專利名稱：薄膜電路裝置和電子設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及在具有柔性的基板表面形成了包括半導體元件等的薄膜電路層的薄膜電路裝置(薄膜半導體裝置)及其制造方法。
背景技術：
利用基板和在該基板的表面所形成的包括半導體元件等的薄膜電路層等構成了薄膜電路裝置。作為基板，可使用單晶硅晶片、石英玻璃基板、耐熱玻璃基板、樹脂膜等，根據所必要的薄膜電路裝置的性能、功能來選擇適當的材質。其中，由于使用了樹脂膜作為基板的薄膜電路裝置的基板本身薄且具有柔性，故在可提供輕量、具備柔軟性的薄膜電路裝置這一點上是便利的。作為使用了樹脂膜作為基板的薄膜電路裝置的制造方法，提出了在樹脂膜上依次層疊半導體層、絕緣體層、金屬層等以得到薄膜電路層的方法及將預先在玻璃基板等的耐熱性基板的表面所形成的薄膜電路層從該基板分離并將剝離了的薄膜電路基板接合到樹脂膜上的方法(剝離轉移法)等。例如，在專利文獻1中公開了由剝離轉移法得到的薄膜電路裝置的制造例。專利文獻1特開平10-125931號公報但是，在使用了樹脂膜作為基板的薄膜電路裝置中，起因于基板與薄膜電路層之間的物理的性質的差異，有時在薄膜電路層中產生缺陷。—般來說，薄膜電路層包括利用化學氣相生長法(CVD法)或濺射法在基板表面淀積了的無機材料薄膜而構成。這些無機材料薄膜的彈性常數大至幾十GPa，線膨脹系數小至幾 十幾ppm/κ。另一方面，在一般的情況下，樹脂膜的彈性常數小至幾GPa，線膨脹系數大至約 10 50ppm/K。在接合了這樣的異種材料相互間的薄膜電路裝置中，例如在給予了溫度變化的情況下，起因于線膨脹系數的差，在樹脂膜和薄膜電路層這兩者中發生熱應力。通常，由于薄膜電路層的厚度薄至幾μπκ剖面積小，故就在薄膜電路層中產生大的熱應力。如果該熱應力超過薄膜電路層的構成材料的斷裂應力，則薄膜電路層會達到斷裂，導致薄膜電路裝置的故障。此外，在樹脂膜產生了彎曲等的變形的情況下，在薄膜電路層中發生彎曲應力。在彈性常數大至幾十GPa的薄膜電路層中，由于即使是小的變形也發生大的應力，故即使因為由彎曲等的變形產生的應力，也存在薄膜電路層達到斷裂的危險。特別是薄膜電路裝置的端部因分離為各個薄膜電路裝置時實施的切斷工序之故， 有時包括微小的龜裂、缺口(notch)。在這樣的部位中，因應力集中之故容易局部地產生巨大的應力，成為使薄膜電路裝置達到斷裂的弱點。
發明內容
于是，鑒于這樣的問題，本發明的目的在于提供能確保高的可靠性的薄膜電路裝置。此外，本發明的目的在于提供能確保高的可靠性的薄膜電路裝置的制造方法。為了達到上述目的，本發明的薄膜電路裝置具備基板；在上述基板上形成了的、 具有包括薄膜元件的元件區域的薄膜電路層；以及在上述薄膜電路層中設置成介于上述薄膜電路層的端部與上述元件區域之間的、與周圍相比機械強度相對地低的低強度區域。本發明的薄膜電路裝置具備基板；在上述基板上形成了的、具有包括薄膜元件的元件區域的薄膜電路層；以及在上述薄膜電路層中設置成在上述薄膜電路層的端部與上述元件區域之間包圍該元件區域的、與周圍相比機械強度相對地低的低強度區域。通過作成這樣的結構，利用上述低強度區域可防止從薄膜電路裝置的端部發生了的龜裂侵入到上述元件區域中。此外，通過將低強度區域配置成包圍元件區域，能阻止龜裂從外部朝向元件區域內的侵入。較為理想的是，將多個上述低強度區域設置成包圍上述元件區域。由此，能更可靠地阻止龜裂朝向元件區域的侵入。較為理想的是，上述低強度區域包括形成為包圍上述元件區域的凹狀槽而構成。 通過在低強度區域中設置凹狀槽，將該區域的厚度設定成比其他的區域小，可有意識地使該區域的強度與其周圍相比相對地下降。較為理想的是，上述低強度區域包括包圍上述元件區域的多個凹狀槽而構成。由此，能更可靠地阻止龜裂朝向元件區域的侵入。較為理想的是，上述凹狀槽的剖面形狀是V字形狀、倒梯形狀、長方形狀、半圓形狀和半橢圓形狀中的某一種。或者是包括這些剖面形狀中的某一種的剖面形狀的一部分的形狀的形狀。優選低強度區域的槽的深度大于等于上述薄膜電路層的厚度的50%，優選是約50 85%。