(57)【要約】【課題】薄型化された基板を有する半導体装置を歩留まり良く提供する。【解決手段】基板の所定部分（少なくとも基板の端面を覆う部分）に保護層を形成した後に、当該基板の研削、研磨を行う。すなわち、基板の一方の面上に複数の集積回路を有する素子層を形成し、少なくとも前記基板の端面に接して保護層を形成し、前記基板を薄くし（例えば、前記基板の他方の面を研削、研磨し）、前記保護層を除去し、前記研磨された基板及び前記素子層を分断して前記複数の集積回路のうち少なくとも一つが設けられた層を有する積層体を形成する。【選択図】図２
2007043101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の面上に複数の集積回路を有する素子層を形成し、
少なくとも前記基板の端面に接して保護層を形成し、
物理的な手段を用いて前記基板を薄くし、
前記保護層を除去し、
前記研磨された基板及び前記素子層を分断して前記複数の集積回路のうち少なくとも一つが設けられた層を有する積層体を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２】
基板の一方の面上に複数の集積回路を有する素子層を形成し、
少なくとも前記基板の端面に接して保護層を形成し、
前記基板の他方の面を研削し、
前記基板の研削された他方の面を研磨し、
前記保護層を除去し、
前記研磨された基板及び前記素子層を分断して前記複数の集積回路のうち少なくとも一つが設けられた層を有する積層体を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３】
基板の一方の面上に複数の集積回路を有する素子層を形成し、
少なくとも前記基板の端面に接して保護層を形成し、
前記基板の他方の面を研削し、
前記基板の研削された他方の面を研磨し、
前記基板の研磨された他方の面を洗浄し、
前記基板の洗浄された他方の面を乾燥し、
前記保護層を除去し、
前記乾燥された基板及び前記素子層を分断して前記複数の集積回路のうち少なくとも一つが設けられた層を有する積層体を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項４】
基板の一方の面上に複数の集積回路を有する素子層を形成し、
前記基板の他方の面及び前記基板の端面に接して保護層を形成し、
前記基板の他方の面を研削し、
前記基板の研削された他方の面を研磨し、
前記保護層を除去し、
前記研磨された基板及び前記素子層を分断して前記複数の集積回路のうち少なくとも一つが設けられた層を有する積層体を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか一において、前記研磨された基板の厚さは、２μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一において、可撓性を有するフィルムを用いて前記積層体の片面または両面を封止することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
基板の一方の面上に複数の集積回路を有する素子層を形成し、
前記基板及び前記素子層を分断して前記複数の集積回路のうち少なくとも一つが設けられた層を有する積層体を形成した後、
少なくとも前記積層体の端面に接して保護層を形成し、
前記積層体における基板の他方の面を研削し、
前記基板の研削された他方の面を研磨し、
前記保護層を除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項８】
基板の一方の面上に複数の集積回路を有する素子層を形成し、
前記基板及び前記素子層を分断して前記複数の集積回路のうち少なくとも一つが設けられた層を有する積層体を形成した後、
前記積層体における基板の他方の面及び前記積層体の端面に接して保護層を形成し、
前記積層体における基板の他方の面を研削し、
前記基板の研削された他方の面を研磨し、
前記保護層を除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項９】
請求項７または８において、前記研磨された基板の厚さは、２μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一において、前記保護層を、スクリーン印刷法、スピンコーティング法、液滴吐出法、またはディスペンサー法により形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一において、前記保護層として可逆性材料を用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一において、前記保護層としてホットメルトワックスまたはＵＶ剥離性樹脂を用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する発明は半導体装置の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信によりデータを送受信することのできる半導体装置（半導体装置）の開発が盛んに進められている。このような半導体装置は、ＩＣタグ、ＩＤタグ、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）タグ、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ、無線タグ、電子タグ、無線プロセッサ、無線メモリ、無線チップ等と呼ばれている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、半導体装置の薄型化の研究、開発が盛んに進められている。半導体装置の薄型化は、例えば携帯電話機、デジタルカメラのような小型化が要求される製品を形成する上で、非常に重要な技術となる。
【０００４】
一般的に、半導体装置は基板（例えば、Ｓｉウエハーやガラス基板など）と、基板の上に設けられたトランジスタ等を有する素子層とから構成されており、半導体装置を薄型化するために基板の薄型化が試みられている。
【０００５】
基板を薄型化する方法として、様々な技術が知られている。例えば、基板を化学反応等によって薄型化する薬液処理法や、基板を研削、研磨する方法がある。
【特許文献１】特開２００４−２８２０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した方法のうち、薬液処理法では、化学反応が起こっているガラス基板表面の脆弱化が激しく、ガラス基板の厚さを一定に制御することが困難であった。
【０００７】
また、上述した方法のうち、基板を研削、研磨する方法については、基板端面に欠け（チッピング）が発生しやすく、このためガラス基板の薄型化によりクラックが発生しやすいという問題も生じていた。基板端面にチッピングが発生しやすい原因としては、素子層の形成されている側の面をテープで固定し、素子層が形成されていない側の面（基板）を研削、研磨する際に、基板の端面にストレスがかかりやすいことが考えられる。
【０００８】
本発明では、上記問題を鑑み、薄型化された基板を有する半導体装置を歩留まりよく提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、基板の所定部分（少なくとも基板の端面）に保護層を形成した後に、物理的な手段を用いて当該基板を薄くする。さらに詳しくは、基板の所定部分に保護層を形成した後に、当該基板の研削、研磨を行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明の半導体装置の作製方法の一は、基板の一方の面上に複数の集積回路を有する素子層を形成し、少なくとも前記基板の端面に接して保護層を形成する。そして、前記基板の他方の面を研削し、前記基板の研削された他方の面を研磨し、前記保護層を除去し、前記研磨された基板及び前記素子層を分断して前記複数の集積回路のうち少なくとも一つが設けられた層を有する積層体を形成することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の半導体装置の作製方法の一は、基板の一方の面上に複数の集積回路を有する素子層を形成し、少なくとも前記基板の端面に接して保護層を形成する。そして、前記基板の他方の面を研削し、前記基板の研削された他方の面を研磨し、前記基板の研磨された他方の面を洗浄し、前記基板の洗浄された他方の面を乾燥し、前記保護層を除去し、前記乾燥された基板及び前記素子層を分断して前記複数の集積回路のうち少なくとも一つが設けられた層を有する積層体を形成することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の半導体装置の作製方法の一は、基板の一方の面上に複数の集積回路を有する素子層を形成し、前記基板の他方の面及び前記基板の端面に接して保護層を形成する。そして、前記基板の他方の面を研削し、前記基板の研削された他方の面を研磨し、前記保護層を除去し、前記研磨された基板及び前記素子層を分断して前記複数の集積回路のうち少なくとも一つが設けられた層を有する積層体を形成することを特徴とする。
【００１３】
また、上記構成において、可撓性を有するフィルムを用いて前記積層体の片面または両面を封止することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の半導体装置の作製方法の一は、基板の一方の面上に複数の集積回路を有する素子層を形成し、前記基板及び前記素子層を分断して前記複数の集積回路のうち少なくとも一つが設けられた層を有する積層体を形成した後、少なくとも前記積層体の端面に接して保護層を形成する。そして、前記積層体における基板の他方の面を研削し、前記基板の研削された他方の面を研磨し、前記保護層を除去することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の半導体装置の作製方法の一は、基板の一方の面上に複数の集積回路を有する素子層を形成し、前記基板及び前記素子層を分断して前記複数の集積回路のうち少なくとも一つが設けられた層を有する積層体を形成した後、前記積層体における基板の他方の面及び前記積層体の端面に接して保護層を形成する。そして、前記積層体における基板の他方の面を研削し、前記基板の研削された他方の面を研磨し、前記保護層を除去することを特徴とする。
【００１６】
上記構成において、前記保護層を、スクリーン印刷法、スピンコーティング法、液滴吐出法、またはディスペンサー法により形成することを特徴とする。また、上記構成において、前記保護層として、可逆性材料を用いることを特徴とする。また、上記構成において、前記保護層としてホットメルトワックスまたはＵＶ剥離性樹脂を用いることを特徴とする。
