(57)【要約】【課題】  低コストで大量生産が可能な薄膜集積回路、及びその作製方法を提供する。【解決手段】  本発明に係る薄膜集積回路の作製方法は、基板上に剥離層を形成し、前記剥離層上に下地膜を形成し、前記下地膜上に複数の薄膜集積回路を形成し、前記複数の薄膜集積回路の境界に溝を形成し、前記溝にハロゲン化フッ素を含む気体又は液体を導入し、前記剥離層を除去することによって、前記複数の薄膜集積回路を分離することを特徴としている。これにより、低コストで薄膜集積回路装置等に用いられる薄膜集積回路を作製することができる。【選択図】  図１１
2005203762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に剥離層を形成し、
前記剥離層上に下地膜を形成し、
前記下地膜上に複数の薄膜集積回路装置を形成し、
前記複数の薄膜集積回路装置の境界に溝を形成し、
前記溝にハロゲン化フッ素を含む気体又は液体を導入し、前記剥離層を除去することによって、前記複数の薄膜集積回路装置を分離することを特徴とする薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項２】
基板上に剥離層を形成し、
前記剥離層上に下地膜を形成し、
前記下地膜上に複数の薄膜集積回路装置を形成し、
前記複数の薄膜集積回路装置の境界に溝を形成し、
前記複数の薄膜集積回路装置の上方に、ジグを接着し、、
前記溝にハロゲン化フッ素を含む気体又は液体を導入し、前記剥離層を除去することによって、前記複数の薄膜集積回路装置を分離し、
前記複数の薄膜集積回路装置に接着されたジグを取り外すことを特徴とする薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項３】
基板上に剥離層を形成し、
前記剥離層上に下地膜を形成し、
前記下地膜上に複数の薄膜集積回路を形成し、
前記薄膜集積回路上に耐熱性を有する絶縁膜を形成して薄膜集積回路装置を形成し、
前記複数の薄膜集積回路装置の境界に溝を形成し、
前記溝にハロゲン化フッ素を含む気体又は液体を導入し、前記剥離層を除去することによって、前記複数の薄膜集積回路装置を分離することを特徴とする薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項４】
基板上に剥離層を形成し、
前記剥離層上に下地膜を形成し、
前記下地膜上に複数の薄膜集積回路を形成し、
前記薄膜集積回路上に耐熱性を有する絶縁膜を形成して薄膜集積回路装置を形成し、
前記複数の薄膜集積回路装置の境界に溝を形成し、
前記複数の薄膜集積回路装置の上方に、ジグを接着し、
前記溝にハロゲン化フッ素を含む気体又は液体を導入し、前記剥離層を除去することによって、前記複数の薄膜集積回路装置を分離し、
前記複数の薄膜集積回路装置に接着されたジグを取り外すことを特徴とする薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項５】
請求項２又は４において、
前記ジグの接着は、ＵＶ光によって接着力が低下又は喪失する接着剤を用いて行なうことを特徴とする薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項６】
請求項３又は４において、
前記耐熱性を有する絶縁膜は、シリコンと酸素との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、若しくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも一種を有する材料からなることを特徴とする薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項において、
前記剥離層は、シリコンを主成分として含むことを特徴とする薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項において、
前記下地膜は、酸化珪素、窒化珪素、窒素を含む酸化珪素のいずれかを含むことを特徴とする薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項において、
前記溝はダイシング又はドライエッチングによって形成されることを特徴とする薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項において、
前記基板は、ガラス基板又は石英基板であることを特徴とする薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項において、
前記ハロゲン化フッ素は、ＣｌＦ3（三フッ化塩素）であることを特徴とする薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項１２】
基板上に剥離層を形成し、
前記剥離層上に下地膜を形成し、
前記下地膜上に複数の薄膜集積回路装置を形成し、
前記薄膜集積回路装置上に耐熱性を有する絶縁膜を形成し、
前記複数の薄膜集積回路装置の境界に溝を形成し、
前記溝にハロゲン化フッ素を含む気体又は液体を導入し、前記剥離層を除去することによって、前記複数の薄膜集積回路装置を分離し、
前記分離された薄膜集積回路装置の上方又は下方にアンテナを形成することを特徴とする非接触型薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項１３】
基板上に剥離層を形成し、
前記剥離層上に下地膜を形成し、
前記下地膜上に複数の薄膜集積回路装置を形成し、
前記薄膜集積回路装置上に耐熱性を有する絶縁膜を形成し、
前記複数の薄膜集積回路装置の境界に溝を形成し、
前記複数の薄膜集積回路装置の上方に、ジグを接着し、
前記溝にハロゲン化フッ素を含む気体又は液体を導入し、前記剥離層を除去することによって、前記複数の薄膜集積回路装置を分離し、
前記複数の薄膜集積回路装置に接着されたジグを取り外し、
前記分離された薄膜集積回路装置の上方又は下方にアンテナを形成することを特徴とする非接触型薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項１４】
基板上に剥離層を形成し、
前記剥離層上に下地膜を形成し、
前記下地膜上に複数の薄膜集積回路装置を形成し、
前記複数の薄膜集積回路装置の境界に溝を形成し、
前記溝にハロゲン化フッ素を含む気体又は液体を導入し、前記剥離層を除去することによって、前記複数の薄膜集積回路装置を分離し、
アンテナが形成された基体で前記薄膜集積回路装置を包装することを特徴とする非接触型薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項１５】
基板上に剥離層を形成し、
前記剥離層上に下地膜を形成し、
前記下地膜上に複数の薄膜集積回路装置を形成し、
前記複数の薄膜集積回路装置の境界に溝を形成し、
前記複数の薄膜集積回路装置の上方に、ジグを接着し、
前記溝にハロゲン化フッ素を含む気体又は液体を導入し、前記剥離層を除去することによって、前記複数の薄膜集積回路装置を分離し、
前記複数の薄膜集積回路装置に接着されたジグを取り外し、
アンテナが形成された基体で前記薄膜集積回路装置を包装することを特徴とする非接触型薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項１６】
請求項１３又は１５において、
前記ジグの接着は、ＵＶ光によって接着力が低下又は喪失する接着剤を用いて行なうことを特徴とする非接触型薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項１７】
請求項１４又は１６において、
前記耐熱性を有する絶縁膜は、シリコンと酸素との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、若しくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも一種を有する材料からなることを特徴とする非接触型薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項１８】
請求項１２乃至１７のいずれか一項において、
前記剥離層は、シリコンを主成分として含むことを特徴とする非接触型薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項１９】
請求項１２乃至１８のいずれか一項において、
前記下地膜は、酸化珪素、窒化珪素、窒素を含む酸化珪素を含むことを特徴とする非接触型薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項２０】
請求項１２乃至１９のいずれか一項において、
前記溝はダイシング又はドライエッチングによって形成されることを特徴とする非接触型薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項２１】
請求項１２乃至２０のいずれか一項において、
前記基板は、ガラス基板又は石英基板であることを特徴とする非接触型薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項２２】
請求項１２乃至２１のいずれか一項において、
前記ハロゲン化フッ素は、ＣｌＦ3（三フッ化塩素）であることを特徴とする非接触型薄膜集積回路装置の作製方法。
【請求項２３】
基板上に下地膜を介して形成された薄膜集積回路装置と、
前記薄膜集積回路装置上に形成された耐熱性を有する絶縁膜と、
前記薄膜集積回路装置の上方又は下方に形成されたアンテナを有することを特徴とする非接触型薄膜集積回路装置。
【請求項２４】
基板上に下地膜を介して形成された薄膜集積回路装置と、
前記薄膜集積回路装置上に形成された耐熱性を有する絶縁膜と、
アンテナが形成された基体と、
を有し、
前記薄膜集積回路装置は、前記基体に包装され、前記アンテナと接続されていることを特徴とする非接触型薄膜集積回路装置。
【請求項２５】
請求項２３又は２４において、
前記アンテナは、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ又はＴｉを含むことを特徴とする非接触型薄膜集積回路装置。
【請求項２６】
請求項２３乃至２５のいずれか一項において、
前記基体は、可撓性を有することを特徴とする非接触型薄膜集積回路装置。
【請求項２７】
請求項２３乃至２６のいずれか一項において、
前記耐熱性を有する絶縁膜は、シリコンと酸素との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、若しくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも一種を有する材料からなることを特徴とする非接触型薄膜集積回路装置。
【請求項２８】
請求項２３乃至２７のいずれか一項の非接触型薄膜集積回路装置を有する非接触型ＩＤタグ。
【請求項２９】
非接触型薄膜集積回路装置を有する硬貨であって、
前記非接触型薄膜集積回路装置は、
基板上に下地膜を介して形成された薄膜集積回路装置と、
前記薄膜集積回路装置上に形成された耐熱性を有する絶縁膜と、
前記薄膜集積回路装置の上方又は下方に形成されたアンテナと、
を有し、
前記硬貨の構成要素の一部は、前記アンテナの機能を兼ねていることを特徴とする硬貨。
【請求項３０】
請求項２９において、
前記アンテナ又は前記硬貨を構成する材料は、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ又はＴｉを含むことを特徴とする硬貨。
