半導体装置
【課題】回路規模またはメモリ容量を確保しつつも、外力、特に押圧に対する信頼性を高めることができる半導体装置を提供する。
【解決手段】有機化合物または無機化合物の繊維体１０１ａ〜１０１ｃ，１０２ａ〜１０２ｃを複数層、特に３層以上積層したものに有機樹脂１０４を含浸した一対の構造体１０１，１０２と、一対の構造体１０１，１０２の間に設けられた素子層１０３とを有する。素子層１０３と構造体１０１，１０２とは、加熱圧着により固着させることができる。または素子層１０３と構造体１０１，１０２とを固着させるための層を設けても良い。或いは、素子層１０３に繊維体１０１ａ〜１０１ｃ，１０２ａ〜１０２ｃを複数重ねた後、繊維体１０１ａ〜１０１ｃ，１０２ａ〜１０２ｃに有機樹脂１０４を含浸させることで、素子層１０３に固着した構造体１０１，１０２を形成することができる。
【解決手段】有機化合物または無機化合物の繊維体１０１ａ〜１０１ｃ，１０２ａ〜１０２ｃを複数層、特に３層以上積層したものに有機樹脂１０４を含浸した一対の構造体１０１，１０２と、一対の構造体１０１，１０２の間に設けられた素子層１０３とを有する。素子層１０３と構造体１０１，１０２とは、加熱圧着により固着させることができる。または素子層１０３と構造体１０１，１０２とを固着させるための層を設けても良い。或いは、素子層１０３に繊維体１０１ａ〜１０１ｃ，１０２ａ〜１０２ｃを複数重ねた後、繊維体１０１ａ〜１０１ｃ，１０２ａ〜１０２ｃに有機樹脂１０４を含浸させることで、素子層１０３に固着した構造体１０１，１０２を形成することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は可撓性を有する基板を用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可撓性を有する基板は、ガラス基板と比較して振動、衝撃に対する機械的強度に優れ、厚
さを抑えやすく、形状の自由度が高いというメリットを有している。そのため、該可撓性
を有する基板を用いた半導体装置には、様々なアプリケーションが期待されている。上記
可撓性を有する基板の中には、半導体素子の作製工程における熱処理に耐え得るほど、耐
熱性に優れていないものがある。この場合、別途用意した耐熱性を有する基板において半
導体素子を形成した後、該半導体素子を基板から剥離し、可撓性を有する基板に貼り合わ
せるという作製方法が提案されている。
【０００３】
本出願人は、特許文献１や特許文献２に記載の剥離および転写技術を提案している。特許
文献１には剥離層となる酸化珪素層をウェットエッチングで除去して剥離する技術が記載
されている。また、特許文献２には剥離層となるシリコン層をドライエッチングで除去し
て剥離する技術が記載されている。また、本出願人は特許文献３に記載の剥離および転写
技術を提案している。特許文献３には、基板に金属層（Ｔｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ）を形成し、その上
に酸化物層を積層形成する際、該金属層の金属酸化物層を金属層と酸化物層との界面に形
成し、この金属酸化物層を利用して後の工程で剥離を行う技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３６４０８１号公報
【特許文献２】特許第３４０６７２７号公報
【特許文献３】特開２００３−１７４１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、半導体装置に様々な機能を追加するためには、半導体装置が有する集積回路の
回路規模やメモリ容量を必然的により大きくせざるを得ない。しかし、回路規模やメモリ
容量を増大させると、それに伴い半導体装置が有する集積回路の専有面積も増大する傾向
にあるので、外から加えられる力（外力）に対する半導体装置の信頼性が落ちてしまう。
そのため、上述したような、様々なアプリケーションが期待できるという可撓性を有する
基板のメリットが、十分に生かせないという問題が生じる。また半導体装置の面積は変わ
らなくとも、可撓性を有する基板を用いる場合、外部から局所的にかかる圧力（押圧）に
対する信頼性に関しては、改善の余地が残されていた。
【０００６】
上記問題に鑑み、本発明は、回路規模またはメモリ容量を確保しつつも、外力、特に押圧
に対する信頼性を高めることができる、半導体装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、有機化合物または無機化合物の繊維体に有機樹脂が含浸されている構造体
に着目し、上記繊維体が複数層、特に３層以上積層された一対の構造体の間に、薄膜の半
導体膜を用いて形成された半導体素子を有する素子層を設けることで、外力、特に押圧に
対する半導体装置の信頼性が飛躍的に高くなることを見出した。
【０００８】
具体的に本発明の半導体装置では、有機化合物または無機化合物の繊維体を複数層、特に
３層以上積層したものに有機樹脂を含浸した一対の構造体と、該一対の構造体の間に設け
られた素子層とを有する。素子層と上記構造体とは、加熱圧着により固着させることがで
きる。または素子層と上記構造体とを固着させるための層を設けても良い。或いは、素子
層に繊維体を複数重ねた後、該繊維体に有機樹脂を含浸させることで、素子層に固着した
上記構造体を形成することができる。
【０００９】
素子層の厚さは１μｍ以上１０μｍ以下、さらには１μｍ以上５μｍ以下であり、一対の
構造体のトータルの厚さは、２０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。このよ
うな厚さにすることにより、湾曲することが可能な半導体装置を作製することができる。
【００１０】
繊維体としては、有機化合物または無機化合物の高強度繊維を用いた織布または不織布で
ある。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率が高い繊維である。繊維体
として高強度繊維を用いることにより、局所的な押圧が半導体装置にかかったとしても、
当該圧力が繊維体全体に分散し、半導体装置の一部が延伸することを防ぐことができる。
即ち、一部の延伸に伴う配線、半導体素子等の破壊を防止することが可能である。
【００１１】
また、有機樹脂としては、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を用いることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、外力、特に押圧が加えられても破損しにくく、信頼性の高い半導体装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の半導体装置の断面図。
【図２】押圧に対する動作率を表すグラフ。
【図３】サンプルＡ〜サンプルＥの断面図。
【図４】繊維体の構造を示す図。
【図５】複数の繊維体を順に重ね合わせている様子を示す図と、応力により撓んだ半導体装置の外観図。
【図６】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図７】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図８】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図９】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図１０】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図１１】一対の構造体と素子層とが積層される順に並べられている様子を示す図と、半導体装置の斜視図。
【図１２】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図１３】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図１４】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図１５】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図１６】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図１７】本発明のＲＦタグの構成を示す図。
【図１８】本発明のＲＦタグの構成を示す図。
【図１９】本発明の半導体装置が有する構造体の上面図。
【図２０】本発明の半導体装置が有するトランジスタの上面図。
【図２１】本発明の半導体装置が有するインバータの構成を示す図。
【図２２】本発明の半導体装置が有するＮＡＮＤ回路の回路図と上面図。
【図２３】本発明のＲＦタグの構成を示す図。
【図２４】本発明のＣＰＵの構成を示す図。
【図２５】本発明のＲＦタグの利用形態を示す図。
【図２６】本発明の半導体装置を用いた電子機器の図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの
異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することな
くその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って
、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１に、本発明の半導体装置の断面図を一例として示す。図１に示す半導体装置では、構
造体１０１と、構造体１０２と、一対の構造体１０１、１０２の間に設けられた素子層１
０３とを有する。構造体１０１は、有機化合物または無機化合物の繊維体１０１ａ、繊維
体１０１ｂ、繊維体１０１ｃと、繊維体１０１ａ〜１０１ｃに含浸された有機樹脂１０４
とを有する。繊維体１０１ａ、繊維体１０１ｂ、繊維体１０１ｃは積層されている。同様
に、構造体１０２は、有機化合物または無機化合物の繊維体１０２ａ、繊維体１０２ｂ、
繊維体１０２ｃと、繊維体１０２ａ〜１０２ｃに含浸された有機樹脂１０５とを有する。
繊維体１０２ａ、繊維体１０２ｂ、繊維体１０２ｃは積層されている。
【００１６】
なお本実施の形態では、各構造体において３層の繊維体が積層されている場合を例示して
いるが、本発明はこの構成に限定されない。各構造体において２層の繊維体が積層されて
いても良いし、４層以上の繊維体が積層されていても良い。また構造体１０１と、構造体
１０２とは、有する繊維体の数が異なっていても良い。
【００１７】
また図１において、素子層１０３と構造体１０１、１０２とが直接固着しているが、接着
剤として機能する接着層によって固着されていても良い。
【００１８】
構造体１０１と構造体１０２の厚さを同程度、具体的には、一方の構造体の厚さに対する
他方の構造体の厚さの比が、０．８以上１．２以下となるようにし、有機樹脂１０４と有
機樹脂１０５の材料を同じにすることで、半導体装置の反りを低減することができる。ま
た構造体１０１と構造体１０２の厚さを同程度、具体的には、一方の構造体の厚さに対す
る他方の構造体の厚さの比が、０．８以上１．２以下とすることで、半導体装置に応力を
加えて撓ませたときに、間に設けられる素子層１０３に局所的に圧力が加わるのを防ぎ、
よって半導体装置の信頼性を高めることができる。
【００１９】
具体的に構造体１０１と構造体１０２とを重ね合わせた厚さは、２０μｍ以上１００μｍ
以下であることが望ましい。上記厚さの構造体を用いることで、薄型で湾曲することが可
能な半導体装置を作製することができる。
【００２０】
また有機樹脂１０４、有機樹脂１０５として、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、
ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、またはシアネート樹脂等の熱硬化性樹
脂を用いることができる。或いは有機樹脂１０４、有機樹脂１０５として、ポリフェニレ
ンオキシド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、またはフッ素樹脂等の熱可塑性樹脂を用いる
ことができる。また有機樹脂１０４、有機樹脂１０５として、上記熱可塑性樹脂及び上記
熱硬化性樹脂の複数を用いてもよい。上記有機樹脂を用いることで、熱処理により繊維体
を素子層１０３に固着することが可能である。なお、有機樹脂１０４、有機樹脂１０５は
ガラス転移温度が高いほど、局所的押圧に対して破壊しにくいため好ましい。
【００２１】
有機樹脂１０４、有機樹脂１０５または繊維の糸束内に高熱伝導性フィラーを分散させて
もよい。高熱伝導性フィラーとしては、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化珪素、アル
ミナ等が挙げられる。また、高熱伝導性フィラーとしては、銀、銅等の金属粒子がある。
高熱伝導性フィラーが有機樹脂または繊維糸束内に含まれることにより素子層１０３での
発熱を外部に放出しやすくなるため、半導体装置の蓄熱を抑制することが可能であり、半
導体装置の破壊を低減することができる。
【００２２】
繊維体１０１ａ〜１０１ｃ、繊維体１０２ａ〜１０２ｃは、有機化合物または無機化合物
の高強度繊維を用いた織布または不織布であり、素子層１０３全面と重なるように配置す
る。高強度繊維としては、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維である。高強
度繊維の代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミ
ド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサ
ゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Ｅガラス
、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。なお、繊維体１０
１ａ〜１０１ｃ、繊維体１０２ａ〜１０２ｃは、一種類の上記高強度繊維で形成されても
よい。また、複数の上記高強度繊維で形成されてもよい。
【００２３】
また、繊維体１０１ａ〜１０１ｃ、繊維体１０２ａ〜１０２ｃは、繊維（単糸）の束（以
下、糸束と呼ぶ）を経糸及び緯糸に使って製織した織布、または複数種の繊維の糸束をラ
ンダムまたは一方向に堆積させた不織布であってもよい。織布の場合、平織り、綾織り、
しゅす織り等を適宜用いることができる。
【００２４】
糸束の断面は、円形でも楕円形でもよい。繊維糸束として、高圧水流、液体を媒体とした
高周波の振動、連続超音波の振動、ロールによる押圧等によって、開繊加工をした繊維糸
束を用いてもよい。開繊加工をした繊維糸束は、糸束幅が広くなり、厚み方向の単糸数を
削減することが可能であり、糸束の断面が楕円形または平板状となる。また、繊維糸束と
して低撚糸を用いることで、糸束が扁平化やすく、糸束の断面形状が楕円形状または平板
形状となる。このように、断面が楕円形または平板状の糸束を用いることで、繊維体１０
１ａ〜１０１ｃ、１０２ａ〜１０２ｃを薄くすることが可能である。このため、構造体１
０１、構造体１０２を薄くすることが可能であり、薄型の半導体装置を作製することがで
きる。繊維の糸束径は４μｍ以上４００μｍ以下、さらには４μｍ以上２００μｍ以下に
おいて本発明の効果を確認しており、原理上は更に薄くてもよい。また、繊維の太さは、
４μｍ以上２０μｍ以下において本発明の効果を確認しており、原理上は更に細くても良
く、それらは繊維の材料に依存する。
【００２５】
なお、本明細書の図面においては、繊維体１０１ａ〜１０１ｃ、１０２ａ〜１０２ｃは、
断面が楕円形の糸束で平織りした織布で示されている。
【００２６】
繊維糸束を経糸及び緯糸として製織した織布である繊維体１０１ａ〜１０１ｃ、１０２ａ
〜１０２ｃの上面図を図４に示す。
【００２７】
図４（Ａ）に示すように、繊維体１０１ａ〜１０１ｃ、１０２ａ〜１０２ｃは、一定間隔
をあけた経糸１１０と、一定間隔をあけた緯糸１１１とで織られている。このような経糸
１１０及び緯糸１１１を用いて製織された繊維体には、経糸１１０及び緯糸１１１が存在
しない領域（バスケットホール１１２）を有する。このような繊維体１０１ａ〜１０１ｃ
、１０２ａ〜１０２ｃは、有機樹脂１０４、１０５が含浸される割合が高まり、繊維体１
０１ａ〜１０１ｃ、１０２ａ〜１０２ｃと素子層１０３の密着性を高めることができる。
【００２８】
また繊維体１０１ａ〜１０１ｃ、１０２ａ〜１０２ｃは、図４（Ｂ）に示すように、経糸
１１０及び緯糸１１１の密度が高く、バスケットホール１１２の割合が低いものでもよい
。代表的には、バスケットホール１１２の大きさが、局所的に押圧される面積より小さい
ことが好ましい。代表的には一辺が０．０１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下の矩形であることが
好ましい。繊維体１０１ａ〜１０１ｃ、１０２ａ〜１０２ｃのバスケットホール１１２の
面積がこのように小さいと、先端の細い部材（代表的には、ペンや鉛筆等の筆記用具）に
より押圧されても、当該圧力を繊維体１０１ａ〜１０１ｃ、１０２ａ〜１０２ｃ全体で吸
収することが可能である。
【００２９】
また、繊維糸束内部への有機樹脂の浸透率を高めるため、繊維に表面処理が施されても良
い。例えば、繊維表面を活性化させるためのコロナ放電処理、プラズマ放電処理等がある
。また、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤を用いた表面処理がある。
【００３０】
素子層１０３は、薄膜の半導体膜を用いて形成された半導体素子を有する。具体的に半導
体素子として、薄膜トランジスタ、ダイオード、不揮発性記憶素子等の能動素子、抵抗素
子、容量素子等の受動素子が挙げられる。また、薄膜の半導体膜として、ＳＯＩ技術を用
いて形成された単結晶の半導体膜、多結晶半導体膜、非晶質半導体膜、微結晶半導体膜等
が含まれる。半導体として、シリコン、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム化合物等を
用いることができる。或いは半導体として、金属酸化物、有機半導体を用いることも可能
である。上記金属酸化物として、例えば酸化亜鉛や亜鉛ガリウムインジウムの酸化物等が
挙げられる。
【００３１】
素子層１０３の厚さは、１μｍ以上１０μｍ以下、さらには１μｍ以上５μｍ以下が好ま
しい。このような厚さにすることにより、湾曲することが可能な半導体装置を作製するこ
とができる。
【００３２】
また、繊維体１０１ａ〜１０１ｃ、１０２ａ〜１０２ｃが経糸及び緯糸を用いた織布であ
る場合、各繊維体どうしで経糸及び緯糸の方向がずれていても良い。図５（Ａ）に、経糸
及び緯糸の方向がずれている繊維体１２０〜１２２を順に重ね合わせている様子を示す。
矢印は、繊維体１２０〜１２２がそれぞれ有する経糸及び緯糸の方向を示している。図５
（Ａ）では、繊維体１２０の経糸及び緯糸と繊維体１２２の経糸及び緯糸とが、ほぼ一致
する方向を向いている。そして繊維体１２１の経糸及び緯糸は、繊維体１２０の経糸及び
緯糸と繊維体１２２の経糸及び緯糸とに対し、４５度ずれている。
【００３３】
このように複数の繊維体間で経糸及び緯糸の方向をずらすことで、あらゆる方向において
図５（Ｂ）に示すように半導体装置１２３を撓ませても、半導体装置１２３の信頼性を確
保することができる。また、押圧を加えたときに繊維体の引っ張り方向が表裏で異なるた
め、局所的押圧の際の延伸が等方性的になる。よって、押圧による半導体装置の破壊をさ
らに低減することができる。繊維体間における経糸及び緯糸の方向のずれは、３０度以上
６０度以下、特に４０度以上５０度以下であることが望ましい。なお、同一の構造体内に
おいて繊維体間における経糸及び緯糸の方向をずらすようにしても良いし、一対の構造体
間において繊維体間における経糸及び緯糸の方向をずらすようにしても良い。
【００３４】
本発明で用いられる構造体は、引っ張り弾性率またはヤング率の高い高強度繊維を繊維体
として用いている。よって、点圧や線圧等の局所的な押圧がかかっても、押圧された力が
繊維体全体に分散され、素子層を構成する半導体素子、配線等に亀裂が生じず、半導体装
置の破壊を防ぐことができる。また、薄膜の半導体膜を用いているため、素子層を薄くす
ることができる。よって、バルクの半導体素子を用いた場合と異なり、湾曲させても半導
体装置が破壊されにくい。
【００３５】
なお本発明の範疇に含まれる半導体装置には、マイクロプロセッサ、画像処理回路などの
集積回路、ＲＦタグ、半導体表示装置等、ありとあらゆる半導体装置が含まれる。半導体
表示装置には、液晶表示装置、有機発光素子（ＯＬＥＤ）に代表される発光素子を各画素
に備えた発光装置、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）
、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉ
ｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）等や、半導体膜を用いた回路素子を駆動回路に有している
その他の表示装置がその範疇に含まれる。
【００３６】
（実施の形態２）
本発明者らは、ペンで局所的な押圧を加えたときの、半導体装置の動作率について試験し
た。
【００３７】
上記試験には、ＲＦタグを半導体装置として用いた。なおＲＦタグは、無線で信号の送受
信を行い個体の識別をする技術（ＲＦＩＤ：Ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｄｅｎ
ｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）に用いられる記録媒体であり、リーダ、リーダライタまたはイン
テロゲータと呼ばれる質問器との間において、非接触で信号の送受信を行うことができる
。ＲＦタグの形状は、カード状、或いはカードよりもさらに小型のチップ状であることが
多いが、用途に合わせて様々な形状を採りうる。
【００３８】
試験には、１層の繊維体を有する一対のプリプレグで素子層が挟まれているＲＦタグ（サ
ンプルＡ）、２層の繊維体を有する一対のプリプレグで素子層が挟まれているＲＦタグ（
サンプルＢ）、３層の繊維体を有する一対のプリプレグで素子層が挟まれているＲＦタグ
（サンプルＣ）を用いる。また比較対象として、１層の繊維体を有し、かつ厚さが１７μ
ｍである一対のプリプレグで素子層が挟まれているＲＦタグ（サンプルＤ）と、１層の繊
維体を有し、かつ厚さが３５μｍである一対のプリプレグで素子層が挟まれているＲＦタ
グ（サンプルＥ）も用意し、併せて上記試験を行った。
【００３９】
各サンプルの構造を明確にするために、図３（Ａ）にサンプルＡの断面構造を、図３（Ｂ
）にサンプルＢの断面構造を、図３（Ｃ）にサンプルＣの断面構造を、図３（Ｄ）にサン
プルＤの断面構造を、図３（Ｅ）にサンプルＥの断面構造を、それぞれ示す。
【００４０】
図３（Ａ）に示すサンプルＡでは、加熱圧着する前の各プリプレグ３０１の厚さが１５μ
ｍである。そして、素子層３０２を間に挟んで一対のプリプレグ３０１を加熱圧着するこ
とで形成されるサンプルＡのトータルの厚さは、２７μｍ〜２８μｍである。図３（Ｂ）
に示すサンプルＢでは、各プリプレグ３１１が、サンプルＡに用いられる厚さ１５μｍの
プリプレグ３０１を２層積層して加熱圧着することにより、形成されている。そして、素
子層３１２を間に挟んで一対のプリプレグ３１１を加熱圧着することで形成されるサンプ
ルＢのトータルの厚さは、５６μｍ〜６５μｍである。図３（Ｃ）に示すサンプルＣでは
、各プリプレグ３２１が、サンプルＡに用いられる厚さ１５μｍのプリプレグ３０１を３
層積層して加熱圧着することにより、形成されている。そして、素子層３２２を間に挟ん
で一対のプリプレグ３２１を加熱圧着することで形成されるサンプルＣのトータルの厚さ
は、７６μｍ〜７８μｍである。図３（Ｄ）に示すサンプルＤでは、加熱圧着する前の各
プリプレグ３３１の厚さが１７μｍである。そして、素子層３３２を間に挟んで一対のプ
リプレグ３３１を加熱圧着することで形成されるサンプルＤのトータルの厚さは、４０μ
ｍ〜４４μｍである。図３（Ｅ）に示すサンプルＥでは、加熱圧着する前の各プリプレグ
３４１の厚さが３５μｍである。そして、素子層３４２を間に挟んで一対のプリプレグ３
４１を加熱圧着することで形成されるサンプルＥのトータルの厚さは、６９μｍ〜７８μ
ｍである。
【００４１】
なお、サンプルＡ〜サンプルＥの全てにおいて、トータルの厚さにばらつきが生じるのは
、場所によって加熱圧着の際に加えられる圧力にばらつきが生じるためである。
【００４２】
各サンプルに含まれる繊維体の体積比は、サンプルＡが約２８％、サンプルＢが約２９％
、サンプルＣが約３３％、サンプルＤが約２０％、サンプルＥが約２１％である。またサ
ンプルＡ〜サンプルＥの全てにおいて、ＲＦタグの面積は１０．５ｍｍ×１２．０ｍｍで
あり、繊維体は経糸及び緯糸により平織りに製織されている。
【００４３】
ペン先が直径１ｍｍの半球形であるペンで、サンプルＡ〜サンプルＥに、荷重（ニュート
ン）を加えていったときの動作率を、図２に示す。サンプルＡ〜サンプルＥのＲＦタグは
全てアンテナが素子層に内蔵されており、アンテナが形成されている領域以外で、なおか
つデジタル回路が形成されている領域に、ペン先があたるように荷重を加えた。なお試験
したＲＦタグの数は、サンプルＡが２０、サンプルＢが２０、サンプルＣが２０、サンプ
ルＤが１２、サンプルＥが２６である。動作率は、データを非接触で読み出すことができ
るＲＦタグの割合で算出した。
【００４４】
図２に示されているサンプルＡ〜サンプルＣの動作率を比較すると、サンプルＣの動作率
が最も高く、サンプルＡの動作率が最も低いことが分かる。特にサンプルＣはサンプルＢ
に比べて飛躍的に動作率が高くなっている。またサンプルＣとサンプルＥは、トータルの
厚さが同程度であるにも関わらず、サンプルＣの方は動作率が高くなっている。これらの
結果から、プリプレグに含まれる繊維体の体積比がより高いほど、高い動作率を得られる
ことが分かる。また体積比を高くすることに加え、繊維体を複数、特に３層以上積層する
と、飛躍的に高い動作率が得られることが分かる。
【００４５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の半導体装置の作製方法について説明する。なお本実施の形態
では薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を半導体素子の一例として示すが、本発明の半導体装置
に用いられる半導体素子はこれに限定されない。例えばＴＦＴの他に、記憶素子、ダイオ
ード、抵抗、コイル、容量、インダクタなどを用いることができる。
【００４６】
まず図６（Ａ）に示すように、耐熱性を有する基板７００上に、絶縁膜７０１、剥離層７
０２、絶縁膜７０３、半導体膜７０４を順に形成する。絶縁膜７０１、剥離層７０２、絶
縁膜７０３及び半導体膜７０４は連続して形成することが可能である。
【００４７】
基板７００として、例えばバリウムホウケイ酸ガラスや、アルミノホウケイ酸ガラスなど
のガラス基板、石英基板、セラミック基板等を用いることができる。また、ステンレス基
板を含む金属基板、またはシリコン基板等の半導体基板を用いても良い。プラスチック等
の可撓性を有する合成樹脂からなる基板は、上記基板と比較して耐熱温度が一般的に低い
傾向にあるが、作製工程における処理温度に耐え得るのであれば用いることが可能である
。
【００４８】
プラスチック基板として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に代表されるポリエス
テル、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカ
ーボネート（ＰＣ）、ポリアミド系合成繊維、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）
、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）
、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリイミド、アクリロニトリルブタジエンス
チレン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂などが挙
げられる。
【００４９】
なお本実施の形態では、剥離層７０２を基板７００上の全面に設けているが本発明はこの
構成に限定されない。例えばフォトリソグラフィ法などを用いて、基板７００上において
剥離層７０２を部分的に形成する様にしても良い。
【００５０】
絶縁膜７０１、絶縁膜７０３は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化珪素、窒
化珪素（ＳｉＮｘ、Ｓｉ３Ｎ４等）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒
化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁性を有する材料を用いて形成する。
【００５１】
絶縁膜７０１、絶縁膜７０３は、基板７００中に含まれるＮａなどのアルカリ金属やアル
カリ土類金属が半導体膜７０４中に拡散し、ＴＦＴなどの半導体素子の特性に悪影響を及
ぼすのを防ぐために設ける。また絶縁膜７０３は、剥離層７０２に含まれる不純物元素が
半導体膜７０４中に拡散するのを防ぎ、なおかつ後の半導体素子を剥離する工程において
、半導体素子を保護する役目も有している。さらに絶縁膜７０３により、剥離層７０２に
おける剥離が容易となり、または後の剥離工程において半導体素子や配線に亀裂やダメー
ジが入るのを防ぐことができる。
【００５２】
絶縁膜７０１、絶縁膜７０３は、単数の絶縁膜を用いたものであっても、複数の絶縁膜を
積層して用いたものであっても良い。本実施の形態では、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素
膜、膜厚５０ｎｍの窒化酸化珪素膜、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜を順に積層して絶
縁膜７０３を形成するが、各膜の材質、膜厚、積層数は、これに限定されるものではない
。例えば、下層の酸化窒化珪素膜に代えて、膜厚０．５〜３μｍのシロキサン系樹脂をス
ピンコート法、スリットコーター法、液滴吐出法、印刷法などによって形成しても良い。
また、中層の窒化酸化珪素膜に代えて、窒化珪素膜を用いてもよい。また、上層の酸化窒
化珪素膜に代えて、酸化珪素膜を用いていても良い。また、それぞれの膜厚は、０．０５
〜３μｍとするのが望ましく、その範囲から自由に選択することができる。
【００５３】
或いは、剥離層７０２に最も近い、絶縁膜７０３の下層を酸化窒化珪素膜または酸化珪素
膜で形成し、中層をシロキサン系樹脂で形成し、上層を酸化珪素膜で形成しても良い。
【００５４】
なおシロキサン系樹脂とは、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ−Ｓ
ｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサン系樹脂は、置換基に水素の他、フッ素、アルキ
ル基、または芳香族炭化水素のうち、少なくとも１種を有していても良い。
【００５５】
酸化珪素膜は、ＳｉＨ４／Ｏ２、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）／Ｏ２等の混合ガス
を用い、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、常圧ＣＶＤ、バイアスＥＣＲＣＶＤ等の方法によっ
て形成することができる。また、窒化珪素膜は、代表的には、ＳｉＨ４とＮＨ３の混合ガ
スを用い、プラズマＣＶＤによって形成することができる。また、酸化窒化珪素膜、窒化
酸化珪素膜は、代表的には、ＳｉＨ４とＮ２Ｏの混合ガスを用い、プラズマＣＶＤによっ
て形成することができる。
【００５６】
剥離層７０２は、金属膜、金属酸化膜、金属膜と金属酸化膜とを積層して形成される膜を
