(57)【要約】【課題】本発明では、基板上に設けられた薄膜トランジスタ等を有する素子形成層を当該基板から剥離することにより半導体装置を作製する方法であって、低コストで信頼性の高い半導体装置の作製方法を提供することを目的とする。【解決手段】基板上に金属膜を形成し、金属膜にプラズマ処理を行うことによって金属膜の表面に金属酸化膜を形成し、金属酸化膜上に素子形成層を形成し、素子形成層を覆って絶縁膜を形成し、絶縁膜および素子形成層に開口部を形成し、開口部にエッチング剤を導入して金属膜および金属酸化膜を除去し、基板から素子形成層を剥離することを特徴としている。剥離は金属膜および金属酸化膜の一部を除去し、その後物理的手段を用いることによって剥離することも可能である。【選択図】図１
2006186347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に金属膜を形成し、
前記金属膜にプラズマ処理を行うことによって前記金属膜の表面に金属酸化膜を形成し、
前記金属酸化膜上に素子形成層を形成し、
前記素子形成層を覆って絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜および素子形成層に開口部を形成し、
前記開口部にエッチング剤を導入して前記金属膜および金属酸化膜を除去し、
前記基板から前記素子形成層を剥離することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２】
基板上に金属膜を形成し、
前記金属膜にプラズマ処理を行うことによって前記金属膜の表面に金属酸化膜を形成し、
前記金属酸化膜上に素子形成層を形成し、
前記素子形成層を覆って絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜および素子形成層に開口部を形成し、
前記開口部にエッチング剤を導入して前記金属膜および金属酸化膜の少なくとも一部を残して除去し、
前記基板から前記素子形成層を物理的手段により剥離することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記プラズマ処理は、酸素雰囲気下で行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項４】
基板上に金属膜を形成し、
前記金属膜に熱処理を行うことによって前記金属膜の表面に金属酸化膜を形成し、
前記金属酸化膜上に素子形成層を形成し、
前記素子形成層を覆って絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜および素子形成層に開口部を形成し、
前記開口部にエッチング剤を導入して前記金属膜および金属酸化膜を除去し、
前記基板から前記素子形成層を剥離することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項５】
基板上に金属膜を形成し、
前記金属膜に熱処理を行うことによって前記金属膜の表面に金属酸化膜を形成し、
前記金属酸化膜上に素子形成層を形成し、
前記素子形成層を覆って絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜および素子形成層に開口部を形成し、
前記開口部にエッチング剤を導入して前記金属膜および金属酸化膜の少なくとも一部を残して除去し、
前記基板から前記素子形成層を物理的手段により剥離することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５において、
前記熱処理は、酸素雰囲気下で行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
基板上にスパッタ法により金属酸化膜を形成し、
前記金属酸化膜上に素子形成層を形成し、
前記素子形成層を覆って絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜および素子形成層に開口部を形成し、
前記開口部にエッチング剤を導入して前記金属酸化膜を除去し、
前記基板から前記素子形成層を剥離することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項８】
基板上にスパッタ法により金属酸化膜を形成し、
前記金属酸化膜上に素子形成層を形成し、
前記素子形成層を覆って絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜および素子形成層に開口部を形成し、
前記開口部にエッチング剤を導入して前記金属酸化膜の少なくとも一部を残して除去し、
前記基板から前記素子形成層を物理的手段により剥離することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項９】
請求項６または請求項７において、
前記金属酸化膜の形成は、酸素雰囲気下で行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１０】
基板上に金属膜を形成し、
前記金属膜上に金属酸化膜を形成し、
前記金属酸化膜上に絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に結晶質半導体膜を有する薄膜トランジスタを形成し、
前記薄膜トランジスタの上方にアンテナを形成し、
前記金属酸化膜が露出するように開口部を形成し、
前記開口部にエッチング剤を導入して前記金属膜および金属酸化膜を除去し、
前記基板から薄膜トランジスタを剥離することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１１】
基板上に金属膜を形成し、
前記金属膜上に金属酸化膜を形成し、
前記金属酸化膜上に絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に結晶質半導体膜を有する薄膜トランジスタを形成し、
前記薄膜トランジスタの上方にアンテナを形成し、
前記金属酸化膜が露出するように開口部を形成し、
前記開口部にエッチング剤を導入して前記金属膜および金属酸化膜の少なくとも一部を残して除去し、
前記基板から前記薄膜トランジスタを物理的手段により剥離することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１２】
請求項１１または請求項１２において、
前記金属酸化膜は、前記金属膜に酸素雰囲気下でプラズマ処理を行うことによって形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２において、
前記金属酸化膜は、前記金属膜に酸素雰囲気下で加熱処理を行うことによって形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１４】
請求項１１または請求項１２において、
前記金属酸化膜は、酸素雰囲気下でスパッタ法を用いて形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１５】
請求項１０乃至請求項１４のいずれか一項において、
前記結晶質半導体膜は、半導体膜にレーザ光を照射して結晶化を行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１５のいずれか一項において、
前記金属膜は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、鉛（Ｐｂ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）から選択された元素または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料を用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の作製方法に関し、特に支持基板と素子形成層との間に設けられた剥離層を利用して、支持基板から素子形成層の剥離を行うことにより半導体装置を作製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有価証券や商品の管理など、自動認識が必要なあらゆる分野を対象に、非接触でデータの授受が行えるＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグや、ＲＦＩＤタグを搭載カード等の必要性が高まっている。ＲＦＩＤタグを搭載したカードは、カード内部のループアンテナを介して外部の機器と非接触でデータの読み書きをするようになされる。また、ＲＦＩＤタグを搭載したカードは、磁気記録方式によりデータを記録する磁気カードに比べて記憶容量が大きく、セキュリティ性に優れているため、最近では様々な分野への利用できる形態が提案されている。
【０００３】
一般的に、ＲＦＩＤタグはアンテナとＩＣチップとから構成され、ＩＣチップはシリコンウェハ上に設けられたトランジスタ等を有する素子形成層により形成されている。しかし、近年、より低コスト化が求められており、ガラス基板上等に設けられた素子形成層を用いるＲＦＩＤタグの技術開発が進められている。このような技術では、ガラス基板上に設けられた素子形成層は、完成後に支持基板であるガラス基板から分離する必要がある。支持基板上に設けられた素子形成層を分離する方法として、これまで様々な技術が考えられている。
【０００４】
例えば、支持基板を研削、研磨することによって薄膜化を行い素子形成層を取り出す方法や、支持基板を化学反応等によって除去する方法または支持基板と素子形成層を剥がす方法等がある。例えば、支持基板上に設けられた素子形成層を剥がす方法としては、非晶質シリコン（またはポリシリコン）からなる分離層を設け、基板を通過させてレーザ光を照射して非晶質シリコンに含まれる水素を放出させることにより、空隙を生じさせて支持基板を分離させる技術がある（特許文献１参照）。また、他にも素子形成層と支持基板の間にシリコンを含む剥離層を設けて、当該剥離層をフッ化ハロゲンを含む気体を用いて除去することにより、素子形成層を支持基板から分離する技術がある（特許文献２参照）。このように、支持基板上に設けられた素子形成層を分離する方法は多数ある。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１２５９２９号公報
【特許文献２】特開平８−２５４６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、支持基板を研削、研磨または溶解によって除去する方法では、応力等の物理的な力による損傷や汚染の問題等が生じる。また、これらの方法では、一度使用した基板を再度利用することが非常に困難であり、コストが増加するという問題がある。
【０００７】
