半導体装置の作製方法
【課題】支持基板上に半導体素子を設けた後に当該支持基板の薄膜化または除去を行う場合であっても、半導体素子の損傷を防ぎ且つ処理速度を向上させた半導体装置の作製方法を提供することを目的とする。
【解決手段】基板の一方の面上に複数の素子群を形成し、複数の素子群を覆うように絶縁膜を形成し、複数の素子群において隣り合う２つの素子群間の領域に位置する絶縁膜に選択的に開口部を形成して基板を露出させ、絶縁膜および開口部を覆うように第１のフィルムを形成し、基板を除去して素子群を露出させ、露出した素子群の表面を覆うように第２のフィルムを形成し、絶縁膜が露出しないように複数の素子群の間を切断する。
【解決手段】基板の一方の面上に複数の素子群を形成し、複数の素子群を覆うように絶縁膜を形成し、複数の素子群において隣り合う２つの素子群間の領域に位置する絶縁膜に選択的に開口部を形成して基板を露出させ、絶縁膜および開口部を覆うように第１のフィルムを形成し、基板を除去して素子群を露出させ、露出した素子群の表面を覆うように第２のフィルムを形成し、絶縁膜が露出しないように複数の素子群の間を切断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の作製方法に関し、特に支持基板上にトランジスタ等の半導体素子を形成した後に当該支持基板を除去する半導体装置の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガラス等の剛性を有する基板上に半導体素子を形成することによって、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイなどのディスプレイ、及びフォトセンサー、太陽電池などの光電変換素子等の用途としての半導体装置等の開発が盛んに行われている。また、他にも、非接触でデータを送受信する半導体装置（ＲＦＩＤタグ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ、ＩＤタグ、ＩＣタグ、ＩＣチップ、無線タグ、電子タグ、無線チップともよばれる）の開発が盛んに進められている。また、最近では、フィルム状のディスプレイや紙に漉き込んだ半導体装置等のフレキシブルなデバイスが求められており、半導体装置の薄膜化が重要な鍵を握っている。
【０００３】
半導体装置の薄膜化を実現するために、例えば、あらかじめ薄膜化した基板を用いる方法があるが、この場合、基板の反り等の問題や、素子を扱う際に、応力の反り、ハンドリングの困難性、リソグラフィーや印刷工程における位置ずれ等の問題が生じる。そのため、一般的に、基板に半導体素子を作製した後に当該基板を薄膜化または除去する方法が用いられている。
【０００４】
例えば、基板の薄膜化または除去する方法として、研削処理や研磨処理、または化学反応によるウェットエッチングで支持基板（ガラス基板）を除去する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−８７８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、半導体素子が形成された基板を研削処理または研磨処理によって除去する場合、装置の精度と研磨の面内均一性の限界により薄膜化の限界があり、全面を厚さ５０μｍ以下にすることは難しく、基板を除去することは困難であった。また、基板に研削処理および研磨処理を行った場合、当該基板上に設けられた半導体素子に応力が加わることにより半導体素子が破損する恐れがある。これは、基板が薄くなればなるほど、半導体素子へ加わる応力が顕著となるため、研削処理または研磨処理によって基板を除去することは困難であった。
【０００６】
また、半導体素子が形成された基板を化学処理により除去する場合、歩留まり高く均一に基板のみを除去することは非常に難しく、処理に非常に時間がかかるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記問題を鑑み、支持基板上に半導体素子を設けた後に当該支持基板の薄膜化または除去を行う場合であっても、半導体素子の損傷を防ぎ且つ処理速度を向上させた半導体装置の作製方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の半導体装置の作製方法は、基板の一方の面上に複数の素子群を形成し、複数の素子群を覆うように絶縁膜を形成し、複数の素子群において隣り合う２つの素子群間の領域に位置する絶縁膜に選択的に開口部を形成して基板を露出させ、絶縁膜および開口部を覆うように第１のフィルムを形成し、基板を除去して素子群を露出させ、露出した素子群の表面を覆うように第２のフィルムを形成し、絶縁膜が露出しないように複数の素子群の間を切断することを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の半導体装置の他の作製方法は、基板の一方の面上に下地膜を形成し、下地膜上に複数の素子群を形成し、複数の素子群を覆うように絶縁膜を形成し、複数の素子群において隣り合う２つの素子群間の領域に位置する絶縁膜に選択的に開口部を形成して基板または下地膜を露出させ、絶縁膜および開口部を覆うように第１のフィルムを形成し、基板を除去して下地膜を露出させ、露出した下地膜の表面を覆うように第２のフィルムを形成し、絶縁膜が露出しないように複数の素子群の間を切断することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の半導体装置の他の作製方法は、上記構成において、基板の除去を、基板の他方の面から当該基板を薄膜化した後に、薄膜化した基板を化学反応を用いた化学処理（化学反応処理（以下、単に「化学処理」とも記す））により除去することを特徴としている。なお、基板の薄膜化は、物理的手段又は物理的手段と化学的手段を併用した方法を用いることができ、例えば、研削処理、研磨処理の一方または両方を用いることができる。化学処理は、例えば、薄膜化した基板を薬液に浸すことによって、当該薄膜化した基板に化学反応を起こさせることにより行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、半導体素子が形成された基板の除去を行う場合であっても、当該半導体素子にダメージを与えることを防ぐことができる。その結果、半導体装置の処理速度を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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説明を省略する場合がある。
【００１３】
（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例に関して図面を参照して説明する。
【００１４】
まず、基板１０１上に素子群１０２を形成する（図１（Ａ））。本実施の形態では、基板１０１上に半導体装置を構成する素子群１０２を複数設ける。素子群１０２を基板１０１上に複数形成することにより、１枚の基板から複数の半導体装置を作製することができるため好ましい。
【００１５】
基板１０１としては、ガラス基板、石英基板、金属基板やステンレス基板の一表面に絶縁膜を形成したもの、本工程の処理温度に耐えうる耐熱性があるプラスチック基板等を用いるとよい。このような基板１０１であれば、その面積や形状に大きな制限はないため、基板１０１として、例えば、１辺が１メートル以上であって、矩形状のものを用いれば、生産性を格段に向上させることができる。また、他にも、Ｓｉ等の半導体基板を用いてもよい。
【００１６】
素子群１０２としては、例えば、トランジスタやダイオード等の半導体素子から構成されている。トランジスタとしては、ガラス等の剛性を有する基板上に形成された半導体膜をチャネルとして利用する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、Ｓｉ等の半導体基板上に当該基板をチャネルとして利用する電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）または有機材料をチャネルとして利用する有機ＴＦＴ等で設けることができる。また、ダイオードとしては、可変容量ダイオード、ショットキーダイオードまたはトンネルダイオード等の各種ダイオードを適用することができる。本発明では、これらのトランジスタやダイオード等を用いることよって、ＣＰＵ、メモリ、マイクロプロセッサまたは温度センサー、湿度センサーまたはバイオセンサー等の各種センサー等のありとあらゆる集積回路を設けることができる。また、素子群１０２は、トランジスタ等の半導体素子に加えてアンテナを有する形態もとりうる。素子群１０２にアンテナを設けた半導体装置は、アンテナで発生した交流の電圧を用いて動作を行い、またアンテナに印加する交流の電圧を変調することによって、非接触で外部機器（リーダ／ライタ）とデータの送受信を行うことが可能となる。なお、アンテナは、トランジスタを有する集積回路とともに形成してもよいし、集積回路とは別個に形成した後に電気的に接続するように設けてもよい。
【００１７】
次に、素子群１０２を覆うように絶縁膜１０３を形成する（図１（Ｂ））。絶縁膜１０３は、複数の素子群１０２の上方及び素子群と素子群の間に設けられ、素子群１０２の保護膜として機能する。
【００１８】
絶縁膜１０３としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）膜、窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）膜、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）膜等の酸素または窒素を有する絶縁膜、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜等の炭素を含む膜や、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキサン材料からなる単層または積層構造で設けることができる。なお、シロキサン材料とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む材料に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。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。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
【００１９】
次に、絶縁膜１０３に選択的に開口部１０４を形成する（図１（Ｃ））。開口部１０４は、複数の素子群１０２の間（ここでは、隣接する素子群１０２同士の間）にレーザ光を照射したり、フォトリソグラフィ法を用いたりすることによって選択的に形成する。なお、開口部１０４は、素子群１０２を避けた部分に形成し、ここでは、素子群と素子群の間にレーザ光を照射することにより線状に形成する。従って、開口部１０４の形成により素子群１０２が露出しないことが好ましい。
【００２０】
次に、絶縁膜１０３および開口部１０４を覆うようにフィルム１０５を形成する（図１（Ｄ））。フィルム１０５を設けることにより、基板１０１から素子群１０２、絶縁膜１０３およびフィルム１０５からなる層（以下、「素子形成層１１０」と記す）を分離した際に、応力により素子形成層１１０が変形することを防ぐことができる。また、ここでは、開口部１０４の一部又は全部を充填するようにフィルム１０５を形成することが好ましい。
【００２１】
フィルム１０５としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなるフィルム、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルム等を利用することができる。また、フィルムは、加熱処理および加圧処理が行われることにより被処理物に接着されるものであり、加熱処理と加圧処理を行う際には、フィルムの最表面に設けられた接着層か、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、フィルムの表面には接着層が設けられていてもよいし、接着層が設けられていなくてもよい。接着層は、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、エポキシ樹脂系接着剤、樹脂添加剤等の接着剤を含む層に相当する。また、封止後に内部への水分等の侵入を防ぐために封止するフィルムにシリカコートを行うことが好ましく、例えば、接着層とポリエステル等のフィルムとシリカコートを積層させたシート材を利用することができる。従って、これらのフィルムの接着層が開口部１０４の一部又は全部を充填するように設けられる。
【００２２】
また、接着層としてホットメルト接着剤を用いることができる。ホットメルト接着剤は、水や溶剤を含まず、室温では固体で不揮発性の熱可塑性材料からなり、溶融状態で塗布し冷却することにより物と物を接着する化学物質である。また、接着時間が短く、無公害、安全で衛生的、省エネルギーであり、低コストであるといった利点を有する。ホットメルト接着剤は常温で固体であるため、あらかじめフィルム状、繊維状に加工したもの、またはポリエステル等のベースフィルム上にあらかじめ熱可塑性樹脂を含む接着層を形成してフィルム状にしたものを用いることができる。ここでは、ポリエチレンテレフタレートからなるベースフィルム上にホットメルトフィルムを形成したフィルムを用いる。ホットメルトフィルムは、ベースフィルムよりも軟化点の低い樹脂からなっており、加熱することによってホットメルトフィルムのみが溶融してゴム状になり被接着物と接着し、冷却すると硬化する。ホットメルトフィルムとしては、例えばエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）系、ポリエステル系、ポリアミド系、熱可塑性エラストマー系、ポリオレフィン系等を主成分としたフィルムを用いることができる。
【００２３】
次に、基板１０１を薄膜手段１０７により薄膜化する（図２（Ａ））。ここでは、素子群１０２が形成された基板１０１の面と反対側の面（裏面）から基板１０１の薄膜化を行うことによって、基板１０１を薄膜化して基板１０６とする。基板１０１を薄膜化する場合には、後の工程（化学処理によるエッチング）での処理時間を短縮するためできるだけ薄くすることが好ましいが、基板１０１が薄くなるにつれて素子形成層１１０に応力が加わり破損しやすくなる。そのため、基板１０６の厚さが５μｍ〜５０μｍ、好ましくは５μｍ〜２０μｍ、より好ましくは５μｍ〜１０μｍとする。
【００２４】
薄膜手段１０７としては、物理的手段又は物理的手段と化学的手段を併用した方法を用いることができ、例えば、研削処理、研磨処理等を用いることができる。研削処理は、砥石の粒子を用いて被処理物の表面（ここでは、基板１０１の裏面）を削り取り平滑にする。研磨処理は、研磨布紙や研磨砥粒等の研磨材を用いて被処理物の表面を塑性的平滑作用または摩擦的みがき作用によって平滑にする。研削処理、研磨処理を行う場合に純水や研磨溶液等を用いることができる。また、研磨処理としては、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）を用いてもよい。
【００２５】
本実施の形態では、基板１０１の裏面に研削処理を行い、その後さらに基板１０１の裏面に研磨処理を行うことによって基板１０１を薄膜化し、基板１０６とする。なお、研削処理、研磨処理の一方のみを行っても良い。基板１０１に研削処理、研磨処理の一方または両方を行う場合にはできるだけ基板１０１を薄くすることが好ましいが、基板１０１が薄くなるにつれて素子形成層１１０に応力が生じやすくなり、クラック等により破損する恐れがでてくる。
【００２６】
一般に、図４に示すように、開口部１０４を設けずに素子群１０２の上方に絶縁膜１０３およびフィルム１０５を形成して基板１０１に研削処理や研磨処理を行う場合（図４（Ａ））、素子形成層１１０に応力が生じた場合には素子群１０２や絶縁膜１０３にクラック１１１が生じる（図４（Ｂ））。
【００２７】
一方、本実施の形態で示す作製方法では、基板１０１に研削処理や研磨処理を行う前の段階で複数の素子群１０２の間（ここでは隣り合う素子群１０２の間）に開口部１０４を形成し、当該開口部にフィルム１０５を設けた構造となっている。そのため、研削処理や研磨処理により素子形成層１１０に応力が発生した場合に素子群１０２や絶縁膜１０３に加わる応力が分散され素子群１０２にクラックが生じにくくなるという利点がある。また、応力が生じた場合に、開口部１０４に設けられたフィルム１０５に選択的に応力が加われば効果的に素子群１０２の破損を抑制することができる。そのため、素子群１０２を覆う絶縁膜１０３とフィルム１０５の材料を考慮し、例えば、フィルム１０５を素子群１０２や絶縁膜１０３に比較して曲がりやすい物質で形成することが好ましい。
【００２８】
フィルム１０５に用いる物質としては、素子群１０２や絶縁膜１０３と比較して曲がりやすい性質を有する物質であればよく、例えば、弾性を示す物質や塑性を有する物質を用いることができる。なお、フィルム１０５として、弾性を示す物質を用いる場合には、フィルム１０５に用いる物質の弾性率（応力／ひずみの比）を絶縁膜１０３に用いる物質の弾性率より低くなるように設ける。また、フィルム１０５として塑性を有する物質を用いる場合には、絶縁膜１０３に用いる物質より塑性を有するように設ける。なお、ここでいう弾性とは、外力によって形や体積に変化を生じた物体が、力を取り去ると再びもとの状態に回復する性質をいう。また、ここでいう塑性とは、外力によって変形しやすく、力を取り去ってもひずみが残る性質をいう。
【００２９】
また、絶縁膜１０３やフィルム１０５としてガラス転移温度を有する高分子等の有機化合物を用いる場合には、フィルム１０５に用いる物質のガラス転移点を絶縁膜１０３に用いる物質のガラス転移より低くするように設ける。ガラス転移点が低い物質は、ガラス転移点が高い物質と比較して粘弾性が高くなるため、ガラス転移点が低い物質とガラス転移点が高い物質とを設けた場合、応力が加わった際にガラス転移点が低い物質に選択的に大きいひずみが生じるため、絶縁膜１０３に覆われている素子群１０２の破損を抑制することができる。
【００３０】
次に、薄膜化された基板１０６に化学処理を行うことにより基板１０６を除去する（図２（Ｂ））。化学処理は、薬液を用いて被処理物に化学エッチングを行う。ここでは、薬液１０８に基板１０６および素子形成層１１０を浸すことによって、基板１０６のエッチングを行う。薬液１０８は基板を除去できるものであればよく、例えば、基板１０１としてガラス基板を用いる場合には、薬液１０８として弗化水素酸を含む溶液を用いることが好ましい。なお、フィルム１０５は、薬液１０８と反応しにくい材料を用いることが好ましい。また、基板１０１と素子群１０２の間に薬液１０８と反応しにくい材料で下地膜を形成しておいてもよい。基板１０１としてガラス基板を用い、ガラス基板を弗化水素酸に浸して除去する場合には、下地膜として窒化物で設けることが好ましく、例えば、窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）膜、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）膜等の窒素を有する絶縁膜の単層構造、またはこれらの積層構造で設けることができる。
【００３１】
なお、上記工程において、基板１０１を研削処理および研磨処理により除去してもよいが、基板１０１が薄膜化した状態で研削処理または研磨処理を行う場合、均一に薄膜化するのが難しく、また、素子形成層１１０に応力が生じて破損する確率が高くなる。一方、研削処理および研磨処理を行わずに化学処理を用いて基板１０１を除去してもよいが、この場合、基板１０１の除去に時間を要し処理速度の低下が懸念される。また、素子形成層１１０を長時間薬液に浸しておくことによって、素子形成層に悪影響を及ぼす恐れもある。
【００３２】
そのため、本発明では、基板１０１を除去する際に、一度研削処理、研磨処理等を行い、ある程度基板を薄膜化した後に、化学処理を用いて薄膜化された基板の除去を行う。従って、素子形成層に加わる応力等を抑制し、且つ処理速度の向上を図ることができる。
【００３３】
次に、素子形成層１１０の一方の面（基板１０１が除去された面）にフィルム１０９を形成して、素子形成層１１０に封止処理を行う（図２（Ｃ））。
【００３４】
フィルム１０９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、ポリ塩化ビニルなどからなるフィルム、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルム等を利用することができる。また、フィルムは、加熱処理および加圧処理が行われることにより被処理物に接着されるものであり、加熱処理と加圧処理を行う際には、フィルムの最表面に設けられた接着層か、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、フィルムの表面には接着層が設けられていてもよいし、接着層が設けられていなくてもよい。接着層は、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、エポキシ樹脂系接着剤、樹脂添加剤等の接着剤を含む層に相当する。また、封止後に内部への水分等の侵入を防ぐために封止するフィルムにシリカコートを行うことが好ましく、例えば、接着層とポリエステル等のフィルムとシリカコートを積層させたシート材を利用することができる。
【００３５】
また、接着層としてホットメルト接着剤を用いることができる。ホットメルト接着剤は、水や溶剤を含まず、室温では固体で不揮発性の熱可塑性材料からなり、溶融状態で塗布し冷却することにより物と物を接着する化学物質である。また、接着時間が短く、無公害、安全で衛生的、省エネルギーであり、低コストであるといった利点を有する。ホットメルト接着剤は常温で固体であるため、あらかじめフィルム状、繊維状に加工したもの、またはポリエステル等のベースフィルム上にあらかじめ熱可塑性樹脂を含む接着層を形成してフィルム状にしたものを用いることができる。ここでは、ポリエチレンテレフタレートからなるベースフィルム上にホットメルトフィルムを形成したフィルムを用いる。ホットメルトフィルムは、ベースフィルムよりも軟化点の低い樹脂からなっており、加熱することによってホットメルトフィルムのみが溶融してゴム状になり被接着物と接着し、冷却すると硬化する。ホットメルトフィルムとしては、例えばエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）系、ポリエステル系、ポリアミド系、熱可塑性エラストマー系、ポリオレフィン系等を主成分としたフィルムを用いることができる。
【００３６】
次に、素子形成層１１０およびフィルム１０９を切断して、基板１０１上に設けられた複数の素子群を個々の素子群に分断する（図２（Ｄ））。この際に、絶縁膜１０３が露出せずに、フィルム１０５およびフィルム１０９が露出するように分断することが好ましい。これは、絶縁膜１０３が露出すると絶縁膜１０３に水分や不純物元素が混入し素子群１０２の特性が悪化するためである。
【００３７】
一般に、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、開口部１０４を設けずに素子群１０２の上方に絶縁膜１０３およびフィルム１０５を形成して（図３（Ａ））、基板１０１を除去してフィルム１０９を形成した（図３（Ｂ））後に、基板１０１上に設けられた複数の素子群を個々の素子群に分断した場合（図３（Ｃ））、側面において絶縁膜１０３が露出した構造となってしまう。一方、本実施の形態で示す作製方法を用いて得られた半導体装置は、基板１０１を除去する前の段階で複数の素子群１０２の間に開口部１０４を形成し、当該開口部にフィルム１０５を設けた構造とするため、図２（Ｄ）に示すように個々の素子に分断した場合に素子群１０２および絶縁膜１０３をフィルム１０５およびフィルム１０９で覆った構造とすることができる。より具体的には、絶縁膜１０３とフィルム１０９により素子群１０２が露出せずに覆われており、且つフィルム１０５とフィルム１０９により絶縁膜１０３が露出せずに覆われた構造となっている。その結果、素子群１０２や絶縁膜１０３に水分や不純物元素が混入することを抑制し、半導体装置の信頼性を向上させることができる。
【００３８】
以上の工程により、半導体装置を形成することができる。
【００３９】
（実施の形態２）
本実施の形態では、上記実施の形態とは異なる半導体装置の作製方法に関して図面を参照して説明する。具体的には、薄膜トランジスタ、記憶素子およ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。