用いることができる。金属膜と金属酸化膜は、単層であっても良いし、複数の層が積層さ
れた積層構造を有していても良い。また、金属膜や金属酸化膜の他に、金属窒化物や金属
酸化窒化物を用いてもよい。剥離層７０２は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種Ｃ
ＶＤ法等を用いて形成することができる。
【００５７】
剥離層７０２に用いられる金属としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チ
タン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ
）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パ
ラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）またはイリジウム（Ｉｒ）等が挙げられる。剥離
層７０２は、上記金属で形成された膜の他に、上記金属を主成分とする合金で形成された
膜、或いは上記金属を含む化合物を用いて形成された膜を用いても良い。
【００５８】
また剥離層７０２は珪素（Ｓｉ）単体で形成された膜を用いても良いし、珪素（Ｓｉ）を
主成分とする化合物で形成された膜を用いても良い。或いは、珪素（Ｓｉ）と上記金属と
を含む合金で形成された膜を用いても良い。珪素を含む膜は、非晶質、微結晶、多結晶の
いずれでもよい。
【００５９】
剥離層７０２は、上述した膜を単層で用いても良いし、上述した複数の膜を積層して用い
ても良い。金属膜と金属酸化膜とが積層された剥離層７０２は、元となる金属膜を形成し
た後、該金属膜の表面を酸化または窒化させることで形成することができる。具体的には
、酸素雰囲気中またはＮ２Ｏ雰囲気中で元となる金属膜にプラズマ処理を行ったり、酸素
雰囲気中またはＮ２Ｏ雰囲気中で金属膜に熱処理を行ったりすればよい。また元となる金
属膜上に接するように、酸化珪素膜または酸化窒化珪素膜を形成することでも、金属膜の
酸化を行うことが出来る。また元となる金属膜上に接するように、窒化酸化珪素膜、窒化
珪素膜を形成することで、窒化を行うことが出来る。
【００６０】
金属膜の酸化または窒化を行うプラズマ処理として、プラズマ密度が１×１０１１ｃｍ−
３以上、好ましくは１×１０１１ｃｍ−３から９×１０１５ｃｍ−３以下であり、マイク
ロ波（例えば周波数２．４５ＧＨｚ）などの高周波を用いた高密度プラズマ処理を行って
も良い。
【００６１】
なお基となる金属膜の表面を酸化することで、金属膜と金属酸化膜とが積層した剥離層７
０２を形成するようにしても良いが、金属膜を形成した後に金属酸化膜を別途形成するよ
うにしても良い。例えば金属としてタングステンを用いる場合、スパッタ法やＣＶＤ法等
により元となる金属膜としてタングステン膜を形成した後、該タングステン膜にプラズマ
処理を行う。これにより、金属膜に相当するタングステン膜と、該金属膜に接し、なおか
つタングステンの酸化物で形成された金属酸化膜とを、形成することができる。
【００６２】
なおタングステンの酸化物はＷＯＸで表される。Ｘは２以上３以下の範囲内にあり、Ｘが
２の場合（ＷＯ２）、Ｘが２．５の場合（Ｗ２Ｏ５）、Ｘが２．７５の場合（Ｗ４Ｏ１１
）、Ｘが３の場合（ＷＯ３）となる。タングステンの酸化物を形成するにあたりＸの値に
特に制約はなく、エッチングレート等をもとにＸの値を定めれば良い。
【００６３】
半導体膜７０４は、絶縁膜７０３を形成した後、大気に曝さずに形成することが望ましい
。半導体膜７０４の膜厚は２０〜２００ｎｍ（望ましくは４０〜１７０ｎｍ、好ましくは
５０〜１５０ｎｍ）とする。なお半導体膜７０４は、非晶質半導体であっても良いし、セ
ミアモルファス半導体であっても良いし、多結晶半導体であっても良い。また半導体は珪
素だけではなくシリコンゲルマニウムも用いることができる。シリコンゲルマニウムを用
いる場合、ゲルマニウムの濃度は０．０１〜４．５ａｔｏｍｉｃ％程度であることが好ま
しい。
【００６４】
なおセミアモルファス半導体とは、非晶質半導体と結晶構造を有する半導体（単結晶、多
結晶を含む）の中間的な構造を有する半導体である。このセミアモルファス半導体は、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
を有する結晶質なものであり、その粒径を０．５〜２０ｎｍとして非単結晶半導体中に分
散させて存在せしめることが可能である。セミアモルファス半導体は、そのラマンスペク
トルが５２０ｃｍ−１よりも低波数側にシフトしており、またＸ線回折ではＳｉ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。また、未結合手
（ダングリングボンド）を終端化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。ここでは便宜上、このような半導体をセミアモルファス半
導体（ＳＡＳ）と呼ぶ。さらに、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス
元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安定性が増し良好なセミアモルファス
半導体が得られる。
【００６５】
またＳＡＳは珪素を含む気体をグロー放電分解することにより得ることができる。代表的
な珪素を含む気体としては、ＳｉＨ４であり、その他にもＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、
ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などを用いることができる。また水素や、水素にヘ
リウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素を加
えたガスで、この珪素を含む気体を希釈して用いることで、ＳＡＳの形成を容易なものと
することができる。希釈率は２倍〜１０００倍の範囲で珪素を含む気体を希釈することが
好ましい。またさらに、珪素を含む気体中に、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６などの炭化物気体、Ｇｅ
Ｈ４、ＧｅＦ４などのゲルマニウム化気体、Ｆ２などを混入させて、エネルギーバンド幅
を１．５〜２．４ｅＶ、若しくは０．９〜１．１ｅＶに調節しても良い。
【００６６】
例えば、ＳｉＨ４にＨ２を添加したガスを用いる場合、或いはＳｉＨ４にＦ２を添加した
ガスを用いる場合、形成したセミアモルファス半導体を用いてＴＦＴを作製すると、該Ｔ
ＦＴのサブスレッショルド係数（Ｓ値）を０．３５Ｖ／ｄｅｃ以下、代表的には０．２５
〜０．０９Ｖ／ｄｅｃとし、移動度を１０ｃｍ２／Ｖｓｅｃとすることができる。
【００６７】
なお半導体膜７０４は、公知の技術により結晶化しても良い。公知の結晶化方法としては
、レーザ光を用いたレーザ結晶化法、触媒元素を用いる結晶化法がある。或いは、触媒元
素を用いる結晶化法とレーザ結晶化法とを組み合わせて用いることもできる。また、基板
７００として石英のような耐熱性に優れている基板を用いる場合、電熱炉を使用した熱結
晶化方法、赤外光を用いたランプアニール結晶化法、触媒元素を用いる結晶化法、９５０
℃程度の高温アニールのうちの幾つかを組み合わせた結晶化法を用いても良い。
【００６８】
例えばレーザ結晶化を用いる場合、レーザ結晶化の前に、レーザに対する半導体膜７０４
の耐性を高めるために、５５０℃、４時間の熱処理を該半導体膜７０４に対して行なう。
そして連続発振が可能な固体レーザを用い、基本波の第２高調波〜第４高調波のレーザ光
を照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、代表的には、Ｎｄ：ＹＶ
Ｏ４レーザ（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎ
ｍ）を用いるのが望ましい。具体的には、連続発振のＹＶＯ４レーザから射出されたレー
ザ光を非線形光学素子により高調波に変換し、出力１０Ｗのレーザ光を得る。そして、好
ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形して、半導体膜
７０４に照射する。このときのパワー密度は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、照射する。
【００６９】
連続発振の気体レーザとして、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザなどを用いることが出来る。また
連続発振の固体レーザとして、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ
３レーザ、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）レーザ、ＧｄＶＯ４レーザ、Ｙ２Ｏ３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
ザなどを用いることが出来る。
【００７０】
またパルス発振のレーザとして、例えばＡｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザ、ＣＯ
２レーザ、ＹＡＧレーザ、Ｙ２Ｏ３レーザ、ＹＶＯ４レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ３
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を用いることができる。
【００７１】
また、パルス発振のレーザ光の発振周波数を１０ＭＨｚ以上とし、通常用いられている数
十Ｈｚ〜数百Ｈｚの周波数帯よりも著しく高い周波数帯を用いてレーザ結晶化を行なって
も良い。パルス発振でレーザ光を照射することで半導体膜７０４が溶融してから半導体膜
７０４が完全に固化するまでの時間は数十ｎｓｅｃ〜数百ｎｓｅｃと言われている。よっ
て上記周波数を用いることで、半導体膜７０４がレーザ光によって溶融してから固化する
までに、次のパルスのレーザ光を照射できる。したがって、半導体膜７０４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ので、走査方向に向かって連続的に成長した結
晶粒を有する半導体膜７０４が形成される。具体的には、含まれる結晶粒の走査方向にお
ける幅が１０〜３０μｍ、走査方向に対して垂直な方向における幅が１〜５μｍ程度の結
晶粒の集合を形成することができる。該走査方向に沿って連続的に成長した単結晶の結晶
粒を形成することで、少なくともＴＦＴのチャネル方向には結晶粒界のほとんど存在しな
い半導体膜７０４の形成が可能となる。
【００７２】
なおレーザ結晶化は、連続発振の基本波のレーザ光と連続発振の高調波のレーザ光とを並
行して照射するようにしても良いし、連続発振の基本波のレーザ光とパルス発振の高調波
のレーザ光とを並行して照射するようにしても良い。
【００７３】
なお、希ガスや窒素などの不活性ガス雰囲気中でレーザ光を照射するようにしても良い。
これにより、レーザ光照射による半導体表面の荒れを抑えることができ、界面準位密度の
ばらつきによって生じる閾値のばらつきを抑えることができる。
【００７４】
上述したレーザ光の照射により、結晶性がより高められた半導体膜７０４が形成される。
なお、予め半導体膜７０４に、スパッタ法、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法などで形成し
た多結晶半導体を用いるようにしても良い。
【００７５】
また本実施の形態では半導体膜７０４を結晶化しているが、結晶化せずに非晶質珪素膜ま
たは微結晶半導体膜のまま、後述のプロセスに進んでも良い。非晶質半導体、微結晶半導
体を用いたＴＦＴは、多結晶半導体を用いたＴＦＴよりも作製工程が少ない分、コストを
抑え、歩留まりを高くすることができるというメリットを有している。
【００７６】
非晶質半導体は、珪素を含む気体をグロー放電分解することにより得ることができる。珪
素を含む気体としては、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６が挙げられる。この珪素を含む気体を、水
素、水素及びヘリウムで希釈して用いても良い。
【００７７】
次に半導体膜７０４に対して、ｐ型を付与する不純物元素又はｎ型を付与する不純物元素
を低濃度に添加するチャネルドープを行う。チャネルドープは半導体膜７０４全体に対し
て行っても良いし、半導体膜７０４の一部に対して選択的に行っても良い。ｐ型を付与す
る不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用
いることができる。ｎ型を付与する不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を
用いることができる。ここでは、不純物元素として、ボロン（Ｂ）を用い、当該ボロンが
１×１０１６〜５×１０１７／ｃｍ３の濃度で含まれるよう添加する。
【００７８】
次に図６（Ｂ）に示すように、半導体膜７０４を所定の形状に加工（パターニング）し、
島状の半導体膜７０５〜７０８を形成する。そして図６（Ｃ）に示すように、島状の半導
体膜７０５〜７０８を用いた半導体素子と、該半導体素子に接続された配線７１３、７１
４とを形成する。本実施の形態では、半導体素子としてＴＦＴ７０９〜７１２を形成した
例を示す。ＴＦＴ７０９と、ＴＦＴ７１２とはそれぞれ配線７１３、配線７１４と電気的
に接続されている。絶縁膜７０３上に形成された半導体素子または配線などで構成される
集積回路が、素子層７１５に相当する。素子層７１５に絶縁膜７０３を含めても良い。
【００７９】
次に図７（Ａ）に示すように、素子層７１５の基板７００とは反対の側に、繊維体７２３
に有機樹脂７２４が含浸された構造体が複数積層された構造体７２５を重ねる。このよう
な構造体７２５は、プリプレグとも呼ばれる。プリプレグは、具体的には繊維体にマトリ
ックス樹脂を有機溶剤で希釈したワニスを含浸させた後、乾燥して有機溶剤を揮発させて
マトリックス樹脂を半硬化させたものである。構造体７２５の厚さは、１０μｍ以上１０
０μｍ以下、さらには１０μｍ以上３０μｍが好ましい。このような厚さの構造体を用い
ることで、薄型で湾曲することが可能な半導体装置を作製することができる。
【００８０】
なお本実施の形態では、単層の繊維体に有機樹脂が含浸された構造体を複数積層させるこ
とで、上記構造体７２５を形成しているが、本発明はこの構成に限定されない。複数の積
層された繊維体に有機樹脂を含浸させた構造体を用いても良い。また、単層の繊維体に有
機樹脂が含浸された構造体を複数積層させる際、各構造体間に別の層を挟むようにしても
良い。
【００８１】
次に、構造体７２５を加熱し圧着して、構造体７２５の有機樹脂７２４を可塑化または硬
化する。なお、有機樹脂７２４が可塑性有機樹脂の場合、この後、室温に冷却することに
より可塑化した有機樹脂を硬化する。有機樹脂７２４は加熱及び圧着により、素子層７１
５に密着するように均一に広がり、硬化する。上記構造体７２５を圧着する工程は、大気
圧下または減圧下で行う。
【００８２】
次に図７（Ｂ）に示すように、素子層７１５と、構造体７２５とを、基板７００から剥離
する。本実施の形態では、物理的な力を用いて基板７００から素子層７１５と、構造体７
２５とを剥離する。剥離層７０２は、全て除去せず一部が残存した状態であっても良い。
上記剥離は、例えば人間の手や把治具で引き剥がす処理や、ローラーを回転させながら分
離する処理で行うことが可能である。
【００８３】
本実施の形態では、剥離層に金属酸化膜を用い、物理的手段により素子層７１５を剥離す
る方法を用いているが、本発明で用いられる剥離方法はこれに限定されない。例えば、透
光性を有する基板７００を用い、剥離層７０２に水素を含む非晶質珪素を用い、基板７０
０から剥離層７０２にレーザビームを照射して、非晶質珪素に含まれる水素を気化させて
、基板７００を素子層７１５から剥離する方法を用いても良い。
【００８４】
また上記剥離は、剥離層７０２のエッチングを用いた方法で行っても良い。この場合、剥
離層７０２が一部露出するように溝を形成する。溝は、ダイシング、スクライビング、Ｕ
Ｖ光を含むレーザ光を用いた加工、フォトリソグラフィ法などにより、溝を形成する。溝
は、剥離層７０２が露出する程度の深さを有していれば良い。そしてエッチングガスとし
てフッ化ハロゲンを用い、該ガスを溝から導入する。本実施の形態では、例えばＣｌＦ３
（三フッ化塩素）を用い、温度：３５０℃、流量：３００ｓｃｃｍ、気圧：８００Ｐａ、
時間：３ｈの条件で行なう。また、ＣｌＦ３ガスに窒素を混ぜたガスを用いても良い。Ｃ
ｌＦ３等のフッ化ハロゲンを用いることで、剥離層７０２が選択的にエッチングされ、基
板７００を素子層７１５から剥離することができる。なおフッ化ハロゲンは、気体であっ
ても液体であってもどちらでも良い。
【００８５】
また、基板を機械的に研磨し除去する方法や、基板をＨＦ等の溶液を用いて溶解し基板を
除去する方法を用いることで、素子層７１５を基板７００から剥離することができる。こ
の場合、剥離層７０２を用いる必要はない。
【００８６】
次に図８に示すように、素子層７１５の上記剥離により露出した面側に、繊維体７２０に
有機樹脂７２１が含浸された構造体が複数積層された構造体７２２を重ねる。このような
構造体７２２は、プリプレグとも呼ばれる。プリプレグは、具体的には繊維体にマトリッ
クス樹脂を有機溶剤で希釈したワニスを含浸させた後、乾燥して有機溶剤を揮発させてマ
トリックス樹脂を半硬化させたものである。構造体７２２の厚さは、１０μｍ以上１００
μｍ以下、さらには１０μｍ以上３０μｍが好ましい。このような厚さの構造体を用いる
ことで、薄型で湾曲することが可能な半導体装置を作製することができる。
【００８７】
なお本実施の形態では、単層の繊維体に有機樹脂が含浸された構造体を複数積層させるこ
とで、上記構造体７２２を形成しているが、本発明はこの構成に限定されない。複数の積
層された繊維体に有機樹脂を含浸させた構造体を用いても良い。また、単層の繊維体に有
機樹脂が含浸された構造体を複数積層させる際、各構造体間に別の層を挟むようにしても
良い。
【００８８】
次に、構造体７２２を加熱し圧着して、構造体７２２の有機樹脂７２１を可塑化または硬
化する。なお、有機樹脂７２１が可塑性有機樹脂の場合、この後、室温に冷却することに
より可塑化した有機樹脂を硬化する。有機樹脂７２１は加熱及び圧着により、素子層７１
５に密着するように均一に広がり、硬化する。上記構造体７２２を圧着する工程は、大気
圧下または減圧下で行う。
【００８９】
上記プロセスを経て、本発明の半導体装置が作製される。
【００９０】
なお構造体７２２と構造体７２５の間に複数の半導体装置に対応する半導体素子を形成し
ている場合には、素子層７１５を半導体装置ごとに分断する。分断は、レーザ照射装置、
ダイシング装置、スクライブ装置、はさみやナイフなどの刃物を有する裁断装置等を用い
ることができる。レーザ照射装置を用いる場合、レーザ発振器としては、ＫｒＦ、ＡｒＦ
、ＸｅＣｌ等のエキシマレーザ発振器、Ｈｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ、ＨＦ、Ｃ
Ｏ２等の気体レーザ発振器、ＹＡＧ、ＧｄＶＯ４、ＹＶＯ４、ＹＬＦ、ＹＡｌＯ３などの
結晶にＣｒ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｔｉ又はＴｍをドープした結晶、ガラス、
ルビー等の固体レーザ発振器、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ等の半
導体レーザ発振器を用いることができる。なお、その固体レーザ発振器においては基本波
〜第５高調波を適宜適用するのが好ましい。
【００９１】
また、ＲＦタグのようにアンテナを有する場合、構造体７２２または構造体７２５に開口
部を形成し、該開口部を介してアンテナと素子層７１５に含まれる集積回路とを電気的に
接続することができる。
【００９２】
図９に、構造体７２５にレーザビーム等で開口部を形成し、該開口部に、素子層７１５内
の配線７１４と接続された接続端子７３１が形成された半導体装置の断面図を示す。接続
端子７３１は、異方導電性フィルム７３２でアンテナ７３０と接続端子７３１とを圧着さ
せることにより、電気的に接続することが出来る。
【００９３】
また図１０に、構造体７２２にレーザビーム等で開口部を形成し、該開口部に、素子層７
１５内の配線７１４と接続された接続端子７３４が形成された半導体装置の断面図を示す
。接続端子７３４は、異方導電性フィルム７３５でアンテナ７３３と接続端子７３４とを
圧着させることにより、電気的に接続することが出来る。
【００９４】
なお、アンテナと接続端子との接続は、異方導電性フィルム（ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏ
ｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ））の他に、異方導電性ペースト（ＡＣＰ（Ａ
ｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ））等を用いて圧着させても
良い。また、銀ペースト、銅ペーストまたはカーボンペースト等の導電性接着剤や半田接
合等を用いて接続を行うことも可能である。
【００９５】
また本実施の形態では、別途形成されたアンテナを素子層に電気的に接続する場合につい
て述べたが、本発明はこの構成に限定されない。アンテナを素子層と同じ基板上に形成し
、素子層と共に該基板から剥離して、アンテナと素子層を構造体に加熱圧着させても良い
。アンテナとして機能する導電膜は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム
（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タン
タル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃ
ｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属を用いて形成することが
出来る。アンテナとして機能する導電膜は、上記金属で形成された膜の他に、上記金属を
主成分とする合金で形成された膜、或いは上記金属を含む化合物を用いて形成された膜を
用いても良い。アンテナとして機能する導電膜は、上述した膜を単層で用いても良いし、
上述した複数の膜を積層して用いても良い。
【００９６】
アンテナとして機能する導電膜は、ＣＶＤ法、スパッタリング法、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、めっき法、フォトリソグラフィ法、
蒸着法等を用いて形成することが出来る。
【００９７】
例えばスクリーン印刷法を用いる場合、粒径が数ｎｍから数十μｍの導電性を有する粒子
（導電体粒子）を有機樹脂に分散させた導電性のペーストを、絶縁膜上に選択的に印刷す
ることでアンテナとして機能する導電膜を形成することができる。導電体粒子は、銀（Ａ
ｇ）、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）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、ク
ロム（Ｃｒ）またはチタン（Ｔｉ）等を用いて形成することが出来る。導電体粒子は上記
金属で形成されたものの他に、上記金属を主成分とする合金で形成されていても良いし、
上記金属を含む化合物を用いて形成されていても良い。またハロゲン化銀の微粒子または
分散性ナノ粒子も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として
、ポリイミド、シロキサン系樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を用いることが出来
る。
【００９８】
上記金属の合金の一例として、銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）と白金（Ｐ
ｔ）、金（Ａｕ）と白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）とパラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）と銅（
Ｃｕ）の組み合わせが挙げられる。また例えば、銅（Ｃｕ）を銀（Ａｇ）でコートした導
電体粒子なども用いることが可能である。
【００９９】
なおアンテナとして機能する導電膜の形成にあたり、印刷法や液滴吐出法で導電性のペー
ストを押し出した後に焼成することが好ましい。例えば、導電性のペーストに、銀を主成
分とする導電体粒子（例えば粒径１ｎｍ以上１００ｎｍ以下）を用いる場合、１５０〜３
００℃の温度範囲で焼成することにより、アンテナとして機能する導電膜を形成すること
ができる。焼成は、赤外ランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプなどを用いたランプア
ニールで行なっても良いし、電気炉を用いたファーネスアニールで行なっても良い。また
エキシマレーザや、Ｎｄ：ＹＡＧレーザを用いたレーザーアニール法で行なっても良い。
また、半田や鉛フリーの半田を主成分とする微粒子を用いてもよく、この場合は粒径２０
μｍ以下の微粒子を用いることが好ましい。半田や鉛フリーの半田は、低コストであると
いった利点を有している。
【０１００】
印刷法、液滴吐出法を用いることで、露光用のマスクを用いずともアンテナとして機能す
る導電膜を形成することが可能になる。また、液滴吐出法、印刷法だと、フォトリソグラ
フィ法と異なり、エッチングにより除去されてしまうような材料の無駄がない。また高価
な露光用のマスクを用いなくとも良いので、半導体装置の作製に費やされるコストを抑え
ることができる。
【０１０１】
また、半導体装置が、外部の機器と電気的に接続するための端子を有する場合、該端子は
構造体上に設けるようにしても良い。図１１（Ａ）に、一対の構造体７５０、７５１と、
該構造体の間に設けられた素子層７５２とが、積層される順に並べられている様子を示す
。また一対の構造体７５０、７５１と素子層７５２とが積層されることで形成される半導
体装置の斜視図を、図１１（Ｂ）に示す。
【０１０２】
構造体７５０には端子７５３が形成されており、素子層７５２と構造体７５０とを加熱圧
着することにより、該端子７５３と素子層７５２とが電気的に接続される。また構造体７
５１は、素子層７５２と重なるように、なおかつ端子７５３が露出するように、構造体７
５０及び素子層７５２上に積層されている。
【０１０３】
なお本実施の形態では薄膜トランジスタを例に挙げて説明しているが、本発明はこの構成
に限定されない。薄膜トランジスタの他に、ＳＯＩを用いて形成されたトランジスタなど
も用いることができる。また、有機半導体を用いたトランジスタであっても良いし、カー
ボンナノチューブを用いたトランジスタであってもよい。
【０１０４】
本発明により、外力、特に押圧が加えられても破損しにくく、信頼性の高い半導体装置を
提供することができる。
【０１０５】
本実施の形態は、上記実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１０６】
（実施の形態４）
本実施の形態では、半導体基板（ボンド基板）から支持基板（ベース基板）に転置した半
導体膜を用いて半導体素子を形成し、該半導体素子を構造体上に転置する、本発明の半導
体装置の作製方法について説明する。
【０１０７】
まず図１２（Ａ）に示すように、ボンド基板２００上に絶縁膜２０１を形成する。絶縁膜
２０１は、酸化珪素、窒化酸化珪素、窒化珪素等の絶縁性を有する材料を用いて形成する
。絶縁膜２０１は、単数の絶縁膜を用いたものであっても、複数の絶縁膜を積層して用い
たものであっても良い。例えば本実施の形態では、ボンド基板２００に近い側から、窒素
よりも酸素の含有量が高い酸化窒化珪素、酸素よりも窒素の含有量が高い窒化酸化珪素の
順に積層された絶縁膜２０１を用いる。
【０１０８】
例えば酸化珪素を絶縁膜２０１として用いる場合、絶縁膜２０１はシランと酸素、ＴＥＯ
Ｓ（テトラエトキシシラン）と酸素等の混合ガスを用い、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、常
圧ＣＶＤ、バイアスＥＣＲＣＶＤ等の気相成長法によって形成することができる。この場
合、絶縁膜２０１の表面を酸素プラズマ処理で緻密化しても良い。また、窒化珪素を絶縁
膜２０１として用いる場合、シランとアンモニアの混合ガスを用い、プラズマＣＶＤ等の
気相成長法によって形成することができる。また、窒化酸化珪素を絶縁膜２０１として用
いる場合、シランとアンモニアの混合ガス、またはシランと酸化窒素の混合ガスを用い、
プラズマＣＶＤ等の気相成長法によって形成することができる。
【０１０９】
また絶縁膜２０１として、有機シランガスを用いて化学気相成長法により作製される酸化
珪素を用いていても良い。有機シランガスとしては、珪酸エチル（ＴＥＯＳ：化学式Ｓｉ
（ＯＣ２Ｈ５）４）、テトラメチルシラン（ＴＭＳ：化学式Ｓｉ（ＣＨ３）４）、テトラ
メチルシクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）、オクタメチルシクロテトラシロキサン（
ＯＭＣＴＳ）、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、トリエトキシシラン（ＳｉＨ（Ｏ
Ｃ２Ｈ５）３）、トリスジメチルアミノシラン（ＳｉＨ（Ｎ（ＣＨ３）２）３）等のシリ
コン含有化合物を用いることができる。
【０１１０】
次に図１２（Ａ）に示すように、ボンド基板２００に、矢印で示すように水素又は希ガス
、或いは水素イオン又は希ガスイオンを添加し、ボンド基板２００の表面から一定の深さ
の領域に、微小ボイドを有する欠陥層２０２を形成する。欠陥層２０２が形成される位置
は、上記添加の加速電圧によって決まる。そして欠陥層２０２の位置により、ボンド基板
２００からベース基板２０４に転置する半導体膜２０８の厚さが決まるので、添加の加速
電圧は半導体膜２０８の厚さを考慮して行う。当該半導体膜２０８の厚さは１０ｎｍ乃至
２００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ乃至５０ｎｍの厚さとする。例えば水素をボンド基板２
００に添加する場合、ドーズ量は１×１０１６乃至１×１０１７／ｃｍ２とするのが望ま
しい。
【０１１１】
なお、欠陥層２０２を形成する上記工程において、ボンド基板２００に高い濃度の水素又
は希ガス、或いは水素イオン又は希ガスイオンを添加するので、ボンド基板２００の表面
が粗くなってしまい、ベース基板２０４との間における接合で十分な強度が得られない場
合がある。絶縁膜２０１を設けることで、水素又は希ガス、或いは水素イオン又は希ガス
イオンを添加する際にボンド基板２００の表面が保護され、ベース基板２０４とボンド基
板２００の間における接合を良好に行うことが出来る。
【０１１２】
次に図１２（Ｂ）に示すように、絶縁膜２０１上に絶縁膜２０３を形成する。絶縁膜２０
３は、絶縁膜２０１と同様に、酸化珪素、窒化酸化珪素、窒化珪素等の絶縁性を有する材
料を用いて形成する。絶縁膜２０３は、単数の絶縁膜を用いたものであっても、複数の絶
縁膜を積層して用いたものであっても良い。また絶縁膜２０３として、有機シランガスを
用いて化学気相成長法により作製される酸化珪素を用いていても良い。本実施の形態では
、絶縁膜２０３として、有機シランガスを用いて化学気相成長法により作製される酸化珪
素を用いる。
【０１１３】
なお絶縁膜２０１または絶縁膜２０３に窒化珪素、窒化酸化珪素などのバリア性の高い絶
縁膜を用いることで、後に形成される半導体膜２０９にアルカリ金属やアルカリ土類金属
などの不純物がベース基板２０４から入るのを防ぐことができる。
【０１１４】
なお本実施の形態では、欠陥層２０２を形成した後に絶縁膜２０３を形成しているが、絶