また、支持基板と素子形成層の間に設けられた剥離層を用いて、支持基板上に設けられた素子形成層を分離する場合、剥離層の性質が重要となる。つまり、剥離層を除去することにより支持基板と素子形成層を分離する場合には、剥離層に用いられる材料と当該剥離層を除去するためのエッチング剤の選択により、剥離層の除去に要する時間が左右される。また、剥離層を介して支持基板と素子形成層を物理的な力で分離する場合には、剥離層に用いられる材料により剥離層を介して形成された支持基板と素子形成層との密着性が左右される。また、剥離層上に薄膜トランジスタ等から構成される素子形成層を設ける場合に、剥離層の材料や膜質によっては、トランジスタの特性に影響を与え半導体装置の信頼性が低下する恐れがある。
【０００８】
上記問題を鑑み、本発明では、低コストで信頼性の高い半導体装置の作製方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明における半導体装置の作製方法は、基板上に金属膜を形成し、金属膜にプラズマ処理を行うことによって金属膜の表面に金属酸化膜を形成し、金属酸化膜上に素子形成層を形成し、素子形成層を覆って絶縁膜を形成し、絶縁膜および素子形成層に開口部を形成し、開口部にエッチング剤を導入して金属膜および金属酸化膜を除去し、基板から素子形成層を剥離することを特徴としている。また、本発明における素子形成層とは、少なくとも薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を有している。当該薄膜トランジスタにより、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、メモリまたはマイクロプロセッサ等のありとあらゆる集積回路を設けることができる。また、素子形成層は、薄膜トランジスタに加えてアンテナを有した形態もとりうる。例えば、薄膜トランジスタで構成される素子形成層は、アンテナで発生した交流の電圧を用いて動作を行い、アンテナに印可する交流の電圧を変調することにより、リーダ／ライタへの送信を行うことができる。なお、アンテナは、薄膜トランジスタとともに形成してもよいし、薄膜トランジスタとは別個に形成し、後に電気的に接続するように設けてもよい。
【００１０】
本発明における半導体装置の他の作製方法として、基板上に金属膜を形成し、金属膜にプラズマ処理を行うことによって金属膜の表面に金属酸化膜を形成し、金属酸化膜上に素子形成層を形成し、素子形成層を覆って絶縁膜を形成し、絶縁膜および素子形成層に開口部を形成し、開口部にエッチング剤を導入して金属膜および金属酸化膜の少なくとも一部を残して除去し、基板から素子形成層を物理的手段（物理的な力）により剥離することを特徴としている。なお、物理的手段とは化学ではなく、物理学により認識される手段であり、具体的には力学の法則に当てはめることが可能な過程を有する力学的手段または機械的手段を指し、何らかの力学的エネルギー（機械的エネルギー）を変化させる手段を指している。つまり、物理的手段を用いて剥離するとは、例えば人間の手、ノズルから吹付けられるガスの風圧、超音波または楔状の部材を用いた負荷等を用いて外部から衝撃（ストレス）を与えることによって剥離することを言う。なお、剥離層（ここでは金属膜および金属酸化膜）を介して形成された基板と素子形成層との密着力が弱い場合には、剥離層を除去せずに基板から素子形成層を分離することも可能である。
【００１１】
また、本発明における半導体装置の他の作製方法として、上記構成において、基板上に形成された金属膜に熱処理を行うことによって金属膜の表面に金属酸化膜を形成してもよい。
【００１２】
また、本発明における半導体装置の他の作製方法として、基板上に酸素雰囲気下でスパッタ法により金属酸化膜を形成し、金属酸化膜上に素子形成層を形成し、素子形成層を覆って絶縁膜を形成し、絶縁膜および素子形成層に開口部を形成し、開口部にエッチング剤を導入して金属酸化膜を除去し、基板から素子形成層を剥離することを特徴としている。この場合、金属酸化膜は必ずしも全て除去しなくてもよく、金属酸化膜の一部を除去した後に物理的手段を用いて基板から素子形成層を剥離してもよい。また、ＣＶＤ法等スパッタ法以外の方法を用いて金属酸化膜を形成してもよい。なお、金属酸化膜はガラス等の基板上に形成してもよいし、金属膜の上に形成してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明を用いることにより、可撓性を有する基板上に設けられた半導体装置を低コストで提供することができる。また、本発明の半導体装置の作製方法を用いることにより、信頼性の高い半導体装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態について、図面を用いて以下に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる。
【００１５】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の半導体装置の作製方法の一構成例に関して図面を用いて説明する。
【００１６】
まず、基板１０の表面に、金属膜１１を形成する（図１（Ａ））。金属膜１１は、単層で形成してもよいし、複数の層を積層させて形成してもよい。例えば、タングステン（Ｗ）膜をスパッタ法を用いて形成する。なお、金属膜１１を形成する前に基板１０上に絶縁膜を設けてもよい。特に、基板からの汚染が懸念される場合には、基板１０と金属膜１１との間に絶縁膜を形成するのが好ましい。
【００１７】
次に、金属膜１１に酸素雰囲気下でプラズマ処理を行い、金属膜１１の表面に金属酸化膜１２を形成する（図１（Ｂ））。金属酸化膜１２は、当該金属膜１１を構成する金属の金属酸化物で形成される。例えば、金属膜１１としてタングステン膜を用いた場合、プラズマ処理を行うことによってタングステン膜の表面に、金属酸化物１２としてタングステン酸化膜が形成される。なお、本実施の形態では、金属膜１１と金属酸化膜１２からなる層を剥離層１９とよぶ。
【００１８】
次に、金属酸化膜１２上に絶縁膜１３を形成する（図１（Ｃ））。絶縁膜１３は単層で設けてよいし、複数の膜を積層させて設けてもよい。
【００１９】
次に、絶縁膜１３上に薄膜トランジスタ等から構成される層１４（以下、ＴＦＴ層１４とも記す）を形成する。なお、本実施の形態では、絶縁膜１３とＴＦＴ層１４からなる層を素子形成層３０とよぶ。続いて、素子形成層３０を覆うように保護膜として絶縁膜１５を形成する（図１（Ｄ））。絶縁膜１５は、素子形成層３０の側面も覆うように形成することが好ましい。また、ここでは、絶縁膜１５は、素子形成層３０を覆うように全面に設けられているが、必ずしも全面に設ける必要はなく選択的に設けてもよい。
【００２０】
次に、絶縁膜１５および素子形成層３０に開口部１６を形成し、剥離層１９を露出させる（図１（Ｅ））。開口部１６は、素子形成層３０を構成する薄膜トランジスタ等を避けた領域や、基板１０の端部に設けることが好ましい。また、開口部１６は、レーザ光の照射や、試料の端面を研削、切断することにより形成することができる。
【００２１】
次に、開口部１６からエッチング剤を導入して、剥離層１９を選択的に除去する（図２（Ａ））。剥離層１９は、全て除去してもよいし、剥離層の一部分を残すように除去してもよい。剥離層１９の一部を残すことによって、剥離層を除去した後も、基板１０に素子形成層３０を保持させておくことができる。また、剥離層１９を全て除去せず処理を行うことにより、エッチング剤の消費量を減らし、処理時間の短縮化ができるため、低コスト化および高効率化を図ることができる。
【００２２】
次に、絶縁膜１５上に第１のシート材１７を設ける（図２（Ｂ））。第１のシート材１７は、少なくとも一方の面が接着性を有しており、素子形成層３０上に形成された絶縁膜１５と第１のシート材１７を貼り合わせることによって設ける。
【００２３】
次に、基板１０から素子形成層３０を剥離する（図２（Ｃ））。基板１０と素子形成層３０との間に剥離層１９が一部残っている場合は、物理的手段を用いて基板１０から素子形成層３０を剥離する。この場合、上述した方法で設けられた剥離層１９を用いることによって、剥離層１９を介して形成された基板１０と素子形成層との密着性が低下しているため、物理的手段を用いても容易に基板１０から素子形成層３０を剥離することができる。なお、剥離層１９を介して形成された基板１０と素子形成層３０との密着力が弱い場合には、エッチング剤を用いて剥離層を除去せず、開口部１６を形成し剥離層１９を露出させた後に物理的な力で基板１０から素子形成層３０を分離することも可能である。
【００２４】
なお、ここでは、基板１０と素子形成層３０とを剥離する場合に、金属酸化膜１２と素子形成層３０に含まれる絶縁膜１３との界面で剥離する例を示しているが、素子形成層３０の構成や剥離の際に加わる応力等の条件によっては、金属膜１１と金属酸化膜１２との界面、基板１０と金属膜１１との界面、金属酸化膜１２の内部、金属膜１１の内部等で剥離する場合もある。
【００２５】
次に、基板１０から剥離した素子形成層３０の面に第２のシート材１８を設ける（図２（Ｄ））。第２のシート材１８は、素子形成層３０に接着させた後、加熱処理と加圧処理の一方又は両方を行うことにより設ける。第２のシート材を設けることによって、素子形成層３０の強度を補強し、水分や汚染物等の侵入を防ぐことができる。なお、素子形成層の第２のシート材が設けられた反対側にも、第２のシート材と同様のシート材を設けて封止を行ってもよい。この場合、半導体装置をより薄く形成したい場合には、第１のシート材を除去した後に新たにシート材を設けて封止することが好ましい。
【００２６】
以上の工程を経て、可撓性を有する半導体装置を作製することができる。以下に、各工程における材料等に関して具体的に説明する。
【００２７】
基板１０は、ガラス基板、石英基板、金属基板やステンレス基板の一表面に絶縁膜を形成したもの、本工程の処理温度に耐えうる耐熱性があるプラスチック基板等を用いるとよい。このような基板であれば、その面積や形状に大きな制限はないため、基板１０として、例えば、１辺が１メートル以上であって、矩形状のものを用いれば、生産性を格段に向上させることができる。このような利点は、円形のシリコン基板を用いる場合と比較すると、大きな優位点である。また、本実施の形態では、剥離された基板１０は再利用することができため、より低コストで半導体装置を作製することができる。例えば、原価の高い石英基板を用いた場合であっても、繰り返し石英基板を利用することにより、低コストで半導体装置を作製することができるといった利点を有している。
【００２８】
金属膜１１は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、鉛（Ｐｂ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）から選択された元素または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる膜を、単層又は積層して形成する。また、これらの材料は、公知の手段（スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法）を用いて形成することができる。