【００４０】
まず、基板２０１の一表面に下地となる絶縁膜２０２を形成し、当該絶縁膜２０２上に半導体膜２０３を形成する（図５（Ａ））。なお、絶縁膜２０２および半導体膜２０３は、連続して形成することができる。
【００４１】
基板２０１は、ガラス基板、石英基板、金属基板やステンレス基板の一表面に絶縁膜を形成したもの、本工程の処理温度に耐えうる耐熱性があるプラスチック基板等を用いるとよい。このような基板２０１であれば、その面積や形状に大きな制限はないため、基板２０１として、例えば、１辺が１メートル以上であって、矩形状のものを用いれば、生産性を格段に向上させることができる。また、他にも、Ｓｉ等の半導体基板を用いてもよい。
【００４２】
絶縁膜２０２は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）膜、窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）膜、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）膜等の酸素または窒素を有する絶縁膜の単層構造、またはこれらの積層構造で設けることができる。下地となる絶縁膜が２層構造の場合、例えば、１層目として窒化酸化珪素膜を形成し、２層目として酸化窒化珪素膜を形成するとよい。下地となる絶縁膜が３層構造の場合、１層目として酸化珪素膜を形成し、２層目として窒化酸化珪素膜を形成し、３層目として酸化窒化珪素膜を形成するとよい。または、１層目として酸化窒化珪素膜を形成し、２層目として窒化酸化珪素膜を形成し、３層目として酸化窒化珪素膜を形成するとよい。下地となる絶縁膜は、基板２０１からの不純物の侵入を防止するブロッキング膜として機能する。
【００４３】
半導体膜２０３としては、非晶質（アモルファス）半導体またはセミアモルファス半導体（ＳＡＳ）で形成することができる。また多結晶半導体膜を用いていても良い。ＳＡＳは、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいる。少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎｍの結晶領域を観測することができ、珪素を主成分とする場合にはラマンスペクトルが５２０ｃｍ−１よりも低波数側にシフトしている。Ｘ線回折では珪素結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。未結合手（ダングリングボンド）を終端させるために水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。ＳＡＳは、珪素を含む気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。珪素を含む気体としては、ＳｉＨ４、その他にもＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などを用いることが可能である。またＧｅＦ４を混合させても良い。この珪素を含む気体をＨ２、または、Ｈ２とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅ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もよい。希釈率は２〜１０００倍の範囲とし、圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ、基板加熱温度は３００℃以下とすることができる。膜中の不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とする。ここでは、スパッタ法、ＣＶＤ法等を用いてシリコン（Ｓｉ）を主成分とする材料（例えばＳｉｘＧｅ１−ｘ等）を用いて２５〜２００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）の厚さで非晶質半導体膜を形成する。
【００４４】
次に、非晶質半導体膜２０３をレーザ結晶化法、ＲＴＡ又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法などの結晶化法により結晶化して、結晶質半導体膜を形成する。また、結晶化の方法として、他にも、ＤＣバイアスを印加して熱プラズマを発生することにより、当該熱プラズマを半導体膜に作用させることによって半導体膜の結晶化を行うことも可能である。そして、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、結晶質の半導体膜２０３ａ〜２０３ｆを形成し、当該半導体膜２０３ａ〜２０３ｆを覆うようにゲート絶縁膜２０４を形成する（図５（Ｂ））。
【００４５】
半導体膜２０３ａ〜２０３ｆの作製工程の一例を以下に簡単に説明すると、まず、プラズマＣＶＤ法を用いて、膜厚６６ｎｍの非晶質半導体膜を形成する。次に、結晶化を助長する金属元素であるニッケルを含む溶液を非晶質半導体膜上に保持させた後、非晶質半導体膜に脱水素化の処理（５００℃、１時間）と、熱結晶化の処理（５５０℃、４時間）を行って結晶質半導体膜を形成する。その後、必要に応じてレーザ光を照射し、フォトリソグラフィ法を用いることによって結晶質の半導体膜２０３ａ〜２０３ｆを形成する。
【００４６】
レーザ結晶化法で結晶質半導体膜を形成する場合、連続発振型のレーザビーム（ＣＷレーザビーム）やパルス発振型のレーザビーム（パルスレーザビーム）を用いることができる。ここで用いることができるレーザビームは、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザなどの気体レーザ、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、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザ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。このようなレーザビームの基本波、及びこれらの基本波の第２高調波から第４高調波のレーザビームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ（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。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、Ａｒイオンレーザ、またはＴｉ：サファイアレーザは、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ビームを発振させると、半導体膜がレーザ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。
【００４７】
また、結晶化を助長する金属元素を用いて非晶質半導体膜の結晶化を行うと、低温で短時間の結晶化が可能となるうえ、結晶の方向が揃うという利点がある一方、金属元素が結晶質半導体膜に残存するためにオフ電流が上昇し、特性が安定しないという欠点がある。そこで、結晶質半導体膜上に、ゲッタリングサイトとして機能する非晶質半導体膜を形成するとよい。ゲッタリングサイトとなる非晶質半導体膜には、リンやアルゴンの不純物元素を含有させる必要があるため、好適には、アルゴンを高濃度に含有させることが可能なスパッタ法で形成するとよい。その後、加熱処理（ＲＴＡ法やファーネスアニール炉を用いた熱アニール等）を行って、非晶質半導体膜中に金属元素を拡散させ、続いて、当該金属元素を含む非晶質半導体膜を除去する。そうすると、結晶質半導体膜中の金属元素の含有量を低減又は除去することができる。
【００４８】
ゲート絶縁膜２０４は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、珪素の酸化物又は珪素の窒化物を含む膜を、単層又は積層して形成する。具体的には、酸化珪素を含む膜、酸化窒化珪素を含む膜、窒化酸化珪素を含む膜を、単層又は積層して形成する。
【００４９】
また、ゲート絶縁膜２０４は、半導体膜２０３ａ〜２０３ｆに対し高密度プラズマ処理を行い、表面を酸化又は窒化することで形成しても良い。例えば、Ｈｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスと、酸素、酸化窒素（ＮＯ２）、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、半導体膜の表面を酸化又は窒化することができる。
【００５０】
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の絶縁膜が半導体膜に形成される。この場合の反応は、固相反応であるため、当該絶縁膜と半導体膜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、半導体膜（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、形成される絶縁膜の厚さは理想的には、ばらつきをきわめて小さくすることができる。加えて、結晶性シリコンの結晶粒界でも半導体膜の酸化が強く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、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。
【００５１】
ゲート絶縁膜は、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。
【００５２】
また、半導体膜に対し、連続発振レーザ若しくは１０ＭＨｚ以上の周波数で発振するレーザビームを照射しながら一方向に走査して結晶化させて得られた半導体膜２０３ａ〜２０３ｆ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、上記ゲート絶縁膜を組み合わせることで、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（ＴＦＴ）を得ることができる。
【００５３】
次に、ゲート絶縁膜２０４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の導電膜は、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法等により、２０〜１００ｎｍの厚さで形成する。第２の導電膜は、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法等により、１００〜４００ｎｍの厚さで形成する。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又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成する。または、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料により形成する。第１の導電膜と第２の導電膜の組み合わせの例を挙げると、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、２層構造ではなく、３層構造の場合は、モリブデン膜とアルミニウム膜とモリブデン膜の積層構造を採用するとよい。
【００５４】
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（以下、「ゲート電極２０５」と記す）を形成する。ここでは、ゲート電極２０５は、上述したいずれかの材料を積層して設けた構造となっている。
【００５５】
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、半導体膜２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｅ、２０３ｆに、イオンドープ法又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して、Ｎ型不純物領域２０６を形成する。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良く、例えばリン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）を用いる。
【００５６】
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、半導体膜２０３ａ、２０３ｄ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２０７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。（図５（Ｃ））
【００５７】
次に、ゲート絶縁膜２０４とゲート電極２０５を覆うように、絶縁膜を形成する。絶縁膜は、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法等により、珪素、珪素の酸化物又は珪素の窒化物の無機材料を含む膜や、有機樹脂などの有機材料を含む膜を、単層又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、ゲート電極２０５の側面に接する絶縁膜２０８（サイドウォールともよばれる）を形成する。また、絶縁膜２０８の作製と同時に、ゲート絶縁膜２０４がエッチングされた絶縁膜２１０が形成される。絶縁膜２０８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。
【００５８】
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２０８をマスクとして用いて、半導体膜２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｅ、２０３ｆ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２０９ａ（ＬＤＤ領域ともよぶ）と、第２のＮ型不純物領域２０９ｂとを形成する。第１のＮ型不純物領域２０９ａが含む不純物元素の濃度は、第２のＮ型不純物領域２０９ｂ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２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｅ、２３０ｆと、Ｐ型の薄膜トランジスタ２３０ａ、２３０ｄが完成する（図５（Ｄ））。
【００５９】
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、当該ゲート電極をテーパー状に設けるようにエッチングしたり異方性エッチング等を行って、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、ゲート電極をテーパー状に設けるようにエッチングしたり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。
【００６０】
続いて、薄膜トランジスタ２３０ａ〜２３０ｆを覆うように、絶縁膜を単層又は積層して形成する（図６（Ａ））。薄膜トランジスタ２３０ａ〜２３０ｆを覆う絶縁膜は、ＳＯＧ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、単層又は積層で形成する。例えば、薄膜トランジスタ２３０ａ〜２３０ｆを覆う絶縁膜が３層構造の場合、１層目の絶縁膜２１１として酸化珪素を含む膜を形成し、２層目の絶縁膜２１２として樹脂を含む膜を形成し、３層目の絶縁膜２１３として窒化珪素を含む膜を形成するとよい。
【００６１】
なお、絶縁膜２１１〜２１３を形成する前、または絶縁膜２１１〜２１３のうちの１つまたは複数の薄膜を形成した後に、半導体膜の結晶性の回復や半導体膜に添加された不純物元素の活性化、半導体膜の水素化を目的とした加熱処理を行うとよい。加熱処理には、熱アニール、レーザアニール法又はＲＴＡ法などを適用するとよい。
【００６２】
次に、フォトリソグラフィ法により絶縁膜２１１〜２１３を選択的にエッチングして、半導体膜２０３ａ〜２０３ｆ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、ソースドレイン配線として機能する導電膜２１４を形成する。
【００６３】
導電膜２１４は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジウム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）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。アルミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを含む合金材料に相当する。導電膜２１４は、例えば、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜とバリア膜の積層構造、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜と窒化チタン（ＴｉＮ）膜とバリア膜の積層構造を採用するとよい。なお、バリア膜とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニウムやアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、導電膜２１４を形成する材料として最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。また、還元性の高い元素であるチタンからなるバリア膜を形成すると、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。
【００６４】
次に、導電膜２１４を覆うように、絶縁膜２１５を形成する（図６（Ｂ））。絶縁膜２１５は、ＳＯＧ法、液滴吐出法またはスクリーン印刷法やグラビア印刷法等の印刷法を用いて、無機材料又は有機材料により、単層又は積層で形成する。また、絶縁膜２１５は、好適には、０．７５μｍ〜３μｍの厚さで形成する。
【００６５】
続いて、フォトリソグラフィ法により絶縁膜２１５をエッチングして、薄膜トランジスタ２３０ａ、２３０ｃ、２３０ｄ、２３０ｆにおける導電膜２１４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、導電膜を形成する。導電膜は、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法等を用いて、導電性材料により形成する。次に、導電膜をパターン加工して、導電膜２１６ａ〜２１６ｄを形成する。なお、導電膜２１６ｂ、２１６ｄは、後に形成される記憶素子が含む一対の導電膜のうちの一方の導電膜となる。従って、好適には、導電膜２１６ｂ、２１６ｄは、チタン、又はチタンを主成分とする合金材料若しくは化合物材料により、単層又は積層で形成するとよい。チタンは、抵抗値が低いため、記憶素子のサイズの縮小につながり、高集積化を実現することができる。また、導電膜２１６ａ〜２１６ｄを形成するためのフォトリソグラフィ工程においては、下層の薄膜トランジスタ２３０ａ〜２３０ｆにダメージを与えないために、ウェットエッチング加工を行うとよく、エッチング剤にはフッ化水素（ＨＦ）又はアンモニア過水を用いるとよい。
【００６６】
次に、導電膜２１６ａ〜２１６ｄの端部を覆うように、絶縁膜２１７を形成する。絶縁膜２１７は、ＳＯＧ法、液滴吐出法等を用いて、無機材料又は有機材料により、単層又は積層で形成する。また、絶縁膜２１７は、好適には、０．７５μｍ〜３μｍの厚さで形成する。
【００６７】
次に、導電膜２１６ａ、２１６ｃに接し、アンテナとして機能する導電膜２１８を形成する（図６（Ｃ））。導電膜２１８は、ＣＶＤ法、スパッタリング法、印刷法、液滴吐出法、印刷法等を用いて、導電性材料により形成する。好ましくは、導電膜２１８は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）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。具体的には、導電膜２１８は、スクリーン印刷法により、銀を含むペーストを用いて形成し、その後、５０〜３５０度の加熱処理を行って形成する。なお、加熱処理の際に圧力をかけて加熱すると特性のよいアンテナを得ることができるため好ましい。また、他にも、スパッタリング法によりアルミニウム膜を形成し、当該アルミニウム膜をパターン加工することにより形成する。アルミニウム膜のパターン加工は、ウェットエッチング加工を用いるとよく、ウェットエッチング加工後は２００〜３００度の加熱処理を行うとよい。
【００６８】
次に、導電膜２１６ｂ、２１６ｄに接するように記憶素子として機能する有機化合物層２１９を形成する（図７（Ａ））。記憶素子としては、電気的作用、光学的作用又は熱的作用等により、その性質や状態が変化する材料を用いることができる。例えば、ジュール熱による溶融、絶縁破壊等により、その性質や状態が変化し、下部電極と、上部電極とが短絡（ショート）することができる材料を用いればよい。そのため記憶素子に用いる層（ここでは有機化合物層）の厚さは、５ｎｍから１００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍから６０ｎｍとするとよい。
【００６９】
ここでは、有機化合物層２１９は、液滴吐出法、スピンコート法、蒸着法等により形成する。続いて、有機化合物層２１９に接するように、導電膜２２０を形成する。導電膜２２０は、スパッタ法やスピンコート法、液滴吐出法、蒸着法等により形成する。
【００７０】
以上の工程を経て、導電膜２１６ｂと有機化合物層２１９と導電膜２２０との積層体からなる記憶素子部２３１ａおよび導電膜２１６ｄと有機化合物層２１９と導電膜２２０との積層体からなる記憶素子部２３１ｂが完成する。
【００７１】
なお、上記の作製工程では、有機化合物層２１９の耐熱性が強くないため、アンテナとして機能する導電膜２１８を形成する工程の後に、有機化合物層２１９を形成する工程を行うことを特徴とする。
【００７２】
有機化合物層に用いる有機材料としては、例えば、４、４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：α−ＮＰＤ）や４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：ＴＰＤ）や４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）や４，４’−ビス（Ｎ−（４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）などの芳香族アミン系（即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物、ポリビニルカルバゾール（略称：ＰＶＫ）やフタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）等のフタロシアニン化合物等を用いることができる。これら材料は、正孔輸送性の高い物質である。
【００７３】
また、他にも有機材料として、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）等キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる材料や、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体などの材料も用いることができる。これら材料は、電子輸送性が高い物質である。
【００７４】
さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）等の化合物等を用いることができる。
【００７５】
