として、たとえば30℃から100℃における線膨張係数が30ppm/℃以下である材料を用いるか、ガラス転移温度が200℃以上である材料を用いることができる。こうすれば、接着の際や(v)以降の工程で加熱処理が必要な場合にも、反りの発生を好適に抑制することができる。
工程(v)では、粘着剤13および保護フィルム12を基板10表面から剥離し、除去する(図3(e))。図3(e)では、熱剥離性の粘着剤13を用い、オーブン18中に素子を設置して加熱する方法が例示されている。こうして薄膜デバイス41が得られる。工程(iii)でRaに関して所定の条件を満たす構成となっているため、この工程で加熱を行った場合にも、反りの発生を抑制することができる。なお、オーブン18を用いるかわりに、ホットプレート上に素子を配設して加熱処理を行ってもよい。
以上の工程により、フレキシブル電子デバイスである薄膜デバイス41が得られる。ここで、以上の工程において用いられた処理により、半導体素子11の電気特性または信頼性が低下している場合がある。このため、つづく工程(vi)の加熱処理を行うことができる。これにより、プロセスダメージを除去し、半導体素子11の特性を向上させることができる。このため、薄膜デバイス41の信頼性を向上させることができる。
工程(vi)では、薄膜デバイス41に加熱処理を施す。加熱温度はたとえば70℃以上、好ましくは100℃以上とすることができる。こうすることにより、半導体素子11中の水分を確実に蒸発させて、良好な電気特性を得る構成とすることができる。
工程(iv)や工程(v)においては、適宜選択されて熱処理が行われるのに対し、この工程(vi)での熱処理は、通常、薄膜デバイス41の特性上必須である。なお、熱処理は、通常70℃以上に薄膜デバイス41を加熱することにより行われる。そして、従来においては、必須の熱処理に起因して薄膜デバイス41に反りが生じていた。一方、薄膜デバイス41においては、工程(iii)における基板10のエッチング面のRaが所定の条件を満たすように構成されている。また、接着層17やフィルム16を上述した材料で構成することができる。このため、加熱処理における反りの発生を抑制し、薄膜デバイス41の歩留まりを向上させることができる。
以上の工程により得られた薄膜デバイス41は、フィルム16を下にして水平面に設置した際に、水平面の高さから、フィルム16の下面の頂部の高さがたとえば50mm以下の構成となる。このように、本実施の形態では、超音波振動を与えながらフィルム16の接合面となる基板10の表面のエッチングを行うため、反り量を低減することができる。このため、製造安定性に優れ、歩留まりの高い薄膜デバイス41を安定的に得ることができる。たとえば、転写デバイスである薄膜デバイス41をそのまま用いて表示装置等に活用する場合、反りが小さいのでハンドリングやその他の基板との貼り合せ工程の歩留まりを向上させることができる。
また、従来の方法では反り量が大きかったため、薄膜デバイス41から小型のデバイスを切り出す際にクラックや割れが生じることがあった。本実施の形態に係る薄膜デバイス41は、フレキシブルで熱処理を施しても平坦性が維持されるため、切り出された小型のデバイスについても反りの発生を抑制することができる。また、切断工程での歩留まりを向上させることができる。
本実施の形態に係る薄膜デバイス41は、フレキシブルで反りが小さい。たとえば、反り量を、薄膜デバイス41の表面の最大幅の15%以下程度とすることができる。このため、たとえば、ガラス基板等の絶縁性基板上に形成された薄膜シリコンデバイスのガラス基板を非常に薄くし、その後、耐熱性の高い樹脂基板等の支持体を、高耐熱の接着層を用いて貼り付けることにより、熱プロセス後の反りの小さいフレキシブル薄膜シリコンデバイスを作製することができる。
なお、薄膜デバイス41の作製において、さらに、フィルム16と基板10とを接合する(iv)の工程の前に、基板10のエッチングされた側の表面またはフィルム16を洗浄または活性化処理する工程を設けてもよい。こうすれば、基板10とフィルム16との密着性がさらに向上し、強度の接着特性が得られる。このため、基板10とフィルム16との間の剥離を抑制し、薄膜デバイス41の製造安定性を向上させることができる。洗浄と活性化処理は、いずれか一方を行ってもよいし、両方を行ってもよい。
洗浄の方法としては、たとえば、洗浄剤中に洗浄面を浸漬し、超音波洗浄する方法等が挙げられる。洗浄は、たとえば基板10のエッチング面に対して行うことができる。こうすることにより、フィルム16が洗浄剤に侵されたり吸湿したりすることを避けることができる。
洗浄剤として、たとえば、純水やオゾン水等の水、塩酸や硝酸等の酸、水酸化カリウムや水酸化テトラメチルアンモニウム等のアルカリ、2−プロパノールや乳酸エチル等の有機溶剤、などを挙げることができる。このうち、オゾン水を用いた超音波洗浄を行うことにより、純水を用いる場合よりも洗浄効果を向上させることができる。また、他の洗浄剤を用いた場合よりも安全対策や環境対策に必要な費用を低減することができる。
活性化処理として、たとえば、コロナ処理、低圧水銀灯による短波長紫外線照射、エキシマレーザーによる短波長紫外線照射、真空中での酸素プラズマ処理、真空中での逆スパッタ処理等が挙げられる。このうち、コロナ処理、低圧水銀灯による短波長紫外線照射、エキシマレーザーによる短波長紫外線照射を、大気中で連続的に行うことが可能であり、フィルム16に対してはロールツーロールの処理も可能であることから好適に用いることができる。