【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（中央演算部、ＣＰＵ）などを有し、紙のように薄くフレキシブルな薄膜集積回路を搭載した薄膜集積回路の作製方法、該薄膜集積回路及びアンテナからなり、主として人間、動植物、商品、紙幣等を識別するためのカード、タグ、ラベル等に利用される非接触型薄膜集積回路装置、及びその作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、食品業界、製造業界等のあらゆる産業界において、商品の安全性や管理体制の強化を求める声が高まっており、それに伴い商品に関する情報量が増加しつつある。しかし、現状の商品情報は、主にバーコードの十数桁の数字により提供される製造国、メーカー、商品番号等の情報程度であり、情報量が非常に少なかった。またバーコードを利用した場合、一つ一つを手作業で行うため読み取りに時間を要していた。そこで、バーコードシステムに代わり、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）と呼ばれる、電磁波を利用した非接触ＩＣタグによる自動認識技術が注目されている。
【０００３】
また、動植物の安全性（例えば、原産地、伝染病の感染の有無等）を確保するために、動植物の体内に直接ＩＣチップを埋め込み、体外の情報読み取り装置（リーダ）によって動植物に関する情報を取得、管理するという体制が普及しつつある。
【０００４】
また、近年、一人当たりが携帯するカード数が増加しており、中でも電磁界を利用して通信を行う非接触型のＩＣカードが、電子乗車券や電子マネーといった形態で普及しつつある。また、凶悪犯罪や行方不明といった事件が増加する中、特に幼児、児童、老人や旅行者等の個々人の居場所を常時的確に把握し、事故に巻き込まれる可能性を減らすべく、個々人を認識することができるＩＤ（Identification）カード等が普及しつつある。
【０００５】
また、紙幣、硬貨、有価証券、チケット等の偽造や盗難が行われた際に、複製や悪用を防止するために、それらの内部にＩＣチップを埋め込んでおくという技術が普及しつつある（以上、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】日経エレクトロニクス  日経ＢＰ社  ２００２．１１．１８発行  ｐ．６７−７６
【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、非接触型や接触型のＩＣチップが普及するにつれて、莫大な数の人間、動植物、商品、紙幣等に利用可能なＩＣチップを、大量に極めて低コストで製造する必要がある。例えば、商品や紙幣等に付されるＩＣチップは、１個当たり１円〜数円、望ましくは１円を切るコストで製造する必要があり、低コストで大量生産が可能なＩＣチップの構造、プロセスの実現が求められている。
【０００７】
現状では、ＩＣチップを製造するにあたり、シリコンウエハ上に複数の薄膜集積回路を形成し、該シリコンウエハを研磨除去（バックグラインドと呼ばれる。）することにより薄膜集積回路を分離する方法が用いられている。しかし、シリコンウエハは高価であるにも拘わらず、それをすべて研磨除去してしまうことから、製造コストの増加は回避できなかった。また、シリコンウエハからなる集積回路は厚いため、商品容器自体に搭載する場合、表面に凹凸が生じ、デザイン選択の幅に限界があった。
【０００８】
また、基板を研磨除去しない方法として、複数の薄膜集積回路が形成された基板にストレスを与え、基板を物理的に剥離する方法があるが、この方法だと、基板上に形成された薄膜の応力の分布等により、基板が完全に剥離されない可能性があった。
【０００９】
本発明は、このような状況に鑑みて成されたものであり、低コストで大量生産が可能で、かつ、従来のシリコンウエハと異なり、非常に膜厚の薄い薄膜集積回路、及び該薄膜集積回路を用いた薄膜集積回路装置又はＩＣチップの構造、プロセスを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明に係る薄膜集積回路の作製方法は、基板上に剥離層を形成し、前記剥離層上に下地膜を介して複数の薄膜集積回路を形成し、前記複数の薄膜集積回路の境界に溝を形成し、前記溝にハロゲン化フッ素を含む気体又は液体を導入し、前記剥離層を除去することによって、前記複数の薄膜集積回路を分離することを特徴としている。
【００１１】
ここで、剥離層（ピールオフ・レイヤー）は、基板と薄膜集積回路の間に設けられる層であり、後に該剥離層を除去することにより、基板と薄膜集積回路を分離することができる。剥離層としては、非晶質シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコン、セミアモルファスシリコン（ＳＡＳ）（微結晶シリコンともいう。）等、シリコン（Ｓｉ）を主成分とする層を用いることができる。ＣｌＦ3（三フッ化塩素）等のハロゲン化フッ素は、シリコンを選択的にエッチングするという特性があるため、剥離層としてシリコン（Ｓｉ）を主成分とする層を用いることにより、ＣｌＦ3を含む気体又は液体によって前記剥離層を容易に除去することができる。
【００１２】
また、下地膜は、剥離層と薄膜集積回路の間に設けられるものであり、ＣｌＦ3等のハロゲン化フッ素によるエッチングから、薄膜集積回路を保護する役割を有するものである。ここで、ＣｌＦ3等のハロゲン化フッ素は、珪素を選択的にエッチングするという特性がある反面、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、窒素を含む酸化珪素（ＳｉＯｘＮｙ（ｘ＞ｙ））、酸素を含む窒化珪素（ＳｉＮｘＯｙ（ｘ＞ｙ））はほとんどエッチングされない。したがって、時間の経過ととも剥離層はエッチングされてゆくが、酸化珪素、窒化珪素、窒素を含む酸化珪素、酸素を含む窒化珪素からなる下地膜はほとんどエッチングされないため、薄膜集積回路への損傷を防止することができる。
【００１３】
なお、ＣｌＦ3等のハロゲン化フッ素によってエッチングされる材料を剥離層として用い、一方、エッチングされない材料を下地膜として用いるという条件に従うならば、剥離層及び下地膜の組合せは、上記材料に限定されるものではなく、適宜選択することができる。
【００１４】
また、エッチングに用いるガスとしては、上記ＣｌＦ3等に窒素を混合したガスを用いてもよい。また、ＣｌＦ3は、反応空間の温度によっては液体の場合もあり（沸点１１．７５℃）、その際にはウエットエッチングを採用することもできる。なお、ＣｌＦ3は、塩素を２００℃以上でフッ素と反応させることにより、Ｃｌ2（ｇ）＋３Ｆ2（ｇ）→２ＣｌＦ3（ｇ）の過程を経て生成することができる。なお、上記剥離層をエッチングし、上記下地膜をエッチングしないようなエッチャントであれば、ＣｌＦ3に限定されるものでなく、またハロゲン化フッ素に限定されるものでもない。
【００１５】
また、薄膜集積回路の境界をなす溝の形成は、ダイシング、スクライビング又はマスクを利用したエッチング等によって行うことができる。ダイシングの場合には、ダイシング装置（ダイサー；dicer）を用いるブレードダイシング法が一般的である。ブレード（blade）とは、ダイヤモンド砥粒を埋め込んだ砥石で、その幅は約３０〜５０μｍであり、このブレードを高速回転させることにより、薄膜集積回路を分離する。また、スクライビングの場合には、ダイヤモンドスクライビング法とレーザースクライビング法等がある。また、エッチングの場合には、露光、現像工程によりマスクパターンを形成し、ドライエッチング、ウエットエッチング等により素子分離を行うことができる。ドライエッチングにおいては、大気圧プラズマ法を用いてもよい。
【００１６】
また、基板としては、ガラス基板、石英基板、アルミナなど絶縁物質で形成される基板、シリコンウエハ基板、後工程の処理温度に耐え得る耐熱性を有するプラスチック基板等を用いることができる。この場合、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、窒素を含む酸化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、酸素を含む窒化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等、基板側から不純物などの拡散を防止するための下地絶縁膜を形成しておいてもよい。また、ステンレスなどの金属または半導体基板などの表面に酸化シリコンや窒化シリコンなどの絶縁膜を形成した基板なども用いることができる。
【００１７】
また、本発明を用いて一旦薄膜集積回路を形成した後に、剥離された使用済みの基板を再利用してもよい。再利用する場合、上記ダイシングやスクライビング等において、基板に傷が生成されないように制御するのが望ましいが、傷が生成された場合には、有機樹脂や無機膜を塗布法や液滴吐出法（インクジェット法等）によって形成し、平坦化処理を行っても良い。
【００１８】
なお、薄膜集積回路をハロゲン化フッ素等によるエッチングから保護するために、薄膜集積回路上に減圧ＣＶＤ法等により保護膜を形成しておくのが望ましい。特に、ハロゲン化フッ素ガスを加熱してエッチングを行う場合には、前記保護膜として耐熱性有機樹脂や、耐熱性無機膜を用いるのが望ましい。耐熱性有機樹脂の代表的なものとして、シリコンと酸素との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、若しくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも一種を有する材料があり、所謂シロキサン系樹脂などとも呼ばれる。以後、耐熱性有機樹脂という場合には、シロキサン系樹脂も含むものとする。
【００１９】
（２）本発明に係る薄膜集積回路の作製方法は、基板上に剥離層を形成し、前記剥離層上に下地膜を介して複数の薄膜集積回路を形成し、前記複数の薄膜集積回路の境界に溝を形成し、前記複数の薄膜集積回路の上方に、ジグを接着し、前記溝にハロゲン化フッ素を含む気体又は液体を導入し、前記剥離層を除去することによって、前記複数の薄膜集積回路を分離し、前記複数の薄膜集積回路に接着されたジグを取り外すことを特徴としている。
【００２０】
ここで、ジグ（治具）とは、剥離層を除去した後に薄膜集積回路装置がバラバラに分離しないように、一時的に薄膜集積回路装置を固定するための支持基板を指す。ジグは、複数の薄膜集積回路装置が水平方向若しくは高さ方向に集積されてできた素子毎に形成される。ジグの形状としては、後にハロゲン化フッ素を含む気体又は液体の導入を容易にするために、突起部を設けた櫛状の構造とするのが望ましいが、平坦なジグを用いても構わない。また、ジグとしては、ハロゲン化フッ素によって冒されない酸化珪素を主成分とするガラス基板、石英基板、ステンレス（ＳＵＳ）基板等を用いることができるが、ハロゲン化フッ素によって冒されない材料であれば、これらに限定されるものではない。また、ジグと薄膜集積回路装置との間には、仮接着するための接着剤が設けられている。
【００２１】
ここで、接着剤としては、ＵＶ光照射によって接着力（粘着力）が低下又は喪失する材料を用いることができる。あるいは、スリーエム・イノベイティブ・プロパティズ・カンパニー（３Ｍ）社製のポストイット（登録商標）製品や、ムーア・ビジネス・フォームス・インコーポレイテッド社製ノートスティックス（登録商標）製品等に用いられる再剥離再接着可能な接着剤を用いても構わない。例えば、特開２００１−３０４０３、特許２９９２０９２、特開平６−２９９１２７に記載された、アクリル系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、天然ゴム系粘着剤等を用いることができる。勿論、ジグを簡単に取り外すことができる材料であれば、これらに限定されるものではない。