また、有機化合物層は単層構造であっても、積層構造であってもよい。積層構造の場合、上記材料から選び、積層構造することができる。また上記有機材料と、発光材料とを積層してもよい。発光材料として、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴ）、４−ジシアノメチレン−２−ｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン、ペリフランテン、１，４−ビス［２−（１０−メトキシ）−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−２，５−ジシアノベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、クマリン６、クマリン５４５Ｔ、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、９，９’−ビアントリル、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）や９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）等がある。
【００７６】
また、上記発光材料を分散してなる層を用いてもよい。発光材料を分散してなる層において、母体となる材料としては、９，１０−ジ（２−ナフチル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）等のアントラセン誘導体、４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）等のカルバゾール誘導体、ビス［２−（２’−ヒドロキシフェニル）ピリジナト］亜鉛（略称：Ｚｎｐｐ２）、ビス［２−（２’−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：ＺｎＢＯＸ）などの金属錯体等を用いることができる。また、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）等を用いることができる。
【００７７】
このような有機材料は、熱的作用等によりその性質を変化させるため、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃から３００℃、好ましくは８０℃から１２０℃であるとよい。
【００７８】
また、有機材料や発光材料に金属酸化物を混在させた材料を用いてもよい。なお金属酸化物を混在させた材料とは、上記有機材料又は発光材料と、金属酸化物とが混合した状態、又は積層された状態を含む。具体的には複数の蒸着源を用いた共蒸着法により形成された状態を指す。このような材料を有機無機複合材料と呼ぶことができる。
【００７９】
例えば正孔輸送性の高い物質と、金属酸化物を混在させる場合、当該金属酸化物にはバナジウム酸化物、モリブデン酸化物、ニオブ酸化物、レニウム酸化物、タングステン酸化物、ルテニウム酸化物、チタン酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物を用いると好ましい。
【００８０】
また電子輸送性の高い物質と、金属酸化物を混在させる場合、当該金属酸化物にはリチウム酸化物、カルシウム酸化物、ナトリウム酸化物、カリウム酸化物、マグネシウム酸化物を用いると好ましい。
【００８１】
有機化合物層には、電気的作用、光学的作用又は熱的作用により、その性質が変化する材料を用いればよいため、例えば光を吸収することによって酸を発生する化合物（光酸発生剤）をドープした共役高分子を用いることもできる。共役高分子として、ポリアセチレン類、ポリフェニレンビニレン類、ポリチオフェン類、ポリアニリン類、ポリフェニレンエチニレン類等を用いることができる。また、光酸発生剤としては、アリールスルホニウム塩、アリールヨードニウム塩、ｏ−ニトロベンジルトシレート、アリールスルホン酸ｐ−ニトロベンジルエステル、スルホニルアセトフェノン類、Ｆｅ−アレン錯体ＰＦ６塩等を用いることができる。
【００８２】
なお、ここでは、記憶素子部２３１ａ、２３１ｂとして、有機化合物材料を用いた例を示したが、これに限られない。例えば、結晶状態と非晶質状態の間で可逆的に変化する材料や第１の結晶状態と第２の結晶状態の間で可逆的に変化する材料等の相変化材料を用いることができる。また、非晶質状態から結晶状態にのみ変化する材料を用いることも可能である。
【００８３】
結晶状態と非晶質状態の間で可逆的に変化する材料とは、ゲルマニウム（Ｇｅ）、テルル（Ｔｅ）、アンチモン（Ｓｂ）、硫黄（Ｓ）、酸化テルル（ＴｅＯｘ）、スズ（Ｓｎ）、金（Ａｕ）、ガリウム（Ｇａ）、セレン（Ｓｅ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）、コバルト（Ｃｏ）及び銀（Ａｇ）から選択された複数を有する材料であり、例えば、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂ−Ｓ、Ｔｅ−ＴｅＯ２−Ｇｅ−Ｓｎ、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｎ−Ａｕ、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｎ、Ｓｎ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｓｅ、Ｇａ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ｇａ−Ｓｅ−Ｔｅ−Ｇｅ、Ｉｎ−Ｓｅ、Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｌ−Ｃｏ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料が挙げられる。また、第１の結晶状態と第２の結晶状態の間で可逆的に変化する材料とは、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、インジウム（Ｉｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、セレン（Ｓｅ）及びテルル（Ｔｅ）から選択された複数を有する材料であり、例えば、Ａｇ−Ｚｎ、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ、Ｉｎ−Ｓｂ、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｓｅ、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅが挙げられる。この材料の場合、相変化は２つの異なる結晶状態の間で行われる。また、非晶質状態から結晶状態にのみ変化する材料とは、テルル（Ｔｅ）、酸化テルル（ＴｅＯｘ）、パラジウム（Ｐｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、セレン（Ｓｅ）及びビスマス（Ｂｉ）から選択された複数を有する材料であり、例えば、Ｔｅ−ＴｅＯ２、Ｔｅ−ＴｅＯ２−Ｐｄ、Ｓｂ２Ｓｅ３／Ｂｉ２Ｔｅ３が挙げられる。
【００８４】
次に、記憶素子部２３１ａ、２３１ｂ、アンテナとして機能する導電膜２１８を覆うように、ＳＯＧ法、スピンコート法、液滴吐出法または印刷法等により、保護膜として機能する絶縁膜２２１を形成する。絶縁膜２２１は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）などの炭素を含む膜、窒化珪素を含む膜、窒化酸化珪素を含む膜、有機材料により形成し、好ましくはエポキシ樹脂により形成する。
【００８５】
次に、上記実施の形態で示したように、薄膜トランジスタ２３０ａ〜２３０ｆ、アンテナとして機能する導電膜２１８、記憶素子部２３１ａおよび２３１ｂ等を有する素子形成層２３３に選択的に開口部を形成し、当該素子形成層２３３および開口部を充填するようにフィルム２２２を形成する（図７（Ｂ））。
【００８６】
フィルム２２２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、ポリ塩化ビニルなどからなるフィルム、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルム等を利用することができる。また、フィルムは、加熱処理および加圧処理が行われることにより被処理物に接着されるものであり、加熱処理と加圧処理を行う際には、フィルムの最表面に設けられた接着層か、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、フィルムの表面には接着層が設けられていてもよいし、接着層が設けられていなくてもよい。接着層は、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、エポキシ樹脂系接着剤、樹脂添加剤等の接着剤を含む層に相当する。また、封止後に内部への水分等の侵入を防ぐために封止するフィルムにシリカコートを行うことが好ましく、例えば、接着層とポリエステル等のフィルムとシリカコートを積層させたシート材を利用することができる。
【００８７】
次に、基板２０１に研削処理、研磨処理の一方又は両方を行うことにより基板２０１を薄膜化して基板２２４とする（図８（Ａ））。ここでは、基板２０１の素子形成層２３３が形成されていない面（裏面）に研削処理を行い、その後さらに基板２０１の裏面に研磨処理を行うことによって基板２０１を薄膜化し、基板２２４とする。基板２０１に研削処理または研磨処理を行う場合にはできるだけ基板２０１を薄くすることが好ましいが、基板２０１が薄くなるにつれて素子形成層２３３に応力が加わりやすくなるため、基板２２４の厚さが５μｍ〜５０μｍ、好ましくは５μｍ〜２０μｍ、より好ましくは５μｍ〜１０μｍとする。
【００８８】
次に、化学処理により、基板２２４を除去する（図８（Ｂ））。化学処理として、薬液を用いて被処理物に化学エッチングを行う。ここでは、薬液に基板２２４および素子形成層２３３を浸すことによって、基板２２４のエッチングを行う。薬液は基板を除去できるものであればよく、例えば、基板２０１としてガラス基板を用いる場合には、薬液として弗化水素酸を含む溶液を用いることが好ましい。なお、フィルム２２２は、薬液と反応しにくい材料を用いることが好ましく、ここでは、エポキシ樹脂を含む絶縁膜で形成する。また、基板２０１が除去された後に、絶縁膜２０２が直接薬液に触れるため、絶縁膜２０２として薬液に耐性のある材料を用いることが好ましく、例えば、絶縁膜２０２を２層構造で設け、１層目として窒化酸化珪素膜を形成し、２層目として酸化窒化珪素膜を形成するとよい。
【００８９】
次に、素子形成層２３３の面にフィルム２２５を設けることによって封止処理を行う（図９（Ａ））。封止処理は、図１６に示すように、素子形成層２３３の一方の面（基板２０１が除去された面）に、フィルム２２５を設け、ローラー２４３を用いてフィルム２２５を素子形成層２３３に接着させる。
【００９０】
封止に用いるフィルム２２５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、ポリ塩化ビニルなどからなるフィルム、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルム等を利用することができる。また、フィルムは、加熱処理および加圧処理が行われることにより被処理物に接着されるものであり、加熱処理と加圧処理を行う際には、フィルムの最表面に設けられた接着層か、又は最外層に設けられた層（接着層ではない）を加熱処理によって溶かし、加圧により接着する。また、フィルム２２５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、封止後に内部への水分等の侵入を防ぐために封止するシート材にシリカコートを行うことが好ましく、例えば、接着層とポリエステル等のフィルムとシリカコートを積層させたシート材を利用することができる。
【００９１】
例えば、フィルム２２５として、ポリエチレンテレフタレート等のベースフィルム上に熱可塑性樹脂等を含むホットメルト接着剤を設けたフィルムを用いることができる。ホットメルト接着剤は、常温で個体であるが熱を加えることにより溶解するため、素子形成層２３３の表面にホットメルト接着剤を有するフィルムを設け、その後ローラー２４３で加熱処理および加圧処理を行うことによって、素子形成層２３３の封止を行うことができる。なお、ローラー２４３で加熱処理を行う場合には十分にホットメルト接着剤が溶解する温度で行う必要がある。そのため、ステージ２４１にアルミ等の金属を用いる場合には、ローラー２４３で発生した熱がステージ２４１に奪われ十分にホットメルト接着剤が溶解しない恐れがある。そのため、ステージ２４１と被処理物との間にシリコンゴム２４２等の断熱材料を設けることが好ましい。
【００９２】
また、フィルム２２２、フィルム２２５として、静電気等を防止する帯電防止対策を施したフィルム（以下、帯電防止フィルムと記す）を用いることもできる。帯電防止フィルムとしては、帯電防止可能な材料を樹脂中に分散させたフィルム、及び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設けられたフィルムは、片面に帯電防止可能な材料を設け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設けたフィルムであってもよい。さらに、片面に帯電防止可能な材料が設けられたフィルムは、帯電防止可能な材料が設けられた面をフィルムの内側になるように層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。なお、帯電防止可能な材料はフィルムの全面、あるいは一部に設けてあればよい。ここでの帯電防止可能な材料としては、金属、インジウムと錫の酸化物（ＩＴＯ）、両性界面活性剤や陽イオン性界面活性剤や非イオン性界面活性剤等の界面活性剤用いることができる。また、他にも帯電防止材料として、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等を用いることができる。これらの材料をフィルムに貼り付けたり、練り込んだり、塗布したりすることによって帯電防止フィルムとすることができる。帯電防止フィルムで封止を行うことによって、商品として取り扱う際に、外部からの静電気等によって半導体素子に悪影響が及ぶことを抑制することができる。
【００９３】
なお、フィルム２２５で素子形成層２３３の封止処理を行った後に、必要であればフィルム２２２を覆うように封止を行ってもよい。
【００９４】
次に、素子形成層２３３、フィルム２２２およびフィルム２２５を切断して、個々の素子に分断する（図９（Ｂ））。なお、この際に、素子形成層２３３が露出せずに、フィルム２２２およびフィルム２２５が露出するように分断することが好ましい。このように、素子形成層２３３をフィルム２２２およびフィルム２２５で完全に覆うことによって、外部から不純物元素や水分が薄膜トランジスタ等の半導体素子に混入することを抑制し、信頼性の高い半導体装置を得ることができる。
【００９５】
なお、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、本実施の形態でも組み合わせて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も上記実施の形態でも組み合わせて利用することができる。
【００９６】
（実施の形態３）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した作製方法を用いて得られた半導体装置の使用形態の一例について説明する。具体的には、非接触でデータのやりとりが可能である半導体装置の適用例に関して図面を参照して以下に説明する。非接触でデータのやりとりが可能である半導体装置は利用の形態によっては、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ、ＩＤタグ、ＩＣタグ、ＩＣチップ、ＲＦタグ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、無線タグ、電子タグまたは無線チップともよばれる。
【００９７】
半導体装置８０は、非接触でデータを交信する機能を有し、高周波回路８１、電源回路８２、リセット回路８３、クロック発生回路８４、データ復調回路８５、データ変調回路８６、他の回路の制御を行う制御回路８７、記憶回路８８およびアンテナ８９を有している（図１０（Ａ））。高周波回路８１はアンテナ８９より信号を受信して、データ変調回路８６より受信した信号をアンテナ８９から出力する回路であり、電源回路８２は受信信号から電源電位を生成する回路であり、リセット回路８３はリセット信号を生成する回路であり、クロック発生回路８４はアンテナ８９から入力された受信信号を基に各種クロック信号を生成する回路であり、データ復調回路８５は受信信号を復調して制御回路８７に出力する回路であり、データ変調回路８６は制御回路８７から受信した信号を変調する回路である。また、制御回路８７としては、例えばコード抽出回路９１、コード判定回路９２、ＣＲＣ判定回路９３および出力ユニット回路９４が設けられている。なお、コード抽出回路９１は制御回路８７に送られてきた命令に含まれる複数のコードをそれぞれ抽出する回路であり、コード判定回路９２は抽出されたコードとリファレンスに相当するコードとを比較して命令の内容を判定する回路であり、ＣＲＣ回路は判定されたコードに基づいて送信エラー等の有無を検出する回路である。
【００９８】
また、記憶回路としては１つに限定されず、複数設けてもよく、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＲＯＭまたはＦｅＲＡＭ等や上記実施の形態で示した有機化合物層を記憶素子部に用いたものを用いることができる。
【００９９】
次に、本発明の非接触でデータの交信が可能な半導体装置の動作の一例について説明する。まず、アンテナ８９により無線信号が受信される。無線信号は高周波回路８１を介して電源回路８２に送られ、高電源電位（以下、ＶＤＤと記す）が生成される。ＶＤＤは半導体装置８０が有する各回路に供給される。また、高周波回路８１を介してデータ復調回路８５に送られた信号は復調される（以下、復調信号）。さらに、高周波回路８１を介してリセット回路８３およびクロック発生回路８４を通った信号及び復調信号は制御回路８７に送られる。制御回路８７に送られた信号は、コード抽出回路９１、コード判定回路９２およびＣＲＣ判定回路９３等によって解析される。そして、解析された信号にしたがって、記憶回路８８内に記憶されている半導体装置の情報が出力される。出力された半導体装置の情報は出力ユニット回路９４を通って符号化される。さらに、符号化された半導体装置８０の情報はデータ変調回路８６を通って、アンテナ８９により無線信号に載せて送信される。なお、半導体装置８０を構成する複数の回路においては、低電源電位（以下、ＶＳＳ）は共通であり、ＶＳＳはＧＮＤとすることができる。
【０１００】
このように、リーダ／ライタから半導体装置８０に信号を送り、当該半導体装置８０から送られてきた信号をリーダ／ライタで受信することによって、半導体装置のデータを読み取ることが可能となる。
【０１０１】
また、半導体装置８０は、各回路への電源電圧の供給を電源（バッテリー）を搭載せず電磁波により行うタイプとしてもよいし、電源（バッテリー）を搭載して電磁波と電源（バッテリー）により各回路に電源電圧を供給するタイプとしてもよい。
【０１０２】
上記実施の形態で示した構成を用いることによって、折り曲げることが可能な半導体装置を作製することが可能となるため、曲面を有する物体に貼り付けて設けることが可能となる。
【０１０３】
次に、可撓性を有し、非接触でデータのやりとりが可能な半導体装置の使用形態の一例について説明する。表示部３２１０を含む携帯端末の側面には、リーダ／ライタ３２００が設けられ、品物３２２０の側面には半導体装置３２３０が設けられる（図１０（Ｂ））。品物３２２０が含む半導体装置３２３０にリーダ／ライタ３２００をかざすと、表示部３２１０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３２６０をベルトコンベアにより搬送する際に、リーダ／ライタ３２４０と、商品３２６０に設けられた半導体装置３２５０を用いて、該商品３２６０の検品を行うことができる（図１０（Ｃ））。このように、システムに半導体装置を活用することで、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。また、上記実施の形態で示したように、曲面を有する物体に貼り付けた場合であっても、半導体装置に含まれるトランジスタ等の損傷を防止し、信頼性の高い半導体装置を提供することが可能となる。
【０１０４】
また、上述した非接触データのやりとりが可能である半導体装置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設ければよい。
【０１０５】
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（例えば、スパイラルアンテナ）に形成する。
【０１０６】
また、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層の長さ等の形状を適宜設定すればよく、例えば、アンテナとして機能する導電膜を線状（例えば、ダイポールアンテナ（図１２（Ａ）））、平坦な形状（例えば、パッチアンテナ（図１２（Ｂ）））またはリボン型の形状（図１２（Ｃ）、（Ｄ））等に形成することができる。また、アンテナとして機能する導電膜の形状は線状に限られず、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設けてもよい。
【０１０７】
アンテナとして機能する導電膜は、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、ディスペンサ法、メッキ法等を用いて、導電性材料により形成する。導電性材料は、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で、単層構造又は積層構造で形成する。
【０１０８】
例えば、スクリーン印刷法を用いてアンテナとして機能する導電膜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）およびチタン（Ｔｉ）等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、導電膜の形成にあたり、導電性の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、導電性の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℃の温度範囲で焼成することにより硬化させて導電膜を得ることができる。また、はんだや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。はんだや鉛フリーはんだは、低コストであるといった利点を有している。
【０１０９】
また、上述した材料以外にも、セラミックやフェライト等をアンテナに適用してもよいし、他にもマイクロ波帯において誘電率および透磁率が負となる材料（メタマテリアル）をアンテナに適用することも可能である。
【０１１０】
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、アンテナを備えた半導体装置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、当該渦電流により発生する反磁界によって、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透磁率を備えた材料を設けることにより金属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。
【０１１１】
また、アンテナを設ける場合には、１枚の基板上にトランジスタ等の半導体素子とアンテナとして機能する導電膜を直接作り込んで設けてもよいし、半導体素子とアンテナとして機能する導電膜を別々の基板上に設けた後に、電気的に接続するように貼り合わせることによって設けてもよい。
【０１１２】
なお、上述した以外にも可撓性を有する半導体装置の用途は広範にわたり、非接触で対象物の履歴等の情報を明確にし、生産・管理等に役立てる商品であればどのようなものにも適用することができる。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。これらの例に関して図１１を用いて説明する。
【０１１３】
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１１（Ａ））。証書類とは、運転免許証、住民票等を指す（図１１（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１１（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１１（Ｄ））。書籍類とは、書物、本等を指す（図１１（Ｅ））。記録媒体とは、ＤＶＤソフト、ビデオテープ等を指す（図１１（Ｆ））。乗物類とは、自転車等の車両、船舶等を指す（図１１（Ｇ））。身の回り品とは、鞄、眼鏡等を指す（図１１（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。
