(57)【要約】【課題】  本発明は、顔写真の摩り替えなどの偽造を防止することでセキュリティを確保することができ、なおかつ顔写真以外の画像の表示できる、より高機能なカードの提案を課題とする。【解決手段】  表示装置と薄膜集積回路とを有するカードであって、薄膜集積回路によって表示装置の駆動が制御されており、薄膜集積回路及び表示装置に用いられている半導体素子は多結晶半導体膜を用いて形成されており、薄膜集積回路及び表示装置はカードが有する第１の基板と第２の基板の間に樹脂で封止されており、第１の基板及び第２の基板はプラスチック基板であることを特徴とするカード。【選択図】  図１
2004220591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置と薄膜集積回路とを有し、
前記薄膜集積回路によって前記表示装置の駆動が制御されており、
前記薄膜集積回路及び前記表示装置に用いられている半導体素子は多結晶半導体膜を用いて形成されており、
前記薄膜集積回路及び前記表示装置は前記カードが有する第１の基板と第２の基板の間に樹脂で封止されており、
前記第１の基板及び前記第２の基板はプラスチック基板であることを特徴とするカード。
【請求項２】
表示装置と薄膜集積回路とを有し、
前記薄膜集積回路によって前記表示装置の駆動が制御されており、
前記薄膜集積回路及び前記表示装置に用いられている半導体素子は多結晶半導体膜を用いて形成されており、
前記薄膜集積回路及び前記表示装置は前記カードが有する第１の基板と第２の基板の間に樹脂で封止されており、
前記第１の基板及び前記第２の基板はプラスチック基板であり、
前記カードの膜厚は０．０５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることを特徴とするカード。
【請求項３】
表示装置と薄膜集積回路とを有し、
前記薄膜集積回路によって前記表示装置の駆動が制御されており、
前記表示装置はパッシブマトリクス型またはアクティブマトリクス型であり、
前記薄膜集積回路及び前記表示装置は前記カードが有する第１の基板と第２の基板の間に樹脂で封止されており、
前記第１の基板及び前記第２の基板はプラスチック基板であることを特徴とするカード。
【請求項４】
表示装置と複数の薄膜集積回路とを有し、
前記薄膜集積回路によって前記表示装置の駆動が制御されており、
前記表示装置はパッシブマトリクス型またはアクティブマトリクス型であり、
前記複数の薄膜集積回路は積層されており、
前記複数の薄膜集積回路及び前記表示装置は前記カードが有する第１の基板と第２の基板の間に樹脂で封止されており、
前記第１の基板及び前記第２の基板はプラスチック基板であることを特徴とするカード。
【請求項５】
請求項４において、前記複数の各薄膜集積回路の厚さが１μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とするカード。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、前記表示装置は液晶表示装置または発光装置であることを特徴とするカード。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項において、ＩＤカードであることを特徴とするカード。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項において、セミハードカードであることを特徴とするカード。
【請求項９】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項において、ＩＣカードであることを特徴とするカード。
【請求項１０】
表示装置と薄膜集積回路とを有するカードを用いており、
前記薄膜集積回路によって前記表示装置の駆動が制御されており、
前記カードの膜厚は０．０５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、
金融機関の口座で行なわれた取引の金額、前記取引の日時または預金残高を前記薄膜集積回路において記録し、
前記記録された前記取引の金額、前記取引の日時または前記預金残高を前記表示装置において表示することを特徴とする記帳システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メモリやマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）などの集積回路を内蔵した電子カードに代表されるカードに関し、さらには該電子カードをキャッシュカードとして用いた場合の、取引内容の記帳システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気で記録するタイプの磁気カードは記録できるデータがわずか数十バイト程度であるのに対し、半導体のメモリが内蔵されている電子カード（ＩＣカード）は、記録できるデータが５ＫＢ程度、もしくはそれ以上が一般的であり、格段に大きい容量を確保することができる。その上、磁気カードのようにカード上に砂鉄をかける等の物理的方法によりデータが読み取られる恐れがなく、また記憶されているデータが改ざんされにくいというメリットがある。
【０００３】
なお、電子カードに代表されるカードには、身分証明書の代わりになるようなＩＤカード、プラスチックカードのような可撓性を有するセミハードカード等が含まれる。
【０００４】
そして近年、メモリに加えてＣＰＵが搭載されることによって、ＩＣカードはさらに高機能化され、その用途は、キャッシュカード、クレジットカード、プリペイドカード、診察券、学生証や社員証等の身分証明証、定期券、会員証など多岐に渡っている。高機能化の一例として、下記特許文献１には、単純な文字や数字などを表示できる表示装置と、数字を入力するためのキーボードとが搭載されたＩＣカードについて記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特公平２−７１０５号公報
【０００６】
特許文献１に記載されているように、ＩＣカードに機能を付加することで、新たな利用の仕方が可能になる。現在、ＩＣカードを用いた電子商取引、在宅勤務、遠隔医療、遠隔教育、行政サービスの電子化、高速道路の自動料金収受、映像配信サービス等の実用化が進められており、将来的にはより広範な分野においてＩＣカードが利用されると考えられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように利用が広がるにつれ、ＩＣカードの不正使用が無視できない大きな問題となっており、ＩＣカード使用の際の本人認証の確実性を如何に高めるかが、今後の課題である。
【０００８】
不正使用の防止策の一つにＩＣカードへの顔写真の掲載がある。顔写真を掲載することで、ＡＴＭ等の無人の端末装置ではない限り、ＩＣカード使用の際に第三者が目視で本人の認証を行なうことが可能である。そして、至近距離で使用者の顔を撮影できるような防犯用の監視カメラを設置していない場合でも、不正使用の防止を効果的に行なうことができる。
【０００９】
しかし、一般的に顔写真は印刷法によりＩＣカードに転写されており、偽造によって比較的容易にすり替が可能であるという落とし穴がある。
【００１０】
またＩＣカードの厚さは一般的に０．７ｍｍと薄い。そのため、集積回路が搭載されるエリアが限られている場合、高機能化を目指そうとすると、回路規模やメモリ容量のより大きい集積回路をその限られた容積の中により多く搭載する必要がある。
【００１１】
そこで本発明は、顔写真のすり替などの偽造を防止することでセキュリティを確保することができ、なおかつ顔写真以外の画像の表示できる、より高機能なＩＣカードの提案を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では集積回路に加えて、ＩＣカード内に収まるような薄さの表示装置を、ＩＣカード内に搭載する。具体的には、以下の手法を用いて集積回路と表示装置を作製する。
【００１３】
まず第１の基板上に金属膜を成膜し、該金属膜の表面を酸化することで数ｎｍの極薄い金属酸化膜を成膜する。次に該金属酸化膜上に絶縁膜、半導体膜を順に積層するように成膜する。そして該半導体膜を用いて、集積回路及び表示装置に用いられる半導体素子を作製する。本明細書では、既存のシリコンウェハを用いて形成された集積回路と区別するために、以下、本発明で用いる上記集積回路を薄膜集積回路と呼ぶ。
【００１４】