【００２２】
その余の構成については、上記（１）で述べた本発明に準ずる。
【００２３】
（３）本発明に係る非接触型薄膜集積回路装置の作製方法は、基板上に剥離層を形成し、前記剥離層上に下地膜を介して複数の薄膜集積回路を形成し、前記薄膜集積回路上に耐熱性有機樹脂を形成し、前記複数の薄膜集積回路の境界に溝を形成し、前記溝にハロゲン化フッ素を含む気体又は液体を導入し、前記剥離層を除去することによって、前記複数の薄膜集積回路を分離し、前記分離された薄膜集積回路の上方又は下方にアンテナを形成することを特徴としている。
【００２４】
ここでいう薄膜集積回路装置とは、人間、動植物、自他の商品、紙幣等を識別、又はそれらに関する情報を蓄積する機能等を有するものであるが、本明細書ではＩＤチップ（Identification Chip）、ＩＤＦ（ID Flexible）チップ、ＩＣチップ、又は単に半導体装置と呼ぶことがある。中でも、電磁界を利用して、薄膜集積回路装置に内蔵された送受信部（アンテナ、アンテナ回路）を介して、外部の読み込み／書き込み装置（リーダ／ライタ）と、通信を行うものを非接触型薄膜集積回路装置、または無線チップという。薄膜集積回路装置とリーダ／ライタ間で通信を行うことにより、薄膜集積回路装置が内蔵された商品等に関する情報の認識、更新、管理等を行うことができる。
【００２５】
また、アンテナとは、リーダ／ライタと通信、すなわち電波のやりとりを行うためのものであり、薄膜集積回路等の集積回路と接続されている。アンテナは、ＴＦＴ等の薄膜集積回路工程の前後、あるいは、工程内において形成しても良いし、別途形成した後に、薄膜集積回路と接続しても良い。工程内において形成する場合には、例えば、ＴＦＴのゲート電極と同時に形成することができる。なお、アンテナには、図７等に示すコイル状（渦巻き状）や、図１１等に示す閉ループ状がある。
【００２６】
また、アンテナを別途形成する場合には、アンテナが形成された基体で、薄膜集積回路の一部又は全部を包装するように形成することができる。この際、異方性導電材料や、公知のボンディング法等を用いて、アンテナと薄膜集積回路とを接続すればよい。
【００２７】
なお、薄膜集積回路装置に内蔵されるＴＦＴ等の薄膜集積回路を作製する際には、剥離層を除去した後に薄膜集積回路装置がバラバラに分離しないように、一時的に薄膜集積回路装置を固定するためのジグを設けておくのが望ましい。ジグを設けるには、上記（２）で述べた方法を用いればよい。また、薄膜集積回路装置に内蔵される薄膜集積回路のその余の作製方法については、上記（１）、（２）で述べた方法を用いればよい。
【００２８】
（４）本発明に係る非接触型薄膜集積回路装置は、基板上に下地膜を介して形成された薄膜集積回路と、前記薄膜集積回路上に形成された耐熱性を有する絶縁膜と、前記薄膜集積回路の上方又は下方に形成されたアンテナを有することを特徴としている。
【００２９】
ここでは、耐熱性を有する絶縁膜としては、シリコンと酸素との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、若しくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも一種を有する材料、すなわちシロキサン系樹脂等の耐熱性有機樹脂や、耐熱性の無機材料を用いることができる。
【００３０】
また、アンテナとは、リーダ／ライタと通信、すなわち電波のやりとりを行うためのものであり、薄膜集積回路等の集積回路と接続されている。アンテナに用いられる材料としては、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ若しくはＴｉ、又はそれらを含む合金を用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、アンテナを別途形成する場合には、アンテナが形成された基体で、薄膜集積回路の一部又は全部を包装するように形成することができる。この場合、基体として、プラスチックのように、可撓性を有する、すなわちフレキシブルな材料を用いるのが望ましい。
【００３１】
また、本発明に係る非接触型薄膜集積回路装置は、ＩＤタグ、ＩＤカード、様々な商品、紙幣、硬貨等に組み込むことができる。ここで、薄膜集積回路装置を硬貨に組み込む場合には、硬貨の構成要素の一部がアンテナの機能を兼ねるようにしてもよい。この際、アンテナ又は前記硬貨を構成する材料としては、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ若しくはＴｉ、又はそれらを含む合金を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３２】
なお、本発明における基板、下地膜等の構成は、上記（１）乃至（３）の記載に基づいて適宜用いればよい。
【発明の効果】
【００３３】
従来は、シリコンウエハ上に複数の薄膜集積回路を形成し、該シリコンウエハを研磨除去することにより薄膜集積回路を分離する方法が用いられていた。一方、本発明は、複数の薄膜集積回路が形成された基板から該薄膜集積回路を素子分離する際に、ハロゲン化フッ素を用いた化学的方法を採用することにより、シリコンウエハよりも低コストのガラス基板等を用いることができる。これにより、低コストで薄膜集積回路装置等に用いられる薄膜集積回路を作製することができる。また、シリコンウエハとほぼ同じコストの石英基板等を用いた場合であっても、本発明を用いた場合には、基板を再利用することもできるので、低コストで薄膜集積回路装置等に用いられる薄膜集積回路を作製することができる。
【００３４】
また、シリコンウエハで作製されたＩＣ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う必要がない。また、素子の厚さのバラツキも、ＩＣ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程度に抑えることができる。したがって、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。
【００３５】
また、複数の薄膜集積回路が形成された基板にストレスを与え、基板を物理的に剥離する物理的方法と比較しても、本発明は、複数の薄膜集積回路が形成された基板から該薄膜集積回路を素子分離する際に、ハロゲン化フッ素を用いた化学的方法を採用しているため、素子分離を確実に行うことができる。
【００３６】
また、薄膜集積回路を覆って、下地膜や耐熱性を有する絶縁膜（保護膜）を形成することにより、ハロゲン化フッ素を用いた基板剥離工程において、薄膜集積回路を保護することができ、安定した特性を有する薄膜集積回路を形成することができる。
【００３７】
また、ハロゲン化フッ素を用いた基板剥離工程において、薄膜集積回路装置毎に、ジグを仮接着しておくことにより、剥離層を除去した後に各薄膜集積回路装置がバラバラに分離してしまうのを防止することができる。この際、仮接着剤として、ＵＶ光照射によって接着力（粘着力）が低下又は喪失する材料を用いることにより、基板剥離後、ジグを薄膜集積回路装置から容易に取り外すことができる。
【００３８】
以上から、本発明を用いることにより、薄膜集積回路装置に用いられる薄膜集積回路、ひいては薄膜集積回路装置や、それを用いた商品等を、低コストで大量に高歩留まり、高スループットで作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
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することができる。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。また、各図面において共通の部分は同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４０】
（実施形態１）
本発明を用いた薄膜集積回路装置及びその作製方法について、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）、図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図１２を用いて説明する。まず、基板４１上に、剥離層４３を形成する。ここでは、石英基板上に、５００ｎｍの膜厚のａ−Ｓｉ膜（非晶質シリコン膜）をスパッタ法により形成した。なお、基板としては、石英基板の他にも、ガラス基板、アルミナなど絶縁物質で形成される基板、シリコンウエハ基板、後工程の処理温度に耐え得る耐熱性を有するプラスチック基板等を用いることができる。この場合、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、窒素を含む酸化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、酸素を含む窒化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等、基板側から不純物などの拡散を防止するための下地絶縁膜を形成しておいてもよい。また、ステンレスなどの金属または半導体基板などの表面に酸化シリコンや窒化シリコンなどの絶縁膜を形成した基板なども用いることができる。
【００４１】
また、剥離層４３としては、非晶質シリコンの他に、多結晶シリコン、単結晶シリコン、セミアモルファスシリコン（ＳＡＳ、微結晶シリコンともいう。）等、シリコンを主成分とする層を用いることができる。これらの剥離層４３は、スパッタ法の他にも、プラズマＣＶＤ法等によって形成しても良い。また、剥離層４３は５００ｎｍよりも薄く形成しても良い。
【００４２】
次に、剥離層４３上に、下地膜４４を形成する。ここでは、１００ｎｍ（１０００Å）の膜厚の酸化珪素膜をスパッタ法によって形成した。なお、下地膜４４は、ＣｌＦ3等のハロゲン化フッ素によるエッチングから、薄膜集積回路を保護する役割を有するものであり、この機能を有するものであれば、他の材料を用いてもよい。例えば、窒化珪素、窒素を含む酸化珪素、酸素を含む窒化珪素等を用いることができる。または、上記材料からなる膜を積層して下地膜４４を形成しても良い。また、スパッタ法に限らず、プラズマＣＶＤ法等によって形成しても良い。
【００４３】
次に、下地膜４４上に薄膜集積回路４２、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、有機ＴＦＴ、薄膜ダイオード等を形成する。図１（Ａ）に示す薄膜集積回路４２は、下地膜４４上に、チャネル形成領域３５、不純物領域３６、ゲート絶縁膜３７及びゲート電極３８が形成されている。本実施の形態では、トップゲート構造としたが、ボトムゲート構造（逆スタガ構造）としてもよい。また、薄膜トランジスタの代わりに有機ＴＦＴや薄膜ダイオードを用いてもよい。これらの薄膜集積回路が薄膜集積回路装置のＣＰＵやメモリ等を構成する。ＴＦＴを用いたＣＰＵやメモリ等の薄膜集積回路の作製方法の具体例については、後述する。なお、薄膜集積回路装置は、図１８等に示すように、電源回路、入出力回路、論理回路、ＣＰＵ、メモリ等からなるが、ここでは、ＴＦＴを用いたＣＰＵ３３と、メモリ３４のみを図示した。
【００４４】
次に、薄膜集積回路４２を保護するために、第１の層間絶縁膜４６を形成する。ここでは、窒化珪素膜をプラズマＣＶＤ法によって形成したが、これに限定されるものではない。さらに、第２の層間絶縁膜４７を形成する。これは、薄膜集積回路を平坦化するものであり、ポリイミド、アクリル、ポリアミドや、シロキサン等の耐熱性有機樹脂を、スピンコート法、ディップ法、スプレー法、液滴吐出法等によって形成することができる。また、無機材料を用いてもよく、その際には、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、アルミナ膜等を用いることができる。