較為理想的是，上述凹狀槽具有V字形狀的剖面。在V字形狀的最底部容易形成厚度最小的線狀區域，容易發揮作為上述低強度區域的功能。較為理想的是，上述凹狀槽具有包括半橢圓或其一部分的形狀的剖面。通過作成這樣的結構，在半橢圓形狀的最底部容易形成厚度最小的線狀區域，容易發揮作為上述低強度區域的功能。較為理想的是，上述低強度區域包括包圍上述元件區域的多個凹狀槽而構成。通過作成這樣的結構，可多重地保護上述元件區域，可進一步提高薄膜電路裝置的可靠性。此外，本發明的電子設備的特征在于，具備上述的結構的薄膜電路裝置。由此，可減少薄膜電路裝置的故障，能得到可靠性更高的電子設備。本發明的薄膜電路裝置的制造方法是在基板上形成包括薄膜元件的薄膜電路層的薄膜電路裝置的制造方法，其特征在于，包括下述工序在上述基板上形成包括薄膜元件的元件區域的工序；以及在上述元件區域的周圍形成機械強度低的低強度區域的工序，與對上述元件區域形成接觸孔同時地進行上述低強度區域的形成。
通過作成這樣的結構，沒有必要附加用于形成低強度區域的特別的工序，可防止薄膜電路裝置的制造成本的上升。較為理想的是，上述形成低強度區域的工序是刻蝕上述薄膜電路層的工藝。由此， 可同時進行接觸孔形成和低強度區域的槽形成，可防止制造成本的上升。較為理想的是，上述薄膜電路層是在耐熱性的基板上制作、剝離、并將其移動到了柔性的基板上而成的。通過使用剝離轉移技術可在耐熱性低的樹脂基板上形成具有用高溫工藝制作了的性能更高的薄膜晶體管的薄膜電路層。
圖1是說明本發明的薄膜電路裝置的立體圖。圖2是說明從基板分割薄膜電路裝置的立體圖。圖3是說明薄膜電路裝置的裂紋發生和低強度區域的效果的說明圖。圖4是說明低強度區域的形成例的說明圖。圖5是說明由多個槽構成的低強度區域的例子的說明圖。圖6是說明低強度區域的槽的圖形例的說明圖。圖7是說明具有低強度區域的薄膜電路裝置的制作例的工序圖(實施例3)。圖8是說明具有低強度區域的薄膜電路裝置的制作例的工序圖(實施例4)。圖9是說明具有低強度區域的薄膜電路裝置的制作例的工序圖(實施例6)。圖10是說明具有低強度區域的薄膜電路裝置的制作例的工序圖(實施例7)。圖11是說明具有低強度區域的薄膜電路裝置的制作例的工序圖(實施例8)。圖12是說明具有低強度區域的薄膜電路裝置的制作例的工序圖(實施例9)。圖13是說明具有低強度區域的薄膜電路裝置的制作例的工序圖(實施例10)。圖14是說明具有低強度區域的薄膜電路裝置的制作例的工序圖(實施例10)。圖15是說明包括與本發明有關的薄膜電路裝置的電子設備的例子的說明圖。符號說明101基板、102薄膜電路層、103元件區域、104低強度區域
具體實施例方式以下，參照
本發明的實施形態。在本發明的實施形態中，在基板表面形成薄膜電路層的薄膜電路裝置中，在薄膜電路裝置的端部與由薄膜元件構成的元件區域之間設置了具有包圍元件區域的形狀的低強度(低的機械強度)區域。無論用怎樣的切斷工序，也難以完全消除因分割為各個薄膜電路裝置時實施的切斷工序在薄膜電路裝置的端部所產生的微小的龜裂、凹凸的存在。按照以下的實施例，通過將從基板或薄膜電路端部發生并朝向內部區域的裂紋(龜裂)導出到低強度區域并使之停止于低強度區域來防止元件區域的破壞。(實施例1)首先，參照圖1和圖2，說明本發明的薄膜電路裝置的結構。圖1是表示與本發明有關的薄膜電路裝置的結構的立體圖，薄膜電路裝置100包括基板101和在基板101的表面所形成的薄膜電路層102。薄膜電路層102的大小在本實施例中與基板101的大小相同，在基板101的表面作為極薄的表面層被設置。再有，薄膜電路層102的大小可與基板101的大小不同。此外，可在基板101上直接形成薄膜電路層102，或者也可例如利用已敘述的剝離轉移法在基板101上用粘接材料等粘貼用另外的工藝形成了的薄膜電路層102。薄膜電路層102包括元件區域103和設置成包圍上述元件區域103的形狀的低強度區域104而構成。元件區域103是發揮一定的功能的區域，例如形成了電電路、顯示電路、 微小機械結構等。低強度區域104是在薄膜電路層102中形成了的與其他的區域相比機械強度相對地弱的區域。