【０１１４】
紙幣、硬貨、有価証券類、証書類、無記名債券類等に半導体装置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、電子機器等に半導体装置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、薬品類等に半導体装置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。半導体装置の設け方としては、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。可撓性を有する半導体装置を用いることによって、紙等に設けた場合であっても、上記実施の形態で示した構造を有する半導体装置を用いて半導体装置を設けることにより、当該半導体装置に含まれる素子の破損等を防止することができる。
【０１１５】
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、電子機器等に半導体装置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。また乗物類に半導体装置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、家畜等の生き物にセンサーを備えた半導体装置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はもちろん現在の体温等の健康状態を容易に管理することが可能となる。
【０１１６】
なお、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、本実施の形態でも組み合わせて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も上記実施の形態でも組み合わせて利用することができる。
【０１１７】
（実施の形態４）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した作製方法を用いて得られた半導体装置の使用形態の一例について説明する。具体的には、表示手段を有する半導体装置に関して図面を参照して説明する。
【０１１８】
まず、表示手段として、画素部に発光素子を設けた場合に関して図１３を参照して説明する。なお、図１３（Ａ）は本発明の半導体装置の一例を示す上面図を示しており、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）をａ−ｂ間とｃ−ｄ間で切断した断面図を示している。
【０１１９】
図１３（Ａ）に示すように、本実施の形態で示す半導体装置は、フィルム２２５（フィルム状の基板）上に設けられた走査線駆動回路５０２、信号線駆動回路５０３および画素部５０４等を有している。また、画素部５０４をフィルム２２５と共に挟むようにフィルム２２２（フィルム状の基板）が設けられている。走査線駆動回路５０２、信号線駆動回路５０３および画素部５０４には、フィルム２２５上に上記実施の形態で示したいずれかの構造を有する薄膜トランジスタが設けられている。
【０１２０】
走査線駆動回路５０２および信号線駆動回路５０３は、外部入力端子となるＦＰＣ５０７からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。また、ここではＦＰＣ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）しか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板が取り付けられていても良い。また、ここでは信号線駆動回路５０３または走査線駆動回路５０２を構成する薄膜トランジスタとして、上記実施の形態で示したように、薄膜トランジスタを積層させた構造とすることができる。薄膜トランジスタを積層させて設けることによって、信号線駆動回路５０３または走査線駆動回路５０２が占有する面積を小さくすることができるため、画素部５０４の面積を広く形成することが可能となる。
【０１２１】
図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）のａ−ｂ間とｃ−ｄ間の断面の模式図を示しており、ここでは、フィルム２２５上に信号線駆動回路５０３と画素部５０４に含まれる薄膜トランジスタが設けられている場合を示している。信号線駆動回路５０３は、上記実施の形態で示したいずれかの構造を有するｎ型の薄膜トランジスタ５１０ａとｐ型の薄膜トランジスタ５１０ｂとを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成されている。
【０１２２】
走査線駆動回路５０２や信号線駆動回路５０３等の駆動回路を形成する薄膜トランジスタは、ＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、フィルム２２５上に走査線駆動回路５０２や信号線駆動回路５０３等の駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、フィルム２２５上ではなく外部に形成することもできる。
【０１２３】
また、画素部５０４は、発光素子５１６と当該発光素子５１６を駆動するための薄膜トランジスタ５１１とを含む複数の画素により形成されている。薄膜トランジスタ５１１は、上記実施の形態で示したいずれかの構造を有する薄膜トランジスタを適用することができる。また、ここでは、薄膜トランジスタ５１１のソースまたはドレイン領域に接続されている導電膜２１４に接続するように第１の電極５１３が設けられ、当該第１の電極５１３の端部を覆うように絶縁膜２１７が形成されている。絶縁膜２１７は、複数の画素において隔壁として機能している。
【０１２４】
絶縁膜２１７として、ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。また、カバレッジを良好なものとするため、絶縁膜２１７は、当該絶縁膜２１７の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるように設ける。例えば、絶縁膜２１７の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁膜２１７の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。絶縁膜２１７としては、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。他にも、絶縁膜２１７としてエポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン等の有機材料やシロキサン樹脂等のシロキサン材料からなる単層または積層構造で設けることができる。また、上記実施の形態で示したように、絶縁膜２１７にプラズマ処理を行い、当該絶縁膜２１７を酸化または窒化することによって、絶縁膜２１７の表面を改質して緻密な膜を得ることも可能である。絶縁膜２１７の表面を改質することによって、当該絶縁膜２１７の強度が向上し開口部等の形成時におけるクラックの発生やエッチング時の膜減り等の物理的ダメージを低減することが可能となる。また、絶縁膜２１７の表面が改質されることによって、当該絶縁膜２１７上に設けられる発光層５１４との密着性等の界面特性が向上する。
【０１２５】
また、図１３に示す半導体装置は、第１の電極５１３上に発光層５１４が形成され、当該発光層５１４上に第２の電極５１５が形成されている。これら第１の電極５１３、発光層５１４および第２の電極５１５の積層構造により発光素子５１６が設けられている。
【０１２６】
第１の電極５１３および第２の電極５１５は、一方を陽極として用い、他方を陰極として用いる。
【０１２７】
陽極として用いる場合には、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ＩＴＯ膜、珪素を含有したインジウム錫酸化物膜、酸化インジウムに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いてスパッタ法により形成した透明導電膜、酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。
【０１２８】
陰極として用いる場合には、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ２、またはＣａ３Ｎ２）を用いることが好ましい。なお、陰極として用いる電極を透光性とする場合には、電極として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化インジウムに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いてスパッタ法により形成した透明導電膜、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いるのが良い。
【０１２９】
ここでは第１の電極５１３を陽極として透光性を有するＩＴＯを用い、フィルム２２５側から光を取り出す構造とする。なお、第２の電極５１５に透光性を有する材料を用いることによりフィルム２２２側から光を取り出す構造としてもいし、第１の電極５１３および第２の電極５１５を透光性を有する材料で設けることによって、フィルム２２５およびフィルム２２２の両側に光を取り出す構造（両面射出）とすることも可能である。
【０１３０】
また、発光層５１４は、低分子系材料、中分子材料（オリゴマー、デンドリマーを含む）、または高分子（ポリマーともいう）材料等による単層または積層構造を、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の方法によって形成することができる。
【０１３１】
なお、画素部を有する半導体装置としては、上述したように画素部に発光素子を用いた構成に限られず、画素部に液晶を用いた半導体装置も含まれる。画素部に液晶を用いた場合の半導体装置を図１４に示す。
【０１３２】
図１４は、液晶を画素部に有する半導体装置の一例を示しており、導電膜２１４および第１の電極５１３を覆うように設けられた配向膜５２１とフィルム２２２側に設けられた配向膜５２３との間に液晶５２２が設けられている。また、第２の電極５２４がフィルム２２２に接するように設けられており、第１の電極５１３と第２の電極５２４間に設けられた液晶に加える電圧を制御して光の透過率を制御することにより像の表示を行う。また、液晶５２２中に第１の電極５１３と第２の電極５２４との間の距離（セルギャップ）を制御するためにスペーサ５２５が設けられている。
【０１３３】
このように、本実施の形態で示す半導体装置の使用形態としては、画素部を発光素子で設けることもできるし、液晶で設けることもできる。
【０１３４】
次に、上記画素部を有する半導体装置の利用形態について図面を参照して説明する。
【０１３５】
上記画素部を有する半導体装置の利用形態として、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話機、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｃ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などの電子機器が挙げられる。それらの具体例を以下に示す。
【０１３６】
図１５（Ａ）はディスプレイであり、本体４１０１、支持台４１０２、表示部４１０３等を含む。表示部４１０３は可撓性を有する基板を用いて形成されており、軽量で薄型のディスプレイを実現できる。また、表示部４１０３を湾曲させることも可能であり、支持台４１０２から取り外して湾曲した壁に沿ってディスプレイを取り付けることも可能である。このように、可撓性を有するディスプレイは、フラットな面はもちろん湾曲した部分にも設けることが可能となるため、様々な用途に用いることができる。本実施の形態で示した可撓性を有する半導体装置を表示部４１０３や回路等に用いることによって、本発明の半導体装置の使用形態の一つである可撓性を有するディスプレイを作製することができる。
【０１３７】
図１５（Ｂ）は巻き取り可能なディスプレイであり、本体４２０１、表示部４２０２等を含む。本体４２０１および表示部４２０２は可撓性を有する基板を用いて形成されているため、ディスプレイを折り畳んだり、巻き取ったりして持ち運ぶことが可能である。そのため、ディスプレイが大型である場合でも折り畳んだり、巻き取ったりして鞄に入れて持ち運ぶことができる。本実施の形態で示した可撓性を有する半導体装置を表示部４２０２や回路等に用いることによって、本発明の半導体装置の使用形態の一つである、軽量、薄型の大型のディスプレイを作製することができる。
【０１３８】
図１５（Ｃ）は、シート型のコンピュータであり、本体４４０１、表示部４４０２、キーボード４４０３、タッチパッド４４０４、外部接続ポート４４０５、電源プラグ４４０６等を含んでいる。表示部４４０２は可撓性を有する基板を用いて形成されており、軽量で薄型のコンピュータを実現できる。また、本体４４０１の部分に収納スペースを設けることによって表示部４４０２を本体に巻き取って収納することが可能である。また、キーボード４４０３も可撓性を有するように設けることによって、表示部４４０２と同様に本体４４０１の収納スペースに巻き取って収納することができ、持ち運びが便利になる。また、使用しない場合にも折り畳むことによって場所をとらずに収納することが可能となる。本実施の形態で示した可撓性を有する半導体装置を表示部４４０２や回路等に用いることによって、本発明の半導体装置の使用形態の一つである、軽量、薄型のコンピュータを作製することができる。
【０１３９】
図１５（Ｄ）は、２０〜８０インチの大型の表示部を有する表示装置であり、本体４３００、操作部であるキーボード４３０１、表示部４３０２、スピーカー４３０３等を含む。また、表示部４３０２は可撓性を有する基板を用いて形成されており、キーボード４３０１を取り外して本体４３００を折り畳んだり巻き取ったりして持ち運ぶことが可能である。また、キーボード４３０１と表示部４３０２との接続は無線で行うことができ、例えば、湾曲した壁に沿って本体４３００を取り付けながらキーボード４３０１で無線によって操作することができる。この場合表示部４３０２を本実施の形態で示した可撓性を有する半導体装置を表示部４３０２や回路等に用いることによって、本発明の半導体装置の使用形態の一つである、軽量、薄型の大型表示装置を作製することができる。
【０１４０】
図１５（Ｅ）は電子ブックであり、本体４５０１、表示部４５０２、操作キー４５０３等を含む。またモデムが本体４５０１に内蔵されていても良い。表示部４５０２は可撓性基板を用いて形成されており、折り曲げたり巻き取ったりすることができる。そのため、電子ブックの持ち運びも場所をとらずに行うことができる。さらに、表示部４５０２は文字等の静止画像はもちろん動画も表示することが可能となっている。本実施の形態で示した可撓性を有する半導体装置を表示部４５０２や回路等に用いることによって、本発明の半導体装置の使用形態の一つである、軽量、薄型の電子ブックを作製することができる。
【０１４１】
図１５（Ｆ）はＩＣカードであり、本体４６０１、表示部４６０２、接続端子４６０３等を含む。表示部４６０２は可撓性基板を用いて軽量、薄型のシート状になっているため、カードの表面に張り付けて形成することができる。また、ＩＣカードを非接触でデータの受信が行える場合に外部から取得した情報を表示部４６０２に表示することが可能となっている。本実施の形態で示した可撓性を有する半導体装置を表示部４６０２や回路等に用いることによって、本発明の半導体装置の使用形態の一つである、軽量、薄型のＩＣカードを作製することができる。
【０１４２】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器や情報表示手段に用いることが可能である。なお、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、本実施の形態でも組み合わせて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も上記実施の形態でも組み合わせて利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図２】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図３】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図４】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図５】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図６】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図７】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図８】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図９】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図１０】本発明の半導体装置の使用形態の一例を示す図。
【図１１】本発明の半導体装置の使用形態の一例を示す図。
【図１２】本発明の半導体装置の使用形態の一例を示す図。
【図１３】本発明の半導体装置の使用形態の一例を示す図。
【図１４】本発明の半導体装置の使用形態の一例を示す図。
【図１５】本発明の半導体装置の使用形態の一例を示す図。
【図１６】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【符号の説明】
【０１４４】
１０１ 基板
１０２ 素子群
１０３ 絶縁膜
１０４ 開口部
１０５ フィルム
１０６ 基板
１０７ 薄膜手段
１０８ 薬液
１０９ フィルム
１１０ 素子形成層
１１１ クラック
２０１ 基板
２０２ 絶縁膜
２０３ 半導体膜
２０３ａ 半導体膜
２０３ｂ 半導体膜
２０３ｃ 半導体膜
２０３ｄ 半導体膜
２０３ｅ 半導体膜
２０３ｆ 半導体膜
２０４ ゲート絶縁膜
２０５ ゲート電極
２０６ Ｎ型不純物領域
２０７ Ｐ型不純物領域
２０８ 絶縁膜
２０９ａ 第１のＮ型不純物領域
２０９ｂ 第２のＮ型不純物領域
２１０ 絶縁膜
２１１ 絶縁膜
２１２ 絶縁膜
２１３ 絶縁膜
２１４ 導電膜
２１５ 絶縁膜
２１６ａ 導電膜
２１６ｂ 導電膜
２１６ｃ 導電膜
２１６ｄ 導電膜
２１７ 絶縁膜
２１８ 導電膜
２１９ 有機化合物層
２２０ 導電膜
２２１ 絶縁膜
２２２ フィルム
２２４ 基板
２２５ フィルム
２３０ａ 薄膜トランジスタ
２３０ｂ 薄膜トランジスタ
２３０ｃ 薄膜トランジスタ
２３０ｄ 薄膜トランジスタ
２３０ｅ 薄膜トランジスタ
２３０ｆ 薄膜トランジスタ
２３１ａ 記憶素子部
２３１ｂ 記憶素子部
２３３ 素子形成層
２４１ ステージ
２４３ ローラー
８０ 半導体装置
８１ 高周波回路
８２ 電源回路
８３ リセット回路
８４ クロック発生回路
８５ データ復調回路
８６ データ変調回路
８７ 制御回路
８８ 記憶回路
８９ アンテナ
９１ コード抽出回路
９２ コード判定回路
９３ ＣＲＣ判定回路
９４ 出力ユニット回路
３２１０ 表示部
３２００ リーダ／ライタ
３２２０ 品物
３２３０ 半導体装置
３２５０ 半導体装置
３２６０ 商品
５０２ 走査線駆動回路
５０３ 信号線駆動回路
５０４ 画素部
５１０ａ 薄膜トランジスタ
５１０ｂ 薄膜トランジスタ
５１１ 薄膜トランジスタ
５１３ 第１の電極
５１４ 発光層
５１５ 第２の電極
５１６ 発光素子
５２１ 配向膜
５２２ 液晶
５２３ 配向膜
５２４ 第２の電極
５２５ スペーサ
４１０１ 本体
４１０２ 支持台
４１０３ 表示部
４２０１ 本体
４２０２ 表示部
４４０１ 本体
４４０２ 表示部
４４０３ キーボード
４４０４ タッチパッド
４４０５ 外部接続ポート
４４０６ 電源プラグ
４３００ 本体
４３０１ キーボード
４３０２ 表示部
４３０３ スピーカー
４５０１ 本体
４５０２ 表示部
４５０３ 操作キー
４６０１ 本体
４６０２ 表示部
４６０３ 接続端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の作製方法に関し、特に支持基板上にトランジスタ等の半導体素子を形成した後に当該支持基板を除去する半導体装置の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガラス等の剛性を有する基板上に半導体素子を形成することによって、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイなどのディスプレイ、及びフォトセンサー、太陽電池などの光電変換素子等の用途としての半導体装置等の開発が盛んに行われている。また、他にも、非接触でデータを送受信する半導体装置（ＲＦＩＤタグ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ、ＩＤタグ、ＩＣタグ、ＩＣチップ、無線タグ、電子タグ、無線チップともよばれる）の開発が盛んに進められている。また、最近では、フィルム状のディスプレイや紙に漉き込んだ半導体装置等のフレキシブルなデバイスが求められており、半導体装置の薄膜化が重要な鍵を握っている。
【０００３】
半導体装置の薄膜化を実現するために、例えば、あらかじめ薄膜化した基板を用いる方法があるが、この場合、基板の反り等の問題や、素子を扱う際に、応力の反り、ハンドリングの困難性、リソグラフィーや印刷工程における位置ずれ等の問題が生じる。そのため、一般的に、基板に半導体素子を作製した後に当該基板を薄膜化または除去する方法が用いられている。
【０００４】
例えば、基板の薄膜化または除去する方法として、研削処理や研磨処理、または化学反応によるウェットエッチングで支持基板（ガラス基板）を除去する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−８７８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、半導体素子が形成された基板を研削処理または研磨処理によって除去する場合、装置の精度と研磨の面内均一性の限界により薄膜化の限界があり、全面を厚さ５０μｍ以下にすることは難しく、基板を除去することは困難であった。また、基板に研削処理および研磨処理を行った場合、当該基板上に設けられた半導体素子に応力が加わることにより半導体素子が破損する恐れがある。これは、基板が薄くなればなるほど、半導体素子へ加わる応力が顕著となるため、研削処理または研磨処理によって基板を除去することは困難であった。
【０００６】