【００４５】
次に、レジストをマスクとしてコンタクトホールをエッチング開孔し、薄膜集積回路同士を接続する配線４５及びアンテナ４８を形成した。導電材料としては、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ若しくはＴｉ、又はそれらを含む合金を用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、配線とアンテナで材料が異なっていても良い。なお、配線４５及びアンテナ４８は、展性、延性に富む金属材料を有するように形成し、更に好ましくは膜厚を厚くして変形による応力に耐えるようにするのが望ましい。
【００４６】
また、配線及びアンテナの形成方法としては、スパッタ法によって全面成膜した後、レジストマスクを用いてパターニングを行ってもよいし、液滴吐出法によってノズルから選択的に形成しても良い。なお、ここでいう液滴吐出法には、インクジェット法のみならず、オフセット印刷法やスクリーン印刷等も含まれる。
【００４７】
また、薄膜集積回路装置を内蔵する商品が、導電材料を含む場合には、それと同様の導電材料を用いて、アンテナ又は配線を形成しても良い。例えば、硬貨の材料を用いて硬貨の内部にアンテナを形成することができる。この場合、例えば、１０円玉に薄膜集積回路装置を埋め込む場合には、銅、亜鉛、スズの合金からなるアンテナを形成すると良い。
【００４８】
次に、アンテナ上に、保護膜４９を形成する。保護膜４９としては、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）或いは窒化炭素（ＣＮ）等の炭素を有する膜、又は窒化珪素膜或いは酸素を含む窒化珪素膜等を用いることができる。あるいは、ポリイミド、アクリル、ポリアミドや、シロキサン等の耐熱性有機樹脂を用いることができる。また、無機材料を用いてもよく、その際には、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、アルミナ膜等を用いることができる。また、エポキシ樹脂を用いることもできる。なお、これらの絶縁膜を積層させて、保護膜４９を形成しても良い。
【００４９】
なお、ここでは、薄膜集積回路上に、第１の層間絶縁膜４６、第２の層間絶縁膜４７、保護膜４９の３つの絶縁膜を形成したが、それらの材料は、互いに入れ替えて用いることができる。また、第１及び第２の層間絶縁膜４６及び４７を兼ねて、一層の層間絶縁膜としてもよい。いずれにしても、これらの絶縁膜に用いられる材料としては、後のＣｌＦ3（三フッ化塩素）等のハロゲン化フッ素によるエッチングによって冒されず、かつ耐熱性がある材料を用いるのが望ましい（図１（Ａ））。
【００５０】
なお、層間絶縁膜４６及び４７や保護膜４９としては、弾性の高い有機材料を用いるのが望ましい。これにより、変形時の応力は、有機材料を有する層間絶縁膜や保護膜に集中し、主にこれらの膜が変形するので、薄膜トランジスタへかかる応力が低減される。また変形が生じる場合に、最も応力が負荷される箇所（エッジ、角）が、半導体膜のエッジではなく下地膜のエッジとなるため、半導体膜のエッジや界面で生じる応力集中を抑えることができる。
【００５１】
次に、薄膜集積回路装置５０の境界領域に、ダイシングによって溝９３を形成する（図１（Ｂ））。この際、ダイシング装置（ダイサー；dicer）を用いるブレードダイシング法を用いるのが一般的である。ブレード（blade）とは、ダイヤモンド砥粒を埋め込んだ砥石で、その幅は約３０〜５０μｍであり、このブレードを高速回転させることにより、薄膜集積回路装置を分離する。また、ダイシングに必要なエリアをストリートと呼ぶが、この幅は、素子への損傷を考慮し、８０〜１５０μｍとしておくのが望ましい。
【００５２】
なお、ダイシングの他にも、スクライビング又はマスクを利用したエッチング等によって行うことができる。スクライビングの場合には、ダイヤモンドスクライビング法とレーザースクライビング法等がある。また、エッチングの場合には、露光、現像工程によりマスクパターンを形成し、ドライエッチング、ウエットエッチング等により素子分離を行うことができる。ドライエッチングにおいては、大気圧プラズマ法を用いてもよい。
【００５３】
なお、溝を形成する場合、溝の深さは、少なくとも剥離層の表面が露出する程度とすればよく、基板４１が繰り返し利用できるように、基板に傷が付かないように上記ダイシング等を適宜制御するのが望ましい。
【００５４】
次に、突起部５８を有するジグ（支持基板）５２を、仮接着剤５１を介して、薄膜集積回路装置５０毎に取り付ける。ここで、ジグ（治具）とは、剥離層を除去した後に薄膜集積回路装置がバラバラに分離しないように、一時的に薄膜集積回路装置を固定する役割を有する。ジグの形状としては、図１（Ｃ）のように、後にハロゲン化フッ素を含む気体又は液体の導入を容易にするために、突起部５８を設けた櫛状の構造とするのが望ましいが、図４（Ｃ）のように平坦なジグを用いても構わない。突起部を有するジグ（治具、支持基板）を用いる場合には、基板をパターニングして用いればよい。また、ジグとしては、ハロゲン化フッ素によって冒されない酸化珪素を主成分とするガラス基板、石英基板、ステンレス（ＳＵＳ）基板等を用いることができるが、ハロゲン化フッ素によって冒されない材料であれば、これらに限定されるものではない。また、ジグと薄膜集積回路との間には、仮接着するための接着剤が設けられている。
【００５５】
ここで、接着剤としては、ＵＶ光照射によって接着力（粘着力）が低下又は喪失する材料を用いることができる。ここでは、日東電工社製ＵＶ照射剥離テープを用いた。これ以外にも、例えば、前述した特開２００１−３０４０３、特許２９９２０９２、特開平６−２９９１２７に記載された、アクリル系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、天然ゴム系粘着剤等を用いることができる。勿論、ジグを簡単に取り外すことができる材料であれば、これらに限定されるものではない。
【００５６】
次に、溝９３にハロゲン化フッ素ガスを導入することにより、剥離層４３であるａ−Ｓｉ膜をエッチング除去した（図２（Ａ））。ここで用いた減圧ＣＶＤ装置（図１２）は、反応空間であるベルジャー８９内に、ＣｌＦ3ガス等のハロゲン化フッ素ガス５３が導入され、ガスが基板９０に行き渡る仕組みになっている。また、ベルジャー８９の外部にはヒーター９１が設けられ、残余ガスは、排気管９２から排出される。ここでは、図１２に示すような減圧ＣＶＤ装置を用い、ガス：ＣｌＦ3、温度：３５０℃、流量：３００ｓｃｃｍ、気圧：６Ｔｏｒｒ、時間：３ｈの条件でａ−Ｓｉ膜のエッチング除去を行ったが、この条件に限定されるものではない。また、ＣｌＦ3ガスに窒素を混ぜたガスを用いてもよい。両者の流量比は適宜設定することができる。
【００５７】
ここで、ＣｌＦ3等のハロゲン化フッ素は、シリコンを選択的にエッチングするという特性がある反面、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、窒素を含む酸化珪素（ＳｉＯｘＮｙ（ｘ＞ｙ））、酸素を含む窒化珪素（ＳｉＮｘＯｙ（ｘ＞ｙ））はほとんどエッチングされない。したがって、時間の経過とともに剥離層４３はエッチングされ、最終的に基板４１を剥離することができる（図２（Ｂ））。一方、酸化珪素、窒化珪素、窒素を含む酸化珪素、酸素を含む窒化珪素等や、耐熱性樹脂からなる下地膜や、層間絶縁膜、保護膜はほとんどエッチングされないため、薄膜集積回路への損傷を防止することができる。なお、剥離した基板４１は勿論再利用することができ、コスト削減に繋がる。
【００５８】
次に、ＵＶ光照射を行うことにより、仮接着剤５１の粘着力を低下又は喪失させ、ジグ５２と、薄膜集積回路装置とを分離することにより、薄膜集積回路装置を大量に作製することができる。なお、ジグは、コスト削減のため、再利用するのが望ましい。
【００５９】
上記方法によって作製された薄膜集積回路装置５０は、小型真空ピンセット１３等により、搬送し、所望の製品に備え付けることができる。図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、商品１０に貼付されるＩＤラベル１５の作製方法を示したものである。ラベル１１に薄膜集積回路装置５０を小型真空ピンセット１３により貼り付け、接着剤１４で封止し、ＩＤラベル１５が完成する。さらに、商品１０にＩＤラベル１５を付して、リーダ／ライタ等によって情報を認識、更新、管理しうる商品が完成する。
【００６０】
（実施形態２）
本実施形態では、溝９３を形成するにあたり、ドライエッチング法を用いる場合について、図４（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明する。実施形態１の記載に基づいて、図１（Ａ）に示す保護膜４９形成までを行う。その後、現像、露光工程を経て、基板上にレジスト５４を形成し、レジスト５４をマスクとして、ドライエッチングにより溝９３を形成し、素子分離を行う（図４（Ａ））。ここでは、プラズマエッチングを採用し、エッチング用ガスとしては、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣｌ4もしくはＣＣｌ4などを代表とする塩素系ガス、ＣＦ4、ＳＦ6、ＮＦ3、ＣＨＦ3などを代表とするフッ素系ガス、あるいはＯ2を用いたが、これらに限定されるものではない。なお、該エッチングは、大気圧プラズマを利用して行うこともできる。この際、エッチングガスとしては、ＣＦ4とＯ2の混合ガスを用いるのがよい。また、ガス種の異なるエッチングを複数回行うことによって溝９３を形成しても良い。
【００６１】
次に、仮接着剤５１を介して、ジグ５５を薄膜集積回路装置５０に取り付け、ＣｌＦ3等のハロゲン化フッ素によって、剥離層４３を除去し、最終的に基板４１を剥離した（図４（Ｂ））。剥離層４３除去の具体的な方法は、実施形態１と同様である。なお、ジグ５５として、ここでは、突起部を特に設けていない基板を用いたが、勿論、突起部を有した基板を用いてもよい。
【００６２】
次に、ＵＶ光照射を行うことにより、仮接着剤５１の粘着力を低下又は喪失させ、ジグ５５と、薄膜集積回路装置５０とを分離する（図４（Ｃ））。これにより、薄膜集積回路装置５０を大量に作製することができる。上記方法によって作製された薄膜集積回路装置５０は、小型真空ピンセット等により、搬送し、所望の製品に備え付けることができる。
【００６３】
（実施形態３）
本実施形態では、ダイシング等によって溝９３を形成する際に、基板４１に傷が付いた場合、その基板を再利用する場合について図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）を用いて説明する。
【００６４】
まず、図５（Ａ）に示すように、使用済み基板５６上に平坦化膜５７を形成する。平坦化膜としては、ポリイミド、アクリル、ポリアミドや、シロキサン等の耐熱性樹脂を、スピンコート法、ディップ法、スプレー法、液滴吐出法等によって形成することができる。後工程の熱処理を考慮すれば、シロキサン等の耐熱性樹脂を用いることが望ましい。また、無機材料を用いてもよく、その際には、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、アルミナ膜等を用いることができる。その後、実施形態１又は２に基づいて薄膜集積回路を作製、分離して所望の製品に備え付けることができる。
【００６５】
