薄膜器件、薄膜器件的制造方法及电子设备 【技术领域】
本发明涉及具备薄膜元件(例如薄膜晶体管)、其他薄膜体的薄膜器件以及具备薄膜器件的电子设备。
背景技术
作为半导体元件等的薄膜体(叠层体)的形成方法已知采用转印技术的方法。例如，由特开平10-125929号公报(专利文献1)、特开平10-125930号公报(专利文献2)、特开平10-125931号公报(专利文献3)，公开了如下技术：预先在转印源基板上通过剥离层形成薄膜晶体管等的被转印体，其后，将被转印层接合于转印目的基板，通过在剥离层进行光照射等而发生分离，将被转印体从转印源基板转印于转印目的基板。如果依照于该技术，则能够在例如塑料基板、具有柔性的片状基板等难以直接形成薄膜元件等的基板上容易地形成薄膜元件。并且，也可以使制造条件不相同的多种薄膜元件、薄膜电路等在分别以最佳的条件形成于转印源基板之后向转印目的基板移动。
在采用如上述的转印技术制造薄膜器件的情况下，在使薄膜元件等的结构性的上下关系(膜的叠层顺序等)与形成于转印源基板上的状态相同地向转印目的基板移动时需要2次转印过程。具体地，首先形成于转印源基板上的薄膜元件等暂时向临时基板转印。在该时间点，临时基板上的薄膜元件等的结构性的上下关系，变得与转印源基板上的状态相反。其后，临时基板上的薄膜元件等向转印目的基板上转印。由此，转印目的基板上的薄膜元件等的结构性的上下关系变得与转印源基板上的情况相同。
可是，在经过上述的2次转印过程制造薄膜器件的情况下，因为转印过程的次数增多所以有在叠层体产生由应力等导致的损伤、断裂等的转印不良的概率升高的不良状况。相对于此，在保留1次转印过程的情况下，因为转印目的基板上的薄膜元件等的结构性的上下关系变得与转印源基板上的情况相反，所以认为在器件结构方面需要特别的窍门等的不便。从而，期望能避免这些现有技术的不妥的新颖的技术。
专利文献1：日本特开平10-125929号公报；
专利文献2：日本特开平10-125930号公报；
专利文献3：日本特开平10-125931号公报。
【发明内容】
本发明中的具体方式，目的之一为：克服上述的现有技术具有的问题，提供柔性的薄膜器件。
并且，本发明中的具体方式，目的之一为：克服上述的现有技术具有的问题，提供柔性的薄膜器件的制造技术。
本发明中的薄膜器件的制造方法，包括以下步骤：在基板上形成分离层；在前述分离层上，形成粘土为主要成分并包含具有层状的晶体结构的硅酸盐矿物质的支持层；在前述支持层上形成薄膜体；通过对前述分离层给予能量，使前述基板与前述支持层地粘合力降低；和将前述基板从前述支持层及前述薄膜体去除。
在此，在本说明书中所谓“薄膜体”，是指使导体、半导体、绝缘体等的薄膜适当组合所构成而起规定的功能的结构体。作为如此的薄膜体，例如，可举出：薄膜晶体管、薄膜二极管、其他薄膜元件、使它们组合形成的薄膜电路，电极(例如：ITO，如台面膜的透明电极)，用于太阳能电池、图像传感器等的光电变换元件，存储元件，压电元件等的致动器，微镜(压电薄膜陶瓷)，磁记录介质、光磁记录介质、光记录介质等的记录介质，磁记录薄膜磁头，线圈、电感器、薄膜高导磁材料及使它们组合的微磁器件，滤色器、反射膜、分色镜、偏振元件等的光学薄膜，半导体薄膜，超导薄膜(例如：YBCO薄膜)，磁性薄膜，金属多层薄膜，金属陶瓷多层薄膜，金属半导体多层薄膜，陶瓷半导体多层薄膜，有机薄膜和其他物质的多层薄膜等。
如果依照于本发明中的薄膜器件的制造方法，则可得到作为独立的支持体采用了粘土为主要成分并包含具有层状的晶体结构的硅酸盐矿物质的支持层的柔性的薄膜器件。因为不用经过如上述的现有技术地使暂时形成于基板上的薄膜器件向其他基板移动的转印过程，即可得到由柔性的支持体所支持的薄膜器件，所以可以避免因转印过程的次数增多导致的不良状况、因薄膜元件等的结构性的上下关系发生反转导致的不良状况。
在上述的本发明中的薄膜器件的制造方法中，也优选：在形成前述支持层的步骤之后、形成前述薄膜体的步骤之前，进一步包括形成覆盖前述支持层的保护层的步骤。
由此，即使在支持层包括某些异物的情况下，也能得到对该异物向薄膜体混入进行抑制的结构。
并且，也优选：在形成前述支持层的步骤中，前述支持层，俯视形成于比前述基板的外缘靠内侧；在形成前述保护层的步骤中，前述保护层，形成为覆盖前述支持层的不与前述分离层接触的侧的面及端部的状态。
由此，可得到支持层的端部也通过保护层覆盖的结构，对异物从支持层向薄膜体的混入进行抑制的效果提高。
