玻璃層疊體和電子器件的製造方法

2023-10-09 06:27:59 2

玻璃層疊體和電子器件的製造方法
【專利摘要】本發明的目的在於提供玻璃層疊體，其即便在高溫條件下進行長時間處理後，也能夠容易地將玻璃基板剝離。本發明涉及玻璃層疊體，其包括：帶有無機層的支撐基板和玻璃基板，所述帶有無機層的支撐基板包括支撐基板、以及配置於支撐基板上的、含有選自由金屬矽化物、氮化物、碳化物及碳氮化物組成的組中的至少一種的無機層；所述玻璃基板可剝離地層疊於無機層上。
【專利說明】玻璃層疊體和電子器件的製造方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及玻璃層疊體、以及使用其的電子器件的製造方法，所述玻璃層疊體是 在利用玻璃基板製造液晶顯示體、有機EL顯示體等電子器件時所使用的、玻璃基板與支撐 基板的層疊體。

【背景技術】
[0002] 近年來，太陽電池（PV)、液晶面板（LCD)、有機EL面板（OLED)等電子器件（電子 設備）正在向薄型化、輕量化發展，用於這些電子器件的玻璃基板正在向薄板化發展。另一 方面，因薄板化而導致玻璃基板的強度不足時，在電子器件的製造工序中玻璃基板的處理 性降低。
[0003] 因此，最近，為了應對上述問題，提出了以下方法：準備在帶有無機薄膜的支撐玻 璃的無機薄膜上層疊有玻璃基板的層疊體，在層疊體的玻璃基板上實施元件的製造處理 後，從層疊體將玻璃基板分離（專利文獻1)。公開了以下內容：根據該方法，可以使玻璃基 板的操作性提高，可以進行適當的定位，而且在規定的處理後能夠容易地從層疊體將配置 有元件的玻璃基板剝離。
[0004] 現有技術文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1 :日本特開2011-184284號公報


【發明內容】

[0007] 發明要解決的問是頁
[0008] 另一方面，近年來，伴隨電子器件的高性能化的需求，在電子器件的製造時希望在 更高溫條件下（例如，350°C以上）實施處理。
[0009] 本發明人等使用專利文獻1中具體記載的、在帶有由金屬氧化物構成的無機薄膜 的支撐玻璃的無機薄膜上配置有玻璃基板的層疊體，實施高溫條件下（例如，350°C、1小 時）的加熱處理，結果，在處理後無法從層疊體將玻璃基板剝離。在該實施方式中，產生如 下問題：在高溫條件下製造器件後，無法從層疊體將形成有元件的玻璃基板剝離。
[0010] 本發明是鑑於上述問題而作出的，其目的在於提供即便在高溫條件下進行長時間 處理後也能夠容易地將玻璃基板剝離的玻璃層疊體、以及使用該玻璃層疊體的電子器件的 製造方法。
[0011] 用於解決問題的方案
[0012] 本發明人等為了解決上述問題而進行了深入研究，結果發現：通過在玻璃基板上 形成規定的成分的無機層，能夠解決上述問題，從而完成了本發明。
[0013] 即，本發明的第一實施方式為一種玻璃層疊體，其包括帶有無機層的支撐基板以 及玻璃基板，所述帶有無機層的支撐基板包括支撐基板、以及配置於支撐基板上的、含有選 自由金屬矽化物、氮化物、碳化物及碳氮化物組成的組中的至少一種的無機層；所述玻璃基 板可剝離地層疊於無機層上。
[0014] 在第一實施方式中，優選的是：金屬矽化物包含選自由W、Fe、Mn、Mg、Mo、Cr、Ru、 Re、Co、Ni、Ta、Ti、Zr以及Ba組成的組中的至少一種，氮化物包含選自由Si、Hf、Zr、Ta、Ti、 Nb、Na、Co、Al、Zn、Pb、Mg、Sn、In、B、Cr、Mo以及Ba組成的組中的至少一種元素，碳化物以 及碳氮化物包含選自由Ti、W、Si、Zr以及Nb組成的組中的至少一種元素。
[0015] 在第一實施方式中，優選的是：無機層包含選自由鎢矽化物、氮化鋁、氮化鈦、氮化 矽以及碳化矽組成的組中的至少一種。
[0016] 在第一實施方式中，優選的是：無機層包含氮化娃和/或碳化娃。
[0017] 在第一實施方式中，優選的是：支撐基板為玻璃基板。
[0018] 在第一實施方式中，優選的是：在600°C下實施1小時加熱處理後帶有無機層的支 撐基板與玻璃基板仍然可以剝離。
[0019] 此外，本發明的第二實施方式為電子器件的製造方法，其包括如下工序：
[0020] 構件形成工序，其中，在作為第一實施方式的玻璃層疊體中的玻璃基板的表面上 形成電子器件用構件，獲得帶有電子器件用構件的層疊體；以及
[0021] 分離工序，其中，從帶有電子器件用構件的層疊體將帶有無機層的支撐基板剝離， 獲得具有玻璃基板與電子器件用構件的電子器件。
[0022] 發明的效果
[0023] 根據本發明，可以提供即便在高溫條件下進行長時間處理後也能夠容易地將玻璃 基板剝離的玻璃層疊體、以及使用該玻璃層疊體的電子器件的製造方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1為本發明的玻璃層疊體的一個實施方式的示意性截面圖。
[0025] 圖2(A)以及2(B)為本發明的電子器件的製造方法的工序圖。

【具體實施方式】
