[发明专利]半导体器件及剥离方法以及半导体器件的制造方法

说明书

本申请是申请日为2002年7月16日、申请号为021261342、发明名称为“半导体器件及剥离方法以及半导体器件的制造方法”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及将剥离层剥离的方法，特别涉及剥离包含多种元素的剥离层的方法。此外，本发明涉及具有薄膜晶体管(下文称做TFT)组成电路的半导体器件，在薄膜晶体管中，剥离掉的剥离层已粘贴并转移到基底构件上，并涉及半导体器件的制造方法。例如，本发明涉及由液晶组件代表的电光器件、由EL组件代表的发光器件以及作为一部分安装所述器件的电子设备。

应该指出在本说明书中，术语“半导体器件”是指通常能够利用半导体特性起作用的器件，电光器件、发光器件、半导体电路以及电子设备都是半导体器件。

背景技术

近些年来，使用形成在具有绝缘表面的基片上的半导体薄膜(厚度约几到几百nm)的薄膜晶体管(TFT)构成的技术已引起注意。半导体薄膜广泛地应用于例如IC、电光器件等的电子器件，特别是非常需要开发为用于图像显示器件的开关元件。

对于利用例如图像显示器件的应用，预期有多种应用，特别是，用于便携装置的应用已受到关注。目前，虽然使用了许多玻璃基片和石英基片，但存在易于破裂和太重的缺陷。此外，在大规模生产的基础上玻璃基片和石英基片很难制得很大，不太适合这些应用。因此，现在已尝试将TFT元件形成在具有柔性的基片上，代表性地，在柔性塑料膜上。

然而，由于塑料膜的热阻很低，因此无助于降低工艺的最高温度。由此，目前，与形成在玻璃基片上的TFT相比，形成的TFT不具有优良的电特性。因此，采用塑料膜的具有高性能的液晶显示器件和发光元件目前还没有实现。

此外，现已提出借助隔离层从以上的基片上将存在于基片上的剥离层剥离的方法。例如，在日本待审专利公开No.H10-125929专利公报和日本待审专利公开No.H10-125931专利公报中介绍的技术就是提供由非晶硅(或多晶硅)组成的隔离层的技术，通过传送基片用激光照射并使含在多晶硅中的氢释放出，由此产生间隙并分离基片。此外，在日本待审专利公开No.H10-125930专利公报中还介绍了利用该技术，通过将剥离层(在专利公报中，是指传送层)粘贴到塑料膜上完成液晶显示器件。

然而，在以上介绍的方法中，实质上是使用高半透明度的基片，此外，为了赋予足够的能量以释放出含在非晶硅中的氢，需要较大激光束的照射，因此发生剥离层受损的问题。而且，在以上介绍的方法中，当把元件制备在隔离层上时，如果在元件制备工艺中进行高温热处理等，那么含在隔离层中的氢会分散并减少。此时，即使激光束照射在隔离层上，也存在不能充分进行剥离的可能性。因此，为了保持含在隔离层中的氢量，发生形成隔离层之后的工艺受限制的问题。此外在以上介绍的专利公报中，还介绍了为了防止剥离层受损，而提供辐射屏蔽层或反射层。然而，此时，很难制备透射型液晶显示器件。而且，通过以上介绍的方法，很难剥离具有较大面积的剥离层。

发明内容

正是考虑以上介绍的问题实施了本发明，本发明提供一种剥离掉剥离层的剥离方法，不会损伤剥离层，目的在于能够完整地剥离掉具有较大面积的剥离层表面，并且能够剥离具有较小面积的剥离层。

此外，本发明目的在于提供一种剥离的剥离方法，同时能够不接受剥离层的形成中例如热处理温度、基片种类等的限制。

此外，本发明目的在于通过将剥离层粘贴到多种基底构件上提供一种节省重量的半导体器件，及其制备方法。具体地，本发明目的在于通过粘贴多种元件(薄膜二极管、由硅的PIN结组成的光电转换元件)提供一种节省重量的半导体器件及其制备方法。当本发明人进行许多实验并研究时，本发明人发现在本发明人在基片上提供氮化物层最好为金属氮化物层时，氧化层接触上述的金属氮化物层，进一步进行膜形成或在500℃以上的温度进行热处理期间，没有发生例如膜剥离等的工艺异常，然而本发明人已发现通过施加物理力，代表性地为机械力(例如，通过人手剥离)可以容易且明确地在氧化层或它们之间的界面分离的剥离方法。

具体地，氮化物层和氧化层之间的结合力具有能承受热能的强度，然而由于氮化物层和氧化层的膜应力相互不同并且在氮化物层和氧化层之间存在应力变形，因此动能很弱，适合于剥离。本发明人的剥离步骤是指以该方式利用膜应力作为应力剥离工艺进行剥离。