(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランジスタとアンテナとを含む積層体が、可撓性の第１及び第２の基体によって封止された半導体装置であって、
前記積層体は、第１の絶縁層上の前記トランジスタと、
前記トランジスタ上の第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記トランジスタのソース領域又はドレイン領域に電気的に接続された第１の導電層と、
前記第２の絶縁層上の第１の樹脂層と、
前記第１の樹脂層に設けられた開口部を介して、前記第１の導電層と電気的に接続された導電性粒子を含む層と、
前記アンテナとして機能する第２の導電層が設けられた基板と、を有し、
前記第２の導電層は、前記導電性粒子を含む層を介して、前記第１の導電層と電気的に接続され、
前記基板は、第２の樹脂層を介して、前記第１の樹脂層上に設けられており、
前記第１及び第２の基体の表面は、二酸化珪素の粉末によりコーティングされていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
トランジスタとアンテナとを含む積層体が、可撓性の第１及び第２の基体によって封止された半導体装置であって、
前記積層体は、第１の絶縁層上の前記トランジスタと、
前記トランジスタ上の第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記トランジスタのソース領域又はドレイン領域に電気的に接続された第１の導電層と、
前記第２の絶縁層上の第１の樹脂層と、
前記第１の樹脂層に設けられた開口部を介して、前記第１の導電層と電気的に接続された導電性粒子を含む層と、
前記アンテナとして機能する第２の導電層が設けられた基板と、を有し、
前記第２の導電層は、前記導電性粒子を含む層を介して、前記第１の導電層と電気的に接続され、
前記基板は、第２の樹脂層を介して、前記第１の樹脂層上に設けられており、
前記第１及び第２の基体は、樹脂と、二酸化珪素の粒子とを混ぜ合わせた材料により形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
トランジスタとアンテナとを含む積層体が、可撓性の第１及び第２の基体によって封止された半導体装置であって、
前記積層体は、第１の絶縁層上の前記トランジスタと、
前記トランジスタ上の第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記トランジスタのソース領域又はドレイン領域に電気的に接続された第１の導電層と、
前記第２の絶縁層上の樹脂層と、
前記樹脂層に設けられた開口部を介して、前記第１の導電層と電気的に接続された導電性粒子を含む層と、
前記アンテナとして機能する第２の導電層が設けられた基板とを有し、
前記第２の導電層は、異方性導電層と前記導電性粒子を含む層とを介して、前記第１の導電層と電気的に接続され、
前記基板は、前記異方性導電層を介して、前記樹脂層上に設けられており、
前記第１及び第２の基体の表面は、二酸化珪素の粉末によりコーティングされていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
トランジスタとアンテナとを含む積層体が、可撓性の第１及び第２の基体によって封止された半導体装置であって、
前記積層体は、第１の絶縁層上の前記トランジスタと、
前記トランジスタ上の第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記トランジスタのソース領域又はドレイン領域に電気的に接続された第１の導電層と、
前記第２の絶縁層上の樹脂層と、
前記樹脂層に設けられた開口部を介して、前記第１の導電層と電気的に接続された導電性粒子を含む層と、
前記アンテナとして機能する第２の導電層が設けられた基板とを有し、
前記第２の導電層は、異方性導電層と前記導電性粒子を含む層とを介して、前記第１の導電層と電気的に接続され、
前記基板は、前記異方性導電層を介して、前記樹脂層上に設けられており、
前記第１及び第２の基体は、樹脂と、二酸化珪素の粒子とを混ぜ合わせた材料により形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記導電性粒子を含む層は、銀粒子を含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
トランジスタとアンテナとを含む積層体が、可撓性の第１及び第２の基体によって封止された半導体装置であって、
前記積層体は、第１の絶縁層上の前記トランジスタと、
前記トランジスタ上の第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記トランジスタのソース領域又はドレイン領域に電気的に接続された第１の導電層と、
前記第２の絶縁層上の第１の樹脂層と、
前記第１の樹脂層に設けられた開口部を介して、前記第１の導電層と電気的に接続された第１の導電性粒子を含む第１の層と、
前記アンテナとして機能する第２の導電層及び第２の導電性粒子を含む第２の層が設けられた基板とを有し、
前記第２の導電層は、前記第２の導電性粒子を含む第２の層及び前記第１の導電性粒子を含む第１の層を介して、前記第１の導電層と電気的に接続され、
前記基板は、第２の樹脂層を介して、前記第１の樹脂層上に設けられており、
前記第１及び第２の基体の表面は、二酸化珪素の粉末によりコーティングされていることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
トランジスタとアンテナとを含む積層体が、可撓性の第１及び第２の基体によって封止された半導体装置であって、
前記積層体は、第１の絶縁層上の前記トランジスタと、
前記トランジスタ上の第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記トランジスタのソース領域又はドレイン領域に電気的に接続された第１の導電層と、
前記第２の絶縁層上の第１の樹脂層と、
前記第１の樹脂層に設けられた開口部を介して、前記第１の導電層と電気的に接続された第１の導電性粒子を含む第１の層と、
前記アンテナとして機能する第２の導電層及び第２の導電性粒子を含む第２の層が設けられた基板とを有し、
前記第２の導電層は、前記第２の導電性粒子を含む第２の層及び前記第１の導電性粒子を含む第１の層を介して、前記第１の導電層と電気的に接続され、
前記基板は、第２の樹脂層を介して、前記第１の樹脂層上に設けられており、
前記第１及び第２の基体は、樹脂と、二酸化珪素の粒子とを混ぜ合わせた材料により形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
トランジスタとアンテナとを含む積層体が、可撓性の第１及び第２の基体によって封止された半導体装置であって、
前記積層体は、第１の絶縁層上の前記トランジスタと、
前記トランジスタ上の第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記トランジスタのソース領域又はドレイン領域に電気的に接続された第１の導電層と、
前記第２の絶縁層上の樹脂層と、
前記樹脂層に設けられた開口部を介して、前記第１の導電層と電気的に接続された第１の導電性粒子を含む第１の層と、
前記アンテナとして機能する第２の導電層及び第２の導電性粒子を含む第２の層が設けられた基板とを有し、
前記第２の導電層は、前記第２の導電性粒子を含む第２の層、異方性導電層及び前記第１の導電性粒子を含む第１の層を介して、前記第１の導電層と電気的に接続され、
前記基板は、前記異方性導電層を介して、前記樹脂層上に設けられており、
前記第１及び第２の基体の表面は、二酸化珪素の粉末によりコーティングされていることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
トランジスタとアンテナとを含む積層体が、可撓性の第１及び第２の基体によって封止された半導体装置であって、
