[发明专利]显示器件、用于制造显示器件的方法、以及SOI衬底

说明书

本申请是于2008年3月14日提交的、于2009年10月13日进入中国国家阶段的、PCT国际申请号为PCT/JP2008/055172的、中国国家申请号为200880011901.3的、发明名称为“显示器件、用于制造显示器件的方法、以及SOI衬底”的申请之分案申请。 

技术领域

本发明涉及SOI(绝缘体上硅)衬底和使用该SOI衬底制造的显示器件。特别地，本发明涉及键合SOI技术、通过将单晶或多晶半导体层键合到具有绝缘表面的衬底(例如玻璃)形成的SOI衬底、以及使用该SOI衬底制造的显示器件。 

背景技术

随着近年来VLSI技术的飞跃发展，使得能够实现高速工作和低功耗的SOI结构已引起注意。在这种技术中，通常由块体单晶硅形成的场效应晶体管(FET)的有源区(沟道形成区)由单晶硅薄膜形成。众所周知，SOI结构的使用使得能够制造具有比在使用块体单晶硅衬底的传统情况下小的寄生电容的MOS场效应晶体管，并有利于高速工作。 

已知一种用于制造传统SOI衬底的方法，氢离子注入分离法(例如参阅参考文献1：PCT国际公开No.00/24059)。在氢离子注入分离法中，通过向硅晶片中注入氢离子而在距离表面一定的深度处形成微泡层以便将该微泡层制成解理面，因此将薄单晶硅层(SOI层)键合到另一硅晶片；除执行用于将SOI层分离的热处理之外，参考文献1描述了需要通过经由氧化气氛中的热处理在SOI层上形成氧化膜、去除该氧化膜、并在1000～1300℃下在还原气氛中执行热处理来增强 键合强度。 

作为利用SOI衬底的半导体器件的示例，已知本申请人提出的半导体器件(参阅参考文献2：日本公开专利申请No.2000-12864)。参考文献2披露需要1050～1150℃的温度下的热处理来去除由于SOI层中的应力而引起的层级或缺陷。 

发明内容

用于制造传统SOI衬底的方法需要1000℃或更高的高温下的热处理以便保证SOI层的高键合强度。因此，难以在具有约600℃的耐热温度的衬底(例如玻璃衬底，其可以用于制造诸如液晶面板等显示器件)上形成SOI层。即使通过氢离子注入分离法在玻璃衬底上提供SOI层，也不能施加高温下的热处理；因此，存在SOI层的键合强度低的问题。此外，在利用氢离子注入分离法的传统SOI衬底中，通过将一片硅晶片键合到另一片硅晶片并将硅晶片之一薄化来获得SOI结构。因此，利用氢离子注入分离法的传统SOI衬底取决于硅晶片的尺寸，并且其难以具有大的面积。 

鉴于以上问题，本发明的目的是在SOI衬底中具有大面积并改善利用该SOI衬底制造显示器件的生产率。此外，另一目的是显示器件的高性能。 

将多个单晶半导体层键合到具有绝缘表面的衬底，并使用该单晶半导体层形成包括晶体管的电路，使得制造显示器件。 

将与单晶半导体衬底分离的单晶半导体层应用于所述单晶半导体层。可以应用多晶半导体衬底来代替单晶半导体衬底。将所述单晶半导体层分成每个具有对应于一个显示面板的尺寸(面板尺寸)的各个区段，具体地说，即为每个具有包括一个面板的面积的各个区段，并将单晶半导体层的各个区段键合到具有绝缘表面的衬底。 

在从单晶半导体衬底转移多个单晶半导体层的情况下，多个单晶半导体层可以属于一个对准标记。 

本发明的一方面是一种用于制造显示器件的方法，包括步骤：将 通过将半导体衬底分成每个具有包括一个面板的面积的各个区段而获得的多个单晶半导体层键合到具有绝缘表面的衬底并在其之间插入绝缘层，并且通过使选自所述多个单晶半导体层的块体暴露而每次使用所述单晶半导体层中的每一个形成包括晶体管的电路并转移且形成电路图案。 

本发明的另一方面是一种用于制造显示器件的方法，包括步骤：将通过将半导体衬底分成每个具有包括一个面板的面积的各个区段而获得的多个单晶半导体层键合到具有绝缘表面的衬底，有通过使用有机硅烷作为源气体的化学汽相沉积法形成的硅氧化物层插在其中间；以及通过使选自所述多个单晶半导体层的块体暴露而每次使用所述单晶半导体层中的每一个形成包括晶体管的电路并转移且形成电路图案。 

本发明的另一方面是选自所述多个单晶半导体层的一个块体可以是在可以使用曝光装置使其暴露于光一次的范围内、即在使用曝光装置使其暴露于光一次的范围内的块体。此外，多个单晶半导体层可以属于所述一个块体中的一个对准标记。