【００２９】
基板１０と金属膜１１との間に設ける絶縁膜は、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜の単層構造、またはこれらの積層構造を用いることができる。これらの絶縁膜は、公知の手段（スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法）を用いて形成することができる。
【００３０】
金属酸化膜１２は、金属膜１１の表面に酸素雰囲気下でプラズマ処理を行うことによって、金属膜１１の表面に形成する。例えば、金属膜１１としてスパッタ法により形成したタングステン膜を設けた場合、タングステン膜にプラズマ処理を行うことによって、タングステン膜表面にタングステン酸化物からなる金属酸化膜を形成することができる。また、この場合、タングステンの酸化物は、ＷＯｘで表され、Ｘは２〜３であり、Ｘが２の場合（ＷＯ２）、Ｘが２．５の場合（Ｗ２Ｏ５）、Ｘが２．７５の場合（Ｗ４Ｏ１１）、Ｘが３の場合（ＷＯ３）などがある。タングステンの酸化物を形成するにあたり、上記に挙げたＸの値に特に制約はなく、エッチングレート等を基に、どの酸化物を形成するかを決めるとよい。また、金属酸化膜の他にも、金属窒化物や金属酸化窒化物を用いてもよい。この場合、上記金属膜に窒素雰囲気下、窒素と酸素雰囲気下または、Ｎ２Ｏ雰囲気下でプラズマ処理を行えばよい。
【００３１】
絶縁膜１３は、公知の手段（スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等）により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜の単層構造、またはこれらの積層構造を用いて形成することができる。例えば、絶縁膜１３を２層構造で設ける場合、１層目の絶縁膜として窒化酸化珪素膜を形成し、２層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を形成するとよい。また、絶縁膜１３を３層構造で設ける場合、１層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を形成し、２層目の絶縁膜として窒化酸化珪素膜を形成し、３層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を形成するとよい。
【００３２】
ＴＦＴ層１４は、少なくとも薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を有している。ＴＦＴ層１４は、当該薄膜トランジスタによって、ＣＰＵ、メモリまたはマイクロプロセッサ等のありとあらゆる集積回路を設けることができる。また、ＴＦＴ層１４は、薄膜トランジスタに加えてアンテナを有した形態もとりうる。例えば、薄膜トランジスタで構成される集積回路は、アンテナで発生した交流の電圧を用いて動作を行い、アンテナに印可する交流の電圧を変調することにより、リーダ／ライタへの送信を行うことができる。なお、アンテナは、薄膜トランジスタとともに形成してもよいし、薄膜トランジスタとは別個に形成し、後に電気的に接続するようにして設けてもよい。
【００３３】
また、薄膜トランジスタとして、非晶質半導体または結晶質半導体を用いることができるが、より特性の高い薄膜トランジスタを用いる場合には、結晶質半導体を用いて薄膜トランジスタを設けることが好ましい。この場合、絶縁膜１３上に公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等）により非晶質半導体膜を形成し、続いて、非晶質半導体膜を公知の結晶化法（レーザ結晶化、ＲＴＡまたはファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法とレーザ結晶化法を組み合わせた方法等）により結晶化して、結晶質半導体膜を形成する。
【００３４】
また、薄膜トランジスタを構成する半導体膜の構造もどのような構成としてもよく、例えば不純物領域（ソース領域、ドレイン領域、ＬＤＤ領域を含む）を形成してもよい。薄膜トランジスタは、ｐチャネル型、ｎチャネル型またはＣＭＯＳ回路で設けてもよい。また、半導体膜の上方に設けられるゲート電極の側面と接するように絶縁膜（サイドウォール）を形成してもよいし、ソース領域、ドレイン領域、ゲート電極に、ニッケル、モリブデンまたはコバルト等のシリサイド層を形成してもよい。
【００３５】
絶縁膜１５は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜、窒素珪素を含む膜、窒素酸化珪素を含む膜、エポキシ等の樹脂材料やその他の有機材料からなる膜等で形成する。なお、絶縁膜１５は、これらの膜を公知の手段（スパッタ法、プラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法、スピンコーティング法、液滴吐出法または印刷法）を用いて形成することができる。
【００３６】
エッチング剤は、三フッ化塩素ガス等のフッ化ハロゲンまたはハロゲン間化合物を含む気体や液体を使用することができる。他にも、ＣＦ４、ＳＦ６、ＮＦ３、Ｆ２等を用いることもできる。
【００３７】
第１のシート材１７は、可撓性のフィルムを利用することができ、少なくとも一方の面に粘着剤を有する面が設けてある。例えば、ポリエステル等の基材として用いるベースフィルム上に粘着剤が設けてあるシート材を利用することができる。粘着剤としては、アクリル樹脂等を含んだ樹脂材料または合成ゴム材料からなる材料を用いることができる。
【００３８】
第２のシート材１８は、可撓性のフィルムを利用することができ、例えば、ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなるフィルム、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルム等を利用することができる。また、フィルムは、熱圧着により、被処理体と加熱処理と加圧処理が行われるものであり、加熱処理と加圧処理を行う際には、フィルムの最表面に設けられた接着層か、または最外層に設けられた層（接着層ではない）を加熱処理によって溶かし、加圧により接着する。また、第１のシート材１７と第２のシート材１８とで素子形成層を封止する場合には、第１のシート材も同様の材料を用いて封止を行えばよい。
【００３９】
以上のように、本実施の形態によって、一度ガラス等の剛性を有する基板上に素子形成層を設けた後に、当該基板から素子形成層を剥離することによって、可撓性を有する半導体装置を作製することができる。さらに、本実施の形態で示した方法を用いて、剥離層を形成し且つ剥離を行うことによって、低コストで信頼性の高い半導体装置を作製することができる。
【００４０】
（実施の形態２）
本実施の形態では、上記実施の形態と異なる半導体装置の作製方法に関して、図面を用いて説明する。
【００４１】
まず、基板１０の表面に、金属膜１１を形成する（図４（Ａ））。金属膜１１は、単層で形成してもよいし、複数の層を積層させて形成してもよい。例えば、タングステン（Ｗ）膜をスパッタ法を用いて形成する。なお、金属膜１１を形成する前に基板１０上に絶縁膜を設けてもよい。特に、基板からの汚染が懸念される場合には、基板１０と金属膜１１との間に絶縁膜を形成するのが好ましい。
【００４２】
次に、本実施の形態では、ＲＴＡやファーネスアニール炉等を用いた熱処理を行うことによって、金属膜１１を酸化させて、金属膜１１の表面に金属酸化膜２２を形成する。ここでは、ＲＴＡにより熱処理を行う例に関して示す。（図４（Ｂ））。図４（Ｂ）は、試料を加熱する装置であり、チャンバー７０、支持台７１、熱源体７２および断熱材７３等を有している。熱源体７２としては、ニッケルクロム線（ニクロム線）や鉄クロム線等の電熱線や、赤外線ランプやハロゲンランプ等のランプを用いる。
【００４３】
まず、チャンバー７０内の支持台７１に金属膜１１が設けられた基板１０を配置する。そして、熱源体７２を用いて加温することにより、酸素雰囲気下で金属膜１１に熱処理を行い金属膜１１の表面に金属酸化膜２２を形成する。熱処理の温度や時間を制御することにより、金属酸化膜２２の膜厚を調整することができる。また、窒素雰囲気下または酸素と窒素雰囲気下または、Ｎ２Ｏ雰囲気下で熱処理を行うことによって、金属窒化膜または金属酸化窒化膜を形成してもよい。
【００４４】
なお、図４に示したのはあくまで一例であり、基板上に形成された金属膜に加熱処理を行い、表面に金属酸化膜を形成できるのであれば、とのような装置を用いてもよい。つまり、本実施の形態では、基板上に形成された金属膜に加熱処理を行うことによって、金属膜の表面に金属酸化膜を形成することが重要である。また、基板は１枚ごと処理してもよいし、多くの枚数を同時に処理してもよい。特に、一度に多くの基板を処理したい場合には、バッチ式のファーネスアニール炉を用いることができる。
【００４５】
その後、上記実施の形態に示した図１（Ｃ）〜図２（Ｄ）と同様の工程を経ることによって、半導体装置を作製することができる。
【００４６】
なお、本実施の形態は上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。つまり、上記実施の形態で示した材料や形成方法は、本実施の形態でも自由に組み合わせて利用することができる。
【００４７】
（実施の形態３）
本実施の形態では、上記実施の形態と異なる半導体装置の作製方法に関して図面を用いて説明する。
【００４８】
まず、基板１０の表面に、酸素雰囲気下でスパッタ法を行うことによって、金属酸化膜３１を形成する（図５（Ａ））。例えば、アルゴンと酸素の雰囲気下でタングステンをターゲットとしてスパッタを行うことにより、タングステン酸化膜（ＷＯｘ）を基板１０上に形成することができる。また、タングステンの他にも、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、鉛（Ｐｂ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、珪素（Ｓｉ）から選択された元素または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる膜を、単層又は積層して形成する。
【００４９】
次に、金属酸化膜３１上に絶縁膜１３を形成する（図５（Ｂ））。絶縁膜１３は単層で設けてよいし、複数の膜を積層させて設けてもよい。
【００５０】
次に、絶縁膜１３上に薄膜トランジスタ等から構成される層１４（ＴＦＴ層１４）を形成する。なお、本実施の形態では、絶縁膜１３とＴＦＴ層１４からなる層を便宜上、素子形成層３０とよぶ。続いて、素子形成層３０を覆うように保護膜として絶縁膜１５を形成する（図５（Ｃ））。絶縁膜１５は、素子形成層３０の側面も覆うように形成することが好ましい。また、ここでは、絶縁膜１５は、素子形成層３０を覆うように全面に設けられているが、必ずしも全面に設ける必要はなく選択的に設けてもよい。