活性化処理は、基板10のエッチング面またはフィルム16の表面のいずれに行ってもよい。フィルム16に活性化処理を行う場合、たとえば薬液を用いないドライプロセスとすることができる。こうすることにより、フィルム16が薬液で侵されたり吸湿することをさけることができる。
(第二の実施の形態)
第一の実施の形態の方法において、工程(iii)において超音波振動を与えながらエッチングを行うかわりに、基板10の表面にエッチング溶液の噴流を供給してもよい。また、保護フィルム12の剥離およびフィルム16の接着を光照射によって行ってもよい。ここでは、TFTアレイと画素電極を有する電子デバイスの場合を例に説明する。
図4は、本実施の形態に係る薄膜デバイス42の構成を模式的に示す断面図である。薄膜デバイス42の基本構成は図1に示した薄膜デバイス41と同様であるが、さらに、半導体素子11上にポリイミド膜23、液晶26、およびカラーフィルタ基板24がこの順に積層している。液晶26はシール剤25により周囲を封止されている。また、半導体素子11として、ポリシリコンTFTアレイおよび各ポリシリコンTFTのソース電極に接続されるように設けられた画素電極を有する。
薄膜デバイス42において、製造工程で照射される光の波長において透明な材料で基板10およびフィルム16を構成する。このような材料としては、たとえば第一の実施形態に記載の材料の中から透明なものを適宜選択して用いることができる。
また、フィルム16は光硬化性樹脂を含む。光硬化性樹脂材料として、具体的には、たとえば、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPTMA)、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、ネオペンチルグリコールジアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、およびペンタエリスリトールテトラアクリレート等が挙げられる。フィルム16を光硬化性の材料とすることにより、以下において説明する電子デバイスの作製手順において、光照射によりフィルム16の形成を容易に行うことができる。
図5(a)〜図5(c)および図6(d)〜図6(e)は、図4に示した薄膜デバイス42の製造手順を示す工程断面図である。本実施の形態においても、薄膜デバイス42の作製は第一の実施の形態で説明した(i)〜(vi)の各工程の手順が利用できる。
工程(i)および(ii)では、第一の実施の形態の方法を用いて、基板10上に半導体素子11を形成し(図5(a))さらに半導体素子11を覆う保護フィルム12を設ける(図5(b))。薄膜デバイス42では、基板10と保護フィルム12との間に光剥離型粘着剤20が設けられている。
光剥離型粘着剤20の材料として、通常では粘着力を持つが、紫外線照射を受けると硬化して粘着性が低下する紫外線硬化型粘着剤を用いる。このような材料として、具体的には、たとえば、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。また、その他の光重合性化合物としては、1,4−ブチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、市販のオリゴエステルアクリレート等のアクリル酸誘導体が挙げられる。
また、光重合開始剤としては、たとえばイソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、クロロチオキサントン、ドデシルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、アセトフェノンジエチルケタール、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシメチルフェニルプロパン等が挙げられ、これらのうちの1種を単独であるいは2種以上の混合で使用すればよい。
次に、工程(iii)では、基板10をエッチング溶液14中に浸漬し、半導体素子11が設けられた面と反対側の面について基板10のエッチングを行う(図5(c))。このとき、本実施の形態では、エッチング溶液14の噴流を生じさせながらエッチングを行う。たとえば液晶ディスプレイ用途の無アルカリガラスを基板10として用いる場合、これをフッ酸系溶液にてエッチングすると、ガラス内に含まれているCaに起因して、CaF2等の非水溶性物質が基板10の表面に析出する。そして、この析出物の発生により、エッチングが均一に進まないということがあった。
そこで、本実施の形態では、基板10の表面にエッチング溶液14の噴流21があたる条件でエッチングを行う。こうすれば、噴流21による物理的衝撃によって析出物を基板10の表面から除去しながらエッチングすることができる。このため、析出物の堆積を抑制し、エッチング面のRaを3μm以下とすることができる。よって、基板10の表面積が大きい場合にも基板10の面方向に一様なエッチングを行うことができる。
エッチング溶液14は、基板10の材料に応じて適宜選択される。たとえば第一の実施の形態に例示した物質を用いることができる。
次に、工程(iv)および(v)の工程を同時に行う。接着層17として光硬化型接着剤を用いて透明のフィルム16を基板10のエッチング面に接着する(図6(d))。たとえば、接着層17を介してエッチング後の基板10とフィルム16とを貼合機にて接合する。そして、フィルム16の側から紫外光22を照射する。こうすることにより、接着層17が硬化し、基板10とフィルム16とが接着される。
