JP2009231533A - Peeling method, peeling apparatus and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
【課題】剥離を容易に行うことができる剥離方法を提供する。また、剥離精度を向上させることにより、装置の製造歩留まりを向上させる。
【解決手段】本発明に係る剥離方法は、剥離層(3)とその上部に形成された半導体素子(55)とを有する第1基板(S1)と、前記第1基板の前記半導体素子形成面と接着層(18)を介して接合された第2基板(S2)とを有する積層基板(S)の剥離方法であって、負圧状態下で、前記積層基板の前記剥離層(3)の層内又は界面から前記第1基板と前記第2基板とを剥離する。かかる方法によれば、負圧状態下で、前記第1基板と前記第2基板とを剥離することにより、剥離層の層内又は界面の隙間が膨張し、剥離を容易に行うことができる。
【選択図】図4A peeling method capable of easily peeling is provided. Moreover, the manufacturing yield of the apparatus is improved by improving the peeling accuracy.
A peeling method according to the present invention includes a first substrate (S1) having a peeling layer (3) and a semiconductor element (55) formed thereon, and the semiconductor element forming surface of the first substrate. And a second substrate (S2) bonded via an adhesive layer (18), the method for peeling the laminated substrate (S), wherein the peeling layer (3) of the laminated substrate is removed under a negative pressure condition. The first substrate and the second substrate are peeled off from the layer or from the interface. According to such a method, by peeling the first substrate and the second substrate under a negative pressure state, a gap in the layer of the peeling layer or the interface expands, and peeling can be easily performed.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、剥離方法、剥離装置および半導体装置の製造方法に関し、特に、転写工程で用いられる基板間の剥離技術に関する。 The present invention relates to a peeling method, a peeling apparatus, and a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a technique for peeling between substrates used in a transfer process.
近年、液晶装置などの電気光学装置の開発において、装置の小型化や軽量化に加え、可撓性や耐衝撃性を図れることからフレキシブル基板の採用が検討されている。 In recent years, in the development of electro-optical devices such as liquid crystal devices, the use of flexible substrates has been studied because of the flexibility and impact resistance in addition to the reduction in size and weight of the devices.
このようなフレキシブル基板は、耐熱性や、耐溶剤性が無機ガラス基板に比べて劣るため、フレキシブル基板上に直接半導体素子を形成することが困難であった。また、可撓性があるため、製造工程中のハンドリングにも工夫が必用であった。 Since such a flexible substrate is inferior in heat resistance and solvent resistance to an inorganic glass substrate, it is difficult to directly form a semiconductor element on the flexible substrate. In addition, due to its flexibility, it was necessary to devise handling during the manufacturing process.
そこで、ガラス基板上に形成された半導体素子をフレキシブル基板に転写する技術が採用されている。 Therefore, a technique for transferring a semiconductor element formed on a glass substrate to a flexible substrate is employed.
例えば、下記特許文献1〜3には、予め転写元基板上に剥離層を介して薄膜トランジスタなどの被転写層を形成しておき、被転写層を転写先基板に接合した後、剥離層に光照射等を行って分離を生じさせることにより、被転写体を転写先基板に転写する技術が開示されている。
For example, in the following
また、下記特許文献4には、転写元基板と転写先基板との剥離技術に関する記載がある。
上記転写技術は、各種電子機器の用途や利便性に応じ薄膜トランジスタ等の半導体素子を任意の基板上に形成し得る技術として注目されているものの、剥離技術については、基板間に単に応力を加えることにより物理的に引き剥がすものが多かった。 Although the above transfer technology is attracting attention as a technology that can form a semiconductor element such as a thin film transistor on an arbitrary substrate in accordance with the use and convenience of various electronic devices, the peeling technology simply applies stress between the substrates. There were many things that physically peeled off.
しかしながら、過度に応力を加えると、被転写層や転写先基板が破損し、歩留まりが低下してしまう。特に、フレキシブル基板を転写先基板とする場合には、応力が加わり易く、有効な剥離技術の検討が望まれる。 However, if stress is applied excessively, the transferred layer and the transfer destination substrate are damaged, and the yield decreases. In particular, when a flexible substrate is used as a transfer destination substrate, stress is easily applied, and an examination of an effective peeling technique is desired.
本発明に係る具体的態様は、剥離を容易に行うことができる剥離方法を提供することを目的とする。また、剥離精度を向上させることにより、装置の製造歩留まりを向上させることを目的とする。 The specific aspect which concerns on this invention aims at providing the peeling method which can perform peeling easily. Moreover, it aims at improving the manufacture yield of an apparatus by improving peeling precision.