例如，如后述那樣通過使該區域的膜厚薄，通過將該區域的膜的材質本身取為機械強度低的材質，或者通過利用激光照射等使該區域的膜的材質成為機械強度低的材質等，將其設定為低的機械強度。將低強度區域104配置成在元件區域103與基板 101的端部(或薄膜電路層102的端部)之間包圍元件區域103。如后述那樣，也可將低強度區域104形成為多次包圍元件區域103。此外，即使低強度區域104不是完全地以圍一圈的方式包圍元件區域103，也可部分地包圍元件區域103。可得到以該部分阻止裂紋朝向內部一側的伸展的效果。圖2是說明制造薄膜電路裝置100的工序的一部分的說明圖。如該圖中所示，在大型的原基板11的表面形成包括多個元件區域103的薄膜電路層12。薄膜電路層12包括多個元件區域103和分別包圍各元件區域的多個低強度區域104而構成。薄膜電路層12 的大小例如與基板11的大小相同，在基板11的表面作為極薄的表面層而被設置。如圖2中所示，將基板11分割為各個區域，使各個區域分別包括具有獨立的功能的元件區域103和低強度區域104。作為分割方法，可適當地使用由切斷砂輪或刀刃、剪斷工具等進行的機械的切削法、激光劃片法等的方法。分割為各個部分所得到的薄膜電路裝置100作為制品或其一部分來使用。如上述的實施例那樣，通過在大型的基板上一并地制作多個薄膜電路裝置并經過切割分離為各個薄膜電路裝置的分割工序，可得到能實現通過工序數多并費時間的薄膜電路層的制造工序高效地制造薄膜電路裝置的優點。其次，參照圖3，說明低強度區域104的功能。圖3⑶和相應的圖(C)是關于圖3 (A)中表示的薄膜電路裝置100的端部X部分的放大圖。圖3(B)表示不設置低強度區域104的情況。圖3(C)表示設置了低強度區域 104的情況。在薄膜電路裝置100的端部X中因上述的基板和薄膜電路層的分割工序之故在該切斷面產生了微小的缺口 Y。有只在基板101中存在缺口 Y的情況、只在薄膜電路層102中存在缺口 Y的情況和在其兩者中存在缺口 Y的情況等。此外，其大小或頻度根據基板101 和薄膜電路層102中的至少某一個的物理性質、用怎樣的方法實施了分割工序而不同。但是，無論使用了怎樣的技術性手段(方法)，要完全消除缺口 Y的存在是極為困難的。如圖3(B)中所示，在薄膜電路裝置100中產生了彎曲等的變形、溫度變化的情況下，在基板101和薄膜電路層102中發生機械應力或熱應力。此時，如果在薄膜電路裝置 100的端部X中存在缺口 Y，則在缺口 Y的前端部中引起應力集中，進而發展為大的龜裂Z。 在未設置任何的保護區域的情況下，從端部X伸展了的龜裂Z朝向薄膜電路層102的內部伸展，最終到達元件區域103，導致薄膜電路裝置的故障。如圖3(C)中所示，在元件區域103與基板端部之間設置了的低強度區域104起到防止從薄膜電路裝置100的端部X發生了的龜裂Z到達元件區域103的作用。在從薄膜電路裝置100的端部X發生了的龜裂Z朝向薄膜電路層102的內部伸展時，碰上設置成包圍元件區域103的形狀的低強度區域104。低強度區域104是與其周邊部相比設定為機械強度弱的部位。由于龜裂Z朝向機械強度較弱的部位伸展，故如果龜裂Z到達低強度區域104， 則按沿低強度區域104的方向變更前進路徑。此外，如果龜裂Z在低強度區域104內伸展， 則由于夾著該部位利用龜裂Z來分離端部一側的薄膜電路層102與內部一側的薄膜電路層 102，故即使新的龜裂從端部發展，也可在該部位處使龜裂的發展停止。這樣，通過在薄膜電路裝置100的端部與元件區域103之間將低強度區域104設置成包圍元件區域103的形狀，可防止從薄膜電路裝置100的端部發展了的龜裂到達元件區域103進而使薄膜電路裝置100發生故障。由此，可提供對于機械應力和熱應力這兩者或某一方的發生具有高的可靠性的薄膜電路裝置。其次，參照圖4和圖5，具體地說明低強度區域104的結構。圖4(B)、(C)和⑶是關于圖4(A)中表示的薄膜電路裝置100的周邊部A_A’的放大剖面圖。如圖4(B)中所示，利用在薄膜電路層102中設置了的、具有凹狀的剖面形狀的槽形成低強度區域104。