縁膜２０３は必ずしも設ける必要はない。ただし絶縁膜２０３は欠陥層２０２を形成した
後に形成されるので、欠陥層２０２を形成する前に形成される絶縁膜２０１よりも、その
表面の平坦性は高い。よって、絶縁膜２０３を形成することで、後に行われる接合の強度
をより高めることができる。
【０１１５】
一方、図１２（Ｃ）に示すように、ベース基板２０４上に絶縁膜２０５、剥離層２０６、
絶縁膜２０７を順に形成する。
【０１１６】
絶縁膜２０５、絶縁膜２０７は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化珪素、窒
化珪素（ＳｉＮｘ、Ｓｉ３Ｎ４等）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒
化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁性を有する材料を用いて形成する。
【０１１７】
絶縁膜２０５、絶縁膜２０７は、ベース基板２０４中に含まれるＮａなどのアルカリ金属
やアルカリ土類金属が、後に形成される半導体膜２０９中に拡散し、半導体素子の特性に
悪影響を及ぼすのを防ぐために設ける。また絶縁膜２０７は、剥離層２０６に含まれる不
純物元素が半導体素子中に拡散するのを防ぎ、なおかつ後の半導体素子を剥離する工程に
おいて、半導体素子や配線に亀裂やダメージが入るのを防ぐことができる。
【０１１８】
絶縁膜２０５、絶縁膜２０７は、単数の絶縁膜を用いたものであっても、複数の絶縁膜を
積層して用いたものであっても良い。本実施の形態では、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素
膜、膜厚５０ｎｍの窒化酸化珪素膜、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜を順に積層して絶
縁膜２０７を形成するが、各膜の材質、膜厚、積層数は、これに限定されるものではない
。例えば、下層の酸化窒化珪素膜に代えて、膜厚０．５〜３μｍのシロキサン系樹脂をス
ピンコート法、スリットコーター法、液滴吐出法、印刷法などによって形成しても良い。
また、中層の窒化酸化珪素膜に代えて、窒化珪素膜を用いてもよい。また、上層の酸化窒
化珪素膜に代えて、酸化珪素膜を用いていても良い。また、それぞれの膜厚は、０．０５
〜３μｍとするのが望ましく、その範囲から自由に選択することができる。
【０１１９】
或いは、剥離層２０６に最も近い、絶縁膜２０７の下層を酸化窒化珪素膜または酸化珪素
膜で形成し、中層をシロキサン系樹脂で形成し、上層を酸化珪素膜で形成しても良い。
【０１２０】
なおシロキサン系樹脂とは、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ−Ｓ
ｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサン系樹脂は、置換基に水素の他、フッ素、アルキ
ル基、または芳香族炭化水素のうち、少なくとも１種を有していても良い。
【０１２１】
酸化珪素膜は、ＳｉＨ４／Ｏ２、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）／Ｏ２等の混合ガス
を用い、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、常圧ＣＶＤ、バイアスＥＣＲＣＶＤ等の方法によっ
て形成することができる。また、窒化珪素膜は、代表的には、ＳｉＨ４とＮＨ３の混合ガ
スを用い、プラズマＣＶＤによって形成することができる。また、酸化窒化珪素膜、窒化
酸化珪素膜は、代表的には、ＳｉＨ４とＮ２Ｏの混合ガスを用い、プラズマＣＶＤによっ
て形成することができる。
【０１２２】
剥離層２０６は、金属膜、金属酸化膜、金属膜と金属酸化膜とを積層して形成される膜を
用いることができる。金属膜と金属酸化膜は、単層であっても良いし、複数の層が積層さ
れた積層構造を有していても良い。また、金属膜や金属酸化膜の他に、金属窒化物や金属
酸化窒化物を用いてもよい。剥離層２０６は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種Ｃ
ＶＤ法等を用いて形成することができる。
【０１２３】
剥離層２０６に用いられる金属としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チ
タン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ
）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パ
ラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）またはイリジウム（Ｉｒ）等が挙げられる。剥離
層２０６は、上記金属で形成された膜の他に、上記金属を主成分とする合金で形成された
膜、或いは上記金属を含む化合物を用いて形成された膜を用いても良い。
【０１２４】
また剥離層２０６は珪素（Ｓｉ）単体で形成された膜を用いても良いし、珪素（Ｓｉ）を
主成分とする化合物で形成された膜を用いても良い。或いは、珪素（Ｓｉ）と上記金属と
を含む合金で形成された膜を用いても良い。珪素を含む膜は、非晶質、微結晶、多結晶の
いずれでもよい。
【０１２５】
剥離層２０６は、上述した膜を単層で用いても良いし、上述した複数の膜を積層して用い
ても良い。金属膜と金属酸化膜とが積層された剥離層２０６は、元となる金属膜を形成し
た後、該金属膜の表面を酸化または窒化させることで形成することができる。具体的には
、酸素雰囲気中またはＮ２Ｏ雰囲気中で元となる金属膜にプラズマ処理を行ったり、酸素
雰囲気中またはＮ２Ｏ雰囲気中で金属膜に熱処理を行ったりすればよい。また元となる金
属膜上に接するように、酸化珪素膜または酸化窒化珪素膜を形成することでも、金属膜の
酸化を行うことが出来る。また元となる金属膜上に接するように、窒化酸化珪素膜、窒化
珪素膜を形成することで、窒化を行うことが出来る。
【０１２６】
金属膜の酸化または窒化を行うプラズマ処理として、プラズマ密度が１×１０１１ｃｍ−
３以上、好ましくは１×１０１１ｃｍ−３から９×１０１５ｃｍ−３以下であり、マイク
ロ波（例えば周波数２．４５ＧＨｚ）などの高周波を用いた高密度プラズマ処理を行って
も良い。
【０１２７】
なおもととなる金属膜の表面を酸化することで、金属膜と金属酸化膜とが積層した剥離層
２０６を形成するようにしても良いが、金属膜を形成した後に金属酸化膜を別途形成する
ようにしても良い。例えば金属としてタングステンを用いる場合、スパッタ法やＣＶＤ法
等によりもととなる金属膜としてタングステン膜を形成した後、該タングステン膜にプラ
ズマ処理を行う。これにより、金属膜に相当するタングステン膜と、該金属膜に接し、な
おかつタングステンの酸化物で形成された金属酸化膜とを、形成することができる。
【０１２８】
なおタングステンの酸化物はＷＯＸで表される。Ｘは２以上３以下の範囲内にあり、Ｘが
２の場合（ＷＯ２）、Ｘが２．５の場合（Ｗ２Ｏ５）、Ｘが２．７５の場合（Ｗ４Ｏ１１
）、Ｘが３の場合（ＷＯ３）となる。タングステンの酸化物を形成するにあたりＸの値に
特に制約はなく、エッチングレート等をもとにＸの値を定めれば良い。
【０１２９】
次に、ボンド基板２００とベース基板２０４とを接合により貼り合わせる前に、ボンド基
板２００に水素化処理を行うようにしても良い。水素化処理は、例えば、水素雰囲気中に
おいて３５０℃、２時間程度行う。
【０１３０】
そして図１２（Ｄ）に示すように、ボンド基板２００と、ベース基板２０４とを、絶縁膜
２０３、絶縁膜２０７を間に挟むように貼り合わせる。絶縁膜２０３と絶縁膜２０７とが
接合することで、ボンド基板２００とベース基板２０４とを貼り合わせることができる。
【０１３１】
接合の形成はファン・デル・ワールス力を用いて行われているため、室温でも強固な接合
が形成される。なお、上記接合は低温で行うことが可能であるため、ベース基板２０４は
様々なものを用いることが可能である。例えばベース基板２０４としては、アルミノシリ
ケートガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板
の他、石英基板、サファイア基板などの基板を用いることが出来る。さらにベース基板２
０４として、シリコン、ガリウムヒ素、インジウムリンなどの半導体基板などを用いるこ
とができる。或いは、ステンレス基板を含む金属基板をベース基板２０４として用いても
良い。また、プラスチック等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板は、上記基板と比較
して耐熱温度が一般的に低い傾向にあるが、作製工程における処理温度に耐え得るのであ
ればベース基板２０４として用いることが可能である。プラスチック基板として、ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）に代表されるポリエステル、ポリエーテルスルホン（Ｐ
ＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテ
ルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ
）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリイミド、
アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリ酢酸
ビニル、アクリル樹脂などが挙げられる。
【０１３２】
ボンド基板２００として、シリコン、ゲルマニウムなどの単結晶半導体基板または多結晶
半導体基板を用いることができる。その他に、ガリウムヒ素、インジウムリンなどの化合
物半導体で形成された単結晶半導体基板または多結晶半導体基板を、ボンド基板２００と
して用いることができる。またボンド基板２００として、結晶格子に歪みを有するシリコ
ン、シリコンに対しゲルマニウムが添加されたシリコンゲルマニウムなどの半導体基板を
用いていても良い。歪みを有するシリコンは、シリコンよりも格子定数の大きいシリコン
ゲルマニウムまたは窒化珪素上における成膜により、形成することができる。
【０１３３】
なおベース基板２０４とボンド基板２００とを貼り合わせた後に、熱処理又は加圧処理を
行っても良い。熱処理又は加圧処理を行うことで接合の強度を向上させることができる。
【０１３４】
ボンド基板２００とベース基板２０４の間で、絶縁膜２０３と絶縁膜２０７の接合を行っ
た後、熱処理を行うことにより、欠陥層２０２において隣接する微小ボイドどうしが結合
して、微小ボイドの体積が増大する。その結果、図１３（Ａ）に示すように、欠陥層２０
２においてボンド基板２００が劈開し、ボンド基板２００の一部であった半導体膜２０８
が乖離する。熱処理の温度はベース基板２０４の耐熱温度以下で行うことが好ましく、例
えば４００℃乃至６００℃の範囲内で熱処理を行えば良い。この剥離により、半導体膜２
０８が、絶縁膜２０１及び絶縁膜２０３と共にベース基板２０４に転置される。その後、
絶縁膜２０３と絶縁膜２０７の接合をさらに強固にするため、４００℃乃至６００℃の熱
処理を行うのが好ましい。
【０１３５】
半導体膜２０８の結晶面方位はボンド基板２００の面方位によって制御することができる
。形成する半導体素子に適した結晶面方位を有するボンド基板２００を、適宜選択して用
いればよい。またトランジスタの移動度は半導体膜２０８の結晶面方位によって異なる。
より移動度の高いトランジスタを得たい場合、チャネルの向きと結晶面方位とを考慮し、
ボンド基板２００の貼り合わせの方向を定めるようにする。
【０１３６】
次に、転置された半導体膜２０８の表面を平坦化する。平坦化は必ずしも必須ではないが
、平坦化を行うことで、後に形成されるトランジスタにおいて半導体膜２０８とゲート絶
縁膜の界面の特性を向上させることが出来る。具体的に平坦化は、化学的機械的研磨（Ｃ
ＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）または液体ジェ
ット研磨などにより、行うことができる。半導体膜２０８の厚さは、上記平坦化により薄
膜化される。
【０１３７】
なお本実施の形態では、欠陥層２０２の形成により半導体膜２０８をボンド基板２００か
ら剥離するスマートカット法を用いる場合について示すが、ＥＬＴＲＡＮ（Ｅｐｉｔａｘ
ｉａｌ Ｌａｙｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）、誘電体分離法、ＰＡＣＥ（Ｐｌａｓｍａ Ａ
ｓｓｉｓｔｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法などの、他の貼り合わせ法を用
いて半導体膜２０８をベース基板２０４に貼り合わせるようにしても良い。
【０１３８】
次に、図１３（Ｂ）に示すように、半導体膜２０８を所望の形状に加工（パターニング）
することで、島状の半導体膜２０９を形成する。
【０１３９】
上記工程を経て形成された半導体膜２０９を用い、本発明はトランジスタ等の各種半導体
素子を形成することが出来る。図１３（Ｃ）には、半導体膜２０９を用いて形成されたト
ランジスタ２１０を例示している。
【０１４０】
次に図１４（Ａ）に示すように、トランジスタ２１０や配線等を用いて形成された集積回
路を含む素子層２１１に、構造体２１２を加熱圧着する。そして、素子層２１１及び構造
体２１２をベース基板２０４から剥離する。
【０１４１】
構造体２１２は、繊維体２１３に有機樹脂２１４が含浸された構造体が複数積層されたも
のを用いる。このような構造体２１２は、プリプレグとも呼ばれる。プリプレグは、具体
的には繊維体にマトリックス樹脂を有機溶剤で希釈したワニスを含浸させた後、乾燥して
有機溶剤を揮発させてマトリックス樹脂を半硬化させたものである。構造体２１２の厚さ
は、１０μｍ以上１００μｍ以下、さらには１０μｍ以上３０μｍ以下が好ましい。この
ような厚さの構造体を用いることで、薄型で湾曲することが可能な半導体装置を作製する
ことができる。
【０１４２】
なお本実施の形態では、単層の繊維体に有機樹脂が含浸された構造体を複数積層させるこ
とで、上記構造体２１２を形成しているが、本発明はこの構成に限定されない。複数の積
層された繊維体に有機樹脂を含浸させた構造体を用いても良い。また、単層の繊維体に有
機樹脂が含浸された構造体を複数積層させる際、各構造体間に別の層を挟むようにしても
良い。
【０１４３】
構造体２１２は、加熱圧着により有機樹脂２１４が可塑化または硬化する。なお、有機樹
脂２１４が可塑性有機樹脂の場合、この後、室温に冷却することにより可塑化した有機樹
脂を硬化する。有機樹脂２１４は加熱及び圧着により、素子層２１１に密着するように均
一に広がり、硬化する。上記構造体２１２を圧着する工程は、大気圧下または減圧下で行
う。
【０１４４】
また剥離は剥離層２０６において行われる。剥離は、物理的な力による処理、例えば人間
の手や把治具で引き剥がす処理や、ローラーを回転させながら分離する処理で行うことが
可能である。剥離層２０６は、全て除去せず一部が残存した状態であっても良い。
【０１４５】
なお本実施の形態では、剥離層に金属酸化膜を用い、物理的手段により素子層２１１を剥
離する方法を用いているが、本発明で用いられる剥離方法はこれに限定されない。例えば
、透光性を有するベース基板２０４を用い、剥離層２０６に水素を含む非晶質珪素を用い
、ベース基板２０４から剥離層２０６にレーザビームを照射して、非晶質珪素に含まれる
水素を気化させて、ベース基板２０４を素子層２１１から剥離する方法を用いても良い。
【０１４６】
また上記剥離は、剥離層２０６のエッチングを用いた方法で行っても良い。この場合、剥
離層２０６が一部露出するように溝を形成する。溝は、ダイシング、スクライビング、Ｕ
Ｖ光を含むレーザ光を用いた加工、フォトリソグラフィ法などにより、溝を形成する。溝
は、剥離層２０６が露出する程度の深さを有していれば良い。そしてエッチングガスとし
てフッ化ハロゲンを用い、該ガスを溝から導入する。本実施の形態では、例えばＣｌＦ３
（三フッ化塩素）を用い、温度：３５０℃、流量：３００ｓｃｃｍ、気圧：８００Ｐａ、
時間：３ｈの条件で行なう。また、ＣｌＦ３ガスに窒素を混ぜたガスを用いても良い。Ｃ
ｌＦ３等のフッ化ハロゲンを用いることで、剥離層２０６が選択的にエッチングされ、ベ
ース基板２０４を素子層２１１から剥離することができる。なおフッ化ハロゲンは、気体
であっても液体であってもどちらでも良い。
【０１４７】
また、ベース基板２０４を機械的に研磨し除去する方法や、ベース基板２０４をＨＦ等の
溶液を用いて溶解し基板を除去する方法を用いることで、素子層２１１をベース基板２０
４から剥離することができる。この場合、剥離層２０６を用いる必要はない。
【０１４８】
次に図１４（Ｂ）に示すように、素子層２１１の上記剥離により露出した面側に、繊維体
２１５に有機樹脂２１６が含浸された構造体が複数積層された構造体２１７を重ねる。構
造体２１７の厚さは、１０μｍ以上１００μｍ以下、さらには１０μｍ以上３０μｍ以下
が好ましい。このような厚さの構造体を用いることで、薄型で湾曲することが可能な半導
体装置を作製することができる。
【０１４９】
なお本実施の形態では、単層の繊維体に有機樹脂が含浸された構造体を複数積層させるこ
とで、上記構造体２１７を形成しているが、本発明はこの構成に限定されない。複数の積
層された繊維体に有機樹脂を含浸させた構造体を用いても良い。また、単層の繊維体に有
機樹脂が含浸された構造体を複数積層させる際、各構造体間に別の層を挟むようにしても
良い。
【０１５０】
次に、構造体２１７を加熱圧着して、構造体２１７の有機樹脂２１６を可塑化または硬化
する。なお、有機樹脂２１６が可塑性有機樹脂の場合、この後、室温に冷却することによ
り可塑化した有機樹脂を硬化する。有機樹脂２１６は加熱及び圧着により、素子層２１１
に密着するように均一に広がり、硬化する。上記構造体２１７を圧着する工程は、大気圧
下または減圧下で行う。
【０１５１】
なお構造体２１２と構造体２１７の間に、複数の半導体装置に対応する半導体素子を形成
している場合には、素子層２１１を半導体装置ごとに分断する。分断は、レーザ照射装置
、ダイシング装置、スクライブ装置、はさみやナイフなどの刃物を有する裁断装置等を用
いることができる。レーザ照射装置を用いる場合、レーザ発振器としては、ＫｒＦ、Ａｒ
Ｆ、ＸｅＣｌ等のエキシマレーザ発振器、Ｈｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ、ＨＦ、
ＣＯ２等の気体レーザ発振器、ＹＡＧ、ＧｄＶＯ４、ＹＶＯ４、ＹＬＦ、ＹＡｌＯ３など
の結晶にＣｒ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｔｉ又はＴｍをドープした結晶、ガラス
、ルビー等の固体レーザ発振器、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ等の
半導体レーザ発振器を用いることができる。なお、その固体レーザ発振器においては基本
波〜第５高調波を適宜適用するのが好ましい。
【０１５２】
上記プロセスを経て、本発明の半導体装置が作製される。
【０１５３】
本発明により、外力、特に押圧が加えられても破損しにくく、信頼性の高い半導体装置を
提供することができる。
【０１５４】
本実施の形態は、上記実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１５５】
（実施の形態５）
本実施の形態では、素子層と重なるように複数の繊維体を積層し、該複数の繊維体に有機
樹脂を含浸させることで、素子層に固着した構造体を形成する例について説明する。
【０１５６】
まず図１５（Ａ）に示すように、基板４００上に素子層４０１を形成する。図１５（Ａ）
では、素子層４０１と基板４００の間に、後に素子層４０１を基板４００から剥離し易く
するための剥離層４０２を形成しているが、本発明はこの構成に限定されない。剥離方法
によっては、剥離層４０２を設けなくとも良いし、適宜必要な層を追加しても良い。
【０１５７】
そして素子層４０１と重なるように、繊維体４０３を素子層４０１上に積層する。繊維体
４０３は、有機化合物または無機化合物の高強度繊維を用いた織布または不織布であり、
素子層４０１全面を覆う。高強度繊維としては、具体的には引張弾性率が高い繊維である
。または、ヤング率が高い繊維である。高強度繊維の代表例としては、ポリビニルアルコ
ール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系
繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維で
ある。ガラス繊維としては、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用いたガラス
繊維を用いることができる。なお、繊維体４０３は、一種類の上記高強度繊維で形成され
てもよい。また、複数の上記高強度繊維で形成されてもよい。
【０１５８】
また、繊維体４０３は、繊維（単糸）の束（以下、糸束という。）を経糸及び緯糸に使っ
て製織した織布、または複数種の繊維の糸束をランダムまたは一方向に堆積させた不織布
で構成されてもよい。織布の場合、平織り、綾織り、しゅす織り等適宜用いることができ
る。
【０１５９】
糸束の断面は、円形でも楕円形でもよい。繊維糸束として、高圧水流、液体を媒体とした
高周波の振動、連続超音波の振動、ロールによる押圧等によって、開繊加工をした繊維糸
束を用いてもよい。開繊加工をした繊維糸束は、糸束幅が広くなり、厚み方向の単糸数を
削減することが可能であり、糸束の断面が楕円形または平板状となる。また、繊維糸束と
して低撚糸を用いることで、糸束が扁平化やすく、糸束の断面形状が楕円形状または平板
形状となる。このように、断面が楕円形または平板状の糸束を用いることで、繊維体４０
３の厚さを薄くすることが可能である。このため、薄型の半導体装置を作製することがで
きる。繊維の糸束径は４μｍ以上４００μｍ以下、さらには４μｍ以上２００μｍ以下に
おいて本発明の効果を確認しており、原理上は更に薄くてもよい。また、繊維の太さは、
４μｍ以上２０μｍ以下において本発明の効果を確認しており、原理上は更に細くても良
く、それらは繊維の材料に依存する。
【０１６０】
次に、図１５（Ｂ）に示すように、繊維体４０３に有機樹脂４０４を含浸させる。そして
、有機樹脂４０４を加熱して可塑化または硬化することで、素子層４０１上に固着された
構造体４０５を形成する。なお、有機樹脂が可塑性有機樹脂の場合、この後、室温に冷却
することにより可塑化した有機樹脂を硬化する。
【０１６１】
有機樹脂４０４はエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイ
ミドトリアジン樹脂、またはシアネート樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。ま
た、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、またはフッ素樹脂等の熱可
塑性樹脂を用いることができる。また、上記熱可塑性樹脂及び上記熱硬化性樹脂の複数を
用いてもよい。上記有機樹脂を用いることで、熱処理により繊維体を素子層に固着するこ
とが可能である。なお、有機樹脂４０４はガラス転移温度が高いほど、局所的押圧に対し
て破壊しにくいため好ましい。
【０１６２】
有機樹脂４０４を含浸させる方法として、印刷法、キャスト法、液滴吐出法、ディップコ
ート法等を用いることができる。
【０１６３】
有機樹脂４０４または繊維体４０３の糸束内に高熱伝導性フィラーを分散させてもよい。
高熱伝導性フィラーとしては、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化珪素、アルミナ等が
ある。また、高熱伝導性フィラーとしては、銀、銅等の金属粒子がある。高熱伝導性フィ
ラーが有機樹脂または繊維糸束内に含まれることにより素子層での発熱を外部に放出しや
すくなるため、半導体装置の蓄熱を抑制することが可能であり、半導体装置の不良を低減
することができる。
【０１６４】
次に上記プロセスを繰り返すことで、図１５Ｃにあるように構造体４０５上に新たに、繊
維体４０９を有する構造体４０６、繊維体４１０を有する構造体４０７を、順に積層する
ように形成する。構造体４０５〜４０７により、複数の繊維体４０３、４０９、４１０が
積層された構造体４０８を得ることができる。
【０１６５】
なお本実施の形態では、構造体４０８が３つの構造体４０５〜４０７を有しているが、本
発明はこの構成に限定されない。構造体４０８が２つの構造体を有していても良いし、４
つ以上の構造体を有していても良い。また、本実施の形態では構造体４０５〜４０７どう
しが直接固着されているが、構造体４０５〜４０７間に別の層が設けられていても良い。
【０１６６】
次に、図１６（Ａ）に示すように、素子層４０１から基板４００を剥離する。剥離は剥離
層４０２において行うことができる。なお素子層４０１の剥離方法は、実施の形態３また
は実施の形態４に記載されているような、物理的な力を用いることで剥離層において素子
層４０１と基板４００を劈開させる方法、剥離層４０２に水素を含む非晶質珪素を用い、
基板４００から剥離層４０２にレーザビームを照射して、非晶質珪素に含まれる水素を気
化させて、基板４００を素子層４０１から剥離する方法、剥離層４０２のエッチングを用
いた方法、基板４００を機械的に研磨し除去する方法、基板４００をＨＦ等の溶液を用い
て溶解し除去する方法などを用いることができる。
【０１６７】
次に、図１６（Ｂ）に示すように、基板４００の剥離によって露出した面に重なるように
、繊維体４１１を重ね合わせた後、繊維体４１１に有機樹脂４１２を含浸させる。そして
、有機樹脂４１２を加熱して可塑化または硬化することで、素子層４０１に固着された構
造体４１３を形成する。構造体４１３は素子層４０１を間に挟んで構造体４０８と重なっ
ている。なお、有機樹脂が可塑性有機樹脂の場合、この後、室温に冷却することにより可
塑化した有機樹脂を硬化する。
【０１６８】
次に上記プロセスを繰り返すことで、図１６Ｃにあるように構造体４１３と重なるように
、繊維体４１６を有する構造体４１４、繊維体４１７を有する構造体４１５を、順に積層
するように形成する。構造体４１３〜４１５により、複数の繊維体４１１、４１６、４１
７が積層された構造体４１８を得ることができる。
【０１６９】
なお本実施の形態では、構造体４１８が３つの構造体４１３〜４１５を有しているが、本
発明はこの構成に限定されない。構造体４１８が２つの構造体を有していても良いし、４
つ以上の構造体を有していても良い。また、本実施の形態では構造体４１３〜４１５どう
しが直接固着されているが、構造体４１３〜４１５間に別の層が設けられていても良い。
【０１７０】
また本実施の形態では、繊維体を重ねてから有機樹脂を含浸させるというプロセスを複数
回繰り返すことで、複数積層された繊維体を有する構造体を形成しているが、本発明はこ
の構成に限定されない。複数積層された繊維体を素子層に重ねた後、該複数の繊維体に有
機樹脂を含浸させることで、複数積層された繊維体を有する構造体を形成することもでき
る。
【０１７１】
なお、構造体４０８と、構造体４１８の膜厚を同程度とすることで、半導体装置に応力を
加えて撓ませたときに、間に設けられる素子層４０１に局所的に圧力が加わるのを防ぎ、
よって半導体装置の信頼性を高めることができる。
【０１７２】
本発明により、外力、特に押圧が加えられても破損しにくく、信頼性の高い半導体装置を
提供することができる。
【０１７３】
本実施の形態は、上記実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１７４】
（実施の形態６）
本実施の形態では、ＩＣカードとも呼ばれる、カード状のＲＦタグの構成について説明す
る。
【０１７５】
図１７（Ａ）に、一対の構造体５０１、５０２と、該構造体５０１、５０２の間に設けら
れた素子層５０３とが、積層される順に並べられている様子を示す。また一対の構造体５
０１、５０２と素子層５０３とが積層されることで形成されるＲＦタグの斜視図を、図１
７（Ｂ）に示す。
【０１７６】
各構造体５０１、５０２は、複数の積層された繊維体を有している。構造体５０２上には
アンテナ５０４が形成されており、素子層５０３が構造体５０２上に積層されることで、
素子層５０３とアンテナ５０４とが電気的に接続される。そして素子層５０３及びアンテ
ナ５０４を間に挟むように、構造体５０１と構造体５０２が重ね合わされている。
【０１７７】
なお、構造体５０１と、構造体５０２の膜厚を同程度とすることで、半導体装置に応力を
加えて撓ませたときに、間に設けられる素子層５０３に局所的に圧力が加わるのを防ぎ、
よって半導体装置の信頼性を高めることができる。
【０１７８】
また図１７では、アンテナ５０４がコイル状である場合を図示しているが、本発明にて用
いられるアンテナの形状はこれに限定されない。アンテナ５０４の形状は、無線で信号を
受信できるものであれば良い。例えばダイポールアンテナ、パッチアンテナ、ループアン
テナ、八木アンテナなどを用いることができる。アンテナの形状は、キャリアの波長、伝
送方式に合わせて適宜選択すれば良い。
【０１７９】
また図１７では、構造体５０２上にアンテナ５０４が形成されている例を示しているが、
アンテナ５０４は構造体５０１及び構造体５０２とは異なる基板上に形成されていても良
い。図１８に、一対の構造体５０１、５０２と、該構造体５０１、５０２の間に設けられ
た素子層５０３と、アンテナ５０４が形成されたインレットシートとして機能する基板５
０５とが、積層される順に並べられている様子を示す。
【０１８０】
図１８では、素子層５０３が基板５０５上に積層されることで、素子層５０３とアンテナ
５０４とが電気的に接続される。そして素子層５０３及び基板５０５を間に挟むように、
構造体５０１と構造体５０２が重ね合わされている。
【０１８１】
本発明により、外力、特に押圧が加えられても破損しにくく、信頼性の高い半導体装置を
提供することができる。
【０１８２】
本実施の形態は、上記実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１８３】
（実施の形態７）
本実施の形態では、構造体の形状の一例について説明する。
【０１８４】
本発明の半導体装置の一つであるＲＦタグは様々な分野において実用化が進められており
、新しい形態の通信情報端末としてさらなる市場の拡大が見込まれている。よってＲＦタ
グは様々な環境下における使用に耐えうることが求められており、そのためにＲＦタグの
有する構造体は、外力が加えられてもひび、かけなどの破損が生じにくいものであること
が望ましい。本実施の形態では、構造体の各隅が丸みを帯びたような形状にすることで、
構造体のひび、かけなどの破損が生じるのを防ぐことができる。また本実施の形態では、
構造体の形状を、全ての外角が６０度以下となるような多角形にすることで、構造体のひ
び、かけなどの破損が生じるのを防ぐことができる。
【０１８５】
図１９（Ａ）は、本発明の半導体装置の一つであるＲＦタグの上面図である。図１９（Ａ
）に示すＲＦタグは、構造体５２０と、集積回路を含む素子層５２１と、アンテナ５２２
とを有する。素子層５２１及びアンテナ５２２は、構造体５２０上に配置されている。な
お図１９（Ａ）では、ＲＦタグの構成を明確にするため、構造体５２０を１つだけ示して
いるが、本発明のＲＦタグは一対の構造体を有している。よって、実際には素子層５２１
及びアンテナ５２２を構造体５２０との間に挟むように、もう一つ構造体が設けられる。
【０１８６】
構造体５２０は、矩形の四隅が丸みを帯びたような形状を有している。図１９（Ｂ）を用
いて、構造体５２０の形状について詳しく説明する。構造体５２０を矩形に見立てたとき
に、破線５２３で示す該矩形の向かい合う２辺の距離をＬとする。ただしＬは最も短い値
を採用する。また、構造体５２０の各隅における曲率半径をＲとする。本実施の形態では
、ＲをＬ／５〜Ｌ／５０とすることで、外力が加えられたときに、構造体５２０にひび、
かけなどの破損が生じるのを防ぐことができる。
【０１８７】