【００１７】
また、上記構成において、前記研磨された基板の厚さは、２μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
基板の所定部分に保護層を形成した後に、物理的な手段を用いて当該基板を薄くする。さらに詳しくは、基板の所定部分に保護層を形成した後に当該基板の他方の面を研削、研磨することによって、基板の研削、研磨の際に基板端面の欠け（チッピング）が発生することを抑制できる。また、チッピングを防止することにより、クラックの発生などを抑制する事が可能である。このため、半導体装置の歩留まりが向上し、半導体装置のコストを下げることができる。また、基板の厚さを１００μｍよりも薄くすることにより、基板が可撓性を有するようになり、基板から素子層を剥離する方法を用いずに可撓性を有する半導体装置を作製することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について、図面を用いて以下に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態及び実施例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。
【００２０】
また、本明細書では、以下に様々な材料や数値の条件などを記載しているが、これらはあくまで形成しようとする目標の材料や数値の条件であって、実際に形成されたものの元素組成や物性値に若干の誤差が生じることがあることは、当業者であれば容易に理解される。また、様々な分析方法により測定して得られた結果自体にも通常誤差が含まれていることは、当業者であれば容易に理解される。したがって、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く、本明細書で記載している材料や数値などの条件から若干誤差を含んでいるものも、本発明の範囲に含まれるものとする。
【００２１】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の半導体装置の作製方法の一構成に関して図面を用いて説明する。
【００２２】
まず、基板１１の一方の面上に、薄膜トランジスタ等の素子を有する集積回路が複数設けられた層１２（以下、「素子層１２」と記す。）を形成する（図１）。本明細書において、「基板１１の一方の面」とは、素子層１２が設けられている側の面をいう。
【００２３】
基板１１は、ガラス基板や石英基板、シリコン基板（ウェハー）、金属基板、セラミック基板、ステンレス基板、プラスチック基板、アクリル基板、フッ素樹脂を含有するガラスクロス（ガラス繊維から作製された織布）または石英ガラスクロスの積層体の表面が銅箔でコーティングされた基板などを用いることができるが、好ましくはガラス基板を用いる。ガラス基板は、その面積や形状に大きな制限がない。このため、基板１１としてガラス基板を用いる場合は、例えば１辺が１メートル以上であって、矩形状のものを容易に用いることが可能であり、生産性を格段に向上させることができる。この点は、円形のシリコン基板を用いる場合と比較すると、大きな優位点である。また、基板自体のコストの点においても、石英基板やシリコン基板、金属基板、セラミック基板、ステンレス基板などよりガラス基板を用いることが好ましい。特に基板の大型化が求められる場合は、それが顕著となり、量産性の点を考慮してもガラス基板を用いることが好ましい。本実施の形態では、基板１１としてガラス基板を用いる。
【００２４】
なお、基板１１から素子層１２への不純物などの汚染が懸念される場合には、基板１１と素子層１２との間に下地膜を形成することが好ましい。例えば、基板１１としてガラス基板を用いる場合、下地膜を設けることで、ガラス基板に含まれるナトリウム（Ｎａ）などのアルカリ金属が素子層１２に侵入することを防止することができる。
【００２５】
下地膜は単層構造としてもよいし、積層構造としてもよい。また、下地膜の材料としては、スパッタ法やプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等により、酸化珪素膜（ＳｉＯｘ膜）、窒化珪素膜（ＳｉＮｘ膜）、窒素を含む酸化珪素膜（ＳｉＯｘＮｙ膜）（ｘ＞ｙ）（ｘ、ｙは正の整数）、酸素を含む窒化珪素膜（ＳｉＮｘＯｙ膜）（ｘ＞ｙ）（ｘ、ｙは正の整数）などを用いることができる。例えば、下地膜を２層構造とする場合、１層目の絶縁膜として酸素を含む窒化珪素膜、２層目の絶縁膜として窒素を含む酸化珪素膜を用いるとよい。
【００２６】
素子層１２は、複数の集積回路を有しており、当該複数の集積回路は、それぞれ後に分断され、半導体装置（チップ）の一部となる。すなわち、後の半導体装置（チップ）は、前記複数の集積回路のうち少なくとも一つが設けられた層を有する。集積回路は、少なくとも薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や抵抗などに代表される素子を有しており、当該素子などを用いることによって、ＣＰＵ、メモリまたはマイクロプロセッサ等のあらゆる集積回路を形成することができる。また、素子層１２は、薄膜トランジスタなどの素子に加えてアンテナを有する形態もとりうる。例えば、薄膜トランジスタで構成される集積回路は、アンテナで発生した交流の電圧を用いて動作を行い、アンテナに印加する交流の電圧を変調することにより、リーダ／ライタへの送信を行うことができる。アンテナは、薄膜トランジスタとともに形成してもよいし、薄膜トランジスタとは別個に形成し、後に電気的に接続するようにして設けてもよい。
【００２７】
また、素子層１２の強度を確保するための保護層として、素子層１２を覆うように絶縁膜を形成しておいてもよい。この絶縁膜は、素子層１２を覆うように全面に設けることが好ましいが、必ずしも全面に設ける必要はなく、選択的に設けてもよい。絶縁膜としては、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜、窒素を含む酸化珪素膜、酸素を含む窒化珪素膜、有機材料（例えば、エポキシ等の樹脂材料）からなる膜を用いることができる。絶縁膜を形成する方法としては、スパッタ法、プラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法、スピンコーティング法、液滴吐出法、または印刷法などを用いることができる。
【００２８】
次に、素子層１２を覆うようにフィルム３１を設け、フィルム３１を基板固定治具３２に接続する。フィルム３１は基板を研削、研磨する際に基板を固定する役割や、素子層１２を保護する役割や、フィルム３１から半導体装置（チップ）を分離させる際に、半導体装置間の隙間を確保するための役割を果たす。このような役割を果たすフィルムとして、エキスパンドフィルムを用いるとよい。また、素子層１２を保護するフィルムと、エキスパンドフィルムとを積層したフィルムを用いてもよい。
【００２９】
また、フィルム３１は、通常の状態ではその接着力が強く、光を照射するとその接着力が弱くなる性質を有することが好ましい。例えば、紫外光を照射するとその接着力が弱くなるＵＶテープを用いるとよい。
【００３０】
次に、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように保護層１３を形成する。図２（Ａ）は、保護層１３を形成した状態の斜視図を示し、図２（Ｂ）は図２（Ａ）においてＡ−Ａ´間で切断したときの断面図を示している。本実施の形態では、基板１１及び素子層１２の端面に加え、基板１１の他方の面上の周辺領域を覆うように保護層１３を形成しているが、保護層１３は、少なくとも基板１１の端面（側面）を覆うように形成すれば本発明を実施することができる。したがって、基板１１及び素子層１２の端面に加え、基板１１の他方の面の全体を覆うように保護層１３を形成してもよい。また、図２（Ｂ）に示すように保護層１３は基板１１の高さより高く形成することが好ましい。
【００３１】
保護層１３を形成する方法としては、手塗り、スクリーン印刷法、スピンコーティング法、インクジェット技術を用いた液滴吐出法、ディスペンサー法を用いることができる。また、保護層１３の材料としては、柔軟性を有する材質を用いることができる。例えばエポキシ樹脂やアクリル樹脂などを塗布した後、焼成して硬化させればよい。後の工程で基板を簡単に剥がすことのできる材質、すなわち可逆性材料を用いることが好ましい。本明細書において「可逆性材料」とは、熱や光を作用させることにより材料の性質が可逆的に変化する材料のことを呼び、ホットメルトワックスやＵＶ剥離性樹脂が一例として挙げられる。本実施の形態では、可逆性材料を用いる。
【００３２】
保護層１３としてエポキシ樹脂やアクリル樹脂などの不可逆性材料を使用する場合は、不可逆性材料が塗布されている領域より内側を切断するようにして、内側に設けられた素子層１２の領域を半導体装置として使用することが可能である。
【００３３】
また、保護層１３として可逆性材料を使用する場合は、乾燥処理後に可逆性材料を軟化させた後に残存する保護層１３を除去することにより、素子層１２全体を半導体装置として使用することが可能である。すなわち、ＲＦＩＤタグの如きチップの作製だけでなく、表示装置の画素が設けられた基板（例えば、ＥＬ表示装置や液晶表示装置に用いるパネル）を作製することも可能である。
【００３４】
次に、フィルム３１により基板１１が貼り付けられた基板固定治具３２（フレーム）を、吸着治具３３に設置する。このとき、基板固定治具３２そのものは研削、研磨されないようにするため、基板固定治具３２の一表面よりも、基板１１の一方の面（フィルム３１が設けられている側の面）の方が低くなるようにフィルム３１を設置する。吸着治具３３は、例えばポーラスチャック３４とステージ３５とから構成されている。また、ポーラスチャック３４は、多孔質の材料からなり、真空チャック機構を有する。
【００３５】
次に、物理的な手段を用いて基板１１を薄くする。さらに詳しくは、研削手段４１により、基板１１の他方の面を研削する（図３）。このとき、基板１１の厚さとして１００μｍ以下になるように研削する。基板１１を研削する際に、基板１１の端面に形成された保護層１３も研削されている。一般的に、この研削工程では、基板１１が固定されたステージ３５と研削手段４１の一方又は両方を回転させることで、基板１１の他方の面を研削する。研削手段４１とは、例えば、砥石に相当する。なお、本明細書において、「基板１１の他方の面」とは、素子層１３が設けられている側の面とは逆側の面であり、研削手段４１により研削される側の面をいう。なお、研削工程により生じたごみを除去するために、必要に応じて洗浄を行ってもよい。この場合、洗浄により生じた水滴を自然乾燥させる、または乾燥手段を用いて乾燥させる。乾燥手段は、具体的には基板１１を回転させる方法や、ブロアーを用いて基板１１にエアー（大気）などのガスを吹き付ける方法などがある。
