專利名稱：功能器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有功能層的功能器件及其制造方法，例如電介質(zhì)電容器或太陽(yáng)電池。
背景技術(shù)：
自從1976年開(kāi)發(fā)了氫化非晶硅構(gòu)成的pn結(jié)以來(lái)，對(duì)氫化非晶硅的研究非?；钴S。氫化非晶硅具有的結(jié)構(gòu)中，硅構(gòu)成的網(wǎng)中的懸掛鍵被氫或氟終止，可以在等于或低于300℃的低溫形成其膜。因此，該膜可以形成在廉價(jià)的玻璃襯底上。把氫化非晶硅應(yīng)用于功能器件例如薄膜晶體管(TFT)、太陽(yáng)電池或光傳感器已經(jīng)進(jìn)行了研究。
但是，在TFT中采用氫化非晶硅時(shí)，僅能獲得低至約0.1～0.5cm2/V.s的載流子遷移率。在太陽(yáng)電池的情況存在如下缺點(diǎn)，例如摻雜效率低于使用多晶硅的情形，由于串聯(lián)電阻而使光電轉(zhuǎn)變效率降低。近年來(lái)，研究了解決這些問(wèn)題的方法，即通過(guò)用能量束例如準(zhǔn)分子激光束照射玻璃襯底上形成的非晶硅，以便使其晶化。近來(lái)，還研究了通過(guò)照射能量束不僅使半導(dǎo)體晶化，而且還使氧化物晶化。
在功能器件中，要求支撐由硅、氧等制成的功能層的襯底要輕，抗沖擊，并且是撓性的，以便施加某些應(yīng)力時(shí)不會(huì)斷裂。傳統(tǒng)上使用硅襯底、玻璃襯底等。近來(lái)提出使用有機(jī)材料例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的襯底，這種襯底更輕并且更抗沖擊(參見(jiàn)日本未審查專利申請(qǐng)8-186267，10-144930和10-144931)。
但是，有機(jī)材料襯底具有的熱膨脹系數(shù)大于玻璃襯底或硅襯底的熱膨脹系數(shù)。例如，如圖14所示，當(dāng)通過(guò)照射能量束晶化功能層103時(shí)，存在由于經(jīng)過(guò)耐熱層102到達(dá)襯底101的熱傳導(dǎo)而使襯底101膨脹的問(wèn)題，極大的應(yīng)力瞬時(shí)施加在功能層103上，產(chǎn)生裂縫，在更壞的情況下產(chǎn)生剝離。在使用有機(jī)材料襯底制造功能器件的情況，不能獲得足夠的特性和可靠性。
針對(duì)上述問(wèn)題完成了本發(fā)明，其目的在于提供一種沒(méi)有裂縫并且能夠顯示優(yōu)異的功能特性的功能器件及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的功能器件具有設(shè)置在襯底一個(gè)表面上的功能層，包括耐熱層，這是在襯底與功能層之間設(shè)置的單層或多層結(jié)構(gòu)；和低溫軟化層，設(shè)置在耐熱層與襯底之間，其具有的軟化溫度低于襯底的軟化溫度。
根據(jù)本發(fā)明的另一功能器件包括；功能層；低溫軟化層，設(shè)置在功能層一個(gè)表面上，具有80℃以下的軟化溫度；和耐熱層，這是在低溫軟化層與功能層之間設(shè)置的單層或多層結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的功能器件的制造方法，其中功能層設(shè)置在襯底上，該方法包括以下工序；在襯底上形成其軟化溫度低于襯底的低溫軟化層；在低溫軟化層上形成單層或多層結(jié)構(gòu)的耐熱層；和在耐熱層上形成功能層。
在根據(jù)本發(fā)明的功能器件及其制造方法中，利用設(shè)置在襯底與功能層之間的低溫軟化層，吸收因襯底熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力，從而能夠防止功能層產(chǎn)生裂縫和剝離。
根據(jù)本發(fā)明的另一功能器件包括軟化溫度在80℃以下的低溫軟化層，所以能夠防止因熱膨脹系數(shù)差引起的功能層產(chǎn)生裂縫。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的功能器件及其制造方法中，最好提供翹曲抑制層，用于抑制在設(shè)置功能層的襯底表面所相反的表面上與襯底熱形變相關(guān)而產(chǎn)生的翹曲。翹曲抑制層可以是由有機(jī)聚合物制成的聚合物層和耐熱層的復(fù)合層，耐熱層是單層或者由兩層或多層構(gòu)成的。翹曲抑制層可以僅是有機(jī)聚合物制成的聚合物層。
通過(guò)以下的說(shuō)明將可以更全面地了解本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖2A、2B和2C是說(shuō)明圖1所示薄膜晶體管的制造工藝的剖面圖。
圖3是圖1所示薄膜晶體管改型的剖面圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的電介質(zhì)電容器結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖8是說(shuō)明圖7所示太陽(yáng)電池的制造工藝的剖面圖。
圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)例的多晶硅層狀態(tài)的顯微照片。
圖10是顯示第一實(shí)例的對(duì)比例的多晶硅層狀態(tài)的顯微照片。
圖11是顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)例的多晶硅層狀態(tài)的顯微照片。
圖12是顯示第二實(shí)例的對(duì)比例的多晶硅層狀態(tài)的顯微照片。
圖13是說(shuō)明實(shí)例12和13的圖。
圖14是說(shuō)明傳統(tǒng)問(wèn)題的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
