半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于当从衬底剥离包括半导体元件的元件形成层时，抑制随着剥离而产生的静电的放电。在衬底上形成剥离层、元件形成层。在元件形成层的上表面固定之后能够剥离的支撑基材。通过支撑基材改变元件形成层的形状，来使在元件形成层和剥离层的界面产生剥离。在进行剥离时，供应纯水等的液体，以便濡湿随着剥离而逐步露出的元件形成层及剥离层。产生在元件形成层及剥离层的表面的电荷由液体扩散，从而可以消除因剥离带电的放电。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置的制造方法
本专利技术涉及半导体装置的制造方法，特别涉及从制造时所使用的衬底分离包括半导体元件的元件形成层的技术。在本专利技术中，作为制造对象的半导体装置包括通过利用半导体的特性而工作的半导体元件、以及使用多个半导体元件而工作的所有装置。作为半导体元件，例如可以举出如MOS型晶体管、薄膜晶体管等晶体管、二极管、以及MOS型电容器等。此外，半导体装置包括具有多个半导体元件的集成电路、具有多个集成电路的装置、以及具有集成电路和其他要素的装置。集成电路例如包括CPU、如ROM、RAM等的存储电路等。具有多个集成电路的装置、以及具有集成电路和其他要素的装置例如包括：液晶模块用衬底；使用了该模块用衬底的液晶模块及液晶显示装置；EL(电场发光)模块用衬底；使用了该模块用衬底的EL模块及EL显示装置；将液晶模块或EL模块用作其显示单元的电子器具；具备天线且能够无线通信的IC芯片；以及安装有这种IC芯片的电子标签及IC卡等。
技术介绍
正在对如下技术进行开发：在基材如玻璃衬底或石英衬底等上使用薄膜晶体管(TFT)等的半导体元件制造集成电路，然后将该集成电路从用于制造的基材转移到塑料薄膜基材上。要将集成电路转移到其他基材，首先需要从用于制造的衬底分离集成电路的工序。因此，正在对从衬底剥离集成电路的技术进行开发。例如，在专利文献1中记载有如下那样的利用激光蚀烧的剥离技术：在衬底上设置由非晶硅等构成的分离层，在该分离层上设置由薄膜元件构成的被剥离层，通过粘合层将被剥离层粘合到转移体，并且通过照射激光来使分离层蚀烧，以使在分离层上产生剥离。此外，在专利文献2中记载有通过人手等的物理性外力进行剥离的技术。在专利文献2中，在衬底和氧化物层之间形成金属层，通过利用氧化物层和金属层的界面结合的脆弱性，使在氧化物层和金属层的界面产生剥离，来分离被剥离层和衬底。一般而言，当产生剥离时，在分成两个的层表面上发生电荷而容易带电。这种现象被称为剥离带电。由于在产生剥离的瞬时两个层的表面接近，因此电容形成在这些表面之间。随着剥离的进展，虽然随着两个层之间的距离增大电容降低，但是由于因剥离带电而产生的电荷量不变，从而层表面的电位与电容成反比例地增大。当被剥离的层表面的电位变高时，有可能带在层表面的电荷向层内部放电。因此，在剥离对象是集成电路的情况下，有可能半导体膜、绝缘膜、导电膜等因放电而产生的热被熔化而被破坏，而使得半导体元件不工作。此外，有可能即使半导体元件不受到从外部看得见的损伤并且能够工作，半导体或绝缘体也由于被施加高电位的影响而退化，导致半导体元件不呈现所期待的特性。因此，当产生因静电的放电时，使用了该半导体元件的集成电路本身有可能由于受到半导体元件破坏或其特性退化的影响而不正常工作。半导体元件等受到静电放电(ElectroStaticDischarge，以下称为“ESD”)的影响而被破坏的现象被称为静电破坏。静电破坏是使成品率大幅度地降低的原因之一。作为避免静电破坏的方法，向来有如下方法：使因静电的放电不产生的方法；以及即使产生因静电的放电，也抑制半导体元件因放电而损伤的方法。作为前者，一般知道通过在半导体制造装置设置除电器来去除产生了的静电的方法。后者的典型例子是与半导体元件一起制造保护电路的方法，该保护电路防止因放电而产生的高电位施加到半导体元件。即使产生静电，如果不放电，则不产生静电破坏。当在两个物体之间的电位差别大时，很容易产生放电。从而，除电器是以如下为目的的仪器：通过将正离子及负离子供应到作为放电的路径的空气中，来抑制造成放电的很大的电位差产生在物体之间。但是，由于剥离带电引起的放电在两个层分离的一瞬产生，因此有时通过除电器的除电来不及。另外，在设置保护电路的情况下，由于如果放电的电荷经过保护电路，保护电路则工作，因此可以避免半导体元件的破坏。然而，在剥离带电中，由于被分离的两个层的表面带电，因此放电的电荷不一定经过保护电路。从而，就剥离带电而言，通过保护电路来防止静电破坏是不充分的。例如，在专利文献3中记载有防止剥离带电造成的放电的方法(参照权利要求的范围、第9页第42行至第48行)。在衬底上形成导电膜，在其上形成包括半导体元件等的叠层体。通过使在衬底和导电膜的界面产生剥离，并且将剥离时所产生的电荷扩散到导电膜，来避免带电引起的半导体元件的破坏及特性退化。然而，在专利文献3的剥离方法中，导电膜留在叠层体下部。随着叠层体的使用目的不同，有可能导电膜成为障碍，并且由于导电膜的存在而不能实现所期待的使用目的。在这种情况下，在专利文献3的剥离方法中必须要去除导电膜。[专利文献1]专利公开Hei10-125931号公报[专利文献2]专利公开2003-174153号公报[专利文献3]专利公开2005-79395号公报