前記積層体は、第１の絶縁層上の前記トランジスタと、
前記トランジスタ上の第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層に設けられた開口部を介して、前記トランジスタのソース領域又はドレイン領域に電気的に接続された第１の導電層と、
前記第２の絶縁層上の樹脂層と、
前記樹脂層に設けられた開口部を介して、前記第１の導電層と電気的に接続された第１の導電性粒子を含む第１の層と、
前記アンテナとして機能する第２の導電層及び第２の導電性粒子を含む第２の層が設けられた基板とを有し、
前記第２の導電層は、前記第２の導電性粒子を含む第２の層、異方性導電層及び前記第１の導電性粒子を含む第１の層を介して、前記第１の導電層と電気的に接続され、
前記基板は、前記異方性導電層を介して、前記樹脂層上に設けられており、
前記第１及び第２の基体は、樹脂と、二酸化珪素の粒子とを混ぜ合わせた材料により形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項６乃至請求項９のいずれか一項において、
前記第１の導電性粒子を含む第１の層と前記第２の導電性粒子を含む第２の層の一方又は両方は、銀粒子を含むことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びその作製方法に関する。半導体装置は、トランジスタを含むも
のに相当する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電磁波の送信と受信を行うことが可能な半導体装置の開発が進められている。この
ような半導体装置は、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃ
ａｔｉｏｎ）、ＲＦチップ、ＲＦタグ、ＩＣチップ、ＩＣタグ、ＩＣラベル、無線チップ
、無線タグ、電子チップ、電子タグ、無線プロセッサ、無線メモリ等と呼ばれ（例えば、
特許文献１参照）、既に一部の分野において、導入が開始されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８２０５０号公報
【０００４】
電磁波の送信と受信を行うことが可能な半導体装置は、アンテナが必須の構成要素である
。そして、トランジスタとアンテナの両者が設けられた基板を用いる場合と、トランジス
タが設けられた第１の基板とアンテナが設けられた第２の基板を用いる場合の２つに大別
される。この２つのタイプは、多くの場合において、周波数帯で使い分けされる。例えば
、通信距離を長くすることためには、アンテナの占有面積を大きくする必要がある。従っ
て、そのような場合には、トランジスタが設けられた第１の基板とアンテナが設けられた
第２の基板を用いる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電磁波の送信と受信が可能な半導体装置は、物品に埋め込んだり、貼り付けたりして、シ
ステムの高機能化、多機能化、高付加価値化のために活用される場合が多い。そこで、物
品への実装を容易にし、より多くの分野での導入を開始するために、本発明は、さらなる
小型化、薄型化、軽量化を実現した半導体装置の提供を課題とする。
【０００６】
また、本発明は、トランジスタが設けられた第１の基板とアンテナが設けられた第２の基
板を用いる半導体装置において、作製時間を短縮し、歩留まりを向上することができる半
導体装置の作製方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の半導体装置は、トランジスタと、トランジスタ上に設けられた絶縁層と、絶縁層
に設けられた開口部を介して、トランジスタのソース領域又はドレイン領域に電気的に接
続された第１の導電層（ソース配線又はドレイン配線に相当）と、絶縁層及び第１の導電
層上に選択的に設けられた第１の樹脂層と、第１の樹脂層に設けられた開口部を介して、
第１の導電層に電気的に接続された導電性粒子を含む層と、第２の樹脂層及びアンテナと
して機能する第２の導電層が設けられた基板とを有する。
【０００８】
上記構成の半導体装置において、第２の導電層は、導電性粒子を含む層を介して、第１の
導電層に電気的に接続されている。また、第２の樹脂層は、第１の樹脂層上に設けられて
いる。
【０００９】
また、上記構成の半導体装置において、第２の導電層は、第２の樹脂層と導電性粒子を含
む層を介して、第１の導電層に電気的に接続されている。また、第２の樹脂層は、第１の
樹脂層上に設けられている。
【００１０】
本発明の半導体装置は、トランジスタと、トランジスタ上に設けられた絶縁層と、絶縁層
に設けられた開口部を介して、トランジスタのソース領域又はドレイン領域に電気的に接
続された第１の導電層（ソース配線又はドレイン配線に相当）と、絶縁層及び第１の導電
層上に選択的に設けられた第１の樹脂層と、第１の樹脂層に設けられた開口部を介して、
第１の導電層に接するように設けられた第１の導電性粒子を含む層と、基板とを有する。
基板上には、第２の樹脂層、アンテナとして機能する第２の導電層及び第２の導電性粒子
を含む層が設けられている。第２の導電層は、第２の導電性粒子を含む層、第２の樹脂層
及び第１の導電性粒子を含む層を介して、第１の導電層に電気的に接続されている。第２
の樹脂層は、第１の樹脂層上に設けられている。
【００１１】
上記構成の半導体装置において、導電性粒子を含む層は、銀粒子を含むことを特徴とする
。
【００１２】
本発明の半導体装置の作製方法は、第１の基板上に剥離層を形成する工程と、剥離層上に
トランジスタを形成する工程と、トランジスタ上に絶縁層を形成する工程と、絶縁層に開
口部を形成してトランジスタのソース領域又はドレイン領域に電気的に接続される第１の
導電層を形成する工程と、絶縁層及び第１の導電層上に第１の樹脂層を選択的に形成する
工程とを有する。
【００１３】
上記の工程に続いて、少なくとも剥離層の一部が露出するような開口部を形成する工程と
、第１の導電層に接するように導電性粒子を含む層を選択的に形成する工程と、アンテナ
として機能する第２の導電層が設けられた第２の基板上に第２の樹脂層を選択的に形成す
る工程と、導電性粒子を含む層を介して第１の導電層と第２の導電層を電気的に接続させ
ると共に、第２の基板を用いて、第１の基板からトランジスタを含む積層体を分離する工
程とを有する。
【００１４】
または、上記の工程に続いて、第１の樹脂層上に第２の樹脂層を選択的に形成する工程と
、少なくとも剥離層の一部が露出するような開口部を形成する工程と、第１の導電層に接
するように導電性粒子を含む層を形成する工程と、導電性粒子を含む層を介して第１の導
電層と第２の基板上に設けられたアンテナとして機能する第２の導電層を電気的に接続さ
せると共に、第２の基板を用いて、第１の基板からトランジスタを含む積層体を分離する
工程とを有する。
【００１５】
本発明の半導体装置の作製方法は、第１の基板上に剥離層を形成する工程と、剥離層上に
トランジスタを形成する工程と、トランジスタ上に絶縁層を形成する工程と、絶縁層に開
口部を形成してトランジスタのソース領域又はドレイン領域に電気的に接続される第１の
導電層を形成する工程と、絶縁層及び第１の導電層上に第１の樹脂層を選択的に形成する
工程とを有する。
【００１６】
上記の工程に続いて、第１の導電層に接するように導電性粒子を含む層を選択的に形成す
る工程と、少なくとも剥離層の一部が露出するような開口部を形成する工程と、アンテナ
として機能する第２の導電層が設けられた第２の基板に第２の樹脂層を選択的に形成する
工程と、第２の樹脂層と導電性粒子を含む層を介して第１の導電層と第２の導電層を電気
的に接続させると共に、第２の基板を用いて、第１の基板からトランジスタを含む積層体
を物理的力で分離する工程とを有する。
【００１７】
または、上記の工程に続いて、第１の導電層に接するように第１の導電性粒子を含む層を
選択的に形成する工程と、少なくとも剥離層の一部が露出するような開口部を形成する工
