(57)【要約】【課題】隣接する導電層の間隔を制御することが可能な導電層を有する基板の形成方法を提供する。また、導電層の幅や厚みの制御が可能で、特に、幅が細く且つ厚みのある導電層を有する基板の形成方法を提供する。また、アンテナのインダクタンスのバラツキが少なく、起電力の高い導電層を有する基板の作製方法を提供することを課題とする。また、歩留まり高く半導体装置を作製する方法を提供することを課題とする。【解決手段】基板上に無機絶縁層を形成し、前記無機絶縁層上に所望の形状を有する有機樹脂層を形成し、前記無機絶縁層の第１の露出部に導電性粒子を有する組成物の塗れ性が低い層を形成し、前記有機樹脂層を除去した後、前記無機絶縁層の第２の露出部上に導電性粒子を有する組成物を塗布し焼成して、導電層を形成することを特徴とする導電層を有する基板の作製方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に導電性粒子を有する組成物の接触角がθである無機絶縁層を形成し、前記無機絶縁層上に所望の形状を有する有機樹脂層を形成し、前記無機絶縁層の第１の露出部に、導電性粒子を有する組成物の接触角が前記θより３０度以上大きい層を形成し、前記有機樹脂層を除去した後、前記無機絶縁層の第２の露出部上に、導電性粒子を有する組成物を塗布し焼成して、導電層を形成することを特徴とする導電層を有する基板の作製方法。
【請求項２】
基板上に導電性粒子を有する組成物の接触角がθである有機樹脂層を形成し、前記有機樹脂層上に所望の形状を有する無機絶縁層を形成し、前記無機絶縁層の表面に、導電性粒子を有する組成物の接触角が前記θより３０度以上大きい層を形成した後、前記有機樹脂層上に導電性粒子を有する組成物を塗布し焼成して、導電層を形成することを特徴とする導電層を有する基板の作製方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、前記導電性粒子を有する組成物を、液滴吐出法により塗布することを特徴とする導電層を有する基板の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、前記導電性粒子を有する組成物を、印刷法により塗布することを特徴とする導電層を有する基板の作製方法。
【請求項５】
請求項４において、前記印刷法は、スクリーン印刷、オフセット印刷、凸版印刷、又はグラビア印刷であることを特徴とする導電層を有する基板の作製方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、導電性粒子を有する組成物の接触角が前記θより３０度以上大きい層を、液滴吐出法、塗布法等を用いて形成することを特徴とする導電層を有する基板の作製方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、前記無機絶縁層表面に、アルキル基、フルオロアルキル基、またはフッ化炭素鎖を有する化合物を化学吸着させて前記導電性粒子を有する組成物の接触角が前記θより３０度以上大きい層を形成することを特徴とする導電層を有する基板の作製方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、前記導電層はアンテナであることを特徴とする導電層を有する基板の作製方法。
【請求項９】
基板上に半導体素子を形成し、前記半導体素子を覆い、前記半導体素子のソース領域又はドレイン領域に接続する導電層の一部を露出し、且つ導電性粒子を有する組成物の接触角がθである無機絶縁層を形成し、前記無機絶縁層及び露出された前記導電層上に所望の形状を有する有機樹脂層を形成し、前記無機絶縁層の露出部に導電性粒子を有する組成物の接触角が前記θより３０度以上大きい層を形成し、前記有機樹脂層を除去した後、前記無機絶縁層上に導電性粒子を有する組成物を塗布し焼成して、導電層を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１０】
基板上に半導体素子を形成し、前記半導体素子を覆い、且つ導電性粒子を有する組成物の接触角がθである感光性樹脂層を形成し、前記感光性樹脂層上に所望の形状を有する無機絶縁層を形成し、前記無機絶縁層の表面の露出部に導電性粒子を有する組成物の接触角が前記θより３０度以上大きい層を形成した後、前記感光性樹脂層の一部を露光し現像して、前記半導体素子のソース領域又はドレイン領域に接続する導電層の一部を露出し、前記感光性樹脂層上に導電性粒子を有する組成物を塗布し焼成して、導電層を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１１】
請求項９又は請求項１０において、前記導電性粒子を有する組成物を、液滴吐出法により塗布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９乃至請求項１１のいずれか一項において、前記導電性粒子を有する組成物を、印刷法により塗布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１２において、前記印刷法は、スクリーン印刷、オフセット印刷、凸版印刷、又はグラビア印刷であ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９乃至請求項１３のいずれか一項において、導電性粒子を有する組成物の接触角が前記θより３０度以上大きい層を、液滴吐出法、塗布法等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９乃至請求項１３のいずれか一項において、前記無機絶縁層表面に、アルキル基、フルオロアルキル基、またはフッ化炭素鎖を有する化合物を化学吸着させて前記導電性粒子を有する組成物の接触角が前記θより３０度以上大きい層を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１６】
請求項９乃至請求項１５のいずれか一項において、前記導電層はアンテナであ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、無線チップ、無線タグ、無線ＩＣ、ＲＦＩＤタグ、ＩＣタグなどの、無線によるデータを双方向で送受信をするための半導体装置のアンテナや配線などの導電層を備えた基板及びその作製方法に関する。また、本発明は、無線にてデータを双方向で送受信するためのアンテナを有する半導体装置の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線タグ、ＩＣタグ、非接触型のＩＣカードのように、データを無線で送受信する機能を持ったＩＣの開発が盛んに進められている。ＩＣタグ、非接触型のＩＣカードには、無線でデータを送受信するためのアンテナが必要になる。アンテナは、埋込巻線を埋め込む手法、印刷法、導電性薄膜をエッチングする方法、メッキ方式等の手法により形成されている。また、印刷法は、スループットが高いことから、広く用いられている。
【０００３】
また、アンテナがリーダライタで共振したときに発生する起電力は、アンテナのコイルの巻数、面積、コイルとリーダライタとの間で送受信される電磁波の周波数等に依存する。このとき起電力が高い時の周波数を共振周波数といい、共振周波数は、コイルのインダクタンス、容量に依存する。また、コイルのインダクタンスは、コイルの大きさ、形状、巻き数、隣接するコイル間の距離など、コイルの形態に依存するが、特にコイルの長さに比例し、隣接するコイル間の距離に反比例する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、スクリーン印刷によって導電性ペーストを用いた印刷を基板上に行なう場合、マスクの開口部を充填する導電性ペーストは、マスクの開口部から広がり、はみ出てしまう。このマスク開口部からの導電性ペーストのはみ出しが原因となり、図１６（Ａ）の導電性ペーストの断面図に示すように、導電性ペースト１６０１の外周領域（エッジ部）１６０２が小さな傾斜角（テーパー角）を有してしまう。このような導電性ペーストを焼成して形成される導電層は、隣接する部分で短絡してしまい、歩留まりが低下するという問題があった。
【０００５】
また、スクリーン印刷法においては、メッシュ状のマスクの開口部を充填する導電性ペースト同士が接して繋がり、線状のペーストとなる。このため、開口部を充填したペーストの領域１６１１と、領域１６１１に接続したペーストの領域１６１２とでは、図１６（Ｂ）導電性ペーストの上面図に示すように、隣接する導電性ペースト同士の間隔１６１３が異なる。このようなペーストを焼成してアンテナとして用いる導電層を形成すると、アンテナのインダクタンスが隣接する導電性ペースト同士の間隔が均等である場合と異なり、共振周波数の低下と、それに伴う起電力の低下が生じるという問題があった。
【０００６】
また、導電性ペーストの線幅が狭い領域１６１２では、導電性ペーストは分離されやすく、歩留まりの低下を招くという問題がある。更には、導電性ペーストの粘度によっては、導電層の膜厚が薄いため、抵抗が高くなるという問題がある。これを回避する手法として、導電性ペーストを用いた印刷を複数回行なう方法が挙げられるが、工程数が増大するとともに、隣接する導電性ペーストが繋がってしまい、後に形成される導電層の短絡の原因となる。
【０００７】
そこで本発明は、隣接する導電層の間隔を制御することが可能な導電層を有する基板の作製方法を提供する。また、導電層の幅や厚みの制御が可能で、特に、幅が細く且つ厚みのある導電層を有する基板の作製方法を提供する。また、インダクタンスのバラツキが少なく、起電力の高いアンテナとして機能する導電層を有する基板の作製方法を提供することを課題とする。また、歩留まり高く半導体装置を作製する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、基板上に導電性粒子を有する組成物の塗れ性が低い領域と、導電性粒子を有する組成物の塗れ性が高い領域とを形成し、塗れ性が高い領域に導電性粒子を有する組成物を塗布し焼成して、導電層を形成することを要旨とする。
【０００９】
本発明の一は、基板上に導電性粒子を有する組成物の塗れ性が低い層を形成し、塗れ性が低い層の一部に光を照射して塗れ性が高い領域を形成し、塗れ性が高い領域に導電性粒子を有する組成物を塗布し焼成して、導電層を形成することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一は、基板上に光触媒層を形成し、光触媒層上に導電性粒子を有する組成物の塗れ性が低い層を形成し、塗れ性が低い層の一部に光を照射して塗れ性が高い領域を形成し、塗れ性が高い領域に導電性粒子を有する組成物を塗布し焼成して、導電層を形成することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一は、基板上に所望の形状を有する光触媒層を形成し、所望の形状を有する光触媒層上に導電性粒子を有する組成物の塗れ性が低い層を形成し、塗れ性が低い層に光を照射して塗れ性が高い領域を形成し、塗れ性が高い領域に導電性粒子を有する組成物を塗布し焼成して、導電層を形成することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一は、基板上に無機絶縁層を形成し、無機絶縁層上に所望の形状を有する有機樹脂層を形成し、有機樹脂層に覆われない無機絶縁層の第１の露出部に導電性粒子を有する組成物の塗れ性が低い層を形成し、有機樹脂層を除去した後、導電性粒子を有する組成物の塗れ性が低い層に覆われない無機絶縁層の第２の露出部上に導電性粒子を有する組成物を塗布し焼成して、導電層を形成することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一は、基板上に有機樹脂層を形成し、有機樹脂層上に所望の形状を有する無機絶縁層を形成し、無機絶縁層の表面に、導電性粒子を有する組成物の塗れ性が低い層を形成した