本発明に係る剥離方法は、剥離層とその上部に形成された半導体素子とを有する第1基板と、前記第1基板の前記半導体素子形成面と接着層を介して接合された第2基板と、を有する積層基板の剥離方法であって、負圧状態下で、前記積層基板の前記剥離層の層内又は界面から前記第1基板と前記第2基板とを剥離することを特徴とする。 A peeling method according to the present invention includes a first substrate having a peeling layer and a semiconductor element formed thereon, a second substrate bonded to the semiconductor element forming surface of the first substrate via an adhesive layer, A method for peeling a laminated substrate comprising: separating the first substrate and the second substrate from a layer or an interface of the peeling layer of the laminated substrate under a negative pressure state.
かかる方法によれば、負圧(大気より減圧)状態下で、前記第1基板と前記第2基板とを剥離することにより、剥離層の層内又は界面の隙間が膨張し、剥離を容易に行うことができる。 According to such a method, peeling between the first substrate and the second substrate under a negative pressure (depressurized from the atmosphere) expands a gap in the layer of the peeling layer or at the interface, thereby facilitating peeling. It can be carried out.
前記負圧状態下は、真空状態下であることが好ましい。真空度が高ければ、剥離層の層内又は界面の隙間がより膨張するため、剥離をより容易に行うことができる。 The negative pressure state is preferably a vacuum state. If the degree of vacuum is high, the gap between the layers of the release layer or the interface expands more, and thus the release can be performed more easily.
前記第1基板と前記第2基板との剥離は、前記積層基板の前記剥離層内に、刃状体を差し込むことにより行われる。このように、刃状体を差し込むことにより亀裂が生じ、当該亀裂が膨張することによりさらに剥離を容易に行うことができる。 Peeling between the first substrate and the second substrate is performed by inserting a blade-like body into the release layer of the laminated substrate. In this manner, a crack is generated by inserting the blade-like body, and peeling can be further easily performed by expanding the crack.
本発明に係る剥離装置は、剥離層とその上部に形成された半導体素子とを有する第1基板と、前記第1基板の前記半導体素子形成面と接着層を介して接合された第2基板と、を有する積層基板の剥離装置であって、前記積層基板が処理される処理室と、前記処理室を負圧状態とするポンプと、を有する。 A peeling apparatus according to the present invention includes a first substrate having a peeling layer and a semiconductor element formed thereon, a second substrate bonded to the semiconductor element forming surface of the first substrate via an adhesive layer, And a processing chamber in which the multilayer substrate is processed, and a pump that puts the processing chamber in a negative pressure state.
かかる構成によれば、負圧状態の処理室内で剥離を行うことができ、剥離層の層内又は界面の隙間を膨張させることができるので、剥離を容易に行うことができる。 According to such a configuration, peeling can be performed in a processing chamber in a negative pressure state, and a gap between the layers of the peeling layer or the interface can be expanded, so that peeling can be easily performed.
前記処理室内に、前記積層基板の前記剥離層内に差し込まれる刃状体を有する。このように、刃状体を差し込むことにより亀裂が生じ、当該亀裂が膨張することによりさらに剥離を容易に行うことができる。 A blade-like body inserted into the release layer of the laminated substrate is provided in the processing chamber. In this manner, a crack is generated by inserting the blade-like body, and peeling can be further easily performed by expanding the crack.
前記刃状体に前記積層基板の厚さ方向の力を加える応力印加手段を有する。このように、刃状体を用いて、前記積層基板の厚さ方向の力を与えることによりさらに剥離を容易に行うことができる。 Stress applying means for applying a force in the thickness direction of the laminated substrate to the blade-like body is provided. Thus, peeling can be further easily performed by applying a force in the thickness direction of the laminated substrate using the blade-like body.