程と、アンテナとして機能する第２の導電層が設けられた第２の基板に第２の導電性粒子
を含む層と第２の樹脂層を形成する工程と、第１の導電性粒子を含む層、第２の導電性粒
子を含む層及び第２の樹脂層を介して第１の導電層と第２の導電層を電気的に接続させる
と共に、第２の基板を用いて、第１の基板からトランジスタを含む積層体を分離する工程
とを有する。
【００１８】
本発明の半導体装置の作製方法において、剥離層として、タングステン又はモリブデンを
含む層を形成する。
【００１９】
また、剥離層の一部が露出するような開口部は、レーザービームを用いて形成するとよい
。その際、レーザーは、紫外領域である１〜３８０ｎｍの波長の固体レーザーを用いると
よい。好ましくは、１〜３８０ｎｍの波長のＮｄ：ＹＶＯ４レーザーを用いるとよい。紫
外領域の波長のＮｄ：ＹＶＯ４レーザーは、他の高波長側のレーザービームに比べ、基板
に光が吸収されやすく、アブレーション加工が容易であるからである。このように、レー
ザービームの照射を用いる本発明は、フォトリソグラフィ法のように複数の工程を必要と
せずに、開口部を形成することができる。従って、作製時間を短縮し、歩留まりを向上さ
せることができる。
【００２０】
また本発明は、剥離層の露出した部分を形成し、その露出した部分を始点として、剥離層
の内部、又は剥離層と剥離層に接する層を境界として、第２の基板を用いて、第１の基板
からトランジスタを含む積層体を分離することを特徴とする。このように、第２の基板を
用いることで、容易にかつ短時間で分離することができる。
【発明の効果】
【００２１】
トランジスタが設けられた基板と、アンテナが設けられた基板を用いる場合、多くの場合
において、トランジスタを含む積層体が設けられた第１の基板と、アンテナが設けられた
第２の基板とを貼り付けるが、本発明では、第１の基板からトランジスタを含む積層体を
分離し、その分離した積層体を第２の基板に貼り付けた半導体装置を提供することを特徴
とする。上記特徴により、小型化、薄型化、軽量化を実現することができる。
【００２２】
本発明は、第１の基板上のトランジスタのソース領域又はドレイン領域に電気的に接続さ
れた第１の導電層と、第２の基板上の第２の導電層とを接続させるとともに、第２の基板
を用いて、第１の基板からトランジスタを含む積層体の分離を行う。つまり、本発明では
、第１の導電層と第２の導電層を接続させる工程と、第１の基板からトランジスタを含む
積層体の分離を行う工程とを同時（ほぼ同時）に行うことを特徴とする。上記特徴により
、作製時間を短縮し、歩留まりを向上させることができる。また、第１の基板からの積層
体の分離の工程の際、第２の基板を活用して行うことにより、容易にかつ短時間で分離す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の半導体装置及びその作製方法について説明する図。
【図２】本発明の半導体装置及びその作製方法について説明する図。
【図３】本発明の半導体装置及びその作製方法について説明する図。
【図４】本発明の半導体装置及びその作製方法について説明する図。
【図５】本発明の半導体装置及びその作製方法について説明する図。
【図６】本発明の半導体装置及びその作製方法について説明する図。
【図７】本発明の半導体装置及びその作製方法について説明する図。
【図８】本発明の半導体装置及びその作製方法について説明する図。
【図９】本発明の半導体装置及びその作製方法について説明する図。
【図１０】本発明の半導体装置及びその作製方法について説明する図。
【図１１】本発明の半導体装置及びその作製方法について説明する図。
【図１２】本発明の半導体装置を示す図。
【図１３】本発明の半導体装置を示す図。
【図１４】トランジスタの作製方法について説明する図。
【図１５】トランジスタの作製方法について説明する図。
【図１６】トランジスタの作製方法について説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明
に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々
に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施
の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構
成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる。
【００２５】
（実施の形態１）
本発明の半導体装置の作製方法について、図１〜４の断面図と図５、６の上面図を参照し
て説明する。なお、図１（Ｂ）、図２（Ａ）、図２（Ｂ）は、図５（Ａ）〜（Ｃ）の上面
図の点Ａから点Ｂの断面図に相当する。また、図２（Ｃ）、図３（Ｂ）は、図６（Ｂ）、
（Ｃ）の上面図の点Ａから点Ｂの断面図に相当する。
【００２６】
まず、基板１０の一方の面上に、絶縁層１１を形成する（図１（Ａ）参照）。次に、絶縁
層１１上に剥離層１２を形成する。次に、剥離層１２上に絶縁層１３を形成する。
【００２７】
基板１０は、ガラス基板、プラスチック基板、シリコン基板、石英基板等に相当する。好
適には、基板１０として、ガラス基板やプラスチック基板を用いるとよい。ガラス基板や
プラスチック基板は、１辺が１メートル以上のものを作成することが容易であり、また、
四角形状等の所望の形状のものを作成することが容易であるからである。そのため、例え
ば、四角形状で、１辺が１メートル以上のガラス基板やプラスチック基板を用いると、生
産性を大幅に向上させることができる。このような利点は、円形で、最大で直径が３０セ
ンチ程度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。
【００２８】
絶縁層１１、１３は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等により、珪素の酸化物、珪
素の窒化物、窒素を含む珪素の酸化物、酸素を含む珪素の窒化物などを形成する。絶縁層
１１は、基板１０からの不純物元素が上層に侵入してしまうことを防止する役目を担う。
絶縁層１１は、必要がなければ、形成しなくてもよい。
【００２９】
剥離層１２は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等により、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（Ｎ
ｉ）、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または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材
料からなる層を、単層又は積層して形成する。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。
【００３０】
剥離層１２が単層構造の場合、好ましくは、タングステン、モリブデン、タングステンと
モリブデンの混合物、タングステンの酸化物、タングステンの酸化窒化物、タングステン
の窒化酸化物、モリブデンの酸化物、モリブデンの酸化窒化物、モリブデンの窒化酸化物
、タングステンとモリブデンの混合物の酸化物、タングステンとモリブデンの混合物の酸
化窒化物、タングステンとモリブデンの混合物の窒化酸化物のいずれかを含む層を形成す
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。
【００３１】
剥離層１２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、モリブデン、
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、タングステンの酸
化物、タングステンの窒化物、タングステンの窒化酸化物、モリブデンの酸化物、タング
