[发明专利]层叠体、层叠体的制造方法及柔性电子器件的制造方法

说明书

本发明提供一种即使是大面积，在耐热高分子膜与无机基板之间也稳定，具有低粘合力，且起泡缺陷少，可用作用于制作大面积高精细的柔性电子器件的临时支撑体的层叠体。一种层叠体，其特征在于，是依次具有无机基板、含氨基的硅烷偶联剂层、耐热高分子膜的层叠体，从所述无机基板将所述耐热高分子膜进行90°剥离后的无机基板侧的剥离面的氮元素成分比例大于3.5原子％且为11原子％以下。

技术领域

本发明涉及一种层叠体、层叠体的制造方法及柔性电子器件的制造方法。

背景技术

近年来，以半导体元件、MEMS元件、显示元件等功能元件的轻量化、小型·薄型化、挠性化为目的，在高分子膜上形成这些元件的技术开发正在积极地进行。即，作为信息通信设备(广播设备、移动无线、便携通信设备等)、雷达、高速信息处理装置等之类的电子部件的基材材料，以往使用了具有耐热性且可应对信息通信设备的信号频带的高频化(达到GHz频带)的陶瓷，但由于陶瓷不是柔性，也不易薄型化，因此存在可适用领域受限的缺点，因此最近使用高分子膜作为基板。

当在高分子膜表面形成半导体元件、MEMS元件、显示元件等功能元件时，理想的是利用作为高分子膜特性的挠性的所谓辊对辊工艺进行加工。然而，在半导体产业、MEMS产业、显示产业等业界，迄今为止，以晶片基体或玻璃基板基体等刚性的平面基板为对象的工艺技术被构建。因此，为了利用现有的基础设施在高分子膜上形成功能元件，使用了将高分子膜贴合在例如由玻璃板、陶瓷板、硅晶片、金属板等无机物构成的刚性的支撑体(无机基板)，在其上形成所期望的元件后从支撑体剥离的工艺。

然而，在将高分子膜与由无机物构成的支撑体贴合而成的层叠体上形成期望的功能元件的工艺中，该层叠体大多暴露在高温下。例如，在形成多晶硅、氧化物半导体等功能元件时，需要在200℃～600℃左右的温度范围的工序。此外，在氢化非晶硅薄膜的制作中，有时200～300℃左右的温度会施加于膜，进一步为了加热非晶硅进行脱氢化而制成低温多晶硅，有时需要450℃～600℃左右的加热。因此，构成层叠体的高分子膜要求耐热性，但作为现实问题，在该高温区域可耐受实际使用的高分子膜有限。另外，高分子薄膜与支撑体的贴合通常考虑使用粘接剂、粘合剂，这时高分子薄膜与支撑体的接合面(即贴合用的粘接剂、粘合剂)也要求耐热性。但是，由于通常的贴合用的粘接剂、粘合剂不具有充分的耐热性，因此在功能元件的形成温度高的情况下，不能应用利用粘合剂、粘接剂的贴合。

由于不存在具有充分的耐热性的粘接剂或粘合剂，因此在以往上述用途中，采用将高分子溶液或高分子的前体溶液涂布到无机基板上并在无机基板上使其干燥、固化而成膜化的用于该用途的技术。然而，通过该方法得到的高分子膜脆而容易破裂，因此，形成于高分子膜表面的功能元件在从无机基板剥离时多会被破坏。特别是从无机基板剥离大面积的膜非常困难，几乎无法获得工业上成立的成品率。

鉴于这种情况，作为用于制造在柔性基板上形成有功能元件的所谓柔性电子器件的高分子膜与无机基板的层叠体，提出了将耐热性优异强韧且能够薄膜化的聚酰亚胺膜通过硅烷偶联剂贴合在无机基板而成的层叠体(例如，参照专利文献1～3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5152104号公报

专利文献2：日本专利第5304490号公报

专利文献3：日本专利第5531781号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在上述的层叠体中，意图通过在无机基板与耐热高分子膜之间夹设含硅烷偶联剂的层，从而防止在器件形成前及形成中无机基板从聚酰亚胺膜剥离，并且在器件形成后容易地将无机基板从聚酰亚胺膜剥离。

然而，高分子膜与无机基板的粘合力因硅烷偶联剂的厚度而变动，因此很难在大面积上以均匀的粘合强度控制两者的粘合力。即，在大型基板中难以将硅烷偶联剂涂布为均匀的厚度，特别是在被称为4.5代的具有730mm×920mm以上尺寸的玻璃基板中，与四代(660mm×800mm)尺寸相比，难度非常高，工业生产上存在很多问题。