本発明に係る半導体装置の製造方法は、第1基板上に剥離層を形成する工程と、前記剥離層上に半導体素子を形成する工程と、前記第1基板の前記半導体素子の形成面と第2基板とを、接着層を介して接合し、積層基板を形成する工程と、負圧状態下で、前記剥離層の層内又は界面から前記第1基板と前記第2基板とを剥離する工程と、
を有する。
The method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a release layer on a first substrate, a step of forming a semiconductor element on the release layer, a formation surface of the semiconductor element on the first substrate, A step of joining two substrates through an adhesive layer to form a laminated substrate, and a step of separating the first substrate and the second substrate from the layer or interface of the release layer under a negative pressure state. When,
Have
かかる方法によれば、負圧状態下で、前記第1基板と前記第2基板とを剥離することにより、剥離層の層内又は界面の隙間が膨張し、剥離を容易に行うことができる。また、積層基板に加わる物理的応力を加えない、又は、加える応力が小さくても上記隙間が膨張により剥離を容易に行うことができるため、第1、第2基板又は半導体素子の損傷を低減でき、装置の製造歩留まりを向上させることができる。 According to this method, by peeling the first substrate and the second substrate under a negative pressure state, the gap in the layer of the peeling layer or the interface expands, and peeling can be easily performed. In addition, physical stress applied to the laminated substrate is not applied, or even if the applied stress is small, the gap can be easily peeled due to expansion, so that damage to the first and second substrates or the semiconductor element can be reduced. The manufacturing yield of the device can be improved.
前記第1基板と前記第2基板とを剥離する工程は、前記積層基板の前記剥離層内に、刃状体を差し込み、前記刃状体に前記積層基板の厚さ方向に力を加えることにより行われる。刃状体を差し込むことにより亀裂が生じ、当該亀裂が膨張することによりさらに剥離を容易に行うことができる。また、前記積層基板の厚さ方向の力を与えることによりさらに剥離を容易に行うことができる。 The step of peeling the first substrate and the second substrate is performed by inserting a blade-like body into the release layer of the laminated substrate and applying a force to the blade-like body in the thickness direction of the laminated substrate. Done. A crack is generated by inserting the blade-like body, and peeling can be further easily performed by expanding the crack. Further, peeling can be further easily performed by applying a force in the thickness direction of the laminated substrate.
例えば、前記第1基板と前記第2基板とを剥離する工程の前に、前記剥離層に、レーザ光を照射することにより、前記剥離層をアブレーションさせる工程を有する。このように、アブレーションにより、剥離層中または剥離層界面において多数の微小な気泡(空間)を形成した後、剥離を行なってもよい。 For example, before the step of peeling the first substrate and the second substrate, there is a step of ablating the release layer by irradiating the release layer with laser light. As described above, after a large number of minute bubbles (spaces) are formed in the peeling layer or at the peeling layer interface by ablation, peeling may be performed.
以下、本発明における実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一の機能を有するものには同一もしくは関連の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same or related code | symbol is attached | subjected to what has the same function, and the repeated description is abbreviate | omitted.
(1)転写工程(半導体装置の製造工程)
図1〜図3は、本実施の形態の半導体素子の転写工程を示す断面図である。これらの図面を参照しながら転写工程、即ち、第1基板S1に形成された半導体素子を第2基板S2に転写し、さらに、第3基板S3に転写する工程について説明する。ここでは、半導体素子として薄膜トランジスタ(TFT: thin film transistor)を例示し、説明する。
(1) Transfer process (semiconductor device manufacturing process)
1 to 3 are cross-sectional views showing a transfer process of the semiconductor element of the present embodiment. The transfer process, that is, the process of transferring the semiconductor element formed on the first substrate S1 to the second substrate S2 and further transferring to the third substrate S3 will be described with reference to these drawings. Here, a thin film transistor (TFT) is illustrated and described as a semiconductor element.