ステンとモリブデンの混合物の酸化物、タングステンの酸化窒化物、モリブデンの酸化窒
化物、タングステンとモリブデンの混合物の酸化窒化物を形成する。
【００３２】
なお、剥離層１２として、タングステンとタングステンの酸化物の積層構造を形成する場
合、まず、剥離層１２としてタングステンを含む層を形成し、その上に、絶縁層１３とし
て、珪素の酸化物を含む層を形成することにより、タングステンを含む層と珪素の酸化物
を含む層との間に、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。
これは、タングステンの窒化物、タングステンの酸化窒化物、タングステンの窒化酸化物
を含む層等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、その上に珪素
の窒化物を含む層、酸素を含む窒化珪素層、窒素を含む酸化珪素層を形成するとよい。
【００３３】
次に、絶縁層１３上に複数のトランジスタ１４を形成する。次に、複数のトランジスタ１
４上に絶縁層１５〜１７を形成する。次に、絶縁層１５〜１７に開口部を形成して、複数
のトランジスタ１４の各々のソース領域又はドレイン領域に接続された導電層１８〜２７
を形成する。
【００３４】
複数のトランジスタ１４の各々は、半導体層５０、ゲート絶縁層５１、ゲート電極である
導電層５２を有する。半導体層５０は、ソース領域又はドレイン領域として機能する不純
物領域５３、５５、チャネル形成領域５４を有する。不純物領域５３、５５には、Ｎ型又
はＰ型を付与する不純物元素が添加されている。具体的には、Ｎ型を付与する不純物元素
（周期表第１５族に属する元素、例えばリン（Ｐ）、砒素（Ａｓ））、Ｐ型を付与する不
純物元素（周期表第１３族に属する元素、例えばボロン（Ｂ））が添加されている。不純
物領域５６はＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）領域である。なお、複
数のトランジスタ１４の各々は、半導体層５０上にゲート絶縁層５１が設けられ、ゲート
絶縁層５１上に導電層５２が設けられたトップゲート型、導電層５２上にゲート絶縁層５
１が設けられ、ゲート絶縁層５１上に半導体層５０が設けられたボトムゲート型のどちら
のタイプでもよい。
【００３５】
なお、図示する構成では、複数のトランジスタ１４のみを形成しているが、本発明はこの
構成に制約されない。基板１０上に設けられる素子は、半導体装置の用途によって適宜調
整するとよい。例えば、電磁波を送受信する機能をもたせた半導体装置を形成する場合、
基板１０上に複数のトランジスタのみ、又は基板１０上に複数のトランジスタとアンテナ
として機能する導電層を形成するとよい。また、データを記憶する機能をもたせた半導体
装置を形成する場合、基板１０上に複数のトランジスタと記憶素子（例えば、トランジス
タ、メモリトランジスタ等）も形成するとよい。また、回路を制御する機能や信号を生成
する機能等をもたせた半導体装置（例えば、ＣＰＵ、信号生成回路等）を形成する場合、
基板１０上にトランジスタを形成するとよい。また、上記以外にも、必要に応じて、抵抗
素子や容量素子などの他の素子を形成するとよい。
【００３６】
絶縁層１５〜１７は、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、ＳＯＧ（スピン  オン  グ
ラス）法、液滴吐出法等を用いて、無機材料又は有機材料により形成する。なお、上記の
構成では、複数のトランジスタ１４上に３層の絶縁層（絶縁層１５〜１７）を形成してい
るが、本発明はこの構成に制約されない。複数のトランジスタ１４上に設けられる絶縁層
の数は特に制約されない。
【００３７】
導電層１８〜２７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）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、単層又は積層で形成する。
【００３８】
なお、導電層１８〜２７を形成した後、必要に応じて、導電層１８〜２７上に保護を目的
とした層を形成し、その後、基板１０の他方の面（複数のトランジスタ１４を形成してい
ない面）を、研削装置を用いて研削してもよい。研削装置は、例えば、砥石に相当する。
続いて、研削した基板１０の他方の面（複数のトランジスタ１４を形成していない面）を
、研磨装置を用いて研磨してもよい。研磨装置は、例えば研磨パッド、研磨砥粒（例えば
酸化セリウム等）に相当する。なお、研削工程と研磨工程の後は、必要に応じて、ゴミを
除去するための洗浄工程、乾燥工程の一方又は両方を行ってもよい。
【００３９】
次に、絶縁層１７と導電層１８〜２７上に、樹脂層２８を選択的に形成する（図１（Ｂ）
、図５（Ａ）参照）。この際、導電層１９、２６が露出するように、樹脂層２８を選択的
に形成する。樹脂層２８は、スクリーン印刷法、液滴吐出法（例えば、インクジェット法
）、フォトリソグラフィ法（例えば、露光によるパターニング、ドライエッチング、ウエ
ットエッチング）等を用いて、選択的に、かつ均一に形成する。これらの方法のうち、好
適には、スクリーン印刷法を用いるとよい。これは、スクリーン印刷法は、処理時間が短
く、装置が安価であるからである。なお、図示する構成では、導電層１９、２６と樹脂層
２８とは重なっていないが、導電層１９、２６と樹脂層２８とが一部重なる構成としても
よい。樹脂層２８は、絶縁性の樹脂を、５〜２００μｍ、好適には１５〜３５μｍの厚さ
で形成する。絶縁性の樹脂とは、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂
などである。また、樹脂層２８として接着性を有する材料を用いてもよい。
【００４０】
次に、少なくとも、剥離層１２の一部が露出するような開口部２９を形成する（図２（Ａ
）、図５（Ｂ）参照）。この工程は、フォトリソグラフィ法、レーザービームの照射等に
より行うが、好ましくは、レーザービーム照射を用いるとよい。レーザービームを用いる
と、処理時間が短いからである。レーザービームは、基板１０、剥離層１２、絶縁層１１
、１３、１５〜１７、樹脂層２８に対して照射される。また、レーザービームは、樹脂層
２８の表面に照射される。開口部２９は、少なくとも、剥離層１２の一部が露出するよう
に形成される。そのため、少なくとも、絶縁層１３、１５〜１７、樹脂層２８には、開口
部２９が設けられる。図示する構成では、レーザービームが、基板１０にまで達した場合
を示す。また、基板１０を６つに分割した場合を示す。
【００４１】
前記レーザービームを射出するレーザーは、レーザー媒質、励起源、共振器により構成さ
れている。レーザーは、媒質により分類すると、気体レーザー、液体レーザー、固体レー
ザーがあり、発振の特徴により分類すると、自由電子レーザー、半導体レーザー、Ｘ線レ
ーザーがあるが、本発明では、いずれのレーザーを用いてもよい。なお、好ましくは、気
体レーザー又は固体レーザーを用いるとよく、さらに好ましくは固体レーザーを用いると
よい。
【００４２】
気体レーザーは、ヘリウムネオンレーザー、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー、アル
ゴンイオンレーザーがある。エキシマレーザーは、希ガスエキシマレーザー、希ガスハラ
イドエキシマレーザーがある。希ガスエキシマレーザーは、アルゴン、クリプトン、キセ
ノンの３種類の励起分子による発振がある。アルゴンイオンレーザーは、希ガスイオンレ
ーザー、金属蒸気イオンレーザーがある。
【００４３】
液体レーザーは、無機液体レーザー、有機キレートレーザー、色素レーザーがある。無機
液体レーザーと有機キレートレーザーは、固体レーザーに利用されているネオジムなどの
希土類イオンをレーザー媒質として利用する。
【００４４】
固体レーザーが用いるレーザー媒質は、固体の母体に活性種がドープされたものである。