【００３６】
次に、研磨手段４２により、研削した基板１１の他方の面を研磨する（図４）。基板１１を研磨する際に、基板１１の端面に形成された保護層１３も研磨されている。基板１１の厚さとしては１００μｍより薄くなるように研磨すればよいが、好ましくは２μｍ以上５０μｍ以下（さらに好ましくは４μｍ以上３０μｍ以下）になるように研磨する。このように基板１１を薄くする（例えば、研削、研磨する）ことにより、基板１１は可撓性を有するようになり、基板１１から素子層を剥離する方法を用いずに可撓性を有する半導体装置を作製することが可能となる。この研磨工程も、上記の研削工程と同様に、基板１１が固定されたステージ３５と研磨手段４２の一方又は両方を回転させることにより行われる。研磨手段４２とは、例えば、研磨砥粒を塗布した研磨パッドに相当する。なお、研磨工程により生じたごみを除去するために、必要に応じて洗浄を行ってもよい。この場合、洗浄により生じた水滴を自然乾燥させる、または乾燥手段を用いて乾燥させる。乾燥手段は、具体的には基板１１を回転させる方法や、ブロアーを用いて基板１１にエアー（大気）などのガスを吹き付ける方法などがある。
【００３７】
次に、切断手段４３により、基板１１と素子層１２を切断する（図５）。このとき、素子層１２の有する複数の集積回路が分離されるように、集積回路同士の境界線（集積回路の間）を切断する。また、素子層１２に設けられた素子は切断せず、素子層１２に設けられた絶縁膜を切断するようにする。この切断工程を経て、薄型化された基板１１と前記複数の集積回路のうち少なくとも一つが設けられた層１５とを有する積層体１６が複数形成される。なお、切断手段４３とは、例えば、ダイサー、レーザー、ワイヤソーに相当する。
【００３８】
なお、保護層１３として可逆性材料を使用した場合は、切断手段４３により切断工程を行う以前に、保護層１３に対して可逆反応を起こし、基板１１から保護層１３を除去するか、保護層１３から基板１１を容易に剥がせる状態にしておくことが好ましい。切断前に保護層１３を予め除去しておくことにより、保護層１３が形成されていた素子層１２の周辺領域も、集積回路が設けられた層１５として利用することができる。本実施の形態では、保護層１３として可逆性材料を使用し、切断前に保護層１３を予め除去しているため、図５において保護層１３は図示していない。
【００３９】
次に、積層体１６の間に隙間が形成されるように、フィルム３１を延伸させる（図６（Ａ））。この際、積層体１６の間の隙間を均等にするために、フィルム３１の面方向に均一に伸ばす（面方向に均等に引っ張る）ことが好ましい。続いて、フィルム３１に光を照射する。フィルム３１がＵＶテープの場合は紫外光を照射する。光を照射させることにより、フィルム３１の接着力が弱くなり、フィルム３１と積層体１６との間の密着性が弱くなる。そして、物理的手段により、積層体１６をフィルム３１から分離することができる状態になる。
【００４０】
なお、本明細書において「物理的手段」とは、具体的には力学の法則に当てはめることが可能な過程を有する力学的手段または機械的手段を指し、何らかの力学的エネルギー（機械的エネルギー）を変化させる手段を指している。つまり、物理的手段により分離するとは、例えば、ノズルから吹付けられるガスの風圧、超音波または楔状の部材を用いた負荷等を用いて外部から衝撃（ストレス）を与えることによって分離することをいう。
【００４１】
なお、上記の工程では、フィルム３１を延伸させる工程の後に、フィルム３１に光を照射する工程を行っているが、本発明はこの順番に制約されない。フィルム３１に光を照射する工程の後に、フィルム３１を延伸させる工程を行ってもよい。
【００４２】
次に、必要に応じて積層体１６の封止処理を行う。封止処理としては２通りの方法がある。まず、１つ目の方法について説明する。
【００４３】
１つ目の方法では、まず、移載手段４４により、フィルム３１から積層体１６を分離する（図６（Ｂ））。続いて、積層体１６の一方の面を第１の基体５１に接着させるために、移載手段４４により、積層体１６を第１の基体５１上に設置する。なお、移載手段４４とは、具体的には、ピンを使用してのリフトアップ，アームを使用してのピックアップ、真空機構を使用しての真空吸着などの接触移載手段や、磁力、空気圧、静電気力を吸着力または浮上力として用いる非接触移載手段などがある。
【００４４】
次に、積層体１６の他方の面を第２の基体５２に接着させる（図６（Ｃ））。この工程は、ラミネート装置（貼り合わせ装置）を用いて行うものであり、当該ラミネート装置は、加熱手段と加圧手段の一方又は両方を有するラミネートロール４５と、第２の基体５２が巻き付いた供給ロール４６とを有する。そして、ラミネートロール４５と、供給ロール４６とが順次回転することで、積層体１６の封止処理を連続的に行う。具体的には、ラミネートロール４５により、積層体１６の他方の面を第２の基体５２に接着させると共に、加熱処理又は加圧処理の一方又は両方を行って、積層体１６を第１の基体５１と第２の基体５２により封止する。
【００４５】
封止に用いる第１の基体５１、第２の基体５２としては、帯電防止対策を施したフィルム（帯電防止フィルム）、ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなるフィルム、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム（酸化珪素やアルミナなどの無機材料が表面に蒸着されたフィルム）、紙類等）と接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルム等を利用することができる。なお、帯電防止対策を施したフィルムとしては、帯電防止可能な材料を樹脂中に分散させたフィルム、帯電防止可能な材料が貼り付けられたフィルム等が挙げられる。帯電防止可能な材料が貼り付けられたフィルムは、片面に帯電防止可能な材料を貼り付けられたフィルムであってもよいし、両面に帯電防止可能な材料を貼り付けられたフィルムであってもよい。また、片面に帯電防止可能な材料が貼り付けられたフィルムは、帯電防止可能な材料が貼り付けられた面をフィルムの内側になるように貼り付けてもよいし、フィルムの外側になるように貼り付けてもよい。また、帯電防止可能な材料はフィルムの全面、あるいは一部に貼り付けてあればよい。なお、帯電防止可能な材料としては、アルミなどの金属、インジウムと錫を含む酸化物（ＩＴＯ）、両性界面活性剤の金属塩、イミダゾリン型両性界面活性剤、側鎖にカルボキシル基および４級アンモニウム塩基をもつ架橋性共重合体高分子を含む樹脂材料などが挙げられる。帯電防止フィルムを第１の基体５１、第２の基体５２として用いることで、外部からの静電気によって集積回路に悪影響が及ぶことを防止することができる。
【００４６】
第１の基体５１、第２の基体５２は、熱圧着（加熱処理と加圧処理）により、積層体１６に接着される。加熱処理と加圧処理を行う際には、第１の基体５１と第２の基体５２の最表面に設けられた接着層か、または最外層に設けられた層（接着層ではない）を加熱処理によって溶かし、加圧により接着する。また、第１の基体５１と第２の基体５２の表面には接着層が設けられていてもよいし、接着層が設けられていなくてもよい。接着層は、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、エポキシ樹脂系接着剤、樹脂添加剤等の接着剤を含む層に相当する。また、封止処理を行った後に積層体１６の内部への水分等の侵入を防止するため、第１の基体５１、第２の基体５２の表面にシリカコートを行うことが好ましい。なお、本明細書において「シリカコート」とは、二酸化珪素（シリカ）や、酸素を含む窒化珪素、窒素を含む酸化珪素などの粉末を被処理物の表面にコーティングすることをいう。
【００４７】
上記のラミネート処理について以下により詳細に説明する。ラミネートロール４５と供給ロール４６は、順次回転しており、供給ロール４６は、ラミネートロール４５に第２の基体５２を供給する。また、複数の積層体１６が設けられた第１の基体５１は、搬送手段４７により順次搬送されている。ラミネート処理とは、積層体１６が接着された第１の基体５１が、ラミネートロール４５と搬送手段４７との間を通過する際、ラミネートロール４５と搬送手段４７により、積層体１６と第１の基体５１と第２の基体５２に加圧処理と加熱処理の一方又は両方が行われる処理に相当する。ラミネート処理が行われると、積層体１６は、第１の基体５１と第２の基体５２により封止される。なお、搬送手段４７は、ベルトコンベア、複数のローラー又はロボットアームなどに相当する。また、ラミネートロール４５と搬送手段４７により加熱処理が行われる場合、ラミネートロール４５は、電熱線のヒータ又はオイル等に相当する加熱手段を有する。
【００４８】
次に、切断手段４８により、第１の基体５１と第２の基体５２を切断する（図６（Ｄ））。切断手段４８は、ダイサー、レーザー、ワイヤソーなどに相当する。以上の工程を経て、半導体装置１７（チップ）が完成する。
【００４９】
次に、２つ目の方法について説明する。
【００５０】
まず、積層体１６の一方の面を覆うように、第１の基体５１を設ける（図７（Ａ））。次に、加熱手段４９により、第１の基体５１を加熱することにより、積層体１６の一方の面を第１の基体５１に接着させる。続いて、フィルム３１から積層体１６を分離する（図７（Ｂ））。
【００５１】
次に、積層体１６の他方の面を第２の基体５２に接着させて、積層体１６を第１の基体５１と第２の基体５２により封止する（図６（Ｃ））。続いて、第１の基体５１と第２の基体５２を切断する（図６（Ｄ））。これらの工程は、上記の１つ目の方法と同様に行えばよい。以上の工程を経て、半導体装置１７（チップ）が完成する。
【００５２】
なお、上記の２つ目の方法によると、フィルム３１に光を照射してから、積層体１６の一方の面を覆うように第１の基体５１を設けている（図７（Ａ））。しかしながら、本発明はこの順番に制約されず、積層体１６の一方の面を覆うように第１の基体５１を設けて、当該第１の基体５１を加熱した後に、フィルム３１と積層体１６との間の密着性を小さくするために、フィルム３１に光を照射してもよい。
【００５３】
また、本実施の形態では、第１の基体５１、第２の基体５２の２枚のフィルムを用いて積層体１６を封止したが、第１の基体５１のみを用いて積層体１６を封止してもよい。これは、積層体１６における基板１１それ自体が外部からの水分や不純物の混入を防止する役割を果たすからである。したがって、積層体１６における集積回路が設けられた層１５の表面を第１の基体５１で覆う構成としてもよい。