由于在剖面形狀為倒梯形狀或長方形狀的槽的底部，與其周邊區域相比薄膜電路層102的厚度明顯地小，故能有效地使薄膜電路層102的機械強度下降，可設置低強度區域。此外，如圖4(C)中所示，可利用在薄膜電路層102中設置了的、具有V字形狀的剖面的槽形成低強度區域104。由于在槽的底部與其周邊區域相比薄膜電路層102的厚度明顯地小，故能有效地設置低強度區域。例如，在該圖的結構中，可適當地將從元件區域103到外形的距離La設定為大致小于等于3mm(3，000 μ m)的距離。再有，由于用薄膜晶體管制作了的攜帶用顯示器要求是小型的，故謀求窄的框緣，也有時距離La小于等于1mm。將從元件區域103到槽104(低強度區域)的距離Lb設置成大于等于La/3。此外，更為理想的是，希望大致為La/2。這是因為，在謀求窄的框緣的情況下，槽的位置離元件區域103和外形都為大致同一距離。此外，槽的深度tb如后述那樣，最好大于等于薄膜電路層102的厚度的50%。如果盡可能深達薄膜電路層102的基底氧化硅膜層(TFT的最下層)，則是很好的。其原因是， 由于考慮裂紋也有從TFT的最下層發生的情況(由于施加最大的膜和TFT的剪斷應力)，故如果切削到接近于該層的部分，則已發生的裂紋迅速地行進到低強度區域。如果從實際的 TFT的結構來看，則如果切削薄膜電路層102的從表面起約85%的厚度，則計算為到達基底氧化硅膜層。一般的TFT的厚度ta約幾μπι ΙΟμπι。于是，槽的深度tb最好大于等于 ta/2。此外，從使應力集中的低強度區域的槽的功能來看，槽的寬度w最好與深度tb大致為同等。寬度w大于等于深度tb，與深度tb大致為同等是合適的。可利用半導體制造工藝的刻蝕來形成低強度區域104的槽。此外，也可利用噴砂、 噴水、激光加工等來進行。如果進行噴砂加工，則能以槽的線寬細、槽的深度為幾ym的水平來加工。如果進行噴水加工，則可進行對有機材料和無機材料都均勻的加工。激光加工、 特別是使用了毫微微秒激光器的加工是較為理想的。利用激光照射這樣的比較簡便的方法，能以良好的加工效率形成低強度區域。如圖4(D)中所示，可利用在薄膜電路層102中設置了的、具有半橢圓或包括其一部分的形狀的剖面的槽形成低強度區域104。由于在槽的底部與其周邊區域相比薄膜電路層102的厚度明顯地小，故能有效地設置低強度區域。再有，例如可將槽的剖面形狀作成V字形狀、倒梯形狀、長方形狀、半圓形狀、半橢圓形狀和包括這些形狀的一部分的形狀的形狀等。(實施例2)圖5表示了其他的實施例。在該實施例中，利用多個槽構成了包圍元件區域103 的低強度區域104。圖5 (B)、(C)和⑶是關于圖5 (A)中表示的薄膜電路裝置100的周邊部B_B’的放大剖面圖。如圖5(B)中所示，利用在薄膜電路層102中設置了的、具有凹狀的剖面形狀的多個槽形成低強度區域104。此外，可利用具有圖5(C)中表示的V字形狀的剖面或圖5(D) 中表示的半橢圓或包括其一部分的形狀的剖面的多個槽或這些槽的組合形成低強度區域 104。再有，即使在該實施例中，也可例如將槽的剖面形狀作成V字形狀、倒梯形狀、長方形狀、半圓形狀、半橢圓形狀和包括這些形狀的一部分的形狀的形狀等。通過作成這樣的結構，可減少從薄膜電路裝置100的端部發生了的龜裂超過低強度區域104侵入到內部的概率，可提供具備更高的可靠性的薄膜電路裝置。此外，圖5 (B)、(C)和⑶表示了利用三重的槽形成了的低強度區域104，但槽的數目不限定于3。槽的數目越多，越能提高低強度區域104具有的對抗龜裂的發展的性能。此外，如果用少的槽能得到對抗龜裂的發展的充分的性能，則由于可減小低強度區域104占有的面積，故可有助于薄膜電路裝置100的小型化。根據這一點，構成低強度區域104的多個槽的數目是1條至5條是較為理想的，1 條至3條則更為理想。此外，關于構成低強度區域104的槽的深度，越深就越能提高對抗龜裂的發展的性能。槽的最深部的深度大于等于薄膜電路層102的厚度的20%是較為理想的，大于等于 50%則更為理想。關于圖6，在圖6的(B)的(a)至(e)中表示了已敘述的圖6 (A)的包圍元件區域 103的低強度區域104的槽圖形的變形。