交通工具、显示器和半导体器件的制造方法

专利名称：交通工具、显示器和半导体器件的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种半导WI件，它具有一种由Mil将录l腐的层与基底元件粘 接转换成的薄膜晶体管(下文称之为TFT)组成的电路。更具体的说，本发明 涉及一种用液晶模i央表示的电光器件， 一种用EL模块表示的发光器件和一种这 样的器件作为其一个部件安装在其上的电子设备。而且，本发明还涉及一种上 ^^f有这些l^牛和^S的制造方法。
注意本说明书中的半导皿件表示通过使用半导体特性而起作用的通用器 件，电光器件，发光器件，半导体电路和电子设备全部是半导條件。
背景技术：
近年来，人们已注意到一种通过使用半导体薄膜(厚度大约为几到几百纳 米)构成薄膜晶体管(TFT)的技术，该半导体薄膜在具有绝缘表面的衬底上形 成。薄膜晶体管广泛地应用于电子器件如IC或电光器件中。特别是，急需开发 作为图像显示器件开关元件的薄膜晶体管。
而且，例如人们已开始尝试从事将导航系统显示器件，声频操作屏幕显示 器件和观懂显示器安装到交通工具如汽车和飞机的不同显示器件中。
期望的是使用这样的图像显示器的不同应用，特别是注意到其在便携式设 备中的使用。目前，在许多情况下玻璃衬底或石^M底用于形成TFT。但是， 上述衬底存在一个易于破裂和重量重的缺点。此外，在大批量生产的情况下， ^ffi体积大的玻璃衬底和体积大的石英衬底是比较困难的，因此不适于使用。 因此，试图據性衬底，典型的競性塑料薄膜上形成TFT元件。
然而，塑料薄膜具有较低的耐热性，这样就必须降低加工过程中的最高温 度。因此，在目前的环境下，与使用玻璃衬底盼瞎况相比，就不能在塑料薄膜 上形成具有优选电性能的TFT。因此，就不能实现使用了塑料薄膜和具有高性能的液晶显示器件和发光元件。
如果能够在柔性衬底如塑料薄膜上制造其中形成有机发光元件(OLED: 有机发光器件)的发光器件或液晶显示器件，那么这样的^l件就能用于一种具 有弯曲表面，显示窗等以及厚度薄和重量轻的显示器中。因此，它的使用并不 仅仅局限于移动设备中，其应用范围是非常广的。
而且，如果具有弯曲表面的显示器可使用，那么在有限空间如汽车或飞机 或其它这样的交通工具的驾驶员座位上装备图像或测量显示器的情况下，显示 器就能被安装至惧有弯曲表面(如窗口，天花板，门，仪表盘等)的不同位置 上，由此减小显示器所占据的空间。由于目前为止显示器是平面形状的，因此 工具中的空间已经变窄，或者为了装配平面显示器就需要进行复杂的操作， 如切断墙壁和连接等操作。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种其中待剥离的层与具有弯曲表面的基底元件 粘接的半导 件，和这种半导体器件的制造方法。更具体的说，本发明的一 个目的是提供具有弯曲表面的显示器，详细地说，是一种具有发光元件的发光 tl件与具有弯曲表面的基底元件粘接，发光元件中包含一有机化合物的层用作 发光层，或者一种液晶显示器件，其中待剥离的层与具有弯曲表面的基底元件 粘接。
而且，本发明的另一个目的是提供一种用TFT^的各种不同元件(薄膜 二极管，由硅制成的具有PIN结的光电转换元件和硅阻元件)与柔性薄膜(可
弯曲薄膜)粘接的半导体器件，和这种半导体器件的制造方法。
根据本发明，在衬底上形成包含一个元件的将被剥离的层时，用作元件沟 道的区域的沟道长度方向全部以相同的方向排列，执行在与沟道长度相同的方 向扫描的激光照射，以此完成该元件。此后该元件用于具有弯曲表面的基底上， 该弯曲表面在一个与上述沟道长度方向不同的方向弯曲，艮p，皿沟道宽度方 向弯曲，因此实现具有弯曲表面的显示器。注意，在剥离层用于具有弯曲表面 的基底情况下，该剥离层也将沿着基底的弯曲表面弯曲。在本发明中，元件的 所有沟道长度方向在相同的方向排列，同时沟道长度方向和基底弯曲的方向是 不同的。因此，即使包含该元件的剥离层是弯曲的，也会将对该元件特性的影 响保持在最低限度。换句话说，它也能够提供一种相对于某一方向(这里表示沿着^^弯曲的方向)，而保tf+分坚固的半导mi件。 有关本说明书中公开的制造方法的本发明构成如下 艮P，根据本发明，提供一种半导MI件的制造方法，包括 在衬底上形劇每被剥离的包含一元件的层的步骤；
将支架固定在包含元件的剥离层上，然后通过使用物理方法从衬底上剥离 支架的步骤；
将转移体固定于将被剥离的包含元件的层上，将该元件夹在支架和转移体 之间的步骤，
该方法的特征在于
该元件是薄膜晶体管，其中半导体层与栅阴极叠加，同时将绝缘薄膜夹在 二者之间用作沟道，形成半导体层的步骤包括照射激光的过程，该激光在与沟 道的沟道长度方向相同的方向扫描。
但是，根据上述结构，如果将被剥离的层的机械强度是足够的，那么就可 不必附加稳固将被剥离层的转移体。
注意，上述结构的特征在于提供多个薄膜晶体管，该多个薄膜晶体管的沟 道长度方向全部在相同的方向排列。
而且，上述结构的特征在于上述支架具有一个弯曲表面，该弯曲表面以凸 形或凹形弯曲，±^支架弯曲的方向和±^沟道长度方向相互是不同的。此外， 在附加转移体的情况下，该转移体也具有一个弯曲表面，该弯曲表面以一个与 支架弯曲表面相配合的凸形或凹形弯曲。因此，上述结构的特征在于上述转移 体具有一个凸形或凹形弯曲表面，，支架弯曲的方向和上述沟道长度方向是
不同的。
而且，雄结构的特征在于它形成为液晶显示器件时，上述支架是一个反 向衬底，上述元件具有一个像素电极，像素电极和反向衬底之间的空间充满液 晶材料。
而且，，结构的特征在于它形成为具有发光元^牛的发光^件时，发光元 件中包含有机化合物的层用作发光层，上述支架是一密封材料，上述元件是一
发光元件。
而且，根据上述结构，执行剥离的方法不会受到特别地限制，它能够4顿 一种在将被剥离的层和衬底之间设置一分离层的方法，该分离层通过化学溶液(蚀刻剂)进行去除以能分离将被剥离的层和衬底，或者4OT—种在将被剥离 的层和衬底之间设置由非晶硅组成的分离层的方法，激光经过衬底照射以能排 出包含在非晶硅中的氢，由此产生孔隙，因此分离将被剥离的层和衬底。注意， 在激光用于剥离的情况下，包含在将被剥离层中的元件应该用设定的410°C， 低的热处理M形成以便氢在剥离前不会排出。
而且，作为另一种剥离方法，也能够使用一种其中使用两个层之间产生的 薄膜应力用于执行剥离的剥离方法。在本剥离方法中， 一金属层，最好是氮化 的金属层设置在衬底上，然后通过接触上述氮化的金属层设置氧化层，以便该
元件形成在氧化层上。在此情况下，即使在薄M/S用处理过程中或超过5(xrc的
热处理过程中，该薄膜也不会剥离，使用物理方淘艮容易地在氧化层内或在其 表面实现清晰分离。而且，为了进一步剥离，在{顿上述物理方法执行剥离前
可执行热处理或激光照射处理。
根据通过使用一种两个层之间产生的薄膜应力用于执行剥离的录lj离方法制 造半导鹏件的本发明的制造方法，提供一种制造半导鹏件的方法，其特征
在于它包括
第一个步骤在第一衬底上形成一个包含一半导体元件的将被剥离的层； 第二个步骤用第一粘合剂将第二衬底与将被剥离的层相粘接，使将被剥 离的层夹在第一衬底和第二衬底之间 ，
第三个步骤使将被剥离的层与第一衬底分离；
第四个步骤用第二粘合剂将第三衬底与将被剥离的层相粘接，使将被剥
离的层夹在第二衬底和第三衬底之间；
第五个步骤使将被剥离的层与第二衬底分离，形淵每被剥离的层，其中
第二粘合剂和第三衬底用作一支架；和
第六个步骤弯曲第三衬底。
根据上述结构，在第五个步骤中，第一粘合剂在溶剂中溶解和去除，将被 剥离的层和第二衬底分离，或者另一种选择方案是第一粘合剂是一种光敏性粘 合剂，在第五步骤中，光进行照射以分离将被剥离的层和第二衬底。而且，理 想的是第一衬底和第二衬底的材料的刚度高于第三衬底的刚度，第三衬底是一 个可弯曲的衬底。
注意，还是在上述结构中，最好是上述半导体元件是一薄膜晶体管，其中与栅电极叠加、同时将绝缘膜夹在二者之间的半导体层用作沟道，形成上述半导体层的步骤包括照射一激光，该激光在与上述沟道的沟道长度方向相同的方向进行扫描。
根据制造具有发光元件的半导條件的本发明的制造方法，发光元件中包含一有机化合物的层用作一发光元件层，通过使用一种两个层之间产生的薄膜应力用于执行剥离的剥离方法，提供一种制造半导#^件的方法，其特征在于它包括
第一个步骤在第一衬底上形成一个包含半导体元件和发光元件其中之一的将被剥离的层，其中在发光元件中包含有机化合物的层用作发光层；
第二个步骤用第一粘合剂将第二衬底与将被剥离的层相粘接，使将被剥离的层夹在第一衬底和第二衬底之间， 一薄膜涂敷于第二衬底上；
第三个步骤使将被剥离的层与第一衬底分离；
第四个步骤用第二粘合剂将第三衬底与将被剥离的层相粘接，使将被剥离的层夹在第二衬底和第三衬底之间；
第五个步骤使薄膜与第二衬底分离，形成将被剥离的层，其中薄膜、第1占合剂和第三衬底用作一支架；和
第六个步骤弯曲第三衬底。
根据上述结构，薄膜是一个在其一侧或两侧具有光敏性粘合剂的带，在第五个步骤中，光进行照射以分离薄膜和第二衬底。而且，理想的是第一衬底和第二衬底的材料的冈岐高于第三衬底的刚度，第三衬底是一个可弯曲的衬底。