[0026] 以下，參照附圖對本發明的玻璃層疊體以及電子器件的製造方法的適宜的方式進 行說明，但本發明並不限於以下的實施方式，可以在不脫離本發明的範圍，對以下的實施方 式進行各種變形以及置換。
[0027] 在本發明的玻璃層疊體中，一個特徵在於，在支撐基板與玻璃基板之間夾設有包 含選自由金屬矽化物、氮化物、碳化物以及碳氮化物組成的組中的至少一種的無機層。通過 夾設規定成分的無機層，能夠抑制高溫條件下的玻璃基板對支撐基板的粘接，在規定的處 理後容易地將玻璃基板剝離。特別是，在這些無機層的表面上羥基等的量較少，推測即便在 加熱處理時無機層與層疊於其上的玻璃基板之間也難以形成化學鍵，因此結果即便在高溫 處理後也能夠容易地將兩者剝離。另一方面，在專利文獻1中具體記載的金屬氧化物的層 表面上存在大量的羥基，推測在加熱處理時與玻璃基板之間形成大量的化學鍵，玻璃基板 的剝離性降低。
[0028] 以下，首先，對玻璃層疊體的適宜的方式進行詳細說明，然後，對使用該玻璃層疊 體的電子器件的製造方法的適宜的方式進行詳細說明。
[0029] 〈玻璃層疊體〉
[0030] 圖1為本發明中的玻璃層疊體的一個實施方式的示意性截面圖。
[0031] 如圖1所示，玻璃層疊體10具有由支撐基板12及無機層14構成的帶有無機層的 支撐基板16、以及玻璃基板18。在玻璃層疊體10中，將帶有無機層的支撐基板16中的無機 層14的第1主面14a (與支撐基板12側為相反側的表面）與玻璃基板18的第1主面18a 作為層疊面，帶有無機層的支撐基板16與玻璃基板18可剝離地層疊。即，無機層14的一面 固定於支撐基板12的層，並且其另一面與玻璃基板18的第1主面18a接觸，無機層14與 玻璃基板18的界面可剝離地密合。換言之，無機層14相對於玻璃基板18的第1主面18a 具有易剝離性。
[0032] 此外，使用該玻璃層疊體10直至後述的構件形成工序。即，使用該玻璃層疊體10 直至在其玻璃基板18的第2主面18b表面上形成液晶顯示裝置等電子器件用構件。然後， 帶有無機層的支撐基板16的層在與玻璃基板18的層的界面上被剝離，帶有無機層的支撐 基板16的層不成為構成電子器件的構件。被分離的帶有無機層的支撐基板16可以與新的 玻璃基板18層疊，作為新的玻璃層疊體10進行再利用。
[0033] 在本發明中，上述固定與（可剝離的）密合在剝離強度（S卩，剝離需要的應力）方 面存在差異，固定意味著相對於密合，剝離強度較大。具體來說，無機層14與支撐基板12 的界面的剝離強度比玻璃層疊體10中的無機層14與玻璃基板18的界面的剝離強度大。 [0034] 此外，可剝離的密合是指可剝離，同時還指可剝離而不產生被固定的面的剝離。 艮P，在本發明的玻璃層疊體10中，是指在進行將玻璃基板18與支撐基板12分離的操作時， 在密合的面（無機層14與玻璃基板18的界面）上剝離，且在被固定的面上不剝離。因此， 進行將玻璃層疊體10分離為玻璃基板18與支撐基板12的操作時，玻璃層疊體10被分離 為玻璃基板18與帶有無機層的支撐基板16兩部分。
[0035] 以下，首先，對構成玻璃層疊體10的帶有無機層的支撐基板16以及玻璃基板18 進行詳細說明，然後，對玻璃層疊體10的製造步驟進行詳細說明。
[0036][帶有無機層的支撐基板]
[0037] 帶有無機層的支撐基板16包括支撐基板12與配置（固定）於其表面上的無機層 14。無機層14以與後述的玻璃基板18可剝離地密合的方式配置於帶有無機層的支撐基板 16中的最外側。
[0038] 以下，對支撐基板12與無機層14的形態進行詳細說明。
[0039](支撐基板）
[0040] 支撐基板12為如下的基板：具有第1主面與第2主面，與配置於第1主面上的無 機層14共同作用而支撐加強玻璃基板18,在後述的構件形成工序（製造電子器件用構件的 工序）中防止電子器件用構件的製造時玻璃基板18的變形、損傷、破損等。
[0041] 作為支撐基板12,可以使用例如玻璃板、塑料板、SUS板等金屬板等。支撐基板12 在構件形成工序伴隨熱處理時，優選由與玻璃基板18的線膨脹係數的差較小的材料形成， 更優選由與玻璃基板18相同的材料形成，支撐基板12優選為玻璃板。支撐基板12特別優 選為由與玻璃基板18相同的玻璃材料形成的玻璃板。
[0042] 支撐基板12的厚度可以比後述的玻璃基板18厚，也可以比其薄。優選為基於玻 璃基板18的厚度、無機層14的厚度、以及後述的玻璃層疊體10的厚度來選擇支撐基板12 的厚度。例如，目前的構件形成工序為以處理厚度〇. 5mm的基板的方式設計的，玻璃基板18 的厚度與無機層14的厚度之和為0. Imm時，將支撐基板12的厚度設為0. 4mm。支撐基板 12的厚度在通常情況下，優選為0. 2?5. 0mm。
[0043] 支撐基板12為玻璃板時，從容易處理、且不易破裂等理由出發，玻璃板的厚度優 選為0. 08mm以上。此外，從期望在電子器件用構件形成後進行剝離時不會破裂且適度地撓 曲這樣的剛性的理由出發，玻璃板的厚度優選為I. Omm以下。