圖6(B)的(a)例是已敘述的直線狀的連續的槽。在該(b)的例中，用以直線狀連續的槽(直槽)和以直線狀斷續的槽(點線狀孔眼槽)進行了組合而形成槽。通過在接近于元件區域103的一側作成直槽、將其外側作成點線狀孔眼槽，既能保持強度，又能阻止來自外部(芯片端面)的裂紋的發展。在該(c)的例中，利用2條點線狀孔眼槽構成槽。通過將各自的槽作成對于來自外形邊的垂線補充間隙那樣的點線狀孔眼(斷續圖形)，既能保持強度，又能阻止來自外部 (芯片端面)的裂紋的發展。在該(d)的例中，將槽形成為一定周期的三角波狀。利用該結構，即使在裂紋(應力)從外形邊的各個方向進入的情況下，也容易將應力分散到相鄰的山部，此外，由于存在沿進入的應力的方向的槽部，故可有效地將裂紋弓丨導到槽中。在該(e)的例中，將槽形成為一定周期的矩形波狀。利用該結構，即使在裂紋(應力)從外形邊的各個方向進入的情況下，也容易將應力分散到相鄰的山部，此外，由于存在沿進入的應力的方向的槽部，故可有效地將裂紋弓丨導到槽中。在上述的圖(d)和(e)的例中，可在三角波或矩形波的角部附加「角r」(圓角)。 此外，也可將圖(a)至(e)的圖形組合起來使用。優選在外形的4個邊上分別用相同的圖形設置這些槽。雖然不了解裂紋從何處進入，但通過在外形的4個邊上全部設置了槽，能可靠地防止裂紋朝向元件區域103的進入。其次，一邊列舉實施例3至9，一邊詳細地說明構成低強度區域104的槽的形成工序。在實施例3和4中，詳細地說明將包括平面型薄膜晶體管的薄膜器件作為薄膜電路層102的制造方法，在實施例5中，詳細地說明將包括反交錯型薄膜晶體管的薄膜器件作為薄膜電路層102的制造方法。關于這些實施例中的薄膜電路裝置的制造方法，在基板上形成包括薄膜元件的薄膜電路層的薄膜電路裝置的制造方法中包括下述工序在基板上形成包括薄膜元件的元件區域的工序和在元件區域的周圍形成機械強度低的低強度區域的工序，通過與對元件區域形成接觸孔同時地進行低強度區域的形成，不需要進行用于形成低強度區域的附加的制造工藝。再者，在實施例6至9中，說明可與薄膜晶體管的結構無關地來應用的槽的形成工序。(實施例3)在該實施例中，在形成具有凹狀的剖面形狀的槽(低強度區域)的工序中，將作為平面型薄膜晶體管的構成要件的硅薄膜層用作刻蝕中止層(etching stopper) 0首先，如圖7(A)中所示，在基板101上利用CVD(化學蒸鍍)法等將氧化硅膜等作為保護層201來形成。在其上利用CVD法等對硅層進行成膜，利用激光結晶化和熱處理等， 作成多晶硅層202。如該圖(B)中所示，對多晶硅層202進行構圖，形成晶體管形成區域和刻蝕中止層形成區域(低強度區域)。在其上利用CVD法等淀積絕緣膜(氧化硅膜等)，對柵絕緣膜 203進行成膜。如該圖(C)中所示，在基板上利用濺射法等淀積鋁等的導電材料，對其進行構圖， 形成柵電極、布線層204。將該柵電極204作為掩模對晶體管形成區域進行雜質離子注入， 進行熱處理等，使雜質活化，形成源區、漏區。如該圖(D)中所示，利用CVD法等淀積絕緣膜(氧化硅等)，形成層間絕緣層205。如該圖(E)中所示，對層間絕緣層205和柵絕緣層203進行構圖，在晶體管區域中開口源和漏的接觸孔。此外，在已敘述的刻蝕中止層區域(低強度區域)中形成多個槽。在此，關于刻蝕液，選擇對于氧化硅和硅選擇比大的刻蝕液(例如，氫氟酸HF+H2O)，多晶硅層 202起到刻蝕中止層的功能。如該圖(F)中所示，利用濺射法等淀積鋁等的導電材料，對其進行構圖，形成源電極和漏電極206。如該圖(G)中所示，利用CVD法等淀積氮化硅、氧化硅，對保護層207進行成膜。在該保護層207中開口接觸孔，淀積導電材料，進行構圖，形成與晶體管電極連接的連接布線層 208。這樣在基板101上制作在元件區域中包括晶體管、具有包圍元件區域的低強度區域104的薄膜電路層102。在該實施例中，如圖7(E)中所示，在源電極、漏電極的接觸孔的形成時可形成低強度區域104的槽。(實施例4)在該實施例中，在形成具有凹狀的剖面形狀的槽(低強度區域)的工序中，將作為平面型薄膜晶體管的構成要件的柵電極材料用作刻蝕中止層。