固体の母体とは、結晶又はガラスである。結晶とは、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウ
ム・ガーネット結晶）、ＹＬＦ、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、サファイア、ルビー、アレキサ
ンドライドである。また、活性種とは、例えば、３価のイオン（Ｃｒ３＋、Ｎｄ３＋、Ｙ
ｂ３＋、Ｔｍ３＋、Ｈｏ３＋、Ｅｒ３＋、Ｔｉ３＋）である。
【００４５】
なお、本発明に用いるレーザーには、連続発振型のレーザーやパルス発振型のレーザーを
用いることができる。なお、前記レーザから射出されるレーザービームの照射条件、例え
ば、周波数、パワー密度、エネルギー密度、ビームプロファイル等は、複数のトランジス
タ１４を含む積層体の厚さなどを考慮して適宜調整する。
【００４６】
なお、上記のレーザービームを照射する工程では、アブレーション加工を用いることを特
徴としている。アブレーション加工とは、レーザービームを照射した部分、つまり、レー
ザービームを吸収した部分の分子結合が切断されて、光分解し、気化する現象を用いた加
工である。つまり、本発明では、レーザービームを照射して、基板１０、剥離層１２、絶
縁層１１、１３、１５〜１７、樹脂層２８のある部分の分子結合を切断し、光分解し、気
化させることにより、開口部２９を形成している。
【００４７】
なお、レーザーは、紫外領域である１〜３８０ｎｍ（より好ましくは１５０〜３００ｎｍ
）の波長の固体レーザーを用いるとよい。好ましくは、１〜３８０ｎｍの波長のＮｄ：Ｙ
ＶＯ４レーザーを用いるとよい。１〜３８０ｎｍの波長のＮｄ：ＹＶＯ４レーザーは、他
の高波長側のレーザービームに比べ、基板に光が吸収されやすく、アブレーション加工が
可能であるからである。また、加工部の周辺に影響を与えず、加工性がよいからである。
【００４８】
次に、導電層１９、２６に接するように、導電性粒子を含む層３１、３２を選択的に形成
する（図２（Ｂ）、図５（Ｃ）参照）。導電性粒子を含む層３１、３２は、スクリーン印
刷法、液滴吐出法、フォトリソグラフィ法、ディスペンス法等を用いて形成する。導電性
粒子を含む層３１、３２として、金粒子、銀粒子等を含む層を形成するが、好ましくは、
抵抗が低い銀の粒子を含む層を形成するとよい。導電性粒子を含む層３１、３２は、後に
設ける基板３６下方の導電層４０に接続できるような厚さで形成する。
【００４９】
次に、インダクタンスを利用するための導電層４０（インダクタともいう）、容量素子４
１が設けられた基板３６を準備する（図２（Ｃ）、図６（Ａ）参照）。導電層４０、容量
素子４１の各々は、スクリーン印刷法、液滴吐出法、フォトリソグラフィ法、スパッタ法
、ＣＶＤ法などを用いて形成する。なお、導電層４０と容量素子４１とは並列に接続され
ている。並列に接続された導電層４０と容量素子４１を動作周波数に共振させることによ
って必要な電力を得ることができる。ここでは、導電層４０と容量素子４１とをあわせて
アンテナとよび、導電層４０と容量素子４１とに用いられている導電層をアンテナとして
機能する導電層とよぶ。
【００５０】
次に、基板３６に、導電層４０、容量素子４１の各々の保護を目的とした樹脂層３５を選
択的に形成する（図２（Ｃ）、図６（Ｂ）参照）。なお、保護層は、樹脂層ではなく、基
板や液状のレジスト材料等を用いて形成してもよい。また、樹脂層３５として、接着性を
有する材料を用いてもよい。
【００５１】
次に、導電性粒子を含む層３１、３２を介して、導電層１９、２６と、導電層４０とを電
気的に接続させると共に、樹脂層２８上に、基板３６を設ける（図３（Ａ）参照）。次に
、基板３６を用いて、基板１０から、複数のトランジスタ１４を含む積層体を分離する（
図３（Ｂ）、図６（Ｃ）参照）。導電層１９、２６と、導電層４０は、フリップチップボ
ンダー、ダイボンダー、ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ．  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆ
ｉｌｍ）貼り付け機、圧着機等により、加圧処理と加熱処理の一方又は両方を行うことに
より、電気的に接続される。なお、基板１０からの、複数のトランジスタ１４を含む積層
体の分離は、剥離層１２の内部、又は剥離層１２と絶縁層１３を境界として行われる（図
３（Ｂ））。図示する構成では、基板１０からの、複数のトランジスタ１４を含む積層体
の分離は、剥離層１２と絶縁層１３を境界として行われた場合を示す。また、樹脂層２８
又は樹脂層３５として接着性を有する材料を用いると、基板３６と複数のトランジスタ１
４を含む積層体との接着性が高まり、基板１０と複数のトランジスタ１４を含む積層体と
の分離工程を簡単に行うことができる。
【００５２】
なお、本実施の形態において、導電性粒子を含む層３１、３２を、トランジスタのソース
配線又はドレイン配線として機能する導電層１９、２６に電気的に接続されるように設け
た後に、導電層４０、容量素子４１が設けられた基板３６を樹脂層２８上に設けて導電層
１９、２６と、導電層４０とを電気的に接続させる構成を示しているがこの形態に限定さ
れない。基板３６上に形成された導電層４０上に導電性粒子を含む層３１、３２を形成し
た後に、基板３６を樹脂層２８上に設けて、導電層１９、２６と、導電層４０とを電気的
に接続させる構成としてもよい。また、導電層１９、２６上と導電層４０上の両方に導電
性粒子を含む層を設ける構成としてもよい。
【００５３】
次に、必要に応じて、複数のトランジスタ１４を含む積層体を基板により封止する（図４
参照）。具体的には、基板３６と絶縁層１３の一方又は両方の表面に、新たに、基板を設
ける。図示する構成では、基板３６の表面に基板３７を設け、絶縁層１３の表面に基板３
８を設けることにより、複数のトランジスタ１４を含む積層体を、基板３７、３８により
封止している。
【００５４】
基板（基体、フィルム、テープとよぶこともできる）３７、３８の各々は、可撓性を有す
る基板である。基板３７、３８の各々の基材の材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ＡＳ樹脂（アクリルニトリルとスチレンが重合した樹脂）、ＡＢＳ樹脂（
アクリルニトリル、ブタジエン、スチレンの三つが重合した樹脂）、メタクリル樹脂（ア
クリルともいう）、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、
変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミ
ドイミド、ポリメチルペンテン、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ
樹脂、ジアリルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド、ポリウレタン等
の材料、繊維質の材料（例えば紙）を用いることができる。フィルムは、単層のフィルム
でもよいし、複数のフィルムが積層したフィルムでもよい。また、その表面には、接着層
が設けられていてもよい。接着層は、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、酢酸ビニル樹脂系接
着剤、ビニル共重合樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、ゴム
系接着剤、アクリル樹脂系接着剤等の接着剤を含む層に相当する。
【００５５】
基板３７、３８の各々の表面は、二酸化珪素（シリカ）の粉末により、コーティングされ
ていてもよい。コーティングにより、高温で高湿度の環境下においても防水性を保つこと
ができる。また、その表面は、インジウム錫酸化物等の導電性材料によりコーティングさ
れていてもよい。コーティングした材料が静電気をチャージし、薄膜集積回路を静電気か
ら保護することができる。また、その表面は、炭素を主成分とする材料（例えば、ダイヤ