また、図6(d)に示したように、この紫外線照射によって保護フィルム12の剥離が同時に行われる。このため、接着層17の硬化に用いられる光の波長と光剥離型粘着剤20の剥離に用いられる光の波長を揃えておく。また、それぞれに用いられる光を同時に照射してもよい。
次に、工程(vi)では、第一の実施の形態に記載の方法を用いて、得られた素子に熱処理を施す(図6(e))。このとき、液晶26を配向させるポリイミド膜23を同時に形成する。ポリイミドの溶液を半導体素子11の上面全面に塗布し、たとえば150℃以上250℃以下の温度で加熱することより、溶媒を除去し、ポリイミド膜23を形成することができる。
そして、フィルム上に形成されたカラーフィルタ基板24とポリイミド膜23とをシール剤25を介して接合する。さらに、シール剤25でシールされたカラーフィルタ基板24とポリイミド膜23の間隙に液晶26を注入する。以上の工程により、図4に示した薄膜デバイス42が得られる。
本実施の形態においても、第一の実施の形態と同様に、基板10のエッチング面の凹凸の程度を小さくすることができるため、加熱処理による反りの発生を抑制することができる。このため、薄膜デバイス42の歩留まりを向上させることができる。
また、本実施の形態では、光剥離型粘着剤20および光硬化型の接着剤からなる接着層17を用いることにより、保護フィルム12の剥離とフィルム16の接合を同時に行うことができる。このため、簡便な方法で歩留まりに優れた薄膜デバイス42を安定的に製造することができる。
(第三の実施の形態)
以上の実施の形態では、工程(iii)において、基板10の一部除去をエッチングにより行ったが、エッチングにかえて、砥石を用いた研削等の研磨法を用いることもできる。機械的研磨としてもよく、また、化学的研磨としてもよい。また、化学的機械研磨(CMP)としてもよい。
また、第二の実施の形態では、光剥離型粘着剤20および光硬化型の接着層17を用いたが、保護フィルム12の接着に熱剥離型接着剤を用い、フィルム16を接着する接着層17に熱硬化型の接着剤を用いてもよい。ここでは、フレキシブルSOIデバイスの場合を例に説明する。
図7は、本実施の形態に係る薄膜デバイス43の構成を模式的に示す断面図である。薄膜デバイス43の基本構成は図1に示した薄膜デバイス41と同様であるが、半導体素子11が基板10中に埋設され、半導体素子11と基板10の表面が揃っている。また、基板10はSOIウエハ、シリコンウエハ基板、化合物半導体基板等である。また、半導体素子11はMOSトランジスタアレイやメモリアレイ等である。
図8(a)〜図8(c)および図9(d)〜図9(e)は、図7に示した薄膜デバイス43の製造手順を示す工程断面図である。本実施の形態においても、薄膜デバイス43の作製は第一の実施の形態で説明した(i)〜(vi)の各工程の手順が利用できる。
工程(i)および(ii)では、基板10上に半導体素子11を形成し(図8(a))さらに半導体素子11を覆う保護フィルム12を設ける(図8(b))。なお、基板10の作製は、たとえばSIMOX(Separation by IMplanted OXygen)やELTRAN(Epitaxial Layer TRANsfer)等の技術を用いて行うことができる。また、薄膜デバイス43では、基板10と保護フィルム12との間に熱剥離型粘着剤47が設けられている。たとえば、熱剥離型粘着剤47を保護フィルム12の表面に塗布し、塗布面に基板10の半導体素子11が設けられた面を当接させて接着すればよい。
熱剥離型粘着剤47の材料として、たとえば、加熱によりガスを発泡する材料が挙げられる。また、このとき、基板10として、たとえばポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、エポキシ系架橋樹脂、アクリル系架橋樹脂等の比較的ガラス転移温度が高い材料を用いる。
次に、工程(iii)では、基板10を研削装置29を用いて基板10の裏面側から研削を行う(図8(c))。たとえば、基板10と研削装置29の砥石に水を供給して冷却しながら、基板10が所定の厚さになるまで研削することができる。なお、研削の後、適宜エッチングまたはポリッシングを行ってもよい。こうすれば、基板10のエッチング面をより一層平滑化することができる。
次に、工程(iv)および(v)の工程を行う。接着層17として熱硬化型接着剤を用いてフィルム16を基板10のエッチング面に接着する(図9(d))。接着層17の材料として、たとえば、硬化収縮率が、5%以下、好ましくは3%以下の熱硬化樹脂を用いることができる。こうすれば、薄膜デバイス41を加熱した際にも反りの発生を好適に抑制することができる。
接着層17を介してエッチング後の基板10とフィルム16とを貼合機にて接合する。そして、熱プレス装置等を用いて所定の温度、圧力で加熱および加圧する。熱プレスの条件は材料に応じて適宜選択される。こうすると、接着層17が硬化するため、基板10とフィルム16とが接合される。また、熱プレスにより熱剥離型粘着剤47の粘着力が低下するので、熱プレス装置から素子を取りだした後、保護フィルム12を剥離することができる。
次に、工程(vi)では、第一の実施の形態に記載の方法を用いて、得られた素子に熱処理を施す(図9(e))。以上の手順により、図7の薄膜デバイス43が得られる。
本実施の形態では、基板10の表面の機械的研削を行うことにより、基板10のエッチング面のRaを3μm以下とし、凹凸を小さくすることができるため、加熱処理による反りの発生を抑制することができる。このため、薄膜デバイス43の歩留まりを向上させることができる。