(第一實(shí)施例)圖1展示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜晶體管的剖面結(jié)構(gòu)。該薄膜晶體管包括例如，在襯底11上，溝道區(qū)14a、源區(qū)14b和漏區(qū)14c作為功能層14，從襯底11這側(cè)開(kāi)始，在襯底11和功能層14之間按如下順序夾著低溫軟化層12和耐熱層13。源區(qū)14b和漏區(qū)14c設(shè)置成相互隔離，并且與溝道區(qū)14a鄰接。在溝道區(qū)14a上形成柵電極16，層夾絕緣膜15。源電極17與源區(qū)14b電連接，漏電極18與漏區(qū)14c連接。
襯底11例如由有機(jī)材料制成。形成襯底11的優(yōu)選有機(jī)材料有聚合物材料，例如聚酯，如PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)，聚萘二甲酸乙二醇酯，或者聚碳酸酯，聚烯烴，如聚丙烯，聚亞苯基硫化物，如聚苯硫醚，酰胺，芳族酰胺，聚醚酮，聚酰亞胺，丙烯酸樹(shù)脂，PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。特別是，適宜使用由以下材料制成的一般塑料襯底，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，乙酸鹽，聚苯硫醚，聚碳酸酯，PES(聚醚砜)，聚苯乙烯，尼龍，聚丙烯，聚氯乙烯，丙烯酸樹(shù)脂，PMMA等。
襯底1最好是薄的，厚度例如約是200μm，以使器件具有撓性，并且減小器件的尺寸。
低溫軟化層12的厚度例如約是30μm，由軟化溫度低于襯底11的有機(jī)材料制成。例如，當(dāng)襯底11由上述任意一種有機(jī)材料制成時(shí)，襯底11的軟化溫度通常是90℃以上。因此，低溫軟化層12的有機(jī)材料最好具有80℃以下的軟化溫度。有機(jī)材料的例于是含有丙烯酸樹(shù)脂的聚合物材料。具體地，適宜使用丙烯酸丁酯或丙烯酸異丁酯。低溫軟化層12例如可以具有由有機(jī)材料制成的多層結(jié)構(gòu)或者包括其它類樹(shù)脂的復(fù)合層。
低溫軟化層12可以通過(guò)任意一種涂敷方法形成，例如凹版涂敷、反轉(zhuǎn)涂敷、輕觸邁爾(kiss mayer)涂敷、comma刮刀涂敷、和槽縫模涂敷，或者粘附成薄膜。
耐熱層13的厚度例如約是300nm，由熱導(dǎo)率低于功能層14的材料制成。在這種情形，耐熱層13由氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)等制成，或者具有這些材料的多層結(jié)構(gòu)。也可以使用碳化硅(SiC)、DLC(類金剛石碳)等。
溝道區(qū)14a、源區(qū)14b和漏區(qū)14c都由例如多晶硅制成，從而能夠獲得高的載流子遷移率。多晶包括如日本專利申請(qǐng)9-30552的說(shuō)明書(shū)所述的準(zhǔn)單晶。準(zhǔn)單晶由多個(gè)單晶晶粒構(gòu)成。晶粒最好取向在一個(gè)晶面方向，相鄰的晶粒至少在部分晶界上晶格匹配。
在各源區(qū)14b和漏區(qū)14c之中，例如兩個(gè)區(qū)摻雜n-型雜質(zhì)，例如磷(P)。溝道區(qū)14a、源區(qū)14b和漏區(qū)14c的厚度例如都約是30nm。絕緣膜15例如由二氧化硅制成。柵電極16、源電極17和漏電極18都由例如鋁(Al)制成。
以下將參見(jiàn)圖2A、2B和2C說(shuō)明薄膜晶體管的制造方法。
首先，如圖2A所示，通過(guò)涂敷法例如凹版涂敷、反轉(zhuǎn)涂敷、輕觸邁爾(kiss mayer)涂敷、comma刮刀涂敷、或槽縫模涂敷，在襯底11上形成低溫軟化層12。接著，例如把其上形成了低溫軟化層12的襯底11沖切成預(yù)定形狀，進(jìn)行清洗和干燥。然后通過(guò)例如反應(yīng)濺射在低溫軟化層12上形成耐熱層13。之后，通過(guò)例如濺射在耐熱層13上形成非晶硅層21，作為功能層14的前體層。
形成非晶硅層21之后，例如圖2B所示，在非晶硅層21上形成光刻膠膜22，光刻膠膜具有分別對(duì)應(yīng)于成為源區(qū)14b和漏區(qū)14c的區(qū)域的開(kāi)口。例如使用光刻膠膜22作為掩模，使非晶硅層21暴露于含有磷化氫(PH3)離子氣體的氣氛中，對(duì)成為源區(qū)14b和漏區(qū)14c的區(qū)域進(jìn)行摻磷。摻磷之后，去除光刻膠膜22。
去除光刻膠膜22之后，例如圖2C所示，用激光束LB照射非晶硅層21，以便在氮?dú)?N2)氣氛中加熱。通過(guò)這種處理，非晶硅層21被晶化，形成功能層14，亦即溝道區(qū)14a、源區(qū)14b和漏區(qū)14c。在此情形，作為激光束LB最好使用準(zhǔn)分子激光束。波長(zhǎng)是以下任意一種，XeF的350nm，XeCl的308nm，KrF的248nm，ArF的193nm等。在使用短波長(zhǎng)例如準(zhǔn)分子激光束的激光束的情形，能量密度最好設(shè)置為80mJ/cm2以上，以便能夠充分加熱非晶硅層21，并且獲得具有優(yōu)異結(jié)晶性的功能層14。
通過(guò)照射激光束LB而在非晶硅層21、即功能層4中產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到襯底11。但是，由于在功能層21和襯底11之間設(shè)置了具有低的熱導(dǎo)率的耐熱層13，所以向襯底11的熱傳導(dǎo)被耐熱層13所抑制。
在這種情形，在耐熱層13和襯底11之間設(shè)置低溫軟化層12，其在比襯底11的溫度要低的溫度下軟化。所以，通過(guò)經(jīng)過(guò)耐熱層13的熱傳導(dǎo)，低溫軟化層12軟化，再次緩慢變硬。因襯底11和功能層14之間的熱膨脹系數(shù)之差引起的應(yīng)力于是被低溫軟化層12吸收，從而防止了在功能層4中產(chǎn)生裂縫和功能層4的剝離。
形成功能層14之后，如圖1所示，通過(guò)例如反應(yīng)濺射在功能層4上形成絕緣膜15。在絕緣膜15中形成對(duì)應(yīng)于源和漏的接觸孔，然后通過(guò)例如淀積形成柵電極16、源電極17和漏電極18。
在上述實(shí)施例中，低溫軟化層12形成在襯底11和功能層4之間。因此，即使在形成功能層14之時(shí)施加激光束LB，因襯底11的熱膨脹而產(chǎn)生的應(yīng)力也可以被低溫軟化層12所吸收，所以可以防止功能層14中出現(xiàn)裂縫和剝離。于是，多晶硅制成的優(yōu)異功能層14可以以高的成品率形成在有機(jī)材料制成的襯底11上。因此，可以獲得具有優(yōu)異特性的輕的、抗沖擊薄膜晶體管。