なお本発明では、半導体素子を形成する工程において行なわれる加熱処理によって金属酸化膜が結晶化されるようにする。結晶化させることで金属酸化膜の脆性が高まり、基板を半導体素子から剥離しやすくなる。なお、必ずしも半導体素子を形成する工程において行なわれる加熱処理が、この金属酸化膜の結晶化の工程を兼ねていなくとも良いが、後に貼り合わせるカード基板やカバー材、さらに液晶表示装置に用いられる対向基板などが耐熱性に劣る場合は、それらを貼り合わせる前に加熱処理を行なうことが望ましい。
【００１５】
そして半導体素子を形成したら、表示装置に用いられる表示素子を作製する前に、該半導体素子を覆うように第２の基板を貼り合わせ、第１の基板と第２の基板の間に半導体素子が挟まれた状態を作る。
【００１６】
そして第１の基板の半導体素子が形成されている側とは反対の側に、第１の基板の剛性を補強するために第３の基板を貼り合わせる。第２の基板よりも第１の基板の剛性が高いほうが、第１の基板を引き剥がす際に、半導体素子に損傷が与えられにくくスムーズに剥がすことができる。ただし第３の基板は、後に第１の基板を半導体素子から引き剥がす際に、第１の基板の剛性が十分であれば、必ずしも貼り合わせる必要はない。
【００１７】
そして第１の基板を第３の基板と共に、半導体素子から引き剥がす。この引き剥がしによって、金属膜と金属酸化膜の間で分離する部分と、絶縁膜と金属酸化膜の間で分離する部分と、金属酸化膜自体が双方に分離する部分とが生じる。いずれにしろ、半導体素子は第２の基板側に貼り付くように、第１の基板から引き剥がされる。
【００１８】
そして第１の基板を剥離した後、半導体素子をＩＣカード用の基板（以下、カード基板と呼ぶ）にマウントし、第２の基板を剥離する。その後、表示装置に設けられる表示素子を作製する。表示素子を作製した後、該半導体素子や該表示素子を用いた集積回路及び表示装置を覆うように、半導体素子及び表示素子の保護用の基板（以下、カバー材と呼ぶ）を貼り合わせ、集積回路及び表示装置がカード基板とカバー材との間に挟まれた状態を作る。
【００１９】
カード基板とカバー材の厚さは、その合計の膜厚がＩＣカード自体の薄膜化を妨げることのない程度とし、具体的には数百μｍ程度とするのが望ましい。
【００２０】
なおこの状態でＩＣカードを完成としても良いが、カード基板とカバー材とを樹脂で封止して、ＩＣカードの機械的強度を高めるようにしても良い。
【００２１】
また、表示装置の表示素子は、マウントした後に作製しても良いが、マウントする前に作製しても良い。この場合、第２の基板を剥離した後にカバー材を貼り合わせても良いし、第２の基板の厚さが問題にならないようであれば、第２の基板を剥離せずに、貼り付けたまま完成としても良い。
【００２２】
また、マウントした後に表示素子を作製する場合、液晶表示装置の作製工程において、例えば半導体素子の一つであるＴＦＴに電気的に接続された液晶セルの画素電極や、該画素電極を覆っている配向膜を作製してからマウントし、その後、別途作製しておいた対向基板を貼り合わせて液晶を注入し表示装置を完成させるようにする。なおカバー材の表面に対向電極、カラーフィルタ、偏光板、配向膜等を作製しておき、対向基板の代わりに用いるようにしても良い。
【００２３】
また、別途作製された薄膜集積回路を貼り合わせ、薄膜集積回路を積層して回路規模やメモリの容量を大きくするようにしても良い。本発明のＩＣカードは、薄膜集積回路がシリコンウェハで作製したものに比べて飛躍的に薄いので、ＩＣカードの決められた容積の中により多くの薄膜集積回路を積層させて実装することができる。よって薄膜集積回路のレイアウトに占める面積を抑えつつ、回路規模やメモリ容量をより大きくすることができ、ＩＣカードをより高機能化することができる。積層した薄膜集積回路どうしの接続は、フリップチップ法、TAB（Tape Automated Bonding）法、ワイヤボンディング法などの、公知の接続方法を用いることができる。
【００２４】
また、シリコンウェハを用いた集積回路を実装し、薄膜集積回路と接続するようにしても良い。シリコンウェハを用いた集積回路にはインダクタ、コンデンサ、抵抗などが含まれる。
【００２５】
なお、積層する薄膜集積回路またはシリコンウェハを用いた集積回路はベアチップとして直接実装する形態に限定されず、インターポーザ上にマウントしてパッケージングしてから実装する形態も取り得る。パッケージは、ＣＳＰ（Chip Size Package）、ＭＣＰ（Multi Chip Package）のみならず、ＤＩＰ（Dual In-line Package）、ＱＦＰ（Quad Flat Package）、ＳＯＰ（Small Outline Package）などのあらゆる公知の形態が可能である。
【００２６】
なお１つの大型基板から複数のＩＣカードを形成する場合、途中でダイシングを行ない、薄膜集積回路と表示装置をＩＣカードごとに互いに切り離すようにする。
【００２７】
本発明では、シリコンウェハで作製された集積回路の膜厚が５０μm程度であるのに対し、膜厚５００ｎｍ以下の薄膜の半導体膜を用いて、トータルの膜厚が１μｍ以上５μｍ以下、代表的には２μm程度の飛躍的に薄い薄膜集積回路を形成することができる。また表示装置の厚さを０．５ｍｍ、より望ましくは０．０２ｍｍ程度とすることができる。よって、表示装置を薄さ０．０５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下のＩＣカードに搭載することが可能である。
【００２８】
また本発明は、シリコンウェハに比べて安価で大型のガラス基板を用いることができるので、より低いコストで、なおかつ高いスループットで薄膜集積回路を大量生産することができ、生産コストを飛躍的に抑えることができる。また、基板を繰り返し使用することも可能なので、薄膜集積回路にかかるコストを削減することができる。
【００２９】
また、シリコンウェハで作製された集積回路のように、クラックや研磨痕の原因となるバックグラインド処理を行なう必要がなく、また、厚さのバラツキも、薄膜集積回路を構成する各膜の成膜時におけるばらつきに依存することになるので、大きくても数百ｎｍ程度であり、バックグラインド処理による数〜数十μｍのばらつきと比べて飛躍的に小さく抑えることができる。
【００３０】
またカード基板の形状に合わせて薄膜集積回路や表示装置を貼り合わせることが可能なので、ＩＣカードの形状の自由度が高まる。よって例えば、円柱状のビンなどに貼り付けられるような、曲面を有する形状にＩＣカードを形成することも可能である。
【００３１】
なお表示装置は、例えば液晶表示装置、有機発光素子に代表される発光素子を各画素に備えた発光装置、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等を用いることができる。また薄膜集積回路にはマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、メモリ、電源回路、またその他のデジタル回路やアナログ回路を設けることができる。さらに該表示装置の駆動回路や、該駆動回路に供給する信号を生成するコントローラを薄膜集積回路内に設けても良い。
【００３２】
なお本発明はカードのみに限定されず、上述したような薄膜集積回路及び表示装置を兼ね備え、なおかつホストとのデータの送受が可能な携帯型の記録媒体をその範疇に含む。
【発明の効果】
【００３３】
本発明では、シリコンウェハで作製された集積回路の膜厚が５０μm程度であるのに対し、膜厚５００ｎｍ以下の薄膜の半導体膜を用いて、トータルの膜厚が１μｍ以上５μｍ以下、代表的には２μm程度の飛躍的に薄い薄膜集積回路を形成することができる。また表示装置の厚さを０．５ｍｍ、より望ましくは０．０２ｍｍ程度とすることができる。よって、表示装置を薄さ０．０５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下のＩＣカードに搭載することが可能である。
【００３４】
また本発明は、シリコンウェハに比べて安価で大型のガラス基板を用いることができるので、より低いコストで、なおかつ高いスループットで薄膜集積回路を大量生産することができ、生産コストを飛躍的に抑えることができる。また、基板を繰り返し使用することも可能なので、薄膜集積回路にかかるコストを削減することができる。
【００３５】
また、シリコンウェハで作製された集積回路のように、クラックや研磨痕の原因となるバックグラインド処理を行なう必要がなく、また、厚さのバラツキも、薄膜集積回路を構成する各膜の成膜時におけるばらつきに依存することになるので、大きくても数百ｎｍ程度であり、バックグラインド処理による数〜数十μｍのばらつきと比べて飛躍的に小さく抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。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、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００３７】