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于避免随着剥离而产生的电荷造成的半导体元件的破坏及特性退化。此外，专利文献3限于剥离后的半导体元件的下表面是导电膜的结构，但是本专利技术以可以选择电阻高的绝缘材料作为剥离后的半导体元件一侧的表面为另一目的。为了解决上述课题，本专利技术使随着剥离而带电的电荷不放电到被分离了的两个层中的任何层的内部。具体而言，根据本专利技术的半导体装置的制造方法的特征之一在于当从衬底分离包括半导体元件的元件形成层时，使用液体濡湿因分离元件形成层而露出的表面。此外，在本专利技术中，为了通过向元件形成层等施加外力来进行衬底和元件形成层的分离，优选设置剥离层，以便通过施加外力来容易产生剥离。根据本专利技术的半导体装置的其他制造方法的要点包括如下工序：在衬底上形成剥离层；在剥离层上形成包括半导体元件的元件形成层；通过施加外力来使在剥离层和元件形成层的界面产生剥离；在使用液体濡湿或潮湿随着剥离而露出的表面的同时，从衬底分离元件形成层。产生剥离的部分不局限于剥离层和元件形成层的界面，还可以为剥离层和衬底的界面或剥离层内部。使用液体濡湿(包括潮湿)随着剥离而露出的表面是向随着剥离而逐步露出的表面供应液体，即可。液体供应方法之一是滴下或注入液体的方法。其他方法之一是将液体变为雾状或蒸汽而喷涂的方法。其他方法之一是在浸于液体中的状态下，从衬底分离元件形成层的方法。其他方法之一是将液体保持工具如含有液体的海绵或布等放在随着剥离而形成的空隙，在分离元件形成层的同时使液体从液体保持工具放出的方法。用来濡湿元件形成层等的液体优选为不改变构成元件形成层、剥离层、以及衬底的材料的性质的液体、或者不与这些材料反应而产生生成物的液体。这是因为反应生成物有可能污染半导体装置，并且需要清洗反应生成物的工序。作为液体，优选不用作元件形成层、剥离层、以及衬底的蚀刻剂的液体。作为用于本专利技术的半导体装置的制造方法的液体，可以使用纯水。此外，作为液体可以使用比电阻比纯水低的水溶液。就是说，可以使用以水为媒质的物质溶于其中的水溶液。水溶液的性质可以为酸性、碱性、以及中性中的任何一种。例如，可以使用酸或碱溶于其中的水溶液或盐(盐可以是酸性盐、碱性盐、以及正盐中的任一种)溶于其中的水溶液等。溶于水的物质优选为在常温(25℃)、大气压下变为气体的分子。这种物质例如为二氧化碳、氯化氢等。此外，在物质为盐的情况下，优选为能够用作界面活性剂的盐。这是因为通过在水中溶解界面活性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置的制造方法，包括：在衬底上形成金属层；氧化所述金属层的表面；在所述金属层上形成包括半导体元件的元件形成层；在所述元件形成层中形成沟槽；将液体供应到至少形成所述沟槽的部分；在所述液体的浸透供应之后，在由于分离暴露的表面随着分离进行而被所述液体濡湿的同时，从所述衬底分离所述元件形成层；以及在分离步骤之后，将挠性衬底固定到所述元件形成层。

【技术特征摘要】
2006.09.29 JP 2006-2665431.一种半导体装置的制造方法，包括：在衬底上形成金属层；氧化所述金属层的表面；在所述金属层上形成包括半导体元件的元件形成层；在所述元件形成层中形成沟槽；将纯水或中性水溶液供应到至少形成所述沟槽的部分；在停止所述纯水或所述中性水溶液的供应之后，从所述衬底分离所述元件形成层，与此同时，由于所述分离暴露的表面随着所述分离进行而被所述纯水或所述中性水溶液濡湿；以及在所述分离步骤之后，将挠性衬底固定到所述元件形成层。2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，所述元件形成层包括集成电路。3.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，以蒸汽形式通过喷涂来供应所述纯水或所述中性水溶液。4.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，所述纯水或所述中性水溶液由于毛细现象而普及。5.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，所述元件形成层在所述金属层与所述元件形成层之间的界面处从所述衬底分离。6.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，所述元件形成层在所述金属层与所述衬底之间的界面处从所述衬底分离。7.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，同时执行供应所述纯水或所述中性水溶液的步骤和分离所述元件形成层的步骤。8.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，所述半导体装置是显示器装置。9.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，所述金属层包括从以下构成的组中选择的金属：钨、钼、钛、钽、铌、镍、钴、锆、锌、钌、铑、钯、锇、铱、或者它们的合金。10.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，通过用含等离子体的氧处理所述表面来实现所述金属层的所述表面的氧化。11.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，以雾状形式通过喷涂来供应...

【专利技术属性】
技术研发人员：江口晋吾，门马洋平，谷敦弘，广末美佐子，桥本健一，保坂泰靖，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：日本;JP