また、本実施の形態では、熱剥離型粘着剤47および熱硬化型の接着剤からなる接着層17を用いることにより、保護フィルム12の剥離とフィルム16の接合を同時に行うことができる。このため、簡便な方法で歩留まりに優れた薄膜デバイス43を安定的に製造することができる。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
たとえば、以上の実施の形態により得られた電子デバイスは、ダイシング等により予め設定された大きさに切り出すことができる。電子デバイスの反りが抑制されているため、得られた各小型デバイスについても反りの発生が抑制され、歩留まりを向上させることができる。
また、以上の実施の形態に記載の方法により、薄膜デバイスとして、たとえば薄膜トランジスタ転写デバイスなどを安定的に得ることができる。たとえば、薄膜トランジスタなどの半導体素子を画素などの駆動回路に用いたフレキシブルな液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどのフレキシブル薄型ディスプレイが挙げられる。特に、走査線や信号線のドライバ回路やディジタル・アナログ変換回路、メモリ回路などの周辺回路も薄膜トランジスタで形成することにより、周辺回路一体型の高性能フレキシブルディスプレイを実現できる。
また、たとえば、ICカードやICタグのICチップなどの現在シリコンウエハから製造されている電子デバイスの代わりに、本発明の電子デバイスを利用することができる。この場合、シリコンウエハよりも大面積なガラス基板などを第一の基材である基板10として用いることができるので、一枚の基板10から切り出せるICチップの数は飛躍的に増加し低コスト化が実現できる。また、この場合、フィルム16は必ずしも透明である必要はなく、銅箔などの金属フィルムなどでも可能である。
さらには、非晶質シリコン薄膜や多結晶シリコン薄膜などから形成された太陽電池デバイスにも利用できる。ガラス等の硬い基板上に形成された太陽電池デバイスを、本発明のような転写プロセスを用いることでフレキシブルなフィルム上に転写する。その後、効率向上のために100℃程度で熱処理を加えることで、高性能でかつ平坦でかつフレキシブルな太陽電池デバイスが実現できる。このような太陽電池デバイスは、平坦面のみならず任意の曲面上にも設置することができるため、実用性にすぐれる。
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
(実施例1)
本実施例では、上述の(iii)の工程における基板の薄型化の方法を変えて、表面への堆積物の生成および加熱による反りの発生について比較評価した。
基板として、30cm×40cmの無アルカリガラス板を用いた。当初の厚さは700μmであった。下記の条件それぞれの条件にて基板の厚さが80μmになるまでエッチングを行った。なお、下記(A)および(B)で用いたエッチング溶液の重量混合比は、フッ酸:塩酸:水=1:1:3である。さらに、得られたそれぞれの基板を120℃にて60分加熱し、反り量を測定した。なお、反り量は、エッチング後のガラス基板を平面上に配置したときに、ガラス基板の全領域において、ガラス基板の表面からエッチング面と反対側の面の方向に向かう法線ベクトルが水平または水平に対して上方に向いている際の、ガラス基板の最低部と最高部との高さの差とした。
(A) 単なるエッチング、
(B) メガソニック(MS)振動を与えたエッチング、
(C) 噴流を与えたエッチング。
なお、上記(C)においては、ポンプのインバータ運転の周波数を調節することにより噴流を生じさせた。
図10は、(B)の方法でエッチングした基板の表面を示す図である。また、図11は、(A)の方法でエッチングした基板の表面を示す図である。図10および図11より、噴流中でエッチングを行った(B)の基板の表面には析出物の堆積が認められなかった。一方、噴流を起こさずにエッチングを行った(A)の基板の表面には析出物の堆積が認められ、析出物は基板の表面を被覆していた。なお、図示していないが、機械的研削を行った(C)の基板の表面には、(B)の基板と同様に、析出物の堆積が認められなかった。
また、図12は、これらの方法で得られた基板の表面のRaと、加熱後の反り量との関係を示す図である。図12において、Raの測定には、段差計(KLA TENCOR社製、P−15)を用い、エッチング面の任意の場所の長さ5mmの領域について測定を行った。
図12より、基板表面のRaと反り量には正の相関があり、Raが小さいほど加熱後の反り量を減少させることができた。また、噴流またはMSを用いることにより、Raを3μm以下に減少させることが可能であり、反り量を50mm以下とすることができた。また、Raを1.5μm以下とすることにより、反り量をさらに減少させることができ、10mm以下とすることができた。
(実施例2)
本実施例では、図1に示した薄膜デバイス41において、半導体素子11としてポリシリコンTFTアレイが形成されたフレキシブル集積回路デバイスを作製した。薄膜デバイス41の作製は、図2および図3を用いて説明した方法により行った。
基板10として300mm×350mm、厚さは0.7mmの無アルカリガラス基板を用いた。ポリシリコンTFTアレイは以下の方法により作製した。
まず基板10上にSiO2膜をプラズマCVD法により200nm成膜した。その後、熱CVD法によりアモルファスシリコン膜を50nm成膜した。続いて、レーザーアニールによりアモルファスシリコン膜をポリシリコン膜に改質した。そして、ポリシリコン膜を所望の形状にパターニングした後、プラズマCVD法等によりゲート絶縁膜としてSiO2膜を100nm成膜した。ゲート電極を形成した後、所定の領域にリンまたはボロンをイオンドーピング法でドーピングし、n型化した領域およびp型化した領域を形成した。引き続いて、層間絶縁膜としてSiO2膜を300nm成膜し、コンタクトホールを開けた。その後、アルムニウムからなるソース・ドレイン電極および配線を形成した。以上の工程を経て、nチャンネルTFTおよびpチャンネルTFTが形成された。