【００５４】
上記工程を経て完成する半導体装置１７（チップ）は、少なくとも基板の端面を覆うように保護層を形成した後に基板の研削、研磨を行うため、研削、研磨プロセスでのチッピングやクラックが発生しにくい。このため、基板の厚さが薄く、軽量な半導体装置を歩留まりよく作製することができる。また、基板の厚さが薄いために、本半導体装置を物品に実装してもデザイン性を低下させることもない。また、半導体装置１７の可撓性の高低は、そのサイズや形状などにも依存する。したがって、可撓性の高い半導体装置１７を得たい場合は、そのサイズや形状などを適宜設計して半導体装置１７を作製すればよい。
【００５５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で説明した方法とは別の方法による半導体装置の作製方法について説明する。
【００５６】
まず、基板１１の一方の面上に素子層１２を設ける。続いて、素子層１２を覆うようにフィルム３１を設け、フィルム３１を基板固定治具３２に接続する。基板１１や素子層１２の材料や形成方法などについては実施の形態１で説明したため、それ以降の工程について詳細に説明する。
【００５７】
次に、基板１１の他方の面側から、基板１１と素子層１２を切断手段２１１により切断して、基板１１と少なくとも一つの集積回路が設けられた層１５とを有する積層体２０１を複数形成する（図８）。なお、切断手段２１１とは、例えば、ダイサー、レーザー、ワイヤソーに相当する。なお、この切断工程の際に、フィルム３１を切断しないようにする。
【００５８】
次に、積層体２０１の端面を少なくとも覆うように保護層１３を形成する。本実施の形態では、図９（Ａ）に示すように、積層体２０１の端面に加えて基板１１の他方の面の全体を覆うように保護層１３を形成するが、図９（Ｂ）に示すように、積層体２０１の端面に加えて基板１１の他方の面の一部を覆うように保護層１３を形成してもよい。なお、図９（Ａ）は、保護層１３を形成した状態の斜視図及びＡ−Ａ´間で切断したときの断面図を示しており、図９（Ｂ）は、保護層１３を形成した状態の斜視図及びＢ−Ｂ´間で切断したときの断面図を示している。
【００５９】
保護層１３を形成する方法としては、手塗り、スクリーン印刷法、スピンコーティング法、インクジェット技術を用いた液滴吐出法、ディスペンサー法を用いることができる。また、保護層１３の材料としては、柔軟性を有する材質を用いることができる。例えばエポキシ樹脂やアクリル樹脂などを塗布した後、焼成して硬化させればよい。また、後の工程で基板を簡単に剥がすことのできる材質、すなわち可逆性材料を用いることが好ましい。本実施の形態では、可逆性材料を用いる。
【００６０】
次に、フィルム３１により積層体２０１が貼り付けられた基板固定治具３２を、吸着治具３３に設置する。このとき、基板固定治具３２そのものは研削、研磨されないようにするため、基板固定治具３２の一表面よりも、基板１１の一方の面（フィルム３１が設けられている側の面）の方が低くなるようにフィルム３１を設置する。吸着治具３３は、例えばポーラスチャック３４とステージ３５とから構成されている。また、ポーラスチャック３４は、多孔質の材料からなり、真空チャック機構を有する。
【００６１】
次に、物理的な手段を用いて基板１１を薄くする。さらに詳しくは、研削手段４１により、基板１１の他方の面を研削する（図１０）。この研削工程においては、まず保護層１３が研削され、その後基板１１の他方の面が研削される。また、この研削工程によって、基板１１の厚さが１００μｍ以下になるように研削する。一般的に、この研削工程では、基板１１が固定されたステージ３５と研削手段４１の一方又は両方を回転させることで、基板１１の他方の面を研削する。研削手段４１とは、例えば、砥石に相当する。なお、研削工程により生じたごみを除去するために、必要に応じて洗浄を行ってもよい。この場合、洗浄により生じた水滴を自然乾燥させる、または乾燥手段を用いて乾燥させる。乾燥手段は、具体的には基板１１を回転させる方法や、ブロアーを用いて基板１１にエアー（大気）などのガスを吹き付ける方法などがある。
【００６２】
次に、研磨手段４２により、研削した基板１１の他方の面を研磨する（図１１）。この研磨工程によって、基板１１の厚さが１００μｍより薄くなるように研磨すればよいが、好ましくは２μｍ以上５０μｍ以下（さらに好ましくは４μｍ以上３０μｍ以下）になるように研磨する。このように基板１１を薄くする（例えば、研削、研磨する）ことにより、基板１１は可撓性を有するようになり、基板１１から素子層を剥離する方法を用いずに可撓性を有する半導体装置を作製することが可能となる。また、この研磨工程も、上記の研削工程と同様に、基板１１が固定されたステージ３５と研磨手段４２の一方又は両方を回転させることにより行われる。研磨手段４２とは、例えば、研磨砥粒を塗布した研磨パッドに相当する。なお、研磨工程により生じたごみを除去するために、必要に応じて洗浄を行ってもよい。この場合、洗浄により生じた水滴を自然乾燥させる、または乾燥手段を用いて乾燥させる。乾燥手段は、具体的には基板１１を回転させる方法や、ブロアーを用いて基板１１にエアー（大気）などのガスを吹き付ける方法などがある。
【００６３】
次に、保護層１３に対して可逆反応を起こして、残存している保護層１３を除去する。なお、残存している保護層１３を除去する代わりに、保護層１３から積層体２０１を容易に剥がせる状態にしてもよい。以上の工程を経て、薄型化された基板１１を有する積層体２０２が得られる（図１２）。
【００６４】
次に、必要に応じて薄型化された基板１１を有する積層体２０２を基体（フィルム）を用いて封止処理を行う。以上の工程を経て、半導体装置１７（チップ）が完成する。封止処理については、実施の形態１で説明したものを用いることができるので、ここでは説明を省略する。
【００６５】
上記工程を経て完成する半導体装置１７（チップ）は、少なくとも積層体の端面に保護層を形成した後に基板の研削、研磨を行うため、研削、研磨プロセスでのチッピングやクラックが発生しにくい。このため、基板の厚さが薄く、軽量な半導体装置を歩留まりよく作製することができる。また、基板の厚さが薄いために、本半導体装置を物品に実装してもデザイン性を低下させることもない。また、半導体装置１７の可撓性の高低は、そのサイズや形状などにも依存する。したがって、可撓性の高い半導体装置１７を得たい場合は、そのサイズや形状などを適宜設計して半導体装置１７を作製すればよい。
【００６６】
本実施の形態は、上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。つまり、上記実施の形態で示した材料や形成方法は、本実施の形態でも利用することができるし、本実施の形態で示した材料や形成方法は上記実施の形態でも利用することができる。
【００６７】
（実施の形態３）
本実施の形態では、薄膜トランジスタ及びアンテナを含む本発明の半導体装置の作製方法について、図面を参照して説明する。特に、素子層の構造について詳細に説明する。
【００６８】
まず、基板７０１上に下地膜７０３を形成する（図１３（Ａ））。基板７０１、下地膜７０３の材料や形成方法については実施の形態１で説明したものを用いることができるので、ここでは説明を省略する。以後、下地膜７０３上に素子層を形成する工程について説明する。
【００６９】
まず、下地膜７０３上に非晶質半導体膜７０４（例えば、非晶質珪素を主成分とする膜）を形成する。非晶質半導体膜７０４は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法により、２５〜２００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）の厚さで形成する。続いて、非晶質半導体膜７０４を結晶化して、結晶質半導体膜を形成する。結晶化の方法としては、レーザー結晶化法、ＲＴＡまたはファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法とレーザー結晶化法を組み合わせた方法等を用いることができる。その後、得られた結晶質半導体膜を所望の形状にエッチングして、結晶質半導体膜７０６〜７１０を形成する（図１３（Ｂ））。なお、下地膜７０３及び非晶質半導体膜７０４は、大気に曝さずに連続して形成することもできる。
【００７０】
結晶質半導体膜７０６〜７１０の作製工程の一例を以下に簡単に説明する。非晶質半導体膜を結晶化する方法としては、レーザー結晶化法、ＲＴＡまたはファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法とレーザー結晶化法とを組み合わせた方法等が挙げられる。また、他の結晶化の方法として、ＤＣバイアスを印加して熱プラズマを発生させ、当該熱プラズマを半導体膜に作用させることにより結晶化を行ってもよい。
【００７１】
本実施の形態では、プラズマＣＶＤ法により膜厚４０〜３００ｎｍの非晶質半導体膜を形成した後、加熱処理により非晶質半導体膜を結晶化して結晶質半導体膜７０６〜７１０を形成する。加熱処理としては、レーザー加熱炉、レーザー照射、若しくはレーザー光の代わりにランプから発する光の照射（以下、ランプアニールと表記する）、又はこれらを組み合わせて用いることができる。
【００７２】
レーザー照射を用いる場合、連続発振型のレーザー光（ＣＷレーザー光）やパルス発振型のレーザー光（パルスレーザー光）を用いることができる。使用可能なレーザー光としては、Ａｒレーザー、Ｋｒレーザー、エキシマレーザーなどの気体レーザー、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、もしくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種もしくは複数種添加されているものを媒質とするレーザー、ガラスレーザー、ルビーレーザー、アレキサンドライトレーザー、Ｔｉ：サファイアレーザー、銅蒸気レーザー、金蒸気レーザーのうち、一種または複数種から発振されるものを用いることができる。このようなレーザー光の基本波、またはこれらの基本波の第２高調波から第４高調波のレーザー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、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いることができる。このときレーザー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／ｓｅｃ程度として照射する。
【００７３】