後、有機樹脂層上に導電性粒子を有する組成物を塗布し焼成して、導電層を形成することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の一は、基板上に導電性粒子を有する組成物の接触角がθである無機絶縁層を形成し、無機絶縁層上に所望の形状を有する有機樹脂層を形成し、無機絶縁層の第１の露出部に、導電性粒子を有する組成物の接触角がθより３０度以上大きい層を形成し、有機樹脂層を除去した後、無機絶縁層の第２の露出部上に、導電性粒子を有する組成物を塗布し焼成して、導電層を形成することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の一は、基板上に導電性粒子を有する組成物の接触角がθである有機樹脂層を形成し、有機樹脂層上に所望の形状を有する無機絶縁層を形成し、無機絶縁層の表面に、導電性粒子を有する組成物の接触角がθより３０度以上大きい層を形成した後、有機樹脂層上に導電性粒子を有する組成物を塗布し焼成して、導電層を形成することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の一は、基板上に半導体素子を形成し、半導体素子を覆い且つ半導体素子のソース領域又はドレイン領域に接続する導電層の一部を露出する絶縁層を形成し、絶縁層及び露出された導電層上に、導電性粒子を有する組成物の塗れ性が低い領域、及び導電性粒子を有する組成物の塗れ性が高い領域を形成し、塗れ性が高い領域に導電性粒子を有する組成物を塗布し焼成して、導電層を形成することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の一は、基板上に半導体素子を形成し、半導体素子を覆い且つ半導体素子のソース領域又はドレイン領域に接続する導電層の一部を露出する絶縁層を形成し、絶縁層及び露出された導電層上に、導電性粒子を有する組成物の塗れ性が低い層を形成し、塗れ性が低い層の一部に光を照射して、導電性粒子を有する組成物の塗れ性が高い領域を形成し、塗れ性が高い領域に導電性粒子を有する組成物を塗布し焼成して、導電層を形成することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の一は、基板上に半導体素子を形成し、半導体素子を覆い且つ半導体素子のソース領域又はドレイン領域に接続する導電層の一部を露出する無機絶縁層を形成し、無機絶縁層及び露出された導電層上に所望の形状を有する有機樹脂層を形成し、有機樹脂層に覆われない無機絶縁層の露出部に導電性粒子を有する組成物の塗れ性が低い層を形成し、有機樹脂層を除去した後導電性粒子を有する組成物の塗れ性が低い層に覆われていない無機絶縁層上に導電性粒子を有する組成物を塗布し焼成して、導電層を形成することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の一は、基板上に半導体素子を形成し、半導体素子を覆う感光性樹脂層を形成し、感光性樹脂層上に所望の形状を有する無機絶縁層を形成し、無機絶縁層の表面の露出部に導電性粒子を有する組成物の塗れ性が低い層を形成した後、感光性樹脂層の一部を露光し現像して、半導体素子のソース領域又はドレイン領域に接続する導電層の一部を露出し、有機樹脂層上に導電性粒子を有する組成物を塗布し焼成して、導電層を形成することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の一は、基板上に半導体素子を形成し、半導体素子を覆い、半導体素子のソース領域又はドレイン領域に接続する導電層の一部を露出し、且つ導電性粒子を有する組成物の接触角がθである無機絶縁層を形成し、無機絶縁層及び露出された導電層上に所望の形状を有する有機樹脂層を形成し、無機絶縁層の露出部に導電性粒子を有する組成物の接触角がθより３０度以上大きい層を形成し、有機樹脂層を除去した後、無機絶縁層上に導電性粒子を有する組成物を塗布し焼成して、導電層を形成することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の一は、基板上に半導体素子を形成し、半導体素子を覆い、且つ導電性粒子を有する組成物の接触角がθである感光性樹脂層を形成し、感光性樹脂層上に所望の形状を有する無機絶縁層を形成し、無機絶縁層の表面の露出部に導電性粒子を有する組成物接触角がθより３０度以上大きい層を形成した後、感光性樹脂層の一部を露光し現像して、半導体素子のソース領域又はドレイン領域に接続する導電層の一部を露出し、感光性樹脂層上に導電性粒子を有する組成物を塗布し焼成して、導電層を形成することを特徴とする。
【００２２】
導電性粒子を有する組成物は、スクリーン印刷、オフセット印刷、凸版印刷、又はグラビア印刷等の印刷法、若しくは液滴吐出法により塗布することが好ましい。また、導電層の代表例として、配線やアンテナなどがあげられる。
【００２３】
また、導電性粒子を有する組成物の塗れ性が低い層を、液滴吐出法、塗布法、若しくは無機絶縁層表面に、アルキル基、フルオロアルキル基、またはフッ化炭素鎖を有する化合物を化学吸着させて形成する。
【００２４】
また、導電性粒子を有する組成物の接触角が上記θより３０度以上大きい層を、液滴吐出法、塗布法、若しくは前記無機絶縁層表面に、アルキル基、フルオロアルキル基、またはフッ化炭素鎖を有する化合物を化学吸着させて形成する。
【００２５】
また、本発明の一は、基板と、基板上に形成される光触媒層と、光触媒層上に形成される導電層とを有することを特徴とする導電層を有する基板である。
【００２６】
なお、光触媒層の平面形状と、導電層の平面形状とは、異なっていても良い。この場合、導電層の形状と同様のフォトマスクを用いてぬれ性の低い光触媒層が露光され、ぬれ性の低い領域及び高い領域が形成され、ぬれ性の高い領域に導電層が形成される。また、光触媒層及び導電層は、基板の一部上に形成され、且つ同一の平面形状を有してもよい。なお、導電層の代表例として、配線やアンテナなどがあげられる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明において、導電層を形成する領域の外縁に塗れ性が低い領域を形成するため、当該領域において導電性ペーストが塗れ広がらず、マスクの開口部から導電性ペーストがはみ出ることによって導電層の外周部のテーパー角が小さくなることを抑制することが可能である。このため、導電層の膜厚が均一となる。また、導電性ペーストは、塗れ性が高い領域内を塗れ広がるため、幅や間隔が均一となる。これと同時に、導電層の線幅及び間隔も均一となる。この結果、当該導電層をアンテナに用いることで、インダクタンスのばらつきの少ないアンテナを形成することが出来る。また、起電力の高いアンテナを形成することができる。さらには、特性のバラツキの少ない半導体装置を作製することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、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、本実施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、実施形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２９】
（実施形態１）
本実施形態では、基板上にフォトマスクを用いて塗れ性の異なる領域を形成し、塗れ性が高い領域に導電層を形成する工程について、図１を用いて説明する。ここでは、導電層の代表例として、アンテナを用いて説明する。
【００３０】
図１（Ｂ）、（Ｄ）、及び（Ｆ）は、アンテナを有する基板の斜視図であり、”Ａ”−”Ｂ”における断面図を図１（Ａ）、（Ｃ）、及び（Ｅ）に示す。
【００３１】
基板１００上に、無機絶縁層１０１を形成し、無機絶縁層１０１上に塗れ性が低い層１０２を形成する（図１（Ａ）及び（Ｂ）参照）。
【００３２】
基板１００としては、ガラス基板、石英基板、アルミナなどのセラミックス等の絶縁物質で形成される基板、プラスチック基板、シリコンウェハ、金属板等を用いることができる。
【００３３】
プラスチック基板の代表例としては、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ポリプロピレン、ポリプロピレンサルファイド、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、またはポリフタールアミド、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリイミドからなるプラスチック基板、直径数ｎｍの無機粒子が分散された有機材料で形成される基板等が挙げられる。また、基板１００は可とう性を有するものでもよい。ここでは、基板１００としてポリカーボネートを用いる。
【００３４】
無機絶縁層１０１としては、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）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などを、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法等の手法により形成する。ここでは、無機絶縁層１０１として、スパッタリング法により酸化珪素を有する層を形成する。
【００３５】
塗れ性が低い層１０２としては、後に塗布される導電性粒子を含む組成物に対して塗れ性が低い層を形成する。塗れ性が低い層１０２は、アルキル基、またはフルオロアルキル基、フッ化炭素鎖を有する化合物を用いて形成しても良い。
【００３６】
また、塗れ性が低い層の組成物の一例として、フッ化炭素鎖を有する有機樹脂（フッ素系樹脂）を用いることができる。フッ素系樹脂として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ；四フッ化エチレン樹脂）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ；四フッ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂）、パーフルオロエチレンプロペンコーポリマー（ＰＦＥＰ；四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂）、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ；四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ；フッ化ビニリデン樹脂）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ；三フッ化塩化エチレン樹脂）、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー（ＥＣＴＦＥ；三フッ化塩化エチレン−エチレン共重合樹脂）、ポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロジオキソールコポリマー（ＴＦＥ−ＰＤＤ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ；フッ化ビニル樹脂）等を用いることができる。
【００３７】
また、塗れ性が低い層１０２を形成する化合物の一例としては、Ｒｎ−Ｓｉ−Ｘ（４−ｎ）（ｎ＝１、２、３）の化学式で表される有機シランが挙げられる。ここで、Ｒは、フルオロアルキル基やアルキル基などの比較的不活性な基を含む物である。また、Ｘはハロゲン、メトキシ基、エトキシ基又はアセトキシ基など、基質表面の水酸基あるいは吸着水と縮合反応により結合可能な加水分解基からなる。
【００３８】