(TFT形成工程)
図1(A)に示すように、第1基板S1上に剥離層3を形成する。第1基板S1の条件としては、以降のTFT(素子)の形成工程の各処理に耐え得る基板であれば特に制限はないが、例えば、ガラス基板を、第1基板S1として用いることができる。
(TFT formation process)
As shown in FIG. 1A, a
次いで、第1基板S1上に、剥離層(分離層、犠牲層、接着・剥離層)3として、アモルファスシリコン膜をCVD(chemical vapor deposition、化学気相成長)法により形成する。剥離層3として、シリコン酸化膜、無機薄膜の他、ポリエチレンやポリプロピレンなどの有機高分子材料などを用いてもよい。また、単層のみならず複数層としてもよい。
Next, an amorphous silicon film is formed as a peeling layer (separation layer, sacrificial layer, adhesion / peeling layer) 3 on the first substrate S1 by a CVD (chemical vapor deposition) method. As the
次いで、剥離層3上にTFTを形成する。TFTの形成工程に特に限定はないが、以下の工程によりTFTを形成することができる。
Next, a TFT is formed on the
図1(B)に示すように、剥離層3上に下地保護膜5として例えば酸化シリコン膜をCVD法により形成し、さらに、その上部に半導体層7として例えばアモルファスシリコン膜をCVD法により形成する。次いで、この膜にレーザー照射することにより結晶化させ多結晶シリコン膜とする。この後、半導体膜7をパターニングし、島状の半導体膜7を形成し、半導体膜7上にゲート絶縁膜9として例えば酸化シリコン膜をCVD法で形成する。次いで、ゲート絶縁膜9上にゲート電極11として、例えばアルミニウム(Al)膜等をスパッタリング法により形成し、パターニングする。次いで、ゲート電極11をマスクに不純物イオンとして、例えば、ボロン(B)もしくはリン(P)等の不純物をイオン打ち込みすることによりソース、ドレイン領域7a、7bを形成する。以上の工程によりTFTが形成される。
As shown in FIG. 1B, a silicon oxide film, for example, is formed as a base
次いで、図1(C)に示すように、ゲート電極11上に層間絶縁膜13として例えば酸化シリコン膜をCVD法で形成し、ソース、ドレイン領域7a、7b上の層間絶縁膜13をエッチング等することによりコンタクトホールを形成する。次いで、コンタクトホール内を含む層間絶縁膜13上に導電性膜として例えばAl膜をスパッタリング法により堆積し、パターニングすることにより、ソース、ドレイン引き出し配線15a、15bを形成する。
Next, as shown in FIG. 1C, for example, a silicon oxide film is formed as an
次いで、ソース、ドレイン引き出し配線15a、15b上に保護膜17として例えば酸化シリコン膜を例えばCVD法で形成する。なお、導電性膜の堆積、パターニングおよび層間絶縁膜の堆積を繰り返すことによってソース、ドレイン引き出し配線15a、15b上に多層配線を形成してもよい。
Next, for example, a silicon oxide film is formed as the
(第1転写工程)
1)第1接合工程
以上の工程で形成されたTFTや配線を第2基板S2に転写する。この転写を第1転写(中間転写、仮転写)という。第2基板S2の条件としては、以降の工程に耐え得る基板であれば良く、例えば、第1基板S1と同じ素材の基板(例えばガラス基板)を用いても良い。
(First transfer process)
1) First bonding step The TFT and wiring formed in the above steps are transferred to the second substrate S2. This transfer is called first transfer (intermediate transfer, temporary transfer). The condition of the second substrate S2 may be any substrate that can withstand the subsequent processes. For example, a substrate (for example, a glass substrate) made of the same material as the first substrate S1 may be used.
図2(A)に示すように、第1基板S1の保護膜17上に接着剤(仮接着剤)18を形成する。この接着剤18は、例えば、熱硬化型接着剤や光硬化型接着剤よりなる。この接着剤18上に、剥離層19として例えばアモルファスシリコン膜がCVD法により形成された第2基板S2を接合(接着)する。
As shown in FIG. 2A, an adhesive (temporary adhesive) 18 is formed on the
2)第1剥離工程
次いで、図2(A)に示すように、第1基板S1側から剥離層3にレーザー光を照射し、アブレーションを生じさせることにより、剥離層3の内部、もしくは他の膜との界面において亀裂など、接着力の低下した部分を生じさせる。アブレーションとは、照射光を吸収した材料層が、化学的または熱的に励起され、その表面や内部において材料層の溶融や気化が生じる現象をいう。よって、材料層の表面(界面)や内部に微小な気泡(空間)が多数生じ、これが接着力を弱め、また、亀裂となる。
2) First peeling step Next, as shown in FIG. 2 (A), the
なお、この際、剥離層19にレーザー光の影響を与えないように、レーザー光の焦点を調整する。なお、剥離層3と剥離層19との間にレーザー光を透過させない膜(もしくはレーザー光の強度を低減させる膜)が用いられている場合には、上記調整は必要ない。
At this time, the focus of the laser beam is adjusted so that the
次いで、図2(B)に示すように、第2基板S2側を下側とし、第1基板S1を剥離する。次いで、第2基板S2の表面に残存する剥離層3の残渣をエッチング等により除去する。以上の工程により、第1転写工程が終了する。この際、図2(B)に示すように、第2基板S2上には、TFT(T)や配線(15a、15b)が逆向きに転写されている。
Next, as shown in FIG. 2B, the first substrate S1 is peeled off with the second substrate S2 side as the lower side. Next, the residue of the
(第2転写工程)
1)第2接合工程
次いで、第2基板S2上のTFTや配線を第3基板S3に第2転写(最終転写)する。第3基板S3は、例えばポリイミドやポリエステル、ポリカーボネイト、ポリエーテルサルフォン、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等のプラスチック基板または、粘土が主成分であり層状の結晶構造を持った珪酸塩鉱物、有機無機複合基板、金属基板等よりなるフレキシブル基板である。かかる基板は、軽量でかつ安価であり、また、応力にも強いことから多様性がある。
(Second transfer process)
1) Second Bonding Step Next, the TFT and the wiring on the second substrate S2 are second transferred (final transfer) to the third substrate S3. The third substrate S3 is, for example, a plastic substrate such as polyimide, polyester, polycarbonate, polyethersulfone, polyethylene terephthalate, or polyethylene naphthalate, or a silicate mineral having a layered crystal structure and an organic / inorganic composite. A flexible substrate made of a substrate, a metal substrate, or the like. Such substrates are diverse because they are lightweight and inexpensive, and are also resistant to stress.
