JP2012064679A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】粘着材の耐熱性に関わらず高温での処理を行うことを可能とする半導体素子の製造方法を提供する。
【解決手段】酸化物半導体による薄膜トランジスタなどからなる半導体素子層1と、金属、ガラス、ポリマーなどの基板2と再剥離性有す粘着剤層3と支持材層4をこの順に積層させ、高温処理が必要な加熱工程の前で、基板2を粘着材層3から剥離し、半導体素子層1と基板2を加熱する。高温処理終了後、基板2を粘着材層3に再度積層する。
【選択図】図1
【解決手段】酸化物半導体による薄膜トランジスタなどからなる半導体素子層1と、金属、ガラス、ポリマーなどの基板2と再剥離性有す粘着剤層3と支持材層4をこの順に積層させ、高温処理が必要な加熱工程の前で、基板2を粘着材層3から剥離し、半導体素子層1と基板2を加熱する。高温処理終了後、基板2を粘着材層3に再度積層する。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体素子の製造方法に関し、特に支持材を用いる半導体素子の製造方法に関する。
半導体素子を有するディスプレイに対する需要が近年拡大している。半導体素子を有するディスプレイの製造において、半導体素子を有する基板のハンドリングを容易にするため、また製造中での寸法変動を抑えるために、ガラスや金属やセラミック等の硬質で寸法変動が小さい物質からなる支持材を基板に積層するということが一般に行われている。
支持材を基板に積層させる方法として、記載の基板と支持材の間に粘着材等を設ける方法がある(特許文献1)。
しかし、前記方法では、基板と支持材の両方に適している粘着材は耐熱性が低いため、高温での処理が行えなかった。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、粘着材の耐熱性に関わらず高温での処理を行うことを可能とする半導体素子の製造方法の提供を目的とするものである。
本発明は、半導体を製造する方法において、半導体素子層と基板と粘着層と支持材層をこの順に積層させた積層体を作製する工程と、前記基板を前記粘着材層から剥離する工程と、前記半導体素子層と前記基板を加熱する工程と、前記基板を前記粘着材層に積層する工程と、を有することを特徴とする半導体の製造方法を提供するものである。
このような製造方法によれば、粘着材の耐熱性に関わらず、基板を高温で処理することができる。
また本発明は、基板がフレキシブル性を有することを特徴とする半導体の製造方法を提供するものである。
このような製造方法によれば、ガラス等の高価な材料ではなくポリマーやプラスチック等の安価な材料を用いることになるので、安価に半導体素子を製造することができる。
また本発明は、半導体が酸化物半導体であることを特徴とする半導体の製造方法を提供するものである。
このような製造方法によれば、シリコン等の高価な材料ではなく酸化物や有機物等の安価な材料を用いることになるので、安価に半導体素子を製造することができる。
本発明に係る半導体素子の製造方法では、加熱工程のときに、半導体素子層と基板と粘着層と支持材層がこの順に積層している積層体の前記基板を前記粘着材から剥離することによって、粘着材の耐熱性に関わらず基板を高温で処理することが可能となる。
〔第一実施形態〕
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。まず、基板2に粘着材3を積層させ、粘着材3に支持材4を積層させた積層体5を作製する(図1)。前記基板2上の半導体素子1は、形成前でも、形成中であっても良い。半導体素子1の加熱工程の前で、前記基板2と前記粘着材3を剥離する(図2)。次に、前記基板2を加熱する(図3)。前記基板2の加熱後、再び前記基板2と前記粘着材3を積層する(図4)。なお、図1〜4のように半導体素子1は、基板2上に形成する。
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。まず、基板2に粘着材3を積層させ、粘着材3に支持材4を積層させた積層体5を作製する(図1)。前記基板2上の半導体素子1は、形成前でも、形成中であっても良い。半導体素子1の加熱工程の前で、前記基板2と前記粘着材3を剥離する(図2)。次に、前記基板2を加熱する(図3)。前記基板2の加熱後、再び前記基板2と前記粘着材3を積層する(図4)。なお、図1〜4のように半導体素子1は、基板2上に形成する。
(半導体素子)
半導体素子1は、広く知られて一般的である方法により基板2上に積層される。基板2上への半導体素子1の積層は、様々な工程において製造中のハンドリングを容易にする支持材4を利用できるという点から粘着材3と支持材4を積層した後が特に好ましいが、基板2に粘着材3を積層する前後、粘着材3に支持材4を積層する前後等どのような段階のときでもよく、半導体の積層を前記段階のいくつかの段階で分割して行ってもよい。
半導体素子1は、広く知られて一般的である方法により基板2上に積層される。基板2上への半導体素子1の積層は、様々な工程において製造中のハンドリングを容易にする支持材4を利用できるという点から粘着材3と支持材4を積層した後が特に好ましいが、基板2に粘着材3を積層する前後、粘着材3に支持材4を積層する前後等どのような段階のときでもよく、半導体の積層を前記段階のいくつかの段階で分割して行ってもよい。