他の方法として、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示すように、ＣＭＰ（機械的化学的研磨）法、プレス法、エッチバック法等により、基板表面を平坦化する方法がある。ＣＭＰ法（図６（Ａ））の場合には、使用済み基板５６の傷が微細である場合に特に有効である。ＣＭＰ法は、研磨用パッド３０８内にスラリー（３０７）と呼ばれる研磨溶剤を供給し、ウエハキャリア３０６の回転とプラテンと呼ばれる回転台の回転による加圧と、研磨用パッドの研磨によって平坦化を行うものである。基板は、ガラス基板のように絶縁体であるので、スラリー３０７としては、アルカリ性のコロイド状シリカを混ぜたものが主に用いられる。また、プレス法（図６（Ｂ））の場合には、ヒーター３０１等の加熱機構を備えた装置３００によってプレスを行うのがよい。また、エッチバック法（図６（Ｃ））では、絶縁膜３０９を平坦に形成した後に、エッチングを行って、平坦化するものである。その後、実施形態１又は２に基づいて薄膜集積回路装置を作製、分離して所望の製品に備え付けることができる。
【００６６】
（実施形態４）
上記実施形態では、薄膜集積回路の作製工程において、アンテナを形成したが、本実施形態では、基板上に作製されたアンテナと、複数の薄膜集積回路からなる集積回路を別々に作製し、その後両者を接続する方法について、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）、図８（Ａ）〜図８（Ｅ）、図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１８を用いて説明する。
【００６７】
第１の方法は、図７（Ａ）に示すように、折り曲げ可能なフレキシブル基板６９上に、アンテナ６８を形成し、別途形成した集積回路２５を図７（Ｂ）に示すアンテナの接続部９９と接続した後に、フレキシブル基板６９を図７（Ｃ）に示すように半分に折りたたみ、封止して薄膜集積回路装置を作製するというものである。ここで、アンテナ６８は、スパッタ法等によって形成した後にパターニング形成しても良いし、液滴吐出法を用い、導電材料を含む組成物を選択的に吐出した後に、該組成物を乾燥、焼成することにより形成しても良い。
【００６８】
なお、アンテナを形成した後に、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示す、ＣＭＰ法、プレス法、エッチバック法等により、平坦性を向上させても良い。ＣＭＰ法の場合には、アンテナは導電性材料からなるので、スラリーとしては、酸性溶液にアルミナの微粉末を混ぜたものを用いるのがよい。また、プレス法の場合には、ヒーター３０１等の加熱機構を備えた装置によってプレスを行うのがよい。また、エッチバック法では、絶縁膜３０９を平坦に形成した後に、エッチングを行って、平坦化するものである。なお、これらの平坦化処理工程は、薄膜集積回路の作製工程において用いることもできる。
【００６９】
アンテナには、アンテナ同士を接続する接続部９８や、アンテナと集積回路を接続する接続部９９を、アンテナ形成時に形成しておいても良い。また、集積回路との接続部９９は、アンテナを形成した後に、アンテナの一部を切断することによって形成しても良い。なお、集積回路とアンテナとの接続は、異方性導電膜や、公知のボンディング法等を用いて行うことができる。また、アンテナの形状は、折り畳んだときに対称でコイル状であれば、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に示す形状に限定されない。
【００７０】
アンテナ基板に挟まれる集積回路２５は、図１８に示すように、電源回路２６、入出力回路２７、論理回路２８、メモリ２９、ＣＰＵ３０等に、リーダ／ライタ１３６との電波のやりとりを行うアンテナ回路が接続された構成を有している。
【００７１】
なお、図８（Ａ）〜図８（Ｅ）は、図７（Ｃ）のＸ−Ｙ断面から見たアンテナ基板折り畳みの状態を示した図である。ここでは、アンテナ２０をパターニング形成する際に用いたレジスト２３をアッシング等によって除去してしまわずに、残存させた（図８（Ａ））。さらに、平坦化膜６０をスピンコート法、ディップ法、スプレー法、液滴吐出法等によって形成し、平坦化を行った（図８（Ｂ））。さらに、集積回路２５（ＩＣチップ）との接続部を確保するために、レジスト６１をマスクとして、エッチング又はアッシングを行い、コンタクト部６２を形成した（図８（Ｃ））。さらに、異方性導電膜６３を介して集積回路２５を形成し、シール剤６４を介して、アンテナが形成されたフレキシブル基板１９を折り畳み（図８（Ｄ））、薄膜集積回路装置６６を完成させた（図８（Ｅ））。この際、対向するアンテナ同士の間に配線等を設けてアンテナ同士を接続しても良い。ここで、レジスト２３や平坦化膜６０は、基板を折り畳んだ際に、アンテナや集積回路を保護するクッションの役割を果たす。なお、レジスト２３や平坦化膜６０は、一方又は両方を省略することもできる。
【００７２】
第２の方法は、図９（Ａ）、図９（Ｂ）に示すように、基板６９上にアンテナ６８を複数形成しておき、基板６９をダイシング等によって切り出し、アンテナ基板の間に集積回路２５を挟む方法である。ここで、接続部２１は、アンテナ同士を接続するために用いてもよいし、集積回路とアンテナとを接続するのに用いてもよい。また、接続部２１は、アンテナの他の箇所に形成しても良い。なお、基板同士を貼り合わせる際に、アライメントマーカーを設ける必要があるが、該接続部２１をマーカーとしても良い。
【００７３】
第３の方法は、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に示すように、二方が閉じられた食品を包装するラップ状のフレキシブル基板７０や（図１０（Ａ））、三方が閉じられた封筒状のフレキシブル基板７４に（図１０（Ｂ））、アンテナ７１を両面に形成しておき、その間に集積回路２５（ＩＣチップ）を挿入し、接着剤７３で封止するという方法である。接続部２１は開孔されており、アンテナ同士、又はアンテナと集積回路が接続することができる。ＩＣチップは小型真空ピンセット等で設置すればよい。なお、アンテナは、これらの基板の内側に形成しておいても良い。
【００７４】
以上、本実施形態で述べた薄膜集積回路装置の作製方法は、特に、アンテナ基板と、集積回路（ＩＣチップ）とを別々の製造者が作製し、中間生成品（部品）として流通させる場合に適した方法である。
【００７５】
（実施形態５）
本実施形態では、図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）を参照して、素子基板７５に仮接着したジグ７６を取り外さずに、直接、商品８４等に接着する方法について説明する。まず、実施形態１〜３に基づいて、素子基板７５を形成し、仮接着剤８１を介してジグ７６を取り付ける。ジグ７６としては、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に示すように、突起部７７を有するものを用いた。仮接着剤としては、ここでは、ＵＶ光照射によって粘着力が低下又は喪失する材料を用いる。また、素子への損傷を防ぐために、有機材料又は無機材料からなる層間膜７９を設けている。そして、ＣｌＦ3等のハロゲン化フッ素によるエッチングにより、素子分離を行う。
【００７６】
次に、ジグ７６に素子が仮接着された状態で搬送し、ＩＤカード等の商品８４が設置されたステージとのアライメントを行う。この際、図１１（Ａ）に示すように、ジグや、ステージに設けられたアライメントマーカー７８、８２を利用することもできるし、図示しないが、商品８４に形成されたマーカーを利用することもできる。商品８４内の薄膜集積回路装置が形成される部分には、予め接着剤８５が形成されており、ジグを制御することにより、所望の素子を商品の所望の箇所に貼り付ける（図１１（Ａ））。
【００７７】
次に、商品８４に貼り付けたい素子に、マスクを介してＵＶ光８６を選択的に照射し、仮接着剤８１の粘着力を低下又は喪失させることにより、ジグと素子とを分離する（図１１（Ｂ））。これにより、所望の素子（集積回路８７）を商品の所望の箇所に形成することができる。素子形成後、カバー８８等により、素子部をカバーする（図１１（Ｃ））。なお、ここでは、商品８４の内部にアンテナ８３が形成された場合を示したが、素子部にアンテナを形成しておいても良い。
【００７８】
本実施形態に示した本発明を用いることにより、ＣｌＦ3等のハロゲン化フッ素によるエッチングにより素子分離を行った際、素子がバラバラに分離することなく、所望の素子を所望の箇所に形成することができる。
【実施例１】
【００７９】
本実施例では、図１３（Ａ）〜図１３（Ｅ）、図１４（Ａ）〜図１４（Ｅ）を参照して、薄膜集積回路装置の集積回路部の具体的な作製方法について説明する。ここでは、簡単のため、ｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴを用いたＣＰＵとメモリの作製方法について説明する。
【００８０】
まず、基板４１上に、剥離層４３と、下地膜４４を形成する（図１３（Ａ））。これらの材料や作製方法は、実施形態１〜実施形態５に述べたものを採用することができる。
【００８１】
次に、下地膜４４上に、島状半導体膜１００を形成する。島状半導体膜１００は、アモルファス半導体、結晶性半導体、又はセミアモルファス半導体で形成する。いずれも、シリコン、シリコン・ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）等を主成分とする半導体膜を用いることができる。
【００８２】
本実施例では、７０ｎｍの膜厚のアモルファスシリコンを形成し、さらにその表面を、シリコンの結晶化を促進する触媒元素、例えばニッケルを含む溶液で処理した後、５００〜７５０℃の熱結晶化工程によって結晶性シリコン膜を得、さらにレーザー結晶化を行って結晶性の改善を施した。また、成膜方法としては、プラズマＣＶＤ法、スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法などを用いても良いし、結晶化方法としては、レーザー結晶化法、熱結晶化法、他の触媒元素（Ｆｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ａｕ等）を用いた熱結晶化、あるいはそれらを交互に複数回行っても良い。
【００８３】
また、非晶質構造を有する半導体膜の結晶化処理としては、連続発振のレーザーを用いても良く、結晶化に際し大粒径の結晶を得るためには、連続発振が可能な固体レーザーを用い、基本波の第２高調波〜第４高調波を適用するのが好ましい。代表的には、Ｎｄ：ＹＶＯ4レーザー（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を適用すればよい。連続発振のレーザーを用いる場合には、出力１０Ｗの連続発振のＹＶＯ4レーザーから射出されたレーザー光を非線形光学素子により高調波に変換する。また、共振器の中にＹＶＯ4結晶と非線形光学素子を入れて、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ー光に成形して、被処理体に照射する。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、１０〜２０００ｃｍ／ｓ程度の速度でレーザー光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射すればよい。
【００８４】
上記の方法によって結晶性シリコン膜を得た後、半導体膜上に酸化シリコン膜を介して、触媒元素をゲッタリングするためのアモルファスシリコン膜を成膜し、５００〜７５０℃の熱処理によってゲッタリング処理を行った。さらに、ＴＦＴ素子としての閾値を制御するために、結晶性シリコン膜に対し、１０13／ｃｍ2オーダーのドーズ量のホウ素イオンを注入した。その後、レジストをマスクとしてエッチングを行うことにより、島状半導体膜１００を形成した。