[0044] 支撐基板12與玻璃基板18在25?300°C下的平均線膨脹係數（以下，簡稱為"平 均線膨脹係數"）之差優選為500X 1(T7/°C以下、更優選為300X 1(T7/°C以下、進一步優選為 200 X 1(T7/°C以下。若差過大，則在構件形成工序中的加熱冷卻時，存在玻璃層疊體10嚴重 翹曲的擔心。玻璃基板18的材料與支撐基板12的材料相同的情況下，能夠抑制這樣的問 題的產生。
[0045] (無機層）
[0046] 無機層14為配置（固定）於支撐基板12的主面上、且與玻璃基板18的第1主面 18a接觸的層。通過在支撐基板12上設置無機層14,即便在高溫條件下的長時間處理後也 可以能夠玻璃基板18的粘接。
[0047] 無機層14含有選自由金屬矽化物、氮化物、碳化物以及碳氮化物組成的組中的至 少一種。其中，從玻璃基板18相對於無機層14的剝離性更優異的方面出發，優選包含選自 由鎢矽化物、氮化鋁、氮化鈦、氮化矽以及碳化矽組成的組中的至少一種。其中，更優選包含 氮化矽和/或碳化矽。作為優選上述成分的理由，可以推測是源於金屬矽化物、氮化物、碳 化物以及碳氮化物中包含的Si、N或C與和這些元素組合的元素之間的電負性之差的大小。 若電負性之差較小，則極化較小，難以通過與水的反應而生成羥基，因此玻璃基板相對於無 機層14的剝離性更加良好。更具體來說，在SiN中Si元素與N元素的電負性之差為1. 14、 在AlN中Al元素與N元素的電負性之差為1. 43、在TiN中Ti元素與N元素的電負性之差 為1. 50。比較三者，SiN的電負性之差最小，玻璃基板18相對於無機層14的剝離性也更優 異。
[0048] 需要說明的是，無機層14中也可以包含兩種以上的上述成分。
[0049] 對金屬矽化物組成沒有特別的限制，但從玻璃基板18的剝離性更優異的方面出 發，優選包含選自由W、Fe、Mn、Mg、Mo、Cr、Ru、Re、Co、Ni、Ta、Ti、Zr以及Ba組成的組中的 至少一種。進而，通過使上述金屬/矽元素比產生變化，來調整無機層14表面的OH基數、 表面平坦度，也可以控制無機層14與玻璃基板18之間的密合力。
[0050] 此外，對氮化物的組成沒有特別的限制，但從玻璃基板18的剝離性更優異的方面 出發，優選包含選自由 Si、Hf、Zr、Ta、Ti、Nb、Na、Co、Al、Zn、Pb、Mg、Sn、In、B、Cr、Mo 以及 Ba組成的組中的至少一種元素。進而，通過使上述金屬/氮元素比產生變化，來調整無機層 14表面的OH基數、表面平坦度，也可以控制無機層14與玻璃基板18之間的密合力。
[0051] 此外，對碳化物以及碳氮化物的組成沒有特別的限制，但從玻璃基板18的剝離性 更優異的方面出發，優選包含選自由Ti、W、Si、Zr以及Nb組成的組中的至少一種元素。進 而，通過使上述金屬/碳元素比產生變化，來調整無機層14表面的OH基數、表面平坦度，也 可以控制無機層14與玻璃基板18之間的密合力。
[0052] 此外，無機層14的一部分可以被氧化。S卩，在無機層14中也可以包含氧原子（氧 元素）（〇)。
[0053] 需要說明的是，在上述金屬矽化物、氮化物、碳化物以及碳氮化物中，可以通過氧 原子的添加量來調整無機層14表面的OH基數、表面平坦度，也可以控制無機層14與玻璃 基板18之間的密合力。
[0054] 更具體來說，作為金屬矽化物，例如可以舉出：WSi、FeSi、MnSi、MgSi、MoSi、CrSi、 RuSi、ReSi、CoSi、NiSi、TaSi、TiSi、ZrSi、BaSi 等。
[0055] 作為氮化物，例如可以舉出：
[0056] 作為碳化物，例如可以舉出：
[0057] 作為碳氮化物，例如可以舉出：
[0058] 對無機層14的平均線膨脹係數沒有特別的限制，但在使用玻璃板作為支撐基板 12時，其平均線膨脹係數優選為IOXKT 7?200X10_7/°C。若為該範圍內，則與玻璃板 (SiO2)的平均線膨脹係數之差變小，能夠進一步控制高溫環境下的玻璃基板18與帶有無機 層的支撐基板16的位置偏移。
[0059] 無機層14優選包含選自由上述金屬矽化物、氮化物、碳化物以及碳氮化物組成的 組中的至少一種作為主成分。此處，主成分是指它們的總含量相對於無機層14總量為90 質量％以上、優選為98質量％以上、更優選為99質量％以上、特別優選為99. 999質量％以 上。
[0060] 對無機層14的厚度沒有特別的限制，但從維持耐擦傷性方面出發，優選為5? 5000nm、更優選為10?500nm。
[0061] 無機層14在圖1中記載為單層，但也可以為2層以上的層疊。在2層以上的層疊 的情況下，各層也可以為不同的組成。
[0062] 無機層14通常如圖1所示地設置於支撐基板12的一個主面整體，但也可以在不 損害本發明的效果的範圍內設置於支撐基板12表面上的局部。例如，無機層14也可以在 支撐基板12表面上設置成島狀、條紋狀。
[0063] 進而，無機層14的與玻璃基板18接觸的面（S卩，無機層14的第1主面14a)的表 面粗糙度（Ra)優選為2. Onm以下、更優選為I. Onm以下。對下限值沒有特別的限制，但最 優選為0。若在上述範圍內，則與玻璃基板18的密合性更加良好，能夠進一步控制玻璃基板 18的位置偏移等，並且玻璃基板18的剝離性也優異。