これらのTFTを所望の配線パターンで接続してC−MOSインバータ基本回路を形成し、この基本回路を組み合わせることにより各種のディジタル・アナログ回路、メモリ回路などを形成し、LSI回路を作成した。
続いて、第一の実施の形態の方法を用いて、ポリシリコンTFTアレイ上に、保護フィルム12を貼り付けた。本実施例では、基材がPETで100μm厚のフィルムを保護フィルム12とした。保護フィルム12上に粘着剤13を塗布して、この粘着剤13を介してポリシリコンTFTアレイ上に保護フィルム12を貼り付けた。本実施例では熱剥離粘着剤を用いた。
次に、フッ酸と塩酸と水からなるエッチング溶液14に保護フィルム12を貼り合せた基板10を浸漬させ、素子形成面の裏面から基板10のエッチングを行った。エッチング溶液14の重量混合比は、フッ酸:塩酸:水=1:1:3である。本実施例では、超音波振動子15を用いて1MHzの超音波振動をエッチング溶液14に与え、振動によって析出物を常に基板10の表面から除去しながらエッチングを行った。その結果、析出物の堆積を抑制することができ均一なエッチングを行うことができた。
上記溶液でのエッチングレートは3.0μm/分程度であり、基板10の厚さの平均が100μmになるまでエッチングを行った。基板10の厚さの面内分布を測定したところ、最も薄いところで90μm、最も厚いところで110μmであり、超音波振動を与えながらエッチングすることで実用的なエッチング均一性が得られた。エッチング後の表面の凹凸については、Raが0.2μm程度であった。
次に、フィルム16を基板10のエッチング面に接着層17を介して接着した。フィルム16として、平均粒径5μmのガラスフィラーを含むアクリル樹脂を用いた。フィルム16の膜厚は150μmである。また、このフィルム16の線膨張係数は27ppm/℃であった。波長365nmにおける光透過率は42%であった。また、波長400nmと550nmにおける光線透過率はそれぞれ81%と84%であった。波長550nmにおける位相差は0.5nmであった。ガラス転移温度は245℃であった。
あらかじめ接着層17となる接着剤をフィルム16上に塗布した。接着層の材料として、アクリル系の光硬化型接着剤を用いた。この接着層17の波長400nmと550nmにおける光線透過率はそれぞれ88%と90%であった。また、波長550nmにおける位相差は0.1nmであった。
エッチング後の半導体素子11と接着層17つきのフィルム16を貼合機にて接合した後、フィルム16の側から紫外光を照射することにより接着層17を硬化させて、基板10とフィルム16とを接着固定した。この接着層17のガラス転移温度は220℃であり、厚みは5μmであった。
また、工程(iii)でエッチング後のエッチング表面の凹凸が0.2μm程度であった。これにより、完全に平坦な場合に比べ接着実効面積が大きくなり、より良好な接着特性が得られた。
その後、素子をオーブン18中に配設し、加熱処理を施すことにより、保護フィルム12を剥離した。100℃のオーブン中で2分間熱処理を行ったところ、粘着剤13が発泡し、保護フィルム12は完全に剥離した。
以上により得られたフレキシブルTFTデバイスにおいて、TFTの電気特性向上させるため、工程(vi)の加熱処理を行った。薄膜デバイス41を水洗した後、オーブン18中にて70℃の熱処理を行った。この熱処理時においても薄膜デバイス41の反りは小さく、良好な電気特性を有するフレキシブルTFTデバイスを作製することができた。
このようなフレキシブルTFTデバイスを、外力を与えずに平坦な面上に置いた時、デバイスの最高点は平坦な面の表面から10mmと小さかった。また、反りが小さいため、このフレキシブルTFTデバイスから任意の形状に容易に小さく切り出すことができた。切り出しにより、一辺20mmの小型のフレキシブルTFTデバイスが得られた。従来技術では反り量が大きかったため、切り出す時にデバイスにクラックが入る、あるいはデバイスが割れるなど、様々な問題があった。本実施例では、フレキシブルで熱処理後も平滑なフレキシブルTFTデバイスが実現できた。
(実施例3)
本実施例では、第二の実施の形態に記載の方法(図5、図6)を用いて、ポリシリコンTFTを画素の駆動素子として用いた液晶ディスプレイを作製した。図13は、本実施例に係る液晶ディスプレイ44を示す図である。
無アルカリガラスの基板10上にポリシリコンTFTアレイ45と画素電極19を形成した。ガラス基板の大きさは400mm×500mm、厚さは0.7mmである。ポリシリコンTFTアレイの製造方法は実施例2の場合と同様とした。マトリックス状に形成した各ポリシリコンTFTのソース電極に接続されるように画素電極を形成した。また、実施例2と同様、nチャンネルTFTとpチャンネルTFTとから周辺のドライバ回路も同時に基板10板上に形成した。
続いて、ポリシリコンTFTアレイ45上に、保護フィルム12を貼り付けた。本実施例では、保護フィルム12の表面に光剥離型粘着剤20を塗布して、この粘着剤を介してポリシリコンTFTアレイ45上に保護フィルム12を貼り付けた。