まず、図3(A)に示すように、第2基板S2の下地保護膜5上に、永久接着剤21として例えば熱硬化型接着剤、光硬化型接着剤等を形成する。次いで、永久接着剤21上に第3基板S3を接合(接着)する。
First, as shown in FIG. 3A, a thermosetting adhesive, a photocurable adhesive, or the like is formed as the
2)第2剥離工程
次いで、図3(B)に示すように、第2基板S2側から剥離層19にレーザー光を照射し、アブレーションを生じさせることにより、剥離層19の内部、もしくは他の膜との界面において亀裂を生じさせる。
2) Second peeling step Next, as shown in FIG. 3 (B), the
次いで、第2基板S2の表面に残存する剥離層19の残渣や接着剤18をエッチング等により除去し、第2転写が終了する。
Next, the residue of the
なお、上記TFTは、半導体素子の一例であり、各種半導体素子を上記転写工程により所望の基板上に形成することができる。 The TFT is an example of a semiconductor element, and various semiconductor elements can be formed on a desired substrate by the transfer process.
このように、上記転写技術を用いれば、製造条件の異なる複数種類の半導体素子をそれぞれ最適な条件で転写元基板(S1,S2)に形成した後、転写先基板(S3)へ移動させることにより所望の電子デバイスを製造することができる。 As described above, by using the transfer technique, a plurality of types of semiconductor elements having different manufacturing conditions are formed on the transfer source substrate (S1, S2) under optimum conditions, and then moved to the transfer destination substrate (S3). A desired electronic device can be manufactured.
(2)剥離方法および剥離装置
次いで、上記第1、第2剥離工程で用いられる剥離方法および剥離装置について詳細に説明する。図4は、本実施の形態の剥離方法および剥離装置を示す断面図である。
(2) Peeling method and peeling device Next, the peeling method and peeling device used in the first and second peeling steps will be described in detail. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the peeling method and the peeling apparatus of the present embodiment.
当該剥離装置は、図4(A)に示すように、減圧チャンバ(減圧処理室)50で覆われ、真空ポンプ53によりその内部を負圧状態に調整できる構成となっている。
As shown in FIG. 4A, the peeling apparatus is covered with a decompression chamber (decompression treatment chamber) 50 and can be adjusted to a negative pressure state by a
減圧チャンバ50内には、基板搭載用のステージ(固定板)51および剥離手段を構成する刃状体57が内蔵されている。例えば、ステージ51は、機械的な固定機構を有し、下側の基板(ここでは、第2基板S2)を固定する。固定する手段に限定はないが、例えば、下側の基板をステージ51から突出させた鉤状の部材で第2基板S2の周囲を固定してもよい。また、静電チャックなどを用いて固定してもよい。
In the
また、刃状体57は、例えば、その断面が略L字状の金属部材からなり、水平方向の先端部が尖った形状となっている。図4(B)に示すように、刃状体57の幅は、例えば、積層基板の一辺の1/3以上であり、剥離後において上側の基板(ここでは、第1基板S1)を保持できる構成となっている。
Further, the blade-
また、この刃状体57には、積層基板Sの厚さ方向(剥離方向、固定基板と逆側の基板方向、図4(A)では、図中上方向)の力(応力)が加わっている。この応力印加機構59に限定はないが、例えば、図4(A)に示すように、刃状体57に接続された滑車59bおよび重り59aを有するよう構成することができる。
Further, a force (stress) in the thickness direction of the laminated substrate S (the peeling direction, the substrate direction opposite to the fixed substrate, and the upward direction in FIG. 4A) is applied to the
例えば、第1基板S1および第2基板S1の積層基板(図2(A)参照)Sをステージ(固定板)51上に搭載し、固定する。なお、ここでは、TFTなどの半導体素子の詳細な構成を省略し、TFTなどの半導体素子が形成されている層を転写層55で示す。
For example, the laminated substrate (see FIG. 2A) S of the first substrate S1 and the second substrate S1 is mounted on the stage (fixed plate) 51 and fixed. Here, a detailed configuration of a semiconductor element such as a TFT is omitted, and a layer in which the semiconductor element such as a TFT is formed is indicated by a