基板2上の半導体素子1は、トランジスタやダイオードが好ましいが、より好ましくは薄膜トランジスタが良い。また、基板2上の半導体素子1は、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、半導体から基本的に構成されているが、パッシベーション層等が設けられていてもよい。また、基板2上の半導体素子1は、ボトムゲート・ボトムコンタクト型構造、ボトムゲート・トップコンタクト型構造、トップゲート型構造の三つの構造のうちいずれか一つの構造を有する。ボトムゲート・ボトムコンタクト型構造は、基板2上にゲート電極が形成され、前記ゲート電極を覆うようにゲート絶縁膜が形成され、前記ゲート絶縁膜を覆うように半導体が形成され、前記半導体上にソース電極、ドレイン電極が互いに接触しないように形成されている構造である。ボトムゲート・トップコンタクト型構造は、基板2上にゲート電極が形成され、前記ゲート電極を覆うようにゲート絶縁膜が形成され、前記絶縁膜上にソース電極とドレイン電極が互いに接触しないように形成され、前記ソース電極と前記ドレイン電極の間隙を覆うように半導体が形成されている構造である。トップゲート型構造は、基板2上にソース電極とドレイン電極が互いに接触しないように形成され、前記ソース電極上と前記ドレイン電極上かつ前記ソース電極−前記ドレイン電極の間隙を覆うように半導体が形成され、前記半導体上にゲート絶縁膜が形成され、前記ゲート絶縁膜上にゲート電極が形成されている構造である。前記三つの構造は基本的な構造であり、例えばパッシベーション層等が設けられていてもよい。
半導体は、アモルファスシリコンの半導体や多結晶シリコンの半導体や酸化物半導体や有機半導体が好適である。とりわけ、酸化物半導体や有機半導体が好ましい。半導体として酸化物半導体や有機半導体を用いることが好ましいのは製造工程において300度以下の加熱工程しか無いため、可撓性を有する基板を用い易くなるためである。
(基板)
基板2の材質は、ステンレスやアルミニウムや銅等の金属、ガラス、液晶ポリマーやポリカーボネート等のポリマーが好適である。例えばポリマーは、ポリイミド、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、ポリエーテルサルフォン等が挙げられるが、耐熱性や絶縁性などからポリイミドがより好ましい。基板2の大きさは特に限定されない。基板2の厚さは、可撓性を有する基板2であるならば、可撓性を効果的に利用できる0.1mm以下が好適であるが、基板2の材質やハンドリングのしやすさやコスト等によって変わってくるため特に限定されない。
基板2の材質は、ステンレスやアルミニウムや銅等の金属、ガラス、液晶ポリマーやポリカーボネート等のポリマーが好適である。例えばポリマーは、ポリイミド、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、ポリエーテルサルフォン等が挙げられるが、耐熱性や絶縁性などからポリイミドがより好ましい。基板2の大きさは特に限定されない。基板2の厚さは、可撓性を有する基板2であるならば、可撓性を効果的に利用できる0.1mm以下が好適であるが、基板2の材質やハンドリングのしやすさやコスト等によって変わってくるため特に限定されない。
(粘着材)
粘着材3は、再剥離性を有していればどのようなものでも良い。具体的には、シリコン系接着材、セラミック系接着材、アルミニウム系接着材、フェノール樹脂系接着材、ユリア樹脂系接着材、アミノ樹脂系接着材、メラミン樹脂系接着材、不飽和ポリエステル樹脂系接着材、エポキシ樹脂系接着材、ジアリルフタレート樹脂系接着材が好適である。
粘着材3は、再剥離性を有していればどのようなものでも良い。具体的には、シリコン系接着材、セラミック系接着材、アルミニウム系接着材、フェノール樹脂系接着材、ユリア樹脂系接着材、アミノ樹脂系接着材、メラミン樹脂系接着材、不飽和ポリエステル樹脂系接着材、エポキシ樹脂系接着材、ジアリルフタレート樹脂系接着材が好適である。
粘着材3を積層する範囲は、基板2を堅牢に固定できるため、基板2と同じ大きさがよい。
(支持材)
支持材4の材質は、ガラス、金属(ステンレスなど)、セラミック等が好適である。支持材4の大きさは、基板2を支える安定性が良くなるため、基板2と同等程度が好適であるが、特に限定されない。支持材4の厚さは、支持材4の可撓性を抑えるために0.5mm以下であることが好適であるが、支持材4の材質やハンドリングのしやすさやコスト等によって変わってくるため特に限定されない。
支持材4の材質は、ガラス、金属(ステンレスなど)、セラミック等が好適である。支持材4の大きさは、基板2を支える安定性が良くなるため、基板2と同等程度が好適であるが、特に限定されない。支持材4の厚さは、支持材4の可撓性を抑えるために0.5mm以下であることが好適であるが、支持材4の材質やハンドリングのしやすさやコスト等によって変わってくるため特に限定されない。
(剥離)
基板2を粘着材3から剥離するのは、外部から剥離する力を加えることによって物理的に行う。剥離を物理的に行うことによって、短時間で剥離ができ、かつ、半導体素子1や基板2の損傷を防ぐことができる。薬品等で化学的に剥離をすると、薬品の浸透までに多くの時間がかかる。また、薬品が飛び散り、半導体素子1や基板2が損傷する可能性がある。
基板2を粘着材3から剥離するのは、外部から剥離する力を加えることによって物理的に行う。剥離を物理的に行うことによって、短時間で剥離ができ、かつ、半導体素子1や基板2の損傷を防ぐことができる。薬品等で化学的に剥離をすると、薬品の浸透までに多くの時間がかかる。また、薬品が飛び散り、半導体素子1や基板2が損傷する可能性がある。