次いで、保護フィルム12を貼り合せた基板10をフッ酸と塩酸と水からなるエッチング溶液14に浸漬し、裏面側から基板10をエッチングした。エッチング溶液14の重量混合比は、フッ酸:塩酸:水=1:1:3である。また、基板10の表面にエッチング溶液14の噴流21を接触させて、その物理的衝撃によって析出物を常に基板10の表面から除去しながらエッチングを行った。
その結果、析出物の堆積を抑制し、均一なエッチングを行うことができた。上記組成のエッチング溶液14でのエッチングレートは3.5μm/分程度であり、基板10の平均厚が80μmになるまでエッチングを行った。基板10の厚さの面内分布を測定したところ、最も薄いところで70μm、最も厚いところで90μmであった。基板10の表面に噴流を与えながらエッチングを行うことで実用的なエッチング均一性が得られた。エッチング後の基板10の表面の凹凸は2.0μm程度であった。
そして、エッチング面に接着層17を介してフィルム16を貼り合せた。本実施例では、フィルム16に平均粒径1μmのガラスフィラーを含むアクリル樹脂を用いた。フィルム16の厚さは150μmである。また、フィルム16の線膨張係数は28ppm/℃であった。波長400nmと550nmにおける光線透過率はそれぞれ83%と87%であった。波長550nmにおける位相差は0.5nmであった。ガラス転移温度は247℃であった。
接着層17となる接着剤はあらかじめフィルム16の表面に塗布した。接着層17としてアクリル系の光硬化型接着剤であるペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、およびエポキアクリレートの混合物を用いた。この接着層単体の波長400nmと550nmにおける光線透過率はそれぞれ88%と90%であった。波長550nmにおける位相差は0.2nmであった。
エッチング後の基板10と接着層17を有するフィルム16とを貼合機にて接合した。そして、フィルム16の側から波長365nmの紫外光22を照射することにより接着層17を硬化させて、基板10とフィルム16とを接着固定した。この接着層17のガラス転移温度は220℃であり、厚みは10μmであった。また、工程(iii)でエッチング後のエッチング表面の凹凸が2.0μm程度であり、実施例1の場合に比べて接着実効面積がさらに大きくなり、より良好な接着特性が得られた。
本実施例では、保護フィルム12を貼り付けるために光剥離型粘着剤20を用いた。このため、フィルム16を接着する際の紫外光照射処理において、フィルム16を貼り付けるのと同時に保護フィルム12も剥離することができた。
そして、TFTの良好な電気特性を得るために、得られた液晶ディスプレイ44を水洗した。そして、70℃の熱処理をオーブン18中にて行った。画素電極19およびポリシリコンTFTアレイ45が設けられた側の基板10の表面にポリイミド膜23を塗布し、180℃にて熱処理を行った。このとき、液晶ディスプレイ44に反りはほとんど生じなかった。
そして、フレキシブルTFT基板とは別に、フィルム上に形成されたカラーフィルタ基板24を準備して、これら2枚の基板をシール剤25を介して貼り合せ、液晶26を注入することにより、ポリシリコンTFTを画素の駆動素子とした反りの小さいフレキシブル液晶ディスプレイを製造することができた。
(実施例4)
本実施例では、SOIウエハ基板上にMOSトランジスタアレイやメモリアレイ等を形成し、その後、基板裏面から研削を行い薄型加工してフィルムを貼り付けることでフレキシブルSOIデバイスを製造した。図14は、本実施例に係るSOIデバイス46の構成を模式的に示す断面図である。SOIデバイス46の作製は、図8および図9を用いて前述した方法を用いて行った。
8インチサイズのSOIウエハ27上にMOSトランジスタアレイ28を形成した。そして、保護フィルム12の表面に熱剥離型粘着剤47を塗布し、熱剥離型粘着剤47を介してSOIウエハ27のアレイ形成面に保護フィルム12を貼り付けた。保護フィルム12の基材にはPETを用いた。
そして、研削装置29用いてSOIウエハ27の裏面側から研削を行い、薄型SOIウエハを作成した。SOIウエハ27と砥石に水を供給して冷却しながら、ウエハ残厚が80μmになるまで研削した。研削後の表面の凹凸は0.2μm程度であった。
その後、フィルム16をSOIウエハ27の研削面に接着層17を介して貼り合せた。本実施例では、フィルム16として、厚さ50μmの銅箔フィルムを用いた。また、接着層17の材料として、エポキシ系の熱硬化型接着剤であるビスフェノールA型エポキシ樹脂およびナフタレン型エポキシ樹脂を主成分とする組成物を用いた。銅箔フィルムと薄型SOIウエハを貼り合せた後、熱プレス装置を用いて圧力0.1MPaでプレスしながら150℃で90分間加熱することにより接着層17を硬化させて、薄型SOIウエハと銅箔フィルムとを接着固定した。またこのとき同時に、熱剥離粘着剤の粘着力が低下したため、熱プレス装置から取りだした後、保護フィルム12を剥離した。
最後に、MOSトランジスタアレイ28の良好な電気特性を得るために、SOIデバイス46を水洗した後、オーブン18中にて120℃の熱処理を行った。この熱処理時によるSOIデバイス46の反りは小さく、良好な電気特性を有するフレキシブルSOIデバイスを作製することができた。このようなSOIデバイス46を、外力を与えずに平坦な面上に置いた時、デバイスの最高点は平坦な面の表面から10mmと小さかった。また、反りが小さいため、このSOIデバイス46を容易にダイシングし、小デバイスを切り出すことができた。
(実施例5)