【００５１】
次に、絶縁膜１５および素子形成層３０に開口部１６を形成し金属酸化膜３１を露出させる（図５（Ｄ））。開口部１６は、素子形成層３０を構成する薄膜トランジスタ等を避けた領域や、基板１０の端部に設けることが好ましい。また、開口部１６は、レーザ光の照射や、試料の端面を研削、切断することにより形成することができる。
【００５２】
次に、開口部１６から、三フッ化塩素ガス等のフッ化ハロゲン等のエッチング剤を導入して、選択的に金属酸化膜３１の除去を行う（図５（Ｅ））。金属酸化膜３１は、全て除去してもよいし、一部分を残すように除去してもよい。金属酸化膜３１の一部を残すことによって、金属酸化膜３１を除去した後であっても、基板１０に素子形成層３０を保持させておくことができる。また、金属酸化膜３１を全て除去せず処理を行うことにより、エッチング剤の消費量を減らし、処理時間の短縮化ができるため、低コスト化および高効率化を図ることができる。
【００５３】
その後、上記実施の形態で示したように、素子形成層３０に第１のシート材を設けて基板１０から素子形成層３０を分離することができる。本実施の形態では、金属酸化膜３１が剥離層として機能している。
【００５４】
なお、本実施の形態では、基板１０の表面上に直接酸素雰囲気下でスパッタを行うことによって、金属酸化膜３１を形成する例を示したが、あらかじめ基板１０上に金属膜を設け、当該金属膜上に金属酸化膜３１を設けてもよい。この場合、金属膜と金属酸化膜とに含まれる金属元素が異なっていてもよい。金属膜と当該金属膜と金属元素が異なる金属酸化膜とを積層させて設けることにより、金属膜と金属酸化膜との間の密着性を制御し剥離の際に容易に剥がすことが可能となる。この場合、密着性を考慮して金属膜として用いる金属元素と金属酸化膜として用いる金属元素を選択することが好ましい。
【００５５】
なお、本実施の形態は上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。つまり、上記実施の形態で示した材料や形成方法は、本実施の形態でも自由に組み合わせて利用することができる。
【００５６】
（実施の形態４）
上記実施の形態では、金属膜、金属酸化膜、絶縁膜、素子形成層を構成する薄膜トランジスタの非晶質半導体膜を順次形成することにより半導体装置を作製する例を示した。本実施の形態では、このように、導電膜、絶縁膜または半導体膜を成膜する際に、連続して成膜する場合に関して図面を用いて説明する。
【００５７】
複数のチャンバーを備えた装置の一例を図３（Ａ）に示す。なお、図３（Ａ）は、本実施の形態で示す装置（連続成膜システム）の一構成例を上面からみた図である。
【００５８】
図３（Ａ）に示す装置は、第１のチャンバー１１１、第２のチャンバー１１２、第３のチャンバー１１３、第４のチャンバー１１４、ロードロック室１１０、１１５、共通室１２０を有しており、それぞれのチャンバーは気密性を有している。各チャンバーには、真空排気ポンプ、不活性ガスの導入系が備えられている。
【００５９】
ロードロック室１１０、１１５は、試料（処理基板）をシステムに搬入するための部屋である。また、第１〜第４のチャンバーは、基板１０に導電膜、絶縁膜または半導体膜の成膜や、エッチングやプラズマ処理等を行うための部屋である。共通室１２０は、それぞれのロードロック室１１０、１１５および第１〜第４のチャンバーに対して共通に配置された試料の共通室１２０である。また、共通室１２０とロードロック室１１０、１１５、第１のチャンバー１１１〜第４のチャンバー１１４との間にはゲート弁１２２〜１２７が設けられている。なお、共通室１２０には、ロボットアーム１２１が設けてあり、ロボットアーム１２１によって、処理基板が各部屋へ運ばれる。
【００６０】
以下に、具体例として、基板１０に対して、第１のチャンバー１１１において金属膜１１を成膜し、第２のチャンバー１１２において金属酸化膜１２を形成し、第３のチャンバー１１３において絶縁膜１３を成膜し、第４のチャンバー１１４において非晶質半導体膜を成膜する例を示す。
【００６１】
まず、基板１０は多数枚が収納されたカセット１２８ごとロードロック室１１０に搬入される。カセット１２８の搬入後、ロードロック室１１０の搬入扉を閉鎖する。この状態において、ゲート弁１２２を開けてカセット１２８から処理基板を１枚取り出し、ロボットアーム１２１によって共通室１２０に配置させる。この際、共通室１２０において基板１０の位置合わせが行われる。
【００６２】
次に、ゲート弁１２２を閉鎖し、ついでゲート弁１２４を開ける。そして、第１のチャンバー１１１へ基板１０を移送する。第１のチャンバー１１１内で、成膜処理を行うことによって、基板１０上に金属膜１１を形成する。例えば、第１のチャンバー１１１において、プラズマＣＶＤ法やＷをターゲットとして用いたスパッタ法によりタングステン（Ｗ）膜を形成することができる。
【００６３】
次に、金属膜１１を成膜した後、基板１０はロボットアーム１２１によって共通室１２０に引き出され、第２のチャンバー１１２に移送される。第２のチャンバー１１２内では、金属膜１１に対して酸素雰囲気下でプラズマ処理を行うことによって、金属膜１１の表面に金属酸化膜１２を形成する。例えば、第２のチャンバー１１２において、タングステン膜にプラズマ処理を行うことによってタングステン酸化物（ＷＯｘ）を形成することができる。
【００６４】
次に、金属酸化膜１２を形成後、基板１０はロボットアーム１２１によって共通室１２０に引き出され、第３のチャンバー１１３に移送される。第３のチャンバー１１３内では、１５０℃〜３００℃の温度で成膜処理を行い、絶縁膜１３を形成する。絶縁膜１３としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化ケイ素、窒化酸化珪素等の酸素または窒素を有する絶縁膜の単層膜またはこれらの積層膜を形成することができる。例えば、台３のチャンバー１１３において、プラズマＣＶＤ法により、１層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を形成し、２層目の絶縁膜として窒化酸化珪素膜を形成し、３層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を形成することができる。なお、プラズマＣＶＤ法に限られず、ターゲットを用いたスパッタ法により形成してもよい。
【００６５】
次に、絶縁膜１３を成膜した後、基板１０はロボットアーム１２１によって共通室１２０に引き出され、第４のチャンバー１１４に移送される。第４のチャンバー１１４内では、１５０℃〜３００℃の温度で成膜処理を行い、プラズマＣＶＤ法により非晶質半導体膜を形成する。なお、非晶質半導体膜としては、微結晶半導体膜、非晶質ゲルマニウム膜、非晶質シリコンゲルマニウム膜またはこれらの積層膜等を使用することができる。また、非晶質半導体膜の形成温度を３５０℃〜５００℃として水素濃度を低減するための熱処理を省略してもよい。なお、ここではプラズマＣＶＤ法を用いて形成する例を示したが、ターゲットを用いたスパッタ法を用いて形成してもよい。
【００６６】
以上のように、非晶質半導体膜を成膜した後、基板１０はロボットアーム１２１によってロードロック室１１５に移送されカセット１２９に収納される。
【００６７】
なお、図３（Ａ）に示したのはあくまで一例であり、例えば、チャンバーの数を増やしてさらに非晶質半導体膜を形成した後に続けて導電膜や絶縁膜を形成してもよいし、上記実施の形態２に示したように、第２のチャンバー１１２において、熱処理を行うことによって金属酸化膜２２を形成してもよい。また、上記実施の形態３に示したように、第１のチャンバー１１１において、酸素雰囲気下でスパッタを行うことによって基板１０上に金属酸化膜３１を形成することもできる。つまり、上記実施の形態で示した工程や材料を用いて自由に図３（Ａ）に示した装置と組み合わせて行うことができる。また、図３（Ａ）において第１１１１〜第４のチャンバー１１４はシングル型のチャンバーを用いた例を示したが、バッチ型のチャンバーを用いて多数枚を一度に処理する構成としてもよい。
【００６８】
次に、上記図３（Ａ）とは異なる構成を有する場合に関して図３（Ｂ）を用いて説明する。具体的には、図３（Ａ）では、複数のチャンバーを用いて連続的に積層して形成する例を示したが、図３（Ｂ）では１つのチャンバー内で真空を保ったまま連続的に成膜する例を示す。
【００６９】
図３（Ｂ）に示す装置は、ロードロック室１４４、１４６、チャンバー１４５、共通室１５０を有している。また、各部屋には、真空排気ポンプ、不活性ガスの導入系が備えられている。また、共通室１５０は、ロードロック室１４４、１４６、チャンバー１４５対して共通に配置された試料の共通室である。また、共通室１５０とロードロック室１４４、１４６、チャンバー１４５との間にはゲート弁１４７〜１４９が設けられている。なお、共通室１５０には、ロボットアーム１５１が設けてあり、ロボットアーム１５１によって、処理基板が各部屋へ運ばれる。
【００７０】
以下に、具体例として、基板１０に対して、金属膜１１、金属酸化膜１２、絶縁膜１３および非晶質半導体膜を成膜する例を示す。
【００７１】
まず、基板１０は多数枚が収納されたカセット１４２ごとロードロック室１４４に搬入される。カセット１４２の搬入後、ロードロック室１４４の搬入扉を閉鎖する。この状態において、ゲート弁１４７を開けてカセット１４２から処理基板を１枚取り出し、ロボットアーム１５１によって共通室１５０に配置させる。この際、共通室１５０において基板１０の位置合わせが行われる。
【００７２】
次に、ゲート弁１４７を閉鎖し、ついでゲート弁１４９を開ける。そして、ロボットアーム１５１によってチャンバー１４５へ基板１０を移送する。チャンバ１４５は、複数のターゲットを備えており順次反応ガスを入れ替えることによって、基板１０上に金属膜１１、金属酸化膜１２、絶縁膜１３、非晶質半導体膜を連続して積層させて形成することができる。
【００７３】
その後、基板１０はロボットアーム１５１によってロードロック室１４６に移送されカセット１４３に収納される。
【００７４】
なお、図３（Ｂ）に示したのはあくまで一例であり、例えば、非晶質半導体膜を形成した後に続けて導電膜や絶縁膜を形成してもよいし、上記実施の形態２に示したように、熱処理を行うことによって金属酸化膜２２を形成してもよい。また、上記実施の形態３に示したように、酸素雰囲気下でスパッタを行うことによって基板１０上に金属酸化膜３１を形成することもできる。つまり、上記実施の形態で示した工程や材料を用いて自由に図３（Ｂ）に示した装置と組み合わせて行うことができる。また、図３（Ｂ）においてチャンバー１４５はシングル型のチャンバーを用いた例を示したが、バッチ型のチャンバーを用いて多数枚を一度に処理する構成としてもよい。
【００７５】
図３（Ｂ）に示す装置を用いることによって、同一チャンバー内で連続して膜を形成するため、基板の搬送時に生じる汚染等を防止することができる。
【００７６】
