[发明专利]柔性半导体基板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在柔性基板上具备半导体装置的柔性半导体基板的制造方法。

背景技术

近几年，正在开发具有挠性的显示装置(柔性显示器)，而挠性是显示装置的高附加值化的一种。作为柔性显示器，正在开发液晶显示装置、有机EL显示装置、电泳显示装置。

例如，非专利文献1-3公开了如下工艺：在形成在玻璃基板上的聚酰亚胺层上制作出TFT之后，从玻璃基板侧对聚酰亚胺层照射激光，从玻璃基板剥离聚酰亚胺层。在该方法中，在玻璃基板上添加聚酰亚胺的前躯体(即，聚酰胺酸(polyamic acid/polyamide acid))的溶液，将由使其亚胺化而得到的聚酰亚胺层用作柔性基板。

另外，在非专利文献4中提出了在聚酰亚胺膜上制作出TFT的、聚酰亚胺上的高区域器件(例如大型传感器)、壁纸显示器等概念。

非专利文献1：SID 07，DIGEST，58.4，I.French et al.，1680，“Flexible Displays and Electronics Made in AM-LCD Facilities by the EPLaRTM Process”

非专利文献2：IBM Journal of Research and Development Volume 41，numbers 1/2 1997Optical lithography，Holmes，A.S.，et al.“Laser release process of obtain free standing multilayer metal-polyimide circuit”

非专利文献3：Journal of Microelectromechanical systems，Volume 7，issue 4，Dec.1998，pp.416-422，Holmes，A.S.，et al.“Sacrificial laser process with laser-driven release for batchassembly operations”

非专利文献4：Applied Physics Letters，vol.74，No.8，Feb.22，1999，pp.1177-1179，Z.Suo，et al.，“Mechanics of Rollable and Foldable Film-on Foil Electronics”

发明内容

发明要解决的问题

在上述非专利文献1-3所记载的方法中，存在如下问题：当聚酰亚胺层比较薄时，在从玻璃基板剥离之后会在其与半导体层等之间产生应力，由此，柔性基板会发生翘曲，在严重的情况下基板会变成圆形。因此，以往通过形成充分厚的聚酰亚胺层来抑制翘曲。根据本发明人的研究，为了抑制柔性基板的翘曲，至少也需要形成厚度为10μm的聚酰亚胺层。

然而，本发明人在研究过程中，发现：当形成厚度为10μm以上的聚酰亚胺层时，在聚酰亚胺层中残存的水分量变多，其结果，在用于形成TFT的之后的工艺中，例如在利用CVD法的成膜工序中，有时水分会作为排出气体而产生，真空度发生恶化，或者有时沉积的无机膜的质量会发生恶化。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其主要目的在于提供量产性优良的柔性半导体基板的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明的柔性半导体基板的制造方法是具备柔性基板和形成在上述柔性基板上的半导体元件的柔性半导体基板的制造方法，包含：(a)准备无机基板的工序；(b)在上述无机基板上利用溶液状的材料形成厚度为10μm不到的聚酰亚胺层的工序；(c)在上述工序(b)之后，在上述聚酰亚胺层上形成上述半导体元件的工序；以及(d)在上述工序(c)之后，从上述无机基板剥离上述聚酰亚胺层的工序，还包含：(e1)在上述工序(c)之后并且在上述工序(d)之前，在上述半导体元件上形成厚度在上述聚酰亚胺层的厚度以上的聚对二甲苯树脂层的工序，或者(e2)在上述工序(d)之后，在上述聚酰亚胺层的与上述半导体元件相反的一侧形成厚度在上述聚酰亚胺层的厚度以上的聚对二甲苯树脂层的工序。当然，上述工序(e1)和工序(e2)二者均执行亦可。优选上述聚酰亚胺层的厚度在5μm以上。

在一个实施方式中，上述工序(b)包含工序：(b1)在上述无机基板上添加包含聚酰胺酸的溶液；和(b2)将添加到上述无机基板上的上述聚酰胺酸亚胺化。