[0064] Ra是按照JIS B 0601 (2001年修改）進行測定的。
[0065] 無機層14顯示優異的耐熱性。因此，即便將玻璃層疊體10暴露在高溫條件下也 難以引起層本身的化學變化，在與後述的玻璃基板18之間也難以產生化學鍵合，難以產生 由重剝離化造成的玻璃基板18對無機層14的附著。
[0066] 上述重剝離化是指，無機層14與玻璃基板18的界面的剝離強度變得比支撐基板 12與無機層14的界面的剝離強度、以及無機層14的材料本身的強度（本體強度）的任一 者都大。若在無機層14與玻璃基板18的界面產生重剝離化，則無機層14的成分容易附著 於玻璃基板18表面，該表面的清潔化變得困難。無機層14對玻璃基板18表面的附著是指 無機層14整體附著於玻璃基板18表面，以及無機層14表面損傷並且無機層14表面的成 分的一部分附著於玻璃基板18表面等。
[0067](帶有無機層的支撐基板的製造方法）
[0068] 對帶有無機層的支撐基板16的製造方法沒有特別的限制，可以採用公知的方法。 例如可以舉出：通過蒸鍍法、濺射法、或者CVD法，在支撐基板12上設置由規定的成分形成 的無機層14的方法。
[0069] 製造條件可根據使用的材料選擇適當最佳條件。
[0070] 需要說明的是，根據需要，為了控制在支撐基板12上形成的無機層14的表面性狀 (例如，表面粗糙度Ra)，也可以實施削去無機層14的表面的處理。作為該處理，例如可以 舉出離子濺射法等。
[0071] [玻璃基板]
[0072] 玻璃基板18的第1主面18a與無機層14密合，在與無機層14側為相反側的第2 主面18b設置後述的電子器件用構件。
[0073] 關於玻璃基板18的種類，其可以為通常的基板，例如可列舉出IXD，OLED這樣的 顯示裝置用的玻璃基板等。玻璃基板18的耐化學藥品性，耐透溼性優異，並且熱收縮率低。 作為熱收縮率的指標，使用JIS R 3102 (1995年修改）規定的線膨脹係數。
[0074] 玻璃基板18可以通過將玻璃原料熔融並將熔融玻璃成型為板狀而得到。這樣的 成型方法可以為通常的方法，例如可以使用浮法、熔融法、流孔下引（slot down draw)法、 弗克（Fourcault)法、魯伯（Lubbers)法等。此外，特別是厚度較薄的玻璃基板可以由如下 方法（平拉法）成型而獲得：將暫時成型為板狀的玻璃加熱至可成型溫度，利用拉伸等手段 進行延伸而使其變薄。
[0075] 對玻璃基板18的玻璃沒有特別限定，優選無鹼硼矽酸玻璃，硼矽酸玻璃，鈉鈣玻 璃，高矽氧玻璃，其他以氧化矽為主要成分的氧化物系玻璃。作為氧化物系玻璃，優選為通 過氧化物換算而獲得的氧化矽的含量為40?90質量％的玻璃。
[0076] 作為玻璃基板18的玻璃，可以採用適合於裝置的種類、其製造工序的玻璃。例如， 對於液晶面板用的玻璃基板，由於鹼金屬成分的溶出容易對液晶產生影響，因此由實質上 不含鹼金屬成分的玻璃（無鹼玻璃）形成（其中，通常含有鹼土金屬成分）。如此，玻璃基 板18的玻璃可根據所應用的設備的種類及其製造工序而適當地選擇。
[0077] 對玻璃基板18的厚度沒有特別的限制，但從玻璃基板18的薄型化和/或輕量化 的觀點出發，通常為〇· 8mm以下、優選為0· 3mm以下、進一步優選為0· 15mm以下。超過0· 8mm 時，無法滿足玻璃基板18的薄型化和/或輕量化的要求。為0. 3mm以下時，能夠對玻璃基板 18賦予良好的撓性。在為0. 15mm以下時，能夠將玻璃基板18卷繞成卷狀。此外，玻璃基板 18的厚度從玻璃基板18的製造容易、玻璃基板18的處理容易等理由出發，優選為0. 03mm 以上。
[0078] 此外，玻璃基板18可以由兩層以上形成，該情況下，形成各個層的材料可以是同 種材料，也可以是不同種材料。另外，該情況下，"玻璃基板的厚度"是指全部層的總厚度。
[0079] 在玻璃基板18的第1主面18a上也可以進一步層疊有無機薄膜層。
[0080] 將無機薄膜層配置（固定）於玻璃基板18上時，在玻璃層疊體中，帶有無機層的 支撐基板16的無機層14與無機薄膜層接觸。通過將無機薄膜層設置於玻璃基板18上，即 便在高溫條件下的長時間處理後，也能夠進一步控制玻璃基板18與帶有無機層的支撐基 板16的粘接。
[0081] 對無機薄膜層的形態沒有特別的限制，但優選包含選自由金屬氧化物、金屬氮化 物、金屬氧氮化物、金屬碳化物、金屬碳氮化物、金屬矽化物以及金屬氟化物組成的組中的 至少一種。其中，從玻璃基板18的剝離性更優異的方面出發，優選包含金屬氧化物。其中， 更優選為氧化銦錫。
[0082] 作為金屬氧化物、金屬氮化物、金屬氧氮化物，例如可以舉出：選自由Si、Hf、Zr、 Ta、Ti、Y、Nb、Na、Co、Al、Zn、Pb、Mg、Bi、La、Ce、Pr、Sm、Eu、GcU Dy、Er、Sr、Sn、In 以及 Ba 中 的I種以上的元素的氧化物、氮化物、氧氮化物。更具體來說，可以舉出氧化鈦（TiO2)、氧化 銦（In 2O3)、氧化錫（SnO2)、氧化鋅（ZnO)、氧化鎵（Ga2O 3)、氧化銦錫（ITO)、氧化鋅銦（IZO)、 氧化鋅錫（ZTO)、添加鎵的氧化鋅（GZO)等。