次いで、減圧チャンバ50内の空気を、真空ポンプ53により減圧し、その内部を負圧状態とする。次いで、積層基板Sの剥離層3に、刃状体57を差し込み、刃状体57により第1基板S1を上側に引き上げることにより、第1基板S1を剥離する。
Subsequently, the air in the
ここで、前述したとおり、減圧チャンバ50内は負圧状態である。一方、減圧チャンバ50内に搬送される前段階においては、大気中で処理されている。よって、前述したように、アブレーションにより生じた剥離層3の表面(界面)や内部に生じた多数の微小な気泡(空間)が、膨張し、それぞれが連結し、大きな亀裂となる。
Here, as described above, the inside of the
したがって、刃状体57を僅かに上方に引き上げるだけで第1基板S1を容易に剥離することができ、剥離精度を向上させることができる。また、装置の製造歩留まりを向上させることができる。
Therefore, the first substrate S1 can be easily peeled off by simply lifting the blade-
即ち、第1基板S1と第2基板S2の界面である剥離層3においては、接触する層間にリンギング(密着)現象が生じ、これらの層間においては、大気より若干減圧状態となっていることが考察される。
That is, in the
そこで、本実施の形態においては、減圧チャンバ50内をさらに減圧(負圧)状態とすることで、上記層間に位置する隙間(気泡、空間、亀裂)を膨張させ、基板に加わる応力を小さくしつつ剥離を実現するものである。 Therefore, in the present embodiment, by further reducing the pressure in the decompression chamber 50 (negative pressure), gaps (bubbles, spaces, cracks) located between the layers are expanded, and the stress applied to the substrate is reduced. In this way, peeling is realized.
負圧(減圧)の程度については、より小さい圧力であることが望ましいが、例えば、10-1Pa以上10-2Pa以下の程度の真空は、ロータリーポンプで手軽に得ることができ、装置コストを低減できる。上記負圧以下の真空を用いてもよい。なお、大気圧は、1atm=1.01325×105Pa=760Torrである。 As for the degree of negative pressure (reduced pressure), it is desirable that the pressure is smaller. However, for example, a vacuum of about 10 −1 Pa to 10 −2 Pa can be easily obtained with a rotary pump, and the apparatus cost is low. Can be reduced. You may use the vacuum below the said negative pressure. The atmospheric pressure is 1 atm = 1.01325 × 10 5 Pa = 760 Torr.
なお、上記実施の形態においては、積層基板Sをステージ51上に固定したが、負圧状態が大きければ(真空度が高ければ)、下側の基板(ここでは、第2基板S2)の自重でも容易に剥離することが可能である。また、さらに、真空度が高ければ、減圧チャンバ50内に搬入するだけで剥離を行うことも可能である。但し、上記刃状体57により亀裂を形成することにより、当該亀裂を起点に亀裂が膨張し拡大するため、効率よく剥離を行うことができる。
In the above embodiment, the laminated substrate S is fixed on the
また、図4においては、第2基板S2側をステージ51上に固定したが、第1基板S1側を固定してもよい。
In FIG. 4, the second substrate S2 side is fixed on the
また、図4においては、第1基板S1と第2基板S2との積層基板Sを剥離したが、第2基板S2と第3基板S3との積層基板(図3(B)参照)の剥離にも上記剥離方法及び剥離装置を適用することができる。 In FIG. 4, the laminated substrate S of the first substrate S1 and the second substrate S2 is peeled off, but the laminated substrate (see FIG. 3B) of the second substrate S2 and the third substrate S3 is peeled off. Also, the above peeling method and peeling device can be applied.
(3)応用例および変形例
図5は、本実施の形態の他の剥離方法および剥離装置を示す断面図である。以下に、図5を参照しながら本実施の形態の応用例および変形例について説明する。
(3) Application Examples and Modifications FIG. 5 is a cross-sectional view showing another peeling method and peeling apparatus of the present embodiment. Hereinafter, application examples and modification examples of the present embodiment will be described with reference to FIG.