また、有機シランの一例として、Ｒにフルオロアルキル基を有するフルオロアルキルシラン（以下、ＦＡＳという）を用いることができる。ＦＡＳのＲは、（ＣＦ３）（ＣＦ２）ｘ（ＣＨ２）ｙ（ｘ：０以上１０以下の整数、ｙ：０以上４以下の整数）で表される構造を持ち、複数個のＲ又はＸがＳｉに結合している場合には、Ｒ又はＸはそれぞれすべて同じでも良いし、異なっていてもよい。代表的なＦＡＳとしては、ヘプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリクロロシラン、トリデカフルオロテトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等のフルオロアルキルシラン（ＦＡＳ）が挙げられる。
【００３９】
また、有機シランの一例として、Ｒにアルキル基を有するアルコキシシランを用いることができる。アルコキシシランとしては、炭素数２〜３０のアルコキシシランが好ましい。代表的には、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン（ＯＤＳ）、エイコシルトリエトキシシラン、トリアコンチルトリエトキシシランがあげられる。なお、長鎖アルキル基を有するシラン化合物は、特に塗れ性を低下させることが可能であり好ましい。
【００４０】
塗れ性が低い層１０２を形成する化合物の溶媒としては、ｎーペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−デカン、ジシクロペンタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、デュレン、インデン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、スクワランなどの炭化水素系溶媒又はテトラヒドロフランなどを用いる。
【００４１】
上記材料を用いて塗れ性が低い層１０２を形成する場合、上記材料を、液滴吐出法、塗布法等を用いて形成する。また、上記材料を無機絶縁層１０１表面に化学吸着させて形成しても良い。化学吸着させることで、単分子層を形成することができる。
【００４２】
塗れ性が低い層１０２を単分子層で形成すると、後に塗れ性が低い層の一部を分解するとき、短時間で分解することが可能である。また、厚さが均一であるため、むらなく塗れ性が低い層を分解することが可能である。単分子層の形成方法としては、有機シランを有する密閉容器内に基板を設置することで絶縁層表面に有機シランを化学吸着させた後、アルコールで洗浄することで単分子層となり、塗れ性が低い層を形成することが可能である。また、有機シランを有する溶液中に基板を浸漬することで、絶縁層表面に有機シランが化学吸着して単分子層となり、塗れ性が低い層を形成することが可能である。
【００４３】
ここでは、塗れ性が低い層１０２は、ＦＡＳ試薬を含む密閉容器に基板を封入し、１１０℃で５分以上加熱して、ＦＡＳを絶縁層表面に吸着させて形成する。
【００４４】
また、絶縁層を形成し、該表面にフッ素プラズマを照射して塗れ性の低い表面を形成することができる。また、フッ素樹脂で形成される誘電体が設けられた電極を用意し、空気、酸素又は窒素を用いてプラズマ発生させて、絶縁層表面をプラズマ処理して塗れ性が低い層を形成することができる。フッ素系樹脂を誘電体として用いると、絶縁層表面の官能基がフッ素置換され、表面改質が行われ、塗れ性が低下する。
【００４５】
上記絶縁層の材料として、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）のような水溶性樹脂をＨ２Ｏ等の溶媒に混合した材料を用いることができる。また、ＰＶＡと他の水溶性樹脂を組み合わせて使用してもよい。また、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリアミド（ナイロン）、フラン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、レジスト等の有機樹脂などを用いることができる。
【００４６】
次に、塗れ性が低い層１０２に、フォトマスク１０３を用いて光１０４を照射する。光のエネルギーにより塗れ性が低い層１０２の一部が露光され、物質の結合が解離され、塗れ性が高い領域１１２が形成される（図１（Ｃ）及び（Ｄ）参照）。このとき、塗れ性が高い領域１１２は、後に形成されるアンテナの形状と同じである。また、光１０４が照射されなかった領域には、塗れ性が低い領域が残存する。残存した塗れ性が低い領域を、塗れ性が低い領域１１１と示す。
【００４７】
ここでは、ＦＡＳの結合の一部を分解する光１０４として、紫外線を照射する。なお、塗れ性が低い層１０２とフォトマスク１０３との間に酸素を充填することが好ましい。酸素に紫外線を照射ことにより、オゾンが発生し、ＦＡＳの結合をより分解しやすくすることができる。ここで、光の照射源であるランプとフォトマスクとの間には、窒素を充填することが好ましい。窒素を充填した場合、紫外線は窒素には吸収されないのでフォトマスク１０３及び塗れ性の低い層１０２に充分な強度を有する紫外線を照射することが可能である。
【００４８】
塗れ性が高い領域は、塗れ性が低い領域と比較して導電性粒子を有する組成物の塗れ性が相対的に高い領域のことである。また、導電性粒子を有する組成物の相対的な接触角に関し、塗れ性が高い領域は、導電性粒子を有する組成物の接触角が小さい領域であり、塗れ性が低い領域は、導電性粒子を有する組成物の接触角が大きい領域である。
【００４９】
また、塗れ性が低い領域の表面における表面エネルギーは相対的に小さい。一方、塗れ性の高い領域の表面における表面エネルギーは、相対的に大きい。
【００５０】
接触角が大きい領域の表面では、組成物は広がらず、はじかれる。一方、接触角が小さい領域の表面では、組成物は広がる。本発明においては、塗れ性が高い領域における導電性粒子を有する組成物の接触角（θ１と示す。）と、塗れ性が低い領域における導電性粒子を有する組成物の接触角（θ２と示す。）との差は、３０度以上、好ましくは４０度以上、１７０度以下であることが望ましい。即ち、θ２は、θ１より３０度以上、好ましくは４０度以上で大きく、１７０度以下より小さいことが望ましい。
【００５１】
次に、塗れ性が高い領域１１２に、導電性粒子を有する組成物（以下、導電性ペーストと示す。）を塗布又は吐出、乾燥、焼成して導電層１２１を形成する（図１（Ｅ）及び（Ｆ）。）。
【００５２】
導電性ペーストとしては、径が数ｎｍ〜数μｍの導電体粒子を溶媒に溶解又は分散させたものを用いる。導電性粒子としては、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＢａのいずれか一つ以上の元素粒子、ハロゲン化銀の微粒子、又は前記元素の分散性ナノ粒子を用いることができる。また、上記導電性粒子には、ＳｉまたはＧｅが含まれていても良い。また、これらの材料からなる導電層を積層して第１の導電層１２１を形成することができる。また、導電性ペーストに含まれる有機樹脂は、金属粒子のバインダー、溶媒、分散剤、及び被覆剤として機能する有機樹脂から選ばれた一つ又は複数を用いることができる。代表的には、エポキシ樹脂、珪素樹脂（シリコーン）等の有機樹脂が挙げられる。
【００５３】
導電性ペーストは、スクリーン（孔版）印刷、オフセット（平版）印刷、凸版印刷やグラビア（凹版）印刷等の印刷法又は液滴吐出法等を適宜用いて、塗れ性が高い領域１１２に塗布する。
【００５４】
なお、導電層は、導電性粒子が３次元に不規則に重なり合って形成されている。即ち、３次元凝集体粒子で構成されている。このため、表面は微細な凹凸を有する。また、導電性ペーストの加熱温度及びその時間により、導電性粒子が溶融しその後固化してより大きな粒径を有する導電性粒子を形成する。このときの集合体の大きさは、導電性ペーストの加熱温度及びその時間により増大するため、表面の高低差が大きい層となる。なお、導電性粒子が溶融した領域は、多結晶構造となる場合もある。
【００５５】
また、加熱温度、雰囲気、時間により導電層には、有機樹脂で形成されるバインダーが残存する。
【００５６】
ここでは、スクリーン印刷法により塗れ性が高い領域１１２に導電性ペーストを印刷する。また、導電性ペーストとして、径が数ｎｍ〜数十ｎｍの銀粒子を有する組成物を用いる。
【００５７】
導電性ペーストの塗布又は吐出領域の外縁には、塗れ性が低い領域１１１が形成されているため、導電性ペーストが塗れ広がらず、マスクの開口部から導電性ペーストがはみ出ることにより導電層の外周部のテーパーが小さくならないため、導電層の膜厚が均一となる。また、導電性ペーストは、塗れ性が高い領域内を塗れ広がるため、均一な幅となり、隣接する導電層間の短絡を防止することができる。これと同時に、導電層の間隔も均一となる。この結果、起電力の高いアンテナとして機能する導電層を形成することができる。
【００５８】
なお、本発明のアンテナとしては、ループ状の磁界型アンテナ、ダイポール状やモノポール状やパッチ状の電界型アンテナ等を適宜適応することができる。磁界型アンテナは、アンテナの抵抗、インダクタンス、容量、及び周波数にそれぞれ適切な値を用いて設計することが可能である。また、電界型アンテナは、アンテナの長さを１／２λや１／４λ（λは電磁波の波長を示す。）等適宜選択して設計することができる。また、直線偏波、円偏波等を適宜選択して設計することが可能である。
【００５９】
また、導電性ペーストを液滴吐出法で吐出する場合、低粘度のペーストを用いる。このため、導電層の膜厚が薄いので、ペーストを複数回吐出し焼成することが好ましい。この場合も、塗れ性の低い領域が導電層外縁に形成されるため、導電性ペーストが塗れ広がることはない。この結果、膜厚が厚く抵抗の低いアンテナを形成することが可能である。
【００６０】
（実施形態２）
本実施形態では、実施形態１と比較して、より効果的に導電層形成領域を形成する工程について、図２を用いて説明する。ここでは、光触媒層を用いて効果的に塗れ性が低い層を露光することを特徴とする。
【００６１】
基板１００上に光触媒層２０１を形成し、光触媒層２０１上に塗れ性が低い層１０２を形成する（図２（Ａ）参照）。
【００６２】
光触媒層２０１としては、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）などのチタン酸塩（ＭＴｉＯ３）、タンタル酸塩（ＭＴａＯ３）、ニオブ酸塩（Ｍ４Ｎｂ６Ｏ１７）（いずれもＭは金属元素）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、タンタル酸カリウム（ＫＴａＯ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化タングステン（ＷＯ３）などを用いて形成する。
【００６３】
光触媒層２０１は、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、蒸着法、ゾルゲル法、逆相ミセル法、電気泳動法、スピンコーティング法、液滴吐出法、プラズマスプレー法等を用いて形成する。
【００６４】
ここでは、光触媒層２０１として、ゾルゲル法により酸化チタンを用いてを形成する。
【００６５】
次に、フォトマスク１０３を用いて塗れ性が低い層１０２に光１０４を照射して、塗れ性が低い層１０２の一部を露光して、塗れ性が低い層と比較して塗れ性が高い領域１１２を形成する（図２（Ｂ）参照）。
【００６６】
光触媒層２０１は、一定のエネルギーを有する光が照射されると活性化し、光触媒層２０１に接する塗れ性が低い層を分解する。このため、比較的短時間で塗れ性が低い層１０２を分解し、塗れ性が高い領域１１２を形成することができる。
【００６７】
光触媒層２０１の活性化に必要な光のエネルギーは、光触媒層を構成する物質に依存するが、代表的に、光触媒層が酸化チタンの場合は、紫外光（波長４００ｎｍ以下、好ましくは３８０ｎｍ以下）で活性化し、硫化カドミウムは、可視光で活性化する。ここでは、紫外光を照射する。
【００６８】