雖然在該實(shí)施例中說(shuō)明了薄膜晶體管，其中在襯底11上按溝道區(qū)14a、絕緣膜15和柵電極16這種順序設(shè)置，如圖3所示，但是也可以按柵電極16、絕緣膜15和溝道區(qū)14a這種順序設(shè)置在襯底11上。在這種情形，也可以獲得與上述實(shí)施例相同的效果。
(第二實(shí)施例)圖4展示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管的剖面結(jié)構(gòu)。在該薄膜晶體管中，例如在襯底61和功能層66之間，按序?qū)盈B耐熱層64、低溫軟化層62、金屬層65和耐熱層63。按與第一實(shí)施例相同的方式，在低溫軟化層62頂表面上設(shè)置耐熱層63，在低溫軟化層62的底表面設(shè)置耐熱層64。耐熱層63和64例如由同樣的材料制成。功能層66包括溝道區(qū)66a、源區(qū)66b和漏區(qū)66c。柵電極68形成在溝道區(qū)66a上層夾絕緣膜67。源電極69與源區(qū)66a電連接，漏電極70與漏區(qū)66c電連接。功能層66和電極68～70以及相鄰功能層66，借助層間絕緣71彼此電絕緣。
由于襯底61、低溫軟化層62、和耐熱層63和64分別對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例中的襯底11、低溫軟化層12和耐熱層13，所以這里不再重復(fù)對(duì)它們的詳細(xì)說(shuō)明。
金屬層65例如由具有優(yōu)異熱導(dǎo)率的金屬制成。作為金屬層65的金屬材料，例如適合使用Al。除了Al之外，可以使用Au、Ag、Cu、Pt、Ta、Cr、Mo、W等。金屬層65可以象上述耐熱層63和64那樣，具有兩層或多層的多層結(jié)構(gòu)。在設(shè)置于低溫軟化層62之上的多個(gè)耐熱層63之間，可以適當(dāng)?shù)夭迦攵鄠€(gè)金屬層65。
也可以設(shè)置耐熱層64和金屬層65之一。
功能層66、溝道區(qū)66a、源區(qū)66b、和漏區(qū)66c分別對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例中的功能層14、溝道區(qū)14a、源區(qū)14b、和漏區(qū)14c。絕緣膜67、柵電極68、源電極69、和漏電極70也分別對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例中的絕緣膜15、柵電極16、源電極17、和漏電極18。此外，在本實(shí)施例中，為了在相鄰電極68～70之間以及相鄰功能層66之間保持電絕緣，如圖4所示，設(shè)置層間絕緣71。層間絕緣71由例如樹(shù)脂材料制成，如氧化硅或聚酰亞胺。
通過(guò)以下的根據(jù)第一實(shí)施例的方法能夠制造具有這種構(gòu)成的薄膜晶體管。
首先，按與耐熱層13相同的方式形成耐熱層64。按與低溫軟化層12相同的方式形成低溫軟化層62。接著，通過(guò)例如DC濺射在低溫軟化層62上形成金屬層65。而且，分別按與耐熱層13和功能層14相同的方式，形成耐熱層63和功能層66。
通過(guò)照射激光束LB而在功能層66中產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到襯底61。但是，由于在功能層66和襯底61之間設(shè)置了具有低的熱導(dǎo)率的耐熱層63和64，所以向襯底61的熱傳導(dǎo)被耐熱層63和64所雙重抑制。而且，在本實(shí)施例中，由于在低溫軟化層62和耐熱層63之間設(shè)置具有高的熱導(dǎo)率的金屬層65，所以耐熱層63和64中存儲(chǔ)的熱量經(jīng)過(guò)金屬層65耗散。
通過(guò)已知方法形成功能層66之后，在溝道區(qū)66a上形成絕緣膜67和柵電極68。之后，例如在整個(gè)表面上形成層間絕緣71，在層間絕緣71中形成接觸孔。最后，形成源電極69和漏電極70。按這種方式，獲得圖4所示薄膜晶體管。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，在功能層66和襯底61之間設(shè)置具有低的熱導(dǎo)率的耐熱層63和64，所以向襯底61的熱傳導(dǎo)被耐熱層63和64雙重抑制，能夠可靠地防止襯底61的熱膨脹。而且，由于在低溫軟化層62和耐熱層63之間設(shè)置具有高的熱導(dǎo)率的金屬層65，所以耐熱層63和64中積累的熱量經(jīng)過(guò)金屬層65耗散，以致能夠防止向襯底61的熱傳導(dǎo)。通過(guò)如上所述更強(qiáng)有力地抑制襯底61的熱膨脹，能夠增強(qiáng)與第一實(shí)施例相同的效果。換言之，能夠?qū)崿F(xiàn)以更高能量密度的能量束的加熱。
(第三實(shí)施例)圖5展示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電介質(zhì)電容器的剖面結(jié)構(gòu)。電介質(zhì)電容器包括按與第一實(shí)施例的薄膜晶體管類似的方式，襯底11，低溫軟化層12，和耐熱層13。與第一實(shí)施例相同的部分采用相同的參考標(biāo)號(hào)表示，不再重復(fù)對(duì)它們的詳細(xì)說(shuō)明。
在耐熱層13上，例如，由氧化銦錫(ITO)制成的下電極31、作為功能層的電介質(zhì)層32、和由ITO制成的上電極33，按照這種順序從耐熱層13這側(cè)層疊。電介質(zhì)層32例如是多晶材料，包括鐵電材料，例如鈦酸鉛(PbTiO3)和鋯酸鉛(PbZrO3)的固溶體，鈦酸鋇(BaTiO3)，或者含鉍(Bi)的疊層結(jié)構(gòu)氧化物。這些鐵電材料不必具有化學(xué)計(jì)量比組成。
參見(jiàn)圖5，以下將說(shuō)明具有這種結(jié)構(gòu)的電介質(zhì)電容器的制造方法。
首先，按與第一實(shí)施例相同的方式，在襯底11上依次形成低溫軟化層12和耐熱層3。接著，在耐熱層3上通過(guò)例如濺射形成下電極31。在下電極31上，通過(guò)例如濺射形成主要是非晶態(tài)的未示出的氧化層，作為電介質(zhì)層32的前體層。在未示出的氧化層上，通過(guò)例如濺射形成上電極33。