注意，还是在上述结构中，最好是上述半导体元件是一薄膜晶体管，其中与栅电极叠加、同时将绝缘膜夹在二者之间的半导体层用作沟道，形成上述半导体层的步骤包括照射一激光，该激光在与上述沟道的沟道长度方向相同的方向进行扫描。
如上所述，根据上述本发明的制造方法获得的半导 件具有各种不同的特性。
正如本说明书中公开的本发明的第一结构涉及一种半导体器件，其特征在于在具有弯曲表面的衬底上设置多个薄膜晶体管，该弯曲表面以凸形或凹形弯曲，薄膜晶体管的沟道长度方向全部以相同的方向排列，上述沟道长度方向以与战基底弯曲的方向不同的方向延伸。而且，本发明还可在不同的薄膜晶体管分别形成为像素部和驱动电路的情况下使用。即，根据表示本发明另一种结构的本发明的第二种结构，提供一种半导体器件，其特征在于在具有弯曲表面的衬底上形成像素部和驱动电路部，该弯曲表面以凸形或凹形弯曲，提供给上述像素部的薄膜晶体管的沟道长度方向和提供给驱动电路部的沟道长度方向被排列成饊多在相同的方向延伸，上述沟道长度方向与基底弯曲的方向不同。注意，该图案的设计规则大致为5至20
um，分别对于驱动电路和像素部来说，大约l(f至l(f个TFT形jte衬底上。
而且，每种上述结构的特征在于上述沟道长度方向与用激光照射到战薄膜晶体管的半导体层上的扫描方向相同。在薄膜晶体管的沟道是通过使用经过激光退火在衬底上结晶的半导体膜形成的情况下，晶体生长方向和载流子的移动方向相一致时，可获得较高的场效应迁移率。换句话说，ffim准晶体形成方向和沟道长度方向，可实质性地提高场效应迁移率。在一连续振荡激光束照射到非单晶半导体膜上实现结晶的情况下，沿着激光束的扫描方向能够保持液态/固态边界，和实现连续的晶体生长。对于激光来说，可能使用气体激光器
如受激准針激光器，固态激光器如YAG激光器，或半导体激光器。而且，激光振荡可以是连续的振荡，或者是脉冲振荡，激光束的形状可以是线性的，或者是矩形的。
而且，每种上述结构的特征在于上述弯曲方向和，沟道长度方向相互
垂直。艮卩，与沟道长度方向垂直的方向是沟道宽度方向，表示本发明又一种结
构的本发明的第三种结构涉及一种半导体，其特征在于在具有弯曲表面的基底上设置多个薄膜晶体管，该弯曲表面以凸形或凹形弯曲，该多个薄膜晶体管
的沟道宽度方向全，相同的方向排列，上述沟道宽度方向与i^基底弯曲的
方向相同。
注意，在上述第三种结构中，战沟道宽度方向垂直于照射至u上述薄膜晶体管的半导体层上的激光扫描方向。
而且，具有弯曲表面的基底以凸形或凹形弯曲。弯曲表面在某一单向弯曲时，可以说该基底具有沿一个方向有曲率、沿另一个方向没有曲率的弯曲表面。因此，表示本发明再一种结构的本发明的第四种结构涉及一种半导 件，其
特征在于在具有弯曲表面的基底表面上设置的多个薄膜晶体管的沟道长度方面全部在相同的方向排列，该弯曲表面在沿一个方向具有一个曲率，在另一个方向没有曲率，上述沟道长度方向与没有曲率的方向在相同的方向延伸。
注意，战第四种结构的特征在于上述沟道长度方向与照射到上述薄膜晶体管的半导体层上的激光扫描方向相同。
而且，本发明能够用于柔性薄膜(一种能够弯曲的薄膜)，在剥离层用于在一个方向弯曲的薄膜的情况下使用本发明更好。注意，柔性薄膜在其正常状态下不会产生弯曲，但是通过一些外力作用在某一方向产生弯曲。因此，表示本发明又一种结构的本发明的第五种结构涉及一种半导傳器件，其特征在于在能够弯曲成凸形或凹形的基底上设置多个薄膜晶体管，该多个薄膜晶体管的沟道长度方向全部在相同的方向排列，上述基底弯曲的方向与上述沟道长度方向相互不同。
注意，Jl^第五种结构的特征在于上述沟道长度方向与照射到上述薄膜晶体管的半导体层上的激光扫描方向相同。而且，在上述第五种结构中，上述弯曲方向和上述沟道长度方向相互垂直交叉，也就是说上述弯曲方向和沟道宽度方向在相同的方向延伸。
注意，在本说明书中，转移体是指一种在录搞后与剥离层相粘接的基底，只要它具有一弯曲表面，它可以是由塑料，玻璃，金属，陶瓷或没有限制的其它任何一种成分的桐-料形成。而且，在本说明书中，支架是指一种用物理方法
执行剥离时与将被剥离的层相粘接的基底，它可以是由塑料，玻璃，金属，陶瓷或没有特别限制的其它任何一种成分的材料形成。而且，转移体的形状和支架的靴没有特别柳艮制，它们可以是平面的，也可以是弯曲表面的，它们能够弯曲，成薄膜形状。而且，如果重量轻给于优先考虑，那么理想的是薄膜型的塑料衬底，如，^t苯二甲酸乙二酯(PET)、聚醚Pl(PES),聚萘二甲酸乙二醇
酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、尼龙、聚醚酮醚(PEEK)、聚砜(PSF)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚芳基化合物(polyarilate) (PAR)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)等。
而且，id^相应的制造方法育^够实现一种具有弯曲表面的显示器，该显示器能够安装在如汽车、飞机、海船，火车等交通工具中。交通工具的内壁，顶棚，或其它部分形成一个平滑的弯曲表面以便在交通工具的内部保证较大的空间，即使因某些原因人体碰撞其内部时也不会产生问题。因此，表示本发明又一种结构的本发明的第六种结构涉及一种安装了具有薄膜晶体管和发光元件的显示器件作为测量仪器或照明设备的 工具，其中在发光元件中包含一有机化合物的层用作一发光层。具有薄膜晶体管和包含一有机化合物的层用作发光层的发光元件的该显示器件最好是一种有源矩阵型的显示器件，但是也可制造成一种无源型的显示器件。
例如， 工具的窗口可用作基底，具有其中包含一有机化合物的层用作发光层的发光元件的显示器件能被弯曲，和粘接以适合窗口的弯曲表面，以此能够实现图像或观懂仪器的显示。更具体地说，具有其中包含一有机化合物的层用作发光层的发光元件的显示^l件厚度非常薄，重量轻，这样就不会改变交通工具的内部空间。在具有其中包含一有机化合物的层用作发光层的发光元件的显示器件安装在 工具窗口的情况下，理想的是衬底，电极和布线是透明的，还可设置一能够阻挡外部光的薄膜。而且，理想的是在显示器不工作时能够无阻碍地看见外面的风景。
而且，具有其中包含一有机化合物的层用作发光层的发光元件的显示器是弯曲的，和沿着交ffiX具的内壁、门、座位或仪表盘安装时，还能够实现一种图像或测量仪器的显示。由于能够非常简单地沿着弯曲表面安装本发明的柔性显示器件，因此显示器件的安装过程就比较简单，它无需对内壁，门，座位或仪表盘部分进行特别地局部加工。而且，在汽车中，例如，如果汽车在右手侧驾驶，由于一部分车体(窗口之间的部分)拉后侦U，就会在左后侧产生盲点。但是，如果本发明的柔性显示器件安装在窗口之间的部位， 一旨嫩捕获盲点的摄像机可安装在车辆的外部，显示器件和摄像机相互连接固定，那么驾驶员能够确认盲点。特别是，具有其中包含有机化合物的层用作发光层的发光元件的显示器件肖詢多比液晶显示器更好地处理移动图像，提供一种年鹏宽的显示器件。
而且，M3^顿交通工具的顶棚作为基底，并沿着顶棚的弯曲表面弯曲、安装具有其中包含一有机化合物材料的层用作发光层的发光元件的显示器件，能够实现一种图像显示器和内部照明。而且，在汽车中，例如，如果本发明的柔性显示器安装在窗口之间的部位，那么对应于旨显示^M牛和能够捕获外景的摄像机就安装在汽车的外部，显示器和摄像机相互连接固定，车内的人可以享受车外的景色，即使人们坐在车内，也别象在打开顶棚的敞篷车内。而且，在火车或电气列车中，例如，如果本发明的柔性显示器件安装在窗户和/或墙壁上，就能够显示广告和电视图像，而不会减小火车的内部空间。更具体地说，具有其中包含一有机化合物材料的层用作发光层的发光元件的显示器^^供一种比液晶显示器件视野范围更广的显示器件。
在±^ 工具中，如果安装的显示器件的曲率半径在50cm至200cm之间，夷卩么薄膜晶体管和其中包含一有机化合物材料的层用作发光层的发光元件就能被毫无问题地驱动。注意，最好是所设置的许多薄膜晶体管的沟道长度方向，在相同的方向排列，上述沟道长度方向与，基底弯曲的方向不同。


在附图中
图1A至1C是说明本发明一个实施例方式的步骤图；图2是本发明一个实施例方式中表示方向取向的视图3是根据本发明实施例1的激光照射器件结构的布局亂
图4是根据本发明实施例1的激光照射器件结构的另一种布局風
图5是解释设置有TFT的衬底的结构和组成TFT的半导体区域的排列和激
光束扫描方向之间的关系图6A至6D是解释沿着半导体膜的激光束扫描方向和制造顶端栅丰SM TFT
的步骤的图7A至7D是解释沿着半导体膜的激光束扫描方向和审隨底端栅 ^ TFT的步骤的图8A至8G是说明本发明实施例3的步骤视图；图9是说明剥离后n沟itM TFT的V-I特性的视图；图10是说明剥离后p沟道型TFT的V-I特性的视图；图11A至11F是说明本发明实施例4的步骤视图12A和12B是根据本发明实施例4的具有其中包含一有机材料的层用作发光层的发光元件的弯曲半导MI件的外视图13是g根据本发明实施例5的汽车中在驾驶员座位前面附近的视图14是表示根据本发明实施例5的汽车后面的后部视图15A至15D是说明本发明实施例6的步骤视图。
具体实施例方式
下面将描述本发明的一个实施例方式。