図１（Ａ）に、本発明のＩＣカードの上面図を示す。図１（Ａ）に示すＩＣカードは、非接触で端末装置のリードライタとデータの送受信を行なう非接触型である。１０１はカード本体であり、１０２はカード本体１０１に搭載されている表示装置の画素部に相当する。
【００３８】
図１（Ｂ）に、図１（Ａ）に示したカード本体１０１の内部に封止されているカード基板１０４の構成を示す。カード基板１０４の一方の面には表示装置１０５と薄膜集積回路１０６が形成されている。表示装置１０５と薄膜集積回路１０６は配線１０８によって電気的に接続されている。
【００３９】
またカード基板１０４上には、薄膜集積回路１０６と電気的に接続されたアンテナコイル１０３が形成されている。アンテナコイル１０３により、端末装置との間のデータの送受信を、電磁誘導を用いて非接触で行なうことができるので、接触型に比べてＩＣカードが物理的な磨耗による損傷を受けにくい。
【００４０】
なお図１（Ｂ）では、アンテナコイル１０３をカード基板１０４上に形成した例を示しているが、別途作製しておいたアンテナコイルをカード基板１０４に実装するようにしても良い。例えば銅線などをコイル状に巻き、１００μm程度の厚さを有する２枚のプラスチックフィルムの間に該銅線を挟んでプレスしたものを、アンテナコイルとして用いることができる。
【００４１】
また図１（Ｂ）では、１つのＩＣカードにアンテナコイル１０３が１つだけ用いられているが、図１（Ｃ）に示すようにアンテナコイル１０３が複数用いられていても良い。
【００４２】
次に、薄膜集積回路及び表示装置の作製方法について述べる。なお本実施の形態では、半導体素子としてＴＦＴを例に挙げて示すが、薄膜集積回路と表示装置に含まれる半導体素子はこれに限定されず、あらゆる回路素子を用いることができる。例えば、ＴＦＴの他に、記憶素子、ダイオード、光電変換素子、抵抗素子、コイル、容量素子、インダクタなどが代表的に挙げられる。
【００４３】
まず図５（Ａ）に示すように、スパッタ法を用いて第１の基板５００上に金属膜５０１を成膜する。ここでは金属膜５０１にタングステンを用い、膜厚を１０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜７５ｎｍとする。なお本実施の形態では第１の基板５００上に直接金属膜５０１を成膜するが、例えば酸化珪素、窒化珪素、窒化酸化珪素等の絶縁膜で第１の基板５００を覆ってから、金属膜５０１を成膜するようにしても良い。
【００４４】
そして金属膜５０１の成膜後、大気に曝すことなく絶縁膜を構成する酸化物膜５０２を、積層するように成膜する。ここでは酸化物膜５０２として酸化珪素膜を膜厚１５０ｎｍ〜３００ｎｍとなるように成膜する。なお、スパッタ法を用いる場合、第１の基板５００の端面にも成膜が施される。そのため、後の工程における剥離の際に、酸化物膜５０２が第１の基板５００側に残ってしまうのを防ぐために、端面に成膜された金属膜５０１と酸化物膜５０２とをＯ2アッシングなどで選択的に除去することが好ましい。
【００４５】
また酸化物膜５０２の成膜の際に、スパッタの前段階としてターゲットと基板との間をシャッターで遮断してプラズマを発生させる、プレスパッタを行なう。プレスパッタはＡｒを１０ｓｃｃｍ、Ｏ2をそれぞれ３０ｓｃｃｍの流量とし、第１の基板５００の温度を２７０℃、成膜パワーを３ｋＷの平衡状態に保って行なう。プレスパッタにより、金属膜５０１と酸化物膜５０２の間に極薄い数ｎｍ（ここでは３ｎｍ）程度の金属酸化膜５０３が形成される。金属酸化膜５０３は、金属膜５０１の表面が酸化することで形成される。よって本実施の形態では、金属酸化膜５０３は酸化タングステンで形成される。
【００４６】
なお本実施の形態では、プレスパッタにより金属酸化膜５０３を形成しているが、本発明はこれに限定されない。例えば酸素、または酸素にＡｒ等の不活性ガスを添加し、プラズマにより意図的に金属膜５０１の表面を酸化し、金属酸化膜５０３を形成するようにしても良い。
【００４７】
次に酸化物膜５０２を成膜した後、ＰＣＶＤ法を用いて絶縁膜を構成する下地膜５０４を成膜する。ここでは下地膜５０４として、酸化窒化珪素膜を膜厚１００ｎｍ程度となるように成膜する。そして下地膜５０４を成膜した後、大気に曝さずに半導体膜５０５を形成する。半導体膜５０５の膜厚は２５〜１００ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）とする。なお半導体膜５０５は、非晶質半導体であっても良いし、多結晶半導体であっても良い。また半導体は珪素だけではなくシリコンゲルマニウムも用いることができる。シリコンゲルマニウムを用いる場合、ゲルマニウムの濃度は０．０１〜４．５atomic％程度であることが好ましい。
【００４８】
次に、半導体膜５０５を公知の技術により結晶化する。公知の結晶化方法としては、電熱炉を使用した熱結晶化方法、レーザ光を用いたレーザ結晶化法、赤外光を用いたランプアニール結晶化法がある。或いは特開平７−１３０６５２号公報で開示された技術に従って、触媒元素を用いる結晶化法を用いることもできる。
【００４９】
本実施の形態ではレーザ結晶化により、半導体膜５０５を結晶化する。レーザ結晶化の前に、半導体膜のレーザに対する耐性を高めるために、５００℃１時間の熱アニールを該半導体膜に対して行なう。本実施の形態では、この加熱処理によって、金属酸化膜５０３の脆性が高められ、後の第１の基板の剥離が行ない易くなる。結晶化により、金属酸化膜５０３が粒界において割れやすくなり、脆性を高めることができる。本実施の形態の場合、金属酸化膜５０３の結晶化は４２０℃〜５５０℃、０．５〜５時間程度の加熱処理が望ましい。
【００５０】
そして連続発振が可能な固体レーザを用い、基本波の第２高調波〜第４高調波のレーザ光を照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、代表的には、Ｎｄ:ＹＶＯ4レーザ（基本波１０６４nm）の第２高調波（５３２nm）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いるのが望ましい。具体的には、連続発振のＹＶＯ4レーザから射出されたレーザ光を非線形光学素子により高調波に変換し、出力１０Ｗのレーザ光を得る。また非線形光学素子を用いて、高調波を射出する方法もある。そして、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形して、半導体膜５０５に照射する。このときのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ2程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ2）が必要である。そして、走査速度を１０〜２０００ｃｍ／ｓ程度とし、照射する。
【００５１】
なおレーザ結晶化は、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良いし、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良い。
【００５２】
なお、希ガスや窒素などの不活性ガス雰囲気中でレーザ光を照射するようにしても良い。これにより、レーザ光照射による半導体表面の荒れを抑えることができ、界面準位密度のばらつきによって生じる閾値電圧のばらつきを抑えることができる。
【００５３】
上述した半導体膜５０５へのレーザ光の照射により、結晶性がより高められた半導体膜５０６が形成される。なお、予め多結晶半導体膜である半導体膜５０６を、スパッタ法、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法などで形成するようにしても良い。
【００５４】
次に、図５（Ｂ）に示すように半導体膜をパターニングし、島状の半導体膜５０７、５０８を形成し、該島状の半導体膜５０７、５０８を用いてＴＦＴに代表される各種の半導体素子を形成する。なお本実施の形態では、下地膜５０４と島状の半導体膜５０７、５０８とが接しているが、半導体素子によっては、下地膜５０４と島状の半導体膜５０７、５０８との間に、電極や絶縁膜等が形成されていても良い。例えば半導体素子の１つであるボトムゲート型のＴＦＴの場合、下地膜５０４と島状の半導体膜５０７、５０８との間に、ゲート電極とゲート絶縁膜が形成される。
【００５５】