本実施の形態で示した装置を用いることによって、大気に一度も曝されることなく導電膜、絶縁膜または半導体膜を連続して形成することができる。そのため、汚染物の混入の防止や生産効率の向上を実現することができる。
【００７７】
（実施の形態５）
本実施の形態では、薄膜トランジスタ、記憶素子及びアンテナを含む本発明の半導体装置の作製方法について、図面を参照して説明する。
【００７８】
まず、基板７０１の一表面に、剥離層７０２を形成する（図６（Ａ））。
【００７９】
基板７０１は、ガラス基板、石英基板、金属基板やステンレス基板の一表面に絶縁膜を形成したもの、本工程の処理温度に耐えうる耐熱性があるプラスチック基板等を用いるとよい。このような基板７０１であれば、その面積や形状に大きな制限はないため、基板７０１として、例えば、１辺が１メートル以上であって、矩形状のものを用いれば、生産性を格段に向上させることができる。このような利点は、円形のシリコン基板を用いる場合と比較すると、大きな優位点である。なお、本工程では、剥離層７０２は、基板７０１の全面に設けているが、必要に応じて、基板７０１の全面に剥離層を設けた後に、フォトリソグラフィ法によりエッチングして、選択的に設けてもよい。また、基板７０１に接するように剥離層７０２を形成しているが、必要に応じて、基板７０１に接するように下地となる絶縁膜を形成し、当該絶縁膜に接するように剥離層７０２を形成してもよい。
【００８０】
剥離層７０２は、金属膜と当該金属酸化膜により形成されている。金属膜は、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法等により、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、鉛（Ｐｂ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）から選択された元素または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる層を、単層又は積層して形成する。金属酸化膜は、金属膜に酸素雰囲気下でプラズマ処理を行うか、金属膜に酸素雰囲気下で熱処理を行うことによって金属膜の表面に形成する。なお、金属酸化膜の他にも金属酸化窒化膜を用いてもよい。
【００８１】
金属膜が単層構造の場合、例えば、タングステン層、モリブデン層またはタングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成する。そして、金属膜の表面に、タングステンの酸化物若しくは酸化窒化物を含む層、モリブデンの酸化物若しくは酸化窒化物を含む層またはタングステンとモリブデンの混合物の酸化物若しくは酸化窒化物を含む層を形成する。なお、タングステンとモリブデンの混合物とは、例えば、タングステンとモリブデンの合金に相当する。
【００８２】
また、剥離層７０２として、基板７０１上に金属膜を形成した後に、酸素雰囲気下で上記金属膜の材料をターゲットとして、スパッタ法により金属酸化膜を形成してもよい。この場合、金属膜と金属酸化膜を別の金属元素を用いて形成することもできる。なお、基板７０１上に、直接金属酸化膜を形成しこれを剥離層７０２として用いてもよい。
【００８３】
次に、剥離層７０２を覆うように、下地となる絶縁膜７０３を形成する。
【００８４】
絶縁膜７０３は、公知の手段（スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等）により、珪素の酸化物または珪素の窒化物を含む膜を、単層又は積層で形成する。下地となる絶縁膜が２層構造の場合、例えば、１層目として窒化酸化珪素膜を形成し、２層目として酸化窒化珪素膜を形成するとよい。下地となる絶縁膜が３層構造の場合、１層目の絶縁膜として酸化珪素膜を形成し、２層目の絶縁膜として窒化酸化珪素膜を形成し、３層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を形成するとよい。または、１層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を形成し、２層目の絶縁膜として窒化酸化珪素膜を形成し、３層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を形成するとよい。下地となる絶縁膜は、基板７０１からの不純物の侵入を防止するブロッキング膜として機能する。
【００８５】
次に、絶縁膜７０３上に、非晶質半導体膜７０４（例えば非晶質珪素を含む膜）を形成する。非晶質半導体膜７０４は、公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等）により、２５〜２００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）の厚さで形成する。続いて、非晶質半導体膜７０４を公知の結晶化法（レーザ結晶化法、ＲＴＡ又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法とレーザ結晶化法を組み合わせた方法等）により結晶化して、結晶質半導体膜を形成する。その後、得られた結晶質半導体膜を所望の形状にエッチングして、結晶質半導体膜７０６〜７１０を形成する（図６（Ｂ））。なお、剥離層７０２、絶縁膜７０３および非晶質半導体膜７０４は、上記図３で示したように連続して形成することができる。
【００８６】
結晶質半導体膜７０６〜７１０の作製工程の一例を以下に簡単に説明すると、まず、プラズマＣＶＤ法を用いて、膜厚６６ｎｍの非晶質半導体膜を形成する。次に、結晶化を助長する金属元素であるニッケルを含む溶液を非晶質半導体膜上に保持させた後、非晶質半導体膜に脱水素化の処理（５００℃、１時間）と、熱結晶化の処理（５５０℃、４時間）を行って結晶質半導体膜を形成する。その後、必要に応じてレーザ光を照射し、フォトリソグラフィ法を用いることによって結晶質半導体膜７０６〜７１０を形成する。
【００８７】
レーザ結晶化法で結晶質半導体膜を形成する場合、連続発振またはパルス発振の気体レーザ又は固体レーザを用いる。気体レーザとしては、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ３レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ等を用いる。固体レーザとしては、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｔｉ又はＴｍがドーピングされたＹＡＧ、ＹＶＯ４、ＹＬＦ、ＹＡｌＯ３などの結晶を使ったレーザを用いる。特に、連続発振のレーザの基本波、及び当該基本波の第２高調波から第４高調波のレーザを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いることができる。なお連続発振の基本波のレーザ光と連続発振の高調波のレーザ光とを照射するようにしてもよいし、連続発振の基本波のレーザ光とパルス発振の高調波のレーザ光とを照射するようにしてもよい。複数のレーザ光を照射することにより、エネルギーを補うことができる。またパルス発振型のレーザであって、半導体膜がレーザ光によって溶融してから固化するまでに、次のパルスのレーザ光を照射できるような発振周波数でレーザ光を発振させることで、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。すなわち、パルス発振の周期が、半導体膜が溶融してから完全に固化するまでの時間よりも短くなるように、発振の周波数の下限を定めたパルス発振のレーザを使用することができる。このようなレーザとして、発振周波数が１０ＭＨｚ以上のパルス発振のレーザ光を用いてもよい。
【００８８】
また、結晶化を助長する金属元素を用いて非晶質半導体膜の結晶化を行うと、低温で短時間の結晶化が可能となるうえ、結晶の方向が揃うという利点がある一方、金属元素が結晶質半導体膜に残存するためにオフ電流が上昇し、特性が安定しないという欠点がある。そこで、結晶質半導体膜上に、ゲッタリングサイトとして機能する非晶質半導体膜を形成するとよい。ゲッタリングサイトとなる非晶質半導体膜には、リンやアルゴンの不純物元素を含有させる必要があるため、好適には、アルゴンを高濃度に含有させることが可能なスパッタ法で形成するとよい。その後、加熱処理（ＲＴＡ法やファーネスアニール炉を用いた熱アニール等）を行って、非晶質半導体膜中に金属元素を拡散させ、続いて、当該金属元素を含む非晶質半導体膜を除去する。そうすると、結晶質半導体膜中の金属元素の含有量を低減又は除去することができる。
【００８９】
次に、結晶質半導体膜７０６〜７１０を覆うゲート絶縁膜７０５を形成する。ゲート絶縁膜７０５は、公知の手段（プラズマＣＶＤ法やスパッタ法）により、珪素の酸化物又は珪素の窒化物を含む膜を、単層又は積層して形成する。具体的には、酸化珪素を含む膜、酸化窒化珪素を含む膜、窒化酸化珪素を含む膜を、単層又は積層して形成する。
【００９０】
次に、ゲート絶縁膜７０５上に、第１の導電膜と第２の導電膜とを積層して形成する。第１の導電膜は、公知の手段（プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法）により、２０〜１００ｎｍの厚さで形成する。第２の導電膜は、公知の手段により、１００〜４００ｎｍの厚さで形成する。第１の導電膜と第２の導電膜は、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）等から選択された元素又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成する。または、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料により形成する。第１の導電膜と第２の導電膜の組み合わせの例を挙げると、窒化タンタル膜とタングステン膜、窒化タングステン膜とタングステン膜、窒化モリブデン膜とモリブデン膜等が挙げられる。タングステンや窒化タンタルは、耐熱性が高いため、第１の導電膜と第２の導電膜を形成した後に、熱活性化を目的とした加熱処理を行うことができる。また、２層構造ではなく、３層構造の場合は、モリブデン膜とアルミニウム膜とモリブデン膜の積層構造を採用するとよい。
【００９１】
次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジストからなるマスクを形成し、ゲート電極とゲート線を形成するためのエッチング処理を行って、ゲート電極として機能する導電膜（ゲート電極とよぶことがある）７１６〜７２５を形成する。
【００９２】
次に、フォトリソグラフィ法により、レジストからなるマスクを形成して、結晶質半導体膜７０６、７０８〜７１０に、イオンドープ法又はイオン注入法により、Ｎ型を付与する不純物元素を低濃度に添加して、Ｎ型不純物領域７１１、７１３〜７１５とチャネル形成領域７８０、７８２〜７８４を形成する。Ｎ型を付与する不純物元素は、１５族に属する元素を用いれば良く、例えばリン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）を用いる。