なお、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザー、Ａｒイオンレーザー、Ｔｉ：サファイアレーザーは、それぞれ連続発振をさせることが可能であり、Ｑスイッチ動作やモード同期などを行うことによって１０ＭＨｚ以上の発振周波数でパルス発振をさせることも可能である。１０ＭＨｚ以上の発振周波数でレーザー光を発振させると、半導体膜がレーザーによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される。従って、発振周波数が低いパルスレーザーを用いる場合と異なり、半導体膜中において固液界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。
【００７４】
上述した連続発振レーザーまたは１０ＭＨｚ以上の周波数で発振するレーザー光を用いて結晶化する場合、結晶化された半導体膜の表面を平坦なものとすることができる。この結果、後に形成するゲート絶縁膜７０５を薄膜化することも可能であり、また、ゲート絶縁膜の耐圧を向上させることに寄与することができる。
【００７５】
また、媒質としてセラミック（多結晶）を用いると、短時間かつ低コストで自由な形状に媒質を形成することが可能である。単結晶を用いる場合、通常、直径数ｍｍ、長さ数十ｍｍの円柱状の媒質が用いられているが、セラミックを用いる場合はさらに大きいものを作ることが可能である。
【００７６】
発光に直接寄与する媒質中のＮｄ、Ｙｂなどのドーパントの濃度は、単結晶中でも多結晶中でも大きく変えることは困難なため、ドーパントの濃度を増加させることによるレーザーの出力向上にはある程度限界がある。しかしながら、セラミックの場合、単結晶と比較して媒質の大きさを著しく大きくすることができるため大幅な出力向上が期待できる。
【００７７】
さらに、セラミックの場合では、平行六面体形状や直方体形状の媒質を容易に形成することが可能である。このような形状の媒質を用いて、発振光を媒質の内部でジグザグに進行させると、発振光路を長くとることができる。そのため、増幅が大きくなり、大出力で発振させることが可能になる。また、このような形状の媒質から射出されるレーザー光は射出時の断面形状が四角形状であるため、丸状のビームと比較すると、線状ビームに整形するのに有利である。このように射出されたレーザー光を、光学系を用いて整形することによって、短辺の長さ１ｍｍ以下、長辺の長さ数ｍｍ〜数ｍの線状ビームを容易に得ることが可能となる。また、励起光を媒質に均一に照射することにより、線状ビームは長辺方向にエネルギー分布の均一なものとなる。
【００７８】
この線状ビームを半導体膜に照射することによって、半導体膜をより均一にアニールすることが可能になる。線状ビームの両端まで均一なアニールが必要な場合は、その両端にスリットを配置し、エネルギーの減衰部を遮光するなどの工夫をすればよい。
【００７９】
このようにして得られた強度が均一な線状ビームを用いて半導体膜をアニールし、この半導体膜を用いて半導体装置を作製すると、その半導体装置の特性を、良好かつ均一なものとすることができる。
【００８０】
次に、結晶質半導体膜７０６〜７１０を覆うゲート絶縁膜７０５を形成する。ゲート絶縁膜７０５は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法により形成すればよい。具体的には、酸化珪素膜（ＳｉＯｘ膜）、窒化珪素膜（ＳｉＮｘ膜）、窒素を含む酸化珪素膜（ＳｉＯｘＮｙ膜）（ｘ＞ｙ）（ｘ、ｙは正の整数）、酸素を含む窒化珪素膜（ＳｉＮｘＯｙ膜）（ｘ＞ｙ）（ｘ、ｙは正の整数）を、単層構造として形成するか、当該これらの膜を適宜積層して形成する。また、結晶質半導体膜７０６〜７１０に対して酸素、窒素、または酸素及び窒素を含む雰囲気中で高密度プラズマ処理を行うことにより、結晶質半導体膜７０６〜７１０の表面を酸化または窒化し、ゲート絶縁膜を形成してもよい。高密度プラズマ処理により、ＣＶＤ法やスパッタ法等により形成された膜と比較して膜厚や膜質などの均一性に優れ、且つ緻密なゲート絶縁膜を形成することができる。
【００８１】
本明細書において「高密度プラズマ処理」とは、プラズマの電子密度が１×１０１１ｃｍ−３以上１×１０１３ｃｍ−３以下であり、プラズマの電子温度が０．５ｅＶ以上１．５ｅＶ以下であることを特徴としている。以後、本明細書において単に「高密度プラズマ処理」と記載している場合、上述の条件下でプラズマ処理を行っているものとする。プラズマの電子密度が高密度でありながら、基板上に形成された被処理物（金属膜）付近での電子温度が低いため、基板に対するプラズマ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、酸化（または窒化）処理によって形成される酸化物（または窒化物）の膜厚均一性に優れ、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、プラズマ処理や熱酸化法と比較して低温度で酸化処理（または窒化処理）を行うことができる。たとえば、ガラス基板の歪点温度よりも１００度以上低い温度（代表的には、２５０〜５５０℃）でプラズマ処理を行っても十分にプラズマ酸化処理（またはプラズマ窒化処理）を行うことができる。なお、プラズマを形成するための電源周波数はマイクロ波（２．４５ＧＨｚ）を用いている。また、プラズマの電位は５Ｖ以下と低電位であり、原料分子の過剰解離を抑制することができる。
【００８２】
酸素を含む雰囲気としては、酸素（Ｏ２）、二酸化窒素（ＮＯ２）、もしくは一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）と、希ガスとの混合ガス、または、酸素（Ｏ２）、二酸化窒素（ＮＯ２）もしくは一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）と、希ガスと、水素（Ｈ２）との混合ガスを用いることができる。希ガスとしては、アルゴン（Ａｒ）、キセノン（Ｘｅ）、クリプトン（Ｋｒ）が挙げられる。混合ガス中の各ガスの流量比（または圧力比）は、適宜決定すればよい。混合ガスの組み合わせの一例としては、酸素（または二酸化窒素や一酸化二窒素）を０．１〜１００ｓｃｃｍ、アルゴンを１００〜５０００ｓｃｃｍとすればよい。また、混合ガスの組み合わせの他の一例としては、酸素（または二酸化窒素や一酸化二窒素）を０．１〜１００ｓｃｃｍ、水素を０．１〜１００ｓｃｃｍ、アルゴンを１００〜５０００ｓｃｃｍとすればよく、酸素（または二酸化窒素や一酸化二窒素）：水素：アルゴン＝１：１：１００の比率で混合ガスを導入することが好ましい。例えば、酸素（または二酸化窒素や一酸化二窒素）を５ｓｃｃｍ、水素を５ｓｃｃｍ、アルゴンを５００ｓｃｃｍとして混合ガスを導入すればよい。混合ガス中に水素を導入しておくことで、酸化の処理時間を短縮することができる。
【００８３】
窒素を含む雰囲気としては、窒素（Ｎ２）もしくはアンモニア（ＮＨ３）と、希ガスとの混合ガス、または、窒素（Ｎ２）もしくはアンモニア（ＮＨ３）と、希ガスと、水素（Ｈ２）との混合ガスを用いることができる。混合ガスの組み合わせの一例としては、窒素（またはアンモニア）を２０〜２０００ｓｃｃｍ、アルゴンを１００〜１００００ｓｃｃｍとすればよい。また、混合ガスの組み合わせの他の一例としては、窒素（またはアンモニア）を２０〜２０００ｓｃｃｍ、水素を１〜５００ｓｃｃｍ、アルゴンを１００〜１００００ｓｃｃｍとすればよく、窒素（またはアンモニア）：水素：アルゴン＝２０：１：１００の比率で混合ガスを導入することが好ましい。例えば、窒素（またはアンモニア）を１００ｓｃｃｍ、水素を５ｓｃｃｍ、アルゴンを５００ｓｃｃｍとして混合ガスを導入すればよい。混合ガス中に水素を導入しておくことで、窒化の処理時間を短縮することができる。
【００８４】
酸素及び窒素を含む雰囲気としては、Ｎ２またはＮＨ３と、Ｏ２と、希ガスとの混合ガスを用いることができる。混合ガスの組み合わせの一例としては、窒素（またはアンモニア）を２０〜１０００ｓｃｃｍ、酸素を１０〜５００ｓｃｃｍ、アルゴンを１００〜５０００ｓｃｃｍとすればよく、窒素（またはアンモニア）：酸素：アルゴン＝２：１：１０の比率で混合ガスを導入することが好ましい。
【００８５】
高密度プラズマ処理を行ってゲート絶縁膜７０５を形成する場合、１〜２０ｎｍ、代表的には５〜１０ｎｍの絶縁膜が結晶質半導体膜７０６〜７１０に形成される。この場合の反応は固相反応であるため、当該絶縁膜と結晶質半導体膜７０６〜７１０との界面準位密度をきわめて低くすることができる。また、結晶質半導体膜７０６〜７１０を直接酸化または窒化するため、形成されるゲート絶縁膜７０５の厚さを、理想的にはばらつきをきわめて小さくすることができる。さらに、結晶性シリコンの結晶粒界でも強い酸化がおこらないため、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膜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、且つ、均一性が良く、界面準位密度が低い絶縁膜を形成することができる。
【００８６】
なお、ゲート絶縁膜７０５は、高密度プラズマ処理によって形成される絶縁膜のみを用いても良いし、それに加えてプラズマや熱反応を利用したＣＶＤ法により酸化珪素、酸素を含む窒化珪素、窒素を含む酸化珪素などの絶縁膜を堆積し、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膜の一部又は全部に含んで形成されるトランジスタは、特性のばらつきを小さくすることができる。
【００８７】
また、非晶質半導体膜７０４に対し、連続発振レーザーまたは１０ＭＨｚ以上の周波数で発振するレーザー光を照射しながら一方向に走査して結晶化した結晶質半導体膜７０６〜７１０は、そのビームの走査方向に結晶が成長する特性がある。したがって、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、高密度プラズマ処理によって形成されたゲート絶縁膜７０５を用いることで、特性ばらつきがより小さく、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。
【００８８】