本実施の形態では、島状の半導体膜５０７、５０８を用いてトップゲート型のＴＦＴ５０９、５１０を形成する（図５（Ｃ））。具体的には、島状の半導体膜５０７、５０８を覆うようにゲート絶縁膜５１１を成膜する。そして、ゲート絶縁膜５１１上に導電膜を成膜し、パターニングすることで、ゲート電極５１２、５１３を形成する。さらに本実施の形態では、該導電膜のパターニングによりアンテナコイル５０６を形成する。そして、ゲート電極５１２、５１３や、あるいはレジストを成膜しパターニングしたものをマスクとして用い、島状の半導体膜５０７、５０８にｎ型を付与する不純物を添加し、ソース領域、ドレイン領域、さらにはＬＤＤ領域等を形成する。なおここではＴＦＴ５０９、５１０を共にｎ型とするが、ｐ型のＴＦＴの場合は、ｐ型の導電性を付与する不純物を添加する。
【００５６】
上記一連の工程によってＴＦＴ５０９、５１０を形成することができる。なおＴＦＴの作製方法は、上述した工程に限定されない。またアンテナコイル５０６と薄膜集積回路との電気的な接続は、上述した形態に限定されない。
【００５７】
次にＴＦＴ５０９、５１０及びアンテナコイル５０６を覆って、第１の層間絶縁膜５１４を成膜する。そして、ゲート絶縁膜５１１及び第１の層間絶縁膜５１４にコンタクトホールを形成した後、コンタクトホールを介してＴＦＴ５０９、５１０、アンテナコイル５０６と接続する配線５１５〜５１８を、第１の層間絶縁膜５１４に接するように形成する。
【００５８】
配線５１５によって、薄膜集積回路に用いられるＴＦＴ５０９とアンテナコイル５０６とが電気的に接続される。なおアンテナコイル５０６は必ずしもゲート電極と同じ導電膜で形成しなくとも良く、配線５１５〜５１８と同じ導電膜で形成しても良い。
【００５９】
また、表示装置の画素部のスイッチング素子として用いられるＴＦＴ５１０は、配線５１８と電気的に接続されているが、配線５１８の一部は後に形成される液晶セルの画素電極としても機能する。
【００６０】
次に絶縁膜を用いたスペーサ５１９を形成する。そして、配線５１８及びスペーサ５１９を覆って配向膜５２０を成膜し、ラビング処理を施す。なお配向膜５２０は薄膜集積回路やアンテナコイル５０６と重なるように形成しておいても良い。
【００６１】
次に、液晶を封止するためのシール材５２１を形成する。そして図６（Ａ）に示すように、シール材５２１で囲まれた領域に液晶５２２を滴下する。そして図６（Ｂ）に示すように、別途形成しておいた対向基板５２３を、シール材５２１を用いて貼り合わせる。シール材にはフィラーが混入されていても良い。対向基板５２３の厚さは数百μm程度であり、透明導電膜からなる対向電極５２４と、ラビング処理が施された配向膜５２６が形成されている。なおこれらに加えて、カラーフィルタや、ディスクリネーションを防ぐための遮蔽膜などが形成されていても良い。また、偏光板５２７を、対向基板５２３の対向電極５２４が形成されている面の逆の面に、貼り合わせておく。
【００６２】
対向電極５２４と液晶５２２と配線５１８とが重なった部分が液晶セル５２８に相当する。液晶セル５２８が完成したら、表示装置５２９が完成する。なお本実施の形態では薄膜集積回路５３０と対向基板５２３とを重ねていないが、敢えて対向基板５２３と薄膜集積回路５３０とを重ねるようにしても良い。その場合、ＩＣカードの機械的強度を高めるために、対向基板と薄膜集積回路との間に絶縁性を有する樹脂を充填させるようにしても良い。
【００６３】
なお本実施の形態ではディスペンサ式（滴下式）を用いて液晶を封入しているが、本発明はこれに限定されない。対向基板を貼り合わせてから毛細管現象を用いて液晶を封入するディップ式（汲み上げ式）を用いていても良い。
【００６４】
次に図７（Ａ）に示すように、薄膜集積回路５３０及び表示装置５２９を覆って保護層５３１を形成する。保護層５３１は、後に第２の基板を張り合わせたり剥離したりする際に、薄膜集積回路５３０及び表示装置５２９を保護することができ、なおかつ第２の基板の剥離後に除去することが可能な材料を用いる。例えば、水またはアルコール類に可溶なエポキシ系、アクリレート系、シリコーン系の樹脂を全面に塗布することで保護層５３１を形成することができる。
【００６５】
本実施の形態ではスピンコートで水溶性樹脂（東亜合成製：ＶＬ−ＷＳＨＬ１０）を膜厚３０μｍとなるように塗布し、仮硬化させるために２分間の露光を行ったあと、ＵＶ光を裏面から２．５分、表面から１０分、合計１２．５分の露光を行って本硬化させて、保護層５３１を形成する。
【００６６】
なお、複数の有機樹脂を積層する場合、有機樹脂同士では使用している溶媒によって塗布または焼成時に一部溶解したり、密着性が高くなりすぎたりする恐れがある。従って、第１の層間絶縁膜５１４と保護層５３１を共に同じ溶媒に可溶な有機樹脂を用いる場合、後の工程において保護層５３１の除去がスムーズに行なわれるように、第１の層間絶縁膜５１４を覆うように、無機絶縁膜（ＳｉＮX膜、ＳｉＮXＯY膜、ＡｌＮX膜、またはＡｌＮXＯY膜）を形成しておくことが好ましい。
【００６７】
次に、金属酸化膜５０３と酸化物膜５０２の間の密着性、または金属酸化膜５０３と金属膜５０１の間の密着性を部分的に低下させ、剥離開始のきっかけとなる部分を形成する処理を行なう。具体的には、剥離しようとする領域の周縁に沿って外部から局所的に圧力を加えて金属酸化膜５０３の層内または界面近傍の一部に損傷を与える。本実施の形態では、ダイヤモンドペンなどの硬い針を金属酸化膜５０３の端部近傍に垂直に押しつけ、そのまま荷重をかけた状態で金属酸化膜５０３に沿って動かす。好ましくは、スクライバー装置を用い、押し込み量を０．１ｍｍ〜２ｍｍとし、圧力をかけて動かせばよい。このように、剥離を行なう前に、剥離が開始されるきっかけとなるような、密着性の低下した部分を形成することで、後の剥離工程における不良を低減させることができ、歩留まり向上につながる。
【００６８】
次いで、両面テープ５３２を用い、保護層５３１に第２の基板５３３を貼り付け、さらに両面テープ５３４を用い、第１の基板５００に第３の基板５３５を貼り付ける。なお両面テープではなく接着剤を用いてもよい。例えば紫外線によって剥離する接着剤を用いることで、第２の基板剥離の際に半導体素子にかかる負担を軽減させることができる。第３の基板５３５は、後の剥離工程で第１の基板５００が破損することを防ぐために貼り合わせる。第２の基板５３３および第３の基板５３５としては、第１の基板５００よりも剛性の高い基板、例えば石英基板、半導体基板を用いることが好ましい。
【００６９】
次いで、金属膜５０１と酸化物膜５０２とを物理的に引き剥がす。引き剥がしは、先の工程において、金属酸化膜５０３の金属膜５０１または酸化物膜５０２に対する密着性が部分的に低下した領域から開始する。
【００７０】
引き剥がしによって、金属膜５０１と金属酸化膜５０３の間で分離する部分と、酸化物膜５０２と金属酸化膜５０３の間で分離する部分と、金属酸化膜５０３自体が双方に分離する部分とが生じる。そして第２の基板５３３側に半導体素子（ここではＴＦＴ５０９、５１０）が、第３の基板５３５側に第１の基板５００及び金属膜５０１が、それぞれ張り付いたまま分離する。引き剥がしは比較的小さな力（例えば、人間の力、ノズルから吹付けられるガスの風圧、超音波等）で行なうことができる。剥離後の状態を図７（Ｂ）に示す。
【００７１】
次に、接着剤５３９でカード基板５４０と、部分的に金属酸化膜５０３が付着している酸化物層５０２とを接着する（図８（Ａ））。この接着の際に、両面テープ５３２による第２の基板５３３と保護層５３１との間の密着力よりも、接着剤５３９による酸化物層５０２とカード基板５４０との間の密着力の方が高くなるように、接着剤５３９の材料を選択することが重要である。
【００７２】
接着剤５３９としては、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤が挙げられる。さらに好ましくは、銀、ニッケル、アルミニウム、窒化アルミニウムからなる粉末、またはフィラーを含ませて接着剤５３９も高い熱伝導性を備えていることが好ましい。
【００７３】
なお、金属酸化膜５０３が酸化物膜５０２の表面に残存していると、カード基板５４０との密着性が悪くなる場合があるので、完全にエッチング等で除去してからカード基板に接着させ、密着性を高めるようにしても良い。
【００７４】
次に図８（Ｂ）に示すように、保護層５３１から両面テープ５３２と第２の基板５３３を順に、または同時に剥がす。
【００７５】
そして図９（Ａ）に示すように保護層５３１を除去する。ここでは保護層５３１に水溶性の樹脂が使われているので、水に溶かして除去する。保護層５３１が残留していると不良の原因となる場合は、除去後の表面に洗浄処理やＯ2プラズマ処理を施し、残留している保護層５３１の一部を除去することが好ましい。
【００７６】
次に、図９（Ｂ）に示すように、薄膜集積回路５３０及び表示装置５２９を樹脂５４２で覆い、薄膜集積回路５３０及び表示装置５２９を保護するためのカバー材５４３を設ける。この状態でＩＣカードを完成としても良いが、カード基板５４０及びカバー材５４３を覆うように、封止材で封止しても良い。またカバー材５４３は必ずしも設ける必要はなく、そのままカード基板５４０を封止材で封止するようにしても良い。