上述的保护层，例如，能够包括氮氧化硅膜和氧化铝膜中的至少一方进行构成。既可以多层重叠这些膜的任一方而形成保护层，也可以1层以上地包括双方膜而形成保护层。
由此，可得到异物的阻挡效果高的保护层。
在形成前述支持层的步骤中，例如，可以通过铸造法形成前述支持层。当然，也可以采用其他的形成方法。
如果依照于铸造法，则能够以比较简单的工艺过程形成柔性的支持层。
本发明中的一个方式的薄膜器件，是包括(a)粘土为主要成分并包含具有层状的晶体结构的硅酸盐矿物质的支持层，和(b)设置于前述支持层上的薄膜体所构成的薄膜器件。
如果依照于上述构成，则可提供作为独立的支持体采用了粘土为主要成分并包含具有层状的晶体结构的硅酸盐矿物质的支持层的柔性的薄膜器件。可以避免因如上述的现有技术地薄膜元件等的结构性的上下关系发生反转导致的不良状况。
本发明中的另一方式的薄膜器件，是包括(a)粘土为主要成分并包含具有层状的晶体结构的硅酸盐矿物质的支持层，(b)覆盖前述支持层的保护层，和(c)设置于前述保护层上的薄膜体所构成的薄膜器件。
如果依照于上述构成，则可提供作为独立的支持体采用了粘土为主要成分并包含具有层状的晶体结构的硅酸盐矿物质的支持层的柔性的薄膜器件。可以避免因如上述的现有技术地薄膜元件等的结构性的上下关系发生反转导致的不良状况。并且，即使在支持层包括某些异物的情况下，也可以对该异物向薄膜器件混入进行抑制，能够提供可靠性高的薄膜器件。
优选：前述保护层，设置为覆盖前述支持层的一面及端部的状态。
由于连支持层的端部也通过保护层而覆盖，对异物从支持层向薄膜体的混入进行抑制的效果升高。
上述的保护层，例如，能够包括氮氧化硅膜和氧化铝膜中的至少一方进行构成。既可以将这些膜的任一方多层重叠而形成保护层，也可以1层以上地包括双方膜而形成保护层。
由此，可以提高由保护层产生的异物的阻挡效果。
本发明中的电子设备，使具备上述的本发明中的薄膜器件所构成的电子设备。本说明书中的“电子设备”，虽然只要采用薄膜器件所构成即可，并无特别限定，但是例如，可举出作为显示部具备将薄膜器件用作电路基板所构成的电光装置(例如，电泳装置)的设备。
【附图说明】
图1是关于薄膜器件的制造方法而示的模式剖面图。
图2是关于薄膜器件的制造方法而示的模式剖面图。
图3是关于薄膜器件的制造方法而示的模式俯视图。
图4是表示电子设备之一例的模式立体图。
符号的说明：
10...基板，11...分离层(剥离层)，12...支持层，13...保护层，14...薄膜电路(薄膜体)，16...电泳片。
【具体实施方式】
以下，关于本发明的实施方式一边参照附图一边进行说明。
图1及图2，是表示本实施方式中的薄膜器件的制造方法的模式剖面图。还有，在图1及图2中，为了避免附图变得复杂而关于一部分构成使剖面阴影省略而示。并且，图3，是关于薄膜器件的制造方法中的一部分工序进行说明的模式俯视图。
首先，在基板10的一面上形成分离层(剥离层)11(图1(A))。在本实施方式中，分离层11，俯视形成于比基板10的外缘靠内侧(参照图3)。还有，分离层11也可以形成于基板10的整面。
在此，基板10，必需具有适于在后述的工序中所形成的薄膜晶体管等的薄膜元件的制造的特性(例如，机械强度，耐热性等)，例如可采用包括石英玻璃、钠玻璃等的基板。基板10的板厚例如为0.5mm～0.7mm程度。
并且，分离层11，必需在通过光照射等给予能量时在层内、界面上发生剥离，例如可采用膜厚为100nm程度的非晶质硅膜(α-Si)。也优选包含某一程度的氢的非晶质硅膜。并且在这些以外，也可以利用各种膜作为分离层11(参照上述的专利文献1～3)。
接下来，在基板10上的分离层11上，形成以后应当成为薄膜器件的支持体的支持层12(图1(B))。该支持层12，如示于图3地，优选：俯视形成于比基板10的外缘靠内侧。关于其理由后述。在本实施方式中，如上述地分离层11也俯视形成于比基板10的外缘靠内侧，重叠于该分离层11而形成支持层12。还有，支持层12也可以形成于基板10的整面。