次に、ゲート絶縁膜７０５上に、第１の導電膜と第２の導電膜とを積層して形成する。第１の導電膜及び第２の導電膜は、それぞれスパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法により形成すればよい。本実施の形態では、第１の導電膜を２０〜１００ｎｍの厚さに形成し、第２の導電膜を１００〜４００ｎｍの厚さに形成する。また、第１の導電膜と第２の導電膜は、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）等から選択された元素また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を用いて形成することができる。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料により形成することもできる。第１の導電膜と第２の導電膜の組み合わせの例としては、窒化タンタル（ＴａＮ）膜とタングステン（Ｗ）膜、窒化タングステン（ＷＮ）膜とタングステン膜、窒化モリブデン（ＭｏＮ）膜とモリブデン（Ｍｏ）膜等が挙げられる。タングステンや窒化タンタルは、耐熱性が高いため、第１の導電膜と第２の導電膜を形成した後に、熱活性化を目的とした加熱処理を行うことができる。また、第１の導電膜と第２の導電膜による２層構造ではなく、単層構造としてもよいし、３層構造とすることもできる。単層構造や３層構造にする場合、導電膜の材料として、上述した第１の導電膜、第２の導電膜と同様のものを自由に選択することが可能である。
【００８９】
次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジストからなるマスクを形成し、ゲート電極とゲート線を形成するためのエッチング処理を行って、ゲート電極として機能する導電膜７１６〜７２５（以下、本明細書において「ゲート電極」とよぶことがある。）を形成する。
【００９０】
次に、フォトリソグラフィ法により、レジストからなるマスクを形成した後、結晶質半導体膜７０６、７０８〜７１０に、イオンドープ法またはイオン注入法により、Ｎ型を付与する不純物元素を低濃度に添加する。このようにして、Ｎ型不純物領域７１１、７１３〜７１５及びチャネル形成領域７８０、７８２〜７８４が形成される。Ｎ型を付与する不純物元素は、１５族に属する元素を用いればよく、例えばリン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）を用いる。
【００９１】
次に、フォトリソグラフィ法によりレジストからなるマスクを形成して、結晶質半導体膜７０７に、Ｐ型を付与する不純物元素を添加して、Ｐ型不純物領域７１２とチャネル形成領域７８１を形成する。Ｐ型を付与する不純物元素は、例えばボロン（Ｂ）を用いる。なお、Ｎ型不純物領域７１１、７１３〜７１５及びＰ型不純物領域７１２を形成する順番は、本実施の形態のようにＮ型不純物領域７１１、７１３〜７１５を形成した後にＰ型不純物領域７１２を形成してもよいし、Ｐ型不純物領域７１２を形成した後にＮ型不純物領域７１１、７１３〜７１５を形成してもよい。
【００９２】
次に、ゲート絶縁膜７０５と導電膜７１６〜７２５を覆うように、絶縁膜を形成する。絶縁膜は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法により、珪素、珪素の酸化物、または珪素の窒化物など無機材料からなる膜や、有機樹脂などの有機材料からなる膜を、単層または積層して形成する。次に、絶縁膜を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択的にエッチングして、導電膜７１６〜７２５の側面に接する絶縁膜（サイドウォールともよばれる）７３９〜７４３を形成する（図１３（Ｃ））。また、絶縁膜７３９〜７４３の作製と同時に、ゲート絶縁膜７０５がエッチングされて形成された絶縁膜７３４〜７３８を形成する。絶縁膜７３９〜７４３は、後にＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）領域を形成する際のドーピング用のマスクとして用いる。
【００９３】
次に、フォトリソグラフィ法により形成したレジストからなるマスクと、絶縁膜７３９〜７４３をマスクとして用いて、結晶質半導体膜７０６、７０８〜７１０にＮ型を付与する不純物元素を添加して、第１のＮ型不純物領域（ＬＤＤ領域ともよぶ）７２７、７２９、７３１、７３３と、第２のＮ型不純物領域７２６、７２８、７３０、７３２とを形成する。第１のＮ型不純物領域７２７、７２９、７３１、７３３が含む不純物元素の濃度は、第２のＮ型不純物領域７２６、７２８、７３０、７３２の不純物元素の濃度よりも低い。上記工程を経て、Ｎ型の薄膜トランジスタ７４４、７４６〜７４８と、Ｐ型の薄膜トランジスタ７４５が完成する。
【００９４】
なお、ＬＤＤ領域を形成するためには、ゲート電極を２層以上の積層構造として、当該ゲート電極にテーパーがつくようなエッチングや異方性エッチングを行って、当該ゲート電極を構成する下層の導電膜をマスクとして用いる手法と、サイドウォールの絶縁膜をマスクとして用いる手法がある。前者の手法を採用して形成された薄膜トランジスタは、ゲート絶縁膜を介してＬＤＤ領域をゲート電極と重ねて配置させた構造となっているが、この構造は、ゲート電極にテーパーがつくようなエッチングや異方性エッチングを利用するために、ＬＤＤ領域の幅を制御することが難しく、エッチング工程が良好に行われなければ、ＬＤＤ領域を形成することが出来ない場合がある。一方、後者のサイドウォールの絶縁膜をマスクとして用いる手法は、前者の手法と比較すると、ＬＤＤ領域の幅の制御が容易であり、また、ＬＤＤ領域を確実に形成することができる。なお、「ゲート電極にテーパーがつくようなエッチング」とは、ゲート電極の側面がテーパー状になるようなエッチングのことをいう。
【００９５】
なお、露出されたＮ型不純物領域７２６、７２８、７３０、７３２、及びＰ型不純物領域７８５の表面に形成された自然酸化膜を除去した後、金属膜を用いてシリサイド領域をそれぞれ適宜形成してもよい。金属膜としては、ニッケル膜、チタン膜、コバルト膜、白金膜、もしくはこれら元素のうち少なくとも２種類を含む合金でなる膜等を使用することができる。より具体的には、金属膜として例えばニッケル膜を用い、室温の下、成膜電力５００Ｗ〜１ｋＷでニッケル膜をスパッタ法により成膜した後、加熱処理によってシリサイド領域を形成する。加熱処理はＲＴＡやファーネスアニール等を用いることができる。このとき、金属膜の膜厚、加熱温度、加熱時間を制御することにより、Ｎ型不純物領域７２６、７２８、７３０、７３２、及びＰ型不純物領域７８５の表面のみをシリサイド領域にすることもできるし、全体をシリサイド領域とすることもできる。最後に、未反応のニッケルを除去する。例えば、ＨＣｌ：ＨＮＯ３：Ｈ２Ｏ＝３：２：１からなるエッチング溶液を用いて未反応のニッケルを除去する。
【００９６】
なお、本実施の形態では、薄膜トランジスタ７４４〜７４８をトップゲート型とした例を説明したが、それぞれボトムゲート型の薄膜トランジスタとしてもよいことはいうまでもない。また、薄膜トランジスタ７４４〜７４８のチャネル形成領域が、各々一つ形成されるシングルゲート構造について説明したが、チャネル形成領域が二つ形成されるダブルゲート構造または三つ形成されるトリプルゲート構造であってもよい。あるいは、チャネル形成領域の上下にゲート絶縁膜を介して配置された２つのゲート電極を有するデュアルゲート型やその他の構造としてもよい。
【００９７】
また、薄膜トランジスタ７４４〜７４８の構造は、それぞれ本実施の形態で説明した構成以外のものとしてもよく、例えば不純物領域（ソース領域、ドレイン領域、ＬＤＤ領域を含む）を有していてもよいし、Ｐチャネル型の薄膜トランジスタ、Ｎチャネル型の薄膜トランジスタ、またはＣＭＯＳ回路としてもよい。また、半導体膜の上方または下方に設けられるゲート電極の側面と接するように絶縁膜（サイドウォール）を形成してもよい。
【００９８】
上記工程を経て、Ｎ型の薄膜トランジスタ７４４、７４６〜７４８と、Ｐ型の薄膜トランジスタ７４５を完成させた後、結晶性半導体膜７０６〜７１０の結晶性の回復や結晶性半導体膜７０６〜７１０に添加された不純物元素の活性化を目的とする加熱処理を行ってもよい。また、好ましくは加熱処理を行った後、露出されているゲート絶縁膜７０５に対して水素を含む雰囲気中で高密度プラズマ処理を行うことにより、当該ゲート絶縁膜７０５の表面に水素を含有させるようにしてもよい。これは、後の結晶性半導体膜７０６〜７１０の水素化の工程を行う際に、この水素を利用することができるためである。または、基板に対して３５０〜４５０℃の加熱をしながら水素を含む雰囲気中で高密度プラズマ処理を行うことで、結晶性半導体膜７０６〜７１０の水素化を行うことができる。なお、水素を含む雰囲気としては、水素（Ｈ２）またはアンモニア（ＮＨ３）と、希ガス（例えば、アルゴン（Ａｒ））とを混合したガスを用いることができる。水素を含む雰囲気として、アンモニア（ＮＨ３）と希ガス（例えば、アルゴン（Ａｒ））との混合ガスを用いた場合、ゲート絶縁膜７０５表面の水素化と同時に表面を窒化することもできる。
【００９９】
次に、薄膜トランジスタ７４４〜７４８を覆うように、絶縁膜を単層または積層して形成する（図１４（Ａ））。薄膜トランジスタ７４４〜７４８を覆う絶縁膜は、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）法、液滴吐出法等により、珪素の酸化物や珪素の窒化物等の無機材料、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、エポキシ、シロキサン等の有機材料等により、単層または積層で形成する。本明細書においてシロキサンとは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。また、置換基として、フルオロ基を用いてもよいし、少なくとも水素を含む有機基及びフルオロ基を用いてもよい。例えば、薄膜トランジスタ７４４〜７４８を覆う絶縁膜が３層構造の場合、１層目の絶縁膜７４９として酸化珪素を主成分とする膜を形成し、２層目の絶縁膜７５０として樹脂を主成分とする膜を形成し、３層目の絶縁膜７５１として窒化珪素を主成分とする膜を形成するとよい。また、薄膜トランジスタ７４４〜７４８を覆う絶縁膜を単層構造にする場合、窒化珪素膜または酸素を含む窒化珪素膜を形成するとよい。このとき、好ましくは窒化珪素膜または酸素を含む窒化珪素膜に対して水素を含む雰囲気中で高密度プラズマ処理を行うことにより、当該窒化珪素膜または当該酸素を含む窒化珪素膜の表面に水素を含有させるようにする。これは、後の結晶性半導体膜７０６〜７１０の水素化の工程を行う際に、この水素を利用することができるためである。または、基板に対して３５０〜４５０℃の加熱をしながら水素を含む雰囲気中で高密度プラズマ処理を行うことで、結晶性半導体膜７０６〜７１０の水素化を行うことができる。なお、水素を含む雰囲気としては、水素（Ｈ２）またはアンモニア（ＮＨ３）と、希ガス（例えば、アルゴン（Ａｒ））とを混合したガスを用いることができる。また、水素を含む雰囲気として、アンモニア（ＮＨ３）と希ガス（例えば、アルゴン（Ａｒ））との混合ガスを用いた場合、ゲート絶縁膜７０５表面の水素化と同時に表面を窒化することもできる。