之后，例如在氮?dú)鈿夥罩杏眉す馐丈渖想姌O33側(cè)，加熱未示出的氧化層，從而形成電介質(zhì)層32。激光束的參數(shù)與第一實(shí)施例的相同。在第二實(shí)施例以及第一實(shí)施例所述的，向襯底11的熱傳導(dǎo)被耐熱層13抑制，因襯底11的熱膨脹引起的應(yīng)力被低溫軟化層12吸收，防止了電介質(zhì)層32中出現(xiàn)裂縫和剝離。
如上所述，在本實(shí)施例中，也在襯底11和電介質(zhì)層32之間形成低溫軟化層12。因此，按與第一實(shí)施例相同的方式，能夠防止電介質(zhì)層32中出現(xiàn)裂縫和剝離，能夠在有機(jī)材料制成的襯底11上，以高的成品率形成優(yōu)異的電介質(zhì)膜32。這樣，能夠獲得具有優(yōu)異特性的輕的抗沖擊的電介質(zhì)電容器。
(第四實(shí)施例)圖6展示了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的薄膜晶體管的剖面結(jié)構(gòu)。根據(jù)第四實(shí)施例，在第一實(shí)施例的薄膜晶體管的襯底11的背側(cè)，設(shè)置翹曲抑制層81，抑制與熱膨脹相關(guān)的襯底1的翹曲。與第一實(shí)施例相同的部分采用相同的參考標(biāo)號(hào)表示，不再重復(fù)對(duì)它們的說(shuō)明。以下僅說(shuō)明不同點(diǎn)。
在第四實(shí)施例中，翹曲抑制層81采用有機(jī)聚合物制成的聚合物層81A和由一層或多層構(gòu)成的耐熱層81B的復(fù)合層的形式。
聚合物層81A最好由與低溫軟化層12相同的聚合物制成，具有的厚度與低溫軟化層12的相同。應(yīng)按與耐熱層3類似的方式，耐熱層1B也由含選自氧化物、氮化物和氮氧化物之中至少一種的材料制成，形成的厚度與耐熱層13相同。顯然，聚合物81A和耐熱層81B可以分別由不同于低溫軟化層12和耐熱層13的材料制成，只要使用上述材料即可。
在隨后的功能層制造工藝中，重要的是滿足以下條件，以便使用翹曲抑制層81抑制熱應(yīng)力產(chǎn)生的襯底11的翹曲。具體地，當(dāng)在襯底11背側(cè)形成翹曲抑制層81并且在襯底11表面形成低溫軟化層12和耐熱層13時(shí)，在室溫到150℃的范圍內(nèi)的熱位移比設(shè)定在5％以下。當(dāng)在襯底11表面上形成功能層14時(shí)，在室溫到150℃的范圍內(nèi)的熱位移比設(shè)定在5％以下。當(dāng)每個(gè)熱位移比在5％以下時(shí)，在每個(gè)隨后的工藝中能夠沒(méi)有問(wèn)題地實(shí)現(xiàn)目的。
本說(shuō)明書(shū)中的熱位移比確定為“由(a/b)×100計(jì)算的值”，其中“a”代表當(dāng)襯底一端固定在參考表面時(shí)在每個(gè)溫度的最大翹曲，“b”代表襯底的最大長(zhǎng)度。設(shè)定在150℃，是因?yàn)橐r底11由塑料制成時(shí)從工藝角度來(lái)看該溫度是上限。
在本實(shí)施例的薄膜晶體管中，在第一實(shí)施例所述的在襯底11上形成低溫軟化層12和耐熱層13的工藝中(參見(jiàn)圖2A)，當(dāng)相同的各層形成在背側(cè)時(shí)，可以形成翹曲抑制層81。隨后的形成非晶硅層21和功能層14、照射激光束LB等工藝與第一實(shí)施例類似。
在第四實(shí)施例中，具有上述構(gòu)成，除了第一實(shí)施例的效果之外，例如能夠獲得各層如襯底11和功能層14之間的熱膨脹系數(shù)差引起的襯底11的翹曲(彎曲)得以抑制的效果。在第四實(shí)施例中，翹曲抑制層81由聚合物81A和耐熱層81B構(gòu)成。也可以省略耐熱層81B，僅由聚合物層81A構(gòu)成翹曲抑制層。
(第五實(shí)施例)圖7展示了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的太陽(yáng)電池的剖面結(jié)構(gòu)。太陽(yáng)電池包括按與第一實(shí)施例的薄膜晶體管類似的方式，襯底11，低溫軟化層12，和耐熱層13。與第一實(shí)施例相同的部分采用相同的參考標(biāo)號(hào)表示，不再重復(fù)對(duì)它們的說(shuō)明。
例如在耐熱層34上形成多晶硅制成的功能層41。功能層1例如具有p型區(qū)41a、設(shè)置在p型區(qū)41a上的n+型區(qū)41b、和設(shè)置在p型區(qū)41a上并且與n+型區(qū)41b隔離的p+型區(qū)41c。p型區(qū)41a的厚度例如約是1μm～49μm，含有1×1015～1×1018原子/cm3的p型雜質(zhì)例如硼(B)。n+型區(qū)41b的厚度例如約是0.05μm～1μm，含有濃度高達(dá)約1×1019原子/cm3的n-型雜質(zhì)例如磷(P)。p+型區(qū)41c的厚度例如約是0.05μm～1μm，含有濃度高達(dá)約1×1019原子/cm3的p型雜質(zhì)例如硼(B)。
在p型區(qū)41a之下，功能層41例如具有p+型區(qū)41d，厚度約是1μm，含有濃度高達(dá)約1×1019原子/cm3的p型雜質(zhì)例如硼。p+型區(qū)41d用于通過(guò)反射p型區(qū)41a中產(chǎn)生的電子來(lái)提高光電轉(zhuǎn)變效率。通過(guò)由多晶硅制成功能層41，可以獲得高的摻雜效率，降低串聯(lián)電阻，提高光電轉(zhuǎn)變效率。
例如在功能層41上，形成由氧化鈦(TiO2)制成的抗反射膜42。在抗反射膜42中形成對(duì)應(yīng)于n+型區(qū)41b的開(kāi)口，例如由鋁制成的陰極43借助開(kāi)口與n+型區(qū)41b電連接。在抗反射膜42中也形成對(duì)應(yīng)于p+型區(qū)41c的開(kāi)口，例如由鋁制成的陽(yáng)極44借助開(kāi)口與p+型區(qū)41c電連接。在抗反射膜42、陰極43、陽(yáng)極44上，和例如由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯制成的保護(hù)襯底46層夾乙烯乙酸乙烯酯制成的粘附層45。