実施例4において、フィルム16の材料の異なるデバイスを作製した。厚さ50μmの銅箔フィルムに代えて厚さ75μmのポリイミドフィルムを用いた。ポリイミドフィルムの線膨張係数は5ppm/℃であり、波長400nmと550nmにおける光線透過率はそれぞれ18%と64%であり、波長550nmにおける位相差は24nmであり、ガラス転移温度は275℃であった。
すると、実施例4と同様に、得られたフレキシブルSOIデバイスの反りは小さく、良好な電気特性を有していた。得られたSOIデバイス46を、外力を与えずに平坦な面上に置いた時、デバイスの最高点は平坦な面の表面から10mmであり、反りが小さかった。また、反りが小さいため、このSOIデバイス46を容易にダイシングし、小デバイスを切り出すことができた。
なお、以上の本実施例において、フィルム16を接着する前に、接着面に所定の洗浄処理または活性化処理を施すこともできる。
本実施の形態に係る薄膜デバイスの構成を模式的に示す断面図である。 図1の薄膜デバイスの作製手順を示す断面図である。 図1の薄膜デバイスの作製手順を示す断面図である。 本実施の形態に係る薄膜デバイスの構成を模式的に示す断面図である。 図4の薄膜デバイスの作製手順を示す断面図である。 図4の薄膜デバイスの作製手順を示す断面図である。 本実施の形態に係る薄膜デバイスの構成を模式的に示す断面図である。 図7の薄膜デバイスの作製手順を示す断面図である。 図7の薄膜デバイスの作製手順を示す断面図である。 実施例に係る基板のエッチング面を示す断面図である。 実施例に係る基板のエッチング面を示す断面図である。 実施例に係る基板のRaと反り量を示す図である。 実施例に係る薄膜デバイスの構成を模式的に示す断面図である。 実施例に係る薄膜デバイスの構成を模式的に示す断面図である。 従来の薄膜デバイスの作製手順を示す断面図である。 従来の薄膜デバイスの作製手順を示す断面図である。 従来の薄膜デバイスの構成を模式的に示す断面図である。
符号の説明
10 基板
11 半導体素子
12 保護フィルム
13 粘着剤
14 エッチング溶液
15 超音波振動子
16 フィルム
17 接着層
18 オーブン
19 画素電極
20 光剥離型粘着剤
21 噴流
22 紫外光
23 ポリイミド膜
24 カラーフィルタ基板
25 シール剤
26 液晶
27 SOIウエハ
28 MOSトランジスタアレイ
29 研削装置
30 エッチングストッパ
31 薄膜トランジスタアレイ
32 ガラス基板
33 接着剤層
34 エッチング溶液
35 樹脂基板
41 薄膜デバイス
42 薄膜デバイス
43 薄膜デバイス
44 液晶ディスプレイ
45 ポリシリコンTFTアレイ
46 SOIデバイス
47 熱剥離型粘着剤

Claims (32)

  1. 第一の基材と、前記第一の基材の素子形成面に設けられた厚さ200μm以下の半導体素子と、前記第一の基材の裏面に設けられた第二の基材と、を備え、前記第一の基材の前記裏面の中心線平均粗さRaが3μm以下であることを特徴とする電子デバイス。
  2. 請求項1に記載の電子デバイスにおいて、前記第二の基材と前記第一の基材との間に接着層が設けられたことを特徴とする電子デバイス。
  3. 請求項2に記載の電子デバイスにおいて、前記接着層が紫外線硬化樹脂からなることを特徴とする電子デバイス。
  4. 請求項2に記載の電子デバイスにおいて、前記接着層が熱硬化樹脂からなり、前記接着層の硬化収縮率が5%以下であることを特徴とする電子デバイス。
  5. 請求項1乃至4いずれかに記載の電子デバイスにおいて、前記第二の基材が、架橋された樹脂材料および無機材料を含むことを特徴とする電子デバイス。
  6. 請求項1乃至5いずれかに記載の電子デバイスにおいて、前記第二の基材が紫外線透過材料により構成されていることを特徴とする電子デバイス。
  7. 請求項1乃至4いずれかに記載の電子デバイスにおいて、前記第二の基材が、ポリイミド、ポリアミド、およびポリアミドイミドからなる群から選択される一または二以上の樹脂を含むことを特徴とする電子デバイス。
  8. 請求項7に記載の電子デバイスにおいて、前記第二の基材が脂肪族アクリレートまたは脂環式エポキシ樹脂のいずれかを含むことを特徴とする電子デバイス。
  9. 請求項1乃至8いずれかに記載の電子デバイスにおいて、前記第二の基材の30℃から100℃における線膨張係数が30ppm/℃以下であることを特徴とする電子デバイス。
  10. 請求項1乃至9いずれかに記載の電子デバイスにおいて、前記第一の基材がガラスであることを特徴とする電子デバイス。
  11. 請求項1乃至10いずれかに記載の電子デバイスにおいて、前記第一の基材の前記裏面がエッチング処理面であることを特徴とする電子デバイス。
  12. 請求項1乃至10いずれかに記載の電子デバイスにおいて、前記第一の基材の前記裏面が研磨処理面であることを特徴とする電子デバイス。
  13. 請求項1乃至12いずれかに記載の電子デバイスにおいて、前記第二の基材の形状がフィルム状であることを特徴とする電子デバイス。
  14. 請求項1乃至13いずれかに記載の電子デバイスにおいて、前記第二の基材がフレキシブル基板であることを特徴とする電子デバイス。
  15. 請求項1乃至14いずれかに記載の電子デバイスにおいて、
    少なくとも前記第二の基材および前記半導体素子が積層された積層構造物に70℃以上の加熱処理を与えることにより作製され、
    当該電子デバイスが一辺100mmの正方形を覆い隠す任意の形状を有しており、
    かつ、前記半導体素子の厚さが200μm以下であり、
    かつ、当該電子デバイスを、外力を与えずに平坦な面上に置いた時に、前記半導体素子の全領域から、前記第二の基材と反対側の方向へ伸ばした法線ベクトルが水平、または水平に対して上方に向いており、