図5に示すように、刃状体57Aを介して上側(図5では、第1基板S1の方向)に応力を加え、刃状体57Bを介してそれぞれ下側(図5では、第2基板S2の方向)に応力を加えてもよい。
As shown in FIG. 5, a stress is applied to the upper side (in the direction of the first substrate S1 in FIG. 5) through the blade-
また、固定板51Aにより第2基板S2を固定し、また、固定板51Bにより第1基板S1を固定し、第2基板S2を固定基板51Aを介して下方向に、第1基板S1を固定基板51Bを介して上方向に引っ張ることにより剥離を行ってもよい。このような応力印加機構を、単一で、又は複合して用いることができる。
Further, the second substrate S2 is fixed by the fixing
なお、図5においては、第1基板S1と第2基板S2との積層基板Sを剥離したが、第2基板S2と第3基板S3との積層基板(図3(B)参照)の剥離にも上記種々の応用例および変形例を適用することができる。 In FIG. 5, the laminated substrate S of the first substrate S1 and the second substrate S2 is peeled off, but the laminated substrate (see FIG. 3B) of the second substrate S2 and the third substrate S3 is peeled off. The above-mentioned various application examples and modifications can also be applied.
また、図5においては、刃状体57を積層基板Sの両側に差し込んだが、片側のみに差し込み、剥離を行ってもよい。
In FIG. 5, the
また、図5においては、幅広の刃状体57を用いたが、所定の間隔毎に配置した複数の針状部材を用いてもよい。また、針状部材や幅の狭い刃状体57を積層基板Sの外周に沿うよう水平移動させ、剥離を行ってもよい。
Moreover, although the wide blade-
また、図5においては、あらかじめアブレーションなどにより剥離層における接着力の低下処理を行った基板を用いて剥離したが、剥離装置内に光照射部など剥離層の接着力を弱めるための処理部を設け、上記処理および剥離工程を連続して行ってもよい。 Further, in FIG. 5, peeling was performed using a substrate that had been subjected to adhesive strength reduction processing in advance by ablation or the like, but a processing unit for weakening the adhesive strength of the peeling layer, such as a light irradiation unit, was provided in the peeling device. It is also possible to perform the above-described treatment and peeling step continuously.
<電気光学装置および電子機器の説明>
上記実施の形態で転写された半導体素子(TFT)の具体的な適用箇所について制限はないが、上記TFTは例えば電気光学装置(表示装置)の画素回路や駆動回路として用いられる。図6は、アクティブマトリクス基板の回路構成を示す図である。例えば、アクティブマトリクス型の液晶装置では、図6に示すように、データ線Yとゲート線との交点にTFTおよび画素電極60が配置され、TFTの一端がデータ線Yと、他端が画素電極60と、そのゲートがゲート線Xと接続されている。また、データ線Yはデータ線駆動回路63と接続され、また、ゲート線Xは、ゲート線駆動回路65と接続されている。このような駆動回路を構成する素子としてもTFTが利用される。
<Description of electro-optical device and electronic device>
Although there is no restriction on the specific application location of the semiconductor element (TFT) transferred in the above embodiment, the TFT is used as a pixel circuit or a drive circuit of an electro-optical device (display device), for example. FIG. 6 is a diagram showing a circuit configuration of the active matrix substrate. For example, in an active matrix liquid crystal device, as shown in FIG. 6, a TFT and a
したがって、上記実施の形態で転写された半導体素子(TFT)は、例えば上記画素回路や駆動回路を構成し、転写基板(S3)と対向基板との間に液晶や電気泳動カプセルなどを配置することにより表示部を構成する。 Therefore, the semiconductor element (TFT) transferred in the above embodiment constitutes, for example, the pixel circuit or the drive circuit, and a liquid crystal or an electrophoretic capsule is disposed between the transfer substrate (S3) and the counter substrate. The display unit is configured by.
上記表示部は、携帯電話、ビデオカメラ、ロールアップ式テレビジョンの他、表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型TV、電子手帳、電光掲示板、宣伝広告用ディスプレイ、電子ペーパーなどの電子機器(電気光学装置)に組み込むことができる。 The display unit is an electronic device such as a mobile phone, a video camera, a roll-up television, a fax machine with a display function, a digital camera finder, a portable TV, an electronic notebook, an electric bulletin board, a display for advertisements, and electronic paper. It can be incorporated in equipment (electro-optical device).