次に、塗れ性が高い領域１１２に、導電性ペーストを印刷法または液滴吐出法により塗布し、乾燥焼成して導電層１２１を形成する。塗れ性が高い領域１１２の間には塗れ性が低い領域１１１が形成され、塗れ性が低い領域１１１で導電性ペーストがはじかれる。このため、所定の線幅を有し、且つ隣接する導電層の間隔が均一な導電層を形成することができる。（図２（Ｃ）参照）
【００６９】
以上の工程により、導電層を有する基板を形成することができる。
【００７０】
（実施形態３）
本実施形態では、フォトマスクを用いずとも、塗れ性が低い層を露光することを特徴とする。
【００７１】
基板１００上に無機絶縁層１０１を形成し、無機絶縁層１０１上に所望の形状を有する光触媒層３０１を形成する（図３（Ａ）参照）。次に、光触媒層３０１及び無機絶縁層１０１上に塗れ性が低い層３０２を形成する（図３（Ｂ）参照）。ここでは、光触媒層３０１は後に形成する導電層と同じ形状を有する。
【００７２】
次に、光触媒層３０１を活性化する光１０４を照射し、光触媒層を活性化させる。この結果、光触媒層に接する塗れ性が低い層３０２が選択的に反応し、塗れ性が低い層の物質が分解され、塗れ性が高い領域３０４が形成される。ここでは、塗れ性が高い領域３０４では、光触媒層３０１が露出しているが、この構造に限定されず、光触媒層３０１上に塗れ性が高い層が形成されていても良い。また、塗れ性が低い層において光触媒層３０１に接していない領域は、光触媒層の触媒作用を受けないため残存する。残存した塗れ性が低い層を、塗れ性が低い領域３０３と示す（図３（Ｃ）参照）。
【００７３】
次に、塗れ性が高い領域３０４に、導電性ペーストを塗布し、乾燥、焼成して導電層３１１を形成する（図３（Ｄ）参照）。なお、導電性ペーストとして実施形態１で示す導電性ペーストを適宜用いることが可能である。
【００７４】
以上の工程により、導電層を有する基板を形成することができる。
【００７５】
（実施形態４）
本実施形態では、有機樹脂で形成されるマスクを用いて選択的に塗れ性が低い領域を形成することを特徴とする。
【００７６】
基板１００上に無機絶縁層１０１を形成し、無機絶縁層１０１上に所望の形状を有する有機樹脂層４０２を形成する。ここでは、有機樹脂層４０２は後に形成する導電層と同じ形状を有する（図４（Ａ）参照）。
【００７７】
有機樹脂層４０２は、後にアンテナを形成する領域に液滴吐出法や印刷法により上記有機樹脂層の材料を塗布した後、焼成して形成する。また、塗布法を用いて全面に有機樹脂層の材料を塗布し焼成した後、アンテナを形成する領域に有機樹脂層４０２が残存するようにエッチングしてもよい。
【００７８】
次に、無機絶縁層１０１上に塗れ性が低い層４０３を形成する。ここでは、無機絶縁層１０１及び有機樹脂層４０２上に塗れ性の低い層４０３をフッ素系樹脂やアルキル樹脂で形成する。このときの、有機樹脂層４０２を形成する組成物としては、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリエーテル、フラン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ノボラック樹脂、メラミン樹脂、珪素樹脂（シリコーン）等の有機樹脂を用いることができる。なお、有機樹脂層４０２は、感光性を有する有機樹脂で形成することが出来る。この場合、有機樹脂層は、所定の形状に露光・現像して形成することができる。
【００７９】
一方、塗れ性が低い層を有機シランで形成する場合、有機樹脂層４０２の表面が水酸基を有すると、有機樹脂層４０２上にも塗れ性の低い層が形成される。表面に水酸基を有する有機樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ノボラック樹脂等があげられる。
【００８０】
また、表面に水酸基を有しない有機樹脂でも、有機樹脂層表面を大気下でプラズマ処理することで、表面に水酸基を形成することが可能である。このため、大気下でプラズマ処理を行うことで、水酸基を有しないポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、ポリエステル、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール、ポリエーテル、フラン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、珪素樹脂（シリコーン）等の有機樹脂上に、塗れ性が低い層を形成することが可能である。
【００８１】
なお、表面に水酸基を有さない有機樹脂で有機樹脂層４０２を形成すると、有機樹脂層４０２上には塗れ性の低い層が形成されず、無機絶縁層１０１上にのみ形成される。この場合、選択的に塗れ性が低い層を形成することができる。
【００８２】
ここでは、無機絶縁層１０１を酸化珪素膜で形成し、有機樹脂層４０２をエポキシ樹脂で形成し、塗れ性が低い層４０３をＦＡＳで形成する。このため、塗れ性の低い層４０３は、無機絶縁層１０１及び有機樹脂層４０２表面に形成される（図４（Ｂ）参照）。
【００８３】
次に、有機樹脂層４０２を除去し、塗れ性が高い領域１１２を形成する。有機樹脂層４０２は、剥離液等を用いてウエットエッチングする。このとき、有機樹脂層４０２上以外の部分の塗れ性が低い層４０３を除去せず、有機樹脂層及びその上の部分の塗れ性が低い層４０３を選択的に除去する剥離液を選択する（図４（Ｃ）参照）。
【００８４】
次に、塗れ性が高い領域１１２に、導電性ペーストを塗布又は吐出し、その後乾燥、焼成して導電層１２１を形成する（図４（Ｄ）参照）。
【００８５】
以上の工程により、導電層を有する基板を形成することができる。
【００８６】
（実施形態５）
本実施形態では、無機絶縁層上に選択的に塗れ性が低い領域を形成することを特徴とする。
【００８７】
基板１００上に有機樹脂層５０１を形成し、有機樹脂層５０１上に所望の形状を有する無機絶縁層５０２を形成する。ここでは、無機絶縁層５０２は後に導電層が形成されない領域に形成する（図５（Ａ）参照）。
【００８８】
後の工程で無機絶縁層５０２上に選択的に塗れ性が低い層を形成するため、有機樹脂層５０１は、水酸基を有しない有機樹脂、代表的には、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、ポリエステル、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール、ポリエーテル、フラン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、珪素樹脂（シリコーン）等で形成することが可能である。また、有機樹脂層５０１は、液滴吐出法や印刷法、塗布法等用いて、基板上に有機樹脂層の材料を塗布し、焼成して形成することができる。ここでは、有機樹脂層５０１をポリイミドを用いて形成する。
【００８９】
無機絶縁層５０２としては、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）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などを、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法等の手法により形成したのち、エッチングして形成することができる。また、液滴吐出法や印刷法でシロキサンポリマーを吐出又は塗布し焼成して形成することができる。
【００９０】
次に、無機絶縁層５０２上に塗れ性が低い層５０３を形成する（図５（Ｂ）参照）。塗れ性が低い層は、有機シランで形成することが好ましい。有機シランの加水分解基が、無機絶縁層表面の水酸基又は吸着水と反応し、選択的に無機絶縁層５０２の表面に塗れ性の低い層５０３を形成することができるためである。また、有機樹脂層５０１において、無機絶縁層５０２に覆われず露出している領域は、塗れ性が高い領域５０４となる。
【００９１】
次に、塗れ性が高い領域５０４に、導電性ペーストを塗布又は吐出、乾燥、焼成して導電層１２１を形成する。
【００９２】
以上の工程により、導電層を有する基板を形成することができる。
【００９３】
（実施形態６）
本実施形態では、アンテナを有する半導体装置の作製方法について、図７を用いて説明する。ここでは、アンテナの形成方法として、実施形態１を用いて説明する。基板７００上に複数のトランジスタを有する層が設けられている。これらのＴＦＴは、ｐチャネル型ＴＦＴ、ｎチャネル型ＴＦＴ等を適宜組み合わせて構成することが可能である。ここでは、ＴＦＴをｎチャネル型ＴＦＴで示す。
【００９４】
ＴＦＴ７０１、７０２は、基板７００上に形成された絶縁層７０３上に設けられている。ＴＦＴは、半導体領域、ゲート絶縁膜７１６ａ、７１６ｂ、ゲート電極７１７ａ、７１７ｂ、ゲート電極の側壁に設けられたサイドウォール７１８ａ、７１８ｂで構成される。半導体層は、ソース領域及びドレイン領域７１９ａ、７１９ｂ、低濃度不純物領域７２０ａ、７２０ｂ、チャネル形成領域７２１ａ、７２１ｂで構成される。また、低濃度不純物領域７２０ａ、７２０ｂは、サイドウォール７１８ａ、７１８ｂに覆われている。また、ＴＦＴ７０１、７０２を覆う絶縁層７２２が形成されている。絶縁層７２２は、パッシベーション膜として機能し、外部からの不純物、代表的にはアルカリ金属等の汚染物質をブロックする効果があり、ＴＦＴが汚染されることがなく、高い信頼性を有するＴＦＴ７０１、７０２を提供することができる。なお、パッシベーション膜としては、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜又は酸化窒化珪素膜等が挙げられる。
【００９５】
なお、ＴＦＴ７０１、７０２の半導体層は、非晶質半導体、微結晶半導体、多結晶半導体、有機半導体等のいずれの半導体を活性層として用いてもよいが、良好な特性のトランジスタを得るために、金属元素を触媒として結晶化した半導体層、レーザ照射法により結晶化した半導体層を用いるとよい。また、プラズマＣＶＤ法により、ＳｉＨ４とＦ２ガス、ＳｉＨ４とＨ２ガス（Ａｒガス）を用いて形成した半導体層や、前記半導体層にレーザ照射を行ったものを半導体層として用いるとよい。
【００９６】
また、ＴＦＴ７０１、７０２は、２００度から６００度の温度（好適には３５０度から５５０度）で結晶化した結晶質半導体層（低温ポリシリコン層）や、６００度以上の温度で結晶化した結晶質半導体層（高温ポリシリコン層）を用いることができる。なお、基板上に高温ポリシリコン層を作成する場合は、ガラス基板では熱に脆弱な場合があるので、石英基板を使用するとよい。ＴＦＴ７０１、７０２の半導体層（特にチャネル形成領域）には、１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〜１×１０２２ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度、好適には１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〜５×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度で、水素又はハロゲン元素を添加するとよい。
【００９７】
また、ＴＦＴ７０１、７０２の半導体層の厚さは、２０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは４０ｎｍ〜１７０ｎｍ、さらに好ましくは４５ｎｍ〜５５ｎｍ、１４５ｎｍ〜１５５ｎｍ、さらに好ましくは５０ｎｍ、１５０ｎｍとするとよい。そうすると、折り曲げても、クラックが生じにくいＴＦＴ７０１、７０２を提供することができる。
【００９８】