【０１００】
なお、絶縁膜７４９〜７５１を形成する前、または絶縁膜７４９〜７５１のうちの１つまたは複数の薄膜を形成した後に、結晶性半導体膜７０６〜７１０の結晶性の回復や結晶性半導体膜７０６〜７１０に添加された不純物元素の活性化、結晶性半導体膜７０６〜７１０の水素化を目的とした加熱処理を行うとよい。加熱処理には、熱アニール、レーザーニール法、またはＲＴＡ法などを適用するとよい。例えば、不純物元素の活性化を目的とする場合、５００℃以上の熱アニールを行えばよい。また、結晶性半導体膜７０６〜７１０の水素化を目的とする場合、３５０〜４５０℃の熱アニールを行えばよい。
【０１０１】
次に、フォトリソグラフィ法により絶縁膜７４９〜７５１をエッチングして、Ｎ型不純物領域７２６、７２８、７３０、７３２、及びＰ型不純物領域７８５を露出させるコンタクトホールを形成する。続いて、コンタクトホールを充填するように、導電膜を形成し、当該導電膜をパターン加工して、ソースまたはドレイン配線として機能する導電膜７５２〜７６１を形成する。
【０１０２】
導電膜７５２〜７６１は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法により、アルミニウム（Ａｌ）を主成分とする導電膜を用いて形成する。アルミニウムを主成分とする導電膜とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、または、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方または両方を含む合金材料に相当する。アルミニウムを主成分とする導電膜は、一般に耐熱性に難点があるため、アルミニウムを主成分とする導電膜の上下をバリア膜で挟み込む構成とすることが好ましい。バリア膜とは、アルミニウムを主成分とする導電膜のヒロック抑制や、耐熱性を高める機能を有するものを指し、このような機能を有する材料としては、クロム、タンタル、タングステン、モリブデン、チタン、シリコン、ニッケルまたはこれらの窒化物からなるものが挙げられる。
【０１０３】
導電膜７５２〜７６１の構造の一例として、基板側から順にチタン膜、アルミニウム膜、チタン膜を順に積層する構造が挙げられる。チタン膜は、還元性の高い元素であるため、結晶質半導体膜上に薄い自然酸化膜ができていたとしても、この自然酸化膜を還元し、結晶質半導体膜と良好なコンタクトをとることができる。また、結晶質半導体膜とアルミニウム膜との間に形成されるチタン膜に対して、窒素を含む雰囲気中で高密度プラズマ処理を行い、表面を窒化することが好ましい。窒素を含む雰囲気としては、Ｎ２もしくはＮＨ３と、希ガスとの混合ガス、または、Ｎ２もしくはＮＨ３と、希ガスと、Ｈ２との混合ガスを用いればよい。チタン膜の表面を窒化することにより、後の加熱処理の工程などでチタンとアルミニウムが合金化することを防ぎ、チタン膜を突き破って結晶質半導体膜中にアルミニウムが拡散することを防止することができる。なお、ここではアルミニウム膜をチタン膜で挟み込む例について説明したが、チタン膜に変えてクロム膜、タングステン膜などを用いた場合にも同じことが言える。さらに好ましくは、マルチチャンバー装置を用いて、チタン膜の成膜、チタン膜表面の窒化処理、アルミニウム膜の成膜、チタン膜の成膜を大気に曝すことなく連続して行う。
【０１０４】
次に、導電膜７５２〜７６１を覆うように、絶縁膜７６２を形成する（図１４（Ｂ））。絶縁膜７６２は、ＳＯＧ法、液滴吐出法等を用いて、無機材料または有機材料により、単層または積層で形成する。本実施の形態では、絶縁膜７６２を０．７５〜３μｍの厚さに形成する。
【０１０５】
次に、フォトリソグラフィ法により絶縁膜７６２をエッチングして、導電膜７６１を露出させるコンタクトホールを形成する。続いて、絶縁膜７６２の上面及びコンタクトホールを充填するように導電膜７６３を形成する。この導電膜７６３は、アンテナとして機能するので、以後、「アンテナ」と記載することがある。なお、導電膜７６３は、単層構造のみに限定されず、積層構造としてもよい。
【０１０６】
アンテナとして機能する導電膜７６３の形状に関して説明する。アンテナ（導電膜７６３）を有し、非接触データのやりとりが可能である半導体装置（ＲＦＩＤタグ）における信号の伝送方式は、電磁結合方式、電磁誘導方式またはマイクロ波方式等を用いることができる。伝送方式は、実施者が使用用途を考慮して適宜選択すればよく、伝送方式に伴って最適なアンテナを適宜設ければよい。
【０１０７】
例えば、半導体装置における信号の伝送方式として、電磁結合方式または電磁誘導方式（例えば１３．５６ＭＨｚ帯）を適用する場合には、磁界密度の変化による電磁誘導を利用するため、アンテナとして機能する導電膜を輪状（例えば、ループアンテナ）、らせん状に形成する。
【０１０８】
半導体装置における信号の伝送方式として、マイクロ波方式（例えば、ＵＨＦ帯（８６０〜９６０ＭＨｚ帯）、２．４５ＧＨｚ帯等）を適用する場合には、信号の伝送に用いる電磁波の波長を考慮してアンテナとして機能する導電膜の長さ等の形状を適宜設定すればよい。例えば、導電膜７６３を線状（例えば、ダイポールアンテナ）、平坦な形状（例えば、パッチアンテナ）に形成することができる。また、導電膜７６３の形状は直線状に限られず、電磁波の波長を考慮して曲線状や蛇行形状またはこれらを組み合わせた形状でもよい。
【０１０９】
次に、アンテナとして機能する導電膜７６３の形成方法と材料に関して説明する。導電膜７６３の形成方法としては、ＣＶＤ法、スパッタ法、スクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法、液滴吐出法、ディスペンサー法、メッキ法等を用いることができる。また、導電膜７６３の材料としては、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）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を用いることができる。また、はんだ（好ましくは鉛フリーのはんだ）を主成分とする微粒子を用いてもよく、この場合は粒径２０μｍ以下の微粒子を用いることが好ましい。はんだは、低コストであるという利点を有している。また、セラミックやフェライトなどをアンテナに適用することも可能である。
【０１１０】
例えば、スクリーン印刷法を用いて導電膜７６３を形成する場合には、粒径が数ｎｍから数十μｍの導電体粒子を有機樹脂に溶解または分散させた導電性のペーストを選択的に印刷することによって設けることができる。導電体粒子としては、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、  パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、及びチタン（Ｔｉ）のいずれか一つ以上の金属粒子やハロゲン化銀の微粒子、または分散性ナノ粒子を用いることができる。また、導電性ペーストに含まれる有機樹脂は、金属粒子のバインダー、溶媒、分散剤および被覆材として機能する有機樹脂から選ばれた一つまたは複数を用いることができる。代表的には、エポキシ樹脂、珪素樹脂等の有機樹脂が挙げられる。また、導電膜７６３の形成にあたり、導電性ペーストを押し出した後に焼成することが好ましい。例えば、導電性ペーストの材料として、銀を主成分とする微粒子（例えば、粒径１ｎｍ以上１００ｎｍ以下）を用いる場合、１５０〜３００度の温度範囲で焼成して硬化させることにより、導電膜７６３を形成することができる。
【０１１１】
また、電磁結合方式または電磁誘導方式を適用する場合であって、アンテナを有する半導体装置（ＲＦＩＤタグ）を金属に接して設ける場合には、当該半導体装置と金属との間に高い透磁率を備えた磁性材料を設けることが好ましい。アンテナを備えた半導体装置を金属に接して設ける場合には、磁界の変化に伴い金属に渦電流が流れ、当該渦電流により磁界の変化が弱められて通信距離が低下する。そのため、半導体装置と金属との間に高い透磁率を備えた材料を設けることにより金属への渦電流を抑制し通信距離の低下を抑制することができる。なお、磁性材料としては、高い透磁率を有し高周波損失の少ないフェライトや金属薄膜を用いることができる。
【０１１２】
以上の工程を経て、素子層が完成される。
【０１１３】
なお、本実施の形態では、素子層の一部としてアンテナ（導電膜７６３）が形成された構造について説明したが、アンテナが設けられた基板を別に用意し、当該アンテナが設けられた基板と、素子層が設けられた基板とを貼り合わせた構造としてもよい。すなわち、図１６に示すように、アンテナ７９２が設けられた基板７９１と、素子層が設けられた基板７０１とを貼り合わせる構造としてもよい。図１６においては、貼り合わせの手段として、異方性導電材料を用いている。異方性導電材料は、導電性の粒子７９３と流動体を有しており、流動体は、焼成や光照射によって硬化させることにより、接着層７９４となる。導電膜７６３と、アンテナ７９２は、導電性の粒子７９３の圧着により、導通をとることができる。その他の領域では、導電性の粒子７９３が十分な間隔を保っているため、電気的に接続されることはない。なお、異方性導電材料を用いて貼り合わせる方法の他に、金属と金属を超音波によって接合する方法（「超音波接合」と呼ぶ。）を用いたり、紫外線硬化樹脂または両面テープ等を用いて貼り合わせる方法を用いることもできる。また、アンテナ７９２が設けられた基板７９１としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなるフィルムや、繊維質な材料からなる紙などを用いることができる。また、図１６においては、導電膜７６３は、アンテナ７９２と薄膜トランジスタとを電気的に接続するための配線として機能している。
【０１１４】
次に、アンテナとして機能する配線７６３を覆うように、ＳＯＧ法、液滴吐出法等により絶縁膜７７２を形成する（図１５）。絶縁膜７７２は、素子層の強度を確保するための保護層として機能している。絶縁膜７７２は、下地膜７０３及び素子層の側面も覆うように形成することが好ましい。本実施の形態では、絶縁膜７７２が、下地膜７０３及び素子層を覆うように全面に設けられているが、必ずしも全面に設ける必要はなく選択的に設けてもよい。また、絶縁膜７７２を設けない構成としても本発明を実施することは可能である。
【０１１５】
絶縁膜７７２は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜、窒素を含む酸化珪素膜、酸素を含む窒化珪素膜、有機材料からなる膜（例えば、エポキシ等の樹脂材料からなる膜）などを用いて形成すればよい。絶縁膜７７２の形成方法としては、スパッタ法、プラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法、スピンコーティング法、液滴吐出法、またはスクリーン印刷法を用いて形成することができる。