[0083] 作為金屬碳化物、金屬碳氮化物，例如可以舉出：選自Ti、W、Si、Zr、Nb中的一種以 上的元素的碳化物、碳氮化物。作為金屬矽化物，例如可以舉出：選自Mo、W、Cr中的一種以 上的元素的矽化物。作為金屬氟化物，例如可以舉出：選自Mg、Y、La、Ba的一種以上的元素 的氟化物。
[0084]〈玻璃層疊體及其製造方法〉
[0085] 本發明的玻璃層疊體10是將上述的帶有無機層的支撐基板16中無機層14的第1 主面14a與玻璃基板18的第1主面18a作為層疊面，使帶有無機層的支撐基板16與玻璃 基板18可剝離地層疊而成的層疊體。換言之，其是在支撐基板12與玻璃基板18之間夾設 有無機層14的層疊體。
[0086] 對本發明的玻璃層疊體10的製造方法沒有特別的限制，具體來說，可以舉出如下 方法：在常壓環境下將帶有無機層的支撐基板16與玻璃基板18重疊後，使用輥、壓製機使 其壓接的方法。通過利用輥、壓製機進行壓接，帶有無機層的支撐基板16與玻璃基板18進 一步密合，故優選。此外，通過利用輥或者壓製機進行壓接，可較容易地去除在帶有無機層 的支撐基板16與玻璃基板18之間混入的氣泡，故優選。
[0087] 若通過真空層壓法、真空壓製法進行壓接，則可以較好地抑制氣泡的混入、確保良 好的密合，故更優選。也具有如下優點：通過在真空下進行壓接，即便在殘存有微小的氣泡 時，氣泡也不會因加熱而成長，不易造成變形缺陷。
[0088] 在使帶有無機層的支撐基板16與玻璃基板18可剝離地密合時，優選將無機層14 以及玻璃基板18相互接觸一側的面充分清洗，並在潔淨度高的環境下進行層疊。由於潔淨 度越高其平坦性變得越良好，故而優選。
[0089] 對清洗的方法沒有特別的限制，例如可以舉出：利用鹼水溶液清洗無機層14或者 玻璃基板18的表面後，進一步使用水進行清洗的方法。
[0090] 本發明的玻璃層疊體10可以用於各種用途，例如可以舉出：製造後述的顯示裝置 用面板、PV、薄膜2次電池、在表面形成有電路的半導體晶圓等電子部件的用途等。需要說 明的是，該用途中玻璃層疊體10多暴露於（例如，1小時以上）高溫條件下（例如，350°c以 上）。
[0091] 此處，顯示裝置用面板包括IXD、0LED、電子紙、等離子體顯示面板、場致發射面板、 量子點LED面板、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems,微電子機械系統）快門面板 等。
[0092]〈電子器件及其製造方法〉
[0093] 接著，對於電子器件及其製造方法的適宜的實施方式進行詳細說明。
[0094] 圖2為依次表示本發明的電子器件的製造方法的適宜的實施方式中的各製造工 序的示意性截面圖。本發明的電子器件的適宜的實施方式包括構件形成工序以及分離工 序。
[0095] 以下，參照圖2對各工序中使用的材料及其順序進行詳細說明。首先，對於構件形 成工序進行詳細說明。
[0096][構件形成工序]
[0097] 構件形成工序為在玻璃層疊體中的玻璃基板上形成電子器件用構件的工序。
[0098] 更具體來說，如圖2的（A)所示，本工序中，在玻璃基板18的第2主面18b上形成 電子器件用構件20,製造帶有電子器件用構件的層疊體22。
[0099] 首先，對本工序所使用的電子器件用構件20進行詳細說明，然後對工序的步驟進 行詳細說明。
[0100](電子器件用構件（功能性元件））
[0101] 電子器件用構件20是形成於玻璃層疊體10中的玻璃基板18的第2主面18b上 且構成電子器件的至少一部分的構件。更具體而言，作為電子器件用構件20,可列舉出顯 示裝置用面板，太陽能電池，薄膜2次電池，在表面形成有電路的半導體晶圓等電子部件等 中使用的構件。作為顯示裝置用面板，包括有機EL面板，等離子體顯示面板，場致發射面板 等。
[0102] 例如，作為太陽電池用構件，為矽型時可以舉出：正極的氧化錫等透明電極、由p 層/i層/n層表示的矽層、以及負極的金屬等，此外，可以舉出對應於化合物型、染料敏化 型、量子點型等的各種構件等。
[0103] 另外，作為薄膜2次電池用構件，為鋰離子型時可以舉出：正極以及負極的金屬或 者金屬氧化物等的透明電極、電解質層的鋰化合物、集電層的金屬、作為密封層的樹脂等， 此外，可以舉出：對應於鎳氫型、聚合物型、陶瓷電解質型等的各種構件等。
[0104] 另外，作為電子部件用構件，為CCD、CM0S時可以舉出：導電部的金屬、絕緣部的氧 化矽、氮化矽等，此外可以舉出：對應於壓力傳感器/加速度傳感器等各種傳感器或剛性印 刷電路板、柔性印刷電路板、剛柔性印刷電路板等的各種構件等。
[0105] (工序的步驟）
[0106] 對上述帶有電子器件用構件的層疊體22的製造方法沒有特別的限制，根據電子 器件用構件的構成構件的種類，利用現有公知的方法在玻璃層疊體10的玻璃基板18的第 2主面18b的表面上形成電子器件用構件20。