また図１９（Ｃ）に、本発明のＲＦタグが有する構造体の、図１９（Ｂ）とは異なる形状
を示す。図１９（Ｃ）に示す構造体５３０は、矩形の四隅が三角形に切り落とされたよう
な形状を有している。構造体５３０が有する各隅５３１を、その外角が３５度以上５５度
以下とすることで、外力が加えられたときに、構造体５３０にひび、かけなどの破損が生
じるのを防ぐことができる。
【０１８８】
また図１９（Ｃ）に示す構造体５３０の各隅に、丸みを持たせるようにしても良い。この
場合、構造体５３０を矩形に見立てたときに、破線５３２で示す該矩形の向かい合う２辺
の距離をＬとする。ただしＬは最も短い値を採用する。また、構造体５３０の各隅におけ
る曲率半径をＲとする。本実施の形態では、ＲをＬ／５〜Ｌ／５０とすることで、外力が
加えられたときに、構造体５３０にひび、かけなどの破損が生じるのを防ぐことができる
。
【０１８９】
なお本実施の形態では、構造体を矩形に見立てたときの向かい合う辺の距離をＬとした。
しかし、互いに平行な辺を有しておらず矩形に見立てるのが困難な構造体の場合は、任意
の辺の中点と、該任意の辺の垂直二等分線が他の辺に交わる交点との距離をＬとする。な
お、Ｌが複数有る場合は、最も小さい値を採用する。
【０１９０】
上記構成により、ＲＦタグの外力に対する信頼性を高めることができ、よってＲＦタグが
使用可能な環境の条件を広げ、延いてはＲＦタグの用途の幅を広げることが可能になる。
【０１９１】
本実施の形態は、上記実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１９２】
（実施の形態８）
本実施の形態では、本発明の半導体装置が有する素子層の、トランジスタの一例について
説明する。
【０１９３】
図２０（Ａ）に、本実施の形態のトランジスタの上面図を示す。図２０（Ａ）に示すトラ
ンジスタは、活性層として用いる半導体膜６０１と、ゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜を間
に挟んで半導体膜６０１と重なる電極６０２とを有している。また半導体膜６０１のうち
、ソースまたはドレインとして機能する不純物領域６０６、６０７に、配線６０３と、配
線６０４がそれぞれ接続されている。なお半導体膜６０１と電極６０２の構成を明確にす
るために、図２０（Ａ）ではゲート絶縁膜を示さず、半導体膜６０１、電極６０２、配線
６０３、配線６０４のみを図示している。
【０１９４】
半導体膜６０１のうち、不純物領域６０６、６０７の間にあって、なおかつゲート絶縁膜
を間に挟んで電極６０２と重なる部分がチャネル形成領域６０５に相当する。図２０（Ａ
）に示すトランジスタでは、半導体膜６０１が互いに分離した複数のチャネル形成領域６
０５を有している。
【０１９５】
図２０（Ａ）のように互いに分離した複数のチャネル形成領域を有するマルチチャネル構
造のトランジスタを用いることで、外力によりチャネル形成領域の１つが破壊されても、
残りのチャネル形成領域においてキャリアの移動は可能である。よって、マルチチャネル
構造のトランジスタを用いることで、半導体装置の外力に対する信頼性をより高めること
ができる。
【０１９６】
また図２０（Ａ）のようなマルチチャネル構造のトランジスタの代わりに、並列に接続さ
れた複数のトランジスタを用いても良い。図２０（Ｂ）に、並列に接続された複数のトラ
ンジスタの上面図を示す。図２０（Ｂ）に示すトランジスタ６１１〜６１３は、活性層と
して用いる半導体膜６１４〜６１６と、ゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜を間に挟んで半導
体膜６１４〜６１６と重なる電極６１７とをそれぞれ有している。また半導体膜６１４〜
６１６のうち、ソースとして機能する不純物領域６１８〜６２０には配線６２４が、ドレ
インとして機能する不純物領域６２１〜６２３には配線６２５が、それぞれ接続されてい
る。なお半導体膜６１４〜６１６の構成を明確にするために、図２０（Ｂ）ではゲート絶
縁膜を示さず、半導体膜６１４〜６１６、電極６１７、配線６２４、配線６２５のみを図
示している。
【０１９７】
トランジスタ６１１〜６１３は互いにソースが接続されており、また互いにドレインも接
続されている。そしてゲートとして機能する電極６１７を共有している。よって、図２０
（Ａ）に示したマルチチャネル構造のトランジスタと同様に、半導体膜６１４〜６１６の
いずれかが外力によりチャネル形成領域において破壊されても、残りの半導体膜が有する
チャネル形成領域においてキャリアの移動は可能である。よって、互いに並列に接続され
た複数のトランジスタを用いることで、半導体装置の外力に対する信頼性をより高めるこ
とができる。
【０１９８】
次に、マルチチャネル構造を有するトランジスタを用いた各種回路の具体的な構成につい
て、インバータを例に挙げて説明する。インバータの回路図を図２１（Ａ）に、また図２
１（Ａ）に示すインバータの上面図を図２１（Ｂ）に、一例として示す。
【０１９９】
図２１（Ａ）に示すインバータは、ｐチャネル型のトランジスタ２００１と、ｎチャネル
型のトランジスタ２００２とを有する。トランジスタ２００１とトランジスタ２００２は
直列に接続されている。具体的には、トランジスタ２００１のドレインと、トランジスタ
２００２のドレインが接続されている。そして、トランジスタ２００１のドレイン及びト
ランジスタ２００２のドレインの電位は、出力端子ＯＵＴに与えられる。
【０２００】
またトランジスタ２００１のゲートとトランジスタ２００２のゲートは接続されている。
そして、入力端子ＩＮに入力された信号の電位は、トランジスタ２００１のゲート及びト
ランジスタ２００２のゲートに与えられる。トランジスタ２００１のソースにはハイレベ
ルの電圧ＶＤＤが与えられ、トランジスタ２００２のソースにはローレベルの電圧ＶＳＳ
が与えられる。
【０２０１】
図２１（Ｂ）に示すインバータでは、トランジスタ２００１のドレインと、トランジスタ
２００２のドレインは、配線２００３を介して電気的に接続されている。そして配線２０
０３は配線２００４に接続されている。よって、トランジスタ２００１のドレイン及びト
ランジスタ２００２のドレインの電位は、配線２００３及び配線２００４を介して、出力
端子ＯＵＴの電位として後段の回路に与えられる。
【０２０２】
また図２１（Ｂ）に示すインバータでは、配線２００５の一部がトランジスタ２００１の
ゲート及びトランジスタ２００２のゲートとして機能している。そして配線２００５に与
えられた電位が、入力端子ＩＮの電位としてトランジスタ２００１のゲート及びトランジ
スタ２００２のゲートに与えられる。そしてトランジスタ２００１のソースには、配線２
００６を介して電圧ＶＤＤが与えられ、トランジスタ２００２のソースには、配線２００
７を介して電圧ＶＳＳが与えられている。
【０２０３】
トランジスタ２００２が有する半導体膜２００８と、トランジスタ２００１が有する半導
体膜２０１０とは、互いに分離した複数のチャネル形成領域を有している。半導体膜２０
０８及び半導体膜２０１０の形状を明確にするため、図２１（Ｂ）に示すインバータのう
ち、半導体膜２００８、半導体膜２０１０のみを図２１（Ｃ）に示す。図２１（Ｃ）に示
すように、半導体膜２００８及び半導体膜２０１０は互いに分離した複数のチャネル形成
領域を有しているため、外力によりチャネル形成領域の１つが破壊されても、残りのチャ
ネル形成領域においてキャリアの移動は可能である。よって、マルチチャネル構造のトラ
ンジスタ２００１、トランジスタ２００２を用いることで、半導体装置の外力に対する信
頼性をより高めることができる。
【０２０４】
次に、マルチチャネル構造を有するトランジスタを用いた各種回路の具体的な構成につい
て、ＮＡＮＤ回路を例に挙げて説明する。ＮＡＮＤ回路の回路図を図２２（Ａ）に、また
図２２（Ａ）に示すＮＡＮＤ回路の上面図を図２２（Ｂ）に、一例として示す。
【０２０５】
図２２（Ａ）に示すＮＡＮＤ回路は、ｐチャネル型のトランジスタ３００１と、ｐチャネ
ル型のトランジスタ３００２と、ｎチャネル型のトランジスタ３００３と、ｎチャネル型
のトランジスタ３００４とを有する。トランジスタ３００１と、トランジスタ３００３と
、トランジスタ３００４とは、順に直列に接続されている。またトランジスタ３００１と
、トランジスタ３００２とは並列に接続されている。
【０２０６】
具体的にトランジスタ３００１のソースとドレインは、一方にはハイレベルの電圧ＶＤＤ
が与えられ、他方は出力端子ＯＵＴに接続されている。トランジスタ３００２のソースと
ドレインは、一方にはハイレベルの電圧ＶＤＤが与えられ、他方は出力端子ＯＵＴに接続
されている。トランジスタ３００４のソースとドレインは、一方にはローレベルの電圧Ｖ
ＳＳが与えられている。トランジスタ３００３のソースとドレインは、一方は出力端子Ｏ
ＵＴに接続されている。そして、トランジスタ３００３のソースとドレインの他方と、ト
ランジスタ３００４のソースとドレインの他方とが接続されている。トランジスタ３００
１のゲートと、トランジスタ３００３のゲートには、入力端子ＩＮ１の電位が与えられる
。またトランジスタ３００２のゲートと、トランジスタ３００４のゲートには、入力端子
ＩＮ２の電位が与えられる。
【０２０７】
図２２（Ｂ）に示すＮＡＮＤ回路では、直列に接続されているトランジスタ３００１とト
ランジスタ３００２とが、半導体膜３００５を共有している。また直列に接続されている
トランジスタ３００３とトランジスタ３００４とが、半導体膜３００６を共有している。
また配線３００７の一部はトランジスタ３００１のゲート及びトランジスタ３００３のゲ
ートとして機能している。そして配線３００７に与えられた電位が、入力端子ＩＮ１の電
位としてトランジスタ３００１のゲート及びトランジスタ３００３のゲートに与えられる
。配線３００８の一部はトランジスタ３００２のゲート及びトランジスタ３００４のゲー
トとして機能している。そして配線３００８に与えられた電位が、入力端子ＩＮ２の電位
としてトランジスタ３００２のゲート及びトランジスタ３００４のゲートに与えられる。
【０２０８】
ハイレベルの電圧ＶＤＤは、配線３００９を介してトランジスタ３００１のソースとドレ
インの一方、及びトランジスタ３００２のソースとドレインの一方に与えられる。またロ
ーレベルの電圧ＶＳＳは、配線３０１０を介してトランジスタ３００４のソースとドレイ
ンの一方に与えられる。トランジスタ３００１のソースとドレインの他方、トランジスタ
３００２のソースとドレインの他方、及びトランジスタ３００３のソースとドレインの一
方は、その電位が配線３０１１及び配線３０１２を介して出力端子ＯＵＴの電位として後
段の回路に与えられる。
【０２０９】
半導体膜３００５及び半導体膜３００６は、互いに分離した複数のチャネル形成領域を有
している。半導体膜３００５及び半導体膜３００６の形状を明確にするため、図２２（Ｂ
）に示すＮＡＮＤ回路のうち、半導体膜３００５、半導体膜３００６のみを図２２（Ｃ）
に示す。図２２（Ｃ）に示すように、半導体膜３００５及び半導体膜３００６は互いに分
離した複数のチャネル形成領域を有しているため、外力によりチャネル形成領域の１つが
破壊されても、残りのチャネル形成領域においてキャリアの移動は可能である。よって、
マルチチャネル構造のトランジスタ３００１〜３００４を用いることで、半導体装置の外
力に対する信頼性をより高めることができる。
【０２１０】
本実施の形態は、上記実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０２１１】
（実施の形態９）
本発明者らは、カレンダーロールで局所的な線圧を加えたときの、半導体装置の動作率に
ついて試験した。
【０２１２】
試験には、ＲＦタグを半導体装置として用いた。全てのサンプルにおいて、ＲＦタグは、
集積回路とアンテナとを同一の基板に形成（一体形成）するオンチップタイプである。ま
た、全てのサンプルにおいて、集積回路及びアンテナを有する素子層は、一対のプリプレ
グで挟まれており、なおかつ集積回路及びアンテナと、一対のプリプレグとは、紙に漉き
込まれている。
【０２１３】
そして、試験には、１層の繊維体を有する一対のプリプレグで素子層が挟まれているＲＦ
タグ（サンプルＡ）、２層の繊維体を有する一対のプリプレグで素子層が挟まれているＲ
Ｆタグ（サンプルＢ）、１層の繊維体を有する一対のプリプレグで素子層が挟まれている
ＲＦタグ（サンプルＣ）、１層の繊維体を有する一対のプリプレグで素子層が挟まれてい
るＲＦタグ（サンプルＤ）を用いた。サンプルＡ〜サンプルＣで用いられている繊維体は
、糸束径が４μｍのガラス繊維を５０本有している。サンプルＤで用いられている繊維体
は、糸束径が４μｍのガラス繊維を１００本有している。全てのサンプルにおいて、繊維
体は経糸及び緯糸により平織りに製織されている。
【０２１４】
なお、サンプルＡでは、加熱圧着する前の一対の各プリプレグの厚さが１５μｍである。
そして、素子層を間に挟んで一対のプリプレグを加熱圧着することで形成されるサンプル
Ａのトータルの厚さは、約３２．７μｍである。サンプルＢでは、一対の各プリプレグが
、サンプルＡに用いられる厚さ１５μｍのプリプレグを２層積層して加熱圧着することに
より、形成されている。そして、素子層を間に挟んで一対のプリプレグを加熱圧着するこ
とで形成されるサンプルＢのトータルの厚さは、約６３．０μｍである。サンプルＣでは
樹脂厚を２倍とし、加熱圧着する前の一対の各プリプレグの厚さが３０μｍである。そし
て、素子層を間に挟んで一対のプリプレグを加熱圧着することで形成されるサンプルＣの
トータルの厚さは、約５８．０μｍである。サンプルＤでは樹脂厚を２倍とし、加熱圧着
する前の一対の各プリプレグの厚さが３０μｍである。そして、素子層を間に挟んで一対
のプリプレグを加熱圧着することで形成されるサンプルＤのトータルの厚さは、５７．５
μｍである。
【０２１５】
また、サンプルＡ〜サンプルＤの全てにおいて、ＲＦタグの面積は１０．５ｍｍ×１２．
０ｍｍである。さらに、サンプルＡとＲＦタグの面積のみが異なるサンプルＡ’、サンプ
ルＢとＲＦタグの面積のみが異なるサンプルＢ’、サンプルＣとＲＦタグの面積のみが異
なるサンプルＣ’、サンプルＤとＲＦタグの面積のみが異なるサンプルＤ’についても、
併せて試験を行った。サンプルＡ’〜サンプルＤ’におけるＲＦタグの面積は、９．０ｍ
ｍ×９．５ｍｍである。
【０２１６】
そして、サンプルＡ〜サンプルＤ、サンプルＡ’〜 サンプルＤ’は、坪量約１５０ｇ／
ｃｍ２になるように、集積回路及びアンテナと、一対のプリプレグとが、紙に漉き込まれ
ている。
【０２１７】
試験では、カレンダーロールを用いて各サンプルに線圧を加えた。カレンダーロールには
、金属製の丸い筒状の第１ロールと、ウレタン系ゴム製の丸い筒状の第２ロールとを用い
た。第１ロールの温度は１００℃、第２ロールの温度は７５℃とした。そして、第１ロー
ルと第２ロールの間にサンプルを挿入し、ロール速度７０００ｍｍ／ｍｉｎとなるように
第１ロール及び第２ロールを回転させることで、サンプル全体に線圧を加えた。線圧は、
第１ロールと第２ロールの間にかかる圧力を、第１ロールと第２ロールとが接する幅で除
した値に相当する。本試験では、線圧１００ｋｇ／ｃｍと、線圧２００ｋｇ／ｃｍとの２
条件を用いた。
【０２１８】
表１に、カレンダーロールにより線圧を加える前に正常に動作した各サンプルの数（処理
前サンプル数）と、線圧が加えられた後に正常に動作した各サンプルの数（処理後サンプ
ル数）と、動作率とを、線圧ごとに示す。なお、正常に動作したか否かの判断は、正しい
識別番号を非接触で読み取れたかどうかで行った。動作率は、処理前サンプル数に対する
処理後サンプル数の割合で算出した。
【０２１９】
【表１】
【０２２０】
表１に示す動作率をサンプルＡ〜サンプルＤで比較すると、いずれの線圧においても、サ
ンプルＢの動作率が最も高くなった。また、表１に示す動作率をサンプルＡ’〜サンプル
Ｄ’で比較すると、いずれの線圧においても、サンプルＢ’の動作率が最も高くなった。
従って、本実施の形態で示した試験の結果から、同程度の厚さを有するプリプレグであっ
ても、積層された繊維体を有するプリプレグを用いた方が、線圧に対する半導体装置の信
頼性を高くできることが分かる。
【実施例１】
【０２２１】
本実施例では、本発明の半導体装置の一つであるＲＦタグの構成について説明する。図２
３は本発明のＲＦタグの一形態を示すブロック図である。図２３においてＲＦタグ９００
は、アンテナ９０１と、集積回路９０２とを有している。集積回路９０２は、電源回路９
０３、復調回路９０４、変調回路９０５、レギュレータ９０６、制御回路９０７、メモリ
９０９を有している。本発明の整流回路は、電源回路９０３、復調回路９０４において用
いることができる。
【０２２２】
質問器から電波が送られてくると、アンテナ９０１において該電波が交流電圧に変換され
る。電源回路９０３では、アンテナ９０１からの交流電圧を整流し、電源用の電圧を生成
する。電源回路９０３において生成された電源用の電圧は、制御回路９０７とレギュレー
タ９０６に与えられる。レギュレータ９０６は、電源回路９０３からの電源用の電圧を安
定化させるか、またはその高さを調整した後、集積回路９０２内の復調回路９０４、変調
回路９０５、制御回路９０７またはメモリ９０９などの各種回路に供給する。
【０２２３】
復調回路９０４は、アンテナ９０１が受信した交流信号を復調して、後段の制御回路９０
７に出力する。制御回路９０７は復調回路９０４から入力された信号に従って演算処理を
行い、別途信号を生成する。上記演算処理を行う際に、メモリ９０９は一次キャッシュメ
モリまたは二次キャッシュメモリとして用いることが出来る。また制御回路９０７は、復
調回路９０４から入力された信号を解析し、質問器から送られてきた命令の内容に従って
、メモリ９０９内の情報の出力、またはメモリ９０９内における命令の内容の保存を行う
。制御回路９０７から出力される信号は符号化され、変調回路９０５に送られる。変調回
路９０５は該信号に従ってアンテナ９０１が受信している電波を変調する。アンテナ９０
１において変調された電波は質問器で受け取られる。そしてＲＦタグ９００から出力され
た情報を知ることができる。
【０２２４】
このようにＲＦタグ９００と質問器との通信は、キャリア（搬送波）として用いる電波を
変調することで行われる。キャリアは、１２５ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、９５０ＭＨｚ
など規格により様々である。また変調の方式も規格により振幅変調、周波数変調、位相変
調など様々な方式があるが、規格に即した変調方式であればどの変調方式を用いても良い
。
【０２２５】
信号の伝送方式は、キャリアの波長によって電磁結合方式、電磁誘導方式、マイクロ波方
式など様々な種類に分類することが出来る。電磁結合方式や電磁誘導方式の場合、強い電
波にＲＦタグがさらされることで、アンテナに過度に大きい交流電圧が生じてしまう恐れ
がある。本発明の整流回路を用いることは、過度に大きい交流電圧によって集積回路内の
半導体素子が劣化または破壊されるのを防止することができるので、電磁結合方式や電磁
誘導方式の場合は特に有効である。
【０２２６】
メモリ９０９は不揮発性メモリであっても揮発性メモリであってもどちらでも良い。メモ
リ９０９として、例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅ
ｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、
ＦｅＲＡＭ、マスクＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅ
ｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）
、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａ
ｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、有機メモリ等
などを用いることが出来る。
【０２２７】
本実施例では、アンテナ９０１を有するＲＦタグ９００の構成について説明しているが、
本発明のＲＦタグは必ずしもアンテナを有していなくとも良い。また図２３に示したＲＦ
タグに、発振回路または二次電池を設けても良い。
【０２２８】
また図２３では、アンテナを１つだけ有するＲＦタグの構成について説明したが、本発明
はこの構成に限定されない。電力を受信するためのアンテナと、信号を受信するためのア
ンテナとの、２つのアンテナを有していても良い。アンテナが１つだと、例えば９５０Ｍ
Ｈｚの電波で電力の供給と信号の伝送を両方行う場合、遠方まで大電力が伝送され、他の
無線機器の受信妨害を起こす可能性がある。そのため、電力の供給は電波の周波数を下げ
て近距離にて行う方が望ましいが、この場合通信距離は必然的に短くなってしまう。しか
しアンテナが２つあると、電力を供給する電波の周波数と、信号を送るための電波の周波
数とを使い分けることができる。例えば電力を送る際は電波の周波数を１３．５６ＭＨｚ
として電磁誘導方式を用い、信号を送る際は電波の周波数を９５０ＭＨｚとして電波方式
を用いることができる。このように機能合わせてアンテナを使い分けることによって、電
力の供給は近距離のみの通信とし、信号の伝送は遠距離も可能なものとすることができる
。
【０２２９】
本発明の半導体装置の一つであるＲＦタグは外力に対する信頼性が高いので、ＲＦタグが
使用可能な環境の条件を広げ、延いてはＲＦタグの用途の幅を広げることが可能になる。
【０２３０】
本実施例は、上記実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【実施例２】
【０２３１】
本実施例では、本発明の半導体装置の一つであるＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓ
ｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）の構成について説明する。
【０２３２】
図２４に、本実施例のＣＰＵの構成をブロック図で示す。図２４に示すＣＰＵは、基板８
００上に、演算回路（ＡＬＵ：Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｌｏｇｉｃ ｕｎｉｔ）８０１、
演算回路用制御部（ＡＬＵ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）８０２、命令解析部（Ｉｎｓｔｒｕ
ｃｔｉｏｎ Ｄｅｃｏｄｅｒ）８０３、割り込み制御部（Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ Ｃｏｎｔ
ｒｏｌｌｅｒ）８０４、タイミング制御部（Ｔｉｍｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）８０
５、レジスタ（Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）８０６、レジスタ制御部（Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｃｏｎ
ｔｒｏｌｌｅｒ）８０７、バスインターフェース（Ｂｕｓ Ｉ／Ｆ）８０８、メモリ８０
９、メモリ用インターフェース８２０を主に有している。メモリ８０９及びメモリ用イン
ターフェース８２０は、別チップに設けても良い。勿論、図２４に示すＣＰＵは、その構
成を簡略化して示した一例にすぎず、実際のＣＰＵはその用途によって多種多様な構成を
有している。
【０２３３】
バスインターフェース８０８を介してＣＰＵに入力された命令は、命令解析部８０３にお
いてデコードされた後、演算回路用制御部８０２、割り込み制御部８０４、レジスタ制御
部８０７、タイミング制御部８０５に入力される。演算回路用制御部８０２、割り込み制
御部８０４、レジスタ制御部８０７、タイミング制御部８０５は、デコードされた命令に
もとづき、各種制御を行なう。具体的に演算回路用制御部８０２は、演算回路８０１の動
作を制御するための信号を生成する。また、割り込み制御部８０４は、ＣＰＵのプログラ
ム実行中に、外部の入出力装置や、周辺回路からの割り込み要求を、その優先度やマスク
状態から判断し、処理する。レジスタ制御部８０７は、レジスタ８０６のアドレスを生成
し、ＣＰＵの状態に応じてレジスタ８０６の読み出しや書き込みを行なう。
【０２３４】
またタイミング制御部８０５は、演算回路８０１、演算回路用制御部８０２、命令解析部
８０３、割り込み制御部８０４、レジスタ制御部８０７の動作のタイミングを制御する信
号を生成する。例えばタイミング制御部８０５は、基準クロック信号をもとに、内部クロ
ック信号を生成する内部クロック生成部を備えており、内部クロック信号を上記各種回路
に供給する。
【０２３５】
本発明の半導体装置の一つであるＣＰＵは、外力に対する信頼性が高い。よって、本発明
のＣＰＵを用いた電子機器、特に使用者が持ち運ぶことを前提とした携帯用の電子機器の
、振動、衝撃に対する機械的強度をより高めることができる。
【０２３６】
本実施例は、上記実施の形態または実施例と適宜組み合わせて実施することが可能である
。
【実施例３】
【０２３７】
本発明の半導体装置の一つであるＲＦタグは可撓性を有しているため、可撓性を有する対
象物、或いは曲面を有する対象物に、貼り合わせるのに好適である。また本発明のＲＦタ
グは振動や衝撃に強いだけではなく、局所的な押圧に対する信頼性も高いため、用途の幅
が広い。
【０２３８】
本発明のＲＦタグが有する集積回路の中に、データの書き換えができないＲＯＭなどのメ
モリを形成しておけば、ＲＦタグが取り付けられた対象物の偽造を防止することができる
。また例えば、産地、生産者などによって商品価値が大きく左右される食料品に、本発明
のＲＦタグを用いることは、産地、生産者などの偽装を防止するのに有用である。
【０２３９】
具体的に本発明のＲＦタグは、例えば、荷札、値札、名札など、対象物の情報を有するタ
グに取り付けて用いることができる。或いは、本発明のＲＦタグ自体をタグとして用いて
も良い。また例えば、戸籍謄本、住民票、パスポート、免許証、身分証、会員証、鑑定書
、クレジットカード、キャッシュカード、プリペイドカード、診察券、定期券など、事実
を証明する文書に相当する証書に取り付けても良い。また例えば、手形、小切手、貨物引
換証、船貨証券、倉庫証券、株券、債券、商品券、抵当証券など、私法上の財産権を表示
する証券に相当する有価証券に取り付けても良い。
【０２４０】
また例えば、商品のラベルに本発明のＲＦタグを付けておき、該ＲＦタグを用いて商品の
流通を管理するような利用の仕方も可能である。
【０２４１】
図２５（Ａ）に示すように、裏面が粘着性を有する商品のラベル１３０１などの支持体に
、本発明のＲＦタグ１３０２を取り付ける。そして、ＲＦタグ１３０２が取り付けられた
ラベル１３０１を、商品１３０３に装着する。商品１３０３に関する識別情報は、ラベル
１３０１に貼り合わされたＲＦタグ１３０２から、無線で読み取ることが可能である。よ
ってＲＦタグ１３０２により、流通の過程において、商品の管理が容易になる。本発明の
ＲＦタグは、可撓性を有するラベル１３０１に取り付けられても、応力により破壊されに
くいというメリットを有している。よって、本発明のＲＦタグを用いたラベル１３０１は
、曲面を有する対象物に貼り合わせるのに好適である。また、本発明のＲＦタグ１３０２
は押圧に対する信頼性が高いので、流通の過程でＲＦタグ１３０２が破壊されにくい。
【０２４２】
例えば、ＲＦタグ１３０２内の集積回路が有するメモリとして、書き込みが可能な不揮発
性メモリを用いている場合、商品１３０３の流通のプロセスを記録することができる。ま
た商品の生産段階におけるプロセスを記録しておくことで、卸売業者、小売業者、消費者
が、産地、生産者、製造年月日、加工方法などを把握することが容易になる。
【０２４３】
また、書籍、ＤＶＤ、ＣＤなど内在している情報に価値を有する商品の場合、内在する情
報全てを開示できるようにすると商品としての価値が下がり、かといって全く開示しない
と商品としての価値が把握しにくいという問題を有している。上記商品を、本発明のＲＦ
タグを取り付けた包装材で包装し、ＲＦタグに商品が有する情報の一部を記憶させておく
ことで、商品の価値を下げることなく、商品の価値を客に把握してもらうことができる。
図２５（Ｂ）に、書籍１３１１を、本発明のＲＦタグ１３１３を取り付けた包装材１３１
２で包装している様子を示す。
【０２４４】
そして、例えば携帯電話のような携帯情報端末に質問器としての機能を付加しておくこと
で、客が書籍１３１１の内容を一部把握することができる。
【０２４５】
上記構成により、商品に内在している情報を全て開示せずとも、客が商品の内容を把握す
ることが可能になる。
【０２４６】
図２５（Ｃ）に、本発明のＲＦタグ１３２０を取り付けた、無記名債券類１３２１の一例
を示す。無記名債券類１３２１には、切手、切符、チケット、入場券、商品券、図書券、
文具券、ビール券、おこめ券、各種ギフト券、各種サービス券等が含まれるが、勿論これ
らに限定されるものではない。なおＲＦタグ１３２０は無記名債券類１３２１の内部に形
成しても良いし、無記名債券類１３２１の表面に露出させるように形成しても良い。本発
明のＲＦタグは、可撓性を有する無記名債券類１３２１に取り付けられても、応力により
破壊されにくいというメリットを有している。
【０２４７】
本実施例は、上記実施の形態または実施例と適宜組み合わせて実施することが可能である
。
【実施例４】
【０２４８】
本発明の半導体装置を用いることができる電子機器として、携帯電話、携帯型ゲーム機ま
たは電子書籍、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、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）、ノート型パーソナルコンピュータ、記録媒体を備えた画像再生装置
（代表的には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有する装置）などが挙げられる。これら電子
機器の具体例を図２６に示す。
【０２４９】
図２６（Ａ）は携帯電話であり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３、
音声出力部２１０４、操作キー２１０５を有する。表示部２１０２またはその他集積回路
に本発明の半導体装置を用いることで、外力に対する信頼性が高い携帯電話が得られる。
【０２５０】
図２６（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、外
部接続ポート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０６、バッテリー２６０７
、音声入力部２６０８、操作キー２６０９、接眼部２６１０等を有する。表示部２６０２
またはその他集積回路に本発明の半導体装置を用いることで、外力に対する信頼性が高い
ビデオカメラが得られる。
【０２５１】
図２６（Ｃ）は映像表示装置であり、筐体２４０１、表示部２４０２、スピーカー部２４
０３等を有する。表示部２４０２またはその他集積回路に本発明の半導体装置を用いるこ
とで、外力に対する信頼性が高い映像表示装置が得られる。なお、映像表示装置には、パ
ーソナルコンピュータ用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの、映像を表示するための全
ての映像表示装置が含まれる。
【０２５２】
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に用いることが可
能である。
【０２５３】
本実施例は、上記実施の形態または上記実施例と適宜組み合わせて実施することができる
。
【符号の説明】
【０２５４】
１０１ 構造体
１０２ 構造体
１０３ 素子層
１０４ 有機樹脂
１０５ 有機樹脂
１１０ 経糸
１１１ 緯糸
１１２ バスケットホール
１２０ 繊維体
１２１ 繊維体
１２２ 繊維体
１２３ 半導体装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は可撓性を有する基板を用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可撓性を有する基板は、ガラス基板と比較して振動、衝撃に対する機械的強度に優れ、厚