首先，如圖8 (A)中所示，在基板101上利用CVD法等將氧化硅膜等作為保護層201 來形成。在其上利用CVD法等對硅層進行成膜，利用激光結晶化和熱處理等，作成多晶硅層 202。如該圖(B)中所示，對多晶硅層202進行構圖，形成晶體管形成區域。在其上利用 CVD法等淀積絕緣膜(氧化硅膜等)，對柵絕緣膜203進行成膜。如該圖(C)中所示，在基板上利用濺射法等淀積鋁等的導電材料，對其進行構圖， 形成柵電極、布線層204和刻蝕中止層20如。在低強度區域中形成刻蝕中止層20如。將柵電極204作為掩模對晶體管形成區域(多晶硅層20 進行雜質離子注入，進行熱處理等， 使雜質活化，形成源區、漏區。如該圖(D)中所示，利用CVD法等淀積絕緣膜(氧化硅等)，形成層間絕緣層205。如該圖(E)中所示，對層間絕緣層205和柵絕緣層203進行構圖，在晶體管區域中開口源和漏的接觸孔。此外，同時利用刻蝕中止層20 對層間絕緣層205進行構圖，在低強度區域中形成多個槽。關于刻蝕液，可適當地選擇對于層間絕緣層205的刻蝕速率高、對于刻蝕中止層20 的刻蝕速率低的刻蝕液(例如，氫氟酸)。如該圖(F)中所示，利用濺射法等淀積鋁等的導電材料，對其進行構圖，形成源電極和漏電極206。如該圖(G)中所示，利用CVD法等淀積氮化硅、氧化硅，對保護層207進行成膜。在該保護層207中開口接觸孔，淀積導電材料，進行構圖，形成與晶體管電極連接的連接布線層 208。這樣在基板101上制作在元件區域中包括晶體管、具有包圍元件區域的低強度區域104的薄膜電路層102。即使在該實施例中，如圖8(E)中所示，也可在源電極和漏電極的接觸孔的形成時形成低強度區域104的槽。(實施例5)在該實施例中，使用反交錯型薄膜晶體管作為晶體管。而且，在形成具有已敘述的凹狀的剖面形狀的槽(低強度區域)的工序(參照圖8)中，將作為反交錯型薄膜晶體管的構成要件的柵電極用作刻蝕中止層。(實施例6)在該實施例中，在形成具有凹狀的剖面形狀的槽(低強度區域)的工序中，將作為平面型薄膜晶體管的構成要件的基底層用作刻蝕中止層。再有，雖然與平面型薄膜晶體管的制造過程一起說明了實施例，但可與薄膜晶體管的結構(類型)無關地來應用。首先，如圖9(A)中所示，在基板101上利用CVD(化學蒸鍍)法等將氮化硅膜等作為保護層201來形成。在其上利用CVD法等對硅層進行成膜，利用激光結晶化和熱處理等， 作成多晶硅層202。如該圖(B)中所示，對多晶硅層202進行構圖，形成晶體管形成區域。在其上利用 CVD法等淀積絕緣膜(氧化硅膜等)，對柵絕緣膜203進行成膜。如該圖(C)中所示，在基板上利用濺射法等淀積鋁等的導電材料，對其進行構圖， 形成柵電極、布線層204。將該柵電極204作為掩模對晶體管形成區域進行雜質離子注入， 進行熱處理等，使雜質活化，形成源區、漏區。如該圖(D)中所示，利用CVD法淀積絕緣膜(氧化硅等)，形成層間絕緣層205。如該圖(E)中所示，對層間絕緣層205和柵絕緣層203進行構圖，在晶體管區域中開口源和漏的接觸孔。此外，在已敘述的低強度區域中形成多個槽。在此，關于刻蝕液，選擇對于氧化硅刻蝕速率高、對于硅、氮化硅刻蝕速率低的刻蝕液(例如，氫氟酸HF+H20)。氮化硅層201起到作為刻蝕中止層的功能。如該圖(F)中所示，利用濺射法等淀積鋁等的導電材料，對其進行構圖，形成源電極和漏電極206。如該圖(G)中所示，利用CVD法淀積氮化硅、氧化硅，對保護層207進行成膜。在該保護層207中開口接觸孔，淀積導電材料，進行構圖，形成與晶體管電極連接的連接布線層 208。這樣在基板101上制作在元件區域中包括晶體管、具有包圍元件區域的低強度區域104的薄膜電路層102。在該實施例中，如圖9(E)中所示，在源電極、漏電極的接觸孔的形成時可形成低強度區域104的槽。(實施例7)在該實施例中，通過加工作為薄膜晶體管的構成要件的層間絕緣膜形成了具有凹狀的剖面形狀的槽(低強度區域)。雖然在該實施例中可與薄膜晶體管的結構無關地來應用，但以平面型薄膜晶體管為例來說明。