また、半導体素子層が基板2上にあるという構成によって、半導体素子層を粘着材3から剥離するのではなく、基板2を粘着材3から剥離することは、物理的な剥離の場合でも化学的な剥離場合でも基板2が半導体素子層を保護するため、半導体素子層の損傷を防ぐ効果がある。
(加熱)
加熱温度は、200℃以上の粘着基材の耐熱温度よりも高い温度であることが好適である。また、基板2がフレキシブル基板2の場合には、基板2の耐熱性が高くないため300℃以下で加熱することが好ましい。
加熱温度は、200℃以上の粘着基材の耐熱温度よりも高い温度であることが好適である。また、基板2がフレキシブル基板2の場合には、基板2の耐熱性が高くないため300℃以下で加熱することが好ましい。
以上で説明したようにな第一実施形態によれば、加熱工程のときに、半導体素子1層と基板2と粘着層と支持材層がこの順に積層している積層体5の前記基板2を前記粘着材3から剥離することによって、粘着材3の耐熱性に関わらず基板2を高温で処理することが可能となる。
[実施例1]
一辺150mmの正方形のガラス基板上に微粘着フィルム(ソマール社製 ソマタックWA)を積層した。その後一辺150mmの正方形のSUS板を支持材として、基板と支持材の各中心を合わせながら粘着材を介して張り付けた。その後、一般的な方法によって酸化物半導体素子を形成して、加熱工程の前で、人の手によって基板と粘着材を剥がした。基板を加熱炉に入れて、300℃、1時間加熱したあと、加熱炉から取り出した。
一辺150mmの正方形のガラス基板上に微粘着フィルム(ソマール社製 ソマタックWA)を積層した。その後一辺150mmの正方形のSUS板を支持材として、基板と支持材の各中心を合わせながら粘着材を介して張り付けた。その後、一般的な方法によって酸化物半導体素子を形成して、加熱工程の前で、人の手によって基板と粘着材を剥がした。基板を加熱炉に入れて、300℃、1時間加熱したあと、加熱炉から取り出した。
[実施例2]
一辺150mmの正方形のポリイミド基板上に微粘着フィルム(ソマール社製 ソマタックWA)を積層した。その後一辺150mmの正方形のSUS板を支持材として、基板と支持材の各中心を合わせながら粘着材を介して張り付けた。その後、一般的な方法によって酸化物半導体素子を形成して、加熱工程の前で、人の手によって基板と粘着材を剥がした。基板を加熱炉に入れて、300℃、1時間加熱したあと、加熱炉から取り出した
一辺150mmの正方形のポリイミド基板上に微粘着フィルム(ソマール社製 ソマタックWA)を積層した。その後一辺150mmの正方形のSUS板を支持材として、基板と支持材の各中心を合わせながら粘着材を介して張り付けた。その後、一般的な方法によって酸化物半導体素子を形成して、加熱工程の前で、人の手によって基板と粘着材を剥がした。基板を加熱炉に入れて、300℃、1時間加熱したあと、加熱炉から取り出した
1… 半導体素子
2… 基板
3… 粘着材
4… 支持材
5… 積層体
2… 基板
3… 粘着材
4… 支持材
5… 積層体
Claims (3)
- 半導体を製造する方法において、
半導体素子層と基板と粘着層と支持材層をこの順に積層させた積層体を作製する工程と、
前記基板を前記粘着材層から剥離する工程と、
前記半導体素子層と前記基板をを加熱する工程と、
前記基板を前記粘着材層に積層する工程と、
を有することを特徴とする半導体の製造方法。 - 請求項1において、基板がフレキシブル性を有することを特徴とする半導体の製造方法。
- 請求項1、2において、半導体が酸化物半導体であることを特徴とする半導体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010206256A JP2012064679A (ja) | 2010-09-15 | 2010-09-15 | 半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010206256A JP2012064679A (ja) | 2010-09-15 | 2010-09-15 | 半導体素子の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012064679A true JP2012064679A (ja) | 2012-03-29 |
Family
ID=46060109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2010206256A Withdrawn JP2012064679A (ja) | 2010-09-15 | 2010-09-15 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2012064679A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014175463A (ja) * | 2013-03-08 | 2014-09-22 | Fujifilm Corp | 薄膜トランジスタを備えた半導体装置の製造方法 |
-
2010
- 2010-09-15 JP JP2010206256A patent/JP2012064679A/ja not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014175463A (ja) * | 2013-03-08 | 2014-09-22 | Fujifilm Corp | 薄膜トランジスタを備えた半導体装置の製造方法 |
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