[0107] 需要說明的是，電子器件用構件20可以並非在玻璃基板18的第二主面18b上最 終形成的構件的全部（以下稱為"全構件"），而是全部構件的一部分（以下，稱為"部分構 件")。也可以在其後的工序中將帶有部分構件的玻璃基板製成帶有全構件的玻璃基板（相 當於後述的電子器件）。此外，對於帶有全構件的玻璃基板，也可以在其剝離面（第1主面） 形成其他的電子器件用構件。此外，也可以組裝帶有全構件的層疊體，然後，從帶有全構件 的層疊體將帶有無機層的支撐基板16剝離，來製造電子器件。進而，也可以使用兩張帶有 全構件的層疊體組裝電子器件，然後，從帶有全構件的層疊體將兩張帶有無機層的支撐基 板16剝離，來製造電子器件。
[0108] 例如，以製造 OLED的情況為例，為了在玻璃層疊體10的玻璃基板18的第2主面 18b的表面上形成有機EL結構體而進行如下的各種層形成、處理：形成透明電極，進而在形 成了透明電極的面上蒸鍍空穴注入層/空穴輸送層/發光層/電子輸送層等，形成背面電 極，使用封裝板進行封裝等。作為這些層形成、處理，具體來說，可以舉出：成膜處理、蒸鍍處 理、封裝板的粘接處理等。
[0109] 此外，例如，TFT-IXD的製造方法包括如下的各種工序：TFT形成工序，其中，在玻 璃層疊體10的玻璃基板18的第2主面18b上，使用抗蝕液，對通過CVD法以及濺射法等 通常的成膜法形成的金屬膜以及金屬氧化膜等進行圖案形成，從而形成薄膜電晶體（TFT); CF形成工序，其中，在另外的玻璃層疊體10的玻璃基板18的第2主面18b上，將抗蝕液用 於圖案形成，從而形成濾色器（CF);貼合工序，其中，將帶有TFT的器件基板與帶有CF的器 件基板層疊。
[0110] 在TFT形成工序、CF形成工序中，使用眾所周知的光刻技術、蝕刻技術等，在玻璃 基板18的第二主面18b上形成TFT、CF。此時，使用抗蝕液作為圖案形成用的塗布液。
[0111] 需要說明的是，在形成TFT、CF前，也可以根據需要而清洗玻璃基板18的第二主面 18b。作為清洗方法，可以使用眾所周知的乾式清洗、溼式清洗。
[0112] 在貼合工序中，在帶有TFT的層疊體與帶有CF的層疊體之間注入液晶材料來層 疊。作為注入液晶材料的方法，例如有減壓注入法、滴加注入法。
[0113] [分離工序]
[0114] 分離工序為如下的工序：從上述構件形成工序獲得的帶有電子器件用構件的層疊 體22將帶有無機層的支撐基板16剝離，獲得包含電子器件用構件20以及玻璃基板18的 電子器件24 (帶有電子器件用構件的玻璃基板）。即，其為將帶有電子器件用構件的層疊體 22分離為帶有無機層的支撐基板16與帶有電子器件用構件的玻璃基板24的工序。
[0115] 剝離時的玻璃基板18上的電子器件用構件20為形成必要的全部構成構件的一部 分的情況下，也可以在分離後在玻璃基板18上形成剩餘的構成構件。
[0116] 對將無機層14的第1主面14a與玻璃基板18的第1主面18a剝離（分離）的方 法沒有特別的限制。例如，可以在無機層14與玻璃基板18的界面插入銳利的刀具狀的物 體，賦予剝離的起始端後，吹送水與壓縮空氣的混合流體等來進行剝離。優選的是，以帶有 電子器件用構件的層疊體22的支撐基板12成為上側、電子器件用構件20側成為下側的方 式設置於平板上，將電子器件用構件20側真空吸附在平板上（在兩面層疊有支撐基板時依 次進行），在該狀態下使首先使刀具侵入於無機層14-玻璃基板18界面。接著，其後使用多 個真空吸盤吸附支撐基板12側，自插入刃具的位置附近起依次使真空吸盤上升。如此，向 無機層14與玻璃基板18的界面形成空氣層，該空氣層擴展至界面的整面，能夠容易地剝離 帶有無機層的支撐基板16。
[0117] 通過上述工序獲得的電子器件24適於如手機、PDA這樣的移動終端所使用的小型 的顯示裝置的製造。顯示裝置主要為IXD或者0LED，作為IXD，包括TN型、STN型、FE型、 TFT型、MM型、IPS型、VA型等。基本上在無源驅動型、有源驅動型的任意的顯示裝置的情 況下也可以應用。
[0118] 實施例
[0119] 以下，通過實施例等來具體說明本發明，但本發明並不限定於這些例子。
[0120] 在以下的實施例以及比較例中，作為玻璃基板，使用由無鹼硼矽酸玻璃形成的玻 璃板（長720mm、寬600mm、板厚0· 3mm、線膨脹係數38X 1(TV°C、旭硝子株式會社製造的商 品名"AN100")。此外，作為支撐基板，同樣使用由無鹼硼矽酸玻璃形成的玻璃板（長720mm、 寬600mm、板厚0. 4mm、線膨脹係數38X 1(T7/°C、旭硝子株式會社製造的商品名"AN100"）。
[0121] 〈實施例1>
[0122] 對支撐基板的一個主面進行純水清洗，然後進行UV清洗從而清潔化。進而，在經 清潔化的面上，通過磁控濺射法（加熱溫度300°C、成膜壓力5mTorr、功率密度4. 9W/cm2)形 成厚度20nm的TiN(氮化鈦）層（相當於無機層），獲得帶有無機層的支撐基板。