モンドライクカーボン）によりコーティングされていてもよい。コーティングにより強度
が増し、半導体装置の劣化や破壊を抑制することができる。また、基板３７、３８は、前
記基材の材料（例えば樹脂）と、二酸化珪素や導電性材料や炭素を主成分とする材料とを
混ぜ合わせた材料により形成してもよい。
【００５６】
基板３７、３８による複数のトランジスタ１４を含む積層体の封止は、基板３７、３８の
各々の表面の層、又は基板３７、３８の各々の表面の接着層を加熱処理によって溶かすこ
とにより行われる。また必要に応じて、加圧処理を行って接着される。
【００５７】
（実施の形態２）
上記の本発明の半導体装置の作製方法において、作製工程の順番を変えてもよい。そこで
以下には、作製工程の順番を変えた場合の一例について、図１、３、４、７を用いて説明
する。
【００５８】
まず、基板１０上に絶縁層１１を形成し、絶縁層１１上に剥離層１２を形成し、剥離層１
２上に絶縁層１３を形成する（図１（Ａ）参照）。次に、絶縁層１３上に複数のトランジ
スタ１４を形成し、複数のトランジスタ１４上に絶縁層１５〜１７を形成する。次に、絶
縁層１５〜１７に開口部を形成して、複数のトランジスタ１４の各々のソース領域又はド
レイン領域に接続された導電層１８〜２７を形成する。次に、絶縁層１７と導電層１８〜
２７上に、樹脂層２８を選択的に形成する（図１（Ｂ）参照）。この際、導電層１９、２
６が露出するように、樹脂層２８を形成する。
【００５９】
次に、樹脂層２８上に、樹脂層３５を選択的に形成する（図７（Ａ）参照）。この際、導
電層１９、２６が露出するように、樹脂層３５を形成する。樹脂層３５は、スクリーン印
刷法、液滴吐出法等を用いて、選択的、かつ均一に形成する。これらの方法のうち、スク
リーン印刷法を用いることが好適である。これは、スクリーン印刷法は、処理時間が短く
、装置も安価であるからである。樹脂層３５は、異方性導電ペースト又は絶縁性の樹脂を
、５〜１５０μｍ、好適には３０〜５０μｍ形成する。
【００６０】
次に、少なくとも、剥離層１２が露出するような開口部２９を形成する（図７（Ｂ）参照
）。次に、導電層１９、２６上に、導電性粒子を含む層３１、３２を形成する（図７（Ｃ
）参照）。
【００６１】
次に、導電層４０、容量素子４１が設けられた基板３６を準備する。続いて、導電性粒子
を含む層３１、３２を介して、導電層１９、２６と、導電層４０とを電気的に接続させる
と共に、樹脂層３５上に、基板３６を設ける（図３（Ａ）参照）。続いて、基板３６を用
いて、基板１０から、複数のトランジスタ１４を含む積層体を分離する（図３（Ｂ）参照
）。次に、必要に応じて、複数のトランジスタ１４を含む積層体を基板により封止する（
図４参照）。具体的には、基板３６と絶縁層１３の一方又は両方の表面に、新たに、基板
を設ける。本実施の形態は、他の実施の形態、他の実施例と自由に組み合わせることがで
きる。
【００６２】
（実施の形態３）
本発明の半導体装置の作製方法について、図１、８〜１０を参照して説明する。
【００６３】
まず、基板１０上に絶縁層１１を形成し、絶縁層１１上に剥離層１２を形成し、剥離層１
２上に絶縁層１３を形成する（図１（Ａ）参照）。次に、絶縁層１３上に複数のトランジ
スタ１４を形成し、複数のトランジスタ１４上に絶縁層１５〜１７を形成する。次に、絶
縁層１５〜１７に開口部を形成して、複数のトランジスタ１４の各々のソース領域又はド
レイン領域に接続された導電層１８〜２７を形成する。
【００６４】
次に、絶縁層１７と導電層１８〜２７上に、樹脂層２８を選択的に形成する（図８（Ａ）
参照）。次に、導電層１９、２６に接するように、導電性粒子を含む層４２、４３を選択
的に形成する。導電性粒子を含む層４２、４３は、スクリーン印刷法、液滴吐出法、フォ
トリソグラフィ法、ディスペンス法等を用いて、選択的に、かつ均一に形成する。これら
の方法のうち、好適には、スクリーン印刷法を用いるとよい。これは、スクリーン印刷法
は、処理時間が速く、装置が安価であるからである。導電性粒子を含む層４２、４３は、
６〜２００μｍ、好適には４０〜７０μｍの厚さで形成する。導電性粒子を含む層４２、
４３は、樹脂層２８の上面より高く形成することが好ましい。導電性粒子を含む層４２、
４３は、導電性材料を含む樹脂により形成する。例えば、銀、金、はんだを含む樹脂によ
り形成する。好ましくは、抵抗値の低い銀を含む樹脂により形成する。
【００６５】
次に、少なくとも、剥離層１２の一部が露出するような開口部２９を形成する（図８（Ｂ
）参照）。
【００６６】
次に、導電層４０が設けられた基板３６を準備する（図９（Ａ）参照）。次に、導電層４
０に接するように、導電性粒子を含む層４５、４６を形成する。続いて、導電層４０、基
板３６及び導電性粒子を含む層４５、４６を覆うように、樹脂層４４を形成する。なお、
後に、樹脂層４４を用いるのみで、導電性粒子を含む層４２、４３と電気的に接続するこ
とができれば、導電性粒子を含む層４５、４６は設けなくてもよい。
【００６７】
導電性粒子を含む層４５、４６は、導電性粒子を含む層４２、４３と同様に、スクリーン
印刷法等を用いて、選択的に、かつ均一に形成する。導電性粒子を含む層４５、４６は、
５〜２００μｍ、好適には４０〜８０μｍの厚さで形成する。
【００６８】
樹脂層４４は、スクリーン印刷法、液滴吐出法等を用いて、選択的に、かつ均一に形成す
る。これらの方法のうち、好適には、スクリーン印刷法を用いるとよい。樹脂層４４は、
異方性導電材料又は絶縁性の樹脂材料を、５〜１５０μｍ、好適には３０〜５０μｍの厚
さで形成する。異方性導電材料とは、導電性粒子を含む材料である。
【００６９】
次に、導電性粒子を含む層４２、４３、樹脂層４４、導電性粒子を含む層４５、４６を介
して、導電層１９、２６と、導電層４０が電気的に接続するように、樹脂層２８上に、基
板３６を設ける（図９（Ｂ）参照）。図示する構成では、樹脂層４４は、異方性導電層に
相当する場合を示す。従って、導電性粒子を含む層４２、４３と導電性粒子を含む層４５
、４６の間に、樹脂層４４が設けられている。仮に、樹脂層４４が、絶縁性の樹脂に相当
する場合、導電性粒子を含む層４２、４３と導電性粒子を含む層４５、４６の間には、樹
脂層４４を設けないようにする。
【００７０】
続いて、基板３６を用いて、基板１０から、複数のトランジスタ１４を含む積層体を分離
する（図１０（Ａ）参照）。
【００７１】
次に、必要に応じて、複数のトランジスタ１４を含む積層体を基板により封止する（図１
０（Ｂ）参照）。具体的には、基板３６と絶縁層１３の一方又は両方の表面に、新たに、
基板を設ける。図示する構成では、基板３６の表面に基板３７を設け、絶縁層１３の表面
に基板３８を設けることにより、複数のトランジスタ１４を含む積層体を、基板３７、３
８により封止している。本実施の形態は、他の実施の形態、他の実施例と自由に組み合わ
せることができる。
【実施例１】
【００７２】
アンテナとして機能する導電層が設けられた基板について、図１１を参照して説明する。
導電層が設けられた基板は、例えば、以下の２つのようなものがある。
【００７３】
１つは、基板６１上に導電層６２が設けられている。基板６１は、ポリイミド、ＰＥＴ（
ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＣ（ポリカー
ボネート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）などから形成されている。導電層６２は
、銅、銀などにより形成されている。また、導電層６２の露出している部分は、酸化防止
のため金などによりメッキが施されている。
【００７４】
もう１つは、基板６１上に、導電層６２と保護層６３が設けられている。保護層６３は、
基板又は絶縁性の樹脂と同じ材料を用いて、単層又は積層して形成することができる。基
板はポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタ
レート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）に相当する。