參見(jiàn)圖7和8，以下說(shuō)明太陽(yáng)電池的制造方法。
首先，如圖8所示，按與第一實(shí)施例類似的方式，低溫軟化層12和耐熱層3依次形成在襯底11上。在耐熱層3上，通過(guò)例如濺射形成非晶硅層51作為功能層14的前體層。非晶硅層51例如暴露在含乙硼烷(B2H6)離子氣體的氣氛中，摻雜硼(B)。
例如通過(guò)濺射在非晶硅層51上再形成非晶硅層52，作為功能層41的前體層。之后，例如在氮?dú)鈿夥罩袑?duì)非晶硅層52一側(cè)照射激光束LB，從而加熱非晶硅層51和52。通過(guò)這種處理，非晶硅層1和52被晶化，成為功能層41。此時(shí)，對(duì)應(yīng)于非晶硅層51的部位成為p+型區(qū)41d。激光束的參數(shù)類似于第一實(shí)施例的情況。如第一實(shí)施例所述，第五實(shí)施例也由耐熱層13抑制向襯底11的熱傳導(dǎo)，因襯底11的熱膨脹引起的應(yīng)力被低溫軟化層12吸收，防止產(chǎn)生裂縫和剝離。
如圖7所示，功能層41中對(duì)應(yīng)于非晶硅層52的部分例如暴露在乙硼烷的離子氣體的氣氛中，從而形成p型區(qū)41a。之后，例如通過(guò)使用光刻技術(shù)，使p型區(qū)41a的部分暴露在含有乙硼烷離子氣體的氣氛中，形成p+型區(qū)41c。而且，例如通過(guò)使用光刻技術(shù)，使p型區(qū)41a的部分暴露在含有磷的離子氣體的氣氛中，形成n+型區(qū)41b。
如上所述形成功能層41之后，通過(guò)例如濺射在功能層41上形成抗反射膜42，對(duì)應(yīng)于n+型區(qū)41b和p+型區(qū)41c形成開(kāi)口。之后，例如通過(guò)濺射形成陰極43和陽(yáng)極44，分別對(duì)應(yīng)于n+型區(qū)41b和p+型區(qū)41c。最后，在抗反射膜42上借助粘結(jié)層45粘結(jié)保護(hù)襯底46。
在本實(shí)施例中也在襯底11和功能層41之間形成低溫軟化層12。按與第一實(shí)施例類似的方式，能夠防止功能層41中產(chǎn)生裂縫和剝離，從而能夠以高的成品率在有機(jī)材料襯底11上形成多晶硅制成的優(yōu)異的功能層41。因此，能夠容易地獲得具有優(yōu)異特性的輕的抗沖擊的太陽(yáng)電池。
以下將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)例。
(實(shí)例1)在實(shí)例1中，首先制備厚200μm的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯襯底。在襯底上施加約20μm厚的丙烯酸丁酯和丙烯酸異丁酯的復(fù)合聚合物，從而形成低溫軟化層。按照直徑約10cm的盤(pán)狀層疊于其上形成有低溫軟化層的襯底，進(jìn)行清洗和干燥。
接著，把襯底放置在真空室中，使用真空泵把室中的壓力設(shè)定在約1.3×10-5Pa。之后，室中充入氧氣(O2)和氬氣(Ar)，通過(guò)反應(yīng)濺射在低溫軟化層上形成厚約300nm的二氧化硅的耐熱層。形成耐熱層之后，室內(nèi)通入氬氣，通過(guò)濺射在耐熱層上形成厚約30nm的非晶硅層作為前體層。為了形成耐熱層和非晶硅層，使用在一側(cè)的靶之間施加電壓的面對(duì)靶系統(tǒng)。
形成非晶硅層之后，從真空室取出襯底，在氮?dú)鈿夥罩杏米畲竽芰棵芏葹?80mJ/cm2的XeCl準(zhǔn)分子激光的線束照射非晶硅層，使之晶化，從而形成多晶硅層作為功能層。之后，采用光學(xué)顯微鏡在90倍放大率觀察多晶硅層。結(jié)果如圖9所示。在多晶硅層中未見(jiàn)裂縫和剝離，形成優(yōu)異的結(jié)晶層。
作為實(shí)例1的對(duì)比例，除了不形成低溫軟化層之外，按與實(shí)例1相同的方式形成多晶硅層。也按與實(shí)例1相同的方式觀察多晶硅層。結(jié)果如圖10所示。在多晶硅層中可見(jiàn)大量裂縫，部分完全剝離。
可以知道，通過(guò)在襯底和非晶硅層之間形成低溫軟化層，即使用激光束照射非晶硅層，也能夠在有機(jī)材料襯底上形成優(yōu)異的多晶硅層，而不產(chǎn)生裂縫和剝離。
(實(shí)例2)在本例中，按與實(shí)例1相同的方式形成多晶硅層，只是在耐熱層和非晶硅層之間形成鋁電極。按與實(shí)例1相同的方式觀察多晶硅層。結(jié)果如圖11所示。在多晶硅層中未見(jiàn)裂縫和剝離，形成優(yōu)異的結(jié)晶層。
作為實(shí)例2的對(duì)比例，除了不形成低溫軟化層之外，按與實(shí)例2相同的方式形成多晶硅層。也按與實(shí)例1相同的方式觀察多晶硅層。結(jié)果如圖12所示。在多晶硅層中可見(jiàn)大量裂縫，部分完全剝離。
可以知道，即使按與實(shí)例1相同的方式，在非晶硅層和耐熱層之間形成電極，也能夠在有機(jī)材料襯底上形成優(yōu)異的多晶硅層。
(實(shí)例3)在本例中，按與實(shí)例1相同的方式形成多晶硅層，只是在形成非晶硅層之后，照射激光束之前，按高濃度向非晶硅層摻雜磷。使用加載鎖定把襯底送入PECVD(等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積)室之后，通過(guò)暴露在含有1體積％的磷化氫氣體的磷化氫氣體和氫氣的等離子體混合氣體中，對(duì)非晶硅層摻雜磷。按與實(shí)例1相同的方式觀察多晶硅層，未見(jiàn)裂縫和剝離。可知能夠在有機(jī)材料襯底上形成優(yōu)異的多晶硅層。
(實(shí)例4)在本例中，按與實(shí)例1相同的方式形成多晶硅層，只是在形成非晶硅層之后，在照射激光束之前，按高濃度向非晶硅層摻雜硼。按與實(shí)例3相同的方式摻雜硼，只是使用乙硼烷氣體代替磷化氫氣體。按與實(shí)例1相同的方式觀察多晶硅層，未見(jiàn)裂縫和剝離。亦即可知能夠在有機(jī)材料襯底上形成優(yōu)異的多晶硅層。
(實(shí)例5)在本例中，首先按與實(shí)例1相同的方式，依次在襯底上形成低溫軟化層和耐熱層。接著，在氬氣氣氛中，通過(guò)濺射在耐熱層上形成ITO下電極。在下電極上，通過(guò)在室溫氬氣氣氛中的濺射，形成含有鉛(Pb)、鈦(Ti)和鋯(Zr)的主要是非晶態(tài)的氧化物層。之后，在氬氣氣氛中，通過(guò)濺射在氧化物層上形成ITO上電極。為了形成下電極、氧化物層和上電極，使用面對(duì)靶系統(tǒng)。