また、ＴＦＴ７０１、７０２の半導体層を構成する結晶は、キャリアの流れる方向（チャネル長方向）と平行に延びる結晶粒界を有するように形成するとよい。また、ＴＦＴ７０１、７０２のＳ値（サブスレッショルド値）は０．３５Ｖ／ｄｅｃ以下（好ましくは０．０９〜０．２５Ｖ／ｄｅｃ）、移動度１０ｃｍ２／Ｖｓ以上の特性を有するとよい。また、ＴＦＴ７０１、７０２において、リングオシレータレベルで１ＭＨｚ以上、好適には１０ＭＨｚ以上（３〜５Ｖにて）の特性を有する。又は、ゲートあたりの周波数特性を１００ｋＨｚ以上、好適には１ＭＨｚ以上（３〜５Ｖにて）を有する。このような半導体層は、連続発振レーザ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ  Ｌａｓｅｒ、ＣＷレーザと略記する）や、１０ＭＨｚ以上、好ましくは６０〜１００ＭＨｚで動作するパルスレーザを半導体層に照射して形成することが可能である。
【００９９】
低濃度不純物領域やソース領域及びドレイン領域には、ｐ型又はｎ型の導電型を付与する元素が添加されている。ここでは、ソース領域及びドレイン領域７１９ａ、７１９ｂ及び低濃度不純物領域７２０ａ、７２０ｂには、ｎ型の導電型を付与する不純物元素を、イオン注入法やイオンドープ法で自己整合的に添加して形成することができる。
【０１００】
なお、ここでは、ＴＦＴ７０１、７０２が低濃度不純物領域７２０ａ、７２０ｂやサイドウォール７１８ａ、７１８ｂを有する構成を示すが、本発明はこの構成に制約されない。必要がなければ低濃度不純物領域やサイドウォールは設けなくてもよい。
【０１０１】
また、半導体層として、有機半導体材料を適宜用いることができる。代表例としては、骨格が共役二重結合から構成されるπ電子共役系の高分子材料が望ましい。代表的には、ポリチオフェン、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリチオフェン誘導体、ペンタセン等の可溶性の高分子材料を用いることができる。
【０１０２】
その他にも、可溶性の前駆体を成膜した後で処理することにより半導体層を形成することができる。なお、このような前駆体を経由する有機半導体材料としては、ポリチエニレンビニレン、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）、ポリアセチレン、ポリアセチレン誘導体、ポリアリレンビニレンなどがある。
【０１０３】
前駆体を有機半導体に変換する際には、加熱処理だけではなく塩化水素ガスなどの反応触媒を添加することがなされる。また、これらの可溶性有機半導体材料を溶解させる代表的な溶媒としては、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、アニソール、クロロホルム、ジクロロメタン、γブチルラクトン、ブチルセルソルブ、シクロヘキサン、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）、シクロヘキサノン、２−ブタノン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）または、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）などを適用することができる。
【０１０４】
また、ＴＦＴ７０１、７０２と、パッシベーション膜として機能する絶縁層７２２を覆うように、絶縁層７２３が設けられており、これらの絶縁層７２３は、表面を平坦化するために設けられている。ソース配線又はドレイン配線として機能する導電層７２４ａ、７２４ｂは、ソース領域及びドレイン領域７１９ａ、７１９ｂに接し、絶縁層７２２、７２３に設けられた開口部を充填する。
【０１０５】
また、導電層７２４ａ、７２４ｂを覆うように、絶縁層７２６、７２７が設けられている。これらの絶縁層７２６、７２７は、表面を平坦化する目的と、ＴＦＴ７０１、７０２及び導電層７２４ａ、７２４ｂを保護する目的で設けられている。
【０１０６】
絶縁層７２６、７２７は一部開口部が設けられ、導電層７２４ａを露出している。また、絶縁層７２６、７２７とその開口部や導電層７２４ａの露出部には、塗れ性が低い層７２８が形成される。ここでは、塗れ性が低い層７２８としては、実施形態１に示す塗れ性が低い層１０２と同様の物質を適宜用いることができる。
【０１０７】
次に、塗れ性が低い層７２８に、フォトマスク１０３を用いて光１０４を照射する。光により塗れ性が低い層７２８の一部が露光され、物質の結合が解離され、塗れ性が高い領域７３２が形成される。また、光１０４が照射されなかった領域は、塗れ性が低い層が残存する。残存した塗れ性が低い層を、塗れ性が低い領域７３１と示す（図７（Ｂ）参照）。
【０１０８】
次に、塗れ性が高い領域７３２に、導電性ペーストを塗布又は吐出、乾燥、焼成して導電層７４１を形成する。導電性ペーストは実施形態１に示す導電性ペーストの組成物及び形成方法を適宜用いることができる。以上の工程により、ＴＦＴに接続するアンテナとして機能する導電層７４１を形成することができる（図７（Ｃ）参照）。また、アンテナを有する半導体装置を作製することができる。
【０１０９】
（実施形態７）
本実施形態では、アンテナを有する半導体装置の作製方法の一形態について、図８を用いて説明する。ここでは、アンテナの形成方法として、実施形態４を用いて説明する。
【０１１０】
実施形態６と同様に基板７００上にＴＦＴ７０１、７０２を形成する。ＴＦＴの導電層７２４ａ、７２４ｂ上に絶縁層７２６、８０１を形成する。また、絶縁層７２６、８０１に一部開口部を形成し、導電層７２４ａを露出する。
【０１１１】
次に、後にアンテナを形成する領域に有機樹脂層８０２を形成する（図８（Ａ）参照）。有機樹脂層としては、実施形態４に示す有機樹脂層４０２の物質及び形成方法を適宜用いることができる。
【０１１２】
次に、塗れ性が低い層８１１を形成する。ここでは、塗れ性が低い層８１１としては、実施形態１に示す塗れ性が低い層１０２と同様の材料を適宜用いることができる。ここでは、有機樹脂層８０２としてポリイミドを用いて形成する。このため、無機絶縁層が露出している領域に選択的に塗れ性が低い層８１１を形成することができる（図８（Ｂ）参照）。
【０１１３】
次に、有機樹脂層８０２を除去して、塗れ性が高い領域８１２を形成する（図８（Ｃ）参照）。
【０１１４】
次に、塗れ性が高い領域８１２に、導電性ペーストを塗布又は吐出、乾燥、焼成して導電層７４１を形成する。以上の工程により、ＴＦＴに接続するアンテナとして機能する導電層７４１を形成することができる（図８（Ｄ）参照）。また、アンテナを有する半導体装置を作製することができる。
【０１１５】
（実施形態８）
本実施形態では、アンテナを有する半導体装置の作製方法の一形態について、図９を用いて説明する。ここでは、アンテナの形成方法として、実施形態５を用いて説明する。
【０１１６】
実施形態６と同様に基板７００上にＴＦＴ７０１、７０２を形成する。ＴＦＴの導電層７２４ａ、７２４ｂ上に絶縁層７２６、有機樹脂層９０１を形成する。また、有機樹脂層９０１上に無機絶縁層９０２を形成する。無機絶縁層９０２は、アンテナが形成されない領域に形成する（図９（Ａ）参照）。
【０１１７】
有機樹脂層９０１の材料は、ポジ型又はネガ型の感光性樹脂を用いる。ここでは、ポジ型感光性樹脂を用いる。
【０１１８】
また、無機絶縁層９０２の物質及び形成方法は、実施形態５の無機絶縁層５０２と同様のものを適宜用いることができる。
【０１１９】
次に、無機絶縁層９０２上に塗れ性が低い層９１１を形成する。ここでは、塗れ性が低い層９１１としては、実施形態１に示す塗れ性が低い層１０２と同様の物質を適宜用いることができる。また、塗れ性が低い層９１１を形成する材料は、有機樹脂層上には塗布されないものを適宜選択する。このため、無機絶縁層表面にのみ、選択的に塗れ性が低い層９１１を形成することができる。また、有機樹脂層の露出部は塗れ性が高い領域９１２となる（図９（Ｂ）参照）
【０１２０】
次に、有機樹脂層９０１の一部にフォトマスク１０３を用いて光９１３を照射して、有機樹脂層９０１の一部を露光する。次に、現像して、有機樹脂層の一部に開口部９２１を形成し、導電層７２４ａを露出する（図９（Ｃ）参照）。なお、有機樹脂層９０１を感光する光の波長と、塗れ性の低い層の物質の一部を分解する光の波長は異なるため、塗れ性の低い層は残存する。
【０１２１】
次に、塗れ性が高い領域９１２に、導電性ペーストを塗布又は吐出、乾燥、焼成して導電層７４１を形成する。以上の工程により、ＴＦＴに接続するアンテナとして機能する導電層７４１を形成することができる（図９（Ｄ）参照）。また、アンテナを有する半導体装置を作製することができる。
（実施形態９）
本実施形態では、実施形態１乃至実施形態５で作製した導電層を有する基板を用いて形成された無線チップに代表される半導体装置について図６及び図７を用いて説明する。ここでは、導電層は、アンテナとして機能する。
【０１２２】
本発明の半導体装置は、複数の回路が集積された構成を有し、複数の電界効果トランジスタを有する層５３０が形成されている。また、実施形態１乃至実施形態５の何れかの工程により、アンテナが基板上に形成されている。ここでは、実施形態１で形成されるアンテナを有する基板５３１を示す（図６（Ａ）参照）。複数の電界効果トランジスタを含む層５３０は様々な複数のＴＦＴを有する。
【０１２３】
まず、複数の電界効果トランジスタを含む層５３０の断面構造について説明する。単結晶半導体基板５００上には、ゲート絶縁層５０８、５０９が形成される。ゲート絶縁層上には、ゲート電極５０６、５０７が形成され、ゲート電極５０６、５０７及びゲート絶縁層５０８、５０９の側壁には、サイドウォール５１０〜５１３が形成される。
【０１２４】
ここでは、単結晶半導体基板５００としては、ｐ型シリコン基板を用いる。ゲート絶縁層５０８、５０９はｐ型シリコン基板を熱酸化して形成する。ゲート電極は、ＣＶＤ法により多結晶シリコン層を形成する。サイドウォール５１０〜５１３は、全面に絶縁層を形成後、異方性エッチングにより、ゲート電極５０６、５０７の側壁に絶縁層を残存させることにより形成したものである。
【０１２５】
また、ソース領域及びドレイン領域５１４〜５１７には、ｎ型の導電型を付与する不純物元素が添加されている。また、低濃度不純物領域５１８〜５２１には、ｎ型の導電型を付与する不純物元素が添加されている。これらのソース領域及びドレイン領域５１４〜５１７及び低濃度不純物領域５１８〜５２１は、イオン注入法やイオンドープ法で自己整合的に形成された領域であってもよい。また、各不純物領域は、素子分離領域５０６ａ〜５０６ｃで分離されている。
【０１２６】
単結晶半導体基板５００上に、絶縁層５２２が設けられており、この絶縁層５２２は、表面を平坦化するために設けられている。ソース配線及びドレイン配線として機能する導電層５４１〜５４４は、ソース領域及びドレイン領域５１４〜５１７に接し、絶縁層５２２に設けられたコンタクトホールを充填する。そして、導電層５４１〜５４４を覆うように、絶縁層５４５が設けられている。絶縁層５４５は、ＦＥＴを保護する目的で設けられている。なお、絶縁層５４５は一部開口部が設けられ、導電層５４１が露出される。
【０１２７】
なお、ここでは、ｎチャネル型ＦＥＴが低濃度不純物領域５１８〜５２１やサイドウォール５１０〜５１３を有する構成を示すが、本発明はこの構成に制約されない。必要がなければ低濃度不純物領域やサイドウォールは設けなくてもよい。また、本実施形態の回路は、ｎチャネル型ＦＥＴで構成されているがこれに限られず、ｎチャネル型ＦＥＴ及びｐチャネル型ＦＥＴで構成しても良い。
【０１２８】
導電層１２１を有する基板５３１には、導電層の接続端子１２１ａが形成されている。
【０１２９】
導電層を有する基板５３１と、複数の電界効果トランジスタを含む層５３０とが、異方性導電接着剤５５２で接着されている。また、異方性導電接着剤５５２には、導電性粒子５５１が分散されており、当該導電性粒子を介して導電層の接続端子１２１ａと、ｎチャネル型ＦＥＴのソース電極又はドレイン電極として機能する導電層５４１とが接続されている。
【０１３０】