図7は、フレキシブル基板上に形成されたマイクロコンピュータを示す斜視図である。上記実施の形態で転写された半導体素子(TFT)は、上記電気光学装置のみならず、図7に示す、フレキシブル基板上に形成されたマイクロコンピュータなどにも適用可能である。571は、フレキシブル基板であり、例えば、573はRAM(random access memory)、575はCPU(central processing unit)、577は、入出力回路、579は、太陽電池である。 FIG. 7 is a perspective view showing a microcomputer formed on a flexible substrate. The semiconductor element (TFT) transferred in the above embodiment can be applied not only to the electro-optical device but also to a microcomputer formed on a flexible substrate shown in FIG. 571 is a flexible substrate. For example, 573 is a RAM (random access memory), 575 is a CPU (central processing unit), 777 is an input / output circuit, and 579 is a solar cell.
なお、上記実施の形態を通じて説明された実施例や応用例は、用途に応じて適宜に組み合わせて、又は変更若しくは改良を加えて用いることができ、本発明は上述した実施の形態の記載に限定されるものではない。そのような組み合わせ又は変更若しくは改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 It should be noted that the examples and application examples described through the above embodiment can be used in appropriate combination according to the application, or can be used with modifications or improvements, and the present invention is limited to the description of the above embodiment. Is not to be done. It is apparent from the description of the scope of claims that the embodiments added with such combinations or changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
3…剥離層、5…下地保護膜、7…半導体層、7a、7b…ソース、ドレイン領域、9…ゲート絶縁膜、11…ゲート電極、13…層間絶縁膜、15a、15b…ソース、ドレイン引き出し配線、17…保護膜、18…仮接着層、19…剥離層、21…永久接着剤、50…減圧チャンバ、51…ステージ、51A、51B…固定板、53…真空ポンプ、55…転写層、57…刃状体、59…応力印加機構、59a…重り、59b…滑車、63…データ線駆動回路、65…ゲート線駆動回路、571…フレキシブル基板、573…RAM、575…CPU、577…入出力回路、579…太陽電池、S…積層基板、S1…第1基板、S2…第2基板、S3…第3基板、T…TFT、X…ゲート線、Y…データ線
DESCRIPTION OF
Claims (9)
負圧状態下で、前記積層基板の前記剥離層の層内又は界面から前記第1基板と前記第2基板とを剥離することを特徴とする剥離方法。 A method for peeling a laminated substrate comprising: a first substrate having a peeling layer and a semiconductor element formed thereon; and a second substrate bonded to the semiconductor element forming surface of the first substrate through an adhesive layer. Because
A peeling method, wherein the first substrate and the second substrate are peeled from a layer or an interface of the peeling layer of the laminated substrate under a negative pressure state.
前記積層基板の前記剥離層内に、刃状体を差し込むことにより行われることを特徴とする請求項1又は2記載の剥離方法。 The peeling between the first substrate and the second substrate is as follows:
The peeling method according to claim 1, wherein the peeling method is performed by inserting a blade-like body into the peeling layer of the laminated substrate.
前記積層基板が処理される処理室と、
前記処理室を負圧状態とするポンプと、
を、有することを特徴とする剥離装置。 A laminated substrate peeling apparatus comprising: a first substrate having a peeling layer and a semiconductor element formed thereon; and a second substrate bonded to the semiconductor element forming surface of the first substrate via an adhesive layer. Because
A processing chamber in which the laminated substrate is processed;
A pump for bringing the processing chamber into a negative pressure state;
The peeling apparatus characterized by having.
前記剥離層上に半導体素子を形成する工程と、
前記第1基板の前記半導体素子の形成面と第2基板とを、接着層を介して接合し、積層基板を形成する工程と、
負圧状態下で、前記剥離層の層内又は界面から前記第1基板と前記第2基板とを剥離する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Forming a release layer on the first substrate;
Forming a semiconductor element on the release layer;
Bonding the formation surface of the semiconductor element of the first substrate and the second substrate through an adhesive layer to form a laminated substrate;
Peeling the first substrate and the second substrate from the inside or the interface of the release layer under a negative pressure state;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記積層基板の前記剥離層内に、刃状体を差し込み、
前記刃状体に前記積層基板の厚さ方向の力を加えることにより行われることを特徴とする請求項7記載の半導体装置の製造方法。 The step of peeling the first substrate and the second substrate includes:
Insert the blade into the release layer of the laminated substrate,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein the method is performed by applying a force in a thickness direction of the multilayer substrate to the blade-like body.
前記剥離層に、レーザ光を照射することにより、前記剥離層をアブレーションさせる工程を有することを特徴とする請求項7又は8記載の半導体装置の製造方法。 Before the step of peeling the first substrate and the second substrate,
9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, further comprising the step of ablating the release layer by irradiating the release layer with laser light.
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