絶縁性の樹脂は、液状レジストやエポキシ樹脂、シリコン樹脂、合成ゴム系樹脂に相当す
る。本実施例は、他の実施の形態、他の実施例と自由に組み合わせることができる。
【実施例２】
【００７５】
本発明の半導体装置の構成について、図１２を参照して説明する。本発明の半導体装置１
００は、演算処理回路１０１、記憶回路１０３、アンテナ１０４、電源回路１０９、復調
回路１１０、変調回路１１１を有する。半導体装置１００は、アンテナ１０４と電源回路
１０９を必須の構成要素としており、他の要素は、半導体装置１００の用途に従って、適
宜設けられる。
【００７６】
演算処理回路１０１は、復調回路１１０から入力される信号に基づき、命令の解析、記憶
回路１０３の制御、外部に送信するデータの変調回路１１１への出力などを行う。
【００７７】
記憶回路１０３は、記憶素子を含む回路と、データの書き込みやデータの読み出しを制御
する制御回路を有する。記憶回路１０３には、少なくとも、半導体装置自体の識別番号が
記憶されている。識別番号は、他の半導体装置と区別するために用いられる。また、記憶
回路１０３は、有機メモリ、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  
Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ
）、ＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏ
ｒｙ）、マスクＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａ
ｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａ
ｌｌｙ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯ
Ｍ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａ
ｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びフラッシュメモリから選択された一種又は複数種を有
する。有機メモリは、一対の導電層間に有機化合物を含む層が挟まれた構造を有する。有
機メモリは、構造が単純であるため、作成工程を簡略化することができ、費用を削減する
ことができる。また、構造が単純であるために、積層体の面積を小型化することが容易で
あり、大容量化を容易に実現することができる。また、不揮発性であり、電池を内蔵する
必要がないという長所がある。従って、記憶回路１０３として、有機メモリを用いること
が好ましい。
【００７８】
アンテナ１０４は、リーダ／ライタ１１２から供給された搬送波を、交流の電気信号に変
換する。また、変調回路１１１により、負荷変調が加えられる。電源回路１０９は、アン
テナ１０４が変換した交流の電気信号を用いて電源電圧を生成し、各回路に電源電圧を供
給する。
【００７９】
復調回路１１０は、アンテナ１０４が変換した交流の電気信号を復調し、復調した信号を
、演算処理回路１０１に供給する。変調回路１１１は、演算処理回路１０１から供給され
る信号に基づき、アンテナ１０４に負荷変調を加える。
【００８０】
リーダ／ライタ１１２は、アンテナ１０４に加えられた負荷変調を、搬送波として受信す
る。また、リーダ／ライタ１１２は、搬送波を半導体装置１００に送信する。なお、搬送
波とは、リーダ／ライタ１１２が発する電磁波である。本実施例は、他の実施の形態、他
の実施例と自由に組み合わせることができる。
【実施例３】
【００８１】
本発明の半導体装置は、電磁波の送信と受信ができるという機能を活用して、様々な物品
、様々なシステムに用いることができる。物品とは、例えば、鍵（図１３（Ａ）参照）、
紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類（免許証や住民票等）、書籍類、容器類
（シャーレ等、図１３（Ｂ）参照）、装身具（鞄や眼鏡等、図１３（Ｃ）参照）、包装用
容器類（包装紙やボトル等、図１３（Ｄ）参照）、記録媒体（ディスクやビデオテープ等
）、乗物類（自転車等）、食品類、衣類、生活用品類、電子機器（液晶表示装置、ＥＬ表
示装置、テレビジョン装置、携帯端末等）等である。本発明の半導体装置１３０１は、上
記のような様々な形状の物品の表面に貼り付けたり、埋め込んだりして、固定される。
【００８２】
また、システムとは、物流・在庫管理システム、認証システム、流通システム、生産履歴
システム、書籍管理システム等であり、本発明の半導体装置を用いることにより、システ
ムの高機能化、多機能化、高付加価値化を図ることができる。例えば、本発明の半導体装
置を身分証明証の内部に設けておき、なおかつ、建物の入り口などに、リーダ／ライタ１
２１を設けておく（図１３（Ｅ）参照）。リーダ／ライタ１２１は、各人が所有する身分
証明証内の認証番号を読み取り、その読み取った認証番号に関する情報を、コンピュータ
１２２に供給する。コンピュータ１２２は、リーダ／ライタ１２１から供給された情報に
基づき、入室又は退室を許可するか否かを判断する。このように、本発明の半導体装置を
用いることにより、セキュリティが確保され、高機能化、高付加価値化を実現した入退室
管理システムを提供することができる。本実施例は、他の実施の形態、他の実施例と自由
に組み合わせることができる。
【実施例４】
【００８３】
本実施例では、トランジスタの作製方法について、図１４〜１６を参照して説明する。
【００８４】
まず、基板５５１上に絶縁層５５２を形成する（図１４（Ａ）参照）。次に、絶縁層５５
２上に絶縁層５５３を形成する。次に、絶縁層５５３上に、半導体層５５４を形成する。
次に、半導体層５５４上にゲート絶縁層５５５を形成する。
【００８５】
半導体層５５４は、例えば、以下の作製工程を経て形成する。まず、スパッタリング法、
ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等により非晶質半導体層を形成する。続いて、非晶質半
導体層をレーザー結晶化法、ＲＴＡ法（Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌ）、
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、又は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ー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
層を所望の形状にパターニングして形成する。
【００８６】
好ましくは、半導体層５５４は、熱処理を伴った結晶化法と、連続発振レーザービーム若
しくは１０ＭＨｚ以上の周波数で発振するレーザービームを照射する結晶化法とを組み合
わせて形成するとよい。連続発振レーザービーム若しくは１０ＭＨｚ以上の周波数で発振
するレーザービームを半導体層５５４に照射することで、結晶化された半導体層５５４の
表面を平坦なものとすることができる。また、半導体層５５４の表面を平坦化することに
より、ゲート絶縁層５５５を薄膜化することができる。また、ゲート絶縁層５５５の耐圧
を向上させることに寄与する。
【００８７】
また、ゲート絶縁層５５５は、半導体層５５４に対し、プラズマ処理を行うことにより、
表面を酸化又は窒化することで形成してもよい。例えば、Ｈｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの
希ガスと、酸素、酸化窒素、アンモニア、窒素、水素などの混合ガスを導入したプラズマ
処理で形成する。この場合のプラズマの励起は、マイクロ波の導入により行うと、低電子
温度で高密度のプラズマを生成することができる。この高密度プラズマで生成された酸素
ラジカル（ＯＨラジカルを含む場合もある）や窒素ラジカル（ＮＨラジカルを含む場合も