首先，利用上述的圖9(A)至圖9(D)中的順序，如圖10㈧中所示，形成晶體管的層間絕緣層205。接著，如該圖10(B)中所示，對層間絕緣層205和柵絕緣層203進行構圖，在晶體管區域中開口源和漏的接觸孔。如該圖(C)中所示，利用濺射法等淀積鋁等的導電材料，對其進行構圖，形成源電極和漏電極206。如該圖(D)中所示，利用CVD法等淀積氮化硅、氧化硅，對保護層207進行成膜。對該保護層207進行構圖，在晶體管的源區和漏區上開口接觸孔。此外，在保護層207的低強度區域中形成多個槽。如該圖(E)中所示，在保護層207上淀積導電材料，進行構圖，形成與晶體管電極連接的連接布線層208。這樣在基板101上制作在元件區域中包括晶體管、具有包圍元件區域的低強度區域104的薄膜電路層102。在該實施例中，如圖10(D)中所示，在源電極、漏電極與外部布線的接觸孔的形成時可形成低強度區域104的槽。(實施例8)在該實施例中，說明形成具有V字形狀的剖面形狀的槽(低強度區域)的方法。在該實施例中說明的方法可與薄膜晶體管的結構無關地來應用，但在以下的說明中以平面型薄膜晶體管的制造為例來說明。圖11 (A)表示了包括利用上述的平面型薄膜晶體管的制造過程(例如，在圖10㈧ 至該圖(E)中不進行低強度區域的形成的制造過程)得到的薄膜晶體管的薄膜電路基板。 在該基板上利用旋轉涂敷等涂敷光致抗蝕劑210，利用未圖示的光掩模對低強度區域的槽圖形進行了淺曝光、顯影。由此，在光致抗蝕劑210中形成了分別與低強度區域的多個槽對應的多個V字狀的槽。通過將該光致抗蝕劑210作為掩模進行各向異性刻蝕，將光致抗蝕劑210的多個V字狀的槽復制到保護層207中。其后，剝離抗蝕劑210，清洗基板。其結果，如圖11 (B)中所示，可得到在低強度區域104的保護層207中形成了剖面為V字狀的多個槽的薄膜電路裝置。(實施例9)在該實施例中，說明形成具有半橢圓、半圓或包括這些形狀等的一部分的形狀的剖面的槽的方法。在該實施例中說明的方法也可與薄膜晶體管的結構無關地來應用，但在以下的說明中以平面型薄膜晶體管的制造為例來說明。圖12(A)表示了包括利用上述的平面型薄膜晶體管的制造過程(例如，在圖10(A) 至該圖(E)中不進行低強度區域的形成的制造過程)得到的薄膜晶體管的薄膜電路基板。 在該基板上利用旋轉涂敷等涂敷光致抗蝕劑210，利用未圖示的光掩模對低強度區域的槽圖形進行了深曝光、顯影。由此，在光致抗蝕劑210中形成了分別與低強度區域的多個槽對應的倒梯形狀的底部更寬地露出了的多個槽。通過將該光致抗蝕劑210作為掩模進行濕式 (刻蝕液)刻蝕，將光致抗蝕劑210的多個槽復制到保護層207中。根據刻蝕液的特性，在保護層207中形成多個橢圓狀或半圓狀的槽。其后，剝離抗蝕劑210，清洗基板。其結果，如圖12⑶中所示，可得到在低強度區域104的保護層207中形成了剖面為橢圓狀(或半圓狀)的多個槽的薄膜電路裝置。使用以上那樣的方法，可在包括薄膜晶體管的薄膜電路層102中設置低強度區域 104。(實施例10)其次，敘述在玻璃基板的表面制造具備低強度區域104的薄膜電路層102、接著通過將該薄膜電路層102轉移到柔性的樹脂膜表面以得到具備柔軟性的薄膜電路裝置100的方法。在此，使用圖10中表示了的例(實施例7)的薄膜電路裝置來說明。即使用其他的實施例的薄膜電路裝置，也是同樣的。如圖13(A)中所示，在基板101上利用CVD法將非晶硅層作為剝離層進行成膜。在該基板上用上述的工藝順序(例如，實施例7)制作薄膜電路裝置。如圖13(B)中所示，經水溶性的粘接劑303粘貼在表面將非晶硅層作為剝離層302 進行了成膜的暫時轉移基板301。如圖13(C)中所示，從基板101的背面一側照射激光，使剝離層IOla的非晶硅的結合力喪失。如圖13(D)中所示，分離基板101，將薄膜電路層102轉移到暫時轉移基板301 — 側。如圖14㈧中所示，經非水溶性的粘接劑402將柔性的樹脂基板401粘貼到暫時轉移基板301的薄膜電路層102。如圖14(B)中所示，從暫時轉移基板301的背面一側照射激光，使剝離層302的非晶硅的結合力喪失。如圖14(C)中所示，分離暫時轉移基板301，將薄膜電路層102移動到樹脂基板 401—側。