【００７７】
ＩＣカードの封止には一般的に用いられている材料を使用することができ、例えばポリエステル、アクリル酸、ポリ酢酸ビニル、プロピレン、塩化ビニル、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート等の高分子材料を用いることが可能である。なお封止の際、表示装置の画素部が露出するようにし、なおかつ接触型のＩＣカードの場合は、画素部に加えて接続端子も露出するようにする。封止によって、図１（Ａ）に示したような外観を有するＩＣカードを形成することができる。
【００７８】
封止材で封止することにより、ＩＣカードの機械的強度を高めたり、薄膜集積回路や表示装置から発生した熱を放熱したり、ＩＣカードに隣接する回路からの電磁ノイズを遮ったりすることができる。
【００７９】
なおカード基板５４０、カバー材５４３、対向基板５２３はプラスチック基板を用いることができる。プラスチック基板としては、極性基のついたノルボルネン樹脂からなるＡＲＴＯＮ：ＪＳＲ製を用いることができる。また、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、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）、ポリイミドなどのプラスチック基板を用いることができる。カード基板５４０は薄膜集積回路や表示装置において発生した熱を拡散させるために、２〜３０Ｗ／ｍＫ程度の高い熱伝導率を有するのが望ましい。
【００８０】
なお本実施の形態では、金属膜５０１としてタングステンを用いているが、本発明において金属膜はこの材料に限定されない。その表面に金属酸化膜５０３が形成され、該金属酸化膜５０３を結晶化することで基板を引き剥がすことができるような金属を含む材料であれば良い。例えば、Ｗの他、ＴｉＮ、ＷＮ、Ｍｏ等を用いることができる。またこれらの合金を金属膜として用いる場合、その組成比によって結晶化の際の加熱処理の最適な温度が異なる。よって組成比を調整することで、半導体素子の作製工程にとって妨げとならない温度で加熱処理を行なうことができ、半導体素子のプロセスの選択肢が制限されにくい。
【００８１】
なおレーザ結晶化の際、各薄膜集積回路を、レーザ光のビームスポットの走査方向に対して垂直な方向における幅に収まる領域に形成することで、薄膜集積回路が、ビームスポットの長軸の両端に形成される結晶性の劣った領域（エッジ）を横切るのを防ぎ、少なくとも結晶粒界のほとんど存在しない半導体膜を、薄膜集積回路内の半導体素子に用いることができる。
【００８２】
上記作製方法によって、トータルの膜厚１μｍ以上５μｍ以下、代表的には２μm程度の飛躍的に薄い薄膜集積回路を形成することができる。また表示装置の厚さＷDPを０．５ｍｍ、より望ましくは０．０２ｍｍ程度とすることができる。よって、表示装置を薄さ０．０５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下のＩＣカードに搭載することが可能である。なお薄膜集積回路の厚さＷICには、半導体素子自体の厚さのみならず、金属酸化膜と半導体素子との間に設けた絶縁膜の厚さと、半導体素子を形成した後に覆う層間絶縁膜の厚さとを含める。
【００８３】
なお、本実施の形態に示した液晶表示装置は反射型であるが、バックライトの搭載が可能であれば透過型であってもよい。反射型の液晶表示装置の場合、画像の表示を行なうために消費される電力を透過型よりも抑えることができる。透過型の液晶表示装置の場合、反射型と異なり暗いところでの画像の認識が容易になる。
【００８４】
なお本発明で用いる表示装置は、顔写真で人物を識別できる程度の解像度を有していることが必要である。よって、証明写真の代わりに用いるのならば、少なくともＱＶＧＡ（３２０×２４０）程度の解像度が必要であると考えられる。
【００８５】
次に、大型の基板を用いて複数のＩＣカードを形成する例について説明する。図２（Ａ）に、大型のカード基板２０１上に複数のＩＣカードに対応した表示装置、アンテナコイル、集積回路が形成されている様子を示す。図２（Ａ）は、保護層を除去した後、樹脂を用いてカバー材を貼り付ける前の状態に相当する。破線で囲んだ領域２０２が、１つのＩＣカードに対応している。なお表示装置として液晶表示装置を用いる場合、液晶の注入はディスペンサ式でもディップ式でも良いが、図２（Ａ）に示すように、ディップ式で用いる液晶の注入口がカード基板の端部にくるように配置できない場合は、ディスペンサ式を用いる。
【００８６】
次に図２（Ｂ）に示すように、各ＩＣカードに対応する集積回路、表示装置及びアンテナコイルを覆うように、樹脂２０３を塗布する。なお図２（Ｂ）では、各ＩＣカードに対応するように、樹脂２０３を塗布する領域が互いに分離しているが、全面に塗布するようにしても良い。
【００８７】
次に、図２（Ｃ）に示すように、カバー材２０４を貼り合わせる。そして破線２０５に沿ってダイシングを行ない、ＩＣカードを互いに切り離す。この状態で完成としても良いが、この後封止材で封止して完成としても良い。
【００８８】
図３（Ａ）に、図２（Ｃ）の破線Ａ−Ａ’における断面図を示す。図３（Ａ）に示す断面図では、カード基板２０１とカバー材２０４との間に、薄膜集積回路２０７と表示装置２０６に加え、シリコンウェハで形成された集積回路２０８が設けられている。集積回路は、コンデンサ、インダクタ、抵抗などを含んでいても良い。
【００８９】
次に図３（Ｂ）に、図３（Ａ）とは異なる構造を有するＩＣカードの断面図を示す。図３（Ｂ）に示すＩＣカードは、カード基板２２１上に薄膜集積回路２２２と、表示装置２２３とが設けられている。そして図３（Ｂ）では、表示装置の表示素子を封止している基板２２４の一部が、カバー材２２５に設けられた開口部において露出している。基板２２４は光を透過する材料で形成されている。具体的に基板２２４は、例えば液晶表示装置ならば対向基板に相当し、発光装置ならば発光素子を封止するための基板に相当する。そして、カバー材２２５には、光を透過しないような材料が用いられている。なおカード基板２２１も光を透過しないような材料を用いても良い。上記構成によって、画素部のみ光を透過させることができる。
【００９０】
次に、非接触型のＩＣカードにおける、薄膜集積回路と表示装置の構成の一形態について説明する。図４に、本発明のＩＣカードに搭載された薄膜集積回路４０１と表示装置４０２のブロック図を示す。
【００９１】
４００は入力用アンテナコイルであり、４１３は出力用アンテナコイルである。また４０３ａは入力用インターフェースであり、４０３ｂは出力用インターフェースである。なお各種アンテナコイルの数は、図４に示した数に限定されない。
【００９２】
入力用アンテナコイル４００によって、端末装置から入力された交流の電源電圧や各種信号は、入力用インターフェース４０３ａにおいて復調されたり直流化されたりし、各種回路に供給される。また薄膜集積回路４０１から出力される各種信号は、出力用インターフェース４０３ｂにおいて変調され、出力用アンテナコイル４１３によって端末装置に送られる。
【００９３】
また図４に示す薄膜集積回路４０１には、ＣＰＵ４０４、ＲＯＭ４０５、ＲＡＭ４０６、ＥＥＰＲＯＭ４０７、コプロセッサ４０８、コントローラ４０９が設けられている。
【００９４】
ＣＰＵ４０４によって、ＩＣカードの全ての処理が制御されており、ＲＯＭ４０５には、ＣＰＵ４０４において用いられる各種プログラムが記憶されている。コプロセッサ４０８は、メインとなるＣＰＵ４０４の働きを助ける副プロセッサであり、ＲＡＭ４０６は端末装置との間の通信時のバッファとして機能する他、データ処理時の作業エリアとしても用いられる。そしてＥＥＰＲＯＭ４０７は、信号として入力されたデータを定められたアドレスに記憶する。
【００９５】
なお、顔写真などの画像データを、書き換え可能な状態で記憶させるならばＥＥＰＲＯＭ４０７に記憶し、書き換えが不可能な状態で記憶させるならばＲＯＭ４０５に記憶する。また別途画像データの記憶用のメモリを用意しておいても良い。
【００９６】
コントローラ４０９は、画像データを含む信号に表示装置４０２の仕様に合わせてデータ処理を施し、ビデオ信号として表示装置４０２に供給する。またコントローラ４０９は、入力用インターフェース４０３ａから入力された電源電圧や各種信号をもとに、Ｈｓｙｎｃ信号、Ｖｓｙｎｃ信号、クロック信号ＣＬＫ、交流電圧（AC Cont）等を生成し、表示装置４０２に供給する。
【００９７】
表示装置４０２には、表示素子が各画素に設けられた画素部４１０と、前記画素部４１０に設けられた画素を選択する走査線駆動回路４１１と、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路４１２とが設けられている。