下文，使用图1A至1C和2简述根据本发明的一种典型制鄉,。在图1A中，参考标号10表示衬底，lla表示将被剥离的层，12表示提供给将被剥离层的像素部，13a表示设置在像素部中的半导体层，13b表示半导体层13a的沟道长度方向，14a表示激光照射区域和14b g激光照射方向。
图1A是标l^完劍各被剥离层过程的制造步骤和表示激光照射至拌导体层上的处理过程的简要视图。通过激光照射处理能够进行激光结晶和激光退火。振荡方式可以^续振荡或者是脉冲振荡。为了连续地产生具有半导体膜皿的晶体生长，理想的^il择连续的振荡模式。
在图1A中，包含在将被剥离层中的大量半导体层的所有沟道长度方向以相同的方向对准。此外，假定激光照射方向，即，扫描方向与沟道长度方向相同。因此，晶体生长方向与沟道长度方向相对准，场效应迁移率能够得到实质性地提高。注意图1A中表示的是进行线性激光照射的实例。但是，本发明不会特别局限于此。此外，这里，激光照射是在对半导体层进行构图后实施的。激光照射可在构图前实施。
接着，舰形成电极，布线，绝缘膜等产生用TFT表示的各种元件(如薄膜二极管，由硅制成并具有PIN结的光电转换元件，和硅阻元件)以能完働每被剥离的层llb，然后从衬底10中剥离将被剥离的层llb。
注意剥离方法不会受到特别的限制。这里， 一种使用金属层或氮化物层和氧化物层的薄膜应力的剥离方法用作不受热处理温度和一种衬底限制的剥离方法。首先，在获得图1A中所示的状态前，氮化物层^^属层(未图示)形鹏衬底10上。氮化物层或金属层的一个典型实例包括一由从Ti,W,Al,TaJVIo,Ci^Cr,Nd^e,Ni,CoJliaih,Pd^Os,Ir,和Pt组成的组中选择的一禾中元素，或合金材料或主要包含该种元素的化合物材料制得的单层或它们的叠层。此外，也可以使用由包含该元素的氮化物如，氮化钛，氮化鸨，氮化钽，或氮化钼，制成的单层或它们的叠层。接着，在氮化物层^属层上形成氧化层(未图示)。对于氧化物层的典型实例，可^(OT氧化硅材料，氧氮化硅材料或金属氧
化物材料。注意该氧化层可通过使用任何薄膜形成方法如MI寸方法，等离子体
CVD方法或涂敷方法而形成。重要的是氧化层的薄膜应力与氮化物层或金属层的应力不同。相应的薄膜厚度最好洽当设定在lnm至100nm的范围内，以此调整相应的薄膜应力。此外，绝缘层或金属层可设置在衬底和氮化物层或金属层之间以改善与衬底10的接触性质。接着， 一半导体层最好形鹏氧化层上以能获得将被录U离的层lla。注意，根据上述剥离方法，即使氧化层的薄月敏力与氮 化物层或金属层的应力不同，也不会由将被剥离层的制造步骤中的热处理产生 薄膜剥离等现象。此外，根据上述剥离方法，氧化层的薄膜应力与氮化物层或 金属层的应力不同，因此，使用相对较小的力能够产生剥离。此外，这里表示 的是假定将被剥离的层lib具有足够机械强度的实例。将被剥离的层lib的机
械强度不足时，剥离最好是用于固定将被剥离层lib的支架部件(未图示)粘
接于此后进行剥离。注意，当将被剥离的层lib被剥离时，重要的是防止将被
剥离的层lib产生弯曲以便不会在将被剥离的层中产 纹。
因此，在氧化层上形成的将被剥离的层lib旨滩与衬底10产生分离。图1B
表示的是剥离后产生的状态。在图1B所示的状态中，不仅形成了半导体层而且
形成了电极，布线等。但是，为了简化，这里未显示它们。
剥离的层llc育^多弯曲。图1C是弯曲后产生的状态。剥离的层llc在弯曲
方向19产生弯曲。不用说该剥离层育^l多与具有弯曲表面的转移体(未图示)相粘接。
在图1C中，参考标号15表示驱动电路(X—方向)，16a表示设置在驱动 电路(X-方向)中的半导体层，16b表示半导体层16a的沟道长度方向，17表 示驱动电路(Y-方向)，18a ，设置在驱动电路(Y-方向)中的半导体层，18b 表示半导体层18a的沟道长度方向。
因此，本发明的显著特征在于激光照射方向14b和^g在将被剥离层中的 所有半导体层的沟道长度方向13b， 16b和18b设定为相同的方向，这些方向和 弯曲方向19设定成相互垂直。
注意，为了更力卩清楚这些方向的关系，图2表示的是注释TFT的情况。图 2简单地表示一个具有半导体层20， 一栅电极21和电极(源电极和漏电极)22 和23的TFT。注意TFT能够M fOT公知的技术进行如下制造。首先，4OT 一公知的结晶技术结晶具有非晶结构(由非晶硅等构成)的半导体层以产生具 有一晶体结构(由多晶硅等构成)的半导体层，然后经过构图为一预定的形状 以形成半导体层20。接着，该半导体层20被一栅极绝缘膜(未图示)覆盖，然 后形成一栅电极21以便fflil夹在二者之间的绝缘膜部分与半导体层20叠加。 此后，乡好n型或p型导电性的杂质元素加入一部分半导体层中以产生源区和 漏区，形成一覆盖栅电极的层间绝缘膜(未图示)，在该层间绝缘膜上形成与源区和漏区电连接的电极(源电极和漏电极)22和23。
在本发明中，扫描方向是图2所示扫描方向25的激光用于制造TFT。此外， ffl31夹在二者之间的栅极绝缘膜与栅电极21叠加的一部分半导体层20用作沟 道。因此，沟道长度方向就变为图2所示的沟道长度方向24。激光的扫描方向 25就与沟道长度方向24相同。此外，与沟道长度方向24正交的沟道宽度方向 与弯曲方向相同。弯曲方向是图2中所示的弯曲方向26。注意图2中所示的是 顶端栅极TFT的实例。本发明可用于，例如，底端栅极(反向交差的)TFT或 与TFT结构无关的交错TFT。
虽然这里显示的是包含硅的半导体层用作有源层的TFT，但是不特别地局 限于这样的TFT。还可能制造其中有源层是由有机材料制成的有机TFT。有机 TFT的有源层的材料可能是一种与其它材料相结合时具有相当数量碳的材料， 或一种除了金刚石夕卜包含碳的同位素的材料。作为有机TFT的有源层的代表性 材料，Qo， C7。，噻吩聚合物，噻吩替代衍生物，聚亚噻吩基亚乙烯基poly (thienylene vinylene )等可用作其i^j列。
而且,本发明可用于半导体^l件的各种制造方法。特别是，当塑料衬底用作
转移体和支架元件时，育,实ms量的M^。
制造液晶显示器件时，支架元件最好用作反向衬底，通过4顿密封fH乍为 粘接层与将被剥离的层相粘接。在此瞎况下，提供给将被剥离层的元件具有一 像素电极。 一种液晶材料填入像素电极和反向衬底之间的空间中。此外，制造 这种液晶显示器件的顺序不会受到特别地限制。例如，作为支架元件的反向衬 底与提供给衬底的将被剥离层相粘接，液晶材料注入二者之间，然后剥离衬底， 作为转移体的塑料衬底与将被剥离层相粘接。另一种方案是，像素电极形成后， 剥离衬底，作为第一转移体的塑料衬底与将被剥离层相粘接，然后作为第二转 移体的反向衬底与将被剥离层相粘接。
而且，制造用具有一发光元件的器件表示的发光器件时，发光元件中包含 一有机化合物的层用作发光层，最好是支架元件用作密封件。因此，发光元件 能够完全与外部屏蔽以能防止如加速破坏有机化合物层的湿气或氧气等物质从 外部iSA。此外，制造用具有一发光元件的器件表示的发光器件时，发光元件 中包含一有机化合物的层用作发光层，与支架元件的情况一样，最好是转移体 育^够充分地防止如加速破坏有机化合物层的湿气或氧气等物质,妨卜部进入。此夕卜，制造这种发光器件的顺序不会穀U特别地限制。例如，形成发光元件后， 作为支架元件的塑料衬底与提供给衬底的将被剥离层相粘接，剥离衬底，作为 转移体的塑料衬底与将被剥离层相粘接。另一种方案是，发光元件形成后，剥 离衬底，作为第一转移体的塑料衬底与将被剥离层相粘接，然后作为第二转移 体的塑料衬底与将被剥离层相粘接。此外，重要的是抑制由于湿气或氧气itA 产生的破坏作用时，在剥离后形成薄膜与将被剥离层相接触以能修补剥离时产 生的裂缝。具有热传导性的薄膜，更具体的说， 一种氮化铝或氧氮化铝用作与 将被录U离层相接触的薄膜时，除了辐射该元件中产生的热以抑制破坏的效果， 还能够获得防止转移体特别是塑料衬底的变形或老化的效果。此外，具有热传 导性的薄膜具有一种防止杂质如湿气或氧气/"卜部混合的效果。
a3i下面的实施例将详细地描述由，结构构成的本发明。
这里，将描^iS用于本发明的激光处理装置的一个实例。
Mil劍七-固化处理过程使用激光退火可实施非晶硅的结晶。更具体的说， 要考虑此过程分为两个阶段的情况，即，晶核形成阶段和从晶核的晶体生长阶 段。但是，在使用脉冲激光束进行激光退火的情况下，不能控制晶核的形成位 置和其形成密度，而是留待自然形成。因此，晶粒可在玻璃衬底表面中的任意 位置形成，可获得尺寸的大小仅为大约0.2 u m至0.5 " m的小尺寸。在晶界中 会产生大量的缺陷。这就是要考虑限制TFT场效应迁移率的因素。
应该考虑通过连续振荡激光扫描用熔化-固化实施结晶的方法是一种与区 熔法类似的方法。但是，根据这种方法，就不能获得较大尺寸的光束。此外， 对大面积的衬底的旨表面实现结晶显然需要花费许多时间。
在本实施例中，下面将描述实施激光束照谢的激光处理體，其中激光照 射的状态是在结晶的大面积衬底的M^面上照射位置基本上与制造TFT的位 置相对准，以便具有较大晶粒尺寸的结晶半导体膜能够以高M4形成。