    かつ、当該電子デバイスの最高点が前記平坦な面の表面から50mm以下であることを特徴とする電子デバイス。
  16. 請求項15に記載の電子デバイスから任意の形状に小さく切り出すことにより作製されたことを特徴とする電子デバイス。
  17. 請求項15または16に記載の電子デバイスにおいて、前記半導体素子が、酸化ケイ素または窒化ケイ素を主成分とする膜上に形成された薄膜シリコントランジスタ素子または薄膜ダイオード素子であることを特徴とする電子デバイス。
  18. 請求項17に記載の電子デバイスにおいて、酸化ケイ素または窒化ケイ素を主成分とする前記膜の厚さが、20nm以上200μm以下であることを特徴とする電子デバイス。
  19. 請求項17または18に記載の電子デバイスにおいて、酸化ケイ素または窒化ケイ素を主成分とする前記膜の、前記第二の基材に面する側の膜面の中心線平均粗さRaが1nm以上3μm以下であることを特徴とする電子デバイス。
  20. 請求項17乃至19いずれかに記載の電子デバイスにおいて、前記薄膜シリコントランジスタ素子または前記薄膜ダイオード素子が、表示装置用素子として用いられていることを特徴とする電子デバイス。
  21. 請求項15または16に記載の電子デバイスにおいて、前記半導体素子が、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、またはSOIウエハに形成されたことを特徴とする電子デバイス。
  22. 第一の基材上に半導体素子を形成する工程と、
    前記第一の基材の一部を前記半導体素子の設けられた面と反対側の面から除去し、前記第一の基材の厚さを減少させる工程と、
    前記第一の基材の前記半導体素子の設けられた面と反対側の面に第二の基材を接着し、電子デバイスを得る工程と、
    第二の基材を接着する前記工程の後、前記電子デバイスを加熱する工程と、
    を含み、
    第一の基材の厚さを減少させる前記工程は、前記第一の基材の前記半導体素子の設けられた面と反対側の面の中心線平均粗さRaを3μm以下とする工程を含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
  23. 請求項22に記載の電子デバイスの製造方法において、電子デバイスを加熱する前記工程は、当該電子デバイスを70℃以上の温度で加熱する工程を含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
  24. 請求項22または23に記載の電子デバイスの製造方法において、第一の基材の厚さを減少させる前記工程は、前記第一の基材をエッチング液に接触させつつ、前記エッチング液に超音波振動を与える工程を含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
  25. 請求項22または23に記載の電子デバイスの製造方法において、第一の基材の厚さを減少させる前記工程は、前記第一の基材の前記反対側の面を前記エッチング液の噴流に接触させる工程を含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
  26. 請求項24または25に記載の電子デバイスの製造方法において、前記第一の基材がガラスであり、前記エッチング液がフッ化水素酸を含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
  27. 請求項22または23に記載の電子デバイスの使用方法において、第一の基材の厚さを減少させる前記工程は、前記第一の基材を研磨する工程を含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
  28. 請求項22乃至27いずれかに記載の電子デバイスの製造方法において、第二の基材を接着する前記工程は、前記第一の基材と前記第二の基材との間に接着層を設ける工程を含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
  29. 請求項22乃至28いずれかに記載の電子デバイスの製造方法において、、第二の基材を接着する前記工程の前に、前記第一の基材の前記反対側の面または前記第二の基材の表面を洗浄する工程を含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
  30. 請求項22乃至28いずれかに記載の電子デバイスの製造方法において、第二の基材を接着する前記工程の前に、前記第一の基材の前記反対側の面または前記第二の基材の表面を活性化する工程を含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
  31. 請求項22乃至30いずれかに記載の電子デバイスの製造方法において、半導体素子を形成する前記工程の後、第一の基材の厚さを減少させる前記工程の前に、前記半導体素子上に保護層を設ける工程を含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
  32. 請求項31に記載の電子デバイスの製造方法において、第一の基材の厚さを減少させる前記工程の後、前記保護層を除去する工程を含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
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