【００９８】
図１０（Ａ）に入力用インターフェース４０３ａのより詳しい構成を示す。図１０（Ａ）に示す入力用インターフェース４０３ａは、整流回路４２０と、復調回路４２１とが設けられている。入力用アンテナコイル４００から入力された交流の電源電圧は、整流回路４２０において整流化され、直流の電源電圧として薄膜集積回路４０１内の各種回路に供給される。また、入力用アンテナコイル４００から入力された交流の各種信号は、復調回路４２１において復調される。そして復調されることで波形整形された各種信号は、薄膜集積回路４０１内の各種回路に供給される。
【００９９】
図１０（Ｂ）に出力用インターフェース４０３ｂのより詳しい構成を示す。図１０（Ｂ）に示す出力用インターフェース４０３ｂは、変調回路４２３と、アンプ４２４とが設けられている。薄膜集積回路４０１内の各種回路から出力用インターフェース４０３ｂに入力された各種信号は、変調回路４２３において変調され、アンプ４２４において増幅または緩衝増幅された後、出力用アンテナコイル４１３から端末装置に送られる。
【０１００】
なお本実施の形態では、非接触型としてアンテナコイルを用いた例を示したが、非接触型のＩＣカードはこれに限定されず、発光素子や光センサ等を用いて光でデータの送受信を行なうようにしても良い。
【０１０１】
また本発明のＩＣカードは非接触型のＩＣカードに限定されず、接触型のＩＣカードであってもよい。図１４（Ａ）に接触型のＩＣカードの外観図を示す。接触型のＩＣカードには接続端子１５０１が設けられており、接続端子１５０１と端末装置のリードライタを電気的に接続することで、データの送受信を行なうことができる。
【０１０２】
また本実施の形態では、端末装置のリーダライタから電源電圧が供給されている例について示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図１４（Ｂ）に示すように、ＩＣカードに太陽電池１５０２が設けられていても良い。また、リチウム電池等の超薄型の電池を内蔵していても良い。
【０１０３】
なお図４、図１０に示した薄膜集積回路４０１と表示装置４０２の構成は一例であり、本発明はこの構成に限定されない。表示装置４０２は画像を表示する機能を有していれば良く、アクティブ型であってもパッシブ型であっても良い。また薄膜集積回路４０１は表示装置４０２の駆動を制御する信号を表示装置４０２に供給することができる機能を有していれば良い。また例えばＧＰＳなどの機能を有していても良い。
【０１０４】
このように顔写真のデータを、表示装置において表示させることで、印刷法を用いた場合に比べて顔写真のすり替えを困難にすることができる。さらに顔写真のデータをＲＯＭ等の書き換えが不可のメモリに記憶することで、偽造されるのを防ぐことができ、ＩＣカードのセキュリティをより確保することができる。また、無理にＩＣカードを分解するとＲＯＭが壊れるような構成にしておけば、より確実に偽造を防止することができる。
【０１０５】
また表示装置に用いられる半導体膜や絶縁膜等に、シリアルナンバーを刻印しておけば、例えばＲＯＭに画像データを記憶させる前のＩＣカードが、盗難等により第三者に不正に渡ったとしても、シリアルナンバーからその流通のルートをある程度割り出すことが可能である。この場合、復元不可能な程度に表示装置を分解しないと消せないような位置に、シリアルナンバーを刻印しておくとより効果的である。
【０１０６】
また、半導体素子の作製工程における加熱処理の温度に対し、プラスチックの基板は耐性が低く用いることが難しい。しかし本発明では、加熱処理を含む作製工程は温度に対する耐性が比較的高いガラス基板やシリコンウェハ等を用い、該作製工程が終了してから半導体素子をプラスチックでできたカード基板上に移すことができるので、ガラス基板などに比べて厚さの薄いプラスチック基板上に集積回路や表示装置を形成することができる。そして、ガラス基板を用いて形成された表示装置の厚さが、せいぜい２、３ｍｍ程度であるのに対し、本発明ではプラスチック基板を用いることで、表示装置の厚さを０．５ｍｍ程度、より望ましくは０．０２ｍｍ程度と飛躍的に薄くすることができる。よって、表示装置を薄さ０．０５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下のＩＣカードに搭載することが可能でり、小型化、軽量化を妨げずにＩＣカードの高機能化を実現することができる。
【０１０７】
また本発明では飛躍的に薄い薄膜集積回路を形成することができるので、薄膜集積回路を積層することで回路規模やメモリ容量のより大きい薄膜集積回路を、ＩＣカードの限られた容積の中により多く搭載することができる。
【０１０８】
またカード基板の形状に合わせて薄膜集積回路や表示装置を貼り合わせることが可能なので、ＩＣカードの形状の自由度が高まる。よって例えば、円柱状のビンなどに貼り付けられるような、曲面を有する形状にＩＣカードを形成することも可能である。
【実施例】
【０１０９】
以下、本発明の実施例について説明する。
【０１１０】
（実施例１）
本実施例では、液晶表示装置を完成してから第１の基板を剥がす場合において用いる、液晶の材料について説明する。
【０１１１】
図１１に、本実施例の液晶表示装置の断面図を示す。図１１（Ａ）に示す液晶表示装置は、画素に柱状のスペーサ１４０１が設けられており、該柱状のスペーサ１４０１によって対向基板１４０２と素子側の基板１４０３との間の密着性を高めている。これにより、第１の基板の剥離の際にシール材と重なる領域以外の半導体素子が第１の基板側に残留してしまうのを防ぐことができる。
【０１１２】
また図１１（Ｂ）に、ネマチック液晶、スメクチック液晶、強誘電性液晶或いはそれらが高分子樹脂中に含有されたＰＤＬＣ（ポリマー分散型液晶）を用いた液晶表示装置の断面図を示す。ＰＤＬＣ１４０４を用いることで、対向基板１４０２と素子側の基板１４０３との間の密着性が高められ、第１の基板の剥離の際にシール材と重なる領域以外の半導体素子が第１の基板側に残留してしまうのを防ぐことができる。
【０１１３】
（実施例２）
本実施例では、本発明のＩＣカードに搭載されている発光装置の構成について説明する。
【０１１４】
図１２において、カード基板６０００に、下地膜６００１が形成されており、該下地膜６００１上にトランジスタ６００２が形成されている。またトランジスタ６００２は、第１の層間絶縁膜６００６で覆われており、第１の層間絶縁膜６００６上には第２の層間絶縁膜６００７と、第３の層間絶縁膜６００８とが積層されている。
【０１１５】
第１の層間絶縁膜６００６は、プラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、酸化珪素、窒化珪素または窒化酸化珪素膜を単層でまたは積層して用いることができる。また酸素よりも窒素のモル比率が高い窒化酸化珪素膜上に、窒素よりも酸素のモル比率が高い酸化窒化珪素膜を積層した膜を第１の層間絶縁膜６００６として用いても良い。
【０１１６】
なお、第１の層間絶縁膜６００６を成膜した後、加熱処理（３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理）を行なうと、第１の層間絶縁膜６００６に含まれる水素により、活性層６００３に含まれる半導体のダングリングボンドを終端する（水素化）ことができる。
【０１１７】
また第２の層間絶縁膜６００７は、有機樹脂膜、無機絶縁膜、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ結合とＳｉ−ＣＨx結合手を含む絶縁膜等を用いることができる。本実施例では非感光性のアクリルを用いる。第３の層間絶縁膜６００８は、水分や酸素などの発光素子の劣化を促進させる原因となる物質を、他の絶縁膜と比較して透過させにくい膜を用いる。代表的には、例えばＤＬＣ膜、窒化炭素膜、ＲＦスパッタ法で形成された窒化珪素膜等を用いるのが望ましい。
【０１１８】
また図１２では、ＴｉＮで形成された陽極６０１０上に、正孔注入層６０１１として膜厚２０ｎｍのＣｕＰｃ、正孔輸送層６０１２として膜厚４０ｎｍのα−ＮＰＤ、発光層６０１３としてＤＭＱｄが添加された膜厚３７．５ｎｍのＡｌｑ3、電子輸送層６０１４として膜厚３７．５ｎｍのＡｌｑ3、電子注入層６０１５として膜厚１ｎｍのＣａＦ2、１０〜３０ｎｍの膜厚を有するＡｌで形成された陰極６０１６が順に積層されている。図１２では、陽極６０１０として光を透過しない材料を用い、なおかつ陰極６０１６の膜厚を１０〜３０ｎｍとして光を透過させることで、発光素子から発せられる光が陰極６０１６側から得られるようにした。なお陰極６０１６側から光をえるためには、膜厚を薄くする方法の他に、Ｌｉを添加することで仕事関数が小さくなったＩＴＯを用いる方法もある。本実施例では陰極側から光が発せられる発光素子の構成を示す。