また、半導体素子が形成された基板を化学処理により除去する場合、歩留まり高く均一に基板のみを除去することは非常に難しく、処理に非常に時間がかかるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記問題を鑑み、支持基板上に半導体素子を設けた後に当該支持基板の薄膜化または除去を行う場合であっても、半導体素子の損傷を防ぎ且つ処理速度を向上させた半導体装置の作製方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の半導体装置の作製方法は、基板の一方の面上に複数の素子群を形成し、複数の素子群を覆うように絶縁膜を形成し、複数の素子群において隣り合う２つの素子群間の領域に位置する絶縁膜に選択的に開口部を形成して基板を露出させ、絶縁膜および開口部を覆うように第１のフィルムを形成し、基板を除去して素子群を露出させ、露出した素子群の表面を覆うように第２のフィルムを形成し、絶縁膜が露出しないように複数の素子群の間を切断することを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の半導体装置の他の作製方法は、基板の一方の面上に下地膜を形成し、下地膜上に複数の素子群を形成し、複数の素子群を覆うように絶縁膜を形成し、複数の素子群において隣り合う２つの素子群間の領域に位置する絶縁膜に選択的に開口部を形成して基板または下地膜を露出させ、絶縁膜および開口部を覆うように第１のフィルムを形成し、基板を除去して下地膜を露出させ、露出した下地膜の表面を覆うように第２のフィルムを形成し、絶縁膜が露出しないように複数の素子群の間を切断することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の半導体装置の他の作製方法は、上記構成において、基板の除去を、基板の他方の面から当該基板を薄膜化した後に、薄膜化した基板を化学反応を用いた化学処理（化学反応処理（以下、単に「化学処理」とも記す））により除去することを特徴としている。なお、基板の薄膜化は、物理的手段又は物理的手段と化学的手段を併用した方法を用いることができ、例えば、研削処理、研磨処理の一方または両方を用いることができる。化学処理は、例えば、薄膜化した基板を薬液に浸すことによって、当該薄膜化した基板に化学反応を起こさせることにより行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、半導体素子が形成された基板の除去を行う場合であっても、当該半導体素子にダメージを与えることを防ぐことができる。その結果、半導体装置の処理速度を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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説明を省略する場合がある。
【００１３】
（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例に関して図面を参照して説明する。
【００１４】
まず、基板１０１上に素子群１０２を形成する（図１（Ａ））。本実施の形態では、基板１０１上に半導体装置を構成する素子群１０２を複数設ける。素子群１０２を基板１０１上に複数形成することにより、１枚の基板から複数の半導体装置を作製することができるため好ましい。
【００１５】
基板１０１としては、ガラス基板、石英基板、金属基板やステンレス基板の一表面に絶縁膜を形成したもの、本工程の処理温度に耐えうる耐熱性があるプラスチック基板等を用いるとよい。このような基板１０１であれば、その面積や形状に大きな制限はないため、基板１０１として、例えば、１辺が１メートル以上であって、矩形状のものを用いれば、生産性を格段に向上させることができる。また、他にも、Ｓｉ等の半導体基板を用いてもよい。
【００１６】
素子群１０２としては、例えば、トランジスタやダイオード等の半導体素子から構成されている。トランジスタとしては、ガラス等の剛性を有する基板上に形成された半導体膜をチャネルとして利用する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、Ｓｉ等の半導体基板上に当該基板をチャネルとして利用する電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）または有機材料をチャネルとして利用する有機ＴＦＴ等で設けることができる。また、ダイオードとしては、可変容量ダイオード、ショットキーダイオードまたはトンネルダイオード等の各種ダイオードを適用することができる。本発明では、これらのトランジスタやダイオード等を用いることよって、ＣＰＵ、メモリ、マイクロプロセッサまたは温度センサー、湿度センサーまたはバイオセンサー等の各種センサー等のありとあらゆる集積回路を設けることができる。また、素子群１０２は、トランジスタ等の半導体素子に加えてアンテナを有する形態もとりうる。素子群１０２にアンテナを設けた半導体装置は、アンテナで発生した交流の電圧を用いて動作を行い、またアンテナに印加する交流の電圧を変調することによって、非接触で外部機器（リーダ／ライタ）とデータの送受信を行うことが可能となる。なお、アンテナは、トランジスタを有する集積回路とともに形成してもよいし、集積回路とは別個に形成した後に電気的に接続するように設けてもよい。
【００１７】
次に、素子群１０２を覆うように絶縁膜１０３を形成する（図１（Ｂ））。絶縁膜１０３は、複数の素子群１０２の上方及び素子群と素子群の間に設けられ、素子群１０２の保護膜として機能する。
【００１８】
絶縁膜１０３としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）膜、窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）膜、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）膜等の酸素または窒素を有する絶縁膜、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜等の炭素を含む膜や、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキサン材料からなる単層または積層構造で設けることができる。なお、シロキサン材料とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む材料に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。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。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
【００１９】
次に、絶縁膜１０３に選択的に開口部１０４を形成する（図１（Ｃ））。開口部１０４は、複数の素子群１０２の間（ここでは、隣接する素子群１０２同士の間）にレーザ光を照射したり、フォトリソグラフィ法を用いたりすることによって選択的に形成する。なお、開口部１０４は、素子群１０２を避けた部分に形成し、ここでは、素子群と素子群の間にレーザ光を照射することにより線状に形成する。従って、開口部１０４の形成により素子群１０２が露出しないことが好ましい。
【００２０】
次に、絶縁膜１０３および開口部１０４を覆うようにフィルム１０５を形成する（図１（Ｄ））。フィルム１０５を設けることにより、基板１０１から素子群１０２、絶縁膜１０３およびフィルム１０５からなる層（以下、「素子形成層１１０」と記す）を分離した際に、応力により素子形成層１１０が変形することを防ぐことができる。また、ここでは、開口部１０４の一部又は全部を充填するようにフィルム１０５を形成することが好ましい。
【００２１】
フィルム１０５としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなるフィルム、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルム等を利用することができる。また、フィルムは、加熱処理および加圧処理が行われることにより被処理物に接着されるものであり、加熱処理と加圧処理を行う際には、フィルムの最表面に設けられた接着層か、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、フィルムの表面には接着層が設けられていてもよいし、接着層が設けられていなくてもよい。接着層は、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、エポキシ樹脂系接着剤、樹脂添加剤等の接着剤を含む層に相当する。また、封止後に内部への水分等の侵入を防ぐために封止するフィルムにシリカコートを行うことが好ましく、例えば、接着層とポリエステル等のフィルムとシリカコートを積層させたシート材を利用することができる。従って、これらのフィルムの接着層が開口部１０４の一部又は全部を充填するように設けられる。
【００２２】
また、接着層としてホットメルト接着剤を用いることができる。ホットメルト接着剤は、水や溶剤を含まず、室温では固体で不揮発性の熱可塑性材料からなり、溶融状態で塗布し冷却することにより物と物を接着する化学物質である。また、接着時間が短く、無公害、安全で衛生的、省エネルギーであり、低コストであるといった利点を有する。ホットメルト接着剤は常温で固体であるため、あらかじめフィルム状、繊維状に加工したもの、またはポリエステル等のベースフィルム上にあらかじめ熱可塑性樹脂を含む接着層を形成してフィルム状にしたものを用いることができる。ここでは、ポリエチレンテレフタレートからなるベースフィルム上にホットメルトフィルムを形成したフィルムを用いる。ホットメルトフィルムは、ベースフィルムよりも軟化点の低い樹脂からなっており、加熱することによってホットメルトフィルムのみが溶融してゴム状になり被接着物と接着し、冷却すると硬化する。ホットメルトフィルムとしては、例えばエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）系、ポリエステル系、ポリアミド系、熱可塑性エラストマー系、ポリオレフィン系等を主成分としたフィルムを用いることができる。
【００２３】
次に、基板１０１を薄膜手段１０７により薄膜化する（図２（Ａ））。ここでは、素子群１０２が形成された基板１０１の面と反対側の面（裏面）から基板１０１の薄膜化を行うことによって、基板１０１を薄膜化して基板１０６とする。基板１０１を薄膜化する場合には、後の工程（化学処理によるエッチング）での処理時間を短縮するためできるだけ薄くすることが好ましいが、基板１０１が薄くなるにつれて素子形成層１１０に応力が加わり破損しやすくなる。そのため、基板１０６の厚さが５μｍ〜５０μｍ、好ましくは５μｍ〜２０μｍ、より好ましくは５μｍ〜１０μｍとする。
【００２４】
薄膜手段１０７としては、物理的手段又は物理的手段と化学的手段を併用した方法を用いることができ、例えば、研削処理、研磨処理等を用いることができる。研削処理は、砥石の粒子を用いて被処理物の表面（ここでは、基板１０１の裏面）を削り取り平滑にする。研磨処理は、研磨布紙や研磨砥粒等の研磨材を用いて被処理物の表面を塑性的平滑作用または摩擦的みがき作用によって平滑にする。研削処理、研磨処理を行う場合に純水や研磨溶液等を用いることができる。また、研磨処理としては、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）を用いてもよい。
【００２５】
本実施の形態では、基板１０１の裏面に研削処理を行い、その後さらに基板１０１の裏面に研磨処理を行うことによって基板１０１を薄膜化し、基板１０６とする。なお、研削処理、研磨処理の一方のみを行っても良い。基板１０１に研削処理、研磨処理の一方または両方を行う場合にはできるだけ基板１０１を薄くすることが好ましいが、基板１０１が薄くなるにつれて素子形成層１１０に応力が生じやすくなり、クラック等により破損する恐れがでてくる。
【００２６】
一般に、図４に示すように、開口部１０４を設けずに素子群１０２の上方に絶縁膜１０３およびフィルム１０５を形成して基板１０１に研削処理や研磨処理を行う場合（図４（Ａ））、素子形成層１１０に応力が生じた場合には素子群１０２や絶縁膜１０３にクラック１１１が生じる（図４（Ｂ））。
【００２７】
一方、本実施の形態で示す作製方法では、基板１０１に研削処理や研磨処理を行う前の段階で複数の素子群１０２の間（ここでは隣り合う素子群１０２の間）に開口部１０４を形成し、当該開口部にフィルム１０５を設けた構造となっている。そのため、研削処理や研磨処理により素子形成層１１０に応力が発生した場合に素子群１０２や絶縁膜１０３に加わる応力が分散され素子群１０２にクラックが生じにくくなるという利点がある。また、応力が生じた場合に、開口部１０４に設けられたフィルム１０５に選択的に応力が加われば効果的に素子群１０２の破損を抑制することができる。そのため、素子群１０２を覆う絶縁膜１０３とフィルム１０５の材料を考慮し、例えば、フィルム１０５を素子群１０２や絶縁膜１０３に比較して曲がりやすい物質で形成することが好ましい。
【００２８】
フィルム１０５に用いる物質としては、素子群１０２や絶縁膜１０３と比較して曲がりやすい性質を有する物質であればよく、例えば、弾性を示す物質や塑性を有する物質を用いることができる。なお、フィルム１０５として、弾性を示す物質を用いる場合には、フィルム１０５に用いる物質の弾性率（応力／ひずみの比）を絶縁膜１０３に用いる物質の弾性率より低くなるように設ける。また、フィルム１０５として塑性を有する物質を用いる場合には、絶縁膜１０３に用いる物質より塑性を有するように設ける。なお、ここでいう弾性とは、外力によって形や体積に変化を生じた物体が、力を取り去ると再びもとの状態に回復する性質をいう。また、ここでいう塑性とは、外力によって変形しやすく、力を取り去ってもひずみが残る性質をいう。
【００２９】
また、絶縁膜１０３やフィルム１０５としてガラス転移温度を有する高分子等の有機化合物を用いる場合には、フィルム１０５に用いる物質のガラス転移点を絶縁膜１０３に用いる物質のガラス転移より低くするように設ける。ガラス転移点が低い物質は、ガラス転移点が高い物質と比較して粘弾性が高くなるため、ガラス転移点が低い物質とガラス転移点が高い物質とを設けた場合、応力が加わった際にガラス転移点が低い物質に選択的に大きいひずみが生じるため、絶縁膜１０３に覆われている素子群１０２の破損を抑制することができる。
【００３０】
次に、薄膜化された基板１０６に化学処理を行うことにより基板１０６を除去する（図２（Ｂ））。化学処理は、薬液を用いて被処理物に化学エッチングを行う。ここでは、薬液１０８に基板１０６および素子形成層１１０を浸すことによって、基板１０６のエッチングを行う。薬液１０８は基板を除去できるものであればよく、例えば、基板１０１としてガラス基板を用いる場合には、薬液１０８として弗化水素酸を含む溶液を用いることが好ましい。なお、フィルム１０５は、薬液１０８と反応しにくい材料を用いることが好ましい。また、基板１０１と素子群１０２の間に薬液１０８と反応しにくい材料で下地膜を形成しておいてもよい。基板１０１としてガラス基板を用い、ガラス基板を弗化水素酸に浸して除去する場合には、下地膜として窒化物で設けることが好ましく、例えば、窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）膜、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）膜等の窒素を有する絶縁膜の単層構造、またはこれらの積層構造で設けることができる。
【００３１】
なお、上記工程において、基板１０１を研削処理および研磨処理により除去してもよいが、基板１０１が薄膜化した状態で研削処理または研磨処理を行う場合、均一に薄膜化するのが難しく、また、素子形成層１１０に応力が生じて破損する確率が高くなる。一方、研削処理および研磨処理を行わずに化学処理を用いて基板１０１を除去してもよいが、この場合、基板１０１の除去に時間を要し処理速度の低下が懸念される。また、素子形成層１１０を長時間薬液に浸しておくことによって、素子形成層に悪影響を及ぼす恐れもある。
【００３２】
そのため、本発明では、基板１０１を除去する際に、一度研削処理、研磨処理等を行い、ある程度基板を薄膜化した後に、化学処理を用いて薄膜化された基板の除去を行う。従って、素子形成層に加わる応力等を抑制し、且つ処理速度の向上を図ることができる。
【００３３】
次に、素子形成層１１０の一方の面（基板１０１が除去された面）にフィルム１０９を形成して、素子形成層１１０に封止処理を行う（図２（Ｃ））。
【００３４】
フィルム１０９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、ポリ塩化ビニルなどからなるフィルム、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルム等を利用することができる。また、フィルムは、加熱処理および加圧処理が行われることにより被処理物に接着されるものであり、加熱処理と加圧処理を行う際には、フィルムの最表面に設けられた接着層か、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、フィルムの表面には接着層が設けられていてもよいし、接着層が設けられていなくてもよい。接着層は、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、エポキシ樹脂系接着剤、樹脂添加剤等の接着剤を含む層に相当する。また、封止後に内部への水分等の侵入を防ぐために封止するフィルムにシリカコートを行うことが好ましく、例えば、接着層とポリエステル等のフィルムとシリカコートを積層させたシート材を利用することができる。
【００３５】
また、接着層としてホットメルト接着剤を用いることができる。ホットメルト接着剤は、水や溶剤を含まず、室温では固体で不揮発性の熱可塑性材料からなり、溶融状態で塗布し冷却することにより物と物を接着する化学物質である。また、接着時間が短く、無公害、安全で衛生的、省エネルギーであり、低コストであるといった利点を有する。ホットメルト接着剤は常温で固体であるため、あらかじめフィルム状、繊維状に加工したもの、またはポリエステル等のベースフィルム上にあらかじめ熱可塑性樹脂を含む接着層を形成してフィルム状にしたものを用いることができる。ここでは、ポリエチレンテレフタレートからなるベースフィルム上にホットメルトフィルムを形成したフィルムを用いる。ホットメルトフィルムは、ベースフィルムよりも軟化点の低い樹脂からなっており、加熱することによってホットメルトフィルムのみが溶融してゴム状になり被接着物と接着し、冷却すると硬化する。ホットメルトフィルムとしては、例えばエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）系、ポリエステル系、ポリアミド系、熱可塑性エラストマー系、ポリオレフィン系等を主成分としたフィルムを用いることができる。
【００３６】
次に、素子形成層１１０およびフィルム１０９を切断して、基板１０１上に設けられた複数の素子群を個々の素子群に分断する（図２（Ｄ））。この際に、絶縁膜１０３が露出せずに、フィルム１０５およびフィルム１０９が露出するように分断することが好ましい。これは、絶縁膜１０３が露出すると絶縁膜１０３に水分や不純物元素が混入し素子群１０２の特性が悪化するためである。
【００３７】
一般に、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、開口部１０４を設けずに素子群１０２の上方に絶縁膜１０３およびフィルム１０５を形成して（図３（Ａ））、基板１０１を除去してフィルム１０９を形成した（図３（Ｂ））後に、基板１０１上に設けられた複数の素子群を個々の素子群に分断した場合（図３（Ｃ））、側面において絶縁膜１０３が露出した構造となってしまう。一方、本実施の形態で示す作製方法を用いて得られた半導体装置は、基板１０１を除去する前の段階で複数の素子群１０２の間に開口部１０４を形成し、当該開口部にフィルム１０５を設けた構造とするため、図２（Ｄ）に示すように個々の素子に分断した場合に素子群１０２および絶縁膜１０３をフィルム１０５およびフィルム１０９で覆った構造とすることができる。より具体的には、絶縁膜１０３とフィルム１０９により素子群１０２が露出せずに覆われており、且つフィルム１０５とフィルム１０９により絶縁膜１０３が露出せずに覆われた構造となっている。その結果、素子群１０２や絶縁膜１０３に水分や不純物元素が混入することを抑制し、半導体装置の信頼性を向上させることができる。
【００３８】
以上の工程により、半導体装置を形成することができる。
【００３９】
（実施の形態２）
本実施の形態では、上記実施の形態とは異なる半導体装置の作製方法に関して図面を参照して説明する。具体的には、薄膜トランジスタ、記憶素子およ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。
【００４０】
まず、基板２０１の一表面に下地となる絶縁膜２０２を形成し、当該絶縁膜２０２上に半導体膜２０３を形成する（図５（Ａ））。なお、絶縁膜２０２および半導体膜２０３は、連続して形成することができる。
【００４１】
基板２０１は、ガラス基板、石英基板、金属基板やステンレス基板の一表面に絶縁膜を形成したもの、本工程の処理温度に耐えうる耐熱性があるプラスチック基板等を用いるとよい。このような基板２０１であれば、その面積や形状に大きな制限はないため、基板２０１として、例えば、１辺が１メートル以上であって、矩形状のものを用いれば、生産性を格段に向上させることができる。また、他にも、Ｓｉ等の半導体基板を用いてもよい。
【００４２】
絶縁膜２０２は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）膜、窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）膜、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）膜等の酸素または窒素を有する絶縁膜の単層構造、またはこれらの積層構造で設けることができる。下地となる絶縁膜が２層構造の場合、例えば、１層目として窒化酸化珪素膜を形成し、２層目として酸化窒化珪素膜を形成するとよい。下地となる絶縁膜が３層構造の場合、１層目として酸化珪素膜を形成し、２層目として窒化酸化珪素膜を形成し、３層目として酸化窒化珪素膜を形成するとよい。または、１層目として酸化窒化珪素膜を形成し、２層目として窒化酸化珪素膜を形成し、３層目として酸化窒化珪素膜を形成するとよい。下地となる絶縁膜は、基板２０１からの不純物の侵入を防止するブロッキング膜として機能する。
【００４３】
半導体膜２０３としては、非晶質（アモルファス）半導体またはセミアモルファス半導体（ＳＡＳ）で形成することができる。また多結晶半導体膜を用いていても良い。ＳＡＳは、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいる。少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎｍの結晶領域を観測することができ、珪素を主成分とする場合にはラマンスペクトルが５２０ｃｍ−１よりも低波数側にシフトしている。Ｘ線回折では珪素結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。未結合手（ダングリングボンド）を終端させるために水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。ＳＡＳは、珪素を含む気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。珪素を含む気体としては、ＳｉＨ４、その他にもＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などを用いることが可能である。またＧｅＦ４を混合させても良い。この珪素を含む気体をＨ２、または、Ｈ２とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅ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もよい。希釈率は２〜１０００倍の範囲とし、圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ、基板加熱温度は３００℃以下とすることができる。膜中の不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とする。ここでは、スパッタ法、ＣＶＤ法等を用いてシリコン（Ｓｉ）を主成分とする材料（例えばＳｉｘＧｅ１−ｘ等）を用いて２５〜２００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）の厚さで非晶質半導体膜を形成する。
【００４４】
次に、非晶質半導体膜２０３をレーザ結晶化法、ＲＴＡ又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法などの結晶化法により結晶化して、結晶質半導体膜を形成する。また、結晶化の方法として、他にも、ＤＣバイアスを印加して熱プラズマを発生することにより、当該熱プラズマを半導体膜に作用させることによって半導体膜の結晶化を行うことも可能である。そして、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、結晶質の半導体膜２０３ａ〜２０３ｆを形成し、当該半導体膜２０３ａ〜２０３ｆを覆うようにゲート絶縁膜２０４を形成する（図５（Ｂ））。
【００４５】