作为实施例1的一种激光照射装置，可使用下面的装置。该激光照射CT 包括一在主扫描方向偏转激光束的第一活动反射镜和一接收在主扫描方向偏转 的、激光束及在分扫描方向实施扫描的长形的第二活动反射镜。作为将激光束照 射到放置在一个平台上的将被处理的物体上的中心，第二活动反射镜具有以一 个围绕长形方向轴的旋转角度在分扫描方向扫描激光的装置。而且，作为另一种激光照射體，可{顿下面的體。艮P，该激光照射装 置包括一第一激光束扫描系统和一第二激光束扫描系统。第一激光扫描系统具 有一在第一主扫描方向偏转激光束的第一活动^t镜和一接收在第一主扫描方 向偏转的激光束及在第一分扫描方向实施扫描的较长的第二活动反射镜。第二 激光束扫描系统具有一在第二主扫描方向偏转激光束的第三活动反射镜和一接 收在第二主扫描方向偏转的、激光束及在第二分扫描方向实施扫描的较长的第四 活动g镜。作为将激光束照射到放置在一个平台上的将被处理的物体上的中 心，第二活动反射镜具有以一个围绕长形方向轴的旋转角度在第一分扫描方向 扫描激光束的装置。作为将激光束照射到放置在该平台上的将被处理的物体上 的中心，第四活动g镜具有以一个围绕长形方向轴的旋转角度在第二分扫描 方向扫描激光束的装置。
在，结构中，电流镜(galvanomirror)或多边镜可用于第一和第二活动反 射镜。固術敫光器或气##光器最好用于提供激光束的激光器。
在上述结构中，激光束是用第一活动反射镜在主扫描方向进行扫描和用第 二活动反射镜在分扫描方向进纟f扫描的，因此，激光束可在任一位置照射到将 被处理的物体上。此外，可提供多个这样的激光束扫描装置，激光束可在双轴 方向上照射到将形成的表面上。因此，缩短了激光处理的时间。
下文，参考附图将描述本实施例的激光照射装置。
图3表示本实施例激光 装置的一个理想实例。图示的激光处理装置包 括一t,实施连续振荡^E冲振荡的固体激光器101 ， 一能够聚光激光束的透镜 102，如准直纖或柱形透镜， 一用于改变激光束光径的固定刻寸镜103， 一能 够在二维方向径向扫描激光束的电流镜104，和一會^多通过电流镜104接收激光 束和将该激光束照射到平台106的将被照射的表面上的活动g镜105。电流镜 104的光轴和活动反射镜105的光轴相互交叉，分别能够沿图3所示的箭头方向 旋转。因此，激光束能够对位于平台106上的衬底107的齡表面进行扫描。 活动劍寸镜105用作一个校正光，殘的f e反射镜时，也可调节将被照谢表面上 的光束形状。
图3表^M31电流镜104和活动刻寸镜105在位于平台106上的衬底107
的非轴向上扫描激光束的一种系统。作为一种更im的结构，如图4所示，一
半透明反射镜108， 一固定反射镜109， 一电流镜110和一活动S镜111添加到图3所示的结构中，激光束可同时在双轴向(X-和Y-方向)进行扫描。<OT
这样的结构可縮短处理时间。注意电流镜104和110可用多边镜替换。
激光器最好用固微光器，最好《顿l顿了晶体如掺杂了 Nd， Tm或Ho 的YAG， YV04， YLF，或￥^5012的固态激光器或半导体激光器。振荡波长的 SM根据掺杂材料而变化。振荡在1 " m至2 u m的波长中产生。非单晶半导体 膜结晶时，为了通过该半导体膜有选择地吸收激光束，最好使用振荡波长的二 次谐波至四次谐波。典型的是，在非晶硅结晶的情况下，使用Nd: YAG激光 器(纖1064nm)的二次谐波(532nm)。
此外，可4OT气体激光器如氩气激光器，氪气激光器或受激准M激光器。
而且，在激光照射的气氛可以是包含氧气的气氛，包含氮气的气氛，惰性 气氛或真空，最好根据使用目的选择一种合适的气体。
振荡模式可以是脉冲振荡，或者是连续振荡。为了用半导体膜的熔化状态 实现连续的晶体生长，理想的^i^择连续振荡模式。
在由使用激光退火结晶的半导体膜制成的TFT形，衬底上盼瞎况下，晶 体生长方向与载流子移动方向对准时，就能够获得高的场效应迁移率。换句话 说，晶体生长方向与沟道长度方向对准时，基本上就會,提高场效艇移率。
连续振荡的激光束照射至排单晶半导体膜上进行结晶时，就能保持固态一 液态的界面。因此，在激光束的扫描方向能够获得连续的晶体生长。如图4所 示，相对于用于制造驱动电路是一体形成的一种有源矩阵液晶显示器件的TFT 衬底(TFT主要形成的衬底)112来说，驱动电路部114和115设置在像素部 113的附近。图4表示一种在考虑到这样一种布图设计的激光照射装置的结构。 如上所述，在激光束从双轴方向入射的这种结构的情况下，激光束能够通过电 流镜104和110及活动反射镜105和110的组合在由附图中箭头表示的X—方 向和Y—方向同时或不同时地照谢。此外，會,根据TFT的布图设计指定一个 位置，激光^E照射到该位置上。
图5详细地表示了一种设置了 TFT的衬底112和激光束照射方向之间的关 系。其中像素部113和驱动电路114和115形成的区^衬底112上用虚线表 示。在结晶平台上， 一非单晶半导体膜形自^ 面上。形成TFT的半导体 区域育,由准直制造者或在衬底端部形成的其它类似元4特旨定。
例如，驱动电路部114是一个形成扫描线驱动电路的区域。在其局部放大视图301中，表示的是TFT的半导体区域204和激光束201的扫描方向。可使 用具有任意m的半导体区域204。在任何情况下，沟道长度方向与激光束201 的扫描方向相对准。此外，在其与驱动电路部114相交的方向延伸的驱动电路 部115是一个形成数据线驱动电路的区域，半导体区域205的排列与激光束202 的扫描方向(放大视图302)相对准。同样，在像素部113的情况下，如放大视 图303所示，半导体区域206的排列被准直，激光束202在沟道长度方向进行 扫描。激光束的扫描方向并不局限于单一方向，可实H来回扫描。
下面，参考附图6A至6D将描述结晶非单晶半导体膜和由该形成的结晶半 导体膜制造TFT的步骤。图6B是纵向剖视图。 一非单晶半导体膜403形鹏 玻璃衬底401上。非单晶半导体膜401的典型实例是一种非晶硅膜。此外，也 可使用非晶硅锗膜等。可使用10nm至20nm的厚度，和根据激光束的波长和其 能量密度进一步提高薄膜的厚度。财卜，理想的是i柳这样的一种方法 一阻 挡层402设置在玻璃衬底401和非单晶半导体膜403之间以不会将如皿属的 杂质从玻璃衬底扩散到半导体膜中。 一氮化硅膜，氧氮化^^膜等可用作阻挡层 402。
而且， 一金属层或金属氮化物层和一氧化层的觀409形鹏阻挡层402 和衬底401之间用于剥离。作为金属层或氮化物层，最好使用一种包括由从 Ti^,Ta^W^Mo,Cu^Cr,N4Fe,M,Co只讽P40s,Ir和Pt中选择的一种元素，或合 金材料，或包含上述元素作为主要成分的化合物材料制成的单层，或这些材料 制成的叠层的氮化物。例如，最好i顿氮化钛，氮化钩，氮化钽或氮化钼制成 的单层，或这些氮化物制成的叠层。这里，使用用溅射方法形成的具有薄膜厚 度为脂nm的氮化钛。注意，与衬底接触性能劍氐时，最好设置一缓冲层。单 铒层和氮化铒层具有较高的接触性能，可作为较佳材料的举例。此外，作为氧 化层，最好4顿由氧化硅材料或金属氧化物材料制成的单层或由这些材料制成 的叠层。这里，使用用领谢方法形成的具有厚度为200nm的氧化硅膜。金属氮 化物层和氧化层之间的结合力具有足够的强度以能经受热处理。因此，不会产 生薄膜剥离(也称之为剥离)等现象。但是，使用物理方法能够在氧化层的内 部或其边界简单地实现剥离。注意，这里^^玻璃衬底。但是，各种不同的衬 底可在上述剥离方法中使用。作为衬底401，可使用石英衬底，陶瓷衬底，硅衬 底，金属衬底或不糊衬底。下面，通过激光束400的照射实施结晶过程。因此，倉滩形成结晶半导体
膜404。如图6A所示，激光束400扫描到将形成TFT的半导体区域405的位置 上。激光束形状可设定成任意形状如矩形形状，线形形状或椭圆形形状。相对 于用光学系统聚光的激光束来说，激光束中心区域的能量密度不必等于边缘区 域的能量密度。因此，理想的是半导体区域405不与光束的,区域重叠。
激光束的扫描并不局限于在单向进行扫描，也可实施来回扫描。在此情况 下，每次进行扫描时，激光能量密度是可以改变的。因此，能够产生阶梯式的 晶体生长。这种扫描也可用作经常在非晶硅结晶的情况下所需的脱氢处理。例 如，第一扫描可以较低能量密度进行以能释方媳，然后第二扫描以增强的能量 密度进行以能完成结晶。
在以这样的一种激光束照射方法进行连续振荡的激光束照射时，就能够产 生具有较大晶粒的晶体生长。当然，为了实现此目的，就必须详细地将如激光 束的扫描il^和其育g量密度这样的参数设定合适。扫描速度设定为10cm/sec至 80cm/sec时，就能实5JU:述晶体生长。据iMK顿脉冲激光器的熔化一固化 晶体生长的速度是lm/sec。如果激光束的扫描速度低于晶体生长速度，并进行 个1^賴卩，在固态一液态界面中的连续晶体生长是可能的。因此，能够实现晶 体晶粒尺寸的增大。
根据本实施例的激光照射^S，在此情形下，育^够任意指定衬底上的一个 位置，和为结晶进行激光束照射。从双轴方向进行激光束照射时，會^够进一步 地提高处理量。
而且，进行激光束照射时，育^用较小的力实现与衬底的完全剥离。因此， 具有大面积的将被剥离层旨辦在其M4^面上被剥离。
为了进一步舰剥离，可在氮化物层、金属层、或金属氮化物层和氧化层 之间的界面中设置粒状氧化物(例如，ITO (氧化铟和氧化锡的合金)，氧化铟 和氧化锌的合金(ln203—ZnO)，氧化,贫ZnO)等)。