【００８５】
なお、結晶性半導体膜を形成するにあたっては、ジシラン（Ｓｉ2Ｈ6）とフッ化ゲルマニウム（ＧｅＦ4）の原料ガスとして、ＬＰＣＶＤ（減圧ＣＶＤ）法によって、多結晶半導体膜を直接形成することによっても、結晶性半導体膜を得ることができる。ガス流量比は、Ｓｉ2Ｈ6／ＧｅＦ4＝２０／０．９、成膜温度は４００〜５００℃、キャリアガスとしてＨｅ又はＡｒを用いたが、これに限定されるものではない。
【００８６】
次に、島状半導体膜１００上にゲート絶縁膜１０２を形成する（図１３（Ｂ））。ゲート絶縁膜１０２はプラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法などの薄膜形成法を用い、窒化珪素、酸化珪素、酸素を含む窒化珪素又は窒素を含む酸化珪素を含む膜を、単層で、又は積層させて形成することが好ましい。積層する場合には、例えば、基板側から酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化珪素膜の３層構造とするのがよい。
【００８７】
次に、ゲート電極１０３を形成する（図１３（Ｃ））。本実施例では、３０ｎｍの膜厚のＴａＮ（窒化タンタル）と、３７０ｎｍの膜厚のＷ（タングステン）をスパッタ法により積層形成した後に、レジスト１０４をマスクとしてエッチングを行うことにより、ゲート電極１０３を形成した。ここで、レジストマスクの代わりに、酸化珪素等のマスクを用いてもよい。この場合、酸化珪素、窒素を含む酸化珪素等のマスク（ハードマスクと呼ばれる。）をパターニング形成工程が加わるが、エッチング時におけるマスクの膜減りがレジストよりも少ないため、所望の幅のゲート電極１０３を形成することができる。勿論、ゲート電極１０３の材料、構造、作製方法は、これに限定されるものではなく、適宜選択することができる。例えば、レジスト１０４を用いずに、液滴吐出法を用いて選択的にゲート電極１０３を形成しても良い。
【００８８】
なお、ゲート電極１０３を形成するための導電材料としては、導電膜の機能に応じて種々の材料を選択することができるが、代表的なものとして、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、クロム（Ｃｒ）、スズ（Ｓｎ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、レニウム（Ｒｅ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、バリウム（Ｂａ）、アンチモン鉛、酸化スズ・アンチモン、フッ素ドープ酸化亜鉛、炭素、グラファイト、グラッシーカーボン、リチウム、ベリリウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウム、スカンジウム、マンガン、ジルコニウム、ガリウム、ニオブ、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム混合物、リチウム／アルミニウム混合物等、ハロゲン化銀の微粒子等、又は分散性ナノ粒子、あるいは、透明導電膜として用いられる酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）、酸化珪素を含む酸化インジウムスズ（酸化珪素を含むインジウム錫酸化物ともいう、以下、本明細書では「ＩＴＳＯ：indium tin silicon oxide」という。）、酸化亜鉛（ＺｎＯ：Zinc Oxide）、ガリウムを添加した酸化亜鉛（ＧＺＯ）、酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛を混合した酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ：Indium Zinc Oxide）、有機インジウム、有機スズ、窒化チタン等を適宜採用することができる。
【００８９】
なお、ゲート電極１０３をエッチング形成する際のエッチングガスとしては、ＣＦ4、Ｃｌ2及びＯ2の混合ガスやＣｌ2ガスを用いたが、これに限定されるものではない。
【００９０】
次に、ｐチャネル型ＴＦＴ１０９，１１１となる部分をレジスト１１８で覆い、ゲート電極１０３をマスクとして、ｎチャネル型ＴＦＴ１０８、１１０の島状半導体膜に、第１の不純物導入工程としてｎ型を付与する不純物元素１１９（代表的にはＰ（リン）又はＡｓ（砒素））を低濃度に導入する（図１３（Ｄ））。第１の不純物導入の条件は、ドーズ量：１×１０13〜６×１０13／ｃｍ2、加速電圧：５０〜７０ｋｅＶとしたが、これに限定されるものではない。この第１の不純物導入によって、ゲート絶縁膜１０２を介してスルードープがなされ、一対の低濃度不純物領域１２０が形成される。なお、第１の不純物導入は、ｐチャネル型ＴＦＴ領域をレジストで覆わずに、全面に行っても良い。
【００９１】
次に、レジスト１１８をアッシング等により除去した後、ｎチャネル型ＴＦＴ領域を覆うレジスト１２１を新たに形成し、ゲート電極をマスクとして、ｐチャネル型ＴＦＴ１０９、１１１の島状半導体膜に、第２の不純物導入工程としてｐ型を付与する不純物元素１２２（代表的にはＢ（ホウ素））を高濃度に導入する（図１３（Ｅ））。第２の不純物導入の条件は、ドーズ量：１×１０16〜３×１０16／ｃｍ2、加速電圧：２０〜４０ｋｅＶとして行う。この第２の不純物導入によって、ゲート絶縁膜１０２を介してスルードープがなされ、一対のｐ型の高濃度不純物領域１２３が形成される。
【００９２】
次に、レジスト１２１をアッシング等により除去した後、基板表面に、絶縁膜１０５を形成した（図１４（Ａ））。ここでは、膜厚１００ｎｍの窒素を含む酸化珪素（ＳｉＯＮ）膜と、膜厚２００ｎｍの酸化膜の２層構造とした。ここでは、ＳｉＯＮ膜は、プラズマＣＶＤ法で形成し、酸化膜としては、酸化珪素膜を減圧ＣＶＤ法で形成した。その後、図示しないが、基板のＴＦＴが形成された側をレジストで覆い、基板の裏面に形成された絶縁膜をエッチング除去した（裏面処理）。
【００９３】
次に、レジストを残したまま、エッチバック法により、レジスト及び絶縁膜１０５をエッチング除去し、サイドウォール（側壁）１０６を自己整合的（セルフアライン）に形成した（図１４（Ｂ））。エッチングガスとしては、ＣＨＦ3とＨｅの混合ガスを用いた。なお、サイドウォールを形成する工程は、これらに限定されるものではない。
【００９４】
次に、ｐチャネル型ＴＦＴ領域を覆うレジスト１２４を新たに形成し、ゲート電極１０３及びサイドウォール１０６をマスクとして、第３の不純物導入工程として、ｎ型を付与する不純物元素１２５（代表的にはＰ又はＡｓ）を高濃度に導入する（図１４（Ｃ））。第３の不純物導入の条件は、ドーズ量：１×１０13〜５×１０15／ｃｍ2、加速電圧：６０〜１００ｋｅＶとして行う。この第３の不純物導入によって、ゲート絶縁膜１０２を介してスルードープがなされ、一対のｎ型の高濃度不純物領域１２６が形成される。
【００９５】
なお、図示しないが、レジスト１２４をアッシング等により除去した後、不純物領域の熱活性化を行っても良い。例えば、５０ｎｍの窒素を含む酸化珪素膜を成膜した後、５５０℃、４時間、窒素雰囲気下において、加熱処理を行えばよい。また、水素を含む窒化珪素膜（ＳｉＮｘ膜）を、１００ｎｍの膜厚に形成した後、４１０℃、１時間、窒素雰囲気下において、加熱処理を行うことにより、結晶性半導体膜の欠陥を改善することができる。これは、例えば、結晶性シリコン中に存在するダングリングボンドを終端させるものであり、水素化処理工程などと呼ばれる。さらに、この後、ＴＦＴを保護するキャップ絶縁膜として、膜厚６００ｎｍのＳｉＯＮ膜を形成する。なお、水素化処理工程は、該ＳｉＯＮ膜形成後に行っても良い。この場合、窒化珪素膜の上に窒素を含む酸化珪素膜を順次成膜した絶縁膜は連続成膜することができる。このように、ＴＦＴ上には、基板側から、窒素を含む酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒素を含む酸化珪素膜を順次積層した３層の絶縁膜が形成されることになるが、その構造や材料はこれらに限定されるものではない。また、これらの絶縁膜は、ＴＦＴを保護する機能をも有しているため、できるだけ形成しておくのが望ましい。
【００９６】
次に、ＴＦＴ上に、層間絶縁膜１０７を形成する。層間絶縁膜１０７として、ポリイミド、アクリル、ポリアミドや、シロキサン等の耐熱性有機樹脂を用いることができる。形成方法としては、その材料に応じて、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法（インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷等）、ドクターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、ナイフコーター等を採用することができる。また、無機材料を用いてもよく、その際には、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、アルミナ膜等を用いることができる。なお、これらの絶縁膜を積層させて、層間絶縁膜１０７を形成しても良い。
【００９７】
次に、レジストを形成した後、エッチングによりコンタクトホールを開孔し、配線１２８及びアンテナ４８を形成する（図１４（Ｄ））。コンタクトホール開孔時のエッチングに用いられるガスは、ＣＨＦ3とＨｅの混合ガスを用いたが、これに限定されるものではない。
【００９８】
また、配線１２８とアンテナ４８は同一材料を用いて同時に形成しても良いし、別々に形成しても良い。ここでは、ＴＦＴと接続される配線１２８は、基板側から、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｌ−Ｓｉ、ＴｉＮ、Ｔｉを順次積層した５層構造とし、スパッタ法によって形成した後、パターニング形成した。
【００９９】
なお、Ａｌ層において、Ｓｉを混入させることにより、配線パターニング時のレジストベークにおけるヒロックの発生を防止することができる。また、Ｓｉの代わりに、０．５％程度のＣｕを混入させても良い。また、ＴｉやＴｉＮでＡｌ−Ｓｉ層をサンドイッチすることにより、耐ヒロック性がさらに向上する。なお、パターニング時には、窒素を含む酸化珪素（ＳｉＯＮ）等からなる上記ハードマスクを用いるのが望ましい。なお、配線の材料や、形成方法はこれらに限定されるものではなく、前述したゲート電極に用いられる材料を採用しても良い。また、アンテナ４８を形成する際には、上記実施の形態に示した、種々の材料、方法を用いることができる。配線とアンテナは、同時に形成しても良いし、一方を先に形成した後に、他方が乗り上げるように形成しても良い。
【０１００】
次に、配線及びアンテナ上に、保護膜４９を形成し、ＣＰＵ３３及びメモリ３４が完成する（図１４（Ｅ））。保護膜４９としては、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）或いは窒化炭素（ＣＮ）等の炭素を有する膜、又は窒化珪素膜或いは酸素を含む窒化珪素膜等を用いることができる。形成方法としては、プラズマＣＶＤ法や、大気圧プラズマ等を用いることができる。
【０１０１】