半導体膜２０３ａ〜２０３ｆの作製工程の一例を以下に簡単に説明すると、まず、プラズマＣＶＤ法を用いて、膜厚６６ｎｍの非晶質半導体膜を形成する。次に、結晶化を助長する金属元素であるニッケルを含む溶液を非晶質半導体膜上に保持させた後、非晶質半導体膜に脱水素化の処理（５００℃、１時間）と、熱結晶化の処理（５５０℃、４時間）を行って結晶質半導体膜を形成する。その後、必要に応じてレーザ光を照射し、フォトリソグラフィ法を用いることによって結晶質の半導体膜２０３ａ〜２０３ｆを形成する。
【００４６】
レーザ結晶化法で結晶質半導体膜を形成する場合、連続発振型のレーザビーム（ＣＷレーザビーム）やパルス発振型のレーザビーム（パルスレーザビーム）を用いることができる。ここで用いることができるレーザビームは、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザなどの気体レーザ、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、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザ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。このようなレーザビームの基本波、及びこれらの基本波の第２高調波から第４高調波のレーザビームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ（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。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、Ａｒイオンレーザ、またはＴｉ：サファイアレーザは、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ビームを発振させると、半導体膜がレーザ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。
【００４７】
また、結晶化を助長する金属元素を用いて非晶質半導体膜の結晶化を行うと、低温で短時間の結晶化が可能となるうえ、結晶の方向が揃うという利点がある一方、金属元素が結晶質半導体膜に残存するためにオフ電流が上昇し、特性が安定しないという欠点がある。そこで、結晶質半導体膜上に、ゲッタリングサイトとして機能する非晶質半導体膜を形成するとよい。ゲッタリングサイトとなる非晶質半導体膜には、リンやアルゴンの不純物元素を含有させる必要があるため、好適には、アルゴンを高濃度に含有させることが可能なスパッタ法で形成するとよい。その後、加熱処理（ＲＴＡ法やファーネスアニール炉を用いた熱アニール等）を行って、非晶質半導体膜中に金属元素を拡散させ、続いて、当該金属元素を含む非晶質半導体膜を除去する。そうすると、結晶質半導体膜中の金属元素の含有量を低減又は除去することができる。
【００４８】
ゲート絶縁膜２０４は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、珪素の酸化物又は珪素の窒化物を含む膜を、単層又は積層して形成する。具体的には、酸化珪素を含む膜、酸化窒化珪素を含む膜、窒化酸化珪素を含む膜を、単層又は積層して形成する。
【００４９】
また、ゲート絶縁膜２０４は、半導体膜２０３ａ〜２０３ｆに対し高密度プラズマ処理を行い、表面を酸化又は窒化することで形成しても良い。例えば、Ｈｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスと、酸素、酸化窒素（ＮＯ２）、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、半導体膜の表面を酸化又は窒化することができる。
【００５０】
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の絶縁膜が半導体膜に形成される。この場合の反応は、固相反応であるため、当該絶縁膜と半導体膜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、半導体膜（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、形成される絶縁膜の厚さは理想的には、ばらつきをきわめて小さくすることができる。加えて、結晶性シリコンの結晶粒界でも半導体膜の酸化が強く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、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。
【００５１】
ゲート絶縁膜は、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。
【００５２】
また、半導体膜に対し、連続発振レーザ若しくは１０ＭＨｚ以上の周波数で発振するレーザビームを照射しながら一方向に走査して結晶化させて得られた半導体膜２０３ａ〜２０３ｆ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、上記ゲート絶縁膜を組み合わせることで、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（ＴＦＴ）を得ることができる。
【００５３】
次に、ゲート絶縁膜２０４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の導電膜は、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法等により、２０〜１００ｎｍの厚さで形成する。第２の導電膜は、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法等により、１００〜４００ｎｍの厚さで形成する。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又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成する。または、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料により形成する。第１の導電膜と第２の導電膜の組み合わせの例を挙げると、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、２層構造ではなく、３層構造の場合は、モリブデン膜とアルミニウム膜とモリブデン膜の積層構造を採用するとよい。
【００５４】
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（以下、「ゲート電極２０５」と記す）を形成する。ここでは、ゲート電極２０５は、上述したいずれかの材料を積層して設けた構造となっている。
【００５５】
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、半導体膜２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｅ、２０３ｆに、イオンドープ法又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して、Ｎ型不純物領域２０６を形成する。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良く、例えばリン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）を用いる。
【００５６】
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、半導体膜２０３ａ、２０３ｄ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２０７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。（図５（Ｃ））
【００５７】
次に、ゲート絶縁膜２０４とゲート電極２０５を覆うように、絶縁膜を形成する。絶縁膜は、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法等により、珪素、珪素の酸化物又は珪素の窒化物の無機材料を含む膜や、有機樹脂などの有機材料を含む膜を、単層又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、ゲート電極２０５の側面に接する絶縁膜２０８（サイドウォールともよばれる）を形成する。また、絶縁膜２０８の作製と同時に、ゲート絶縁膜２０４がエッチングされた絶縁膜２１０が形成される。絶縁膜２０８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。
【００５８】
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２０８をマスクとして用いて、半導体膜２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｅ、２０３ｆ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２０９ａ（ＬＤＤ領域ともよぶ）と、第２のＮ型不純物領域２０９ｂとを形成する。第１のＮ型不純物領域２０９ａが含む不純物元素の濃度は、第２のＮ型不純物領域２０９ｂ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２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｅ、２３０ｆと、Ｐ型の薄膜トランジスタ２３０ａ、２３０ｄが完成する（図５（Ｄ））。
【００５９】
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、当該ゲート電極をテーパー状に設けるようにエッチングしたり異方性エッチング等を行って、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、ゲート電極をテーパー状に設けるようにエッチングしたり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。
【００６０】
続いて、薄膜トランジスタ２３０ａ〜２３０ｆを覆うように、絶縁膜を単層又は積層して形成する（図６（Ａ））。薄膜トランジスタ２３０ａ〜２３０ｆを覆う絶縁膜は、ＳＯＧ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、単層又は積層で形成する。例えば、薄膜トランジスタ２３０ａ〜２３０ｆを覆う絶縁膜が３層構造の場合、１層目の絶縁膜２１１として酸化珪素を含む膜を形成し、２層目の絶縁膜２１２として樹脂を含む膜を形成し、３層目の絶縁膜２１３として窒化珪素を含む膜を形成するとよい。
【００６１】
なお、絶縁膜２１１〜２１３を形成する前、または絶縁膜２１１〜２１３のうちの１つまたは複数の薄膜を形成した後に、半導体膜の結晶性の回復や半導体膜に添加された不純物元素の活性化、半導体膜の水素化を目的とした加熱処理を行うとよい。加熱処理には、熱アニール、レーザアニール法又はＲＴＡ法などを適用するとよい。
【００６２】
次に、フォトリソグラフィ法により絶縁膜２１１〜２１３を選択的にエッチングして、半導体膜２０３ａ〜２０３ｆ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、ソースドレイン配線として機能する導電膜２１４を形成する。
【００６３】
導電膜２１４は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジウム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）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。アルミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを含む合金材料に相当する。導電膜２１４は、例えば、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜とバリア膜の積層構造、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜と窒化チタン（ＴｉＮ）膜とバリア膜の積層構造を採用するとよい。なお、バリア膜とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニウムやアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、導電膜２１４を形成する材料として最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。また、還元性の高い元素であるチタンからなるバリア膜を形成すると、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。
【００６４】
次に、導電膜２１４を覆うように、絶縁膜２１５を形成する（図６（Ｂ））。絶縁膜２１５は、ＳＯＧ法、液滴吐出法またはスクリーン印刷法やグラビア印刷法等の印刷法を用いて、無機材料又は有機材料により、単層又は積層で形成する。また、絶縁膜２１５は、好適には、０．７５μｍ〜３μｍの厚さで形成する。
【００６５】
続いて、フォトリソグラフィ法により絶縁膜２１５をエッチングして、薄膜トランジスタ２３０ａ、２３０ｃ、２３０ｄ、２３０ｆにおける導電膜２１４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、導電膜を形成する。導電膜は、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法等を用いて、導電性材料により形成する。次に、導電膜をパターン加工して、導電膜２１６ａ〜２１６ｄを形成する。なお、導電膜２１６ｂ、２１６ｄは、後に形成される記憶素子が含む一対の導電膜のうちの一方の導電膜となる。従って、好適には、導電膜２１６ｂ、２１６ｄは、チタン、又はチタンを主成分とする合金材料若しくは化合物材料により、単層又は積層で形成するとよい。チタンは、抵抗値が低いため、記憶素子のサイズの縮小につながり、高集積化を実現することができる。また、導電膜２１６ａ〜２１６ｄを形成するためのフォトリソグラフィ工程においては、下層の薄膜トランジスタ２３０ａ〜２３０ｆにダメージを与えないために、ウェットエッチング加工を行うとよく、エッチング剤にはフッ化水素（ＨＦ）又はアンモニア過水を用いるとよい。
【００６６】
次に、導電膜２１６ａ〜２１６ｄの端部を覆うように、絶縁膜２１７を形成する。絶縁膜２１７は、ＳＯＧ法、液滴吐出法等を用いて、無機材料又は有機材料により、単層又は積層で形成する。また、絶縁膜２１７は、好適には、０．７５μｍ〜３μｍの厚さで形成する。
【００６７】
次に、導電膜２１６ａ、２１６ｃに接し、アンテナとして機能する導電膜２１８を形成する（図６（Ｃ））。導電膜２１８は、ＣＶＤ法、スパッタリング法、印刷法、液滴吐出法、印刷法等を用いて、導電性材料により形成する。好ましくは、導電膜２１８は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）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。具体的には、導電膜２１８は、スクリーン印刷法により、銀を含むペーストを用いて形成し、その後、５０〜３５０度の加熱処理を行って形成する。なお、加熱処理の際に圧力をかけて加熱すると特性のよいアンテナを得ることができるため好ましい。また、他にも、スパッタリング法によりアルミニウム膜を形成し、当該アルミニウム膜をパターン加工することにより形成する。アルミニウム膜のパターン加工は、ウェットエッチング加工を用いるとよく、ウェットエッチング加工後は２００〜３００度の加熱処理を行うとよい。
【００６８】
次に、導電膜２１６ｂ、２１６ｄに接するように記憶素子として機能する有機化合物層２１９を形成する（図７（Ａ））。記憶素子としては、電気的作用、光学的作用又は熱的作用等により、その性質や状態が変化する材料を用いることができる。例えば、ジュール熱による溶融、絶縁破壊等により、その性質や状態が変化し、下部電極と、上部電極とが短絡（ショート）することができる材料を用いればよい。そのため記憶素子に用いる層（ここでは有機化合物層）の厚さは、５ｎｍから１００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍから６０ｎｍとするとよい。
【００６９】
ここでは、有機化合物層２１９は、液滴吐出法、スピンコート法、蒸着法等により形成する。続いて、有機化合物層２１９に接するように、導電膜２２０を形成する。導電膜２２０は、スパッタ法やスピンコート法、液滴吐出法、蒸着法等により形成する。
【００７０】
以上の工程を経て、導電膜２１６ｂと有機化合物層２１９と導電膜２２０との積層体からなる記憶素子部２３１ａおよび導電膜２１６ｄと有機化合物層２１９と導電膜２２０との積層体からなる記憶素子部２３１ｂが完成する。
【００７１】
なお、上記の作製工程では、有機化合物層２１９の耐熱性が強くないため、アンテナとして機能する導電膜２１８を形成する工程の後に、有機化合物層２１９を形成する工程を行うことを特徴とする。
【００７２】
有機化合物層に用いる有機材料としては、例えば、４、４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：α−ＮＰＤ）や４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：ＴＰＤ）や４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）や４，４’−ビス（Ｎ−（４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）などの芳香族アミン系（即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物、ポリビニルカルバゾール（略称：ＰＶＫ）やフタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）等のフタロシアニン化合物等を用いることができる。これら材料は、正孔輸送性の高い物質である。
【００７３】
また、他にも有機材料として、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）等キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる材料や、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体などの材料も用いることができる。これら材料は、電子輸送性が高い物質である。
【００７４】
さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）等の化合物等を用いることができる。
【００７５】
また、有機化合物層は単層構造であっても、積層構造であってもよい。積層構造の場合、上記材料から選び、積層構造することができる。また上記有機材料と、発光材料とを積層してもよい。発光材料として、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴ）、４−ジシアノメチレン−２−ｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン、ペリフランテン、１，４−ビス［２−（１０−メトキシ）−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−２，５−ジシアノベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、クマリン６、クマリン５４５Ｔ、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、９，９’−ビアントリル、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）や９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）等がある。
【００７６】
また、上記発光材料を分散してなる層を用いてもよい。発光材料を分散してなる層において、母体となる材料としては、９，１０−ジ（２−ナフチル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）等のアントラセン誘導体、４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）等のカルバゾール誘導体、ビス［２−（２’−ヒドロキシフェニル）ピリジナト］亜鉛（略称：Ｚｎｐｐ２）、ビス［２−（２’−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：ＺｎＢＯＸ）などの金属錯体等を用いることができる。また、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）等を用いることができる。
【００７７】
このような有機材料は、熱的作用等によりその性質を変化させるため、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃から３００℃、好ましくは８０℃から１２０℃であるとよい。
【００７８】
また、有機材料や発光材料に金属酸化物を混在させた材料を用いてもよい。なお金属酸化物を混在させた材料とは、上記有機材料又は発光材料と、金属酸化物とが混合した状態、又は積層された状態を含む。具体的には複数の蒸着源を用いた共蒸着法により形成された状態を指す。このような材料を有機無機複合材料と呼ぶことができる。
【００７９】
例えば正孔輸送性の高い物質と、金属酸化物を混在させる場合、当該金属酸化物にはバナジウム酸化物、モリブデン酸化物、ニオブ酸化物、レニウム酸化物、タングステン酸化物、ルテニウム酸化物、チタン酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物を用いると好ましい。
【００８０】
また電子輸送性の高い物質と、金属酸化物を混在させる場合、当該金属酸化物にはリチウム酸化物、カルシウム酸化物、ナトリウム酸化物、カリウム酸化物、マグネシウム酸化物を用いると好ましい。
【００８１】
有機化合物層には、電気的作用、光学的作用又は熱的作用により、その性質が変化する材料を用いればよいため、例えば光を吸収することによって酸を発生する化合物（光酸発生剤）をドープした共役高分子を用いることもできる。共役高分子として、ポリアセチレン類、ポリフェニレンビニレン類、ポリチオフェン類、ポリアニリン類、ポリフェニレンエチニレン類等を用いることができる。また、光酸発生剤としては、アリールスルホニウム塩、アリールヨードニウム塩、ｏ−ニトロベンジルトシレート、アリールスルホン酸ｐ−ニトロベンジルエステル、スルホニルアセトフェノン類、Ｆｅ−アレン錯体ＰＦ６塩等を用いることができる。
【００８２】
なお、ここでは、記憶素子部２３１ａ、２３１ｂとして、有機化合物材料を用いた例を示したが、これに限られない。例えば、結晶状態と非晶質状態の間で可逆的に変化する材料や第１の結晶状態と第２の結晶状態の間で可逆的に変化する材料等の相変化材料を用いることができる。また、非晶質状態から結晶状態にのみ変化する材料を用いることも可能である。
【００８３】