【００９３】
次に、フォトリソグラフィ法によりレジストからなるマスクを形成して、結晶質半導体膜７０７に、Ｐ型を付与する不純物元素を添加して、Ｐ型不純物領域７１２とチャネル形成領域７８１を形成する。Ｐ型を付与する不純物元素は、例えばボロン（Ｂ）を用いる。
【００９４】
次に、ゲート絶縁膜７０５と導電膜７１６〜７２５を覆うように、絶縁膜を形成する。絶縁膜は、公知の手段（プラズマＣＶＤ法やスパッタ法）により、珪素、珪素の酸化物又は珪素の窒化物の無機材料を含む膜や、有機樹脂などの有機材料を含む膜を、単層又は積層して形成する。次に、絶縁膜を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択的にエッチングして、導電膜７１６〜７２５の側面に接する絶縁膜（サイドウォールともよばれる）７３９〜７４３を形成する（図６（Ｃ））。また、絶縁膜７３９〜７４３の作製と同時に、絶縁膜７０５がエッチングされた絶縁膜７３４〜７３８を形成する。絶縁膜７３９〜７４３は、後にＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）領域を形成する際のドーピング用のマスクとして用いる。
【００９５】
次に、フォトリソグラフィ法により形成したレジストからなるマスクと、絶縁膜７３９〜７４３をマスクとして用いて、結晶質半導体膜７０６、７０８〜７１０にＮ型を付与する不純物元素を添加して、第１のＮ型不純物領域（ＬＤＤ領域ともよぶ）７２７、７２９、７３１、７３３と、第２のＮ型不純物領域７２６、７２８、７３０、７３２とを形成する。第１のＮ型不純物領域７２７、７２９、７３１、７３３が含む不純物元素の濃度は、第２のＮ型不純物領域７２６、７２８、７３０、７３２の不純物元素の濃度よりも低い。上記工程を経て、Ｎ型の薄膜トランジスタ７４４、７４６〜７４８と、Ｐ型の薄膜トランジスタ７４５が完成する。
【００９６】
なお、ＬＤＤ領域を形成するためには、サイドウォールの絶縁膜をマスクとして用いる手法がある。サイドウォールの絶縁膜をマスクとして用いることによって、ＬＤＤ領域の幅の制御が容易に可能となり、また、ＬＤＤ領域を確実に形成することができる。
【００９７】
続いて、薄膜トランジスタ７４４〜７４８を覆うように、絶縁膜を単層又は積層して形成する（図７（Ａ））。薄膜トランジスタ７４４〜７４８を覆う絶縁膜は、公知の手段（ＳＯＧ法、液滴吐出法等）により、珪素の酸化物や珪素の窒化物等の無機材料、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、エポキシ、シロキサン等の有機材料等により、単層又は積層で形成する。例えば、薄膜トランジスタ７４４〜７４８を覆う絶縁膜が３層構造の場合、１層目の絶縁膜７４９として酸化珪素を含む膜を形成し、２層目の絶縁膜７５０として樹脂を含む膜を形成し、３層目の絶縁膜７５１として窒化珪素を含む膜を形成するとよい。なお、シロキサン材料とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む材料に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
【００９８】
なお、絶縁膜７４９〜７５１を形成する前、又は絶縁膜７４９〜７５１のうちの１つ又は複数の薄膜を形成した後に、半導体膜の結晶性の回復や半導体膜に添加された不純物元素の活性化、半導体膜の水素化を目的とした加熱処理を行うとよい。加熱処理には、熱アニール、レーザアニール法又はＲＴＡ法などを適用するとよい。
【００９９】
次に、フォトリソグラフィ法により絶縁膜７４９〜７５１をエッチングして、Ｎ型不純物領域７２６、７２８〜７３２、Ｐ型不純物領域７８５を露出させるコンタクトホールを形成する。続いて、コンタクトホールを充填するように、導電膜を形成し、当該導電膜をパターン加工して、ソース配線とドレイン配線として機能する導電膜７５２〜７６１を形成する。
【０１００】
導電膜７５２〜７６１は、公知の手段（プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法）により、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ネオジウム（Ｎｄ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アルミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを含む合金材料に相当する。導電膜７５２〜７６１は、例えば、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜とバリア膜の積層構造、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜と窒化チタン膜とバリア膜の積層構造を採用するとよい。なお、バリア膜とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニウムやアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、導電膜７５２〜７６１を形成する材料として最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。また、還元性の高い元素であるチタンからなるバリア膜を形成すると、結晶質半導体膜上に薄い自然酸化膜ができていたとしても、この自然酸化膜を還元し、結晶質半導体膜と良好なコンタクトをとることができる。
【０１０１】
次に、導電膜７５２〜７６１を覆うように、絶縁膜７６２を形成する（図７（Ｂ））。絶縁膜７６２は、公知の手段（ＳＯＧ法、液滴吐出法等）を用いて、無機材料又は有機材料により、単層又は積層で形成する。また、絶縁膜７６２は、好適には、０．７５μｍ〜３μｍの厚さで形成する。
【０１０２】
続いて、フォトリソグラフィ法により絶縁膜７６２をエッチングして、導電膜７５７、７５９、７６１を露出させるコンタクトホールを形成する。続いて、コンタクトホールを充填するように、導電膜を形成する。導電膜は、公知の手段（プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法）を用いて、導電性材料により形成する。次に、導電膜をパターン加工して、導電膜７６３〜７６５を形成する。なお、導電膜７６３〜７６５は、記憶素子が含む一対の導電膜のうちの一方の導電膜となる。従って、好適には、導電膜７６３〜７６５は、チタン、又はチタンを主成分とする合金材料若しくは化合物材料により、単層又は積層で形成するとよい。チタンは、抵抗値が低いため、記憶素子のサイズの縮小につながり、高集積化を実現することができる。また、導電膜７６３〜７６５を形成するためのフォトリソグラフィ工程においては、下層の薄膜トランジスタ７４４〜７４８にダメージを与えないために、ウエットエッチング加工を行うとよく、エッチング剤にはフッ化水素（ＨＦ）又はアンモニア過水を用いるとよい。
【０１０３】
次に、導電膜７６３〜７６５を覆うように、絶縁膜７６６を形成する。絶縁膜７６６は、公知の手段（ＳＯＧ法、液滴吐出法等）を用いて、無機材料又は有機材料により、単層又は積層で形成する。また、絶縁膜７６６は、好適には、０．７５μｍ〜３μｍの厚さで形成する。続いて、フォトリソグラフィ法により、絶縁膜７６６をエッチングして、導電膜７６３〜７６５を露出させるコンタクトホール７６７〜７６９を形成する。
【０１０４】
次に、導電膜７６５に接し、アンテナとして機能する導電膜７８６を形成する（図８（Ａ））。導電膜７８６は、公知の手段（プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、印刷法、液滴吐出法）を用いて、導電性材料により形成する。好ましくは、導電膜７８６は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。具体的には、導電膜７８６は、スクリーン印刷法により、銀を含むペーストを用いて形成し、その後、５０〜３５０度の加熱処理を行って形成する。又は、スパッタリング法によりアルミニウム膜を形成し、当該アルミニウム膜をパターン加工することにより形成する。アルミニウム膜のパターン加工は、ウエットエッチング加工を用いるとよく、ウエットエッチング加工後は２００〜３００度の加熱処理を行うとよい。
【０１０５】
次に、導電膜７６３、７６４に接するように有機化合物層７８７を形成する（図８（Ｂ））。有機化合物層７８７は、公知の手段（液滴吐出法や蒸着法等）により形成する。続いて、有機化合物層７８７に接するように、導電膜７７１を形成する。導電膜７７１は、公知の手段（スパッタリング法や蒸着法）により形成する。
【０１０６】
以上の工程を経て、導電膜７６３、有機化合物層７８７及び導電膜７７１の積層体からなる記憶素子部７８９と、導電膜７６４、有機化合物層７８７及び導電膜７７１の積層体からなる記憶素子部７９０が完成する。
【０１０７】
なお、上記の作製工程では、有機化合物層７８７の耐熱性が強くないため、アンテナとして機能する導電膜７８６を形成する工程の後に、有機化合物層７８７を形成する工程を行うことを特徴とする。
【０１０８】
次に、記憶素子部７８９、７９０、アンテナとして機能する導電膜７８６を覆うように、公知の手段（ＳＯＧ法、液滴吐出法等）により、保護膜として機能する絶縁膜７７２を形成する。絶縁膜７７２は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）などの炭素を含む膜、窒化珪素を含む膜、窒化酸化珪素を含む膜、有機材料により形成し、好ましくはエポキシ樹脂により形成する。
【０１０９】
次に、薄膜トランジスタ７４４〜７４８、記憶素子部７８９、７９０、アンテナとして機能する導電膜７８６等を含む素子形成層７９１を基板７０１から剥離する。ここでは、レーザ光（例えばＵＶ光）を照射することによって開口部７７３、７７４を形成後（図９（Ａ））、物理的な力を用いて基板７０１から素子形成層７９１を剥離することができる。また、開口部７７３、７７４を形成後、基板７０１から素子形成層７９１を剥離する前に、開口部７７３、７７４にエッチング剤を導入して、剥離層７０２を除去した後（図９（Ｂ））に剥離してもよい。エッチング剤は、フッ化ハロゲンまたはハロゲン間化合物を含む気体又は液体を使用する。例えば、フッ化ハロゲンを含む気体として三フッ化塩素（ＣｌＦ３）を使用する。そうすると、素子形成層７９１は、基板７０１から剥離された状態となる。なお、剥離層７０２は、全て除去せず一部分を残存させてもよい。こうすることによって、エッチング剤の消費量を抑え剥離層の除去に要する処理時間を短縮することが可能となる。また、剥離層７０２の除去を行った後にも、基板７０１上に素子形成層７９１を保持しておくことが可能となる。