【０１１９】
トランジスタ６００２は、発光素子に供給する電流を制御する駆動用トランジスタであり、発光素子と直接、または他の回路素子を介して直列に接続されている。
【０１２０】
陽極６０１０は第３の層間絶縁膜６００８上に形成されている。また第３の層間絶縁膜６００８上には隔壁として用いる有機樹脂膜６０１８が形成されている。なお本実施例では隔壁として有機樹脂膜を用いているが、無機絶縁膜、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ結合とＳｉ−ＣＨx結合手を含む絶縁膜等を隔壁として用いることができる。有機樹脂膜６０１８は開口部６０１７を有しており、該開口部において陽極６０１０、正孔注入層６０１１、正孔輸送層６０１２、発光層６０１３、電子輸送層６０１４、電子注入層６０１５、陰極６０１６が重なり合うことで発光素子６０１９が形成されている。
【０１２１】
そして有機樹脂膜６０１８及び陰極６０１６上に、保護膜６０２０が成膜されている。保護膜６０２０は第３の層間絶縁膜６００８と同様に、水分や酸素などの発光素子の劣化を促進させる原因となる物質を、他の絶縁膜と比較して透過させにくい膜を用いる。代表的には、例えばＤＬＣ膜、窒化炭素膜、ＲＦスパッタ法で形成された窒化珪素膜等を用いるのが望ましい。また上述した水分や酸素などの物質を透過させにくい膜と、該膜に比べて水分や酸素などの物質を透過させやすい膜とを積層させて、保護膜として用いることも可能である。
【０１２２】
また有機樹脂膜６０１８の開口部６０１７における端部は、有機樹脂膜６０１８上に一部重なって形成されている電界発光層に、該端部において穴があかないように、丸みを帯びさせることが望ましい。具体的には、開口部における有機樹脂膜の断面が描いている曲線の曲率半径が、０．２〜２μｍ程度であることが望ましい。
【０１２３】
上記構成により、後に形成される正孔注入層６０１１、正孔輸送層６０１２、発光層６０１３、電子輸送層６０１４、電子注入層６０１５を含む電界発光層と、陰極６０１６のカバレッジを良好とすることができ、陽極６０１０と陰極６０１６がショートするのを防ぐことができる。また上記各層の応力を緩和させることで、発光領域が減少するシュリンクとよばれる不良を低減させることができ、信頼性を高めることができる。
【０１２４】
なお、実際には図１２まで完成したら、さらに外気に曝されないように気密性が高く、脱ガスの少ない保護フィルム（ラミネートフィルム、紫外線硬化樹脂フィルム等）や透光性の封止用基板でパッケージング（封入）することが好ましい。その際、第２の基板剥離の工程において封止用基板が剥がれてしまうのを防ぐために、樹脂を封入して封止用基板の密着性を高めるようにする。
【０１２５】
なお図１２に示した発光装置はカバー材を貼り付ける前の状態に相当する。本実施例では、発光素子６０１９から発せられる光が、矢印で示すようにカバー材側に照射されることになる。なお本発明はこれに限定されず、発光素子から発せられる光がカード基板がわに向いていても良い。この場合、画素部に表示される画像はカード基板側から見ることになる。
【０１２６】
なお、本発明の発光装置は図１２に示した構成に限定されない。
【０１２７】
（実施例３）
本実施例では、本発明のＩＣカードを銀行のキャッシュカードとして用いる場合の、具体的な利用方法の一例について説明する。
【０１２８】
図１３に示すように、まず銀行などの金融機関において口座を開設する際に、預金者の顔写真の画像データを、キャッシュカードの薄膜集積回路に設けられたＲＯＭに記憶する。ＲＯＭに顔写真のデータを記憶することで、顔写真のすり替などの偽造を防止することができる。そして該キャッシュカードを預金者に提供することで、キャッシュカードの使用が開始される。
【０１２９】
キャッシュカードはＡＴＭ（自動現金預入払出機）または窓口における取引に用いられる。そして引き出し、預け入れ、振り込み等の取引が行なわれると、キャッシュカードの薄膜集積回路に設けられているＥＥＰＲＯＭに、預金残高や、取引日時などの明細が記憶されるようにする。
【０１３０】
この取引の後、キャッシュカードの画素部において、預金残高や取引日時などの明細が表示されるようにし、一定時間経過後に該表示が消えるようにプログラムしておいても良い。そして、この取引の際、例えば自動振り込みによる引き落としなどの、キャッシュカードを用いずに行なわれた決済をすべてＩＣカード内に記帳し、画素部においてこれを確認することができるようにしても良い。
【０１３１】
また、デビットカード（Ｒ）のように銀行のキャッシュカードを用い、現金のやり取りなしに口座から直接支払いを行なって決済する前に、決済を行なう際に用いる端末装置を介して銀行のホストコンピュータから残高の情報を引き出し、ＩＣカードの画素部にその残高を表示するようにしても良い。端末装置において残高を表示すると使用している際に背後から第三者に盗み見られる怖れがあるが、ＩＣカードの画素部に残高を表示することで、盗み見られることなくＩＣカードの使用者が残高を確認することができる。そして、販売店に設置された決済に用いる端末装置を用いて残高の確認をすることができるので、決済の前に残高を確認するためにわざわざ銀行の窓口やＡＴＭなどで残高照会や記帳を行なう煩雑さを解消することができる。
【０１３２】
なお本発明のＩＣカードはキャッシュカードに限定されない。本発明のＩＣカードを定期券やプリペイドカードとして用い、残金が画素部に表示されるようにしても良い。
【０１３３】
（実施例４）
本実施例では、プラスチック基板上にマウントされた表示装置と、集積回路の一つであるＣＰＵの写真を示す。
【０１３４】
まず図１５（Ａ）に、本発明のＩＣカードのカード基板の構成を示す。１５０１は表示装置であり、１５０２は集積回路であり、１５０３は集積回路に含まれるＣＰＵに相当する。
【０１３５】
図１５（Ｂ）に、膜厚２００μmのポリカーボネイト基板上に形成された表示装置の写真を示す。図１５（Ｂ）に示す表示装置は発光装置であり、写真はポリカーボネイト基板側から撮影している。１５０４は信号線駆動回路、１５０５は走査線駆動回路、１５０６は画素部に相当する。図１５（Ｃ）に、図１５（Ｂ）に示す発光装置の画素部１５０６の拡大図を示す。図１５（Ｃ）に示すように、各画素に発光素子が備えられている。発光素子から発せられる光はポリカーボネイト基板側に向いている。
【０１３６】
また図１５（Ｄ）に、表示装置と電気的に接続している配線の拡大図を示す。配線１５０７〜１５０９は、それぞれ順に表示装置に備えられている走査線駆動回路１５０５に供給されるクロックバー信号、クロック信号、スタートパルス信号が入力されている。そして配線１５０７〜１５０９は、表示装置に用いられているＴＦＴどうしを電気的に接続している配線と、同じ導電膜から形成されている。
【０１３７】
また図１５（Ｅ）に、膜厚２００μmのポリカーボネイト基板上に形成されたＣＰＵ１５０３の写真を示す。図１５（Ｅ）に示すＣＰＵ１５０３の写真は、ポリカーボネイト基板側から撮影している。そしてＣＰＵ１５０３が有している演算回路１５１０の拡大図を図１５（Ｆ）に示す。
【０１３８】
このように、集積回路と表示装置をプラスチック基板上に形成することで、可撓性を有するＩＣカードを形成することが可能である。
【０１３９】
（実施例５）
本実施例では、転写を用いて実際にプラスチック基板上に形成された、発光装置の断面と、その構成について説明する。
【０１４０】
まず本実施例で観察した試料について説明する。本実施例では、まずポリカーボネイトからなるプラスチック基板上に、発光素子の動作を制御するためのＴＦＴを転写した。次に、該ＴＦＴと電気的に接続された発光素子を形成し、該発光素子を間に挟んで先のプラスチック基板と重なるように、別途用意したプラスチック基板を貼り合わせた。なお、先のプラスチック基板と後に貼り合わされたプラスチック基板とを区別するために、前者を第１のプラスチック基板、後者を第２のプラスチック基板と呼ぶ。なお、ＴＦＴを転写する際に用いた接着剤と、第２のプラスチック基板を貼り合わせる際に用いた接着剤とは、共にエポキシ樹脂を用いた。
【０１４１】
図１６に、本実施例で用意した試料の、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により得られた断面の写真を示す。図１６においてＮｏ．２０で示されるのは第１のプラスチック基板、Ｎｏ．１９で示されるのは接着剤、Ｎｏ．２で示されるのは接着剤、Ｎｏ．１で示されるのは第２のプラスチック基板である。Ｎｏ．１９で示される接着剤と、Ｎｏ．２で示される接着剤との間には、ＴＦＴ及び発光素子が形成されている。なお、Ｎｏ．１で示される第２のプラスチック基板と、Ｎｏ．２で示されるのは接着剤との間に層が存在しているように見えるが、該層は、測定のため断面を研磨した際に、第２のプラスチック基板とＮｏ．２で示される接着剤とが一部剥離した領域に相当する。