形成上電極之后，在氮?dú)鈿夥罩杏米畲竽芰棵芏葹?80mJ/cm2的XeCl準(zhǔn)分子激光的線束照射上電極側(cè)，晶化氧化物層，形成電介質(zhì)層作為含有多晶PZT的功能層。當(dāng)按與實(shí)例1相同的方式觀察電介質(zhì)層時(shí)，未見(jiàn)裂縫和剝離。亦即可知能夠在有機(jī)材料襯底上形成優(yōu)異的電介質(zhì)層。
(實(shí)例6)在本例中，按與實(shí)例1相同的方式形成多晶硅層，只是使用厚200μm的PES(聚醚砜)襯底。當(dāng)按與實(shí)例1相同的方式觀察多晶硅層時(shí)，未見(jiàn)裂縫和剝離。亦即證實(shí)在由其它材料制成的低溫軟化層的情況，也能夠獲得與實(shí)例1相同的效果。
(實(shí)例7)在本例中，按與實(shí)例2相同的方式形成多晶硅層，只是使用厚200μm的PES(聚醚砜)襯底。當(dāng)按與實(shí)例1相同的方式觀察多晶硅層時(shí)，未見(jiàn)裂縫和剝離。亦即證實(shí)在由其它材料制成的低溫軟化層的情況，也能夠獲得與實(shí)例2相同的效果。
(實(shí)例8)按與實(shí)例3相同的方式形成n-型多晶硅層，只是使用厚200μm的PES(聚醚砜)襯底。當(dāng)按與實(shí)例1相同的方式觀察多晶硅層時(shí)，未見(jiàn)裂縫和剝離。亦即證實(shí)在由其它材料制成的低溫軟化層的情況，也能夠獲得與實(shí)例3相同的效果。
(實(shí)例9)按與實(shí)例4相同的方式形成p型多晶硅層，只是使用厚200μm的PES(聚醚砜)襯底。當(dāng)按與實(shí)例1相同的方式觀察多晶硅層時(shí)，未見(jiàn)裂縫和剝離。亦即證實(shí)在由其它材料制成的低溫軟化層的情況，也能夠獲得與實(shí)例4相同的效果。
(實(shí)例10)在本例中，按與實(shí)例1相同的方式形成盤(pán)狀襯底，只是在形成低溫軟化層之前，通過(guò)反應(yīng)濺射在襯底上形成厚20nm的氮化硅(Si3N4)制成的耐熱層。接著，按與實(shí)例1相同的方式形成多晶硅，只是形成厚30nm的二氧化硅制成的耐熱層，在氦氣(He)中形成非晶硅層，然后用最大能量密度為300mJ/cm2的XeCl準(zhǔn)分子激光束照射非晶硅層。
當(dāng)按與實(shí)例1相同的方式觀察多晶硅層時(shí)，未見(jiàn)裂縫和剝離。亦即證實(shí)，通過(guò)在襯底和低溫軟化層之間進(jìn)一步形成耐熱層，即使用高強(qiáng)度能量束照射非晶硅層時(shí)，也能夠獲得與實(shí)例1相同的效果。
(實(shí)例11)在本例中，按與實(shí)例10相同的方式形成盤(pán)狀襯底，只是耐熱層形成在低溫軟化層由二氧化硅制成之前。接著，按與實(shí)例10相同的方式形成多晶硅層，只是在形成耐熱層之前通過(guò)DC濺射形成厚50nm的鋁(Al)金屬層，并且用最大能量密度為310mJ/cm2的XeCl準(zhǔn)分子激光束照射非晶硅層。
當(dāng)按與實(shí)例1相同的方式觀察多晶硅層時(shí)，未見(jiàn)裂縫和剝離。亦即證實(shí)，通過(guò)在襯底和低溫軟化層之間形成耐熱層，并且隨后在低溫軟化層上形成金屬層和耐熱層，在用高強(qiáng)度能量束照射非晶硅層時(shí)，也能夠獲得與實(shí)例1相同的效果。
從該例結(jié)果可知，通過(guò)在襯底和前體層之間形成低溫軟化層，即使在用激光束照射前體層時(shí)，也能夠在有機(jī)材料襯底上形成優(yōu)異的功能層，而不產(chǎn)生裂縫和剝離。證實(shí)通過(guò)象實(shí)例10和11那樣，在襯底和前體層之間插入多個(gè)耐熱層和金屬層，即使當(dāng)用高強(qiáng)度能量束照射前體層時(shí)，也能夠獲得相同的效果，并且提高功能層的結(jié)晶性。
(實(shí)例12)在本例中，制備厚180μm、長(zhǎng)10cm的PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)襯底，其中在其頂表面施加10μm的丙烯酸樹(shù)脂(低溫軟化層)，在丙烯酸樹(shù)脂上形成膜厚0.3μm的氧化硅(耐熱層)，在襯底背側(cè)施加10μm的丙烯酸樹(shù)脂(翹曲抑制層)。作為對(duì)比例，制備相同的襯底，只是在襯底背側(cè)不形成翹曲抑制層。如圖13所示，這些襯底11都放在熱板82上。在襯底11一端被重物83固定的狀態(tài)，襯底11從室溫加熱到120℃。結(jié)果，雖然對(duì)比例的熱位移比是30％(a＝21mm，b＝7cm)，但是本例的熱位移比是0％(a＝0mm，b＝7cm)。亦即未觀察到翹曲。
(實(shí)例13)在本例中，制備厚180μm、長(zhǎng)10cm的PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)襯底，其中在其頂表面施加10μm的丙烯酸樹(shù)脂(低溫軟化層)，在丙烯酸樹(shù)脂上形成膜厚0.3μm的氧化硅(耐熱層)和膜厚0.04μm的多晶硅膜(功能膜)，在背側(cè)施加10μm的丙烯酸樹(shù)脂(翹曲抑制層)。作為對(duì)比例，制備相同的襯底，只是在襯底背側(cè)不形成翹曲抑制層。采用如圖13所示方法，這些襯底11均從室溫加熱到150℃。結(jié)果，對(duì)比例的熱位移比是19％(a＝13mm，b＝7cm)。相反，本例的熱位移比是0％(a＝0mm，b＝7cm)。亦即未觀察到翹曲。
雖然以上通過(guò)實(shí)施例和實(shí)例說(shuō)明了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例和實(shí)例，可以做各種改進(jìn)。例如，在第一和第三實(shí)施例中說(shuō)明了硅制成的功能層14和41。功能層14和41可以由其它包括硅的半導(dǎo)體制成，例如硅鍺。本發(fā)明也可以用于功能層由其它半導(dǎo)體制成的情況，例如III-V化合物半導(dǎo)體。