結晶状態と非晶質状態の間で可逆的に変化する材料とは、ゲルマニウム（Ｇｅ）、テルル（Ｔｅ）、アンチモン（Ｓｂ）、硫黄（Ｓ）、酸化テルル（ＴｅＯｘ）、スズ（Ｓｎ）、金（Ａｕ）、ガリウム（Ｇａ）、セレン（Ｓｅ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）、コバルト（Ｃｏ）及び銀（Ａｇ）から選択された複数を有する材料であり、例えば、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂ−Ｓ、Ｔｅ−ＴｅＯ２−Ｇｅ−Ｓｎ、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｎ−Ａｕ、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｎ、Ｓｎ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｓｅ、Ｇａ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ｇａ−Ｓｅ−Ｔｅ−Ｇｅ、Ｉｎ−Ｓｅ、Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｌ−Ｃｏ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料が挙げられる。また、第１の結晶状態と第２の結晶状態の間で可逆的に変化する材料とは、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、インジウム（Ｉｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、セレン（Ｓｅ）及びテルル（Ｔｅ）から選択された複数を有する材料であり、例えば、Ａｇ−Ｚｎ、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ、Ｉｎ−Ｓｂ、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｓｅ、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅが挙げられる。この材料の場合、相変化は２つの異なる結晶状態の間で行われる。また、非晶質状態から結晶状態にのみ変化する材料とは、テルル（Ｔｅ）、酸化テルル（ＴｅＯｘ）、パラジウム（Ｐｄ）、アンチモン（Ｓｂ）、セレン（Ｓｅ）及びビスマス（Ｂｉ）から選択された複数を有する材料であり、例えば、Ｔｅ−ＴｅＯ２、Ｔｅ−ＴｅＯ２−Ｐｄ、Ｓｂ２Ｓｅ３／Ｂｉ２Ｔｅ３が挙げられる。
【００８４】
次に、記憶素子部２３１ａ、２３１ｂ、アンテナとして機能する導電膜２１８を覆うように、ＳＯＧ法、スピンコート法、液滴吐出法または印刷法等により、保護膜として機能する絶縁膜２２１を形成する。絶縁膜２２１は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）などの炭素を含む膜、窒化珪素を含む膜、窒化酸化珪素を含む膜、有機材料により形成し、好ましくはエポキシ樹脂により形成する。
【００８５】
次に、上記実施の形態で示したように、薄膜トランジスタ２３０ａ〜２３０ｆ、アンテナとして機能する導電膜２１８、記憶素子部２３１ａおよび２３１ｂ等を有する素子形成層２３３に選択的に開口部を形成し、当該素子形成層２３３および開口部を充填するようにフィルム２２２を形成する（図７（Ｂ））。
【００８６】
フィルム２２２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、ポリ塩化ビニルなどからなるフィルム、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルム等を利用することができる。また、フィルムは、加熱処理および加圧処理が行われることにより被処理物に接着されるものであり、加熱処理と加圧処理を行う際には、フィルムの最表面に設けられた接着層か、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、フィルムの表面には接着層が設けられていてもよいし、接着層が設けられていなくてもよい。接着層は、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、エポキシ樹脂系接着剤、樹脂添加剤等の接着剤を含む層に相当する。また、封止後に内部への水分等の侵入を防ぐために封止するフィルムにシリカコートを行うことが好ましく、例えば、接着層とポリエステル等のフィルムとシリカコートを積層させたシート材を利用することができる。
【００８７】
次に、基板２０１に研削処理、研磨処理の一方又は両方を行うことにより基板２０１を薄膜化して基板２２４とする（図８（Ａ））。ここでは、基板２０１の素子形成層２３３が形成されていない面（裏面）に研削処理を行い、その後さらに基板２０１の裏面に研磨処理を行うことによって基板２０１を薄膜化し、基板２２４とする。基板２０１に研削処理または研磨処理を行う場合にはできるだけ基板２０１を薄くすることが好ましいが、基板２０１が薄くなるにつれて素子形成層２３３に応力が加わりやすくなるため、基板２２４の厚さが５μｍ〜５０μｍ、好ましくは５μｍ〜２０μｍ、より好ましくは５μｍ〜１０μｍとする。
【００８８】
次に、化学処理により、基板２２４を除去する（図８（Ｂ））。化学処理として、薬液を用いて被処理物に化学エッチングを行う。ここでは、薬液に基板２２４および素子形成層２３３を浸すことによって、基板２２４のエッチングを行う。薬液は基板を除去できるものであればよく、例えば、基板２０１としてガラス基板を用いる場合には、薬液として弗化水素酸を含む溶液を用いることが好ましい。なお、フィルム２２２は、薬液と反応しにくい材料を用いることが好ましく、ここでは、エポキシ樹脂を含む絶縁膜で形成する。また、基板２０１が除去された後に、絶縁膜２０２が直接薬液に触れるため、絶縁膜２０２として薬液に耐性のある材料を用いることが好ましく、例えば、絶縁膜２０２を２層構造で設け、１層目として窒化酸化珪素膜を形成し、２層目として酸化窒化珪素膜を形成するとよい。
【００８９】
次に、素子形成層２３３の面にフィルム２２５を設けることによって封止処理を行う（図９（Ａ））。封止処理は、図１６に示すように、素子形成層２３３の一方の面（基板２０１が除去された面）に、フィルム２２５を設け、ローラー２４３を用いてフィルム２２５を素子形成層２３３に接着させる。
【００９０】
封止に用いるフィルム２２５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、ポリ塩化ビニルなどからなるフィルム、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルム等を利用することができる。また、フィルムは、加熱処理および加圧処理が行われることにより被処理物に接着されるものであり、加熱処理と加圧処理を行う際には、フィルムの最表面に設けられた接着層か、又は最外層に設けられた層（接着層ではない）を加熱処理によって溶かし、加圧により接着する。また、フィルム２２５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、封止後に内部への水分等の侵入を防ぐために封止するシート材にシリカコートを行うことが好ましく、例えば、接着層とポリエステル等のフィルムとシリカコートを積層させたシート材を利用することができる。
【００９１】
例えば、フィルム２２５として、ポリエチレンテレフタレート等のベースフィルム上に熱可塑性樹脂等を含むホットメルト接着剤を設けたフィルムを用いることができる。ホットメルト接着剤は、常温で個体であるが熱を加えることにより溶解するため、素子形成層２３３の表面にホットメルト接着剤を有するフィルムを設け、その後ローラー２４３で加熱処理および加圧処理を行うことによって、素子形成層２３３の封止を行うことができる。なお、ローラー２４３で加熱処理を行う場合には十分にホットメルト接着剤が溶解する温度で行う必要がある。そのため、ステージ２４１にアルミ等の金属を用いる場合には、ローラー２４３で発生した熱がステージ２４１に奪われ十分にホットメルト接着剤が溶解しない恐れがある。そのため、ステージ２４１と被処理物との間にシリコンゴム２４２等の断熱材料を設けることが好ましい。
【００９２】
また、フィルム２２２、フィルム２２５として、静電気等を防止する帯電防止対策を施したフィルム（以下、帯電防止フィルムと記す）を用いることもできる。帯電防止フィルムとしては、帯電防止可能な材料を樹脂中に分散させたフィルム、及び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設けられたフィルムは、片面に帯電防止可能な材料を設け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設けたフィルムであってもよい。さらに、片面に帯電防止可能な材料が設けられたフィルムは、帯電防止可能な材料が設けられた面をフィルムの内側になるように層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。なお、帯電防止可能な材料はフィルムの全面、あるいは一部に設けてあればよい。ここでの帯電防止可能な材料としては、金属、インジウムと錫の酸化物（ＩＴＯ）、両性界面活性剤や陽イオン性界面活性剤や非イオン性界面活性剤等の界面活性剤用いることができる。また、他にも帯電防止材料として、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等を用いることができる。これらの材料をフィルムに貼り付けたり、練り込んだり、塗布したりすることによって帯電防止フィルムとすることができる。帯電防止フィルムで封止を行うことによって、商品として取り扱う際に、外部からの静電気等によって半導体素子に悪影響が及ぶことを抑制することができる。
【００９３】
なお、フィルム２２５で素子形成層２３３の封止処理を行った後に、必要であればフィルム２２２を覆うように封止を行ってもよい。
【００９４】
次に、素子形成層２３３、フィルム２２２およびフィルム２２５を切断して、個々の素子に分断する（図９（Ｂ））。なお、この際に、素子形成層２３３が露出せずに、フィルム２２２およびフィルム２２５が露出するように分断することが好ましい。このように、素子形成層２３３をフィルム２２２およびフィルム２２５で完全に覆うことによって、外部から不純物元素や水分が薄膜トランジスタ等の半導体素子に混入することを抑制し、信頼性の高い半導体装置を得ることができる。
【００９５】
なお、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、本実施の形態でも組み合わせて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も上記実施の形態でも組み合わせて利用することができる。
【００９６】
（実施の形態３）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した作製方法を用いて得られた半導体装置の使用形態の一例について説明する。具体的には、非接触でデータのやりとりが可能である半導体装置の適用例に関して図面を参照して以下に説明する。非接触でデータのやりとりが可能である半導体装置は利用の形態によっては、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ、ＩＤタグ、ＩＣタグ、ＩＣチップ、ＲＦタグ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、無線タグ、電子タグまたは無線チップともよばれる。
【００９７】
半導体装置８０は、非接触でデータを交信する機能を有し、高周波回路８１、電源回路８２、リセット回路８３、クロック発生回路８４、データ復調回路８５、データ変調回路８６、他の回路の制御を行う制御回路８７、記憶回路８８およびアンテナ８９を有している（図１０（Ａ））。高周波回路８１はアンテナ８９より信号を受信して、データ変調回路８６より受信した信号をアンテナ８９から出力する回路であり、電源回路８２は受信信号から電源電位を生成する回路であり、リセット回路８３はリセット信号を生成する回路であり、クロック発生回路８４はアンテナ８９から入力された受信信号を基に各種クロック信号を生成する回路であり、データ復調回路８５は受信信号を復調して制御回路８７に出力する回路であり、データ変調回路８６は制御回路８７から受信した信号を変調する回路である。また、制御回路８７としては、例えばコード抽出回路９１、コード判定回路９２、ＣＲＣ判定回路９３および出力ユニット回路９４が設けられている。なお、コード抽出回路９１は制御回路８７に送られてきた命令に含まれる複数のコードをそれぞれ抽出する回路であり、コード判定回路９２は抽出されたコードとリファレンスに相当するコードとを比較して命令の内容を判定する回路であり、ＣＲＣ回路は判定されたコードに基づいて送信エラー等の有無を検出する回路である。
【００９８】
また、記憶回路としては１つに限定されず、複数設けてもよく、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＲＯＭまたはＦｅＲＡＭ等や上記実施の形態で示した有機化合物層を記憶素子部に用いたものを用いることができる。
【００９９】
次に、本発明の非接触でデータの交信が可能な半導体装置の動作の一例について説明する。まず、アンテナ８９により無線信号が受信される。無線信号は高周波回路８１を介して電源回路８２に送られ、高電源電位（以下、ＶＤＤと記す）が生成される。ＶＤＤは半導体装置８０が有する各回路に供給される。また、高周波回路８１を介してデータ復調回路８５に送られた信号は復調される（以下、復調信号）。さらに、高周波回路８１を介してリセット回路８３およびクロック発生回路８４を通った信号及び復調信号は制御回路８７に送られる。制御回路８７に送られた信号は、コード抽出回路９１、コード判定回路９２およびＣＲＣ判定回路９３等によって解析される。そして、解析された信号にしたがって、記憶回路８８内に記憶されている半導体装置の情報が出力される。出力された半導体装置の情報は出力ユニット回路９４を通って符号化される。さらに、符号化された半導体装置８０の情報はデータ変調回路８６を通って、アンテナ８９により無線信号に載せて送信される。なお、半導体装置８０を構成する複数の回路においては、低電源電位（以下、ＶＳＳ）は共通であり、ＶＳＳはＧＮＤとすることができる。
【０１００】
このように、リーダ／ライタから半導体装置８０に信号を送り、当該半導体装置８０から送られてきた信号をリーダ／ライタで受信することによって、半導体装置のデータを読み取ることが可能となる。
【０１０１】
また、半導体装置８０は、各回路への電源電圧の供給を電源（バッテリー）を搭載せず電磁波により行うタイプとしてもよいし、電源（バッテリー）を搭載して電磁波と電源（バッテリー）により各回路に電源電圧を供給するタイプとしてもよい。
【０１０２】
上記実施の形態で示した構成を用いることによって、折り曲げることが可能な半導体装置を作製することが可能となるため、曲面を有する物体に貼り付けて設けることが可能となる。
【０１０３】
次に、可撓性を有し、非接触でデータのやりとりが可能な半導体装置の使用形態の一例について説明する。表示部３２１０を含む携帯端末の側面には、リーダ／ライタ３２００が設けられ、品物３２２０の側面には半導体装置３２３０が設けられる（図１０（Ｂ））。品物３２２０が含む半導体装置３２３０にリーダ／ライタ３２００をかざすと、表示部３２１０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３２６０をベルトコンベアにより搬送する際に、リーダ／ライタ３２４０と、商品３２６０に設けられた半導体装置３２５０を用いて、該商品３２６０の検品を行うことができる（図１０（Ｃ））。このように、システムに半導体装置を活用することで、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。また、上記実施の形態で示したように、曲面を有する物体に貼り付けた場合であっても、半導体装置に含まれるトランジスタ等の損傷を防止し、信頼性の高い半導体装置を提供することが可能となる。
【０１０４】
また、上述した非接触データのやりとりが可能である半導体装置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設ければよい。
【０１０５】
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（例えば、スパイラルアンテナ）に形成する。
【０１０６】
また、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層の長さ等の形状を適宜設定すればよく、例えば、アンテナとして機能する導電膜を線状（例えば、ダイポールアンテナ（図１２（Ａ）））、平坦な形状（例えば、パッチアンテナ（図１２（Ｂ）））またはリボン型の形状（図１２（Ｃ）、（Ｄ））等に形成することができる。また、アンテナとして機能する導電膜の形状は線状に限られず、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設けてもよい。
【０１０７】
アンテナとして機能する導電膜は、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、ディスペンサ法、メッキ法等を用いて、導電性材料により形成する。導電性材料は、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で、単層構造又は積層構造で形成する。
【０１０８】
例えば、スクリーン印刷法を用いてアンテナとして機能する導電膜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）およびチタン（Ｔｉ）等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、導電膜の形成にあたり、導電性の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、導電性の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℃の温度範囲で焼成することにより硬化させて導電膜を得ることができる。また、はんだや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。はんだや鉛フリーはんだは、低コストであるといった利点を有している。
【０１０９】
また、上述した材料以外にも、セラミックやフェライト等をアンテナに適用してもよいし、他にもマイクロ波帯において誘電率および透磁率が負となる材料（メタマテリアル）をアンテナに適用することも可能である。
【０１１０】
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、アンテナを備えた半導体装置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、当該渦電流により発生する反磁界によって、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透磁率を備えた材料を設けることにより金属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。
【０１１１】
また、アンテナを設ける場合には、１枚の基板上にトランジスタ等の半導体素子とアンテナとして機能する導電膜を直接作り込んで設けてもよいし、半導体素子とアンテナとして機能する導電膜を別々の基板上に設けた後に、電気的に接続するように貼り合わせることによって設けてもよい。
【０１１２】
なお、上述した以外にも可撓性を有する半導体装置の用途は広範にわたり、非接触で対象物の履歴等の情報を明確にし、生産・管理等に役立てる商品であればどのようなものにも適用することができる。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。これらの例に関して図１１を用いて説明する。
【０１１３】
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１１（Ａ））。証書類とは、運転免許証、住民票等を指す（図１１（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１１（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１１（Ｄ））。書籍類とは、書物、本等を指す（図１１（Ｅ））。記録媒体とは、ＤＶＤソフト、ビデオテープ等を指す（図１１（Ｆ））。乗物類とは、自転車等の車両、船舶等を指す（図１１（Ｇ））。身の回り品とは、鞄、眼鏡等を指す（図１１（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。
【０１１４】
紙幣、硬貨、有価証券類、証書類、無記名債券類等に半導体装置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、電子機器等に半導体装置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、薬品類等に半導体装置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。半導体装置の設け方としては、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。可撓性を有する半導体装置を用いることによって、紙等に設けた場合であっても、上記実施の形態で示した構造を有する半導体装置を用いて半導体装置を設けることにより、当該半導体装置に含まれる素子の破損等を防止することができる。
【０１１５】
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、電子機器等に半導体装置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。また乗物類に半導体装置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、家畜等の生き物にセンサーを備えた半導体装置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はもちろん現在の体温等の健康状態を容易に管理することが可能となる。
【０１１６】
なお、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、本実施の形態でも組み合わせて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も上記実施の形態でも組み合わせて利用することができる。
【０１１７】
（実施の形態４）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した作製方法を用いて得られた半導体装置の使用形態の一例について説明する。具体的には、表示手段を有する半導体装置に関して図面を参照して説明する。
【０１１８】
まず、表示手段として、画素部に発光素子を設けた場合に関して図１３を参照して説明する。なお、図１３（Ａ）は本発明の半導体装置の一例を示す上面図を示しており、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）をａ−ｂ間とｃ−ｄ間で切断した断面図を示している。
【０１１９】
図１３（Ａ）に示すように、本実施の形態で示す半導体装置は、フィルム２２５（フィルム状の基板）上に設けられた走査線駆動回路５０２、信号線駆動回路５０３および画素部５０４等を有している。また、画素部５０４をフィルム２２５と共に挟むようにフィルム２２２（フィルム状の基板）が設けられている。走査線駆動回路５０２、信号線駆動回路５０３および画素部５０４には、フィルム２２５上に上記実施の形態で示したいずれかの構造を有する薄膜トランジスタが設けられている。
【０１２０】
走査線駆動回路５０２および信号線駆動回路５０３は、外部入力端子となるＦＰＣ５０７からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。また、ここではＦＰＣ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）しか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板が取り付けられていても良い。また、ここでは信号線駆動回路５０３または走査線駆動回路５０２を構成する薄膜トランジスタとして、上記実施の形態で示したように、薄膜トランジスタを積層させた構造とすることができる。薄膜トランジスタを積層させて設けることによって、信号線駆動回路５０３または走査線駆動回路５０２が占有する面積を小さくすることができるため、画素部５０４の面積を広く形成することが可能となる。
【０１２１】
図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）のａ−ｂ間とｃ−ｄ間の断面の模式図を示しており、ここでは、フィルム２２５上に信号線駆動回路５０３と画素部５０４に含まれる薄膜トランジスタが設けられている場合を示している。信号線駆動回路５０３は、上記実施の形態で示したいずれかの構造を有するｎ型の薄膜トランジスタ５１０ａとｐ型の薄膜トランジスタ５１０ｂとを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成されている。
【０１２２】