あるいは、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン等の感光性又は非感光性の有機材料や、シロキサン等の耐熱性有機樹脂、を用いることができる。形成方法としては、その材料に応じて、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法（インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷等）、ドクターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、ナイフコーター等を採用することができる。あるいは、塗布法により得られるＳＯＧ膜（例えば、アルキル基を含むＳｉＯｘ膜）を用いることもできる。また、無機材料を用いてもよく、その際には、酸化珪素、窒化珪素、窒素を含む酸化珪素、酸素を含む窒化珪素、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、アルミナ膜等を用いることができる。なお、これらの絶縁膜を積層させて、保護膜４９を形成しても良い。
【０１０２】
その後、本実施例によって作製された複数のＴＦＴは、上記実施の形態に示す要領でＩＣチップ毎に分離され、商品等に組み込むことができる。なお、本実施例では、トップゲート構造としたが、ボトムゲート構造（逆スタガ構造）としてもよい。
【実施例２】
【０１０３】
本実施例では、実施例１のプロセスにおいて、高温ポリシリコン（ＨＰＳ）を採用した場合について説明する。一般に、ガラス基板の耐熱温度（約６００℃）以上の結晶化プロセスを含む半導体プロセスを、高温プロセスと呼ぶ。
【０１０４】
半導体膜を形成した後に、Ｎｉ、Ｆｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ａｕ等の上記触媒を添加し、ＬＰＣＶＤ炉において加熱処理を行う。約７００℃以上で、半導体膜中に結晶核が発生し、結晶化が進行する。
【０１０５】
その後、島状半導体膜を形成した後、ＬＰＣＶＤによって、ゲート絶縁膜を形成する。例えば、シラン系ガスにＮ2やＯ2を混合させたガスを用い、９００℃以上の高温で、酸化膜を形成する。
【０１０６】
次に、リン等のｎ型不純物を含むポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）を１５０ｎｍの膜厚で成膜することにより、ゲート電極を形成する。さらに、Ｗ−Ｓｉ（タングステンシリサイド）を１５０ｎｍの膜厚で成膜してもよい。形成方法は、スパッタ法、ＣＶＤ法等を適宜採用することができる。その後のドーピング工程は、実施例１と同様に形成することができる。
【０１０７】
不純物導入工程の後、９５０℃、３０分の熱活性化を行い、不純物領域を活性化させる。さらに、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）を用いてリフローを行い、レジストを用いたエッチバック法により、平坦化を行う。さらに、３５０℃の水素化アニールを行い、プラズマダメージを回復させる。
【０１０８】
その他の工程は、実施例１と同様に行うことができる。なお、本実施例では、トップゲート構造としたが、ボトムゲート構造（逆スタガ構造）としてもよい。なお、本実施例は、他の実施形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
【実施例３】
【０１０９】
本実施例では、実施例１のプロセスにおいて、島状半導体膜１００として、セミアモルファスシリコン（ＳＡＳ）を採用した場合について説明する。ＳＡＳは、珪化物気体をグロー放電分解することにより得ることができる。代表的な珪化物気体としては、ＳｉＨ4であり、その他にもＳｉ2Ｈ6、ＳｉＨ2Ｃｌ2、ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＳｉＦ4などを用いることができる。この珪化物気体を水素、水素とヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈して用いることでＳＡＳの形成を容易なものとすることができる。希釈率は１０倍〜１０００倍の範囲で珪化物気体を希釈することが好ましい。勿論、グロー放電分解による被膜の反応生成は減圧下で行うが、圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲で行えば良い。グロー放電を形成するための電力は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚの高周波電力を供給すれば良い。基板加熱温度は３００度以下が好ましく、１００〜２００度の基板加熱温度が推奨される。
【０１１０】
また、珪化物気体中に、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ6などの炭化物気体、ＧｅＨ4、ＧｅＦ4などのゲルマニウム化気体を混入させて、エネルギーバンド幅を１．５〜２．４ｅＶ、若しくは０．９〜１．１ｅＶに調節しても良い。
【０１１１】
また、ＳＡＳは、価電子制御を目的とした不純物元素を意図的に添加しないときに弱いｎ型の電気伝導性を示す。これは、アモルファス半導体を成膜するときよりも高い電力のグロー放電を行うため酸素が半導体膜中に混入しやすいためである。そこで、ＴＦＴのチャネル形成領域を設ける第１の半導体膜に対しては、ｐ型を付与する不純物元素を、この成膜と同時に、或いは成膜後に添加することで、しきい値制御をすることが可能となる。ｐ型を付与する不純物元素としては、代表的には硼素であり、Ｂ2Ｈ6、ＢＦ3などの不純物気体を１ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍの割合で珪化物気体に混入させると良い。例えば、ｐ型を付与する不純物元素としてボロンを用いる場合、該ボロンの濃度を１×１０14〜６×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3とすると良い。なお、上記ＳＡＳでチャネル形成領域を構成することにより１〜１０ｃｍ2／Ｖ・ｓｅｃの電界効果移動度を得ることができる。なお、本実施例は、他の実施形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
【実施例４】
【０１１２】
本実施例では、図１５（Ａ）〜図１５（Ｃ）を用いて、実施例１に示した集積回路部の構造とは異なる構造について説明する。
【０１１３】
図１５（Ａ）は、ＣＰＵ３３とメモリ３４のアンテナ１１２をゲート電極１０３と同一層（同一レイヤー）に形成する例を示している。すなわち、ゲート電極１０３の材料を用いて、ゲート電極１０３形成と同時に所望の形状にエッチングしたり、印刷法により導電ペースト（具体的にはＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌペースト）を用いて形成したり、ゲート絶縁膜に凹部を形成しアンテナ材料を流し込んで形成することができる。
【０１１４】
図１５（Ｂ）は、層間膜１１５上にアンテナ１１４及び保護膜１１６を形成する場合に、上部配線１１３によって、アンテナとＴＦＴとを接続する例を示している。上部配線１１３の材料としては、実施例１に示した導電材料から適宜採用することができる。このように、高さ方向に配線を形成することにより、素子の微細化を図ることができる。
【０１１５】
図１５（Ｃ）は、ＣＰＵ３３、メモリ３４等の薄膜集積回路を積層させた構造を示している。この場合、各薄膜トランジスタ１１７上に形成されている層間膜１１５は、すべて弾性の高い有機材料を有するように形成するのが望ましい。例えば、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン等の感光性又は非感光性の有機材料や、シロキサン等の耐熱性有機樹脂、を用いることができる。形成方法としては、その材料に応じて、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法（インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷等）、ドクターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、ナイフコーター等を採用することができる。これにより、変形時の応力は、有機材料を有する層間絶縁膜や保護膜に集中し、主にこれらの膜が変形するので、薄膜トランジスタへかかる応力が低減される。なお、本実施例は、他の実施形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
【実施例５】
【０１１６】
本実施例では、図１６〜図１８を参照して、本発明に係る薄膜集積回路装置（ＩＤラベル）を搭載した商品の管理方法及び情報や商品の流れについて説明する。なお本実施の例では、ＩＤラベルは非接触型である場合で説明する。
【０１１７】
図１６に示すように、製造者からの商品出荷前又は販売者による商品陳列前に商品管理に必要な情報をホストコンピュータに入力する。例えば、ＩＤラベル１５が搭載された複数の商品１０（又はそれらが梱包された箱、段ボール等）を、ベルトコンベアのような搬送手段２２によって、リーダ／ライタ１６にくぐらせ、リーダ／ライタアンテナ１７から出された電波１８をＩＤラベル１５が受け取り、ＩＤラベル１５のアンテナから戻ってきた電波によって、コンピュータ１３７へ商品に関する情報を入力させる。このとき、コンピュータに直接リーダ／ライタを接続しておくこともできる。
【０１１８】
ＩＤラベル１５に記録される多量の商品に関する情報は即座にコンピュータ１３７へ入力することができる。そしてコンピュータは、商品に関する情報を処理する機能を有するソフトを備えている。もちろんハードで情報処理を行ってもよい。その結果、従来のようにバーコードを一つずつ読み取る作業と比較して、情報処理に費やす時間、労力やミスが低減され、商品管理への負担が軽減される。
【０１１９】
ここで、非接触型薄膜集積回路装置を用いた通信原理を、図１８を参照して簡単に説明する。非接触型薄膜集積回路装置を有する商品等を、リーダ／ライタ１３６にかざすことにより、非接触型薄膜集積回路装置１３２内のアンテナ回路１３８が、リーダ／ライタ１３６のアンテナ回路１３９から発信される電波を受信し、電源回路２６において、共振作用により起電力が発生（電磁誘導等）する。そして、非接触型薄膜集積回路装置１３２内の薄膜集積回路２５（ＩＣチップ）が起動し、チップ内の情報を信号化した後、カード側のアンテナ回路から信号を発信する。該信号をリーダ／ライタ１３６のアンテナ回路１３９でキャッチし、コントローラ１３５を介してデータ処理を行うホストコンピュータ１３７へ送信される。なお、ホストコンピュータがリーダ／ライタ手段を有していても構わない。また、ＩＣチップのアンテナ回路部は、ＲＦ（無線）インタフェース１３０と、非接触インタフェース１３１とを、リーダ／ライタのアンテナ回路部は非接触インタフェース１３３と、インタフェース回路１３４とを有しているが、この構成に限定されるものではない。
【０１２０】
メモリ２９にはＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）、ＦＲＡＭ（FeRAM；Ferroelectric Random Access Memory）等が利用される。ＰＲＯＭやＥＰＲＯＭの場合はカードを発行する時以外は書込みができないが、ＥＥＰＲＯＭは書き換えが可能である。これらメモリは、用途に応じて選択すればよい。
【０１２１】
電源回路２６は、例えばダイオードと、容量とを有する構成であればよく、アンテナが受信する交流周波を直流に変換する機能を有している。
【０１２２】
非接触型のＩＣの特徴は、コイル状に巻かれたアンテナの電磁誘導作用（電磁誘導方式）、相互誘導作用（電磁結合方式）又は静電気による誘導作用（静電結合方式）により電力が供給される点である。このアンテナの巻き数を制御することにより、受信する周波数の高さを選ぶことができる。
【０１２３】