【０１４２】
次に図１７に、Ｎｏ．１で示される第２のプラスチック基板の組成を特定するために行なった、ＥＤＸ測定の結果を示す。また図２０に、Ｎｏ．２０で示される第１のプラスチック基板の組成を特定するため、ＥＤＸ測定を行った結果を示す。図１７、図２０に示すように、ポリカーボネイトの成分である炭素と、酸素が検出された他、電子線による試料のチャージアップを防ぐために形成した導電膜に含まれているＰｔが検出されている。
【０１４３】
次に図１８に、Ｎｏ．２で示される接着剤の組成を特定するために行なった、ＥＤＸ測定の結果を示す。また図１９に、Ｎｏ．１９で示される接着剤の組成を特定するために行なった、ＥＤＸ測定の結果を示す。図１８、図１９に示すように、エポキシ樹脂の成分である炭素と、酸素が検出された他、電子線による試料のチャージアップを防ぐために形成した導電膜に含まれているＰｔが検出されている。
【０１４４】
次に、本実施例で用意した試料の、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）により得られたＴＦＴ及び発光素子の写真について説明する。
【０１４５】
図２１に、ＴＦＴと、該ＴＦＴに接続された配線の、ＴＥＭにより得られた写真を示す。４００１はエポキシ樹脂からなる接着剤、４００２は酸化珪素、窒化酸化珪素を順に積層した下地膜、４００３はＴＦＴが有する島状の半導体膜、４００４は酸化珪素からなるゲート絶縁膜、４００５はＴａＮとＷとを順に積層したゲート電極、４００６は窒化珪素からなる第１の層間絶縁膜、４００７はアクリルからなる第２の層間絶縁膜、４００８はＴｉ、Ａｌ−Ｓｉ、Ｔｉを順に積層した配線、４００９は窒化珪素からなる第３の層間絶縁膜、４０１０はアクリルからなる隔壁、４０１１は隔壁４０１０に形成した窒化珪素膜、４０１２は電界発光層、４０１３はＡｌからなる陰極、４０１４はエポキシ樹脂からなる接着剤に相当する。
【０１４６】
図２２に、ＴＥＭにより得られた発光素子の写真を示す。なお、図２１において既に示したものについては、同じ符号を付す。４０１５はＩＴＯからなる陽極に相当する。陽極４０１５と、電界発光層４０１２と、陰極４０１３とが重なり合ったところが、発光素子に相当する。
【０１４７】
図２３に、ＴＥＭにより得られたＴＦＴの写真を示す。なお、図２１において既に示したものについては、同じ符号を付す。図２３に示した各層の組成を特定するために行った、ＥＤＸ測定の結果を、図２４〜図３６に示す。なお図２４〜図３６において検出されているＧａのピークは、収束イオンビーム加工観察装置（ＦＩＢ）により試料を加工する際に、ビームの形成に用いられたＧａであると考えられる。
【０１４８】
図２４が、図２３に示した接着剤４０１４のＰｏｉｎｔ２におけるＥＤＸ測定の結果に相当する。図２４に示すように、エポキシ樹脂の成分に相当する炭素と酸素とが検出された。
【０１４９】
図２５が、図２３に示した陰極４０１３のＰｏｉｎｔ３におけるＥＤＸ測定の結果に相当する。図２５に示すようにＡｌが検出された。
【０１５０】
図２６が、図２３に示した電界発光層４０１２のＰｏｉｎｔ４−１におけるＥＤＸ測定の結果に相当する。図２６に示すように、電界発光層の成分に相当する炭素、酸素、Ａｌが検出された。
【０１５１】
図２７が、図２３に示した窒化珪素膜４０１１のＰｏｉｎｔ５におけるＥＤＸ測定の結果に相当する。図２７に示すように窒素、珪素が検出された。
【０１５２】
図２８が、図２３に示した第３の層間絶縁膜４００９のＰｏｉｎｔ１１におけるＥＤＸ測定の結果に相当する。図２８に示すように、窒化珪素の成分に相当する窒素と珪素とが検出された。
【０１５３】
図２９が、図２３に示した第２の層間絶縁膜４００７のＰｏｉｎｔ１２におけるＥＤＸ測定の結果に相当する。図２９に示すように、アクリルの成分に相当する炭素と酸素とが検出された。
【０１５４】
図３０が、図２３に示した第１の層間絶縁膜４００６のＰｏｉｎｔ１３におけるＥＤＸ測定の結果に相当する。図３０に示すように、窒化珪素の成分に相当する窒素と珪素とが検出された。
【０１５５】
図３１が、図２３に示したゲート電極４００５のＰｏｉｎｔ１４におけるＥＤＸ測定の結果に相当する。また図３２が、図２３に示したゲート電極４００５のＰｏｉｎｔ１５におけるＥＤＸ測定の結果に相当する。図３１に示すように、ゲート電極４００５はＰｏｉｎｔ１４ではＷが検出された。また図３２に示すように、ゲート電極４００５はＰｏｉｎｔ１５ではＴａが検出された。
【０１５６】
図３３が、図２３に示したゲート絶縁膜４００４のＰｏｉｎｔ１６におけるＥＤＸ測定の結果に相当する。図３３に示すように、酸化珪素の成分に相当する珪素と酸素とが検出された。
【０１５７】
図３４が、図２３に示した島状の半導体膜４００３のＰｏｉｎｔ１７におけるＥＤＸ測定の結果に相当する。図３４に示すように、珪素が検出された。
【０１５８】
図３５が、図２３に示した下地膜４００２のＰｏｉｎｔ１８におけるＥＤＸ測定の結果に相当する。図３５に示すように、酸化珪素の成分に相当する珪素と酸素とが検出された。なお実際には、下地膜４００２は、酸化珪素で形成された膜上に、窒化酸化珪素で形成された膜を有している。
【０１５９】
図３６が、図２３に示した接着剤４００１のＰｏｉｎｔ１９におけるＥＤＸ測定の結果に相当する。図３６に示すように、エポキシ樹脂の成分に相当する炭素と酸素とが検出された。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本発明のＩＣカードの外観図と、内部の構造を示す図。
【図２】大型のカード基板を用いた本発明のＩＣカードの作製方法を示す図。
【図３】本発明のＩＣカードの断面図を示す図。
【図４】薄膜集積回路と表示装置のブロック図。
【図５】半導体素子の作製方法を示す図。
【図６】半導体素子の作製方法を示す図。
【図７】半導体素子の作製方法を示す図。
【図８】半導体素子の作製方法を示す図。
【図９】半導体素子の作製方法を示す図。
【図１０】入出力用インターフェースの構造を示すブロック図。
【図１１】液晶表示装置の断面図。
【図１２】発光装置の断面図。
【図１３】本発明のＩＣカードの利用方法を示す図。
【図１４】本発明のＩＣカードの外観を示す図。
【図１５】プラスチック基板上に形成された薄膜集積回路と表示装置の写真。
【図１６】実施例５で用意した試料の、ＳＥＭにより得られた断面の写真。
【図１７】図１６におけるＰｏｉｎｔ１のＥＤＸ測定の結果を示す図。
【図１８】図１６におけるＰｏｉｎｔ２のＥＤＸ測定の結果を示す図。
【図１９】図１６におけるＰｏｉｎｔ１９のＥＤＸ測定の結果を示す図。
【図２０】図１６におけるＰｏｉｎｔ２０のＥＤＸ測定の結果を示す図。
【図２１】実施例５で用意した試料の、ＴＥＭにより得られた断面の写真。
【図２２】実施例５で用意した試料の、ＴＥＭにより得られた断面の写真。
【図２３】実施例５で用意した試料の、ＴＥＭにより得られた断面の写真。
【図２４】図２３におけるＰｏｉｎｔ２のＥＤＸ測定の結果を示す図。
【図２５】図２３におけるＰｏｉｎｔ３のＥＤＸ測定の結果を示す図。
【図２６】図２３におけるＰｏｉｎｔ４−１のＥＤＸ測定の結果を示す図。
【図２７】図２３におけるＰｏｉｎｔ５のＥＤＸ測定の結果を示す図。
【図２８】図２３におけるＰｏｉｎｔ１１のＥＤＸ測定の結果を示す図。
【図２９】図２３におけるＰｏｉｎｔ１２のＥＤＸ測定の結果を示す図。
【図３０】図２３におけるＰｏｉｎｔ１３のＥＤＸ測定の結果を示す図。
【図３１】図２３におけるＰｏｉｎｔ１４のＥＤＸ測定の結果を示す図。
【図３２】図２３におけるＰｏｉｎｔ１５のＥＤＸ測定の結果を示す図。
【図３３】図２３におけるＰｏｉｎｔ１６のＥＤＸ測定の結果を示す図。
【図３４】図２３におけるＰｏｉｎｔ１７のＥＤＸ測定の結果を示す図。
【図３５】図２３におけるＰｏｉｎｔ１８のＥＤＸ測定の結果を示す図。
【図３６】図２３におけるＰｏｉｎｔ１９のＥＤＸ測定の結果を示す図。
【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１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図１５】
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【図１６】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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