而且，在第二實(shí)施例中，說(shuō)明了電介質(zhì)層32由鐵電材料制成的例子。電介質(zhì)層32可以由強(qiáng)電介質(zhì)材料制成。
而且，在上述實(shí)施例和實(shí)例中，功能層由多晶制成。但是，本發(fā)明也可廣泛地用于功能層是單晶、微晶等的結(jié)晶狀態(tài)。亦即，本發(fā)明能夠廣泛地用于功能層具有結(jié)晶性的情況。功能層可以在至少象多晶和非晶的復(fù)合體的部分具有結(jié)晶性。
此外，已經(jīng)針對(duì)耐熱層由氧化硅、氮化硅或氮氧化硅制成的情況說(shuō)明了上述實(shí)施例和實(shí)例。代替這些材料或者與這些材料一起，可以含有例如鋁、鋯等的氧化物、氮化物或氮氧化物中的至少一種。
而且，在上述實(shí)施例和實(shí)例中，用激光束照射前體層?？梢允褂闷渌芰渴珉娮邮鴣?lái)代替。
此外，雖然作為上述實(shí)施例中的實(shí)例，具體說(shuō)明了功能器件，本發(fā)明可以廣泛地用于功能器件，只要在襯底和功能層之間設(shè)置耐熱層，并且在耐熱層和襯底之間設(shè)置低溫軟化層即可。例如，本發(fā)明可以用于存儲(chǔ)器如FeRAM(鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)和除電介質(zhì)電容器之外的具有含氧化物的功能層的功能器件。
而且，雖然針對(duì)包括襯底11的功能器件說(shuō)明了實(shí)施例，但是在制造功能器件之后可以去除襯底11。本發(fā)明還能夠應(yīng)用于不包括襯底11的功能器件。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的功能器件或制造方法中，低溫軟化層設(shè)置在功能層和襯底之間。具體地，例如即使照射能量束形成功能層，由襯底的熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力也能夠被低溫軟化層吸收，以致能夠防止功能層出現(xiàn)裂縫和剝離。結(jié)果，可以使用例如由有機(jī)材料制成的襯底。產(chǎn)生的效果是能夠獲得具有優(yōu)異特性的輕的抗沖擊的功能器件。
而且，在本發(fā)明中，通過(guò)在與設(shè)置功能層的表面相反的襯底表面上設(shè)置翹曲抑制層，能夠有效地以致因襯底熱變形產(chǎn)生的翹曲。
在根據(jù)本發(fā)明另一方案的功能器件中，低溫軟化層設(shè)置在功能層的一個(gè)表面上。即使當(dāng)照射能量束形成功能層時(shí)，由熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力能夠被低溫軟化層吸收，以致可以防止功能層中產(chǎn)生裂縫和剝離。因此，可以使用具有高熱膨脹系數(shù)的有機(jī)材料襯底。
根據(jù)上述指教，顯然本發(fā)明可以做出許多改進(jìn)和變化。因此應(yīng)該知道，在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)，可以采用具體說(shuō)明的方式以外的其它方式實(shí)施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種功能器件，其中，功能層設(shè)置在襯底一個(gè)表面上，該功能器件包括耐熱層，其是設(shè)置在襯底和功能層之間的單層或多層結(jié)構(gòu)，低溫軟化層，設(shè)置在耐熱層和襯底之間，具有低于襯底軟化溫度的軟化溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的功能器件，還包括不同于上述耐熱層的另一耐熱層，其是設(shè)置在襯底和低溫軟化層之間的單層或多層結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的功能器件，其中，耐熱層和另一耐熱層均具有低于功能層的熱導(dǎo)率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的功能器件，其中，耐熱層和另一耐熱層均包括選自氧化物、氮化物和氮氧化物之中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的功能器件，還包括金屬層，其是設(shè)置在低溫軟化層和耐熱層之間的單層或多層結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的功能器件，其中，襯底和低溫軟化層均由有機(jī)材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的功能器件，低溫軟化層由含有丙烯酸樹(shù)脂的聚合物制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的功能器件，其中，功能層具有結(jié)晶性。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的功能器件，其中，功能層含有半導(dǎo)體或氧化物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的功能器件，其中，功能層含有硅。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的功能器件，還包括用于功能層的電極，設(shè)置在功能層和耐熱層之間。
12.一種功能器件，包括功能層；低溫軟化層，設(shè)置在功能層一個(gè)面上，具有80℃以下的軟化溫度；耐熱層，其是設(shè)置在低溫軟化層和功能層之間的單層或多層結(jié)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的功能器件，還包括不同于上述耐熱層的另一耐熱層，其是設(shè)置在襯底和低溫軟化層之間的單層或多層結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的功能器件，還包括金屬層，其是設(shè)置在低溫軟化層和耐熱層之間的單層或多層結(jié)構(gòu)。