然后，如图6C和6D所示，形成的结晶半导体膜经过蚀刻以形成岛状形的 半导体区域405。在顶端栅极TFT的情况下， 一栅极绝缘膜406， 一栅电极407， 和具有导电类型的杂质区域408形成在半导体区域405上以生产一个TFT。然 后，最好用公知的技术适当地形鹏线，层间绝缘膜等以能生产一个元件。
因此，在获得具有TFT的元件后，衬底401根据实施例模式謝預U离。在描述的将 被剥离的层llb。将被录l腐的层的机術雖不足时，衬底最好是在用于固定将被 剥离层的支架部件(未图示)粘接于此后进行剥离。
在氧化层上形成的将被剥离的层通过剥离能够简单地与衬底分离。剥离的 层能够在某一方向弯曲。无需多说将被剥离的层t,与具有弯曲表面的录制体
(transcriptional body)(未图示)相茅占接。
而且在本实施例中，根据本发明，激光的照射方向(扫描方向)和提供给 将被剥离层的所有半导体层204至206和405的沟道长度方向设定为相同的方 向，这些方向和弯曲方向设定为相互正交。因此，能够实现具有弯曲表面的显 尔器°
而且，本实施例可自由地与实施例模式相结合。 [实施例2]
在实施例l中描述的是顶端栅极TFT的实例。这里，将描^iS端栅极TFT 的实例。而且，除了TFT外的其它结构与实施例1的结构相同，这里就省略了 对其所作的描述。
下面，参考图7A至7D将描述结晶非单晶半导体膜和由该形成的结晶半导 体膜制造的TFT的步骤。
图7B表示纵向剖视图。在覆盖栅电极的栅极绝缘膜506上形成非单晶半导 体膜503。 一种典型的非单晶半导体膜503的实例是非晶硅膜。此外，也可4顿 非晶硅锗膜等。可使用10nm至20nm的厚度，并可根据激光束的波长和其能量 密度进一步提高薄膜的厚度。此外，理想的是^ffl这样的一种方法 一阻挡层 502设置在玻璃衬底501和栅电极之间以不会将如^^属的杂质从玻璃衬底扩 散到半导体膜中。 一氮化硅膜，氧氮化硅膜等可用作阻挡层502。
而且， 一金属层或金属氮化物层和一氧化层的叠层509形成在阻挡层502 和衬底501之间用于剥离。作为金属层或氮化物层，最好使用一种包括由从 Ti,Al,Ta^WJVIo,a^Cr,NdJe,Ni,Co^Ru^Rh,P40s,Ir和Pt中选择的一种元素，或合 金材料，或包含上述元素作为主要成分的化合物材料制成的单层，或这些材料 制成的叠层的氮化物。例如，最好4OT氮化钛，氮化鹤，氮化钽或氮化钼制成 的单层，或这些氮化物制成的叠层。这里，f顿用溅射方法形成的具有薄膜厚 度为100nm的氮化钛。注意，与衬底接触性能较低时，最好设置一缓冲层。单钩层和氮化鸨层具有较高的接触性能，可作为较佳材料的 "此外，作为氧 化层，最好j顿由氧化硅材料或金属氧化物材料制成的单层或由这些材料制成
的叠层。这里，使用用f谢方法形成的具有厚度为200nm的氧化硅层。金属氮 化物层和氧化层之间的结合力具有耐热处理的足够强度。因此，不会产生薄膜 剥离(也称之为剥离)等现象。但是，使用物理方法能够在氧化层的内部或其 边界简单地实现剥离。
下面，通迚激光束500的MI寸实施结晶过程。因此，會,形成结晶半导体 膜504。该激光束是从实施例1描述的激光鹏装置中获得的。如图7A所示， 激光束500扫描到将形成TFT的半导体区域505的位置上。激光束形状可设定 成任意形状如矩形形状，线形形状或椭圆形形状。相对于用光学系统聚光的激 光束来说，激光束中心区域的能量密度不必等于边缘区域的能量密度。因此， 理想的是半导体区域505不与光束的边缘区,叠。
激光束的扫描并不局限于在单向进行扫描，也可实施来回扫描。在此瞎况 下，每次进行扫描时，激光能量密度是可以改变的。因此，能够产生阶梯式的 晶体生长。这种扫描也可用作经常在非晶硅结晶的情况下所需的脱氢处理。例 如，第一扫描可以^j氏能量密度进4亍以能释方夂氢，然后第二扫描以增强的能量 密度进行以能完成结晶。
在以这样的一种激光束照射方法进行连续振荡的激光束照射时，就f滩产 生具有较大晶粒尺寸的晶体生长。当然，为了实5鹏目的，就必须详细地将如 激光束的扫描速度和其能量密度这样的参数设定合适。扫描速度设定为 10cm/sec至80cm/sec时，就能实^LM晶体生长。据说通过f顿脉冲激光器的 熔化一固化晶体生长的衝芰是lm/sec。如果激光束的扫描^^低于晶体生皿 度，皿行1fil冷却，在固态一液态界面中的连续晶体生长是可能的。因此， 倉,实现晶体晶粒尺寸的增大。
而且，进行激光束照射时，育的多用较小的力实现与衬底的完賴U离。因此， 具有大面积的将被剥离层育^I多在其整，面上被剥离。
为了进一步促进剥离，可在氮化物层、金属层、或金属氮化物层和氧化层 之间的界面设置粒状氧化物(例如，HO (氧化铟和氧化锡的合金)、氧化铟和 氧化锌的合金(In203—ZnO)，氧化l辨ZnO)等)。
然后，如图7C和7D所示，形成的结晶半导体膜经过蚀刻以形成岛状形的半导体区域505。这里， 一蚀刻阻挡层设置在半导体区域505上，形成一具有一 种导电类型的杂质区域508以能生产一个TFT。然后，最好用公知的技术适当 地形鹏线，层间绝缘膜等以生产一个元件。
因此，在获得具有TFT的元件后，衬底501根据实施例模式进行剥离。在 本实施例中，在阻挡层502上形成的所得至啲层相当于实施例模式中描述的将 被剥离的层llb。将被剥离的层的机械3M不足时，衬底最好是在用于固定将被 剥离层的支架部件(未图示)粘接于此后进行剥离。
在氧化层上形成的将被剥离的层通过剥离能够简单地与衬底分离。剥离的 层能够在某一方向弯曲。无需多说将被剥离的层會,与具有弯曲表面的转移体 (未图示)相粘接。
即使在本实施例中，激光的照射方向(扫描方向)和提供给将被剥离层的 半导体层505的沟道长度方向设定为相同的方向，这些方向和弯曲方向也设定 为相互正交。因此，能够实现具有弯曲表面的显示器。
而且，本实施例可自由地与实施例模式相结合。 [实施例3]
根据本 实施例，图8表示一种转移包含TFT的将被录搞层的技术。 在图8A至8G中，参考标号830^^第一衬底；参考标号831表示由氮化 物层或金属层组成的第一材料层；参考标号832 ^由氧化层组成的第二材料 层；参考标号833表示将被剥离的层；参考标号834表示第一粘合剂；参考标 号835表示第二衬底；参考标号836表示第二粘合剂；和参考标号837 ^^第 三衬底。
根据本实施例，第一衬底830可由玻璃衬底，石英衬底，陶瓷衬底等组成。 而且，还會^1對顿如硅衬底的半导#^底，或如不锈钢衬底的金属衬底。这里， ^f柳厚度为0.7麵的玻璃衬底(#1737)。
首先，如图8A所示，在衬底830的上面，形皿一材料层831。第一材料 层831可以是一种薄膜形成后立即呈I赃应力和张应力其中一种的材料。但是， 重要的是使用一种在形成将被剥离的层时不会产生如由于热处理和激光照射而 形成剥离的异常性和在形劍各被剥离的层后呈现的张应力范围在1至1xlO，达 因/cm2)之间的材料。 一个f^性的实例是一个从W,WN,TiN,和TiW组成的组 中选择的元素，或由合金金属，或具有这些元素作为其主要成分的化合物材料构成的单层或其叠层。注意，第一材料层831可^ffi鹏寸方法而形成。
下面，在第一材料层831上面形麟^#料层832。在第Z^"料层832中， 重要的是^ffi—种在形成将被剥离的层时不会产生如由于热处理和激光照射而 形成剥离的异常性和在形劍每被剥离的层后呈现的张应力范围在1至lxl0，达 因/cm2)之间的材料。第二材料层的典型实例包皿化硅，氮氧化硅，金属氧化 物材料和这些材料的叠层。注意，第二材料层832可fOT、M方法而形成。在 4M澳划寸方法形，二材料层832的情况下，惰性气体如氩气可引入反应室中 以能将少龍气元素包含至'傑:^指斗层832内。
关于第一材料层831和第二材料层832， ^^层的薄膜宽度如需要可设定 在lnm至1000nm的范围内，以此會,调节第一材料层831的内应力和第二材 料层832的内应力。
而且，在图8A至8G中，为了实现流7jC线过程，图中所显示的实例是第一 材料层831与衬底830形成接触。但是，可在衬底830和第一材料层831之间 设置用作缓冲层的绝缘层或金属层以改善与衬底830的粘附力。
接着，将被剥离的层形皿第:^^料层832上。(见图8A)将被剥离的层 833可包含各种不同的元件(例如，薄膜晶体管，其中包含有机物的层用作发光 层的发光元件，包含液晶的元件，存储元件，薄膜二极管，由硅PIN结形成的 光电转换元件，或硅阻元件)。但是，在包含液晶的元件盼瞎况下，将被剥离的 层833必须包括一与其相对的衬底。而且，M51在第一衬底830 t^J多承受的温 度范围中进行的热处理完成将被剥离的层的形成过程。注意，即使第二材料层 832中的内应力和第一材料层831中的内应力相互不同，在制造将被剥离的层 833中的热处理也不会导致产生剥离。
接着，执行部分地减小第一材料层831和第Z^才料层832之间的粘附力的 过程。部分地减小粘附力的过程是一种激光沿着将被剥离的区域的周边部分地 照射在第一材料层或第二材料层上的过程，或者是一种沿着将被剥离的区域的 周边从外部施加局部压力以对第二材料层的一部分内部或表面造成损害的过 程。更具体地说，在施加压力时可垂直地按压和移动金刚石或其它硬针。最好 是，使用划片器，在划片器移动时用施加的压力向下按压0.1rmn至2mm的量。 这样，在执行剥离前，创造一个易于产生剥离、并用作开始的部分是重要的。 通过执行产生粘附力有选择性的(部分)减小的预处理，育&够消除缺陷性的剥离，而提高合格率。