【０１１０】
素子形成層７９１が剥離された基板７０１は、コストの削減のために、再利用するとよい。また、絶縁膜７７２は、剥離膜７０２を除去した後に、素子形成層７９１が飛散しないように形成したものである。素子形成層７９１は小さく薄く軽いために、剥離層７０２を除去した後は、基板７０１に密着していないために飛散しやすい。しかしながら、素子形成層７９１上に絶縁膜７７２を形成することで、素子形成層７９１に重みが付き、基板７０１からの飛散を防止することができる。また、素子形成層７９１単体では薄くて軽いが、絶縁膜７７２を形成することで、基板７０１から剥離した素子形成層７９１が応力等により巻かれた形状になることがなく、ある程度の強度を確保することができる。
【０１１１】
次に、素子形成層７９１の一方の面を、第１のシート材７７５に接着させて基板７０１から完全に剥離する（図１０（Ａ））。剥離層７０２を全て除去せず一部を残した場合には、物理的手段を用いて基板７０１から素子形成層を剥離する。続いて、素子形成層７９１の他方の面に、第２のシート材７７６を設け、その後加熱処理と加圧処理の一方または両方を行って、第２のシート材７７６を貼り合わせる。また、第２のシート材７７６を設けると同時または設けた後に第１のシート材７７５を剥離し、代わりに第３のシート材７７７を設ける。そして、加熱処理と加圧処理の一方または両方を行って、第３のシート材７７７を貼り合わせる。そうすると、第２のシート材７７６と第３のシート材７７７により封止された半導体装置が完成する（図１０（Ｂ））。
【０１１２】
なお、第１のシート材７７５と第２のシート材７７６によって封止を行っても良いが、基板７０１から素子形成層７９１を剥離するためのシート材と素子形成層７９１を封止するためのシート材に異なるシート材を用いる場合には、上述したように、第２のシート材７７６と第３のシート材７７７で素子形成層７９１を封止する。これは、例えば、基板７０１から素子形成層７９１を剥離する際に、第１のシート材７７５が素子形成層７９１のみならず基板７０１への接着が懸念される場合等、粘着力が弱いシート材を利用したいときに有効となる。
【０１１３】
封止に用いる第２のシート材７７６、第３のシート材７７７として、ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなるフィルム、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルム等を利用することができる。また、フィルムは、熱圧着により、被処理体と加熱処理と加圧処理が行われるものであり、加熱処理と加圧処理を行う際には、フィルムの最表面に設けられた接着層か、又は最外層に設けられた層（接着層ではない）を加熱処理によって溶かし、加圧により接着する。また、第２のシート材７７６と第３のシート材７７７の表面には接着層が設けられていてもよいし、接着層が設けられていなくてもよい。接着層は、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、エポキシ樹脂系接着剤、樹脂添加剤等の接着剤を含む層に相当する。また、封止後に内部への水分等の侵入を防ぐために封止するシート材にシリカコートを行うことが好ましく、例えば、接着層とポリエステル等のフィルムとシリカコートを積層させたシート材を利用することができる。
【０１１４】
また、第２のシート材７７６、第３のシート材７７７として、静電気等を防止する帯電防止対策を施したフィルム（以下、帯電防止フィルムと記す）を用いることもできる。帯電防止フィルムとしては、帯電防止可能な材料を樹脂中に分散させたフィルム、及び帯電防止可能な材料が貼り付けられたフィルム等が挙げられる。帯電防止可能な材料が設けられたフィルムは、片面に帯電防止可能な材料を設けたフィルムであってもよいし、両面に帯電防止可能な材料を設けたフィルムであってもよい。さらに、片面に帯電防止可能な材料が設けられたフィルムは、帯電防止可能な材料が設けられた面をフィルムの内側になるように層に貼り付けてもよいし、フィルムの外側になるように貼り付けてもよい。なお、帯電防止可能な材料はフィルムの全面、あるいは一部に設けてあればよい。ここでの帯電防止可能な材料としては、金属、インジウムと錫の酸化物（ＩＴＯ）、両性界面活性剤や陽イオン性界面活性剤や非イオン性界面活性剤等の界面活性剤を用いることができる。また、他にも帯電防止材料として、側鎖にカルボキシル基および４級アンモニウム塩基をもつ架橋性共重合体高分子を含む樹脂材料等を用いることができる。これらの材料をフィルムに貼り付けたり、練り込んだり、塗布したりすることによって帯電防止フィルムとすることができる。帯電防止フィルムで封止を行うことによって、商品として取り扱う際に、外部からの静電気等によって半導体素子に悪影響が及ぶことを抑制することができる。
【０１１５】
なお、本実施の形態は、上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。つまり、上記実施の形態で示した材料や形成方法は、本実施の形態でも利用することができるし、本実施の形態で示した材料や形成方法は上記実施の形態でも利用することができる。
【０１１６】
（実施の形態６）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した方法を用いて作製した半導体装置を非接触でデータの送受信が可能であるＲＦＩＤタグとして利用した場合の一実施形態に関して図１１を用いて説明する。
【０１１７】
ＲＦＩＤタグ２２０は、非接触でデータを交信する機能を有し、電源回路２１１、クロック発生回路２１２、データ復調／変調回路２１３、他の回路を制御する制御回路２１４、インターフェース回路２１５、メモリ２１６、データバス２１７、アンテナ（アンテナコイル）２１８を有する（図１１（Ａ））。
【０１１８】
電源回路２１１は、アンテナ２１８から入力された交流信号を基に、半導体装置の内部の各回路に供給する各種電源を生成する回路である。クロック発生回路２１２は、アンテナ２１８から入力された交流信号を基に、半導体装置内の各回路に供給する各種クロック信号を生成する回路である。データ復調／変調回路２１３は、リーダ／ライタ２１９と交信するデータを復調／変調する機能を有する。制御回路２１４は、メモリ２１６を制御する機能を有する。アンテナ２１８は、電磁界或いは電波の送受信を行う機能を有する。リーダ／ライタ２１９は、半導体装置との交信、制御及びそのデータに関する処理を制御する。なお、ＲＦＩＤタグは上記構成に制約されず、例えば、電源電圧のリミッタ回路や暗号処理専用ハードウエアといった他の要素を追加した構成であってもよい。
【０１１９】
また、ＲＦＩＤタグは、各回路への電源電圧の供給を電源（バッテリ）を搭載せず電波により行うタイプとしてもよいし、各回路への電源電圧の供給をアンテナの代わりに電源（バッテリ）を搭載させて行うタイプとしてもよいし、電波と電源により電源電圧を供給するタイプとしてもよい。
【０１２０】
本発明の半導体装置をＲＦＩＤタグ等に利用した場合、非接触で通信を行う点、複数読取りが可能である点、データの書き込みが可能である点、様々な形状に加工可能である点、選択する周波数によっては、指向性が広く、認識範囲が広い点等の利点を有する。ＲＦＩＤタグは、非接触による無線通信で人や物の個々の情報を識別可能なＩＣタグ、ラベル加工を施して目標物への貼り付けを可能としたラベル、イベントやアミューズメント向けのリストバンド等に適用することができる。また、ＲＦＩＤタグを樹脂材料により成型加工してもよいし、無線通信を阻害する金属に直接固定してもよい。さらに、ＲＦＩＤタグは、入退室管理システムや精算システムといった、システムの運用に活用することができる。
【０１２１】
次に、本発明の半導体装置をＲＦＩＤタグとして実際に使用するときの一形態について説明する。表示部３２１を含む携帯端末の側面には、リーダ／ライタ３２０が設けられ、品物３２２の側面にはＲＦＩＤタグ３２３が設けられる（図１１（Ｂ））。品物３２２が含むＲＦＩＤタグ３２３にリーダ／ライタ３２０をかざすと、表示部３２１に品物の原材料や原産地、生産工程ごとの検査結果や流通過程の履歴等、更に商品の説明等の商品に関する情報が表示される。また、商品３２６をベルトコンベアにより搬送する際に、リーダ／ライタ３２４と、商品３２６に設けられたＲＦＩＤタグ３２５を用いて、該商品３２６の検品を行うことができる（図１１（Ｃ））。このように、システムにＲＦＩＤタグを活用することで、情報の取得を簡単に行うことができ、高機能化と高付加価値化を実現する。
【０１２２】
また、上述した非接触データの入出力が可能である半導体装置における信号の伝送方式は、電磁結合方式、電磁誘導方式またはマイクロ波方式等を用いることができる。伝送方式は、実施者が使用用途を考慮して適宜選択すればよく、伝送方式に伴って最適なアンテナを設ければよい。
【０１２３】
例えば、半導体装置における信号の伝送方式として、電磁結合方式または電磁誘導方式（例えば１３．５６ＭＨｚ帯）を適用する場合には、磁界密度の変化による電磁誘導を利用するため、アンテナとして機能する導電膜を輪状（例えば、ループアンテナ）、らせん状（例えば、スパイラルアンテナ）に形成する。
【０１２４】
また、半導体装置における信号の伝送方式として、マイクロ波方式（例えば、ＵＨＦ帯（８６０〜９６０ＭＨｚ帯）、２．４５ＧＨｚ帯等）を適用する場合には、信号の伝送に用いる電磁波の波長を考慮してアンテナとして機能する導電層の長さ等の形状を適宜設定すればよく、例えば、アンテナとして機能する導電膜を線状（例えば、ダイポールアンテナ）、平坦な形状（例えば、パッチアンテナ）またはリボン型の形状等に形成することができる。また、アンテナとして機能する導電膜の形状は線状に限られず、電磁波の波長を考慮して曲線状や蛇行形状またはこれらを組み合わせた形状で設けてもよい。なお、アンテナとして機能する導電膜をどのような形状に設けた場合であっても、上記実施の形態で示したように、素子群を貼り合わせて設ける際に素子群に加わる圧力をモニタリングして素子群に過度の圧力が加わらないように制御することにより素子群の破損等を防止することができる。
【０１２５】
なお、本実施の形態は、上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【０１２６】
（実施の形態７）
本発明の半導体装置の用途は広範にわたるが、例えば、電子機器に用いることができる。電子機器として、例えばテレビ受像器、コンピュータ、携帯電話をはじめとする携帯情報端末、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ナビゲーションシステム等に利用することができる。本発明の半導体装置を携帯電話に適用した場合に関して図１２を用いて説明する。
【０１２７】