在此，作为本实施方式中的支持层12，可采用粘土为主要成分并包含具有层状的晶体结构的硅酸盐矿物质的膜。如此的膜，例如能够采用铸造(cast)法而形成。所谓铸造法，为将溶液涂敷于基板上、并通过使溶剂蒸发而得到膜的方法。该膜，可以用作独立膜，适宜作为薄膜器件的支持体。并且，该膜，具有可耐后述的薄膜元件的形成过程中的处理温度(例如400℃程度)的耐热性。并且，该膜，关于热膨胀系数也为10-6量级，这是与适宜用作上述的基板10的玻璃基板的热膨胀系数相同的量级。因此，对于薄膜元件的形成过程中的热应力的耐受性也高。并且，该膜，可以形成为几μm～几百μm程度而柔性优异。而且，该膜，绝缘性、气体及液体的阻挡性也优异。
接下来，将覆盖支持层12的保护层13形成于基板10上(图1(C))。在本实施方式中，保护层13，形成为覆盖支持层12的不与分离层11接触的侧的面及端部的状态。在图示的例中，保护膜13形成为也覆盖分离层11的端部的状态。如上述地，通过将支持层12俯视形成于比基板10的外缘靠内侧，以容易覆盖支持层12的端部的状态形成保护层13。
在此，作为本实施方式中的保护层13，优选具有在支持层12包括钠等的物质的情况下防止该物质的通过的特性(阻挡性)。作为如此的保护层13，例如适宜采用氮氧化硅膜(SiON膜)、氧化铝膜(AlOx膜)等的无机膜。既可以叠层采用它们双方，也可以多层重叠采用任一方膜。这些膜，可以采用例如溅射法、蒸镀法等的物理气相淀积法进行成膜。
接下来，在支持层12及保护层13上形成具有规定功能的薄膜电路(薄膜体)14(图1(D))。作为薄膜电路14之一例，可举出如图示的包括了薄膜晶体管等的薄膜元件、布线等的电路。关于如此的薄膜电路14因为可以利用公知技术而形成所以在此将详细的制造工序的说明进行省略。本实施方式中的薄膜电路，包括电泳装置的像素电路及驱动电路。
接下来，在薄膜电路14上形成电泳片16(图2(A))。电泳片16，包括电泳层与保护材料。包括这些薄膜电路14与电泳片16而构成电泳装置。还有，该电泳装置只不过是薄膜器件之一例。
接下来，通过对分离层11给予能量而使该分离层11发生剥离(图2(B))。在本实施方式中，能量的给予，由通过基板10在分离层11照射激光而进行。因此，作为基板10，必需采用对在本工序中所使用的激光透射的基板。作为激光，例如，适宜采用利用XeCl准分子激光装置产生的波长λ＝308nm的激光。通过该激光照射，在包括非晶质硅膜的分离层11产生熔蚀，分离层11的粘合力下降。其后，从支持层12等拆下(去除)基板10(图2(C))。由此，完成以支持层12为支持体、在该支持体上设置保护层13、薄膜电路14及电泳片16而形成的薄膜器件。
接下来，关于采用上述的电泳装置所构成的电子设备的具体例进行说明。
图4，是对应用了电泳装置的电子设备的具体例进行说明的立体图。图4(A)，是表示作为电子设备之一例的电子书的立体图。该电子书1000，具备：书籍形状的框架1001，相对于该框架1001转动自如地所设置(可以开合的)封皮1002，操作部1003，和通过本实施方式中的电泳装置所构成的显示部1004。图4(B)，是表示作为电子设备之一例的手表的立体图。该手表1100，具备通过本实施方式中的电泳装置所构成的显示部1101。图4(C)，是表示作为电子设备之一例的电子纸的立体图。该电子纸1200，具备：以具有与纸同样的质感及柔性的可重写片所构成的主体部1201，和通过本实施方式中的电泳装置所构成的显示部1202。还有，可以应用电泳装置的电子设备的范围并非限定于此，广泛包括利用了伴随于电泳微粒的移动的视觉上的色调的变化的装置。例如，在如上述的装置之外，贴合电泳膜片的壁面等的属于房产的装置、属于车辆、飞行物体、船舶等的移动物体的装置也适合。
如果依照于如以上的本实施方式，则可提供作为独立的支持体采用了粘土为主要成分并包含具有层状的晶体结构的硅酸盐矿物质的支持层的柔性的薄膜器件。可以避免如上述的现有技术地因薄膜元件等的结构性的上下关系发生逆转导致的不良状况。
并且，即使在支持层包括某些异物的情况下，也可以对该异物向薄膜器件混入进行抑制，能够提供可靠性高的薄膜器件。
并且，由于连支持层的端部也通过保护层而覆盖，对异物从支持层向薄膜体的混入进行抑制的效果升高。
还有，本发明并非限定于上述的实施方式，可以在本发明的要旨的范围内加以各种改变进行实施。
例如，虽然在上述的实施方式中，作为薄膜体之一例举出薄膜晶体管，但是薄膜体并非限定于此。
并且，虽然在上述实施方式中，作为薄膜器件的应用例对电泳装置进行了说明，但是在本发明的应用例中，可考虑液晶装置、电致发光装置等的电光装置、其他各种装置。
并且，上述的实施方式中的各要件的构成材料、膜厚、成膜法等诸条件为一例，并非限定于上述内容。