走査線駆動回路５０２や信号線駆動回路５０３等の駆動回路を形成する薄膜トランジスタは、ＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、フィルム２２５上に走査線駆動回路５０２や信号線駆動回路５０３等の駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、フィルム２２５上ではなく外部に形成することもできる。
【０１２３】
また、画素部５０４は、発光素子５１６と当該発光素子５１６を駆動するための薄膜トランジスタ５１１とを含む複数の画素により形成されている。薄膜トランジスタ５１１は、上記実施の形態で示したいずれかの構造を有する薄膜トランジスタを適用することができる。また、ここでは、薄膜トランジスタ５１１のソースまたはドレイン領域に接続されている導電膜２１４に接続するように第１の電極５１３が設けられ、当該第１の電極５１３の端部を覆うように絶縁膜２１７が形成されている。絶縁膜２１７は、複数の画素において隔壁として機能している。
【０１２４】
絶縁膜２１７として、ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。また、カバレッジを良好なものとするため、絶縁膜２１７は、当該絶縁膜２１７の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるように設ける。例えば、絶縁膜２１７の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁膜２１７の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。絶縁膜２１７としては、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。他にも、絶縁膜２１７としてエポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン等の有機材料やシロキサン樹脂等のシロキサン材料からなる単層または積層構造で設けることができる。また、上記実施の形態で示したように、絶縁膜２１７にプラズマ処理を行い、当該絶縁膜２１７を酸化または窒化することによって、絶縁膜２１７の表面を改質して緻密な膜を得ることも可能である。絶縁膜２１７の表面を改質することによって、当該絶縁膜２１７の強度が向上し開口部等の形成時におけるクラックの発生やエッチング時の膜減り等の物理的ダメージを低減することが可能となる。また、絶縁膜２１７の表面が改質されることによって、当該絶縁膜２１７上に設けられる発光層５１４との密着性等の界面特性が向上する。
【０１２５】
また、図１３に示す半導体装置は、第１の電極５１３上に発光層５１４が形成され、当該発光層５１４上に第２の電極５１５が形成されている。これら第１の電極５１３、発光層５１４および第２の電極５１５の積層構造により発光素子５１６が設けられている。
【０１２６】
第１の電極５１３および第２の電極５１５は、一方を陽極として用い、他方を陰極として用いる。
【０１２７】
陽極として用いる場合には、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ＩＴＯ膜、珪素を含有したインジウム錫酸化物膜、酸化インジウムに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いてスパッタ法により形成した透明導電膜、酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。
【０１２８】
陰極として用いる場合には、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ２、またはＣａ３Ｎ２）を用いることが好ましい。なお、陰極として用いる電極を透光性とする場合には、電極として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化インジウムに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いてスパッタ法により形成した透明導電膜、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いるのが良い。
【０１２９】
ここでは第１の電極５１３を陽極として透光性を有するＩＴＯを用い、フィルム２２５側から光を取り出す構造とする。なお、第２の電極５１５に透光性を有する材料を用いることによりフィルム２２２側から光を取り出す構造としてもいし、第１の電極５１３および第２の電極５１５を透光性を有する材料で設けることによって、フィルム２２５およびフィルム２２２の両側に光を取り出す構造（両面射出）とすることも可能である。
【０１３０】
また、発光層５１４は、低分子系材料、中分子材料（オリゴマー、デンドリマーを含む）、または高分子（ポリマーともいう）材料等による単層または積層構造を、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の方法によって形成することができる。
【０１３１】
なお、画素部を有する半導体装置としては、上述したように画素部に発光素子を用いた構成に限られず、画素部に液晶を用いた半導体装置も含まれる。画素部に液晶を用いた場合の半導体装置を図１４に示す。
【０１３２】
図１４は、液晶を画素部に有する半導体装置の一例を示しており、導電膜２１４および第１の電極５１３を覆うように設けられた配向膜５２１とフィルム２２２側に設けられた配向膜５２３との間に液晶５２２が設けられている。また、第２の電極５２４がフィルム２２２に接するように設けられており、第１の電極５１３と第２の電極５２４間に設けられた液晶に加える電圧を制御して光の透過率を制御することにより像の表示を行う。また、液晶５２２中に第１の電極５１３と第２の電極５２４との間の距離（セルギャップ）を制御するためにスペーサ５２５が設けられている。
【０１３３】
このように、本実施の形態で示す半導体装置の使用形態としては、画素部を発光素子で設けることもできるし、液晶で設けることもできる。
【０１３４】
次に、上記画素部を有する半導体装置の利用形態について図面を参照して説明する。
【０１３５】
上記画素部を有する半導体装置の利用形態として、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話機、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｃ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などの電子機器が挙げられる。それらの具体例を以下に示す。
【０１３６】
図１５（Ａ）はディスプレイであり、本体４１０１、支持台４１０２、表示部４１０３等を含む。表示部４１０３は可撓性を有する基板を用いて形成されており、軽量で薄型のディスプレイを実現できる。また、表示部４１０３を湾曲させることも可能であり、支持台４１０２から取り外して湾曲した壁に沿ってディスプレイを取り付けることも可能である。このように、可撓性を有するディスプレイは、フラットな面はもちろん湾曲した部分にも設けることが可能となるため、様々な用途に用いることができる。本実施の形態で示した可撓性を有する半導体装置を表示部４１０３や回路等に用いることによって、本発明の半導体装置の使用形態の一つである可撓性を有するディスプレイを作製することができる。
【０１３７】
図１５（Ｂ）は巻き取り可能なディスプレイであり、本体４２０１、表示部４２０２等を含む。本体４２０１および表示部４２０２は可撓性を有する基板を用いて形成されているため、ディスプレイを折り畳んだり、巻き取ったりして持ち運ぶことが可能である。そのため、ディスプレイが大型である場合でも折り畳んだり、巻き取ったりして鞄に入れて持ち運ぶことができる。本実施の形態で示した可撓性を有する半導体装置を表示部４２０２や回路等に用いることによって、本発明の半導体装置の使用形態の一つである、軽量、薄型の大型のディスプレイを作製することができる。
【０１３８】
図１５（Ｃ）は、シート型のコンピュータであり、本体４４０１、表示部４４０２、キーボード４４０３、タッチパッド４４０４、外部接続ポート４４０５、電源プラグ４４０６等を含んでいる。表示部４４０２は可撓性を有する基板を用いて形成されており、軽量で薄型のコンピュータを実現できる。また、本体４４０１の部分に収納スペースを設けることによって表示部４４０２を本体に巻き取って収納することが可能である。また、キーボード４４０３も可撓性を有するように設けることによって、表示部４４０２と同様に本体４４０１の収納スペースに巻き取って収納することができ、持ち運びが便利になる。また、使用しない場合にも折り畳むことによって場所をとらずに収納することが可能となる。本実施の形態で示した可撓性を有する半導体装置を表示部４４０２や回路等に用いることによって、本発明の半導体装置の使用形態の一つである、軽量、薄型のコンピュータを作製することができる。
【０１３９】
図１５（Ｄ）は、２０〜８０インチの大型の表示部を有する表示装置であり、本体４３００、操作部であるキーボード４３０１、表示部４３０２、スピーカー４３０３等を含む。また、表示部４３０２は可撓性を有する基板を用いて形成されており、キーボード４３０１を取り外して本体４３００を折り畳んだり巻き取ったりして持ち運ぶことが可能である。また、キーボード４３０１と表示部４３０２との接続は無線で行うことができ、例えば、湾曲した壁に沿って本体４３００を取り付けながらキーボード４３０１で無線によって操作することができる。この場合表示部４３０２を本実施の形態で示した可撓性を有する半導体装置を表示部４３０２や回路等に用いることによって、本発明の半導体装置の使用形態の一つである、軽量、薄型の大型表示装置を作製することができる。
【０１４０】
図１５（Ｅ）は電子ブックであり、本体４５０１、表示部４５０２、操作キー４５０３等を含む。またモデムが本体４５０１に内蔵されていても良い。表示部４５０２は可撓性基板を用いて形成されており、折り曲げたり巻き取ったりすることができる。そのため、電子ブックの持ち運びも場所をとらずに行うことができる。さらに、表示部４５０２は文字等の静止画像はもちろん動画も表示することが可能となっている。本実施の形態で示した可撓性を有する半導体装置を表示部４５０２や回路等に用いることによって、本発明の半導体装置の使用形態の一つである、軽量、薄型の電子ブックを作製することができる。
【０１４１】
図１５（Ｆ）はＩＣカードであり、本体４６０１、表示部４６０２、接続端子４６０３等を含む。表示部４６０２は可撓性基板を用いて軽量、薄型のシート状になっているため、カードの表面に張り付けて形成することができる。また、ＩＣカードを非接触でデータの受信が行える場合に外部から取得した情報を表示部４６０２に表示することが可能となっている。本実施の形態で示した可撓性を有する半導体装置を表示部４６０２や回路等に用いることによって、本発明の半導体装置の使用形態の一つである、軽量、薄型のＩＣカードを作製することができる。
【０１４２】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器や情報表示手段に用いることが可能である。なお、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、本実施の形態でも組み合わせて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も上記実施の形態でも組み合わせて利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図２】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図３】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図４】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図５】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図６】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図７】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図８】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図９】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図１０】本発明の半導体装置の使用形態の一例を示す図。
【図１１】本発明の半導体装置の使用形態の一例を示す図。
【図１２】本発明の半導体装置の使用形態の一例を示す図。
【図１３】本発明の半導体装置の使用形態の一例を示す図。
【図１４】本発明の半導体装置の使用形態の一例を示す図。
【図１５】本発明の半導体装置の使用形態の一例を示す図。
【図１６】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【符号の説明】
【０１４４】
１０１ 基板
１０２ 素子群
１０３ 絶縁膜
１０４ 開口部
１０５ フィルム
１０６ 基板
１０７ 薄膜手段
１０８ 薬液
１０９ フィルム
１１０ 素子形成層
１１１ クラック
２０１ 基板
２０２ 絶縁膜
２０３ 半導体膜
２０３ａ 半導体膜
２０３ｂ 半導体膜
２０３ｃ 半導体膜
２０３ｄ 半導体膜
２０３ｅ 半導体膜
２０３ｆ 半導体膜
２０４ ゲート絶縁膜
２０５ ゲート電極
２０６ Ｎ型不純物領域
２０７ Ｐ型不純物領域
２０８ 絶縁膜
２０９ａ 第１のＮ型不純物領域
２０９ｂ 第２のＮ型不純物領域
２１０ 絶縁膜
２１１ 絶縁膜
２１２ 絶縁膜
２１３ 絶縁膜
２１４ 導電膜
２１５ 絶縁膜
２１６ａ 導電膜
２１６ｂ 導電膜
２１６ｃ 導電膜
２１６ｄ 導電膜
２１７ 絶縁膜
２１８ 導電膜
２１９ 有機化合物層
２２０ 導電膜
２２１ 絶縁膜
２２２ フィルム
２２４ 基板
２２５ フィルム
２３０ａ 薄膜トランジスタ
２３０ｂ 薄膜トランジスタ
２３０ｃ 薄膜トランジスタ
２３０ｄ 薄膜トランジスタ
２３０ｅ 薄膜トランジスタ
２３０ｆ 薄膜トランジスタ
２３１ａ 記憶素子部
２３１ｂ 記憶素子部
２３３ 素子形成層
２４１ ステージ
２４３ ローラー
８０ 半導体装置
８１ 高周波回路
８２ 電源回路
８３ リセット回路
８４ クロック発生回路
８５ データ復調回路
８６ データ変調回路
８７ 制御回路
８８ 記憶回路
８９ アンテナ
９１ コード抽出回路
９２ コード判定回路
９３ ＣＲＣ判定回路
９４ 出力ユニット回路
３２１０ 表示部
３２００ リーダ／ライタ
３２２０ 品物
３２３０ 半導体装置
３２５０ 半導体装置
３２６０ 商品
５０２ 走査線駆動回路
５０３ 信号線駆動回路
５０４ 画素部
５１０ａ 薄膜トランジスタ
５１０ｂ 薄膜トランジスタ
５１１ 薄膜トランジスタ
５１３ 第１の電極
５１４ 発光層
５１５ 第２の電極
５１６ 発光素子
５２１ 配向膜
５２２ 液晶
５２３ 配向膜
５２４ 第２の電極
５２５ スペーサ
４１０１ 本体
４１０２ 支持台
４１０３ 表示部
４２０１ 本体
４２０２ 表示部
４４０１ 本体
４４０２ 表示部
４４０３ キーボード
４４０４ タッチパッド
４４０５ 外部接続ポート
４４０６ 電源プラグ
４３００ 本体
４３０１ キーボード
４３０２ 表示部
４３０３ スピーカー
４５０１ 本体
４５０２ 表示部
４５０３ 操作キー
４６０１ 本体
４６０２ 表示部
４６０３ 接続端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の面上に複数の素子群を形成し、
前記複数の素子群を覆うように絶縁膜を形成し、
前記複数の素子群において隣り合う２つの素子群間の領域に設けられた前記絶縁膜に開口部を選択的に形成して前記基板を露出させ、
前記絶縁膜および前記開口部を覆うように第１のフィルムを設け、
前記基板を除去して前記素子群を露出させ、
前記露出した素子群の表面を覆うように第２のフィルムを設け、
前記絶縁膜が露出しないように前記複数の素子群の間を切断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下地膜を形成し、
前記下地膜上に複数の素子群を形成し、
前記複数の素子群を覆うように絶縁膜を形成し、
前記複数の素子群において隣り合う２つの素子群間の領域に設けられた前記絶縁膜に開口部を選択的に形成して前記基板または前記下地膜を露出させ、
前記絶縁膜および前記開口部を覆うように第１のフィルムを設け、
前記基板を除去して前記下地膜を露出させ、
前記露出した下地膜の表面を覆うように第２のフィルムを設け、
前記絶縁膜が露出しないように前記複数の素子群の間を切断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素子群を形成し、
前記複数の素子群を覆うように絶縁膜を形成し、
前記複数の素子群において隣り合う２つの素子群間の領域に設けられた前記絶縁膜に開口部を選択的に形成して前記基板を露出させ、
前記絶縁膜および前記開口部を覆うように第１のフィルムを設け、
前記基板の他方の面から前記基板を薄膜化し、
前記薄膜化した基板を化学反応処理により除去して前記素子群を露出させ、
前記露出した素子群の表面を覆うように第２のフィルムを設け、
前記絶縁膜が露出しないように前記複数の素子群の間を切断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下地膜を形成し、
前記下地膜上に複数の素子群を形成し、
前記複数の素子群を覆うように絶縁膜を形成し、
前記複数の素子群において隣り合う２つの素子群間の領域に設けられた前記絶縁膜に開口部を選択的に形成して前記基板または前記下地膜を露出させ、
前記絶縁膜および前記開口部を覆うように第１のフィルムを設け、
前記基板の他方の面から前記基板を薄膜化し、
前記薄膜化した基板を化学反応処理により除去して前記下地膜を露出させ、
前記露出した下地膜の表面を覆うように第２のフィルムを設け、
前記絶縁膜が露出しないように前記複数の素子群の間を切断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３または請求項４において、
前記基板の薄膜化は、研削処理、研磨処理の一方または両方により行う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３乃至請求項５のいずれか一項において、
前記化学反応処理は、前記薄膜化した基板を薬液に浸すことにより行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
請求項２または請求項４において、
前記下地膜を、窒化物で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８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
前記開口部は、レーザ光を照射すること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９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、
前記基板として、ガラス基板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１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか一項において、
前記第１のフィルムの材料として、前記絶縁膜の材料より弾性率が低い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１】
基板の一方の面上に複数の素子群を形成し、
前記複数の素子群を覆うように絶縁膜を形成し、
前記複数の素子群において隣り合う２つの素子群間の領域に設けられた前記絶縁膜に開口部を選択的に形成して前記基板を露出させ、
前記絶縁膜および前記開口部を覆うように第１のフィルムを設け、
前記基板を除去して前記素子群を露出させ、
前記露出した素子群の表面を覆うように第２のフィルムを設け、
前記絶縁膜が露出しないように前記複数の素子群の間を切断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下地膜を形成し、
前記下地膜上に複数の素子群を形成し、
前記複数の素子群を覆うように絶縁膜を形成し、
前記複数の素子群において隣り合う２つの素子群間の領域に設けられた前記絶縁膜に開口部を選択的に形成して前記基板または前記下地膜を露出させ、
前記絶縁膜および前記開口部を覆うように第１のフィルムを設け、
前記基板を除去して前記下地膜を露出させ、
前記露出した下地膜の表面を覆うように第２のフィルムを設け、
前記絶縁膜が露出しないように前記複数の素子群の間を切断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素子群を形成し、
前記複数の素子群を覆うように絶縁膜を形成し、
前記複数の素子群において隣り合う２つの素子群間の領域に設けられた前記絶縁膜に開口部を選択的に形成して前記基板を露出させ、
前記絶縁膜および前記開口部を覆うように第１のフィルムを設け、
前記基板の他方の面から前記基板を薄膜化し、
前記薄膜化した基板を化学反応処理により除去して前記素子群を露出させ、
前記露出した素子群の表面を覆うように第２のフィルムを設け、
前記絶縁膜が露出しないように前記複数の素子群の間を切断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下地膜を形成し、
前記下地膜上に複数の素子群を形成し、
前記複数の素子群を覆うように絶縁膜を形成し、
前記複数の素子群において隣り合う２つの素子群間の領域に設けられた前記絶縁膜に開口部を選択的に形成して前記基板または前記下地膜を露出させ、
前記絶縁膜および前記開口部を覆うように第１のフィルムを設け、
前記基板の他方の面から前記基板を薄膜化し、
前記薄膜化した基板を化学反応処理により除去して前記下地膜を露出させ、
前記露出した下地膜の表面を覆うように第２のフィルムを設け、
前記絶縁膜が露出しないように前記複数の素子群の間を切断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３または請求項４において、
前記基板の薄膜化は、研削処理、研磨処理の一方または両方により行う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３乃至請求項５のいずれか一項において、
前記化学反応処理は、前記薄膜化した基板を薬液に浸すことにより行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
請求項２または請求項４において、
前記下地膜を、窒化物で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８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
前記開口部は、レーザ光を照射すること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９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、
前記基板として、ガラス基板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１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか一項において、
前記第１のフィルムの材料として、前記絶縁膜の材料より弾性率が低い材料を用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００７−１２３８５９（Ｐ２００７−１２３８５９Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６２０１０（Ｐ２００６−２６２０１０）
【出願日】平成１８年９月２７日（２００６．９．２７）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２７日（２００６．９．２７）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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