さを抑えやすく、形状の自由度が高いというメリットを有している。そのため、該可撓性
を有する基板を用いた半導体装置には、様々なアプリケーションが期待されている。上記
可撓性を有する基板の中には、半導体素子の作製工程における熱処理に耐え得るほど、耐
熱性に優れていないものがある。この場合、別途用意した耐熱性を有する基板において半
導体素子を形成した後、該半導体素子を基板から剥離し、可撓性を有する基板に貼り合わ
せるという作製方法が提案されている。
【０００３】
本出願人は、特許文献１や特許文献２に記載の剥離および転写技術を提案している。特許
文献１には剥離層となる酸化珪素層をウェットエッチングで除去して剥離する技術が記載
されている。また、特許文献２には剥離層となるシリコン層をドライエッチングで除去し
て剥離する技術が記載されている。また、本出願人は特許文献３に記載の剥離および転写
技術を提案している。特許文献３には、基板に金属層（Ｔｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ）を形成し、その上
に酸化物層を積層形成する際、該金属層の金属酸化物層を金属層と酸化物層との界面に形
成し、この金属酸化物層を利用して後の工程で剥離を行う技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３６４０８１号公報
【特許文献２】特許第３４０６７２７号公報
【特許文献３】特開２００３−１７４１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、半導体装置に様々な機能を追加するためには、半導体装置が有する集積回路の
回路規模やメモリ容量を必然的により大きくせざるを得ない。しかし、回路規模やメモリ
容量を増大させると、それに伴い半導体装置が有する集積回路の専有面積も増大する傾向
にあるので、外から加えられる力（外力）に対する半導体装置の信頼性が落ちてしまう。
そのため、上述したような、様々なアプリケーションが期待できるという可撓性を有する
基板のメリットが、十分に生かせないという問題が生じる。また半導体装置の面積は変わ
らなくとも、可撓性を有する基板を用いる場合、外部から局所的にかかる圧力（押圧）に
対する信頼性に関しては、改善の余地が残されていた。
【０００６】
上記問題に鑑み、本発明は、回路規模またはメモリ容量を確保しつつも、外力、特に押圧
に対する信頼性を高めることができる、半導体装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、有機化合物または無機化合物の繊維体に有機樹脂が含浸されている構造体
に着目し、上記繊維体が複数層、特に３層以上積層された一対の構造体の間に、薄膜の半
導体膜を用いて形成された半導体素子を有する素子層を設けることで、外力、特に押圧に
対する半導体装置の信頼性が飛躍的に高くなることを見出した。
【０００８】
具体的に本発明の半導体装置では、有機化合物または無機化合物の繊維体を複数層、特に
３層以上積層したものに有機樹脂を含浸した一対の構造体と、該一対の構造体の間に設け
られた素子層とを有する。素子層と上記構造体とは、加熱圧着により固着させることがで
きる。または素子層と上記構造体とを固着させるための層を設けても良い。或いは、素子
層に繊維体を複数重ねた後、該繊維体に有機樹脂を含浸させることで、素子層に固着した
上記構造体を形成することができる。
【０００９】
素子層の厚さは１μｍ以上１０μｍ以下、さらには１μｍ以上５μｍ以下であり、一対の
構造体のトータルの厚さは、２０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。このよ
うな厚さにすることにより、湾曲することが可能な半導体装置を作製することができる。
【００１０】
繊維体としては、有機化合物または無機化合物の高強度繊維を用いた織布または不織布で
ある。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率が高い繊維である。繊維体
として高強度繊維を用いることにより、局所的な押圧が半導体装置にかかったとしても、
当該圧力が繊維体全体に分散し、半導体装置の一部が延伸することを防ぐことができる。
即ち、一部の延伸に伴う配線、半導体素子等の破壊を防止することが可能である。
【００１１】
また、有機樹脂としては、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を用いることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、外力、特に押圧が加えられても破損しにくく、信頼性の高い半導体装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の半導体装置の断面図。
【図２】押圧に対する動作率を表すグラフ。
【図３】サンプルＡ〜サンプルＥの断面図。
【図４】繊維体の構造を示す図。
【図５】複数の繊維体を順に重ね合わせている様子を示す図と、応力により撓んだ半導体装置の外観図。
【図６】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図７】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図８】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図９】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図１０】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図１１】一対の構造体と素子層とが積層される順に並べられている様子を示す図と、半導体装置の斜視図。
【図１２】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図１３】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図１４】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図１５】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図１６】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図１７】本発明のＲＦタグの構成を示す図。
【図１８】本発明のＲＦタグの構成を示す図。
【図１９】本発明の半導体装置が有する構造体の上面図。
【図２０】本発明の半導体装置が有するトランジスタの上面図。
【図２１】本発明の半導体装置が有するインバータの構成を示す図。
【図２２】本発明の半導体装置が有するＮＡＮＤ回路の回路図と上面図。
【図２３】本発明のＲＦタグの構成を示す図。
【図２４】本発明のＣＰＵの構成を示す図。
【図２５】本発明のＲＦタグの利用形態を示す図。
【図２６】本発明の半導体装置を用いた電子機器の図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの
異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することな
くその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って
、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１に、本発明の半導体装置の断面図を一例として示す。図１に示す半導体装置では、構
造体１０１と、構造体１０２と、一対の構造体１０１、１０２の間に設けられた素子層１
０３とを有する。構造体１０１は、有機化合物または無機化合物の繊維体１０１ａ、繊維
体１０１ｂ、繊維体１０１ｃと、繊維体１０１ａ〜１０１ｃに含浸された有機樹脂１０４
とを有する。繊維体１０１ａ、繊維体１０１ｂ、繊維体１０１ｃは積層されている。同様
に、構造体１０２は、有機化合物または無機化合物の繊維体１０２ａ、繊維体１０２ｂ、
繊維体１０２ｃと、繊維体１０２ａ〜１０２ｃに含浸された有機樹脂１０５とを有する。
繊維体１０２ａ、繊維体１０２ｂ、繊維体１０２ｃは積層されている。
【００１６】
なお本実施の形態では、各構造体において３層の繊維体が積層されている場合を例示して
いるが、本発明はこの構成に限定されない。各構造体において２層の繊維体が積層されて
いても良いし、４層以上の繊維体が積層されていても良い。また構造体１０１と、構造体
１０２とは、有する繊維体の数が異なっていても良い。
【００１７】
また図１において、素子層１０３と構造体１０１、１０２とが直接固着しているが、接着
剤として機能する接着層によって固着されていても良い。
【００１８】
構造体１０１と構造体１０２の厚さを同程度、具体的には、一方の構造体の厚さに対する
他方の構造体の厚さの比が、０．８以上１．２以下となるようにし、有機樹脂１０４と有
機樹脂１０５の材料を同じにすることで、半導体装置の反りを低減することができる。ま
た構造体１０１と構造体１０２の厚さを同程度、具体的には、一方の構造体の厚さに対す
る他方の構造体の厚さの比が、０．８以上１．２以下とすることで、半導体装置に応力を
加えて撓ませたときに、間に設けられる素子層１０３に局所的に圧力が加わるのを防ぎ、
よって半導体装置の信頼性を高めることができる。
【００１９】
具体的に構造体１０１と構造体１０２とを重ね合わせた厚さは、２０μｍ以上１００μｍ
以下であることが望ましい。上記厚さの構造体を用いることで、薄型で湾曲することが可
能な半導体装置を作製することができる。
【００２０】
また有機樹脂１０４、有機樹脂１０５として、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、
ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、またはシアネート樹脂等の熱硬化性樹
脂を用いることができる。或いは有機樹脂１０４、有機樹脂１０５として、ポリフェニレ
ンオキシド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、またはフッ素樹脂等の熱可塑性樹脂を用いる
ことができる。また有機樹脂１０４、有機樹脂１０５として、上記熱可塑性樹脂及び上記
熱硬化性樹脂の複数を用いてもよい。上記有機樹脂を用いることで、熱処理により繊維体
を素子層１０３に固着することが可能である。なお、有機樹脂１０４、有機樹脂１０５は
ガラス転移温度が高いほど、局所的押圧に対して破壊しにくいため好ましい。
【００２１】
有機樹脂１０４、有機樹脂１０５または繊維の糸束内に高熱伝導性フィラーを分散させて
もよい。高熱伝導性フィラーとしては、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化珪素、アル
ミナ等が挙げられる。また、高熱伝導性フィラーとしては、銀、銅等の金属粒子がある。
高熱伝導性フィラーが有機樹脂または繊維糸束内に含まれることにより素子層１０３での
発熱を外部に放出しやすくなるため、半導体装置の蓄熱を抑制することが可能であり、半
導体装置の破壊を低減することができる。
【００２２】
繊維体１０１ａ〜１０１ｃ、繊維体１０２ａ〜１０２ｃは、有機化合物または無機化合物
の高強度繊維を用いた織布または不織布であり、素子層１０３全面と重なるように配置す
る。高強度繊維としては、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維である。高強
度繊維の代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミ
ド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサ
ゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Ｅガラス
、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。なお、繊維体１０
１ａ〜１０１ｃ、繊維体１０２ａ〜１０２ｃは、一種類の上記高強度繊維で形成されても
よい。また、複数の上記高強度繊維で形成されてもよい。
【００２３】
また、繊維体１０１ａ〜１０１ｃ、繊維体１０２ａ〜１０２ｃは、繊維（単糸）の束（以
下、糸束と呼ぶ）を経糸及び緯糸に使って製織した織布、または複数種の繊維の糸束をラ
ンダムまたは一方向に堆積させた不織布であってもよい。織布の場合、平織り、綾織り、
しゅす織り等を適宜用いることができる。
【００２４】
糸束の断面は、円形でも楕円形でもよい。繊維糸束として、高圧水流、液体を媒体とした
高周波の振動、連続超音波の振動、ロールによる押圧等によって、開繊加工をした繊維糸
束を用いてもよい。開繊加工をした繊維糸束は、糸束幅が広くなり、厚み方向の単糸数を
削減することが可能であり、糸束の断面が楕円形または平板状となる。また、繊維糸束と
して低撚糸を用いることで、糸束が扁平化やすく、糸束の断面形状が楕円形状または平板
形状となる。このように、断面が楕円形または平板状の糸束を用いることで、繊維体１０
１ａ〜１０１ｃ、１０２ａ〜１０２ｃを薄くすることが可能である。このため、構造体１
０１、構造体１０２を薄くすることが可能であり、薄型の半導体装置を作製することがで
きる。繊維の糸束径は４μｍ以上４００μｍ以下、さらには４μｍ以上２００μｍ以下に
おいて本発明の効果を確認しており、原理上は更に薄くてもよい。また、繊維の太さは、
４μｍ以上２０μｍ以下において本発明の効果を確認しており、原理上は更に細くても良
く、それらは繊維の材料に依存する。
【００２５】
なお、本明細書の図面においては、繊維体１０１ａ〜１０１ｃ、１０２ａ〜１０２ｃは、
断面が楕円形の糸束で平織りした織布で示されている。
【００２６】
繊維糸束を経糸及び緯糸として製織した織布である繊維体１０１ａ〜１０１ｃ、１０２ａ
〜１０２ｃの上面図を図４に示す。
【００２７】
図４（Ａ）に示すように、繊維体１０１ａ〜１０１ｃ、１０２ａ〜１０２ｃは、一定間隔
をあけた経糸１１０と、一定間隔をあけた緯糸１１１とで織られている。このような経糸
１１０及び緯糸１１１を用いて製織された繊維体には、経糸１１０及び緯糸１１１が存在
しない領域（バスケットホール１１２）を有する。このような繊維体１０１ａ〜１０１ｃ
、１０２ａ〜１０２ｃは、有機樹脂１０４、１０５が含浸される割合が高まり、繊維体１
０１ａ〜１０１ｃ、１０２ａ〜１０２ｃと素子層１０３の密着性を高めることができる。
【００２８】
また繊維体１０１ａ〜１０１ｃ、１０２ａ〜１０２ｃは、図４（Ｂ）に示すように、経糸
１１０及び緯糸１１１の密度が高く、バスケットホール１１２の割合が低いものでもよい
。代表的には、バスケットホール１１２の大きさが、局所的に押圧される面積より小さい
ことが好ましい。代表的には一辺が０．０１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下の矩形であることが
好ましい。繊維体１０１ａ〜１０１ｃ、１０２ａ〜１０２ｃのバスケットホール１１２の
面積がこのように小さいと、先端の細い部材（代表的には、ペンや鉛筆等の筆記用具）に
より押圧されても、当該圧力を繊維体１０１ａ〜１０１ｃ、１０２ａ〜１０２ｃ全体で吸
収することが可能である。
【００２９】
また、繊維糸束内部への有機樹脂の浸透率を高めるため、繊維に表面処理が施されても良
い。例えば、繊維表面を活性化させるためのコロナ放電処理、プラズマ放電処理等がある
。また、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤を用いた表面処理がある。
【００３０】
素子層１０３は、薄膜の半導体膜を用いて形成された半導体素子を有する。具体的に半導
体素子として、薄膜トランジスタ、ダイオード、不揮発性記憶素子等の能動素子、抵抗素
子、容量素子等の受動素子が挙げられる。また、薄膜の半導体膜として、ＳＯＩ技術を用
いて形成された単結晶の半導体膜、多結晶半導体膜、非晶質半導体膜、微結晶半導体膜等
が含まれる。半導体として、シリコン、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム化合物等を
用いることができる。或いは半導体として、金属酸化物、有機半導体を用いることも可能
である。上記金属酸化物として、例えば酸化亜鉛や亜鉛ガリウムインジウムの酸化物等が
挙げられる。
【００３１】
素子層１０３の厚さは、１μｍ以上１０μｍ以下、さらには１μｍ以上５μｍ以下が好ま
しい。このような厚さにすることにより、湾曲することが可能な半導体装置を作製するこ
とができる。
【００３２】
また、繊維体１０１ａ〜１０１ｃ、１０２ａ〜１０２ｃが経糸及び緯糸を用いた織布であ
る場合、各繊維体どうしで経糸及び緯糸の方向がずれていても良い。図５（Ａ）に、経糸
及び緯糸の方向がずれている繊維体１２０〜１２２を順に重ね合わせている様子を示す。
矢印は、繊維体１２０〜１２２がそれぞれ有する経糸及び緯糸の方向を示している。図５
（Ａ）では、繊維体１２０の経糸及び緯糸と繊維体１２２の経糸及び緯糸とが、ほぼ一致
する方向を向いている。そして繊維体１２１の経糸及び緯糸は、繊維体１２０の経糸及び
緯糸と繊維体１２２の経糸及び緯糸とに対し、４５度ずれている。
【００３３】
このように複数の繊維体間で経糸及び緯糸の方向をずらすことで、あらゆる方向において
図５（Ｂ）に示すように半導体装置１２３を撓ませても、半導体装置１２３の信頼性を確
保することができる。また、押圧を加えたときに繊維体の引っ張り方向が表裏で異なるた
め、局所的押圧の際の延伸が等方性的になる。よって、押圧による半導体装置の破壊をさ
らに低減することができる。繊維体間における経糸及び緯糸の方向のずれは、３０度以上
６０度以下、特に４０度以上５０度以下であることが望ましい。なお、同一の構造体内に
おいて繊維体間における経糸及び緯糸の方向をずらすようにしても良いし、一対の構造体
間において繊維体間における経糸及び緯糸の方向をずらすようにしても良い。
【００３４】
本発明で用いられる構造体は、引っ張り弾性率またはヤング率の高い高強度繊維を繊維体
として用いている。よって、点圧や線圧等の局所的な押圧がかかっても、押圧された力が
繊維体全体に分散され、素子層を構成する半導体素子、配線等に亀裂が生じず、半導体装
置の破壊を防ぐことができる。また、薄膜の半導体膜を用いているため、素子層を薄くす
ることができる。よって、バルクの半導体素子を用いた場合と異なり、湾曲させても半導
体装置が破壊されにくい。
【００３５】
なお本発明の範疇に含まれる半導体装置には、マイクロプロセッサ、画像処理回路などの
集積回路、ＲＦタグ、半導体表示装置等、ありとあらゆる半導体装置が含まれる。半導体
表示装置には、液晶表示装置、有機発光素子（ＯＬＥＤ）に代表される発光素子を各画素
に備えた発光装置、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）
、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉ
ｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）等や、半導体膜を用いた回路素子を駆動回路に有している
その他の表示装置がその範疇に含まれる。
【００３６】
（実施の形態２）
本発明者らは、ペンで局所的な押圧を加えたときの、半導体装置の動作率について試験し
た。
【００３７】
上記試験には、ＲＦタグを半導体装置として用いた。なおＲＦタグは、無線で信号の送受
信を行い個体の識別をする技術（ＲＦＩＤ：Ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｄｅｎ
ｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）に用いられる記録媒体であり、リーダ、リーダライタまたはイン
テロゲータと呼ばれる質問器との間において、非接触で信号の送受信を行うことができる
。ＲＦタグの形状は、カード状、或いはカードよりもさらに小型のチップ状であることが
多いが、用途に合わせて様々な形状を採りうる。
【００３８】
試験には、１層の繊維体を有する一対のプリプレグで素子層が挟まれているＲＦタグ（サ
ンプルＡ）、２層の繊維体を有する一対のプリプレグで素子層が挟まれているＲＦタグ（
サンプルＢ）、３層の繊維体を有する一対のプリプレグで素子層が挟まれているＲＦタグ
（サンプルＣ）を用いる。また比較対象として、１層の繊維体を有し、かつ厚さが１７μ
ｍである一対のプリプレグで素子層が挟まれているＲＦタグ（サンプルＤ）と、１層の繊
維体を有し、かつ厚さが３５μｍである一対のプリプレグで素子層が挟まれているＲＦタ
グ（サンプルＥ）も用意し、併せて上記試験を行った。
【００３９】
各サンプルの構造を明確にするために、図３（Ａ）にサンプルＡの断面構造を、図３（Ｂ
）にサンプルＢの断面構造を、図３（Ｃ）にサンプルＣの断面構造を、図３（Ｄ）にサン
プルＤの断面構造を、図３（Ｅ）にサンプルＥの断面構造を、それぞれ示す。
【００４０】
図３（Ａ）に示すサンプルＡでは、加熱圧着する前の各プリプレグ３０１の厚さが１５μ
ｍである。そして、素子層３０２を間に挟んで一対のプリプレグ３０１を加熱圧着するこ
とで形成されるサンプルＡのトータルの厚さは、２７μｍ〜２８μｍである。図３（Ｂ）
に示すサンプルＢでは、各プリプレグ３１１が、サンプルＡに用いられる厚さ１５μｍの
プリプレグ３０１を２層積層して加熱圧着することにより、形成されている。そして、素
子層３１２を間に挟んで一対のプリプレグ３１１を加熱圧着することで形成されるサンプ
ルＢのトータルの厚さは、５６μｍ〜６５μｍである。図３（Ｃ）に示すサンプルＣでは
、各プリプレグ３２１が、サンプルＡに用いられる厚さ１５μｍのプリプレグ３０１を３
層積層して加熱圧着することにより、形成されている。そして、素子層３２２を間に挟ん
で一対のプリプレグ３２１を加熱圧着することで形成されるサンプルＣのトータルの厚さ
は、７６μｍ〜７８μｍである。図３（Ｄ）に示すサンプルＤでは、加熱圧着する前の各
プリプレグ３３１の厚さが１７μｍである。そして、素子層３３２を間に挟んで一対のプ
リプレグ３３１を加熱圧着することで形成されるサンプルＤのトータルの厚さは、４０μ
ｍ〜４４μｍである。図３（Ｅ）に示すサンプルＥでは、加熱圧着する前の各プリプレグ
３４１の厚さが３５μｍである。そして、素子層３４２を間に挟んで一対のプリプレグ３
４１を加熱圧着することで形成されるサンプルＥのトータルの厚さは、６９μｍ〜７８μ
ｍである。
【００４１】
なお、サンプルＡ〜サンプルＥの全てにおいて、トータルの厚さにばらつきが生じるのは
、場所によって加熱圧着の際に加えられる圧力にばらつきが生じるためである。
【００４２】
各サンプルに含まれる繊維体の体積比は、サンプルＡが約２８％、サンプルＢが約２９％
、サンプルＣが約３３％、サンプルＤが約２０％、サンプルＥが約２１％である。またサ
ンプルＡ〜サンプルＥの全てにおいて、ＲＦタグの面積は１０．５ｍｍ×１２．０ｍｍで
あり、繊維体は経糸及び緯糸により平織りに製織されている。
【００４３】
ペン先が直径１ｍｍの半球形であるペンで、サンプルＡ〜サンプルＥに、荷重（ニュート
ン）を加えていったときの動作率を、図２に示す。サンプルＡ〜サンプルＥのＲＦタグは
全てアンテナが素子層に内蔵されており、アンテナが形成されている領域以外で、なおか
つデジタル回路が形成されている領域に、ペン先があたるように荷重を加えた。なお試験
したＲＦタグの数は、サンプルＡが２０、サンプルＢが２０、サンプルＣが２０、サンプ
ルＤが１２、サンプルＥが２６である。動作率は、データを非接触で読み出すことができ
るＲＦタグの割合で算出した。
【００４４】
図２に示されているサンプルＡ〜サンプルＣの動作率を比較すると、サンプルＣの動作率
が最も高く、サンプルＡの動作率が最も低いことが分かる。特にサンプルＣはサンプルＢ
に比べて飛躍的に動作率が高くなっている。またサンプルＣとサンプルＥは、トータルの
厚さが同程度であるにも関わらず、サンプルＣの方は動作率が高くなっている。これらの
結果から、プリプレグに含まれる繊維体の体積比がより高いほど、高い動作率を得られる
ことが分かる。また体積比を高くすることに加え、繊維体を複数、特に３層以上積層する
と、飛躍的に高い動作率が得られることが分かる。
【００４５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の半導体装置の作製方法について説明する。なお本実施の形態
では薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を半導体素子の一例として示すが、本発明の半導体装置
に用いられる半導体素子はこれに限定されない。例えばＴＦＴの他に、記憶素子、ダイオ
ード、抵抗、コイル、容量、インダクタなどを用いることができる。
【００４６】
まず図６（Ａ）に示すように、耐熱性を有する基板７００上に、絶縁膜７０１、剥離層７
０２、絶縁膜７０３、半導体膜７０４を順に形成する。絶縁膜７０１、剥離層７０２、絶
縁膜７０３及び半導体膜７０４は連続して形成することが可能である。
【００４７】
基板７００として、例えばバリウムホウケイ酸ガラスや、アルミノホウケイ酸ガラスなど
のガラス基板、石英基板、セラミック基板等を用いることができる。また、ステンレス基
板を含む金属基板、またはシリコン基板等の半導体基板を用いても良い。プラスチック等
の可撓性を有する合成樹脂からなる基板は、上記基板と比較して耐熱温度が一般的に低い
傾向にあるが、作製工程における処理温度に耐え得るのであれば用いることが可能である
。
【００４８】
プラスチック基板として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に代表されるポリエス
テル、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカ
ーボネート（ＰＣ）、ポリアミド系合成繊維、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）
、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）
、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリイミド、アクリロニトリルブタジエンス
チレン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂などが挙
げられる。
【００４９】
なお本実施の形態では、剥離層７０２を基板７００上の全面に設けているが本発明はこの
構成に限定されない。例えばフォトリソグラフィ法などを用いて、基板７００上において
剥離層７０２を部分的に形成する様にしても良い。
【００５０】
絶縁膜７０１、絶縁膜７０３は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化珪素、窒
化珪素（ＳｉＮｘ、Ｓｉ３Ｎ４等）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒
化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁性を有する材料を用いて形成する。
【００５１】
絶縁膜７０１、絶縁膜７０３は、基板７００中に含まれるＮａなどのアルカリ金属やアル
カリ土類金属が半導体膜７０４中に拡散し、ＴＦＴなどの半導体素子の特性に悪影響を及
ぼすのを防ぐために設ける。また絶縁膜７０３は、剥離層７０２に含まれる不純物元素が
半導体膜７０４中に拡散するのを防ぎ、なおかつ後の半導体素子を剥離する工程において
、半導体素子を保護する役目も有している。さらに絶縁膜７０３により、剥離層７０２に
おける剥離が容易となり、または後の剥離工程において半導体素子や配線に亀裂やダメー
ジが入るのを防ぐことができる。
【００５２】
絶縁膜７０１、絶縁膜７０３は、単数の絶縁膜を用いたものであっても、複数の絶縁膜を
積層して用いたものであっても良い。本実施の形態では、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素
膜、膜厚５０ｎｍの窒化酸化珪素膜、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜を順に積層して絶
縁膜７０３を形成するが、各膜の材質、膜厚、積層数は、これに限定されるものではない
。例えば、下層の酸化窒化珪素膜に代えて、膜厚０．５〜３μｍのシロキサン系樹脂をス
ピンコート法、スリットコーター法、液滴吐出法、印刷法などによって形成しても良い。
また、中層の窒化酸化珪素膜に代えて、窒化珪素膜を用いてもよい。また、上層の酸化窒
化珪素膜に代えて、酸化珪素膜を用いていても良い。また、それぞれの膜厚は、０．０５
〜３μｍとするのが望ましく、その範囲から自由に選択することができる。
【００５３】
或いは、剥離層７０２に最も近い、絶縁膜７０３の下層を酸化窒化珪素膜または酸化珪素
膜で形成し、中層をシロキサン系樹脂で形成し、上層を酸化珪素膜で形成しても良い。
【００５４】
なおシロキサン系樹脂とは、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ−Ｓ
ｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサン系樹脂は、置換基に水素の他、フッ素、アルキ
ル基、または芳香族炭化水素のうち、少なくとも１種を有していても良い。
【００５５】
酸化珪素膜は、ＳｉＨ４／Ｏ２、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）／Ｏ２等の混合ガス
を用い、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、常圧ＣＶＤ、バイアスＥＣＲＣＶＤ等の方法によっ
て形成することができる。また、窒化珪素膜は、代表的には、ＳｉＨ４とＮＨ３の混合ガ
スを用い、プラズマＣＶＤによって形成することができる。また、酸化窒化珪素膜、窒化
酸化珪素膜は、代表的には、ＳｉＨ４とＮ２Ｏの混合ガスを用い、プラズマＣＶＤによっ
て形成することができる。
【００５６】
剥離層７０２は、金属膜、金属酸化膜、金属膜と金属酸化膜とを積層して形成される膜を
用いることができる。金属膜と金属酸化膜は、単層であっても良いし、複数の層が積層さ
れた積層構造を有していても良い。また、金属膜や金属酸化膜の他に、金属窒化物や金属
酸化窒化物を用いてもよい。剥離層７０２は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種Ｃ
ＶＤ法等を用いて形成することができる。
【００５７】
剥離層７０２に用いられる金属としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チ
タン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ
）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パ
ラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）またはイリジウム（Ｉｒ）等が挙げられる。剥離
層７０２は、上記金属で形成された膜の他に、上記金属を主成分とする合金で形成された
膜、或いは上記金属を含む化合物を用いて形成された膜を用いても良い。
【００５８】
また剥離層７０２は珪素（Ｓｉ）単体で形成された膜を用いても良いし、珪素（Ｓｉ）を
主成分とする化合物で形成された膜を用いても良い。或いは、珪素（Ｓｉ）と上記金属と
を含む合金で形成された膜を用いても良い。珪素を含む膜は、非晶質、微結晶、多結晶の
いずれでもよい。
【００５９】
剥離層７０２は、上述した膜を単層で用いても良いし、上述した複数の膜を積層して用い
ても良い。金属膜と金属酸化膜とが積層された剥離層７０２は、元となる金属膜を形成し