なお、図示しないが、暗号処理専用のコプロセッサと呼ばれる演算装置をＣＰＵに接続しても良い。これにより、決済等のアプリケーションを行う際に必要となる暗号処理を行うことができる。
【０１２４】
また、生産（製造）者１４０、販売者１４１、及び消費者１４２間の情報や商品の流れを図１７に示す。生産（製造）者１４０は販売者（小売業者、卸業者等）１４１又は消費者１４２に薄膜集積回路装置搭載の商品１４３、１４４を提供する。そして販売者１４１は、例えば消費者１４２の精算時に料金情報、商品の売れ個数や購入時間等の販売情報１４５を生産（製造）者１４０に提供することができる。一方消費者１４２は、個人情報等の購入情報１４６、１４７を提供することができる。例えば、薄膜集積回路装置搭載のクレジットカード、又は個人のリーダ等により購入情報を販売者１４１や生産（製造）者１４０へネットを介して提供できる。また、販売者１４１は、薄膜集積回路装置により、消費者に商品情報１４８を提供し、販売者１４１は消費者１４２から購入情報を得ることができる。このような販売情報や購入情報等は、貴重な情報であり、今後の販売戦略に役立つ。
【０１２５】
各種情報を提供する手段としては、薄膜集積回路装置から販売者１４１や消費者１４２の有するリーダが読み取った情報をコンピュータやネットワークを介して、その情報を生産（製造）者１４０、販売者１４１又は消費者１４２に開示する方法がある。以上のような、多種多様な情報が薄膜集積回路装置を介して必要な者へ提供することができ、本発明に係る薄膜集積回路装置は商品取引又は商品管理上でも有用である。
【実施例６】
【０１２６】
本実施例では、図１９（Ａ）〜図１９（Ｃ）を参照して、本発明に係る薄膜集積回路装置（ＩＤラベル）搭載の商品において、情報を読み取る方法について説明する。なお本実施の形態では、ＩＤラベルは非接触型である場合で説明する。
【０１２７】
図１９（Ａ）に示すようなリーダ／ライタ本体１７０のセンサー部１７１に、ＩＤラベルが搭載された商品１７２をかざす。そして表示部１７３には、商品の原材料や原産地、生産（製造）工程ごとの検査結果や流通過程の履歴等が表示され、更に商品の説明等の商品に関する情報を表示させる。もちろんリーダ／ライタに表示部を必ず設ける必要はなく、別に設けられてもよい。このようなリーダ／ライタは商品が陳列されている棚に設置しておけばよい。
【０１２８】
また図１９（Ｂ）に示すように、個人が所有する携帯情報端末、例えば携帯電話機本体１８０に、リーダ機能を搭載させ、本体の一部に設けられたセンサー部１８１にＩＤラベルが搭載された商品１７２をかざし、表示部１８３に情報を表示させる。すると同様に、商品に関する情報が表示される。もちろんリーダ／ライタに表示部を必ず設ける必要はなく、別に設けられてもよい。
【０１２９】
また図１９（Ｃ）に示すように、個人が所有する携帯可能なリーダ本体１９０と接続されているセンサー部１９１にＩＤラベルが搭載された商品１７２をかざし、表示部１９３に情報を掲載させる。すると同様に、商品に関する情報が表示される。もちろんリーダ／ライタに表示部を必ず設ける必要はなく、別に設けられてもよい。
【０１３０】
本実施例では非接触型のリーダ／ライタについて説明したが、接触型であっても表示部に情報を表示させればよい。また非接触型又は接触型の薄膜集積回路装置が搭載される商品自体に表示部を設け、情報を表示させても構わない。
【０１３１】
このように、従来の無線タグ等により提供される情報と比べて、消費者は商品に関する豊富な情報を自由に入手することができる。勿論、薄膜集積回路装置により商品管理を素早く正確に行うことができる。
【０１３２】
なお、本発明に係る非接触型の薄膜集積回路は、カードリーダ／ライタとの距離が２ｍ以下である遠隔型、７０ｃｍ以下である近傍型、１０ｃｍ以下である近接型、数ｃｍである密着型とすることができ、生産、製造現場での作業を考えると近傍型又は密着型が好ましい。
【０１３３】
周波数は、遠隔型ではマイクロ波、２．４５ＧＨｚ、近傍型及び近接型では、１３．５６ＭＨｚ、密着型では４．９１ＭＨｚ、１２５ｋＨｚが一般的に使用されているが、周波数を高め波長を短くすることによりアンテナの巻き数を小さくできる。
【０１３４】
また非接触型薄膜集積回路は接触型薄膜集積回路と比較すると、リーダ／ライタに接触せず、非接触で電源供給及び情報通信を行うため、破損せず、高い耐久性を有し、静電気等によるエラーの心配がない。更にはリーダ／ライタ自体の構成は複雑にならならず、薄膜集積回路をリーダ／ライタにかざせばよいので、取り扱いが容易である。
【実施例７】
【０１３５】
本実施例では、図２０、図２１を参照して、本発明に係る薄膜集積回路、又は非接触型薄膜集積回路装置（無線チップ、ＩＤラベル）を搭載した商品の一例について説明する。
【０１３６】
図２０（Ａ）は、薄膜集積回路装置２０１を内蔵した紙幣２００であり、他に証券、チケット、Ｔ／Ｃ（トラベラーズチェック）等であってもよい。図２０（Ｂ）は、薄膜集積回路装置２０１を内蔵した硬貨２０２であり他にメダルであってもよい。図２０（Ｃ）は、薄膜集積回路装置２０１を内蔵した住民票、戸籍謄本等の書類２０３を示している。図２０（Ｄ）は、薄膜集積回路装置２０１をブックカバーに内蔵した書籍２０５を示している。
【０１３７】
本発明に係る非接触型又は接触型の薄膜集積回路は非常に薄いため、上記紙幣、コイン、書類、書籍等の物品に薄膜集積回路を搭載しても、機能、デザイン性を損ねることがない。更に非接触型薄膜集積回路の場合、アンテナとＩＣとを一体形成でき、曲面を有する商品に直接転写することが容易になる。
【０１３８】
図２１（Ａ）は、薄膜集積回路装置２０１を内蔵したカプセル２０７を示している。カプセル２０７の内部には、コイル状のアンテナ２０８が形成されており、外部のリーダ／ライタによって通信を行うことができる。例えば、人間や動物に、カプセル２０７を服用させることにより、その人間や動物の健康状態等の情報を即座に入手することができる。
【０１３９】
図２１（Ｂ）は、薄膜集積回路装置２０１を内蔵した絆創膏２１０を示している。ガーゼとなるカバー２１２の裏側に薄膜集積回路装置２０１を設けることで通常の絆創膏として使用できる。このように、様々な医療器具等にも、本発明を用いることができる。
【０１４０】
図２１（Ｃ）は、薄膜集積回路装置２０１を内蔵したＩＤタグ２１３を示している。ＩＤタグ２１３を商品に備え付けることにより、商品管理が容易になる。例えば、商品が盗難された場合に、商品の経路を辿ることによって、その犯人を迅速に把握することができる。このように、ＩＤタグを備えることにより、所謂トレーサビリティ（traceablity；複雑化した製造、流通の各段階で問題が生じた場合に、経路を遡ることによって、その原因を迅速に把握できる態勢を整えること。）に優れた商品を流通させることができる。
【０１４１】
図２１（Ｄ）は、ラベル台紙２１７に貼られた薄膜集積回路装置２０１を内蔵したＩＤラベル２１５を示している。ＩＤラベル上には、その商品や役務に関する情報（商品名、ブランド、商標、商標権者、販売者、製造者等）が記されており、一方、内蔵されている薄膜集積回路装置には、その商品（又は商品の種類）固有のＩＤナンバーが付されており、偽造や、商標権、特許権等の知的財産権侵害、不正競争等の不法行為を容易に把握することができる。また、薄膜集積回路装置内には、商品の容器やラベルに明記しきれない多大な情報、例えば、商品の産地、販売地、品質、原材料、効能、用途、数量、形状、価格、生産方法、使用方法、生産時期、使用時期、賞味期限、取扱説明、商品に関する知的財産情報等を入力しておくことができ、取引者や消費者は、簡易なリーダによって、それらの情報にアクセスすることができる。また、生産者側からは容易に書換え、消去等も可能であるが、取引者、消費者側からは書換え、消去等ができない仕組みになっている。
【０１４２】
また、図示しないが、人体、動物に有害でない金属や有機材料等を用いた薄膜集積回路装置を作製し、食品等に混入させ、食事状況を管理することも可能である。
【０１４３】
上述した商品以外にも、あらゆる商品に、本発明に係る薄膜集積回路、非接触型薄膜集積回路装置を利用することができる。
【実施例８】
【０１４４】
上記実施形態又は実施例では、主に非接触型薄膜集積回路装置について説明したが、本発明に係る薄膜集積回路は、勿論、接触型薄膜集積回路装置にも採用することができる。例えば、磁気ストライプ型や、ＩＣモジュール接点型のチップとすることができる。接触型ＩＣの場合はアンテナを設けない構成とすればよい。また、これらの磁気ストライプ型又はＩＣモジュール接点型の薄膜集積回路装置と、非接触型薄膜集積回路装置とを組み合わせた構造としても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
本発明に係る薄膜集積回路の作製方法、非接触型薄膜集積回路装置並びにその作製方法は、従来のシリコンウエハを用いて作製するＩＣチップの作製方法に比べ、製造コストを大幅に削減することができる。本発明を用いることにより、薄膜集積回路装置に用いられる薄膜集積回路、非接触型薄膜集積回路装置や、それを用いた商品等を、低コストで大量に高歩留まり、高スループットで作製することができる。また、本発明に係る薄膜集積回路の作製方法は、接触型、非接触型薄膜集積回路装置のいずれにも採用することができ、その利用範囲は極めて広い。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】図１は本発明を用いた薄膜集積回路装置の作製工程図である。
【図２】図２は本発明を用いた薄膜集積回路装置の作製工程図である。
【図３】図３は本発明に係る薄膜集積回路装置を商品に貼付する方法を説明する図である。
【図４】図４は本発明を用いた薄膜集積回路装置の作製工程図である。
【図５】図５は使用済み基板を再利用する場合を説明する図である。
【図６】図６は平坦化処理を説明する図である。
【図７】図７は本発明を用いた薄膜集積回路装置の作製工程図（折りたたみアンテナ）である。
【図８】図８は本発明を用いた薄膜集積回路装置の作製工程図（折りたたみアンテナ）である。
【図９】図９は本発明を用いた薄膜集積回路装置の作製工程図（サンドイッチ構造）である。
【図１０】図１０は本発明を用いた薄膜集積回路装置の作製工程図（ラップ、封筒構造）である。
【図１１】図１１は本発明を用いたＩＤカードの作製工程図（選択的ＵＶ光照射）である。
【図１２】図１２は本発明に用いる減圧ＣＶＤ装置の概略図である。
【図１３】図１３は本発明に係るＣＰＵ、メモリの作製工程図である。
【図１４】図１４は本発明に係るＣＰＵ、メモリの作製工程図である。
【図１５】図１５は本発明に係るＣＰＵ、メモリの作製工程図である。
【図１６】図１６は本発明に係る非接触型薄膜集積回路装置を搭載した商品情報のリーディング、ライティングを示す図である。
【図１７】図１７は生産者（製造者）、販売者、消費者との関係を示す図である。
【図１８】図１８は本発明に係る非接触型薄膜集積回路装置の原理を説明する図である。
【図１９】図１９はリーダ／ライタの一例を説明する図である。
【図２０】図２０は本発明に係る薄膜集積回路装置を有する商品の一例を説明する図である。
【図２１】図２１は本発明に係る薄膜集積回路装置を有する商品の一例を説明する図である。
【符号の説明】
【０１４７】
４３：剥離層
４４：下地膜
４２、２５、８７：薄膜集積回路
４８、６８、２０、１１２：アンテナ
５０、６６、２０１：薄膜集積回路装置
５１、８１：仮接着剤
５２、５５、７６：ジグ（支持基板）
１５：ＩＤラベル
４９、１１６：保護膜
１０：商品
１６、１３６：リーダ／ライタ
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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