携帯電話は、筐体２７００、２７０６、パネル２７０１、ハウジング２７０２、プリント配線基板２７０３、操作ボタン２７０４、バッテリ２７０５とを有する。パネル２７０１はハウジング２７０２に脱着自在に組み込まれ、ハウジング２７０２はプリント配線基板２７０３に嵌着される。ハウジング２７０２はパネル２７０１が組み込まれる電子機器に合わせて、形状や寸法が適宜変更される。プリント配線基板２７０３には、パッケージングされた複数の半導体装置が実装されており、このうちの１つとして、本発明の半導体装置を用いることができる。プリント配線基板２７０３に実装される複数の半導体装置は、コントローラ、中央処理ユニット（ＣＰＵ、Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、メモリ、電源回路、音声処理回路、送受信回路等のいずれかの機能を有する。
【０１２８】
パネル２７０１は、接続フィルム２７０８を介して、プリント配線基板２７０３と合わせて設けられる。上記のパネル２７０１、ハウジング２７０２、プリント配線基板２７０３は、操作ボタン２７０４やバッテリ２７０５と共に、筐体２７００、２７０６の内部に収納される。パネル２７０１が含む画素領域２７０９は、筐体２７００に設けられた開口窓から視認できるように配置されている。
【０１２９】
本発明の半導体装置は、小型、薄型、軽量であることを特徴としており、上記特徴により、電子機器の筐体２７００、２７０６内部の限られた空間を有効に利用することができる。
【０１３０】
また、本発明の半導体装置はＲＦＩＤタグとしても利用可能であり、例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、証書類、無記名債券類、包装用容器類、書籍類、記録媒体、身の回り品、乗物類、食品類、衣類、保健用品類、生活用品類、薬品類及び電子機器等に設けて使用することができる。これらの例に関して図１３を用いて説明する。
【０１３１】
紙幣、硬貨とは、市場に流通する金銭であり、特定の地域で貨幣と同じように通用するもの（金券）、記念コイン等を含む。有価証券類とは、小切手、証券、約束手形等を指す（図１３（Ａ））。証書類とは、運転免許証、住民票等を指す（図１３（Ｂ））。無記名債券類とは、切手、おこめ券、各種ギフト券等を指す（図１３（Ｃ））。包装用容器類とは、お弁当等の包装紙、ペットボトル等を指す（図１３（Ｄ））。書籍類とは、書物、本等を指す（図１３（Ｅ））。記録媒体とは、ＤＶＤソフト、ビデオテープ等を指す（図１３（Ｆ））。乗物類とは、自転車等の車両、船舶等を指す（図１３（Ｇ））。身の回り品とは、鞄、眼鏡等を指す（図１３（Ｈ））。食品類とは、食料品、飲料等を指す。衣類とは、衣服、履物等を指す。保健用品類とは、医療器具、健康器具等を指す。生活用品類とは、家具、照明器具等を指す。薬品類とは、医薬品、農薬等を指す。電子機器とは、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置（テレビ受像機、薄型テレビ受像機）、携帯電話等を指す。
【０１３２】
紙幣、硬貨、有価証券類、証書類、無記名債券類等にＲＦＩＤタグを設けることにより、偽造を防止することができる。また、包装用容器類、書籍類、記録媒体等、身の回り品、食品類、生活用品類、電子機器等にＲＦＩＤタグを設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。乗物類、保健用品類、薬品類等にＲＦＩＤタグを設けることにより、偽造や盗難の防止、薬品類ならば、薬の服用の間違いを防止することができる。ＲＦＩＤタグの設け方としては、物品の表面に貼ったり、物品に埋め込んだりして設ける。例えば、本ならば紙に埋め込んだり、有機樹脂からなるパッケージなら当該有機樹脂に埋め込んだりするとよい。
【０１３３】
このように、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等にＲＦＩＤタグを設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。また乗物類にＲＦＩＤタグを設けることにより、偽造や盗難を防止することができる。また、動物等の生き物に埋め込むことによって、個々の生き物の識別を容易に行うことができる。例えば、家畜等の生き物にＲＦＩＤタグを埋め込むことによって、生まれた年や性別または種類等を容易に識別することが可能となる。
【０１３４】
以上のように、本発明の半導体装置は物品あればどのようなものにでも設けて使用することができる。なお、本実施の形態は、上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【実施例１】
【０１３５】
本実施例では、上記実施の形態で示した半導体装置について、当該半導体装置が含む電源回路と遅延回路の構成と、その動作の計算結果について、図１４、図１５を参照して説明する。
【０１３６】
本発明の半導体装置は、少なくとも電源回路４３０と遅延回路４４３を有する（図１４）。
【０１３７】
電源回路４３０は、受信した搬送波（図１５（Ａ））を整流して平滑化した信号（図１５（Ｂ））を生成する整流回路と、整流回路が生成した信号を保持するための容量素子を有する。整流回路が生成した信号は、遅延回路４４３に供給される。
【０１３８】
遅延回路４４３は、交流電源４３１、容量素子４３２、Ｎ型トランジスタ４３３、４３４、容量素子４３５、インバータ４３６、４３７、抵抗素子４３８、容量素子４３９、インバータ４４０、４４１、容量素子４４２を有する。容量素子４３２、４３５、４３９、４４２や抵抗素子４３８は、導電膜、半導体膜、リンやボロン等の不純物がドーピングされた半導体膜等から構成される。
【０１３９】
遅延回路４４３は、電源回路４３０から入力される信号（図１５（Ｂ））を用いてリセット信号（図１５（Ｃ））を生成し、なおかつ、生成したリセット信号を各回路に供給する。遅延回路４４３が生成するリセット信号は、書き込み動作または読み込み動作の間に、回路４４４に供給する信号である。また、リセット信号が供給される回路４４４とは、半導体装置が含む各回路であり、例えば、クロック信号生成回路、補正回路、判定回路、コントローラ回路、符号化回路等である。
【０１４０】
遅延回路４４３のリセット信号の生成が早すぎると、各回路に対する電源の供給が不安定となり、各回路がリセット動作を行わない場合がある。一方、遅延回路４４３のリセット信号の生成が遅すぎると、各回路はリセット動作を行わずに次の動作を開始してしまう場合がある。このように、遅延回路４４３が所望のタイミングでリセット信号を生成しない場合、各回路が正常に機能しない場合があるため、遅延回路４４３は所望のタイミングでリセット信号を生成する必要がある。
【０１４１】
遅延回路４４３のリセット信号の生成のタイミングは、遅延回路４４３内の抵抗値と容量値にも依存する。より具体的には、抵抗素子４３８の抵抗値と、容量素子４３９の容量値に依存する。そこで、本発明は、抵抗素子４３８の抵抗値と容量素子４３９の値を最適化することにより、リセット信号を所望のタイミングで生成する。
【０１４２】
より詳しくは、リセット信号の生成のタイミングが早すぎるという不具合があったため、抵抗素子４３８の抵抗値を１００ｋΩから４００ｋΩに最適化する。その結果、搬送波が半導体装置に入力されてから、リセット信号の生成までの時間がｍ秒であった（ｍ＞０、図１５（Ｃ）の１点鎖線の波形参照）ところを、ｎ秒（ｎ＞０、図１５（Ｃ）の点線の波形参照））にまで遅延することができた。このように、リセット信号の生成のタイミングを遅延させて、各回路に所望のタイミングでリセット信号を供給することにより、半導体装置を正常に動作させることができた。
【０１４３】
なお、本実施例は、上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図２】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図３】本発明の連続成膜装置を示す図。
【図４】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図５】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図６】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図７】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図８】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図９】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図１０】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図１１】本発明の半導体装置の使用形態を説明する図。
【図１２】本発明の半導体装置の使用形態を説明する図。
【図１３】本発明の半導体装置の使用形態を説明する図。
【図１４】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図１５】計算結果を示す図。
【符号の説明】
【０１４５】
１０  基板
１１  金属膜
１２  金属酸化膜
１３  絶縁膜
１４  ＴＦＴ層
１５  絶縁膜
１６  開口部
１７  第１のシート材
１８  第２のシート材
１９  剥離層
２２  金属酸化膜
７０  チャンバー
７１  支持台
７２  熱源体
７３  断熱材
３０  素子形成層
３１  金属酸化膜
１１１  第１のチャンバー
１１２  第２のチャンバー
１１３  第３のチャンバー
１１４  第４のチャンバー
１１０  ロードロック室
１１５  ロードロック室
１２０  共通室
１２１  ロボットアーム
１２８  カセット
１２９  カセット
１２２  ゲート弁
１２３  ゲート弁
１２４  ゲート弁
１２５  ゲート弁
１２６  ゲート弁
１２７  ゲート弁
１４２  カセット
１４３  カセット
１４４  ロードロック室
１４６  ロードロック室
１４５  チャンバー
１５０  共通室
１４７  ゲート弁
１４８  ゲート弁
１４９  ゲート弁
１５１  ロボットアーム
【図１】
2006186347.tif 000003
【図２】
2006186347.tif 000004
【図３】
2006186347.tif 000005
【図４】
2006186347.tif 000006
【図５】
2006186347.tif 000007
【図６】
2006186347.tif 000008
【図７】
2006186347.tif 000009
【図８】
2006186347.tif 000010
【図９】
2006186347.tif 000011
【図１０】
2006186347.tif 000012
【図１１】
2006186347.tif 000013
【図１２】
2006186347.tif 000014
【図１３】
2006186347.tif 000015
【図１４】
2006186347.tif 000016
【図１５】
2006186347.tif 000017