[0123] 接著，對玻璃基板的一個主面進行純水清洗，然後進行UV清洗從而清潔化。對帶 有無機層的支撐基板的無機層的露出表面與玻璃基板的經清潔化的表面實施利用鹼水溶 液的清洗以及利用水的清洗後，利用真空壓製機將經清潔化的兩面在室溫下進行貼合，獲 得玻璃層置體Al。
[0124] 在獲得的玻璃層疊體Al中，帶有無機層的支撐基板與玻璃基板未產生氣泡地密 合，也沒有變形狀的壞點，平滑性也良好。
[0125] 在大氣氣氛下，在350°C下對玻璃層疊體Al實施1小時加熱處理。
[0126] 接著，進行剝離試驗。具體來說，首先，將玻璃層疊體Al中的玻璃基板的第2主面 固定於固定臺上，並利用吸盤吸附支撐基板的第2主面。接著，在玻璃層疊體Al具有的4 個角部中的1個的無機層與玻璃基板的界面插入厚度〇. 4mm的刀，將玻璃基板稍微剝離並 賦予剝離的起始端。接著，使吸盤朝向遠離固定臺的方向移動，將帶有無機層的支撐基板與 玻璃基板剝離。在經剝離的玻璃基板的面上沒有無機層的殘渣。
[0127] 需要說明的是，由該結果可確認：無機層與支撐基板的層的界面的剝離強度大於 無機層與玻璃基板的界面的剝離強度。
[0128] 〈實施例2>
[0129] 按照以下步驟製作AlN(氮化鋁）層來代替形成TiN層，除此之外，按照與實施例 1同樣的步驟製造玻璃層疊體A2。
[0130] (A1N層的製作步驟）
[0131] 對支撐基板的一個主面進行純水清洗，然後進行UV清洗從而清潔化。進而，在經 清潔化的面上，通過磁控濺射法（加熱溫度300°C、成膜壓力5mTorr、功率密度4. 9W/cm2)形 成厚度20nm的AlN層（相當於無機層），獲得帶有無機層的支撐基板。
[0132] 使用玻璃層疊體A2代替玻璃層疊體A1，以與實施例1同樣的步驟實施玻璃基板的 剝離，結果能夠剝離（分離）為帶有無機層的支撐基板與玻璃基板。在經剝離的玻璃基板 的面上沒有無機層的殘渣。
[0133] 〈實施例3>
[0134] 按照以下步驟製作WSi (鎢矽化物）層來代替形成TiN層，除此之外，按照與實施 例1同樣的步驟製造玻璃層疊體A3。
[0135] (WSi層的製作步驟）
[0136] 對支撐基板的一個主面進行純水清洗，然後進行UV清洗從而清潔化。進而，在經 清潔化的面上，通過磁控濺射法（室溫、成膜壓力5mTorr、功率密度4.9W/cm 2)形成厚度 20nm的WSi層（相當於無機層），獲得帶有無機層的支撐基板。
[0137] 使用玻璃層疊體A3代替玻璃層疊體A1，以與實施例1同樣的步驟實施玻璃基板的 剝離，結果能夠剝離（分離）為帶有無機層的支撐基板與玻璃基板。在經剝離的玻璃基板 的面上沒有無機層的殘渣。
[0138] 〈實施例4>
[0139] 使用後述的帶有無機薄膜層的玻璃基板代替玻璃基板，除此之外，按照與實施例3 同樣的步驟製造玻璃層疊體A4。需要說明的是，玻璃層疊體A4中，無機層與無機薄膜層接 觸。
[0140] (帶有無機薄膜層的玻璃基板）
[0141] 對玻璃基板的一個主面進行純水清洗，然後進行UV清洗從而清潔化。進而，在經 清潔化的面上，通過磁控濺射法（加熱溫度300°C、成膜壓力5mTorr、功率密度4. 9W/cm2)形 成厚度150nm的ITO層（相當於無機薄膜層），獲得帶有無機薄膜層的玻璃基板。ITO層的 表面粗糙度Ra為0. 85nm。
[0142] 使用玻璃層疊體A4代替玻璃層疊體Al,將加熱溫度從350°C變更為450°C，除此之 夕卜，以與實施例1同樣的步驟實施玻璃基板的剝離，結果能夠剝離（分離）為帶有無機層的 支撐基板與帶有無機薄膜層的玻璃基板。在經剝離的帶有無機薄膜層的玻璃基板的面上沒 有無機層的殘渣。
[0143] 〈實施例5>
[0144] 按照以下步驟製作SiC (碳化矽）層來代替形成WSi層，除此之外，按照與實施例 4同樣的步驟製造玻璃層疊體A5。
[0145] (SiC層的製造步驟）
[0146] 對支撐基板的一個主面進行純水清洗，然後進行UV清洗從而清潔化。進而，在經 清潔化的面上，通過磁控濺射法（室溫、成膜壓力5mTorr、功率密度4. 9W/cm2)形成厚度 20nm的SiC層（相當於無機層），獲得帶有無機層的支撐基板。
[0147] 使用玻璃層疊體A5代替玻璃層疊體A1，將加熱溫度從350°C變更為600°C，除此之 夕卜，以與實施例1同樣的步驟實施玻璃基板的剝離，結果能夠剝離（分離）為帶有無機層的 支撐基板與帶有無機薄膜層的玻璃基板。在經剝離的帶有無機薄膜層的玻璃基板的面上沒 有無機層的殘渣。
[0148] 〈實施例6>
[0149] 按照以下步驟製作SiN(氮化矽）層來代替形成TiN層，除此之外，按照與實施例 1同樣的步驟製造玻璃層疊體A6。
[0150] (SiN層的製作步驟）
[0151] 對支撐基板的一個主面進行純水清洗，然後進行UV清洗從而清潔化。進而，在經 清潔化的面上，通過磁控濺射法（加熱溫度300°C、成膜壓力5mTorr、功率密度4. 9W/cm2)形 成厚度20nm的SiN層（相當於無機層），獲得帶有無機層的支撐基板。