異方性導電接着剤の代表例としては、分散した導電性粒子５５１（粒径が、数ｎｍ〜数十μｍ、好ましくは３〜７μｍ程度）を含有する接着性樹脂であり、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。また、導電性粒子５５１は、金、銀、銅、パラジウム、又は白金から選ばれた一元素、若しくは複数の元素で形成してもよい。また、それぞれこれらの元素のいずれかで形成される複数の層からなる多層構造を有する粒子でも良い。更には、樹脂で形成された粒子の表面に、金、銀、銅、パラジウム、又は白金から選ばれた一元素、若しくは複数の元素を有する薄膜が形成された導電性粒子を用いてもよい。
【０１３１】
次に、単結晶半導体基板を用いて形成される回路の代わりに、ガラス基板上に形成されるＴＦＴを用いて回路を形成し、アンテナとＴＦＴをＴＦＴの裏側にて接続する例を、図１７を用いて説明する。ここで、ＴＦＴの裏側とは、ＴＦＴから見て絶縁層７０３側のことをいう。より具体的にはＴＦＴとアンテナとはＴＦＴから見て絶縁層７０３の裏側の面にて配線を介して接続する。
【０１３２】
図７（Ａ）に示すような、基板７００上に設けられたＴＦＴ７０１、７０２、絶縁層７２２、７２３、導電層７２４ａ、７２４ｂを有する層７３０上に基体７５１を設ける。次に、基板７００からＴＦＴ７０１、７０２、絶縁層７２２、７２３、導電層７２４ａ、７２４ｂを有する層７３０を剥離する。次に、剥離した面に実施形態１乃至実施形態５で示される導電層１２１を有する基板５３１を、異方性導電接着剤５６２で貼りあわせることが可能である（図１７（Ａ）参照）。
【０１３３】
なお、ここでは、ＴＦＴ７０１のソース配線又はドレイン配線として機能する導電層７２４ａにおいて、絶縁層７２３、７２２、７０３の開口部を充填する領域７２４ｃを有する。このため、絶縁層７０３表面に導電層が露出するため、裏面にてアンテナとして機能する導電層とＴＦＴ７０１が接続することが可能である。絶縁層７２３、７２２、７０３の開口部は、絶縁層７２３、７２２をエッチングしてソース領域及びドレイン領域７１９ａ、７１９ｂ及び絶縁層７０３を露出した後、絶縁層７０３の露出部をエッチングすることで、形成することができる。
【０１３４】
基体７５１としては、実施形態１で示される基板１００やフィルムを用いることが可能である。フィルムとしては、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及び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。
【０１３５】
また、フィルム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等の接着剤を含む層に相当する。シート材にシリカコートを用いることが好ましく、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。
【０１３６】
基板７００からＴＦＴ７０１、７０２を有する層を剥離する方法としては、（１）基板７００に、耐熱性を有する基板を用い、当該基板７００と絶縁層７０３との間に金属酸化膜を設け、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化して、基板７００から当該ＴＦＴ７０１、７０２を有する層を剥離する方法、（２）基板７００と絶縁層７０３との間に、水素を含む非晶質珪素膜を設け、レーザ光を照射、またはガス・溶液でのエッチングにより当該非晶質珪素膜を除去することで、基板７００から当該ＴＦＴ７０１、７０２を有する層を剥離する方法、（３）ＴＦＴ７０１、７０２を有する層が形成された基板７００を機械的に削除、又は溶液やＣｌＦ３等のガスによるエッチングで除去することで、基板７００から当該ＴＦＴ７０１、７０２を有する層を切り離す方法、（４）基板７００に耐熱性を有する基板を用い、基板７００と絶縁層７０３の間に剥離層及び金属酸化膜を設け、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化し、剥離層の一部を溶液やＣｌＦ３等のガスによるエッチングで除去した後、脆弱化された金属酸化膜を用いて物理的に基板７００から当該ＴＦＴ７０１、７０２を有する層を剥離する方法、（５）基板７００に、耐熱性を有する基板を用い、当該基板７００と絶縁層７０３との間に剥離層及び金属酸化膜を設け、絶縁層７０３上にＴＦＴ７０１、７０２、絶縁層７２２、７２３、導電層７２４ａ、７２４ｂを形成すると共に金属酸化膜を脆弱化し、絶縁層７２２、７２３の一部にレーザ光を照射して、開口部（剥離層の一部を露出する開口部）を形成した後、基体７５１を絶縁層７２３及び導電層７２４ａ、７２４ｂの露出部に貼り付け、脆弱化された金属酸化膜を用いて物理的に基板７００からＴＦＴ７０１、７０２を有する層を剥離する方法等を用いればよい。
【０１３７】
異方性導電接着剤５６２は、異方性導電接着剤５５２と同様に導電性粒子５６１が分散された接着剤である。ＴＦＴ７０１、７０２を有する層と、導電層を有する基板５３１とを圧着することで、これらを接着することが可能であり、且つソース電極又はドレイン電極の露出している領域７２４ｃと導電層の接続端子１２１ａとを、導電性粒子５６１を介して電気的に接続することが可能である。
【０１３８】
更には、ＴＦＴ７０１、７０２を有する層の裏側と共に、表側にアンテナを有する基板５８１を、異方性導電接着剤５７２を用いて貼り合せてもよい（図１７（Ｂ）参照）。代表的には、ＴＦＴ７０２のソース電極又はドレイン電極７２４ｂの一部を露出させ、アンテナを有する基板５８１上に形成された導電層の接続端子１２１ａと異方性導伝粒子５７１で電気的に接続させることが可能である。
【０１３９】
上記のように、剥離したＴＦＴ７０１、７０２を有する層を、フレキシブル基板やフィルムに貼り合わせると、厚さが薄く、軽く、落下しても割れにくい半導体装置を提供することができる。また、フレキシブル基板は可撓性を有するため、曲面や異形の形状の表面上に貼り合わせることが可能となり、多種多様の用途が実現する。また、基板７００を再利用すれば、安価な半導体装置の提供が可能である。
【０１４０】
また、複数のアンテナを有する場合、一つのアンテナが破損しても、他のアンテナで外部装置から供給される電磁波を受信することが可能であるため、耐久性を向上させることが可能である。また、複数のアンテナの通信する周波数帯が異なる場合、複数の周波数帯を受信することが可能であるため、リーダライタの選択幅が広がる。
【０１４１】
以上の構成により、無線チップなどの半導体装置が作製される。
【実施例１】
【０１４２】
本実施例では、半導体装置の作製方法に関して図面を参照して説明する。ここでは、実施形態７で示した半導体装置の作製方法を用いるが、各実施形態に示される半導体装置にそれぞれ、本実施例を適宜適応することが可能である。
【０１４３】
図１０（Ａ）に示すように、基板１１００の一表面に、第１の絶縁層１１０１、剥離層１１０２ａ、１１０２ｂを形成する。
【０１４４】
基板１１００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層を形成したもの等を用いる。上記基板１１００には大きさや形状に制約がないため、例えば、基板１１００として、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。
【０１４５】
また、基板１１００上に設けられる複数のトランジスタを有する層は、後に基板１１００上から剥離される。従って、基板１１００を再利用して、当該基板１１００上に新たに複数のトランジスタを有する層を形成してもよい。この結果、コストを削減することができる。なお、再利用する基板１１００には、石英基板を用いることが好ましい。
【０１４６】
剥離層１１０２ａ、１１０２ｂは、基板１１００の一表面に絶縁層を形成した後、フォトリソグラフィ法により形成されたレジストマスクを用いて選択的にエッチングして形成する。剥離層１１０２ａ、１１０２ｂ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）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、珪素（Ｓｉ）から選択された元素、又は前記元素を主成分とする合金材料、又は前記元素を主成分とする化合物材料からなる層を、単層で、又は積層して形成する。珪素を含む層の結晶構造は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれの場合でもよい。
【０１４７】
剥離層１１０２ａ、１１０２ｂが単層構造の場合、好ましくは、タングステン層、モリブデン層、又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。又は、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、又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。
【０１４８】
剥離層１１０２ａ、１１０２ｂが積層構造の場合、好ましくは、１層目としてタングステン層、モリブデン層、又はタングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成し、２層目として、タングステン、モリブデン又はタングステンとモリブデンの混合物の酸化物、窒化物、酸化窒化物又は窒化酸化物を形成する。
【０１４９】
剥離層１１０２ａ、１１０２ｂとして、タングステンを含む層とタングステンの酸化物を含む層の積層構造を形成する場合、タングステンを含む層を形成し、その上層に酸化珪素を含む層を形成することで、タングステン層と酸化珪素層との界面に、タングステンの酸化物を含む層が形成されることを活用してもよい。さらには、タングステンを含む層の表面を、熱酸化処理、酸素プラズマ処理、オゾン水等の酸化力の強い溶液での処理等を行ってタングステンの酸化物を含む層を形成してもよい。これは、タングステンの窒化物、酸化窒化物及び窒化酸化物を含む層を形成する場合も同様であり、タングステンを含む層を形成後、その上層に窒化珪素層、酸化窒化珪素層、窒化酸化珪素層を形成するとよい。
【０１５０】
タングステンの酸化物は、ＷＯｘで表される。Ｘは２〜３の範囲内にあり、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）となる。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、そのエッチングレートなどを基に決めるとよい。但し、エッチングレートの最も良いものは、酸素雰囲気下で、スパッタリング法により形成するタングステンの酸化物を含む層（ＷＯｘ、０＜Ｘ＜３）である。従って、作製時間の短縮のために、剥離層として、酸素雰囲気下でスパッタリング法によりタングステンの酸化物を含む層を形成するとよい。
【０１５１】
また、上記の工程によると、基板１１００と剥離層１１０２ａ、１１０２ｂとの間に第１の絶縁層１１０１を設けているが、本発明はこの工程に制約されない。基板１１００に接するように剥離層１１０２ａ、１１０２ｂを形成してもよい。
【０１５２】
ここでは、基板１１００としてガラス基板を用い、第１の絶縁層１１０１として厚さ１００ｎｍの酸化窒化珪素層をＣＶＤ法により形成し、剥離層１１０２ａ、１１０２ｂとして、厚さ３０ｎｍのタングステン層をスパッタリング法により形成する。
【０１５３】
次に、図１０（Ｂ）に示すように、剥離層１１０２ａ、１１０２ｂを覆うように、下地となる絶縁層１１０５を形成する。絶縁層１１０５は、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法等により、珪素の酸化物又は珪素の窒化物を含む層を、単層又は積層で形成する。珪素の酸化物材料とは、珪素（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）を含む物質であり、酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等が該当する。珪素の窒化物材料とは、珪素と窒素（Ｎ）を含む物質であり、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等が該当する。下地となる絶縁層は、基板１１００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。