【０１１６】
以後、絶縁膜７７２（保護層）を形成した後の工程については、実施の形態１で説明した方法を適用して半導体装置（チップ）を形成することができるので、ここでは説明を省略する。
【０１１７】
本実施の形態は、上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。つまり、上記実施の形態で示した材料や形成方法は、本実施の形態でも利用することができるし、本実施の形態で示した材料や形成方法は上記実施の形態でも利用することができる。
【０１１８】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の半導体装置を非接触でデータの送受信が可能であるＲＦＩＤタグとして利用した場合の一実施形態に関して図１７を用いて説明する。
【０１１９】
ＲＦＩＤタグ２０２０は、非接触でデータを交信する機能を有し、電源回路２０１１、クロック発生回路２０１２、データ復調／変調回路２０１３、他の回路を制御する制御回路２０１４、インターフェース回路２０１５、メモリ２０１６、データバス２０１７、アンテナ（アンテナコイル）２０１８を有する（図１７（Ａ））。
【０１２０】
電源回路２０１１は、アンテナ２０１８から入力された交流信号を基に、半導体装置の内部の各回路に供給する各種電源を生成する回路である。クロック発生回路２０１２は、アンテナ２０１８から入力された交流信号を基に、半導体装置内の各回路に供給する各種クロック信号を生成する回路である。データ復調／変調回路２０１３は、リーダライタ２０１９と交信するデータを復調／変調する機能を有する。制御回路２０１４は、メモリ２０１６を制御する機能を有する。アンテナ２０１８は、電磁波の送受信を行う機能を有する。リーダライタ２０１９は、半導体装置との交信、及びそのデータに関する処理を制御する。なお、ＲＦＩＤタグは上記構成に制約されず、例えば、電源電圧のリミッタ回路や暗号処理専用ハードウエアといった他の要素を追加した構成であってもよい。
【０１２１】
また、ＲＦＩＤタグは、各回路への電源電圧の供給を電源（バッテリ）を搭載せず電波により行うタイプとしてもよいし、各回路への電源電圧の供給をアンテナの代わりに電源（バッテリ）を搭載させて行うタイプとしてもよいし、電波と電源により電源電圧を供給するタイプとしてもよい。
【０１２２】
本発明の半導体装置をＲＦＩＤタグ等に利用した場合、非接触で通信を行う点、複数読取りが可能である点、データの書き込みが可能である点、様々な形状に加工可能である点、選択する周波数によっては、指向性が広く、認識範囲が広い点等の利点を有する。ＲＦＩＤタグは、非接触による無線通信で人や物の個々の情報を識別可能なＩＣタグ、ラベル加工を施して目標物への貼り付けを可能としたラベル、イベントやアミューズメント向けのリストバンド等に適用することができる。また、ＲＦＩＤタグを樹脂材料により成型加工してもよいし、無線通信を阻害する金属に直接固定してもよい。さらに、ＲＦＩＤタグは、入退室管理システムや精算システムといった、システムの運用に活用することができる。
【０１２３】
次に、本発明の半導体装置をＲＦＩＤタグとして実際に使用するときの一形態について説明する。表示部２０３１を含む携帯端末の側面には、リーダライタ２０３０が設けられ、品物２０３２の側面にはＲＦＩＤタグ２０３３が設けられる（図１７（Ｂ））。本発明により作製されたＲＦＩＤタグ２０３３は可撓性を有している。このため、品物２０３２の曲面上にも容易に設けることができる。品物２０３２に設けられたＲＦＩＤタグ２０３３にリーダライタ２０３０をかざすと、表示部２０３１に品物の原材料や原産地、生産工程ごとの検査結果や流通過程の履歴等、更に商品の説明等の商品に関する情報が表示される。また、商品２０３６をベルトコンベアにより搬送する際に、リーダライタ２０３４と、商品２０３６に設けられたＲＦＩＤタグ２０３５を用いて、該商品２０３６の検品を行うことができる（図１７（Ｃ））。本発明により作製されたＲＦＩＤタグ２０３５は可撓性を有している。このため、商品２０３６の曲面上にも容易に設けることができる。このように、システムにＲＦＩＤタグを活用することで、情報の取得を簡単に行うことができ、高機能化と高付加価値化を実現する。
【０１２４】
本実施の形態は、上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【０１２５】
（実施の形態５）
本発明の半導体装置は、ＲＦＩＤタグとして利用できる。例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、証書類、無記名債券類、包装用容器類、書籍類、記録媒体、身の回り品、乗物類、食品類、衣類、保健用品類、生活用品類、薬品類及び電子機器等に設けて使用することができる。これらの具体例に関して図１８を用いて説明する。なお、ＲＦＩＤタグは図１８において２７２０で示す。本発明により作製されたＲＦＩＤタグは、可撓性を有している。このため、図１８に示すような様々な形状を有する物品にも容易に設けることができる。また、ＲＦＩＤタグは薄型化されているため、物品のデザイン性の低下を招きにくい。
【０１２６】
紙幣、硬貨とは、市場に流通する金銭であり、特定の地域で貨幣と同じように通用するもの（金券）、記念コイン等を含む。有価証券類とは、小切手、証券、約束手形等を指す（図１８（Ａ））。証書類とは、運転免許証等の免許証、住民票等を指す（図１８（Ｂ））。無記名債券類とは、切手、おこめ券、各種ギフト券等を指す（図１８（Ｃ））。包装用容器類とは、お弁当等の包装紙、ペットボトル等を指す（図１８（Ｄ））。書籍類とは、書物、本等を指す（図１８（Ｅ））。記録媒体とは、ＤＶＤソフト、ビデオテープ等を指す（図１８（Ｆ））。乗物類とは、自転車等の車両、船舶等を指す（図１８（Ｇ））。身の回り品とは、鞄、眼鏡等を指す（図１８（Ｈ））。食品類とは、食料品、飲料等を指す。衣類とは、衣服、履物等を指す。保健用品類とは、医療器具、健康器具等を指す。生活用品類とは、家具、照明器具等を指す。薬品類とは、医薬品、農薬等を指す。電子機器とは、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置（テレビ受像機、薄型テレビ受像機）、携帯電話機等を指す。
【０１２７】
紙幣、硬貨、有価証券類、証書類、無記名債券類等にＲＦＩＤタグを設けることにより、偽造を防止することができる。また、包装用容器類、書籍類、記録媒体等、身の回り品、食品類、生活用品類、電子機器等にＲＦＩＤタグを設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。乗物類、保健用品類、薬品類等にＲＦＩＤタグを設けることにより、偽造や盗難の防止、薬品類ならば、薬の服用の間違いを防止することができる。ＲＦＩＤタグの設け方としては、物品の表面に貼ったり、物品に埋め込んだりして設ける。例えば、本ならば紙に埋め込んだり、有機樹脂からなるパッケージなら当該有機樹脂に埋め込んだりするとよい。
【０１２８】
このように、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等にＲＦＩＤタグを設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。また乗物類にＲＦＩＤタグを設けることにより、偽造や盗難を防止することができる。また、動物等の生き物に埋め込むことによって、個々の生き物の識別を容易に行うことができる。例えば、家畜等の生き物にＲＦＩＤタグを埋め込むことによって、生まれた年や性別または種類等を容易に識別することが可能となる。
【０１２９】
以上のように、本発明の半導体装置は物品であればどのようなものにでも設けて使用することができる。本実施の形態は、上述した他の実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明の半導体装置の作製方法を示す図（実施の形態１）。
【図２】本発明の半導体装置の作製方法を示す図（実施の形態１）。
【図３】本発明の半導体装置の作製方法を示す図（実施の形態１）。
【図４】本発明の半導体装置の作製方法を示す図（実施の形態１）。
【図５】本発明の半導体装置の作製方法を示す図（実施の形態１）。
【図６】本発明の半導体装置の作製方法を示す図（実施の形態１）。
【図７】本発明の半導体装置の作製方法を示す図（実施の形態１）。
【図８】本発明の半導体装置の作製方法を示す図（実施の形態２）。
【図９】本発明の半導体装置の作製方法を示す図（実施の形態２）。
【図１０】本発明の半導体装置の作製方法を示す図（実施の形態２）。
【図１１】本発明の半導体装置の作製方法を示す図（実施の形態２）。
【図１２】本発明の半導体装置の作製方法を示す図（実施の形態２）。
【図１３】本発明の半導体装置の作製方法を示す図（実施の形態３）。
【図１４】本発明の半導体装置の作製方法を示す図（実施の形態３）。
【図１５】本発明の半導体装置の作製方法を示す図（実施の形態３）。
【図１６】本発明の半導体装置の作製方法を示す図（実施の形態３）。
【図１７】本発明の半導体装置の使用形態を説明する図（実施の形態４）。
【図１８】本発明の半導体装置の使用形態を説明する図（実施の形態５）。
【符号の説明】
【０１３１】
１１  基板
１２  素子層
１３  保護層
１５  集積回路が設けられた層
１６  集積回路を有する積層体
１７  半導体装置（チップ）
５１  第１の基体
５２  第２の基体
【図１】
2007043101.tif 000003
【図２】
2007043101.tif 000004
【図３】
2007043101.tif 000005
【図４】
2007043101.tif 000006
【図５】
2007043101.tif 000007
【図６】
2007043101.tif 000008
【図７】
2007043101.tif 000009
【図８】
2007043101.tif 000010
【図９】
2007043101.tif 000011
【図１０】
2007043101.tif 000012
【図１１】
2007043101.tif 000013
【図１２】
2007043101.tif 000014
【図１３】
2007043101.tif 000015
【図１４】
2007043101.tif 000016
【図１５】
2007043101.tif 000017
【図１６】
2007043101.tif 000018
【図１７】
2007043101.tif 000019
【図１８】
2007043101.tif 000020