た後、該金属膜の表面を酸化または窒化させることで形成することができる。具体的には
、酸素雰囲気中またはＮ２Ｏ雰囲気中で元となる金属膜にプラズマ処理を行ったり、酸素
雰囲気中またはＮ２Ｏ雰囲気中で金属膜に熱処理を行ったりすればよい。また元となる金
属膜上に接するように、酸化珪素膜または酸化窒化珪素膜を形成することでも、金属膜の
酸化を行うことが出来る。また元となる金属膜上に接するように、窒化酸化珪素膜、窒化
珪素膜を形成することで、窒化を行うことが出来る。
【００６０】
金属膜の酸化または窒化を行うプラズマ処理として、プラズマ密度が１×１０１１ｃｍ−
３以上、好ましくは１×１０１１ｃｍ−３から９×１０１５ｃｍ−３以下であり、マイク
ロ波（例えば周波数２．４５ＧＨｚ）などの高周波を用いた高密度プラズマ処理を行って
も良い。
【００６１】
なお基となる金属膜の表面を酸化することで、金属膜と金属酸化膜とが積層した剥離層７
０２を形成するようにしても良いが、金属膜を形成した後に金属酸化膜を別途形成するよ
うにしても良い。例えば金属としてタングステンを用いる場合、スパッタ法やＣＶＤ法等
により元となる金属膜としてタングステン膜を形成した後、該タングステン膜にプラズマ
処理を行う。これにより、金属膜に相当するタングステン膜と、該金属膜に接し、なおか
つタングステンの酸化物で形成された金属酸化膜とを、形成することができる。
【００６２】
なおタングステンの酸化物はＷＯＸで表される。Ｘは２以上３以下の範囲内にあり、Ｘが
２の場合（ＷＯ２）、Ｘが２．５の場合（Ｗ２Ｏ５）、Ｘが２．７５の場合（Ｗ４Ｏ１１
）、Ｘが３の場合（ＷＯ３）となる。タングステンの酸化物を形成するにあたりＸの値に
特に制約はなく、エッチングレート等をもとにＸの値を定めれば良い。
【００６３】
半導体膜７０４は、絶縁膜７０３を形成した後、大気に曝さずに形成することが望ましい
。半導体膜７０４の膜厚は２０〜２００ｎｍ（望ましくは４０〜１７０ｎｍ、好ましくは
５０〜１５０ｎｍ）とする。なお半導体膜７０４は、非晶質半導体であっても良いし、セ
ミアモルファス半導体であっても良いし、多結晶半導体であっても良い。また半導体は珪
素だけではなくシリコンゲルマニウムも用いることができる。シリコンゲルマニウムを用
いる場合、ゲルマニウムの濃度は０．０１〜４．５ａｔｏｍｉｃ％程度であることが好ま
しい。
【００６４】
なおセミアモルファス半導体とは、非晶質半導体と結晶構造を有する半導体（単結晶、多
結晶を含む）の中間的な構造を有する半導体である。このセミアモルファス半導体は、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
を有する結晶質なものであり、その粒径を０．５〜２０ｎｍとして非単結晶半導体中に分
散させて存在せしめることが可能である。セミアモルファス半導体は、そのラマンスペク
トルが５２０ｃｍ−１よりも低波数側にシフトしており、またＸ線回折ではＳｉ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。また、未結合手
（ダングリングボンド）を終端化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。ここでは便宜上、このような半導体をセミアモルファス半
導体（ＳＡＳ）と呼ぶ。さらに、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス
元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安定性が増し良好なセミアモルファス
半導体が得られる。
【００６５】
またＳＡＳは珪素を含む気体をグロー放電分解することにより得ることができる。代表的
な珪素を含む気体としては、ＳｉＨ４であり、その他にもＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、
ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などを用いることができる。また水素や、水素にヘ
リウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素を加
えたガスで、この珪素を含む気体を希釈して用いることで、ＳＡＳの形成を容易なものと
することができる。希釈率は２倍〜１０００倍の範囲で珪素を含む気体を希釈することが
好ましい。またさらに、珪素を含む気体中に、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６などの炭化物気体、Ｇｅ
Ｈ４、ＧｅＦ４などのゲルマニウム化気体、Ｆ２などを混入させて、エネルギーバンド幅
を１．５〜２．４ｅＶ、若しくは０．９〜１．１ｅＶに調節しても良い。
【００６６】
例えば、ＳｉＨ４にＨ２を添加したガスを用いる場合、或いはＳｉＨ４にＦ２を添加した
ガスを用いる場合、形成したセミアモルファス半導体を用いてＴＦＴを作製すると、該Ｔ
ＦＴのサブスレッショルド係数（Ｓ値）を０．３５Ｖ／ｄｅｃ以下、代表的には０．２５
〜０．０９Ｖ／ｄｅｃとし、移動度を１０ｃｍ２／Ｖｓｅｃとすることができる。
【００６７】
なお半導体膜７０４は、公知の技術により結晶化しても良い。公知の結晶化方法としては
、レーザ光を用いたレーザ結晶化法、触媒元素を用いる結晶化法がある。或いは、触媒元
素を用いる結晶化法とレーザ結晶化法とを組み合わせて用いることもできる。また、基板
７００として石英のような耐熱性に優れている基板を用いる場合、電熱炉を使用した熱結
晶化方法、赤外光を用いたランプアニール結晶化法、触媒元素を用いる結晶化法、９５０
℃程度の高温アニールのうちの幾つかを組み合わせた結晶化法を用いても良い。
【００６８】
例えばレーザ結晶化を用いる場合、レーザ結晶化の前に、レーザに対する半導体膜７０４
の耐性を高めるために、５５０℃、４時間の熱処理を該半導体膜７０４に対して行なう。
そして連続発振が可能な固体レーザを用い、基本波の第２高調波〜第４高調波のレーザ光
を照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、代表的には、Ｎｄ：ＹＶ
Ｏ４レーザ（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎ
ｍ）を用いるのが望ましい。具体的には、連続発振のＹＶＯ４レーザから射出されたレー
ザ光を非線形光学素子により高調波に変換し、出力１０Ｗのレーザ光を得る。そして、好
ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形して、半導体膜
７０４に照射する。このときのパワー密度は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、照射する。
【００６９】
連続発振の気体レーザとして、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザなどを用いることが出来る。また
連続発振の固体レーザとして、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ
３レーザ、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）レーザ、ＧｄＶＯ４レーザ、Ｙ２Ｏ３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
ザなどを用いることが出来る。
【００７０】
またパルス発振のレーザとして、例えばＡｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザ、ＣＯ
２レーザ、ＹＡＧレーザ、Ｙ２Ｏ３レーザ、ＹＶＯ４レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ３
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を用いることができる。
【００７１】
また、パルス発振のレーザ光の発振周波数を１０ＭＨｚ以上とし、通常用いられている数
十Ｈｚ〜数百Ｈｚの周波数帯よりも著しく高い周波数帯を用いてレーザ結晶化を行なって
も良い。パルス発振でレーザ光を照射することで半導体膜７０４が溶融してから半導体膜
７０４が完全に固化するまでの時間は数十ｎｓｅｃ〜数百ｎｓｅｃと言われている。よっ
て上記周波数を用いることで、半導体膜７０４がレーザ光によって溶融してから固化する
までに、次のパルスのレーザ光を照射できる。したがって、半導体膜７０４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ので、走査方向に向かって連続的に成長した結
晶粒を有する半導体膜７０４が形成される。具体的には、含まれる結晶粒の走査方向にお
ける幅が１０〜３０μｍ、走査方向に対して垂直な方向における幅が１〜５μｍ程度の結
晶粒の集合を形成することができる。該走査方向に沿って連続的に成長した単結晶の結晶
粒を形成することで、少なくともＴＦＴのチャネル方向には結晶粒界のほとんど存在しな
い半導体膜７０４の形成が可能となる。
【００７２】
なおレーザ結晶化は、連続発振の基本波のレーザ光と連続発振の高調波のレーザ光とを並
行して照射するようにしても良いし、連続発振の基本波のレーザ光とパルス発振の高調波
のレーザ光とを並行して照射するようにしても良い。
【００７３】
なお、希ガスや窒素などの不活性ガス雰囲気中でレーザ光を照射するようにしても良い。
これにより、レーザ光照射による半導体表面の荒れを抑えることができ、界面準位密度の
ばらつきによって生じる閾値のばらつきを抑えることができる。
【００７４】
上述したレーザ光の照射により、結晶性がより高められた半導体膜７０４が形成される。
なお、予め半導体膜７０４に、スパッタ法、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法などで形成し
た多結晶半導体を用いるようにしても良い。
【００７５】
また本実施の形態では半導体膜７０４を結晶化しているが、結晶化せずに非晶質珪素膜ま
たは微結晶半導体膜のまま、後述のプロセスに進んでも良い。非晶質半導体、微結晶半導
体を用いたＴＦＴは、多結晶半導体を用いたＴＦＴよりも作製工程が少ない分、コストを
抑え、歩留まりを高くすることができるというメリットを有している。
【００７６】
非晶質半導体は、珪素を含む気体をグロー放電分解することにより得ることができる。珪
素を含む気体としては、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６が挙げられる。この珪素を含む気体を、水
素、水素及びヘリウムで希釈して用いても良い。
【００７７】
次に半導体膜７０４に対して、ｐ型を付与する不純物元素又はｎ型を付与する不純物元素
を低濃度に添加するチャネルドープを行う。チャネルドープは半導体膜７０４全体に対し
て行っても良いし、半導体膜７０４の一部に対して選択的に行っても良い。ｐ型を付与す
る不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用
いることができる。ｎ型を付与する不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を
用いることができる。ここでは、不純物元素として、ボロン（Ｂ）を用い、当該ボロンが
１×１０１６〜５×１０１７／ｃｍ３の濃度で含まれるよう添加する。
【００７８】
次に図６（Ｂ）に示すように、半導体膜７０４を所定の形状に加工（パターニング）し、
島状の半導体膜７０５〜７０８を形成する。そして図６（Ｃ）に示すように、島状の半導
体膜７０５〜７０８を用いた半導体素子と、該半導体素子に接続された配線７１３、７１
４とを形成する。本実施の形態では、半導体素子としてＴＦＴ７０９〜７１２を形成した
例を示す。ＴＦＴ７０９と、ＴＦＴ７１２とはそれぞれ配線７１３、配線７１４と電気的
に接続されている。絶縁膜７０３上に形成された半導体素子または配線などで構成される
集積回路が、素子層７１５に相当する。素子層７１５に絶縁膜７０３を含めても良い。
【００７９】
次に図７（Ａ）に示すように、素子層７１５の基板７００とは反対の側に、繊維体７２３
に有機樹脂７２４が含浸された構造体が複数積層された構造体７２５を重ねる。このよう
な構造体７２５は、プリプレグとも呼ばれる。プリプレグは、具体的には繊維体にマトリ
ックス樹脂を有機溶剤で希釈したワニスを含浸させた後、乾燥して有機溶剤を揮発させて
マトリックス樹脂を半硬化させたものである。構造体７２５の厚さは、１０μｍ以上１０
０μｍ以下、さらには１０μｍ以上３０μｍが好ましい。このような厚さの構造体を用い
ることで、薄型で湾曲することが可能な半導体装置を作製することができる。
【００８０】
なお本実施の形態では、単層の繊維体に有機樹脂が含浸された構造体を複数積層させるこ
とで、上記構造体７２５を形成しているが、本発明はこの構成に限定されない。複数の積
層された繊維体に有機樹脂を含浸させた構造体を用いても良い。また、単層の繊維体に有
機樹脂が含浸された構造体を複数積層させる際、各構造体間に別の層を挟むようにしても
良い。
【００８１】
次に、構造体７２５を加熱し圧着して、構造体７２５の有機樹脂７２４を可塑化または硬
化する。なお、有機樹脂７２４が可塑性有機樹脂の場合、この後、室温に冷却することに
より可塑化した有機樹脂を硬化する。有機樹脂７２４は加熱及び圧着により、素子層７１
５に密着するように均一に広がり、硬化する。上記構造体７２５を圧着する工程は、大気
圧下または減圧下で行う。
【００８２】
次に図７（Ｂ）に示すように、素子層７１５と、構造体７２５とを、基板７００から剥離
する。本実施の形態では、物理的な力を用いて基板７００から素子層７１５と、構造体７
２５とを剥離する。剥離層７０２は、全て除去せず一部が残存した状態であっても良い。
上記剥離は、例えば人間の手や把治具で引き剥がす処理や、ローラーを回転させながら分
離する処理で行うことが可能である。
【００８３】
本実施の形態では、剥離層に金属酸化膜を用い、物理的手段により素子層７１５を剥離す
る方法を用いているが、本発明で用いられる剥離方法はこれに限定されない。例えば、透
光性を有する基板７００を用い、剥離層７０２に水素を含む非晶質珪素を用い、基板７０
０から剥離層７０２にレーザビームを照射して、非晶質珪素に含まれる水素を気化させて
、基板７００を素子層７１５から剥離する方法を用いても良い。
【００８４】
また上記剥離は、剥離層７０２のエッチングを用いた方法で行っても良い。この場合、剥
離層７０２が一部露出するように溝を形成する。溝は、ダイシング、スクライビング、Ｕ
Ｖ光を含むレーザ光を用いた加工、フォトリソグラフィ法などにより、溝を形成する。溝
は、剥離層７０２が露出する程度の深さを有していれば良い。そしてエッチングガスとし
てフッ化ハロゲンを用い、該ガスを溝から導入する。本実施の形態では、例えばＣｌＦ３
（三フッ化塩素）を用い、温度：３５０℃、流量：３００ｓｃｃｍ、気圧：８００Ｐａ、
時間：３ｈの条件で行なう。また、ＣｌＦ３ガスに窒素を混ぜたガスを用いても良い。Ｃ
ｌＦ３等のフッ化ハロゲンを用いることで、剥離層７０２が選択的にエッチングされ、基
板７００を素子層７１５から剥離することができる。なおフッ化ハロゲンは、気体であっ
ても液体であってもどちらでも良い。
【００８５】
また、基板を機械的に研磨し除去する方法や、基板をＨＦ等の溶液を用いて溶解し基板を
除去する方法を用いることで、素子層７１５を基板７００から剥離することができる。こ
の場合、剥離層７０２を用いる必要はない。
【００８６】
次に図８に示すように、素子層７１５の上記剥離により露出した面側に、繊維体７２０に
有機樹脂７２１が含浸された構造体が複数積層された構造体７２２を重ねる。このような
構造体７２２は、プリプレグとも呼ばれる。プリプレグは、具体的には繊維体にマトリッ
クス樹脂を有機溶剤で希釈したワニスを含浸させた後、乾燥して有機溶剤を揮発させてマ
トリックス樹脂を半硬化させたものである。構造体７２２の厚さは、１０μｍ以上１００
μｍ以下、さらには１０μｍ以上３０μｍが好ましい。このような厚さの構造体を用いる
ことで、薄型で湾曲することが可能な半導体装置を作製することができる。
【００８７】
なお本実施の形態では、単層の繊維体に有機樹脂が含浸された構造体を複数積層させるこ
とで、上記構造体７２２を形成しているが、本発明はこの構成に限定されない。複数の積
層された繊維体に有機樹脂を含浸させた構造体を用いても良い。また、単層の繊維体に有
機樹脂が含浸された構造体を複数積層させる際、各構造体間に別の層を挟むようにしても
良い。
【００８８】
次に、構造体７２２を加熱し圧着して、構造体７２２の有機樹脂７２１を可塑化または硬
化する。なお、有機樹脂７２１が可塑性有機樹脂の場合、この後、室温に冷却することに
より可塑化した有機樹脂を硬化する。有機樹脂７２１は加熱及び圧着により、素子層７１
５に密着するように均一に広がり、硬化する。上記構造体７２２を圧着する工程は、大気
圧下または減圧下で行う。
【００８９】
上記プロセスを経て、本発明の半導体装置が作製される。
【００９０】
なお構造体７２２と構造体７２５の間に複数の半導体装置に対応する半導体素子を形成し
ている場合には、素子層７１５を半導体装置ごとに分断する。分断は、レーザ照射装置、
ダイシング装置、スクライブ装置、はさみやナイフなどの刃物を有する裁断装置等を用い
ることができる。レーザ照射装置を用いる場合、レーザ発振器としては、ＫｒＦ、ＡｒＦ
、ＸｅＣｌ等のエキシマレーザ発振器、Ｈｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ、ＨＦ、Ｃ
Ｏ２等の気体レーザ発振器、ＹＡＧ、ＧｄＶＯ４、ＹＶＯ４、ＹＬＦ、ＹＡｌＯ３などの
結晶にＣｒ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｔｉ又はＴｍをドープした結晶、ガラス、
ルビー等の固体レーザ発振器、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ等の半
導体レーザ発振器を用いることができる。なお、その固体レーザ発振器においては基本波
〜第５高調波を適宜適用するのが好ましい。
【００９１】
また、ＲＦタグのようにアンテナを有する場合、構造体７２２または構造体７２５に開口
部を形成し、該開口部を介してアンテナと素子層７１５に含まれる集積回路とを電気的に
接続することができる。
【００９２】
図９に、構造体７２５にレーザビーム等で開口部を形成し、該開口部に、素子層７１５内
の配線７１４と接続された接続端子７３１が形成された半導体装置の断面図を示す。接続
端子７３１は、異方導電性フィルム７３２でアンテナ７３０と接続端子７３１とを圧着さ
せることにより、電気的に接続することが出来る。
【００９３】
また図１０に、構造体７２２にレーザビーム等で開口部を形成し、該開口部に、素子層７
１５内の配線７１４と接続された接続端子７３４が形成された半導体装置の断面図を示す
。接続端子７３４は、異方導電性フィルム７３５でアンテナ７３３と接続端子７３４とを
圧着させることにより、電気的に接続することが出来る。
【００９４】
なお、アンテナと接続端子との接続は、異方導電性フィルム（ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏ
ｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ））の他に、異方導電性ペースト（ＡＣＰ（Ａ
ｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ））等を用いて圧着させても
良い。また、銀ペースト、銅ペーストまたはカーボンペースト等の導電性接着剤や半田接
合等を用いて接続を行うことも可能である。
【００９５】
また本実施の形態では、別途形成されたアンテナを素子層に電気的に接続する場合につい
て述べたが、本発明はこの構成に限定されない。アンテナを素子層と同じ基板上に形成し
、素子層と共に該基板から剥離して、アンテナと素子層を構造体に加熱圧着させても良い
。アンテナとして機能する導電膜は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム
（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タン
タル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃ
ｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属を用いて形成することが
出来る。アンテナとして機能する導電膜は、上記金属で形成された膜の他に、上記金属を
主成分とする合金で形成された膜、或いは上記金属を含む化合物を用いて形成された膜を
用いても良い。アンテナとして機能する導電膜は、上述した膜を単層で用いても良いし、
上述した複数の膜を積層して用いても良い。
【００９６】
アンテナとして機能する導電膜は、ＣＶＤ法、スパッタリング法、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、めっき法、フォトリソグラフィ法、
蒸着法等を用いて形成することが出来る。
【００９７】
例えばスクリーン印刷法を用いる場合、粒径が数ｎｍから数十μｍの導電性を有する粒子
（導電体粒子）を有機樹脂に分散させた導電性のペーストを、絶縁膜上に選択的に印刷す
ることでアンテナとして機能する導電膜を形成することができる。導電体粒子は、銀（Ａ
ｇ）、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）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、ク
ロム（Ｃｒ）またはチタン（Ｔｉ）等を用いて形成することが出来る。導電体粒子は上記
金属で形成されたものの他に、上記金属を主成分とする合金で形成されていても良いし、
上記金属を含む化合物を用いて形成されていても良い。またハロゲン化銀の微粒子または
分散性ナノ粒子も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として
、ポリイミド、シロキサン系樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を用いることが出来
る。
【００９８】
上記金属の合金の一例として、銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）と白金（Ｐ
ｔ）、金（Ａｕ）と白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）とパラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）と銅（
Ｃｕ）の組み合わせが挙げられる。また例えば、銅（Ｃｕ）を銀（Ａｇ）でコートした導
電体粒子なども用いることが可能である。
【００９９】
なおアンテナとして機能する導電膜の形成にあたり、印刷法や液滴吐出法で導電性のペー
ストを押し出した後に焼成することが好ましい。例えば、導電性のペーストに、銀を主成
分とする導電体粒子（例えば粒径１ｎｍ以上１００ｎｍ以下）を用いる場合、１５０〜３
００℃の温度範囲で焼成することにより、アンテナとして機能する導電膜を形成すること
ができる。焼成は、赤外ランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプなどを用いたランプア
ニールで行なっても良いし、電気炉を用いたファーネスアニールで行なっても良い。また
エキシマレーザや、Ｎｄ：ＹＡＧレーザを用いたレーザーアニール法で行なっても良い。
また、半田や鉛フリーの半田を主成分とする微粒子を用いてもよく、この場合は粒径２０
μｍ以下の微粒子を用いることが好ましい。半田や鉛フリーの半田は、低コストであると
いった利点を有している。
【０１００】
印刷法、液滴吐出法を用いることで、露光用のマスクを用いずともアンテナとして機能す
る導電膜を形成することが可能になる。また、液滴吐出法、印刷法だと、フォトリソグラ
フィ法と異なり、エッチングにより除去されてしまうような材料の無駄がない。また高価
な露光用のマスクを用いなくとも良いので、半導体装置の作製に費やされるコストを抑え
ることができる。
【０１０１】
また、半導体装置が、外部の機器と電気的に接続するための端子を有する場合、該端子は
構造体上に設けるようにしても良い。図１１（Ａ）に、一対の構造体７５０、７５１と、
該構造体の間に設けられた素子層７５２とが、積層される順に並べられている様子を示す
。また一対の構造体７５０、７５１と素子層７５２とが積層されることで形成される半導
体装置の斜視図を、図１１（Ｂ）に示す。
【０１０２】
構造体７５０には端子７５３が形成されており、素子層７５２と構造体７５０とを加熱圧
着することにより、該端子７５３と素子層７５２とが電気的に接続される。また構造体７
５１は、素子層７５２と重なるように、なおかつ端子７５３が露出するように、構造体７
５０及び素子層７５２上に積層されている。
【０１０３】
なお本実施の形態では薄膜トランジスタを例に挙げて説明しているが、本発明はこの構成
に限定されない。薄膜トランジスタの他に、ＳＯＩを用いて形成されたトランジスタなど
も用いることができる。また、有機半導体を用いたトランジスタであっても良いし、カー
ボンナノチューブを用いたトランジスタであってもよい。
【０１０４】
本発明により、外力、特に押圧が加えられても破損しにくく、信頼性の高い半導体装置を
提供することができる。
【０１０５】
本実施の形態は、上記実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１０６】
（実施の形態４）
本実施の形態では、半導体基板（ボンド基板）から支持基板（ベース基板）に転置した半
導体膜を用いて半導体素子を形成し、該半導体素子を構造体上に転置する、本発明の半導
体装置の作製方法について説明する。
【０１０７】
まず図１２（Ａ）に示すように、ボンド基板２００上に絶縁膜２０１を形成する。絶縁膜
２０１は、酸化珪素、窒化酸化珪素、窒化珪素等の絶縁性を有する材料を用いて形成する
。絶縁膜２０１は、単数の絶縁膜を用いたものであっても、複数の絶縁膜を積層して用い
たものであっても良い。例えば本実施の形態では、ボンド基板２００に近い側から、窒素
よりも酸素の含有量が高い酸化窒化珪素、酸素よりも窒素の含有量が高い窒化酸化珪素の
順に積層された絶縁膜２０１を用いる。
【０１０８】
例えば酸化珪素を絶縁膜２０１として用いる場合、絶縁膜２０１はシランと酸素、ＴＥＯ
Ｓ（テトラエトキシシラン）と酸素等の混合ガスを用い、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、常
圧ＣＶＤ、バイアスＥＣＲＣＶＤ等の気相成長法によって形成することができる。この場
合、絶縁膜２０１の表面を酸素プラズマ処理で緻密化しても良い。また、窒化珪素を絶縁
膜２０１として用いる場合、シランとアンモニアの混合ガスを用い、プラズマＣＶＤ等の
気相成長法によって形成することができる。また、窒化酸化珪素を絶縁膜２０１として用
いる場合、シランとアンモニアの混合ガス、またはシランと酸化窒素の混合ガスを用い、
プラズマＣＶＤ等の気相成長法によって形成することができる。
【０１０９】
また絶縁膜２０１として、有機シランガスを用いて化学気相成長法により作製される酸化
珪素を用いていても良い。有機シランガスとしては、珪酸エチル（ＴＥＯＳ：化学式Ｓｉ
（ＯＣ２Ｈ５）４）、テトラメチルシラン（ＴＭＳ：化学式Ｓｉ（ＣＨ３）４）、テトラ
メチルシクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）、オクタメチルシクロテトラシロキサン（
ＯＭＣＴＳ）、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、トリエトキシシラン（ＳｉＨ（Ｏ
Ｃ２Ｈ５）３）、トリスジメチルアミノシラン（ＳｉＨ（Ｎ（ＣＨ３）２）３）等のシリ
コン含有化合物を用いることができる。
【０１１０】
次に図１２（Ａ）に示すように、ボンド基板２００に、矢印で示すように水素又は希ガス
、或いは水素イオン又は希ガスイオンを添加し、ボンド基板２００の表面から一定の深さ
の領域に、微小ボイドを有する欠陥層２０２を形成する。欠陥層２０２が形成される位置
は、上記添加の加速電圧によって決まる。そして欠陥層２０２の位置により、ボンド基板
２００からベース基板２０４に転置する半導体膜２０８の厚さが決まるので、添加の加速
電圧は半導体膜２０８の厚さを考慮して行う。当該半導体膜２０８の厚さは１０ｎｍ乃至
２００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ乃至５０ｎｍの厚さとする。例えば水素をボンド基板２
００に添加する場合、ドーズ量は１×１０１６乃至１×１０１７／ｃｍ２とするのが望ま
しい。
【０１１１】
なお、欠陥層２０２を形成する上記工程において、ボンド基板２００に高い濃度の水素又
は希ガス、或いは水素イオン又は希ガスイオンを添加するので、ボンド基板２００の表面
が粗くなってしまい、ベース基板２０４との間における接合で十分な強度が得られない場
合がある。絶縁膜２０１を設けることで、水素又は希ガス、或いは水素イオン又は希ガス
イオンを添加する際にボンド基板２００の表面が保護され、ベース基板２０４とボンド基
板２００の間における接合を良好に行うことが出来る。
【０１１２】
次に図１２（Ｂ）に示すように、絶縁膜２０１上に絶縁膜２０３を形成する。絶縁膜２０
３は、絶縁膜２０１と同様に、酸化珪素、窒化酸化珪素、窒化珪素等の絶縁性を有する材
料を用いて形成する。絶縁膜２０３は、単数の絶縁膜を用いたものであっても、複数の絶
縁膜を積層して用いたものであっても良い。また絶縁膜２０３として、有機シランガスを
用いて化学気相成長法により作製される酸化珪素を用いていても良い。本実施の形態では
、絶縁膜２０３として、有機シランガスを用いて化学気相成長法により作製される酸化珪
素を用いる。
【０１１３】
なお絶縁膜２０１または絶縁膜２０３に窒化珪素、窒化酸化珪素などのバリア性の高い絶
縁膜を用いることで、後に形成される半導体膜２０９にアルカリ金属やアルカリ土類金属
などの不純物がベース基板２０４から入るのを防ぐことができる。
【０１１４】
なお本実施の形態では、欠陥層２０２を形成した後に絶縁膜２０３を形成しているが、絶
縁膜２０３は必ずしも設ける必要はない。ただし絶縁膜２０３は欠陥層２０２を形成した
後に形成されるので、欠陥層２０２を形成する前に形成される絶縁膜２０１よりも、その
表面の平坦性は高い。よって、絶縁膜２０３を形成することで、後に行われる接合の強度
をより高めることができる。
【０１１５】
一方、図１２（Ｃ）に示すように、ベース基板２０４上に絶縁膜２０５、剥離層２０６、
絶縁膜２０７を順に形成する。
【０１１６】
絶縁膜２０５、絶縁膜２０７は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化珪素、窒
化珪素（ＳｉＮｘ、Ｓｉ３Ｎ４等）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒
化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁性を有する材料を用いて形成する。
【０１１７】
絶縁膜２０５、絶縁膜２０７は、ベース基板２０４中に含まれるＮａなどのアルカリ金属
やアルカリ土類金属が、後に形成される半導体膜２０９中に拡散し、半導体素子の特性に
悪影響を及ぼすのを防ぐために設ける。また絶縁膜２０７は、剥離層２０６に含まれる不
純物元素が半導体素子中に拡散するのを防ぎ、なおかつ後の半導体素子を剥離する工程に
おいて、半導体素子や配線に亀裂やダメージが入るのを防ぐことができる。
【０１１８】
絶縁膜２０５、絶縁膜２０７は、単数の絶縁膜を用いたものであっても、複数の絶縁膜を
積層して用いたものであっても良い。本実施の形態では、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素