[0152] 使用玻璃層疊體A6代替玻璃層疊體A1，將加熱溫度從350°C變更為600°C，除此之 夕卜，以與實施例1同樣的步驟實施玻璃基板的剝離，結果能夠剝離（分離）為帶有無機層的 支撐基板與玻璃基板。在經剝離的玻璃基板的面上沒有無機層的殘渣。
[0153] 〈實施例7>
[0154] 按照以下步驟製作SiC (碳化矽）層來代替形成TiN層，除此之外，按照與實施例 1同樣的步驟製造玻璃層疊體A7。
[0155] (SiC層的製作步驟）
[0156] 對支撐基板的一個主面進行純水清洗，然後進行UV清洗從而清潔化。進而，在經 清潔化的面上，通過磁控濺射法（室溫、成膜壓力5mTorr、功率密度4. 9W/cm2)形成厚度 20nm的SiC層（相當於無機層），獲得帶有無機層的支撐基板。
[0157] 使用玻璃層疊體A7代替玻璃層疊體A1，將加熱溫度從350°C變更為600°C，除此之 夕卜，以與實施例1同樣的步驟實施玻璃基板的剝離，結果能夠剝離（分離）為帶有無機層的 支撐基板與玻璃基板。在經剝離的玻璃基板的面上沒有無機層的殘渣。
[0158] 〈比較例1>
[0159] 對支撐基板的一個主面進行純水清洗，然後進行UV清洗從而清潔化。進而，在經 清潔化的面上，通過磁控濺射法（加熱溫度300°C、成膜壓力5mTorr、功率密度4. 9W/cm2)形 成厚度150nm的ITO層（氧化銦錫層），獲得帶有ITO層的支撐基板。ITO層的表面粗糙度 Ra 為 0· 85nm。
[0160] 接著,對玻璃基板的一個主面進行純水清洗,然後進行UV清洗從而清潔化。對玻 璃基板的經清潔化的表面與帶有ITO層的支撐基板的ITO層的露出表面實施利用鹼水溶液 的清洗以及利用水的清洗後，利用真空壓製機將經清潔化的兩面在室溫下進行貼合，獲得 玻璃層置體Bl。
[0161] 在獲得的玻璃層疊體Bl中，帶有ITO層的支撐基板與玻璃基板未產生氣泡地密 合，也沒有變形狀的壞點，平滑性也良好。
[0162] 在大氣氣氛下，在350°C下對玻璃層疊體Bl實施1小時加熱處理。
[0163] 接著，按照與實施例1同樣的步驟，在帶有ITO層的支撐基板的無機層與玻璃基板 的界面插入刀來嘗試玻璃基板的剝離，但無法剝離玻璃基板。
[0164] 將上述實施例1?7以及比較例1的結果歸納示於以下表1中。
[0165] 需要說明的是，在實施例2?7中，與實施例1同樣，由上述玻璃基板的剝離的結 果可確認：無機層與支撐基板的層的界面的剝離強度大於無機層與玻璃基板的界面的剝離 強度。
[0166] 此外，表1中，"無機層"欄表示配置（固定）於支撐基板上的無機層的種類。"無 機薄膜層"欄表示配置（固定）於玻璃基板上的無機薄膜層的種類。"加熱溫度CC )"欄 表示加熱玻璃層疊體時的溫度。"剝離性評價"欄將在加熱處理後玻璃基板與支撐基板能夠 剝離的情況表示為"A"，將無法剝離的情況表示為"B"。
[0167] [表 1]
[0168]

【權利要求】
1. 一種玻璃層疊體，其包括：帶有無機層的支撐基板，其包括支撐基板、以及配置於所 述支撐基板上的、含有選自由金屬矽化物、氮化物、碳化物及碳氮化物組成的組中的至少一 種的無機層；以及 玻璃基板，其可剝離地層疊於所述無機層上。
2. 根據權利要求1所述的玻璃層疊體，其中，所述金屬矽化物包含選自由W、Fe、Mn、Mg、 Mo、Cr、Ru、Re、Co、Ni、Ta、Ti、Zr以及Ba組成的組中的至少一種， 所述氮化物包含選自由 Si、Hf、Zr、Ta、Ti、Nb、Na、Co、Al、Zn、Pb、Mg、Sn、In、B、Cr、Mo 以及Ba組成的組中的至少一種元素， 所述碳化物以及所述碳氮化物包含選自由Ti、W、Si、Zr以及Nb組成的組中的至少一 種元素。
3. 根據權利要求1或2所述的玻璃層疊體，其中，所述無機層包含選自由鎢矽化物、氮 化鋁、氮化鈦、氮化矽以及碳化矽組成的組中的至少一種。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的玻璃層疊體，其中，所述無機層包含氮化矽和/ 或碳化矽。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的玻璃層疊體，其中，所述支撐基板為玻璃基板。
6. 根據權利要求1至5中任一項所述的玻璃層疊體，其中，在600°C下實施1小時加熱 處理後，所述帶有無機層的支撐基板與所述玻璃基板仍然可以剝離。
7. -種電子器件的製造方法，其包括如下工序： 構件形成工序，其中，在權利要求1至6中任一項所述的玻璃層疊體中的玻璃基板的表 面上形成電子器件用構件，獲得帶有電子器件用構件的層疊體；以及 分離工序，其中，從所述帶有電子器件用構件的層疊體將所述帶有無機層的支撐基板 剝離，獲得具有所述玻璃基板與所述電子器件用構件的電子器件。
【文檔編號】B32B17/06GK104349894SQ201380028101
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年5月13日 優先權日:2012年5月29日
【發明者】秋田陽介, 松山祥孝, 江畑研一, 內田大輔 申請人:旭硝子株式會社