15.一種功能器件的制造方法，其中，功能層設(shè)置在襯底上，該方法包括以下工序在襯底上形成軟化溫度低于襯底的低溫軟化層；在低溫軟化層上形成單層或者多層結(jié)構(gòu)的耐熱層，在耐熱層上形成功能層。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的功能器件的制造方法，還包括以下工序在形成低溫軟化層之前，在襯底上形成不同于上述耐熱層的另一耐熱層，其是單層或多層結(jié)構(gòu)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的功能器件的制造方法，還包括以下工序在形成耐熱層之前，在低溫軟化層上形成單層或者多層結(jié)構(gòu)的金屬層。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的功能器件的制造方法，其中，形成功能層的工序包括以下工序在耐熱層上形成功能層的前體層；通過(guò)用能量束照射前體層來(lái)形成功能層。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的功能器件的制造方法，其中，通過(guò)照射能量束使前體層晶化。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的功能器件的制造方法，其中，采用激光束作為能量束。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的功能器件的制造方法，其中，施加具有80mJ/cm2以上能量密度的短波長(zhǎng)激光束。
22.根據(jù)權(quán)利要求15的功能器件的制造方法，其中，還包括在耐熱層和功能層之間形成用于功能層的電極的工序。
23.一種功能器件，其中，功能層設(shè)置在襯底一個(gè)表面上，該功能器件包括耐熱層，其是設(shè)置在襯底和功能層之間的單層或多層結(jié)構(gòu)；低溫軟化層，設(shè)置在耐熱層和襯底之間，具有低于襯底軟化溫度的軟化溫度；翹曲抑制層，用于抑制在設(shè)置功能層的襯底表面所相反的襯底表面上的翹曲。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的功能器件，其中，翹曲抑制層由有機(jī)聚合物材料制成。
25.根據(jù)權(quán)利要求23的功能器件，其中，翹曲抑制層是有機(jī)聚合物材料制成的聚合物層和單層或者多層結(jié)構(gòu)的耐熱層的復(fù)合層。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或25的功能器件，其中，翹曲抑制層由含有丙烯酸樹(shù)脂的聚合物材料制成。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的功能器件，其中，耐熱層含有選自氧化物、氮化物和氮氧化物之中的至少一種。
28.一種功能器件的制造方法，其中，功能層設(shè)置在襯底上，該方法包括以下工序在襯底背側(cè)形成翹曲抑制層，用于抑制襯底的翹曲；在襯底表面上形成軟化溫度低于襯底的低溫軟化層；在低溫軟化層上形成單層或者多層結(jié)構(gòu)的耐熱層；在耐熱層上形成功能層。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的功能器件的制造方法，其中，在襯底背側(cè)形成翹曲抑制層，并且在襯底表面上形成低溫軟化層和耐熱層時(shí)，在室溫到150℃范圍內(nèi)的熱位移比設(shè)定為5％以下。
30.根據(jù)權(quán)利要求28的功能器件的制造方法，其中，在襯底背側(cè)形成翹曲抑制層，并且在襯底表面上形成低溫軟化層、耐熱層和功能層時(shí)，在室溫到150℃范圍內(nèi)的熱位移比設(shè)定為5％以下。
31.根據(jù)權(quán)利要求28的功能器件的制造方法，還包括以下工序在形成耐熱層之前，在低溫軟化層上形成單層或者多層結(jié)構(gòu)的金屬層。
32.根據(jù)權(quán)利要求28的功能器件的制造方法，形成功能層的工序還包括以下工序在耐熱層上形成功能層的前體層；通過(guò)用能量束照射前體層來(lái)形成功能層。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的功能器件的制造方法，其中，通過(guò)照射能量束使前體層晶化。
34.根據(jù)權(quán)利要求32的功能器件的制造方法，其中，采用激光束作為能量束。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的功能器件的制造方法，其中，施加具有80mJ/cm2以上能量密度的短波長(zhǎng)激光束。
36.根據(jù)權(quán)利要求28的功能器件的制造方法，其中，還包括在耐熱層和功能層之間形成用于功能層的電極的工序。
全文摘要
公開(kāi)了一種無(wú)裂縫并且具有優(yōu)異功能特性的功能器件及其制造方法。在有機(jī)材料例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯制成的襯底(11)上,按照以下順序形成低溫軟化層(12)和耐熱層(13),在其上形成多晶硅的功能層(14)。通過(guò)激光束照射使作為前體層的非晶硅層晶化,形成功能層(14)。當(dāng)施加激光束時(shí),熱量傳導(dǎo)到襯底(11),襯底(11)發(fā)生膨脹。但是,因襯底(11)和功能層(14)之間的熱膨脹系數(shù)差引起的應(yīng)力被低溫軟化層(12)吸收,以致功能層(14)不產(chǎn)生裂縫和剝離。低溫軟化層(12)最好由含有丙烯酸樹(shù)脂的聚合物材料制成。通過(guò)在襯底(11)和功能層(14)之間適當(dāng)?shù)夭迦虢饘賹雍湍蜔釋?能夠照射更高強(qiáng)度的激光束。
文檔編號(hào)H01L21/00GK1337063SQ00802961
公開(kāi)日2002年2月20日 申請(qǐng)日期2000年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月22日
發(fā)明者町田曉夫, 德哈拉姆·P·侯賽因, 碓井節(jié)夫 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社