ある）によって、半導体層５５４の表面を酸化又は窒化することができる。つまり、この
ような高密度プラズマを用いた処理により、１〜２０ｎｍ、代表的には５〜１０ｎｍの絶
縁層が半導体層５５４に形成される。この場合の反応は、固相反応であるため、当該絶縁
層と半導体層５５４との界面準位密度はきわめて低くすることができる。このような、高
密度プラズマ処理は、半導体層（結晶性シリコン、或いは多結晶シリコン）を直接酸化（
若しくは窒化）するため、形成されるゲート絶縁層の厚さのばらつきをきわめて小さくす
ることができる。また、結晶性シリコンの結晶粒界でも、強く酸化されることがないため
、非常に好ましい状態となる。すなわち、ここで示す高密度プラズマ処理で、半導体層５
５４の表面を固相酸化することにより、結晶粒界において異常に酸化反応をさせることな
く、均一性が良く、界面準位密度が低いゲート絶縁層５５５を形成することができる。
【００８８】
なお、ゲート絶縁層５５５は、高密度プラズマ処理によって形成される絶縁層のみを用い
てもよいし、それに加えて、プラズマや熱反応を利用したＣＶＤ法で酸化シリコン、酸窒
化シリコン、窒化シリコンなどの絶縁層を堆積し、積層させても良い。いずれにしても、
高密度プラズマで形成した絶縁膜をゲート絶縁層５５５の一部又は全部に含むトランジス
タは、特性のばらつきを小さくすることができる。
【００８９】
また、連続発振レーザービーム若しくは１０ＭＨｚ以上の周波数で発振するレーザービー
ムを照射しながら、一方向に走査して結晶化させた半導体層５５４は、そのビームの走査
方向に結晶が成長する特性がある。その走査方向をチャネル長方向（チャネル形成領域が
形成されたときにキャリアが流れる方向）に合わせてトランジスタを配置し、なおかつ、
ゲート絶縁層の作製方法に上記の方法を採用することにより、特性ばらつきが小さく、し
かも電界効果移動度が高いトランジスタを得ることができる。
【００９０】
なお、絶縁層５５２、５５３、半導体層５５４、ゲート絶縁層５５５等は、プラズマ処理
を用いて形成する場合がある。このようなプラズマ処理は、電子密度が１×１０１１ｃｍ
−３以上であり、プラズマの電子温度が１．５ｅＶ以下で行うことが好ましい。より詳し
くは、電子密度が１×１０１１ｃｍ−３以上１×１０１３ｃｍ−３以下で、プラズマの電
子温度が０．５ｅＶ以上１．５ｅＶ以下で行うことが好ましい。
【００９１】
プラズマの電子密度が高密度であり、被処理物（例えば、絶縁層５５２、５５３、半導体
層５５４、ゲート絶縁層５５５等）付近での電子温度が低いと、被処理物に対するプラズ
マによる損傷を防止することができる。また、プラズマの電子密度が１×１０１１ｃｍ−
３以上と高密度であるため、プラズマ処理を用いて、被照射物を酸化または窒化すること
よって形成される酸化物または窒化物は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により形成された薄膜
と比較して膜厚等が均一性に優れ、且つ緻密な膜を形成することができる。また、プラズ
マの電子温度が１．５ｅＶ以下と低いため、従来のプラズマ処理や熱酸化法と比較して低
温度で酸化または窒化処理を行うことができる。たとえば、ガラス基板の歪点よりも１０
０度以上低い温度でプラズマ処理を行っても十分に酸化または窒化処理を行うことができ
る。
【００９２】
次に、ゲート絶縁層５５５上に、導電層５０１、導電層５０３を積層して形成する。導電
層５０１、導電層５０３の各々は、タングステン、クロム、タンタル、窒化タンタル、モ
リブデン等の金属や前記金属を主成分とする合金もしくは化合物を用いて形成する。なお
、導電層５０１と導電層５０３は、互いに異なる材料を用いて形成する。具体的には、後
に行うエッチング工程において、エッチングレートに差が生じる材料を用いて形成する。
【００９３】
次に、導電層５０３上に、レジストからなるマスク５０６を形成する。マスク５０６は、
遮光膜と半透膜を含む露光マスクを用いて形成される。このマスクの具体的な構成につい
ては後述する。
【００９４】
次に、マスク５０６を用いて、導電層５０３をエッチングして、マスク５０７と導電層５
０４を形成する（図１４（Ｂ）参照）。マスク５０７は、電界で加速されたイオンにより
スパッタされ、２つのパターンに分割され、かつ、離れて配置される。次に、マスク５０
７と導電層５０４を用いて、導電層５０１をエッチングして、導電層５０２を形成する（
図１４（Ｃ）参照）。
【００９５】
次に、マスク５０７と導電層５０４を選択的にエッチングして、マスク５０８と導電層５
０５を形成する（図１４（Ｄ）参照）。マスク５０８は、電界で加速されたイオンにより
スパッタされ、サイズが縮小される。この工程では、基板側に印加するバイアス電圧を調
節することにより、導電層５０２がエッチングされないようにする。
【００９６】
次に、半導体層５５４に、一導電型を付与する不純物元素を添加して、第１の濃度の不純
物領域５０９、５１６、５１７を形成する（図１５（Ａ）参照）。この際、導電層５０５
を用いて、自己整合的に、半導体層５５４に不純物元素を添加する。
【００９７】
次に、半導体層５５４に、一導電型を付与する不純物元素を添加して、第２の濃度の不純
物領域５１０、５１１を形成する（図１５（Ｂ）参照）。なお、導電層５０５と重なる半
導体層５５４には、一導電型を付与する不純物元素が添加されない。従って、導電層５０
５と重なる半導体層５５４は、チャネル形成領域として機能する。以上の工程を経て、薄
膜トランジスタ５２０が完成する。
【００９８】
次に、薄膜トランジスタ５２０を覆うように、絶縁層５１２、５１３を形成する（図１５
（Ｃ）参照）。次に、絶縁層５１２、５１３に設けられた開口部を介して、第２の濃度の
不純物領域５１０、５１１に接続された導電層５１４、５１５を形成する。
【００９９】
上記の工程では、厚さが異なる複雑な形状のマスク５０６を用いて、導電層５０１、５０
３をエッチングすることを特徴とする。マスク５０６を用いることにより、離れて配置さ
れたマスク５０７を形成することができる。そして、２つのチャネル形成領域の間隔を狭
くすることができる。具体的には、２つのチャネル形成領域の間隔を２μｍ未満とするこ
とができる。従って、２つ以上のゲート電極を有するマルチゲート型の薄膜トランジスタ
を形成する場合に、その占有面積を縮小することができる。従って、高集積化を実現し、
高精細な半導体装置を提供することができる。
【０１００】
次に、マスク５０６を形成する方法について、図１６を参照して説明する。図１６（Ａ）
は、露光マスクの一部を拡大した上面図である。また、図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）に
対応する露光マスクの一部の断面図と、基板５５１を含む積層体の断面図である。
【０１０１】
露光マスクは、透光性の基板５６０と、遮光膜５６１、５６２と、半透膜５６３を有する
。遮光膜５６１、５６２は、クロム、タンタル、ＣｒＮｘ（ｘは正の整数）などの金属膜
からなる。半透膜５６３は、露光波長に対して材料を適宜選択して形成され、例えば、Ｔ
ａＳｉｘＯｙ（ｘ、ｙは正の整数）、ＣｒＯｘＮｙ（ｘ、ｙは正の整数）、ＣｒＦｘＯｙ
（ｘ、ｙは正の整数）、ＭｏＳｉｘＮｙ（ｘ、ｙは正の整数）、ＭｏＳｉｘＯｙ（ｘ、ｙ
は正の整数）を用いればよい。半透膜５６３は、補助パターンとして機能する。
【０１０２】
上記の構成の露光マスクを用いて、レジストマスクの露光を行うと、露光されない領域５
２１と露光された領域５２２とに大別される。この状態で、現像処理を行うと、露光され
た領域５２２のレジストが除去され、図１４（Ａ）に示すような形状のマスク５０６が形
成される。本実施例は、他の実施の形態、他の実施例と自由に組み合わせることができる
。
【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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