【０１５４】
ここでは、下地となる絶縁層１１０５として、スパッタリング法により厚さ２００ｎｍの酸化珪素層を形成する。
【０１５５】
次に、絶縁層１１０５上に、非晶質半導体層（例えば非晶質珪素を含む層）を形成する。続いて、非晶質半導体層を、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、結晶質半導体層を形成する。その後、得られた結晶質半導体層を所望の形状にエッチングして結晶質半導体層１１２７〜１１３０を形成する。
【０１５６】
結晶質半導体層１１２７〜１１３０の作製工程の具体例を挙げると、まず、プラズマＣＶＤ法を用いて、膜厚６６ｎｍの非晶質半導体層を形成する。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層上に保持させた後、非晶質半導体層に脱水素化の処理（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層を形成する。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て形成したレジストマスクを用いて選択的にエッチングして結晶質半導体層１１２７〜１１３０を形成する。
【０１５７】
なお、レーザ結晶化法で結晶質半導体層１１２７〜１１３０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。
【０１５８】
また、結晶質半導体層上に、ゲッタリングサイトとして機能する非晶質半導体層を形成するとよい。ゲッタリングサイトとなる非晶質半導体層には、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リング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、非晶質半導体層中に結晶質半導体層中の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層を除去する。そうすると、結晶質半導体層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。
【０１５９】
次に、結晶質半導体層１１２７〜１１３０を覆う第２の絶縁層を形成する。第２の絶縁層は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法により、珪素の酸化物又は珪素の窒化物を含む層を、単層又は積層して形成する。
【０１６０】
ここでは、第２の絶縁層として、酸化窒化珪素層をＣＶＤ法により形成する。
【０１６１】
次に、第２の絶縁層上に、第１の導電層と第２の導電層を積層して形成する。第１の導電層は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等により、２０〜１００ｎｍの厚さで形成する。第２の導電層は、１００〜４００ｎｍの厚さで形成する。第１の導電層と第２の導電層は、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。
【０１６２】
第１の導電層と第２の導電層との組み合わせの例を挙げると、窒化タンタル（ＴａＮ）層とタングステン（Ｗ）層、窒化タングステン（ＷＮ）層とタングステン層、窒化モリブデン（ＭｏＮ）層とモリブデン（Ｍｏ）層等が挙げられる。タングステンや窒化タンタルは、耐熱性が高いため、第１の導電層と第２の導電層を形成した後に、熱活性化を目的とした加熱処理を行うことができる。
【０１６３】
ここでは、第１の導電層として厚さ３０ｎｍのタンタル窒化物層を形成し、第２の導電層として厚さ３７０ｎｍのタングステン層を形成する。
【０１６４】
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層（ゲート電極とよぶことがある）１１０７〜１１１０を形成する。
【０１６５】
次に、結晶質半導体層１１２８〜１１３０に、イオンドープ法又はイオン注入法により、Ｎ型又はＰ型を付与する不純物元素を低濃度に添加して、Ｎ型不純物領域及びＰ型不純物領域を形成する。
【０１６６】
次に、第２の絶縁層と導電層１１０７〜１１１０を覆うように、第３の絶縁層を形成する。第３の絶縁層は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等により、珪素、珪素の酸化物又は珪素の窒化物の無機材料を含む層（無機層と表記することがある）や、有機樹脂などの有機材料を含む層（有機層と表記することがある）を、単層又は積層して形成する。
【０１６７】
ここでは、絶縁層としてＣＶＤ法により酸化窒化珪素層を形成する。
【０１６８】
次に、第３の絶縁層を、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、導電層１１０７〜１１１０の側面に接する絶縁層（以下サイドウォール絶縁層とよぶ）１１１５〜１１１８を形成する（図１０（Ｃ）参照）。サイドウォール絶縁層１１１５〜１１１８は、後にＬＤＤ領域を形成するためのドーピング用のマスクとして用いる。
【０１６９】
なお、サイドウォール絶縁層１１１５〜１１１８を形成するためのエッチング工程により、第２の絶縁層もエッチングされ、ゲート絶縁層１１１９〜１１２２が形成される。ゲート絶縁層１１１９〜１１２２は、導電層１１０７〜１１１０及びサイドウォール絶縁層１１１５〜１１１８と重なる層である。このように、第２の絶縁層がエッチングされてしまうのは、第２の絶縁層とサイドウォール絶縁層１１１５〜１１１８の材料のエッチングレートが同じであるためであり、図１０（Ｂ）ではその場合を示している。従って、第２の絶縁層とサイドウォール絶縁層１１１５〜１１１８の材料のエッチングレートが異なる場合には、サイドウォール絶縁層１１１５〜１１１８を形成するためのエッチング工程を経ても、第２の絶縁層が残存する場合がある。
【０１７０】
続いて、サイドウォール絶縁層１１１５、１１１７をマスクとして、結晶質半導体層１１２７、１１２９にｎ型の導電性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）１１２３ａ、１１２３ｃと、第２のｎ型不純物領域１１２４ａ、１１２４ｃとを形成する。
【０１７１】
また、結晶質半導体層１１２８、１１３０にｐ型の導電性を付与する不純物元素を添加して、第１のｐ型不純物領域（ＬＤＤ領域ともよぶ）１１２３ｂ、１１２３ｄと、第２のｐ型不純物領域１１２４ｂ、１１２４ｄとを形成する。
【０１７２】
第１のｎ型不純物領域１１２３ａ、１１２３ｃが含む不純物元素の濃度は、第２のｎ型不純物領域１１２４ａ、１１２４ｃの不純物元素の濃度よりも低い。また、第１のｐ型不純物領域１１２３ｂ、１１２３ｄが含む不純物元素の濃度は、第２のｐ型不純物領域１１２４ｂ、１１２４ｄの不純物元素の濃度よりも低い。
【０１７３】
なお、第１のｎ型不純物領域１１２３ａ、１１２３ｃ及び第１のｐ型不純物領域１１２３ｂ、１１２３ｄを形成するためには、ゲート電極を２層以上の積層構造とし、該ゲート電極にテーパー形状を有するように異方性エッチングを行って形成し、該ゲート電極を構成する下層の導電層をマスクとして用いる手法と、サイドウォール絶縁層をマスクとして用いる手法とがある。前者の手法を採用して形成された薄膜トランジスタの構造はＧＯＬＤ（Ｇａｔｅ  Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ  Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）構造と呼ばれる。本発明は、前者と後者のどちらの手法を用いてもよい。但し、後者のサイドウォール絶縁層をマスクとして用いる手法を用いると、ＬＤＤ領域を確実に形成することができ、また、ＬＤＤ領域の幅の制御が容易になるという利点がある。
【０１７４】
上記工程を経て、ｎ型の薄膜トランジスタ１１３１、１１３３が完成する。また、ｐ型の薄膜トランジスタ１１３２、１１３４が完成する。
【０１７５】
ｎ型の薄膜トランジスタ１１３１、１１３３は、ＬＤＤ構造を有し、第１のｎ型不純物領域（ＬＤＤ領域ともよぶ）と第２のｎ型不純物領域とチャネル形成領域を含む活性層と、ゲート絶縁層と、ゲート電極として機能する導電層とを有する。また、ｐ型の薄膜トランジスタ１１３２、１１３４は、ＬＤＤ構造を有し、第１のｐ型不純物領域（ＬＤＤ領域ともよぶ）と第２のｐ型不純物領域とチャネル形成領域を含む活性層と、ゲート絶縁層と、ゲート電極として機能する導電層とを有する。
【０１７６】
次に、薄膜トランジスタ１１３１〜１１３４を覆うように、単層又は積層で絶縁層を形成する。
【０１７７】
ここでは、薄膜トランジスタ１１３１〜１１３４を覆うように、絶縁層を２層積層して形成した場合を示し、第４の絶縁層１１４１として厚さ５０ｎｍの酸化窒化珪素を含む層を形成し、第５の絶縁層１１４２として厚さ６００ｎｍの酸化珪素を含む層を形成する。さらには、第５の絶縁層１１４２上に、さらに酸化珪素を含む絶縁層を形成してもよい。
【０１７８】
なお、絶縁層１１４１、１１４２を形成する前、又は絶縁層１１４１、１１４２のうちの１つ又は複数の薄膜を形成した後に、半導体層の結晶性の回復や半導体層に添加された不純物元素の活性化、半導体層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。
【０１７９】
次に、図１０（Ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ法により形成したレジストマスクを用いて絶縁層１１４１、１１４２を選択的にエッチングして、第２のｎ型不純物領域１１２４ａ、１１２４ｃ、第２のｐ型不純物領域１１２４ｂ、１１２４ｄを露出させるコンタクトホールを形成する。
【０１８０】
次に、コンタクトホールを充填するように、導電層を形成し、当該導電層を選択的にエッチングして、導電層１１５５〜１１６２を形成する。導電層１１５５〜１１６２は、ＴＦＴのソース配線又はドレイン配線として機能する。
【０１８１】
導電層１１５５〜１１６２は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等により、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してもよい。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。
【０１８２】
ここでは、導電層１１５５〜１１６２として、絶縁層１１４２側から順に厚さ６０ｎｍのチタン層、４０ｎｍのチタン窒化物層、５００ｎｍのアルミニウム層、６０ｎｍのチタン層、４０ｎｍのチタン窒化物層をスパッタリング法により形成する。
【０１８３】
次に、図１０（Ｄ）に示すように、導電層１１５５〜１１６２を覆うように、単層又は積層で第６の絶縁層１１６３を形成する。導電層１１５５〜１１６２を覆う絶縁層１１６３は、ここでは、無機絶縁層で形成する。無機絶縁層として、厚さ１．５μｍのシロキサンポリマーを塗布し、乾燥及び焼成を行って絶縁層１１６３を形成する。
【０１８４】
次に、薄膜トランジスタを覆う絶縁層１１４２と同様に、導電層１１５５〜１１６２を覆う絶縁層１１６３にコンタクトホールを形成し、導電層１１６４を形成する。導電層１１６４は、アンテナの一部として機能する。
【０１８５】
ここでは、導電層１１６４として、絶縁層１１４２側から順に、チタン層、チタンーアルミニウム合金層をスパッタリング法により形成する。この後、所望の形状にエッチングして導電層１１６４を形成する。
【０１８６】