然后，使用第一粘合剂834使第二衬底835和将被剥离的层833相互粘合。 (见图8B)第一粘合剂834可以是一种活性固化型粘合剂，热固化型粘合剂， 紫外线固化型粘合剂或其它光固化型粘合剂，或者可以是一种疏气(aerophobic) 型粘合剂，或者是其它不同类型的固化粘合剂。而且，这些粘合剂是可溶角军的 以便它们育,在翻l仲溶解，和/或可以是光敏性的以便被^MI寸时會,降低它 们的粘附性。这些粘合剂的成份，例如，可以是环^T脂型，丙烯M，鹏或 其它ftf可类型。例如通31涂覆方法可实J赠占合剂的涂敷。注意，第一粘合剂在后 续步骤中可去除。这里，鼬多在M(」中溶解的可溶粘合剂材料用i條一粘合剂。
而且，替换第一粘合剂834，可使用在其表面的一面或两面具有粘合剂的 带。该带在其表面的一面或两面包括一种可溶以能在溶剂中溶解的粘合剂，或 者是一种光敏性的以能被光照射时失去粘附性的粘合剂。
第二衬底835可由玻璃衬底，石英衬底，陶瓷衬底，塑料衬底等构成。而 且，它还可^fOT—禾中半导術寸底如硅衬底，或者金属衬底如不锈钢衬底。
本实施例的第二衬底835使用一种厚度大于第一衬底830的高刚性石英衬 底(厚度l.lmm)。在第二衬底4顿塑料衬底的情况下，在第一衬底830上形 成的元件转移到塑料薄膜上，据说将被剥离的层833和该薄膜通过第一粘合剂 834相互粘接，并且该薄膜被魏时，就会存在一种薄膜将弯曲和在将被剥离的 层833中产生裂缝的危险。因此，在用第一粘合剂834将在第一衬底830上形 成的将被剥离的层833与刚性第二衬底835固定后，剥离第一衬底830。然后， 在用第二粘合剂836将塑料薄膜(即第三衬底837)与该层固定后，去除第二衬 底835。 Mii3It新刻M^，就很难产生裂缝。
接着，从已降低粘附性的上述区域中执行剥离，具有第一材料层831的第 一衬底830使用物理方法分离(图8C)。由于第二材料层832呈5Iffi应力而第 一材料具有张应力，因此就能够用相对较小的力实现分离(如人手的作用力， 或喷嘴吹来的气体风压，，声波等)。
因此，在第二材料层832上形成的将被剥离的层833育辦与第一材料层830 相分离。图8D标剥离后的状态。
接着，第三衬底837和第二材料层832 (和剥离层833)用第二粘合剂836 粘接在一起。(见图8E)。重要的是第1占合剂836的粘附力大于第一粘合剂834的粘附力。
第^*占合剂836可以是一种活化固化型粘合剂，热固^M粘合剂，紫外线 固化型粘合剂或其它光固化型粘合剂，或者可以是一种疏气型粘合剂，或者是 其它不同类型的固化粘合剂。而且，这些粘合剂是可溶解的以便它们能够在溶 齐U中溶解，和/或者是光敏性的以便被光照射时會,降低它们的粘附性。这些 粘合剂的成份，例如，可以是环氧树脂型，丙烯酸型，硅型或其它任何类型。 例如ilil涂覆方法可实现粘合剂的涂敷。注意，第二粘合剂在后续步骤中可成
为将被剥离层的一个支架。对于第二粘合剂836来说，使用的是一种将在第三
衬底和第二粘合剂之间，和第二粘合剂与将被剥离的层之间实现较髙粘合度的
材料。这里，一种紫外线固化型粘合齐,作第:zl占合剂836。
而且，在第^f占合剂836是由可溶的以能在竊U中溶解的，或者是光敏性 的以便它暴露于光时会失去粘合强度的材料制成的情况下，它育詢多在下一个步 骤中剥离第三衬底，仅对于第二粘合剂来说它育^够用作一个支架。而且，替换 第1占合剂836，可使用在其表面的一面或两面具有粘合剂的带。该带在其表面 的一面或两面具有一种可溶以能在蹄忡溶解的粘合剂，或者是一种光敏性的 以便该带暴露于光时能够降低其粘合强度的粘合剂。
第三衬底837可使用柔性衬底。本实施例的第三衬底837使用塑料薄膜。 一旦实现图8E所示的情形时，那么它就浸泡在溶剂中,仅去除第二衬底 835。(见图8F)。由于第一粘合剂是一种可溶粘合剂材料，就能容易地去除第二 衬底835 ，因此能够分离第二衬底835和将被剥离的层833 。
而且，包含在将被剥离的层833中的元件的输入/输出端能被形成以便从 将被剥离的层的最顶层(即，最接近于第二衬底侧的层)向外暴露。因此，在 分离第二衬底的步骤后，最好是第一粘合齐皖全从将被剥离的层的表面去除以 便能暴露输入/输出端部。
而且，在本实施例中，图示的是一个可溶性粘合剂材料用于第一粘合剂834 以便它在溶剂中溶解和第二衬底浸泡在溶剂中和被去除的实例。但是，本发明 并不数'j这种结构的特别限制。例如， 一种热固化型粘合剂(数'j紫外光照射 时会失去粘合强度)可用于第一粘合剂，紫外线可照射以此旨^(多去除第二丰寸底。 ，的步骤兽,制造装备有用作第二粘合剂836和第三衬底837支架的将 被剥离层833的半导MI件。然后，fflil如图8G戶;f示弯曲该:^件，因此能够实现一种半导#^件的弯曲表面呈现一个50cm至200cm曲率半径的半导^l件。 弯曲该器件时，它能够与将被安装的弯曲表面相连接。注意，在第二粘合剂836 和将被剥离的层833之间，存在一个是第二材料层的氧化层832。在获得如上所 述的半导体器件中，使用一种溅射方法作用于第二材料层832，少量隋性气体元 素包含在第I1^料层832中。因此，半导#^州乍为整体能够制成柔性的。
而且，根据本实施例，该器件是在与第三衬底接触后弯曲的。但是，也能 够ilil将它用第二粘合剂836直接与具有弯曲表面的基底连接弯曲该器件。
这里，图示的是一个根据上述步骤制造完成的半导体器件的实例，但是也 能够邀盾上述步骤仅部分地完成半导mi件。例如，根据上述步骤，能够形成 包含TFT电路的将被剥离的层，然后，在获得具有第1占合剂和第三衬底作为 其支架的将被剥离的层后，再加入形成元件的步骤以能完成任何一种半导 件，如发光器件或具有发光元件的液晶显示器件，其中包含一有机化合物的层 用作发光层。
而且，还能够制造一具有发光元件的发光器件，其中包含一无源有机元素 化合物的层用作发光层。
而且，在为了减小第三衬底和第:^占合剂之间的粘附力，一AlNxOy薄膜 形i^表面上的塑料薄膜形成为第三衬底837的情况下，旨,分离第二衬底835 和第三衬底837。因此，育,制造装备有具有第1占合剂836作为支架的将被剥 离层833的半导体器件。由于这样的半导体器件仅具有第1占合剂作为支架， 因此它能够制成厚度薄、重量轻和有柔性的半导^l件。
而且， 31循±^步骤，本发明人在剥离第一衬底前，实际上对形成在 第一衬底上的TFT进行了电测量，在分离第一和第二衬底后，他们再次对TFT 进行了电测量。TFT的特性在分离前后几乎没有任何变化。图9是一种分离后 沟道长度L /沟道宽度W-50 u m/50 u m的n—沟道型TFT的V-I特性曲线图。 而且，图10是一种分离后沟道长度L /沟道宽度W=50 u m/50 " m的p—沟道 型TFT的V-I特性曲线图。
由于TFT的特性在分离前后几乎没有樹可变化，因此可以说，即^吏根据上 逾l[PUWl行转换和应用时，，步骤也不会影响TFT。而且，还育,直接在塑 料衬底上形成TFT;但是，由于衬底的耐热性较低，就很难在30(TC或更高的温 度中进行热鹏。因此，a絵难于形成具有图9和图10所示良^f寺性的TFT。正如本实施例所说明的那样，在TFT形成在耐热性衬底上后，再剥离耐热性衬
底。因此，能够形成具有图9和图10所示良岁抖争性的TFT。 [实施例4]
在本实施例中，根据实施例3描述的技术，参考图ll将描述具有发光元件 的发光^l件的制造步骤，发光元件中具有一有机化合物的层用作发光层。
首先，像素部(n—沟道TFT和p—沟道TFT)和，在像素部附近的驱动 电路(n—沟道TFT和p—沟道TFT)同时在一个衬底上形成，有机发光元件(也 称之为有机发光器件)形皿其上。
根据实施例3在第一衬底上形成一由氮化物层或金属层制成的第一材料层 931和一由氧化层制成的第二材料层932。
下面，根据实施例1所示的技术在第^#料层932上形成一*含TFT和 布线的层。在形成覆盖相应TFT的绝缘膜后，形成一个与體在像素部中的TFT 电连接的阴极或阳极。而且，形成一称之为堤坝(bank)的绝缘体以覆盖其两 端部上的阴极或阳极的端部。而且，如果需要，形成一钝化膜(保护膜)以随 意地覆盖TFT是切实可行的。在其两端被堤坝覆盖的阴极或阳极上形成一 EL 层(有机化合物材料层)和有机发光元件的阳极或阴极。EL层的底层是阴极时， 阳极肯,设置在EL层上，相反，EL层的底层是阳极时，阴极能够设置在EL 层上。
作为EL层,ffl31自由组合发光层，电荷注入层或电荷植入层可形成EL层(能
够发光和使载流子为了发光而执行迁移的层)。例如，可使用低分子系统有机 EL材料和高舒系统有机EL材料。而且，作为EL层，可j顿由于单重激发
发光(荧光)的发光材料(单态化合物)的薄膜，或由于三重激发光(磷光) 的发光材料(三态化合物)的薄膜。而且， 一种无机材料如碳化硅等能够用作 电荷输运层和电荷注入层。对于这些有机EL材料和无机材料来说，可4顿公知 的材料。此外，总厚度大约为100nm的EL层形成为薄膜层。为此，必须提高 阴极或阳极表面的平整度。