膜、膜厚５０ｎｍの窒化酸化珪素膜、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜を順に積層して絶
縁膜２０７を形成するが、各膜の材質、膜厚、積層数は、これに限定されるものではない
。例えば、下層の酸化窒化珪素膜に代えて、膜厚０．５〜３μｍのシロキサン系樹脂をス
ピンコート法、スリットコーター法、液滴吐出法、印刷法などによって形成しても良い。
また、中層の窒化酸化珪素膜に代えて、窒化珪素膜を用いてもよい。また、上層の酸化窒
化珪素膜に代えて、酸化珪素膜を用いていても良い。また、それぞれの膜厚は、０．０５
〜３μｍとするのが望ましく、その範囲から自由に選択することができる。
【０１１９】
或いは、剥離層２０６に最も近い、絶縁膜２０７の下層を酸化窒化珪素膜または酸化珪素
膜で形成し、中層をシロキサン系樹脂で形成し、上層を酸化珪素膜で形成しても良い。
【０１２０】
なおシロキサン系樹脂とは、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ−Ｓ
ｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサン系樹脂は、置換基に水素の他、フッ素、アルキ
ル基、または芳香族炭化水素のうち、少なくとも１種を有していても良い。
【０１２１】
酸化珪素膜は、ＳｉＨ４／Ｏ２、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）／Ｏ２等の混合ガス
を用い、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、常圧ＣＶＤ、バイアスＥＣＲＣＶＤ等の方法によっ
て形成することができる。また、窒化珪素膜は、代表的には、ＳｉＨ４とＮＨ３の混合ガ
スを用い、プラズマＣＶＤによって形成することができる。また、酸化窒化珪素膜、窒化
酸化珪素膜は、代表的には、ＳｉＨ４とＮ２Ｏの混合ガスを用い、プラズマＣＶＤによっ
て形成することができる。
【０１２２】
剥離層２０６は、金属膜、金属酸化膜、金属膜と金属酸化膜とを積層して形成される膜を
用いることができる。金属膜と金属酸化膜は、単層であっても良いし、複数の層が積層さ
れた積層構造を有していても良い。また、金属膜や金属酸化膜の他に、金属窒化物や金属
酸化窒化物を用いてもよい。剥離層２０６は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種Ｃ
ＶＤ法等を用いて形成することができる。
【０１２３】
剥離層２０６に用いられる金属としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チ
タン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ
）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パ
ラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）またはイリジウム（Ｉｒ）等が挙げられる。剥離
層２０６は、上記金属で形成された膜の他に、上記金属を主成分とする合金で形成された
膜、或いは上記金属を含む化合物を用いて形成された膜を用いても良い。
【０１２４】
また剥離層２０６は珪素（Ｓｉ）単体で形成された膜を用いても良いし、珪素（Ｓｉ）を
主成分とする化合物で形成された膜を用いても良い。或いは、珪素（Ｓｉ）と上記金属と
を含む合金で形成された膜を用いても良い。珪素を含む膜は、非晶質、微結晶、多結晶の
いずれでもよい。
【０１２５】
剥離層２０６は、上述した膜を単層で用いても良いし、上述した複数の膜を積層して用い
ても良い。金属膜と金属酸化膜とが積層された剥離層２０６は、元となる金属膜を形成し
た後、該金属膜の表面を酸化または窒化させることで形成することができる。具体的には
、酸素雰囲気中またはＮ２Ｏ雰囲気中で元となる金属膜にプラズマ処理を行ったり、酸素
雰囲気中またはＮ２Ｏ雰囲気中で金属膜に熱処理を行ったりすればよい。また元となる金
属膜上に接するように、酸化珪素膜または酸化窒化珪素膜を形成することでも、金属膜の
酸化を行うことが出来る。また元となる金属膜上に接するように、窒化酸化珪素膜、窒化
珪素膜を形成することで、窒化を行うことが出来る。
【０１２６】
金属膜の酸化または窒化を行うプラズマ処理として、プラズマ密度が１×１０１１ｃｍ−
３以上、好ましくは１×１０１１ｃｍ−３から９×１０１５ｃｍ−３以下であり、マイク
ロ波（例えば周波数２．４５ＧＨｚ）などの高周波を用いた高密度プラズマ処理を行って
も良い。
【０１２７】
なおもととなる金属膜の表面を酸化することで、金属膜と金属酸化膜とが積層した剥離層
２０６を形成するようにしても良いが、金属膜を形成した後に金属酸化膜を別途形成する
ようにしても良い。例えば金属としてタングステンを用いる場合、スパッタ法やＣＶＤ法
等によりもととなる金属膜としてタングステン膜を形成した後、該タングステン膜にプラ
ズマ処理を行う。これにより、金属膜に相当するタングステン膜と、該金属膜に接し、な
おかつタングステンの酸化物で形成された金属酸化膜とを、形成することができる。
【０１２８】
なおタングステンの酸化物はＷＯＸで表される。Ｘは２以上３以下の範囲内にあり、Ｘが
２の場合（ＷＯ２）、Ｘが２．５の場合（Ｗ２Ｏ５）、Ｘが２．７５の場合（Ｗ４Ｏ１１
）、Ｘが３の場合（ＷＯ３）となる。タングステンの酸化物を形成するにあたりＸの値に
特に制約はなく、エッチングレート等をもとにＸの値を定めれば良い。
【０１２９】
次に、ボンド基板２００とベース基板２０４とを接合により貼り合わせる前に、ボンド基
板２００に水素化処理を行うようにしても良い。水素化処理は、例えば、水素雰囲気中に
おいて３５０℃、２時間程度行う。
【０１３０】
そして図１２（Ｄ）に示すように、ボンド基板２００と、ベース基板２０４とを、絶縁膜
２０３、絶縁膜２０７を間に挟むように貼り合わせる。絶縁膜２０３と絶縁膜２０７とが
接合することで、ボンド基板２００とベース基板２０４とを貼り合わせることができる。
【０１３１】
接合の形成はファン・デル・ワールス力を用いて行われているため、室温でも強固な接合
が形成される。なお、上記接合は低温で行うことが可能であるため、ベース基板２０４は
様々なものを用いることが可能である。例えばベース基板２０４としては、アルミノシリ
ケートガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板
の他、石英基板、サファイア基板などの基板を用いることが出来る。さらにベース基板２
０４として、シリコン、ガリウムヒ素、インジウムリンなどの半導体基板などを用いるこ
とができる。或いは、ステンレス基板を含む金属基板をベース基板２０４として用いても
良い。また、プラスチック等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板は、上記基板と比較
して耐熱温度が一般的に低い傾向にあるが、作製工程における処理温度に耐え得るのであ
ればベース基板２０４として用いることが可能である。プラスチック基板として、ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）に代表されるポリエステル、ポリエーテルスルホン（Ｐ
ＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテ
ルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ
）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリイミド、
アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリ酢酸
ビニル、アクリル樹脂などが挙げられる。
【０１３２】
ボンド基板２００として、シリコン、ゲルマニウムなどの単結晶半導体基板または多結晶
半導体基板を用いることができる。その他に、ガリウムヒ素、インジウムリンなどの化合
物半導体で形成された単結晶半導体基板または多結晶半導体基板を、ボンド基板２００と
して用いることができる。またボンド基板２００として、結晶格子に歪みを有するシリコ
ン、シリコンに対しゲルマニウムが添加されたシリコンゲルマニウムなどの半導体基板を
用いていても良い。歪みを有するシリコンは、シリコンよりも格子定数の大きいシリコン
ゲルマニウムまたは窒化珪素上における成膜により、形成することができる。
【０１３３】
なおベース基板２０４とボンド基板２００とを貼り合わせた後に、熱処理又は加圧処理を
行っても良い。熱処理又は加圧処理を行うことで接合の強度を向上させることができる。
【０１３４】
ボンド基板２００とベース基板２０４の間で、絶縁膜２０３と絶縁膜２０７の接合を行っ
た後、熱処理を行うことにより、欠陥層２０２において隣接する微小ボイドどうしが結合
して、微小ボイドの体積が増大する。その結果、図１３（Ａ）に示すように、欠陥層２０
２においてボンド基板２００が劈開し、ボンド基板２００の一部であった半導体膜２０８
が乖離する。熱処理の温度はベース基板２０４の耐熱温度以下で行うことが好ましく、例
えば４００℃乃至６００℃の範囲内で熱処理を行えば良い。この剥離により、半導体膜２
０８が、絶縁膜２０１及び絶縁膜２０３と共にベース基板２０４に転置される。その後、
絶縁膜２０３と絶縁膜２０７の接合をさらに強固にするため、４００℃乃至６００℃の熱
処理を行うのが好ましい。
【０１３５】
半導体膜２０８の結晶面方位はボンド基板２００の面方位によって制御することができる
。形成する半導体素子に適した結晶面方位を有するボンド基板２００を、適宜選択して用
いればよい。またトランジスタの移動度は半導体膜２０８の結晶面方位によって異なる。
より移動度の高いトランジスタを得たい場合、チャネルの向きと結晶面方位とを考慮し、
ボンド基板２００の貼り合わせの方向を定めるようにする。
【０１３６】
次に、転置された半導体膜２０８の表面を平坦化する。平坦化は必ずしも必須ではないが
、平坦化を行うことで、後に形成されるトランジスタにおいて半導体膜２０８とゲート絶
縁膜の界面の特性を向上させることが出来る。具体的に平坦化は、化学的機械的研磨（Ｃ
ＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）または液体ジェ
ット研磨などにより、行うことができる。半導体膜２０８の厚さは、上記平坦化により薄
膜化される。
【０１３７】
なお本実施の形態では、欠陥層２０２の形成により半導体膜２０８をボンド基板２００か
ら剥離するスマートカット法を用いる場合について示すが、ＥＬＴＲＡＮ（Ｅｐｉｔａｘ
ｉａｌ Ｌａｙｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）、誘電体分離法、ＰＡＣＥ（Ｐｌａｓｍａ Ａ
ｓｓｉｓｔｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法などの、他の貼り合わせ法を用
いて半導体膜２０８をベース基板２０４に貼り合わせるようにしても良い。
【０１３８】
次に、図１３（Ｂ）に示すように、半導体膜２０８を所望の形状に加工（パターニング）
することで、島状の半導体膜２０９を形成する。
【０１３９】
上記工程を経て形成された半導体膜２０９を用い、本発明はトランジスタ等の各種半導体
素子を形成することが出来る。図１３（Ｃ）には、半導体膜２０９を用いて形成されたト
ランジスタ２１０を例示している。
【０１４０】
次に図１４（Ａ）に示すように、トランジスタ２１０や配線等を用いて形成された集積回
路を含む素子層２１１に、構造体２１２を加熱圧着する。そして、素子層２１１及び構造
体２１２をベース基板２０４から剥離する。
【０１４１】
構造体２１２は、繊維体２１３に有機樹脂２１４が含浸された構造体が複数積層されたも
のを用いる。このような構造体２１２は、プリプレグとも呼ばれる。プリプレグは、具体
的には繊維体にマトリックス樹脂を有機溶剤で希釈したワニスを含浸させた後、乾燥して
有機溶剤を揮発させてマトリックス樹脂を半硬化させたものである。構造体２１２の厚さ
は、１０μｍ以上１００μｍ以下、さらには１０μｍ以上３０μｍ以下が好ましい。この
ような厚さの構造体を用いることで、薄型で湾曲することが可能な半導体装置を作製する
ことができる。
【０１４２】
なお本実施の形態では、単層の繊維体に有機樹脂が含浸された構造体を複数積層させるこ
とで、上記構造体２１２を形成しているが、本発明はこの構成に限定されない。複数の積
層された繊維体に有機樹脂を含浸させた構造体を用いても良い。また、単層の繊維体に有
機樹脂が含浸された構造体を複数積層させる際、各構造体間に別の層を挟むようにしても
良い。
【０１４３】
構造体２１２は、加熱圧着により有機樹脂２１４が可塑化または硬化する。なお、有機樹
脂２１４が可塑性有機樹脂の場合、この後、室温に冷却することにより可塑化した有機樹
脂を硬化する。有機樹脂２１４は加熱及び圧着により、素子層２１１に密着するように均
一に広がり、硬化する。上記構造体２１２を圧着する工程は、大気圧下または減圧下で行
う。
【０１４４】
また剥離は剥離層２０６において行われる。剥離は、物理的な力による処理、例えば人間
の手や把治具で引き剥がす処理や、ローラーを回転させながら分離する処理で行うことが
可能である。剥離層２０６は、全て除去せず一部が残存した状態であっても良い。
【０１４５】
なお本実施の形態では、剥離層に金属酸化膜を用い、物理的手段により素子層２１１を剥
離する方法を用いているが、本発明で用いられる剥離方法はこれに限定されない。例えば
、透光性を有するベース基板２０４を用い、剥離層２０６に水素を含む非晶質珪素を用い
、ベース基板２０４から剥離層２０６にレーザビームを照射して、非晶質珪素に含まれる
水素を気化させて、ベース基板２０４を素子層２１１から剥離する方法を用いても良い。
【０１４６】
また上記剥離は、剥離層２０６のエッチングを用いた方法で行っても良い。この場合、剥
離層２０６が一部露出するように溝を形成する。溝は、ダイシング、スクライビング、Ｕ
Ｖ光を含むレーザ光を用いた加工、フォトリソグラフィ法などにより、溝を形成する。溝
は、剥離層２０６が露出する程度の深さを有していれば良い。そしてエッチングガスとし
てフッ化ハロゲンを用い、該ガスを溝から導入する。本実施の形態では、例えばＣｌＦ３
（三フッ化塩素）を用い、温度：３５０℃、流量：３００ｓｃｃｍ、気圧：８００Ｐａ、
時間：３ｈの条件で行なう。また、ＣｌＦ３ガスに窒素を混ぜたガスを用いても良い。Ｃ
ｌＦ３等のフッ化ハロゲンを用いることで、剥離層２０６が選択的にエッチングされ、ベ
ース基板２０４を素子層２１１から剥離することができる。なおフッ化ハロゲンは、気体
であっても液体であってもどちらでも良い。
【０１４７】
また、ベース基板２０４を機械的に研磨し除去する方法や、ベース基板２０４をＨＦ等の
溶液を用いて溶解し基板を除去する方法を用いることで、素子層２１１をベース基板２０
４から剥離することができる。この場合、剥離層２０６を用いる必要はない。
【０１４８】
次に図１４（Ｂ）に示すように、素子層２１１の上記剥離により露出した面側に、繊維体
２１５に有機樹脂２１６が含浸された構造体が複数積層された構造体２１７を重ねる。構
造体２１７の厚さは、１０μｍ以上１００μｍ以下、さらには１０μｍ以上３０μｍ以下
が好ましい。このような厚さの構造体を用いることで、薄型で湾曲することが可能な半導
体装置を作製することができる。
【０１４９】
なお本実施の形態では、単層の繊維体に有機樹脂が含浸された構造体を複数積層させるこ
とで、上記構造体２１７を形成しているが、本発明はこの構成に限定されない。複数の積
層された繊維体に有機樹脂を含浸させた構造体を用いても良い。また、単層の繊維体に有
機樹脂が含浸された構造体を複数積層させる際、各構造体間に別の層を挟むようにしても
良い。
【０１５０】
次に、構造体２１７を加熱圧着して、構造体２１７の有機樹脂２１６を可塑化または硬化
する。なお、有機樹脂２１６が可塑性有機樹脂の場合、この後、室温に冷却することによ
り可塑化した有機樹脂を硬化する。有機樹脂２１６は加熱及び圧着により、素子層２１１
に密着するように均一に広がり、硬化する。上記構造体２１７を圧着する工程は、大気圧
下または減圧下で行う。
【０１５１】
なお構造体２１２と構造体２１７の間に、複数の半導体装置に対応する半導体素子を形成
している場合には、素子層２１１を半導体装置ごとに分断する。分断は、レーザ照射装置
、ダイシング装置、スクライブ装置、はさみやナイフなどの刃物を有する裁断装置等を用
いることができる。レーザ照射装置を用いる場合、レーザ発振器としては、ＫｒＦ、Ａｒ
Ｆ、ＸｅＣｌ等のエキシマレーザ発振器、Ｈｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ、ＨＦ、
ＣＯ２等の気体レーザ発振器、ＹＡＧ、ＧｄＶＯ４、ＹＶＯ４、ＹＬＦ、ＹＡｌＯ３など
の結晶にＣｒ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｔｉ又はＴｍをドープした結晶、ガラス
、ルビー等の固体レーザ発振器、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ等の
半導体レーザ発振器を用いることができる。なお、その固体レーザ発振器においては基本
波〜第５高調波を適宜適用するのが好ましい。
【０１５２】
上記プロセスを経て、本発明の半導体装置が作製される。
【０１５３】
本発明により、外力、特に押圧が加えられても破損しにくく、信頼性の高い半導体装置を
提供することができる。
【０１５４】
本実施の形態は、上記実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１５５】
（実施の形態５）
本実施の形態では、素子層と重なるように複数の繊維体を積層し、該複数の繊維体に有機
樹脂を含浸させることで、素子層に固着した構造体を形成する例について説明する。
【０１５６】
まず図１５（Ａ）に示すように、基板４００上に素子層４０１を形成する。図１５（Ａ）
では、素子層４０１と基板４００の間に、後に素子層４０１を基板４００から剥離し易く
するための剥離層４０２を形成しているが、本発明はこの構成に限定されない。剥離方法
によっては、剥離層４０２を設けなくとも良いし、適宜必要な層を追加しても良い。
【０１５７】
そして素子層４０１と重なるように、繊維体４０３を素子層４０１上に積層する。繊維体
４０３は、有機化合物または無機化合物の高強度繊維を用いた織布または不織布であり、
素子層４０１全面を覆う。高強度繊維としては、具体的には引張弾性率が高い繊維である
。または、ヤング率が高い繊維である。高強度繊維の代表例としては、ポリビニルアルコ
ール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系
繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維で
ある。ガラス繊維としては、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用いたガラス
繊維を用いることができる。なお、繊維体４０３は、一種類の上記高強度繊維で形成され
てもよい。また、複数の上記高強度繊維で形成されてもよい。
【０１５８】
また、繊維体４０３は、繊維（単糸）の束（以下、糸束という。）を経糸及び緯糸に使っ
て製織した織布、または複数種の繊維の糸束をランダムまたは一方向に堆積させた不織布
で構成されてもよい。織布の場合、平織り、綾織り、しゅす織り等適宜用いることができ
る。
【０１５９】
糸束の断面は、円形でも楕円形でもよい。繊維糸束として、高圧水流、液体を媒体とした
高周波の振動、連続超音波の振動、ロールによる押圧等によって、開繊加工をした繊維糸
束を用いてもよい。開繊加工をした繊維糸束は、糸束幅が広くなり、厚み方向の単糸数を
削減することが可能であり、糸束の断面が楕円形または平板状となる。また、繊維糸束と
して低撚糸を用いることで、糸束が扁平化やすく、糸束の断面形状が楕円形状または平板
形状となる。このように、断面が楕円形または平板状の糸束を用いることで、繊維体４０
３の厚さを薄くすることが可能である。このため、薄型の半導体装置を作製することがで
きる。繊維の糸束径は４μｍ以上４００μｍ以下、さらには４μｍ以上２００μｍ以下に
おいて本発明の効果を確認しており、原理上は更に薄くてもよい。また、繊維の太さは、
４μｍ以上２０μｍ以下において本発明の効果を確認しており、原理上は更に細くても良
く、それらは繊維の材料に依存する。
【０１６０】
次に、図１５（Ｂ）に示すように、繊維体４０３に有機樹脂４０４を含浸させる。そして
、有機樹脂４０４を加熱して可塑化または硬化することで、素子層４０１上に固着された
構造体４０５を形成する。なお、有機樹脂が可塑性有機樹脂の場合、この後、室温に冷却
することにより可塑化した有機樹脂を硬化する。
【０１６１】
有機樹脂４０４はエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイ
ミドトリアジン樹脂、またはシアネート樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。ま
た、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、またはフッ素樹脂等の熱可
塑性樹脂を用いることができる。また、上記熱可塑性樹脂及び上記熱硬化性樹脂の複数を
用いてもよい。上記有機樹脂を用いることで、熱処理により繊維体を素子層に固着するこ
とが可能である。なお、有機樹脂４０４はガラス転移温度が高いほど、局所的押圧に対し
て破壊しにくいため好ましい。
【０１６２】
有機樹脂４０４を含浸させる方法として、印刷法、キャスト法、液滴吐出法、ディップコ
ート法等を用いることができる。
【０１６３】
有機樹脂４０４または繊維体４０３の糸束内に高熱伝導性フィラーを分散させてもよい。
高熱伝導性フィラーとしては、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化珪素、アルミナ等が
ある。また、高熱伝導性フィラーとしては、銀、銅等の金属粒子がある。高熱伝導性フィ
ラーが有機樹脂または繊維糸束内に含まれることにより素子層での発熱を外部に放出しや
すくなるため、半導体装置の蓄熱を抑制することが可能であり、半導体装置の不良を低減
することができる。
【０１６４】
次に上記プロセスを繰り返すことで、図１５Ｃにあるように構造体４０５上に新たに、繊
維体４０９を有する構造体４０６、繊維体４１０を有する構造体４０７を、順に積層する
ように形成する。構造体４０５〜４０７により、複数の繊維体４０３、４０９、４１０が
積層された構造体４０８を得ることができる。
【０１６５】
なお本実施の形態では、構造体４０８が３つの構造体４０５〜４０７を有しているが、本
発明はこの構成に限定されない。構造体４０８が２つの構造体を有していても良いし、４
つ以上の構造体を有していても良い。また、本実施の形態では構造体４０５〜４０７どう
しが直接固着されているが、構造体４０５〜４０７間に別の層が設けられていても良い。
【０１６６】
次に、図１６（Ａ）に示すように、素子層４０１から基板４００を剥離する。剥離は剥離
層４０２において行うことができる。なお素子層４０１の剥離方法は、実施の形態３また
は実施の形態４に記載されているような、物理的な力を用いることで剥離層において素子
層４０１と基板４００を劈開させる方法、剥離層４０２に水素を含む非晶質珪素を用い、
基板４００から剥離層４０２にレーザビームを照射して、非晶質珪素に含まれる水素を気
化させて、基板４００を素子層４０１から剥離する方法、剥離層４０２のエッチングを用
いた方法、基板４００を機械的に研磨し除去する方法、基板４００をＨＦ等の溶液を用い
て溶解し除去する方法などを用いることができる。
【０１６７】
次に、図１６（Ｂ）に示すように、基板４００の剥離によって露出した面に重なるように
、繊維体４１１を重ね合わせた後、繊維体４１１に有機樹脂４１２を含浸させる。そして
、有機樹脂４１２を加熱して可塑化または硬化することで、素子層４０１に固着された構
造体４１３を形成する。構造体４１３は素子層４０１を間に挟んで構造体４０８と重なっ
ている。なお、有機樹脂が可塑性有機樹脂の場合、この後、室温に冷却することにより可
塑化した有機樹脂を硬化する。
【０１６８】
次に上記プロセスを繰り返すことで、図１６Ｃにあるように構造体４１３と重なるように
、繊維体４１６を有する構造体４１４、繊維体４１７を有する構造体４１５を、順に積層
するように形成する。構造体４１３〜４１５により、複数の繊維体４１１、４１６、４１
７が積層された構造体４１８を得ることができる。
【０１６９】
なお本実施の形態では、構造体４１８が３つの構造体４１３〜４１５を有しているが、本
発明はこの構成に限定されない。構造体４１８が２つの構造体を有していても良いし、４
つ以上の構造体を有していても良い。また、本実施の形態では構造体４１３〜４１５どう
しが直接固着されているが、構造体４１３〜４１５間に別の層が設けられていても良い。
【０１７０】
また本実施の形態では、繊維体を重ねてから有機樹脂を含浸させるというプロセスを複数
回繰り返すことで、複数積層された繊維体を有する構造体を形成しているが、本発明はこ
の構成に限定されない。複数積層された繊維体を素子層に重ねた後、該複数の繊維体に有
機樹脂を含浸させることで、複数積層された繊維体を有する構造体を形成することもでき
る。
【０１７１】
なお、構造体４０８と、構造体４１８の膜厚を同程度とすることで、半導体装置に応力を
加えて撓ませたときに、間に設けられる素子層４０１に局所的に圧力が加わるのを防ぎ、
よって半導体装置の信頼性を高めることができる。
【０１７２】
本発明により、外力、特に押圧が加えられても破損しにくく、信頼性の高い半導体装置を
提供することができる。
【０１７３】
本実施の形態は、上記実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１７４】
（実施の形態６）
本実施の形態では、ＩＣカードとも呼ばれる、カード状のＲＦタグの構成について説明す
る。
【０１７５】
図１７（Ａ）に、一対の構造体５０１、５０２と、該構造体５０１、５０２の間に設けら
れた素子層５０３とが、積層される順に並べられている様子を示す。また一対の構造体５
０１、５０２と素子層５０３とが積層されることで形成されるＲＦタグの斜視図を、図１
７（Ｂ）に示す。
【０１７６】
各構造体５０１、５０２は、複数の積層された繊維体を有している。構造体５０２上には
アンテナ５０４が形成されており、素子層５０３が構造体５０２上に積層されることで、
素子層５０３とアンテナ５０４とが電気的に接続される。そして素子層５０３及びアンテ
ナ５０４を間に挟むように、構造体５０１と構造体５０２が重ね合わされている。
【０１７７】
なお、構造体５０１と、構造体５０２の膜厚を同程度とすることで、半導体装置に応力を
加えて撓ませたときに、間に設けられる素子層５０３に局所的に圧力が加わるのを防ぎ、
よって半導体装置の信頼性を高めることができる。
【０１７８】
また図１７では、アンテナ５０４がコイル状である場合を図示しているが、本発明にて用
いられるアンテナの形状はこれに限定されない。アンテナ５０４の形状は、無線で信号を
受信できるものであれば良い。例えばダイポールアンテナ、パッチアンテナ、ループアン
テナ、八木アンテナなどを用いることができる。アンテナの形状は、キャリアの波長、伝
送方式に合わせて適宜選択すれば良い。
【０１７９】
また図１７では、構造体５０２上にアンテナ５０４が形成されている例を示しているが、
アンテナ５０４は構造体５０１及び構造体５０２とは異なる基板上に形成されていても良
い。図１８に、一対の構造体５０１、５０２と、該構造体５０１、５０２の間に設けられ
た素子層５０３と、アンテナ５０４が形成されたインレットシートとして機能する基板５
０５とが、積層される順に並べられている様子を示す。
【０１８０】
図１８では、素子層５０３が基板５０５上に積層されることで、素子層５０３とアンテナ
５０４とが電気的に接続される。そして素子層５０３及び基板５０５を間に挟むように、
構造体５０１と構造体５０２が重ね合わされている。
【０１８１】
本発明により、外力、特に押圧が加えられても破損しにくく、信頼性の高い半導体装置を
提供することができる。
【０１８２】
本実施の形態は、上記実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１８３】
（実施の形態７）
本実施の形態では、構造体の形状の一例について説明する。
【０１８４】
本発明の半導体装置の一つであるＲＦタグは様々な分野において実用化が進められており
、新しい形態の通信情報端末としてさらなる市場の拡大が見込まれている。よってＲＦタ
グは様々な環境下における使用に耐えうることが求められており、そのためにＲＦタグの
有する構造体は、外力が加えられてもひび、かけなどの破損が生じにくいものであること
が望ましい。本実施の形態では、構造体の各隅が丸みを帯びたような形状にすることで、
構造体のひび、かけなどの破損が生じるのを防ぐことができる。また本実施の形態では、
構造体の形状を、全ての外角が６０度以下となるような多角形にすることで、構造体のひ
び、かけなどの破損が生じるのを防ぐことができる。
【０１８５】
図１９（Ａ）は、本発明の半導体装置の一つであるＲＦタグの上面図である。図１９（Ａ
）に示すＲＦタグは、構造体５２０と、集積回路を含む素子層５２１と、アンテナ５２２
とを有する。素子層５２１及びアンテナ５２２は、構造体５２０上に配置されている。な
お図１９（Ａ）では、ＲＦタグの構成を明確にするため、構造体５２０を１つだけ示して
いるが、本発明のＲＦタグは一対の構造体を有している。よって、実際には素子層５２１
及びアンテナ５２２を構造体５２０との間に挟むように、もう一つ構造体が設けられる。
【０１８６】
構造体５２０は、矩形の四隅が丸みを帯びたような形状を有している。図１９（Ｂ）を用
いて、構造体５２０の形状について詳しく説明する。構造体５２０を矩形に見立てたとき
に、破線５２３で示す該矩形の向かい合う２辺の距離をＬとする。ただしＬは最も短い値
を採用する。また、構造体５２０の各隅における曲率半径をＲとする。本実施の形態では
、ＲをＬ／５〜Ｌ／５０とすることで、外力が加えられたときに、構造体５２０にひび、
かけなどの破損が生じるのを防ぐことができる。
【０１８７】
また図１９（Ｃ）に、本発明のＲＦタグが有する構造体の、図１９（Ｂ）とは異なる形状
を示す。図１９（Ｃ）に示す構造体５３０は、矩形の四隅が三角形に切り落とされたよう
な形状を有している。構造体５３０が有する各隅５３１を、その外角が３５度以上５５度
以下とすることで、外力が加えられたときに、構造体５３０にひび、かけなどの破損が生
じるのを防ぐことができる。
【０１８８】
また図１９（Ｃ）に示す構造体５３０の各隅に、丸みを持たせるようにしても良い。この
場合、構造体５３０を矩形に見立てたときに、破線５３２で示す該矩形の向かい合う２辺
の距離をＬとする。ただしＬは最も短い値を採用する。また、構造体５３０の各隅におけ
る曲率半径をＲとする。本実施の形態では、ＲをＬ／５〜Ｌ／５０とすることで、外力が
加えられたときに、構造体５３０にひび、かけなどの破損が生じるのを防ぐことができる
。
【０１８９】
なお本実施の形態では、構造体を矩形に見立てたときの向かい合う辺の距離をＬとした。
しかし、互いに平行な辺を有しておらず矩形に見立てるのが困難な構造体の場合は、任意
の辺の中点と、該任意の辺の垂直二等分線が他の辺に交わる交点との距離をＬとする。な
お、Ｌが複数有る場合は、最も小さい値を採用する。
【０１９０】
上記構成により、ＲＦタグの外力に対する信頼性を高めることができ、よってＲＦタグが
使用可能な環境の条件を広げ、延いてはＲＦタグの用途の幅を広げることが可能になる。
【０１９１】
本実施の形態は、上記実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１９２】
（実施の形態８）
本実施の形態では、本発明の半導体装置が有する素子層の、トランジスタの一例について
説明する。