次に、図１０（Ｄ）に示すように、導電層１１６４上に有機樹脂層１１６５を形成する。ここでは、有機樹脂層１１６５の材料として、液滴吐出法により導電層１１６４上にポリイミドを吐出する。当該有機樹脂層１１６５は、後に塗れ性が低い層を形成するときのマスクとして働く。
【０１８７】
次に、図１０（Ｅ）に示すように、露出している絶縁層１１６３上に塗れ性が低い層１１７１を形成する。ここでは、塗れ性が低い層１１７１としてＦＡＳを絶縁層１１６３表面に化学吸着させて形成する。
【０１８８】
次に、図１１（Ａ）に示すように、有機樹脂層１１６５を除去して、導電層１１６４を露出して、塗れ性が高い領域１１７３を形成する。
【０１８９】
次に、図１１（Ｂ）に示すように、導電層１１６４上に導電性ペーストを塗布又は吐出、乾燥、焼成して厚さ５〜４０μｍの導電層１１７４を形成する。以上の工程により、ＴＦＴに接続するアンテナとして機能する導電層１１７４を形成することができる。この後、塗れ性が低い層１１７１を酸素アッシングで除去する。
【０１９０】
この後、絶縁層１１６３及びアンテナとして機能する導電層１１７４上に、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）などの炭素を含む層、窒化珪素を含む層、窒化酸化珪素を含む層等の保護層を形成しても良い。
【０１９１】
次に、図１１（Ｃ）に示すように、絶縁層１１６３上に、絶縁層１１８１を形成する。絶縁層１１８１は、後の剥離工程での保護層として設けるため、平坦化層であることが好ましい。
【０１９２】
ここでは、絶縁層１１８１として、スクリーン印刷法により厚さ１５μｍのエポキシ樹脂層を形成する。
【０１９３】
次に、剥離層１１０２ａ、１１０２ｂが露出するように、開口部１１８２を形成する。開口部１１８２は、レーザアブレーションやフォトリソグラフィ法により絶縁層１１０５、１１４１、１１４２、１１６３、１１８１の一部を除去して形成する。
【０１９４】
ここでは、紫外線レーザから射出されるレーザビームを照射して、開口部１１８２を形成する。
【０１９５】
次に、開口部１１８２にエッチング剤を導入して、図１２（Ａ）に示すように、剥離層１１０２ａ、１１０２ｂの一部を除去する。一部エッチングされた剥離層を、残存する剥離層１１８３、１１８４と示す。エッチング剤は、ウエットエッチングであれば、フッ酸を水やフッ化アンモニウムで希釈した混液、フッ酸と硝酸の混液、フッ酸と硝酸と酢酸の混液、過酸化水素と硫酸の混液、過酸化水素とアンモニア水、過酸化水素と塩酸との混液等を用いる。また、ドライエッチングであれば、フッ素等のハロゲン系の原子や分子を含む気体を用いる。好ましくは、エッチング剤として、フッ化ハロゲン又はハロゲン化合物を含む気体又は液体を使用する。
【０１９６】
ここでは、三フッ化塩素（ＣｌＦ３）を使用して、剥離層の一部をエッチングする。一部エッチングされた剥離層を１１８３、１１８４と示す。
【０１９７】
次に、図１２（Ａ）に示すように、複数のトランジスタを有する層１１７０において絶縁層１１８１の表面と基体１１８６とを粘着剤１１８５を用いて接着させると共に、基板１０００及び残存する剥離層１１８３、１１８４を剥がす。
【０１９８】
ここでは、粘着性の低いフィルムが設けられた転置用ローラーを基体１１８６として、粘着剤１１８５を押しつけながらローラーを回転することで、絶縁層１１０５上に設けられた複数のトランジスタを有する層１１７０のみが基体１１８６に転置される。このような転置用ローラーは、シリコン系樹脂、又はフッ素系樹脂により形成することができる。
【０１９９】
このとき、基体１１８６と複数のトランジスタを有する層１１７０との接着強度は、基板１１００と絶縁層１１０５との密着強度より高くなるように設定する。そして、絶縁層１１０５上に設けられた複数のトランジスタを有する層のみを基板から剥離する。
【０２００】
次に、複数のトランジスタを有する層１１７０から基体１１８６を剥離する。
【０２０１】
次に、図１２（Ｂ）に示すように、フィルム１１９１を絶縁層１１０５に貼り付ける。フィルム１１９１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、被処理体と共に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。
【０２０２】
また、フィルム１１９１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。シート材にシリカコートを用いることが好ましく、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。
【０２０３】
ここでは、接着層とＰＥＴフィルムとシリカコートを積層させたシート材をフィルム１１９１として用いると、封止後に内部への水分等の侵入を防ぐことが可能である。
【０２０４】
次に、図１３（Ａ）に示すように、粘着剤１１８５を絶縁層１１８１から除去する。
【０２０５】
ここでは、紫外線を粘着剤１１８５に照射して粘着剤１１８５を除去する。
【０２０６】
次に、図１３（Ｂ）に示すように、フィルム１１９２を複数のトランジスタを有する層１１７０の表面及びフィルム１１９１に接着して、複数のトランジスタを有する層１１７０を封止する。フィルム１１９２も、フィルム１１９１と同様の物を適宜用いることができる。
【０２０７】
ここでは、フィルム１１９２として、接着層とＰＥＴフィルムとシリカコートを積層したシート材を用いる。
【０２０８】
その後、フィルム１１９１、１１９２の接着領域において、複数のトランジスタを有する層を個々に切断する。その結果、無線チップを形成することが可能である。
【実施例２】
【０２０９】
本実施形態の半導体装置の構成について、図１４を参照して説明する。図１４に示すように、本発明の半導体装置２０は、非接触でデータを交信する機能を有し、電源回路１１、クロック発生回路１２、データ復調・変調回路１３、他の回路を制御する制御回路１４、インターフェイス回路１５、記憶回路１６、データバス１７、アンテナ（アンテナコイル）１８、センサ２１、センサ回路２２を有する。
【０２１０】
電源回路１１は、アンテナ１８から入力された交流信号を基に、半導体装置２０の内部の各回路に供給する各種電圧を生成する回路である。クロック発生回路１２は、アンテナ１８から入力された交流信号を基に、半導体装置２０の内部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１３は、リーダライタ１９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１４は、記憶回路１６を制御する機能を有する。アンテナ１８は、電磁波の送受信を行う機能を有する。リーダライタ１９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、半導体装置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。
【０２１１】
記憶回路１６は、一対の導電層間に有機化合物層又は相変化層が挟まれた記憶素子を有することを特徴とする。なお、記憶回路１６は、一対の導電層間に有機化合物層又は相変化層が挟まれた記憶素子のみを有していてもよいし、他の構成の記憶回路を有していてもよい。他の構成の記憶回路とは、例えば、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ及びフラッシュメモリから選択される１つ又は複数に相当する。
【０２１２】
センサ２１は抵抗素子、容量結合素子、誘導結合素子、光起電力素子、光電変換素子、熱起電力素子、トランジスタ、サーミスタ、ダイオードなどの素子で形成される。センサ回路２２はインピーダンス、リアクタンス、インダクタンス、電圧又は電流の変化を検出し、アナログ／デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）して制御回路１４に信号を出力する。
【実施例３】
【０２１３】
本発明により無線チップ（無線プロセッサ、無線メモリ、無線タグともよぶ）として機能する半導体装置を形成することができる。無線チップの用途は広範にわたるが、例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類（運転免許証や住民票等、図１５（Ａ）参照）、包装用容器類（包装紙やボトル等、図１５（Ｃ）参照）、記録媒体（ＤＶＤソフトやビデオテープ等、図１５（Ｂ）参照）、乗物類（自転車等、図１５（Ｄ）参照）、身の回り品（鞄や眼鏡等）、食品類、植物類、衣類、生活用品類、電子機器等の商品や荷物の荷札（図１５（Ｅ）、図１５（Ｆ）参照）等の物品に設けて使用することができる。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（単にテレビ、テレビ受像機、テレビジョン受像機とも呼ぶ）及び携帯電話等を指す。また、上記半導体装置を、動物類、人体等に用いることができる。
【０２１４】
無線チップは、物品の表面に貼ったり、物品に埋め込んだりして、物品に固定される。例えば、本なら紙に埋め込んだり、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。紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類等に無線チップ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、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等に無線チップ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。本発明より作製することが可能な無線チップは、基板上に形成した薄膜集積回路を、剥離工程により剥離した後、カバー材に設けるため、小型、薄型、軽量であり、物品に実装しても、デザイン性を損なうことがない。更には、可とう性を有するため、瓶やパイプなど曲面を有するものにも用いることが可能である。
【０２１５】
また、本発明より形成することが可能な無線チップを、物の管理や流通のシステムに応用することで、システムの高機能化を図ることができる。例えば、荷札に設けられる無線チップに記録された情報を、ベルトコンベアの脇に設けられたリーダライタで読み取ることで、流通過程及び配達先等の情報が読み出され、商品の検品や荷物の分配を簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１６】
【図１】本発明の導電層を有する基板を作製する工程を示した断面図及び斜視図である。
【図２】本発明の導電層を有する基板を作製する工程を示した断面図である。
【図３】本発明の導電層を有する基板を作製する工程を示した断面図である。
【図４】本発明の導電層を有する基板の作製工程を示した断面図である。
【図５】本発明の導電層を有する基板の作製工程を示した断面図である。
【図６】本発明の半導体装置を形成する工程を示した断面図である。
【図７】本発明の半導体装置を形成する工程を示した断面図である。
【図８】本発明の半導体装置を形成する工程を示した断面図である。
【図９】本発明の半導体装置を形成する工程を示した断面図である。
【図１０】本発明の半導体装置を形成する工程を示した断面図である。
【図１１】本発明の半導体装置を形成する工程を示した断面図である。
【図１２】本発明の半導体装置を形成する工程を示した断面図である。
【図１３】本発明の半導体装置を形成する工程を示した断面図である。
【図１４】本発明の半導体装置の構造を示した図である。
【図１５】本発明の半導体装置の応用例を示す図である。
【図１６】従来の導電層の構造を示した断面図及び平面図である。
【図１７】本発明の半導体装置の構造を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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