對粘接劑303進行水洗將其除去。如圖14(D)中所示，可得到在樹脂基板401上形成了在元件區域103的周圍具有低強度區域104的薄膜電路層102的薄膜電路裝置。再有，在基板整體如圖2中所示形成了多個薄膜電路裝置100。通過使用這樣的剝離轉移技術，可用高溫工藝形成薄膜電路裝置，可得到具備與一般在耐熱性低的柔性基板上直接用低溫工藝制造了的晶體管相比性能更良好的晶體管的薄膜電路裝置。(實施例11)說明具備具有上述的低強度區域的薄膜電路裝置的電子設備的例子。圖15是說明電子設備的具體例的圖。該圖㈧是應用于攜帶電話機的例子，該攜帶電話機1000具備使用包括上述的薄膜電路裝置的電光裝置所構成的顯示部1001。在電光裝置中包括液晶顯示面板、有機EL面板、電泳顯示面板等。圖15(B)是應用于攝像機的例子，該攝像機1100具備使用上述的電光裝置所構成的顯示部1101。該圖(C)是應用于電視機的例子，該電視機1200具備使用上述的電光裝置所構成的顯示部1201。再有，即使對于使用于個人計算機等的監視裝置，也可同樣應用包括與本發明有關的薄膜電路裝置的電光裝置。再有，作為使用本發明的薄膜電路裝置的電子設備，除了上述的電子設備外，例如還可舉出傳真裝置、數碼相機、攜帶型TV、PDA(攜帶型信息設備)、電子筆記本、電光告示盤、宣傳公告顯示器等。如以上已說明的那樣，按照本發明的實施例，可利用上述低強度區域防止從薄膜電路裝置的端部發生了的龜裂侵入到上述元件區域中。即，如果從端部發生了的龜裂到達上述低強度區域，則由于在沿該低強度區域的方向變更前進路徑，故龜裂不會侵入到被該低強度區域包圍了的元件區域中，可保護元件區域。
權利要求
1.一種薄膜電路裝置，其特征在于，包括 基板；和形成于上述基板上的薄膜電路層；上述薄膜電路層具備包括薄膜元件的元件區域和配置于上述元件區域與上述基板之間的低強度區域，上述低強度區域具備與其周邊部相比機械強度設定得較低的凹狀槽， 上述凹狀槽包括以直線狀連續的槽和以直線狀斷續的槽的組合。
2.一種薄膜電路裝置，其特征在于，包括 基板；和形成于上述基板上的薄膜電路層；上述薄膜電路層具備包括薄膜元件的元件區域和配置于上述元件區域與上述基板之間的低強度區域，上述低強度區域具備與其周邊部相比機械強度設定得較低的凹狀槽， 上述凹狀槽包括斷續圖形和斷續圖形的組合，將上述各斷續圖形配置為，對于來自上述基板的外形邊的垂線補充上述各斷續圖形的間隙。
3.一種薄膜電路裝置，其特征在于，包括 基板；和形成于上述基板上的薄膜電路層；上述薄膜電路層具備包括薄膜元件的元件區域和配置于上述元件區域與上述基板之間的低強度區域，上述低強度區域具備與其周邊部相比機械強度設定得較低的凹狀槽， 上述凹狀槽形成為一定周期的三角波狀。
4.一種薄膜電路裝置，其特征在于，包括 基板；和形成于上述基板上的薄膜電路層；上述薄膜電路層具備包括薄膜元件的元件區域和配置于上述元件區域與上述基板之間的低強度區域，上述低強度區域具備與其周邊部相比機械強度設定得較低的凹狀槽， 上述凹狀槽形成為一定周期的矩形波狀。
5.如權利要求1至4中的任一項所述的薄膜電路裝置，其特征在于 上述凹狀槽設置成包圍上述元件區域。
6.如權利要求1至4中的任一項所述的薄膜電路裝置，其特征在于上述凹狀槽的剖面形狀是V狀、倒梯形狀、長方形狀、半圓形狀和半橢圓形狀中的某一種或包括某一種的剖面形狀的一部分的形狀的形狀。
7.一種電子設備，其特征在于，具備權利要求1至4中的任一項所述的薄膜電路裝置。
全文摘要
本發明的目的在于提供能確保高的可靠性的薄膜電路裝置。本發明的薄膜電路裝置具備基板；在上述基板上形成了的、具有包括薄膜元件的元件區域的薄膜電路層；以及在上述薄膜電路層中設置成介于上述薄膜電路層的端部與上述元件區域之間的、與周圍相比機械強度相對地低的低強度區域。
文檔編號H01L21/77GK102412199SQ20111031436
公開日2012年4月11日 申請日期2007年1月23日 優先權日2006年1月24日
發明者宇都宮純夫, 小平泰明 申請人:精工愛普生株式會社