作为阴极使用的材料，据说最好是fOT—种具有较小功函数(具有< 性 的是，属于元素周期表中I族或n族的金属元素)的金属或包含这些元素的合 金。由于功函数越小，发光效率就越高，因此，作为阴极^ffi的材料，最好是 JOT—包含为碱金属之一的Li (锂)的合金。作为阳极f顿的导电膜，可4顿一种与阴极材料相比具有駄功函数的材
料如ITO (氧化铟一氧化锡合金)，氧化铟一氧化锌合金(In2OrZnO)，氧化锌 (ZnO)等。而且，可{顿一种比ITO具有更低薄层电阻的材料，特别是，铂 (Pt)，铬(Cr)，鸽(W)或镍(Ni)。
在本说明书中有禾几发光层可定义为一种其中包含有机化合物层用作发光层 的发光元件的阳极禾,极之间形成的层的集合。更具体的说，有机发光层包括 一发光层， 一空穴注AJ1， 一电子注入层， 一空穴输运层， 一电子输运层等。 有机发光层的基本结构是一阳极，发光层和阴极依次叠加的叠层。该基本结构 可修改为一阳极，空穴注入层，发光层，禾口阴极依次叠加的觀，或者一阳极， 空穴注入层，发光层，电子输运层和阴极依次叠加的觀。
除了阳极和阴极外， 一包含有机化合物层用作发光层的发光元件具有一个 包含有机化合物(发光材料)的层(该层在下文称之为发光层)，该有机化合物 在施加电场时能够产生荧光(电致发光)。
用TFT控制^A发光元件的电流时，在粗略划分的方式来说有两种方法。 更具体的说， 一种方法是控制称之为t包和区的电压区中的电流，另一种方法是 控制达到饱和区前的电压区中的电流。在本说明书中，电流值基本上是叵定的 Vd区在Vd-Id曲线中称之为饱和区。此外，在本发明中，对发光元件的驱动方 法没有限制，也就是说，可4顿任何驱动方法。
通过这些步骤直到这步完成，将被剥离的层是通过将包含发光元件的层 933b (其中包含有机化合物的层用作发光层)和具有TFT的层933a叠加而形成 的，并与发光元件相连接。由于其中包含有机化合物层用作发光层的发光元件 抗湿气和氧化的能力较弱，因此在包含有机化合物层用作发光层的发光元件形 成后，立即使用一衬底，一密封罩和一密封剂来密封它。
接着，执行育滩部分减小第一材料层931和第:^才料层932之间粘附力的 过程。部分减小该粘附力的过程是一个激光沿着将被录U离区域的周边部分地照 射至蝶一材料层或第二材料层的过程，或者是一种沿着将被剥离的区域的周边 从外部施加局部压力以对第二材料层的一部分内部或表面造成损伤的过程。更 具体地说，在施加压力时可垂直地按压和移动金刚石或其它硬针。最好是，使 用划片器，在划片器移动时用施加的压力向下按压0.1mm至2mm的量。这样， 在执行剥离前，创造一个易于产生剥离、并用作开始的部分是非常重要的。通 #产生粘附力有选择性的(部分)减小的预处理，育,消除缺陷性的剥离，而提高合格率。
其后，一 FPC901与^S在输出布线端部的端子电极相连接，设置在将被
剥离的层933上的TFT与输出布线的端部相连接。
然后，使用第一粘合剂934使第二衬底935和将被剥离的层933a和933b相互粘合。(见图9B) —薄膜902预先用粘合剂903与第二衬底935相粘接。理想的是该粘合剂903的粘附力比第一粘合剂934的粘附力弱，还希望的是粘合剂是可溶的以便能在溶剂中进行溶解，或者是光敏性的以便被光照射时能够失去粘附性。但是，粘合剂903在后续步骤中去除。而且，替换第一粘合剂934，可使用在其表面的一面或两面具有粘合剂的带。该带在其表面的一面或两面包括一种可溶以能在溶剂中溶解的粘合剂，或者是一种光敏性的以能被光照射时失去粘附性的粘合剂。
第一粘合剂934可以是一种活性固化型粘合剂，热固^M粘合剂，紫外线固化型粘合剂或其它光固化型粘合剂，或者可以是一种疏气型粘合剂，或者是其它不同鄉的固化粘合剂。这些粘合剂的成份，例如，可以是环氧柳旨型，丙烯M，硅型或其它任何类型。但是，由于其中包含有机化合物的层用作发光层的发光元件抗湿气和氧化的能力较弱，因此最好使用对湿气和氧化具有较高抵抗能力的材料。例如，ffl31涂覆方法可实现粘合剂的涂敷。在本实施例中，对于第一粘合剂934来说，使用的是一种热固化型粘合剂。
第二衬底935可由玻璃衬底，石英衬底，陶瓷衬底，塑料衬底等构成。而且，它还可{顿一种半导体衬底如硅衬底，或者金属衬底如不锈钢衬底。
本实施例的第二衬底935使用一种厚度大于第一衬底930的高刚性石英衬底(厚度l.lmm)。在第二衬底^ffl塑料薄膜的情况下，在第一衬底930上形成的元件转移到塑料薄膜上，也就是说将被剥离的层933和该薄膜ffl31第一粘合剂934相互粘接，和该薄膜能被翻时，就会存在一种薄膜将弯曲和在将被剥离的层933中产生裂缝的危险。因此，在用第一粘合剂934将在第一衬底930上形成的将被录IJ离的层933与刚性第二衬底935固定后，剥离第一衬底930。然后，在用第二粘合剂936将塑料薄膜(即第三衬底937)与该层固定后，去除第二衬底935。 Si!W该辦，就御隹产生裂缝。
接着，从己降低粘附性的，区域中执行剥离，具有第一材料层931的第一衬底930使用物理方法分离(见图IIC)。由于第二材料层932呈SLE应力和第一材料具有张应力，因此就f,用相对较小的力实现分离(如人手的作用力，或喷嘴吹来的气体风压，，声波等)。
因此，在第:1#料层932上形成的将被剥离的层933a和933b育,与第一衬底930相分离。
接着，第三衬底937和第二材料层932 (和将被剥离的层933a和933b)用第^te合剂936粘接在一起。(见图11D)。重要的是粘合剂936的粘附力大于粘合剂903的粘附力。
第二粘合剂936可以是一种活性固化型粘合剂，热固化型粘合剂，紫外线固化型粘合剂或其它光固化型粘合剂，或者可以是一种疏气型粘合剂，或者是其它不同^M的固化粘合剂。在本实施例中，对于第^f占合剂936来说，^fOT的是热固化型粘合剂。而且，在第二粘合剂936是由一种可溶解的以便會滩在溶剂中溶解，或者是光敏性的以便暴露于光时它失去粘附强度的材料制成的情况下，它育嫩在下一个步骤中剥离第三衬底，iM"于薄膜902来说，第一粘合齐诉口第二粘合齐脂,用作支架。
一柔性衬底可用于第三衬底937。在本实施例中，用于902的塑料薄膜也可用于第三衬底937。
在获得图11D所示的状态后，用紫外线照射粘合剂903以便减弱粘附力，因此，仅有第二衬底935被分离(图11E)。 fflil照射紫外线育詢多容易地剥离第二衬底935，由此分离第二衬底935和薄膜902。
，的步骤旨滩制造装备有用作第二粘合剂936和第三衬底937支架的将被剥离层933a， 933b的半导体器件。然后，ffiil如图11F所示弯曲该器件，因此會,实现一种半导体器件的弯曲表面呈现一个50cm至200cm曲率半径的半导体器件。弯曲该器件时，它能够与将被安装的弯曲表面相连接。注意，在第1占合剂936和将被剥离的层933a之间，存在一个是第I^才料层的氧化层932。在获得如上所述的半导mi件中，fOT溅射方法涂敷第二t才料层932，少量惰性气体元素包含在第^#料层932中。因此，半导傳^lfH乍为整体肖,制，性的。
用上述步骤获得的具有其中包含有机化合物的层用作发光层的发光元件的弯曲半导fr^件的外视图如图12A和12B所示。图12A和12B对应于图1，相同的参考标号表示相同的部件。图12A所示的半导條图12A所示的箭头方向发出光，该器件在弯曲方向19弯曲。这里虽然未图示，许多设置在像素部12和驱动电路17上半导体层的所有沟道长度方向在相同的方向对准。此外，假定激光照射方向，即，扫描方向与沟道长度方向相同。因此，晶体生长方向与沟道长度方向对准时，就能够实质上提高场效应的迁移率。
而且，图12B所示的半导MI件在与图12A所示半导^I件发光方向相反的方向发出光，该器件在弯曲方向19弯曲。注意，根据其中包含有机化合物的层用作发光层的发光元件的制造方法和像素电路的成分，该发光方向可由操作者自由决断。
本实施例说明的是一种具有用实施例1至4中任一个提出的技微得的弯
曲表面的显示器安装在交通工具上的实例。这里，汽车作为交通工具的代表性
实例，但是，它不局限于汽车。相反，无需多说本发明也可在飞机，火车，电气列车等中使用。
图13 ^^汽车中驾驶员座位周围附近的视图。仪表盘部分设有声音再5 统，更具体的说包括汽车音响系统和导航系统。汽车音响系统的主单元2701包括显示部2702和操作开关2703和2704。通51在显示部2702中执行本发明，就能够实现薄、轻的汽车音响系统。而且，通过在汽车导航系统中执行本发明，就育滩实现薄、轻的汽车导航系统。
而且，靠近方向盘2602，仪表盘部2601设有旨詢多对il^计和其它测量仪器进行数字显示的显示部2603。 ffil在显示部2702中执行本发明，就能够实现薄、轻的机械显示仪器。
而且，还會,形成安装在具有弯曲表面的仪表盘2601上的显示部2602。ffl3i^M示部2602中执行本发明，就肯,实现薄、轻的机械显示仪器或图像显示器件。注意，显示部2602在箭头所示的方向弯曲。
而且，还會嫩在具有弯曲表面的前风挡2604上形成显示部2600。在本发明适用于显示部2600的情况下，可l顿渗透性材料，以便ffiil本发明的方法能够实现薄、轻的机械显示仪器或图j象显示器件。注意，显示部2600在箭头所示的方向弯曲。这里，显示部2600可在风挡中使用，但是它也可提供给其它窗口玻璃区。