【０１９３】
図２０（Ａ）に、本実施の形態のトランジスタの上面図を示す。図２０（Ａ）に示すトラ
ンジスタは、活性層として用いる半導体膜６０１と、ゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜を間
に挟んで半導体膜６０１と重なる電極６０２とを有している。また半導体膜６０１のうち
、ソースまたはドレインとして機能する不純物領域６０６、６０７に、配線６０３と、配
線６０４がそれぞれ接続されている。なお半導体膜６０１と電極６０２の構成を明確にす
るために、図２０（Ａ）ではゲート絶縁膜を示さず、半導体膜６０１、電極６０２、配線
６０３、配線６０４のみを図示している。
【０１９４】
半導体膜６０１のうち、不純物領域６０６、６０７の間にあって、なおかつゲート絶縁膜
を間に挟んで電極６０２と重なる部分がチャネル形成領域６０５に相当する。図２０（Ａ
）に示すトランジスタでは、半導体膜６０１が互いに分離した複数のチャネル形成領域６
０５を有している。
【０１９５】
図２０（Ａ）のように互いに分離した複数のチャネル形成領域を有するマルチチャネル構
造のトランジスタを用いることで、外力によりチャネル形成領域の１つが破壊されても、
残りのチャネル形成領域においてキャリアの移動は可能である。よって、マルチチャネル
構造のトランジスタを用いることで、半導体装置の外力に対する信頼性をより高めること
ができる。
【０１９６】
また図２０（Ａ）のようなマルチチャネル構造のトランジスタの代わりに、並列に接続さ
れた複数のトランジスタを用いても良い。図２０（Ｂ）に、並列に接続された複数のトラ
ンジスタの上面図を示す。図２０（Ｂ）に示すトランジスタ６１１〜６１３は、活性層と
して用いる半導体膜６１４〜６１６と、ゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜を間に挟んで半導
体膜６１４〜６１６と重なる電極６１７とをそれぞれ有している。また半導体膜６１４〜
６１６のうち、ソースとして機能する不純物領域６１８〜６２０には配線６２４が、ドレ
インとして機能する不純物領域６２１〜６２３には配線６２５が、それぞれ接続されてい
る。なお半導体膜６１４〜６１６の構成を明確にするために、図２０（Ｂ）ではゲート絶
縁膜を示さず、半導体膜６１４〜６１６、電極６１７、配線６２４、配線６２５のみを図
示している。
【０１９７】
トランジスタ６１１〜６１３は互いにソースが接続されており、また互いにドレインも接
続されている。そしてゲートとして機能する電極６１７を共有している。よって、図２０
（Ａ）に示したマルチチャネル構造のトランジスタと同様に、半導体膜６１４〜６１６の
いずれかが外力によりチャネル形成領域において破壊されても、残りの半導体膜が有する
チャネル形成領域においてキャリアの移動は可能である。よって、互いに並列に接続され
た複数のトランジスタを用いることで、半導体装置の外力に対する信頼性をより高めるこ
とができる。
【０１９８】
次に、マルチチャネル構造を有するトランジスタを用いた各種回路の具体的な構成につい
て、インバータを例に挙げて説明する。インバータの回路図を図２１（Ａ）に、また図２
１（Ａ）に示すインバータの上面図を図２１（Ｂ）に、一例として示す。
【０１９９】
図２１（Ａ）に示すインバータは、ｐチャネル型のトランジスタ２００１と、ｎチャネル
型のトランジスタ２００２とを有する。トランジスタ２００１とトランジスタ２００２は
直列に接続されている。具体的には、トランジスタ２００１のドレインと、トランジスタ
２００２のドレインが接続されている。そして、トランジスタ２００１のドレイン及びト
ランジスタ２００２のドレインの電位は、出力端子ＯＵＴに与えられる。
【０２００】
またトランジスタ２００１のゲートとトランジスタ２００２のゲートは接続されている。
そして、入力端子ＩＮに入力された信号の電位は、トランジスタ２００１のゲート及びト
ランジスタ２００２のゲートに与えられる。トランジスタ２００１のソースにはハイレベ
ルの電圧ＶＤＤが与えられ、トランジスタ２００２のソースにはローレベルの電圧ＶＳＳ
が与えられる。
【０２０１】
図２１（Ｂ）に示すインバータでは、トランジスタ２００１のドレインと、トランジスタ
２００２のドレインは、配線２００３を介して電気的に接続されている。そして配線２０
０３は配線２００４に接続されている。よって、トランジスタ２００１のドレイン及びト
ランジスタ２００２のドレインの電位は、配線２００３及び配線２００４を介して、出力
端子ＯＵＴの電位として後段の回路に与えられる。
【０２０２】
また図２１（Ｂ）に示すインバータでは、配線２００５の一部がトランジスタ２００１の
ゲート及びトランジスタ２００２のゲートとして機能している。そして配線２００５に与
えられた電位が、入力端子ＩＮの電位としてトランジスタ２００１のゲート及びトランジ
スタ２００２のゲートに与えられる。そしてトランジスタ２００１のソースには、配線２
００６を介して電圧ＶＤＤが与えられ、トランジスタ２００２のソースには、配線２００
７を介して電圧ＶＳＳが与えられている。
【０２０３】
トランジスタ２００２が有する半導体膜２００８と、トランジスタ２００１が有する半導
体膜２０１０とは、互いに分離した複数のチャネル形成領域を有している。半導体膜２０
０８及び半導体膜２０１０の形状を明確にするため、図２１（Ｂ）に示すインバータのう
ち、半導体膜２００８、半導体膜２０１０のみを図２１（Ｃ）に示す。図２１（Ｃ）に示
すように、半導体膜２００８及び半導体膜２０１０は互いに分離した複数のチャネル形成
領域を有しているため、外力によりチャネル形成領域の１つが破壊されても、残りのチャ
ネル形成領域においてキャリアの移動は可能である。よって、マルチチャネル構造のトラ
ンジスタ２００１、トランジスタ２００２を用いることで、半導体装置の外力に対する信
頼性をより高めることができる。
【０２０４】
次に、マルチチャネル構造を有するトランジスタを用いた各種回路の具体的な構成につい
て、ＮＡＮＤ回路を例に挙げて説明する。ＮＡＮＤ回路の回路図を図２２（Ａ）に、また
図２２（Ａ）に示すＮＡＮＤ回路の上面図を図２２（Ｂ）に、一例として示す。
【０２０５】
図２２（Ａ）に示すＮＡＮＤ回路は、ｐチャネル型のトランジスタ３００１と、ｐチャネ
ル型のトランジスタ３００２と、ｎチャネル型のトランジスタ３００３と、ｎチャネル型
のトランジスタ３００４とを有する。トランジスタ３００１と、トランジスタ３００３と
、トランジスタ３００４とは、順に直列に接続されている。またトランジスタ３００１と
、トランジスタ３００２とは並列に接続されている。
【０２０６】
具体的にトランジスタ３００１のソースとドレインは、一方にはハイレベルの電圧ＶＤＤ
が与えられ、他方は出力端子ＯＵＴに接続されている。トランジスタ３００２のソースと
ドレインは、一方にはハイレベルの電圧ＶＤＤが与えられ、他方は出力端子ＯＵＴに接続
されている。トランジスタ３００４のソースとドレインは、一方にはローレベルの電圧Ｖ
ＳＳが与えられている。トランジスタ３００３のソースとドレインは、一方は出力端子Ｏ
ＵＴに接続されている。そして、トランジスタ３００３のソースとドレインの他方と、ト
ランジスタ３００４のソースとドレインの他方とが接続されている。トランジスタ３００
１のゲートと、トランジスタ３００３のゲートには、入力端子ＩＮ１の電位が与えられる
。またトランジスタ３００２のゲートと、トランジスタ３００４のゲートには、入力端子
ＩＮ２の電位が与えられる。
【０２０７】
図２２（Ｂ）に示すＮＡＮＤ回路では、直列に接続されているトランジスタ３００１とト
ランジスタ３００２とが、半導体膜３００５を共有している。また直列に接続されている
トランジスタ３００３とトランジスタ３００４とが、半導体膜３００６を共有している。
また配線３００７の一部はトランジスタ３００１のゲート及びトランジスタ３００３のゲ
ートとして機能している。そして配線３００７に与えられた電位が、入力端子ＩＮ１の電
位としてトランジスタ３００１のゲート及びトランジスタ３００３のゲートに与えられる
。配線３００８の一部はトランジスタ３００２のゲート及びトランジスタ３００４のゲー
トとして機能している。そして配線３００８に与えられた電位が、入力端子ＩＮ２の電位
としてトランジスタ３００２のゲート及びトランジスタ３００４のゲートに与えられる。
【０２０８】
ハイレベルの電圧ＶＤＤは、配線３００９を介してトランジスタ３００１のソースとドレ
インの一方、及びトランジスタ３００２のソースとドレインの一方に与えられる。またロ
ーレベルの電圧ＶＳＳは、配線３０１０を介してトランジスタ３００４のソースとドレイ
ンの一方に与えられる。トランジスタ３００１のソースとドレインの他方、トランジスタ
３００２のソースとドレインの他方、及びトランジスタ３００３のソースとドレインの一
方は、その電位が配線３０１１及び配線３０１２を介して出力端子ＯＵＴの電位として後
段の回路に与えられる。
【０２０９】
半導体膜３００５及び半導体膜３００６は、互いに分離した複数のチャネル形成領域を有
している。半導体膜３００５及び半導体膜３００６の形状を明確にするため、図２２（Ｂ
）に示すＮＡＮＤ回路のうち、半導体膜３００５、半導体膜３００６のみを図２２（Ｃ）
に示す。図２２（Ｃ）に示すように、半導体膜３００５及び半導体膜３００６は互いに分
離した複数のチャネル形成領域を有しているため、外力によりチャネル形成領域の１つが
破壊されても、残りのチャネル形成領域においてキャリアの移動は可能である。よって、
マルチチャネル構造のトランジスタ３００１〜３００４を用いることで、半導体装置の外
力に対する信頼性をより高めることができる。
【０２１０】
本実施の形態は、上記実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０２１１】
（実施の形態９）
本発明者らは、カレンダーロールで局所的な線圧を加えたときの、半導体装置の動作率に
ついて試験した。
【０２１２】
試験には、ＲＦタグを半導体装置として用いた。全てのサンプルにおいて、ＲＦタグは、
集積回路とアンテナとを同一の基板に形成（一体形成）するオンチップタイプである。ま
た、全てのサンプルにおいて、集積回路及びアンテナを有する素子層は、一対のプリプレ
グで挟まれており、なおかつ集積回路及びアンテナと、一対のプリプレグとは、紙に漉き
込まれている。
【０２１３】
そして、試験には、１層の繊維体を有する一対のプリプレグで素子層が挟まれているＲＦ
タグ（サンプルＡ）、２層の繊維体を有する一対のプリプレグで素子層が挟まれているＲ
Ｆタグ（サンプルＢ）、１層の繊維体を有する一対のプリプレグで素子層が挟まれている
ＲＦタグ（サンプルＣ）、１層の繊維体を有する一対のプリプレグで素子層が挟まれてい
るＲＦタグ（サンプルＤ）を用いた。サンプルＡ〜サンプルＣで用いられている繊維体は
、糸束径が４μｍのガラス繊維を５０本有している。サンプルＤで用いられている繊維体
は、糸束径が４μｍのガラス繊維を１００本有している。全てのサンプルにおいて、繊維
体は経糸及び緯糸により平織りに製織されている。
【０２１４】
なお、サンプルＡでは、加熱圧着する前の一対の各プリプレグの厚さが１５μｍである。
そして、素子層を間に挟んで一対のプリプレグを加熱圧着することで形成されるサンプル
Ａのトータルの厚さは、約３２．７μｍである。サンプルＢでは、一対の各プリプレグが
、サンプルＡに用いられる厚さ１５μｍのプリプレグを２層積層して加熱圧着することに
より、形成されている。そして、素子層を間に挟んで一対のプリプレグを加熱圧着するこ
とで形成されるサンプルＢのトータルの厚さは、約６３．０μｍである。サンプルＣでは
樹脂厚を２倍とし、加熱圧着する前の一対の各プリプレグの厚さが３０μｍである。そし
て、素子層を間に挟んで一対のプリプレグを加熱圧着することで形成されるサンプルＣの
トータルの厚さは、約５８．０μｍである。サンプルＤでは樹脂厚を２倍とし、加熱圧着
する前の一対の各プリプレグの厚さが３０μｍである。そして、素子層を間に挟んで一対
のプリプレグを加熱圧着することで形成されるサンプルＤのトータルの厚さは、５７．５
μｍである。
【０２１５】
また、サンプルＡ〜サンプルＤの全てにおいて、ＲＦタグの面積は１０．５ｍｍ×１２．
０ｍｍである。さらに、サンプルＡとＲＦタグの面積のみが異なるサンプルＡ’、サンプ
ルＢとＲＦタグの面積のみが異なるサンプルＢ’、サンプルＣとＲＦタグの面積のみが異
なるサンプルＣ’、サンプルＤとＲＦタグの面積のみが異なるサンプルＤ’についても、
併せて試験を行った。サンプルＡ’〜サンプルＤ’におけるＲＦタグの面積は、９．０ｍ
ｍ×９．５ｍｍである。
【０２１６】
そして、サンプルＡ〜サンプルＤ、サンプルＡ’〜 サンプルＤ’は、坪量約１５０ｇ／
ｃｍ２になるように、集積回路及びアンテナと、一対のプリプレグとが、紙に漉き込まれ
ている。
【０２１７】
試験では、カレンダーロールを用いて各サンプルに線圧を加えた。カレンダーロールには
、金属製の丸い筒状の第１ロールと、ウレタン系ゴム製の丸い筒状の第２ロールとを用い
た。第１ロールの温度は１００℃、第２ロールの温度は７５℃とした。そして、第１ロー
ルと第２ロールの間にサンプルを挿入し、ロール速度７０００ｍｍ／ｍｉｎとなるように
第１ロール及び第２ロールを回転させることで、サンプル全体に線圧を加えた。線圧は、
第１ロールと第２ロールの間にかかる圧力を、第１ロールと第２ロールとが接する幅で除
した値に相当する。本試験では、線圧１００ｋｇ／ｃｍと、線圧２００ｋｇ／ｃｍとの２
条件を用いた。
【０２１８】
表１に、カレンダーロールにより線圧を加える前に正常に動作した各サンプルの数（処理
前サンプル数）と、線圧が加えられた後に正常に動作した各サンプルの数（処理後サンプ
ル数）と、動作率とを、線圧ごとに示す。なお、正常に動作したか否かの判断は、正しい
識別番号を非接触で読み取れたかどうかで行った。動作率は、処理前サンプル数に対する
処理後サンプル数の割合で算出した。
【０２１９】
【表１】
【０２２０】
表１に示す動作率をサンプルＡ〜サンプルＤで比較すると、いずれの線圧においても、サ
ンプルＢの動作率が最も高くなった。また、表１に示す動作率をサンプルＡ’〜サンプル
Ｄ’で比較すると、いずれの線圧においても、サンプルＢ’の動作率が最も高くなった。
従って、本実施の形態で示した試験の結果から、同程度の厚さを有するプリプレグであっ
ても、積層された繊維体を有するプリプレグを用いた方が、線圧に対する半導体装置の信
頼性を高くできることが分かる。
【実施例１】
【０２２１】
本実施例では、本発明の半導体装置の一つであるＲＦタグの構成について説明する。図２
３は本発明のＲＦタグの一形態を示すブロック図である。図２３においてＲＦタグ９００
は、アンテナ９０１と、集積回路９０２とを有している。集積回路９０２は、電源回路９
０３、復調回路９０４、変調回路９０５、レギュレータ９０６、制御回路９０７、メモリ
９０９を有している。本発明の整流回路は、電源回路９０３、復調回路９０４において用
いることができる。
【０２２２】
質問器から電波が送られてくると、アンテナ９０１において該電波が交流電圧に変換され
る。電源回路９０３では、アンテナ９０１からの交流電圧を整流し、電源用の電圧を生成
する。電源回路９０３において生成された電源用の電圧は、制御回路９０７とレギュレー
タ９０６に与えられる。レギュレータ９０６は、電源回路９０３からの電源用の電圧を安
定化させるか、またはその高さを調整した後、集積回路９０２内の復調回路９０４、変調
回路９０５、制御回路９０７またはメモリ９０９などの各種回路に供給する。
【０２２３】
復調回路９０４は、アンテナ９０１が受信した交流信号を復調して、後段の制御回路９０
７に出力する。制御回路９０７は復調回路９０４から入力された信号に従って演算処理を
行い、別途信号を生成する。上記演算処理を行う際に、メモリ９０９は一次キャッシュメ
モリまたは二次キャッシュメモリとして用いることが出来る。また制御回路９０７は、復
調回路９０４から入力された信号を解析し、質問器から送られてきた命令の内容に従って
、メモリ９０９内の情報の出力、またはメモリ９０９内における命令の内容の保存を行う
。制御回路９０７から出力される信号は符号化され、変調回路９０５に送られる。変調回
路９０５は該信号に従ってアンテナ９０１が受信している電波を変調する。アンテナ９０
１において変調された電波は質問器で受け取られる。そしてＲＦタグ９００から出力され
た情報を知ることができる。
【０２２４】
このようにＲＦタグ９００と質問器との通信は、キャリア（搬送波）として用いる電波を
変調することで行われる。キャリアは、１２５ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、９５０ＭＨｚ
など規格により様々である。また変調の方式も規格により振幅変調、周波数変調、位相変
調など様々な方式があるが、規格に即した変調方式であればどの変調方式を用いても良い
。
【０２２５】
信号の伝送方式は、キャリアの波長によって電磁結合方式、電磁誘導方式、マイクロ波方
式など様々な種類に分類することが出来る。電磁結合方式や電磁誘導方式の場合、強い電
波にＲＦタグがさらされることで、アンテナに過度に大きい交流電圧が生じてしまう恐れ
がある。本発明の整流回路を用いることは、過度に大きい交流電圧によって集積回路内の
半導体素子が劣化または破壊されるのを防止することができるので、電磁結合方式や電磁
誘導方式の場合は特に有効である。
【０２２６】
メモリ９０９は不揮発性メモリであっても揮発性メモリであってもどちらでも良い。メモ
リ９０９として、例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅ
ｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、
ＦｅＲＡＭ、マスクＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅ
ｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）
、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａ
ｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、有機メモリ等
などを用いることが出来る。
【０２２７】
本実施例では、アンテナ９０１を有するＲＦタグ９００の構成について説明しているが、
本発明のＲＦタグは必ずしもアンテナを有していなくとも良い。また図２３に示したＲＦ
タグに、発振回路または二次電池を設けても良い。
【０２２８】
また図２３では、アンテナを１つだけ有するＲＦタグの構成について説明したが、本発明
はこの構成に限定されない。電力を受信するためのアンテナと、信号を受信するためのア
ンテナとの、２つのアンテナを有していても良い。アンテナが１つだと、例えば９５０Ｍ
Ｈｚの電波で電力の供給と信号の伝送を両方行う場合、遠方まで大電力が伝送され、他の
無線機器の受信妨害を起こす可能性がある。そのため、電力の供給は電波の周波数を下げ
て近距離にて行う方が望ましいが、この場合通信距離は必然的に短くなってしまう。しか
しアンテナが２つあると、電力を供給する電波の周波数と、信号を送るための電波の周波
数とを使い分けることができる。例えば電力を送る際は電波の周波数を１３．５６ＭＨｚ
として電磁誘導方式を用い、信号を送る際は電波の周波数を９５０ＭＨｚとして電波方式
を用いることができる。このように機能合わせてアンテナを使い分けることによって、電
力の供給は近距離のみの通信とし、信号の伝送は遠距離も可能なものとすることができる
。
【０２２９】
本発明の半導体装置の一つであるＲＦタグは外力に対する信頼性が高いので、ＲＦタグが
使用可能な環境の条件を広げ、延いてはＲＦタグの用途の幅を広げることが可能になる。
【０２３０】
本実施例は、上記実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【実施例２】
【０２３１】
本実施例では、本発明の半導体装置の一つであるＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓ
ｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）の構成について説明する。
【０２３２】
図２４に、本実施例のＣＰＵの構成をブロック図で示す。図２４に示すＣＰＵは、基板８
００上に、演算回路（ＡＬＵ：Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｌｏｇｉｃ ｕｎｉｔ）８０１、
演算回路用制御部（ＡＬＵ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）８０２、命令解析部（Ｉｎｓｔｒｕ
ｃｔｉｏｎ Ｄｅｃｏｄｅｒ）８０３、割り込み制御部（Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ Ｃｏｎｔ
ｒｏｌｌｅｒ）８０４、タイミング制御部（Ｔｉｍｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）８０
５、レジスタ（Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）８０６、レジスタ制御部（Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｃｏｎ
ｔｒｏｌｌｅｒ）８０７、バスインターフェース（Ｂｕｓ Ｉ／Ｆ）８０８、メモリ８０
９、メモリ用インターフェース８２０を主に有している。メモリ８０９及びメモリ用イン
ターフェース８２０は、別チップに設けても良い。勿論、図２４に示すＣＰＵは、その構
成を簡略化して示した一例にすぎず、実際のＣＰＵはその用途によって多種多様な構成を
有している。
【０２３３】
バスインターフェース８０８を介してＣＰＵに入力された命令は、命令解析部８０３にお
いてデコードされた後、演算回路用制御部８０２、割り込み制御部８０４、レジスタ制御
部８０７、タイミング制御部８０５に入力される。演算回路用制御部８０２、割り込み制
御部８０４、レジスタ制御部８０７、タイミング制御部８０５は、デコードされた命令に
もとづき、各種制御を行なう。具体的に演算回路用制御部８０２は、演算回路８０１の動
作を制御するための信号を生成する。また、割り込み制御部８０４は、ＣＰＵのプログラ
ム実行中に、外部の入出力装置や、周辺回路からの割り込み要求を、その優先度やマスク
状態から判断し、処理する。レジスタ制御部８０７は、レジスタ８０６のアドレスを生成
し、ＣＰＵの状態に応じてレジスタ８０６の読み出しや書き込みを行なう。
【０２３４】
またタイミング制御部８０５は、演算回路８０１、演算回路用制御部８０２、命令解析部
８０３、割り込み制御部８０４、レジスタ制御部８０７の動作のタイミングを制御する信
号を生成する。例えばタイミング制御部８０５は、基準クロック信号をもとに、内部クロ
ック信号を生成する内部クロック生成部を備えており、内部クロック信号を上記各種回路
に供給する。
【０２３５】
本発明の半導体装置の一つであるＣＰＵは、外力に対する信頼性が高い。よって、本発明
のＣＰＵを用いた電子機器、特に使用者が持ち運ぶことを前提とした携帯用の電子機器の
、振動、衝撃に対する機械的強度をより高めることができる。
【０２３６】
本実施例は、上記実施の形態または実施例と適宜組み合わせて実施することが可能である
。
【実施例３】
【０２３７】
本発明の半導体装置の一つであるＲＦタグは可撓性を有しているため、可撓性を有する対
象物、或いは曲面を有する対象物に、貼り合わせるのに好適である。また本発明のＲＦタ
グは振動や衝撃に強いだけではなく、局所的な押圧に対する信頼性も高いため、用途の幅
が広い。
【０２３８】
本発明のＲＦタグが有する集積回路の中に、データの書き換えができないＲＯＭなどのメ
モリを形成しておけば、ＲＦタグが取り付けられた対象物の偽造を防止することができる
。また例えば、産地、生産者などによって商品価値が大きく左右される食料品に、本発明
のＲＦタグを用いることは、産地、生産者などの偽装を防止するのに有用である。
【０２３９】
具体的に本発明のＲＦタグは、例えば、荷札、値札、名札など、対象物の情報を有するタ
グに取り付けて用いることができる。或いは、本発明のＲＦタグ自体をタグとして用いて
も良い。また例えば、戸籍謄本、住民票、パスポート、免許証、身分証、会員証、鑑定書
、クレジットカード、キャッシュカード、プリペイドカード、診察券、定期券など、事実
を証明する文書に相当する証書に取り付けても良い。また例えば、手形、小切手、貨物引
換証、船貨証券、倉庫証券、株券、債券、商品券、抵当証券など、私法上の財産権を表示
する証券に相当する有価証券に取り付けても良い。
【０２４０】
また例えば、商品のラベルに本発明のＲＦタグを付けておき、該ＲＦタグを用いて商品の
流通を管理するような利用の仕方も可能である。
【０２４１】
図２５（Ａ）に示すように、裏面が粘着性を有する商品のラベル１３０１などの支持体に
、本発明のＲＦタグ１３０２を取り付ける。そして、ＲＦタグ１３０２が取り付けられた
ラベル１３０１を、商品１３０３に装着する。商品１３０３に関する識別情報は、ラベル
１３０１に貼り合わされたＲＦタグ１３０２から、無線で読み取ることが可能である。よ
ってＲＦタグ１３０２により、流通の過程において、商品の管理が容易になる。本発明の
ＲＦタグは、可撓性を有するラベル１３０１に取り付けられても、応力により破壊されに
くいというメリットを有している。よって、本発明のＲＦタグを用いたラベル１３０１は
、曲面を有する対象物に貼り合わせるのに好適である。また、本発明のＲＦタグ１３０２
は押圧に対する信頼性が高いので、流通の過程でＲＦタグ１３０２が破壊されにくい。
【０２４２】
例えば、ＲＦタグ１３０２内の集積回路が有するメモリとして、書き込みが可能な不揮発
性メモリを用いている場合、商品１３０３の流通のプロセスを記録することができる。ま
た商品の生産段階におけるプロセスを記録しておくことで、卸売業者、小売業者、消費者
が、産地、生産者、製造年月日、加工方法などを把握することが容易になる。
【０２４３】
また、書籍、ＤＶＤ、ＣＤなど内在している情報に価値を有する商品の場合、内在する情
報全てを開示できるようにすると商品としての価値が下がり、かといって全く開示しない
と商品としての価値が把握しにくいという問題を有している。上記商品を、本発明のＲＦ
タグを取り付けた包装材で包装し、ＲＦタグに商品が有する情報の一部を記憶させておく
ことで、商品の価値を下げることなく、商品の価値を客に把握してもらうことができる。
図２５（Ｂ）に、書籍１３１１を、本発明のＲＦタグ１３１３を取り付けた包装材１３１
２で包装している様子を示す。
【０２４４】
そして、例えば携帯電話のような携帯情報端末に質問器としての機能を付加しておくこと
で、客が書籍１３１１の内容を一部把握することができる。
【０２４５】
上記構成により、商品に内在している情報を全て開示せずとも、客が商品の内容を把握す
ることが可能になる。
【０２４６】
図２５（Ｃ）に、本発明のＲＦタグ１３２０を取り付けた、無記名債券類１３２１の一例
を示す。無記名債券類１３２１には、切手、切符、チケット、入場券、商品券、図書券、
文具券、ビール券、おこめ券、各種ギフト券、各種サービス券等が含まれるが、勿論これ
らに限定されるものではない。なおＲＦタグ１３２０は無記名債券類１３２１の内部に形
成しても良いし、無記名債券類１３２１の表面に露出させるように形成しても良い。本発
明のＲＦタグは、可撓性を有する無記名債券類１３２１に取り付けられても、応力により
破壊されにくいというメリットを有している。
【０２４７】
本実施例は、上記実施の形態または実施例と適宜組み合わせて実施することが可能である
。
【実施例４】
【０２４８】
本発明の半導体装置を用いることができる電子機器として、携帯電話、携帯型ゲーム機ま
たは電子書籍、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、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）、ノート型パーソナルコンピュータ、記録媒体を備えた画像再生装置
（代表的には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有する装置）などが挙げられる。これら電子
機器の具体例を図２６に示す。
【０２４９】
図２６（Ａ）は携帯電話であり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３、
音声出力部２１０４、操作キー２１０５を有する。表示部２１０２またはその他集積回路
に本発明の半導体装置を用いることで、外力に対する信頼性が高い携帯電話が得られる。
【０２５０】
図２６（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、外
部接続ポート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０６、バッテリー２６０７
、音声入力部２６０８、操作キー２６０９、接眼部２６１０等を有する。表示部２６０２
またはその他集積回路に本発明の半導体装置を用いることで、外力に対する信頼性が高い
ビデオカメラが得られる。
【０２５１】
図２６（Ｃ）は映像表示装置であり、筐体２４０１、表示部２４０２、スピーカー部２４
０３等を有する。表示部２４０２またはその他集積回路に本発明の半導体装置を用いるこ
とで、外力に対する信頼性が高い映像表示装置が得られる。なお、映像表示装置には、パ
ーソナルコンピュータ用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの、映像を表示するための全
ての映像表示装置が含まれる。
【０２５２】
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に用いることが可
能である。
【０２５３】
本実施例は、上記実施の形態または上記実施例と適宜組み合わせて実施することができる
。
【符号の説明】
【０２５４】
１０１ 構造体
１０２ 構造体
１０３ 素子層
１０４ 有機樹脂
１０５ 有機樹脂
１１０ 経糸
１１１ 緯糸
１１２ バスケットホール
１２０ 繊維体
１２１ 繊維体
１２２ 繊維体
１２３ 半導体装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
島状の半導体膜を用いた半導体素子を有する素子層と、積層された複数の繊維体に有機樹脂が含浸された一対の構造体とを有し、
前記素子層は前記一対の構造体の間に固着されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１】
島状の半導体膜を用いた半導体素子を有する素子層と、積層された複数の繊維体に有機樹脂が含浸された一対の構造体とを有し、
前記素子層は前記一対の構造体の間に固着されていることを特徴とする半導体装置。
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２０１２−２１２９１７（Ｐ２０１２−２１２９１７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３９９２４（Ｐ２０１２−１３９９２４）
【出願日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【分割の表示】特願２００８−１４６４５９（Ｐ２００８−１４６４５９）の分割
【原出願日】平成２０年６月４日（２００８．６．４）
【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２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【分割の表示】特願２００８−１４６４５９（Ｐ２００８−１４６４５９）の分割
【原出願日】平成２０年６月４日（２００８．６．４）
【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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