例如，还倉,形成安装在后窗2900上的显示部2902。图14表示汽车中后座位周围附近的视图。注意，图14和图13相，应，由于方向盘部是相同的，因此使用与图13中相同的参考标号g。
而且，Mil将根据本发明的柔性显示器件用于后窗2900上并将倉,捕获汽车后区域的摄像机安装在汽车外部上，然后通过连接显示器和摄像机，驾驶员會詢多看见被汽车阻挡和在其它情况下可會镜不见的地方。注意，显示部2902在箭头所示的方向弯曲。
而且，如果汽车在如图14所示的右侧驾驶，那么由于有一部分车体2906在那里(窗户之间的部位)，就会脏后侧存在一个盲区。但是，M将根据本发明的柔性显示器件(显示部2901)用于窗户之间的部位上并将能够捕获该盲区的摄像机安装在汽车外部上，然后通过连接显示器和摄像机，驾驶员就能够检查该盲区。注意，显示部2901在箭头所示的方向弯曲。
而且，它倉,将一显示部2905设置在座位2904上。坐在后座上的人育詢多看电视和查看汽车导航系统的显示器。
而且，虽然图中未显示，但是汽车的顶棚可用作基底，具有其中包含有机化合物的层用作发光层的发光元件的显示器件沿着顶棚的弯曲表面弯曲，并固定于弯曲表面上，凭此育詢多实现 工具内部的图像显示和照明。
如上所述，根据本发明具有弯曲表面的显示器能够方便地安装在曲率半径为50cm至200cm的^ffl工具中的任何弯曲表面上。
而且，本实施例说明的是车载 音响系统和车辆导航系统，但是本发明可在其它交虹具的显示仪器上和独立的音响禾時航系统中纟顿。
而且，本实施例可自由地与实施例1至4中任一个组合。[实施例6]
在实施例1至5中，剥离方法使用的是两个层之间的薄膜应力(应力变形)来执行剥离的，但就该方法没有加以限制。例如，还能够4顿一种在将被剥离层和衬底之间形成的分离层，并用蚀刻剂分离该分离层和衬底的方法，还可以例如是一种由非晶硅(或多晶硅)组成的层设置在将被剥离层和衬底之间，并且激光经过衬底进行照射以能排出包含在非晶硅中的氢气，以此产生缝隙而倉巨使将被剥离层和衬底相分离的方法。这里，图15A至15D表示的是一个j顿包含大龍糊塌硅(或多晶硅)
作为其分离层，并且激光照射到分离层上以能执行剥离的实例。
在图15A中，参考标号600表示衬底，参考标号601表示分离层，参考标 号602^将被剥离的层。
在图15A中， 一透明衬底如玻璃衬底或石英衬底等可用作衬底600。
然后，形成分离层601。非晶硅或多晶^作分离层601。注意， 方法 或等离子体CVD方法，或其它薄膜涂敷方法可用于分离层601以便如果需要能 将大量的氢加入其中。
其后，在该分离层601上形劇每被剥离的层602。(见图15A)。将被剥离 的层602可包含不同元件，其中TFT是一个典型的实例(其它包括薄膜二极管， 和光电转换元件和用硅PIN结制成的硅阻元件)。而且，在衬底600倉雜承受的 温度范围内可执行热处理。但是，分离层601以一种不会产生薄膜的剥离和在 制造将被录U离的层602中由热处理弓胞的其它潜在问题的方式进行处理。在如 本实施例的激光用于执行剥离盼瞎况下，为了氢在执行录l漓前不会逃逸，理想 的是在形成包含招每被录l漓的层中的元件时热处理的 鹏设定在41(^C或以下。
然后，激光经过衬底600照射到分离层上。(见图15B)。对于激光来说， 它可{顿受激准^^^敫光^1或其它如气##光器，YAG激光器，或其它如固态 激光器，或半导体激光器。而且，激光的振荡可以是连续的振荡或脉冲振荡， 激光束的制犬可以錢性的或矩形的。在本实施例中，4顿的是实施例1所示 的激光照射器件。M使用实施例1所示的激光照射器件，它能够4吏激光束高 Mil量地照射到全部駄表面积上。而且，实施例1所示的激光照射器件不仅 會,用于结晶或剥离，而且可用于执行各种不同的激光退火。
上述的激光释放包含在分离层601中的氢时，缝隙就产生了，将被剥离的 层602和衬底600相互分离。(图15C)。通过使用实施例1所示的激光照射器 件，育,穿过其全部表面高产率地剥离具有大面积的将被剥离的层。
图15D中所示的是剥离后的状态。而且，这里所示的实例假定将被录嗨的 层602的机械^t^E够的。但是，在将被剥离的层602的机械 M不足的情 况下，剥离应该在施加一用于稳固将被剥离的层602的支架(图中未显示)后 进行。
而且，剥离后的剥离层可在某一方向弯曲。无需多说该剥离层能够应用并转移到一个具有弯曲表面的物体上。
同样在本实施例中，激光照射的方向(即，扫描方向)和提供给将被剥离 层的所有半导体层的沟道长度方向面向相同的方向，该方向垂直于弯曲的方向。 因此，育g够实现具有弯曲表面的显示器。
而且，本实施例的结构可与实施例1至5进行自由地组合。
注意，在本实施例与实施例1组合的情况下，本实施例的分离层601可用 于替换实施例l的分离层409，激光可从后侧进行照射以能执行剥离。
同样，在本实施例与实施例2组合的情况下，本实施例的分离层601可用 于替换实施例2的分离层509，激光可从后侧进行照射以能执行剥离。
根据本发明，通过在具有大面积的衬底的全部表面照射激光束、同时将激 光束照射到形成TFT的半导体区的位置上实现结晶，以此能够形成具有大晶粒 尺寸的结晶半导体层，还能够提高TFT的特性以能实现具有弯曲表面的显示器。
根据本发明，能够实现具有弯曲表面的显示器。因此，在有限的空间如汽 车或飞机或其它交通工具中的驾驶员座位上安装图像或测量显示器的情况下， 该显示器能够安装在具有弯曲表面的各种不同位置(如，窗户，顶棚，门，仪 表盘等)，由此可减小显示器所占的空间。
权利要求
1.一种制造半导体器件的方法，包括在第一衬底上形成金属层；在所述金属层上形成包括氧化硅的绝缘层；在所述绝缘层上形成包括硅的半导体层；用激光扫描所述半导体层，以便增加所述半导体层的结晶度；对所述半导体层进行构图，以便形成薄膜晶体管的岛状形半导体层，所述岛状形半导体层包括沟道；形成包括电路的层，所述电路包括所述薄膜晶体管；将第二衬底与所述包括电路的层粘接，其中所述包括电路的层介于所述第二衬底和所述第一衬底之间；以及将所述包括电路的层从所述第一衬底分离，使得所述包括电路的层保留在所述第二衬底上，其中所述薄膜晶体管的沟道长度方向与所述激光相对于所述沟道的扫描方向相对准。
2. 根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，其中所述金属层 包括从Ti, Al, Ta, W, Mo, Cu, Cr, Nd, Fe, Ni, Co, Ru, Rh, Pd, Os, Ir以及Pt 中选取的至少一个元素。
3. 根据权利要求l所述的制造半导体器件的方法，其中所述包括电 路的层和所述第一衬底通过物理装置在所述绝缘层的内部或所述绝缘层 的边界处分离。
4. 一种制造半导体器件的方法，包括.-在第一衬底上形成分离层； 在所述分离层上形成包括氧化硅的绝缘层； 在所述绝缘层上形成包括硅的半导体层；用激光扫描所述半导体层，以便增加所述半导体层的结晶度； 对所述半导体层进行构图，以形成薄膜晶体管的岛状形半导体层， 所述岛状形半导体层包括沟道；形成包括电路的层，所述电路包括所述薄膜晶体管；将第二衬底与所述包括电路的层粘接，其中所述包括电路的层介于所述第二衬底和所述第一衬底之间；以及通过利用化学溶液去除所述分离层将所述包括电路的层从所述第一 衬底分离，使得所述包括电路的层保留在所述第二衬底上，其中，所述薄膜晶体管的沟道长度方向与所述激光相对于所述沟道 的扫描方向相对准。
5. —种制造半导体器件的方法，包括在第一衬底上形成包括硅的分离层；在所述分离层上形成包括氧化硅的绝缘层；在所述绝缘层上形成包括硅的半导体层；用激光扫描所述半导体层，以便增加所述半导体层的结晶度；对所述半导体层进行构图，以形成薄膜晶体管的岛状形半导体层， 所述岛状形半导体层包括沟道；形成包括电路的层，所述电路包括所述薄膜晶体管；将第二衬底与所述包括电路的层粘接，其中所述包括电路的层介于 所述第二衬底和所述第一衬底之间；以及通过所述第一衬底用激光照射到所述分离层将所述包括电路的层从 所述第一衬底分离，使得所述包括电路的层保留在所述第二衬底上，其中，所述薄膜晶体管的沟道长度方向与所述激光相对于所述沟道 的扫描方向相对准。
6. 根据权利要求4所述的制造半导体器件的方法，其中所述分离层 包括硅。
7. 根据权利要求1， 4和5中任意一项所述的制造半导体器件的方 法，其中所述第二衬底是柔性的。
全文摘要
提供了一种半导体器件和一种半导体器件的制造方法，其中将被剥离的层与具有一弯曲表面的基底相连接，特别提供一种具有一弯曲表面的显示器，更具体的说，提供一种与具有弯曲表面的基底相连接的包括一发光元件的发光器件。一个将被剥离的层转移到薄膜上，该将被剥离的层包含一发光元件，该发光元件通过使用为金属层或氮化物层的第一材料层和为一氧化层的第二材料层的叠层结构设置在衬底上，然后弯曲该薄膜和将被剥离的层，以此形成一种具有一弯曲表面的显示器。
文档编号H01L27/28GK101685796SQ20091020760
公开日2010年3月31日 申请日期2002年11月29日 优先权日2001年11月30日
发明者丸山纯矢, 后藤裕吾, 山崎舜平, 桑原秀明, 高山彻 申请人:株式会社半导体能源研究所