配線基板の作製方法及び半導体装置の作製方法
【課題】多数回の複雑な工程を行うことなく、簡易なプロセスで、低コストに配線基板及び半導体装置を作製する方法を提案する。さらに、低コストで環境への悪影響が少ない配線基板の作製方法及び該配線基板を利用した半導体装置の作製方法を提案する。
【解決手段】第１の基板上に導電性材料からなるパターンを形成し、前記パターン上に電解めっき処理により導電膜を形成し、前記パターンと前記導電膜とを分離し、第２の基板上に薄膜トランジスタを有するＩＣチップを形成し、前記導電膜とＩＣチップとを電気的に接続する。
【解決手段】第１の基板上に導電性材料からなるパターンを形成し、前記パターン上に電解めっき処理により導電膜を形成し、前記パターンと前記導電膜とを分離し、第２の基板上に薄膜トランジスタを有するＩＣチップを形成し、前記導電膜とＩＣチップとを電気的に接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、様々な形状を有する配線基板を作製するための方法及び当該配線基板を利用した半導体装置の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有価証券、商品の管理など、自動認識が必要なあらゆる分野を対象に、非接触でデータの授受が行えるＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）搭載カードや、ＲＦＩＤ搭載タグの必要性が高まっている。ＲＦＩＤを搭載したカードは、データの授受を行う際に使用する周波数帯に適応した形状のアンテナを介して、外部の機器と非接触でデータの読み書きをするようになされる。また、ＲＦＩＤを搭載したカードは、磁気記録方式によりデータを記録する磁気カードに比べて記憶容量が大きく、セキュリティ性に優れているため、最近では様々な分野への利用できる形態が提案されている。
【０００３】
一般的に、ＲＦＩＤなどの半導体装置はアンテナとＩＣチップとから構成され、アンテナはＩＣチップ上に直接形成される場合と、ＩＣチップとは別に形成され、その後ＩＣチップと接続される場合がある。後者の場合、一般的にアンテナパターンはリジッド基板と呼ばれるＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、ガラスエポキシ樹脂）基板や、フレキ基板と呼ばれるＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ポリイミド樹脂）基板上に形成されている。また、従来、アンテナパターンは、ＰＣＢ基板やＦＰＣ基板上に銅箔を形成し、エッチング法やフォトリソグラフィ法にて銅箔をパターニングすることにより形成している（例えば、特許文献１、特許文献２）。
【０００４】
また、半導体素子の微細な配線を形成するために導電性材料からなる配線パターン上に電解めっき処理により形成された電解めっき膜を配線として利用する方法が知られている（例えば、特許文献３）。
【特許文献１】特開２００１―２８４５２１号公報
【特許文献２】特開２００４―２８２４８７号公報
【特許文献３】特開２００４―８７５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前述のように銅箔をパターニングすることによりアンテナを形成する場合、パターンとして残らない領域の銅は廃棄物として処理する必要があり、原材料の利用効率が悪い。また、パターンとして残らない領域の銅は廃棄物として処理しなければならないため、環境に優しいとはいえない。
【０００６】
また、例えば、フォトリソグラフィ法によって銅箔パターンを加工する場合、フォトレジスト、露光装置、現像装置、銅のエッチング処理設備、フォトレジストの除去装置、乾燥装置等が必要である。従って、アンテナを製造するために高額の設備投資が必要となり、アンテナの製造コストの低下を妨げている。
【０００７】
また、従来のように電解めっき処理により微細な配線を作製する場合、配線パターンと電解めっき膜とを配線として用いているが、電解めっき膜のみを配線として利用して配線パターン部分を再利用できれば、配線パターンである導電材料の使用量の削減につながり、半導体素子の低コスト化及び作製工程における環境への悪影響を少なくすることが可能であると考えられる。
【０００８】
上記課題を鑑み、本発明は、低コストで環境への悪影響が少ない配線基板の形成方法及び半導体装置の作製方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の配線基板の作製方法は、基板上に導電性を示すパターンを形成し、前記パターン上に電解めっき処理により導電膜を形成し、前記パターンと前記導電膜とを分離することを特徴とする。
【００１０】
本発明の配線基板の作製方法は、基板上に導電性を示すパターンを形成し、前記パターン上に電解めっき処理により導電膜を形成し、前記導電膜上に基体を貼り付け、前記基体を前記基板から剥がすことにより、前記パターンと前記導電膜とを分離することを特徴とする。
【００１１】
本発明の半導体装置の作製方法は、第１の基板上に導電性を示すパターンを形成し、前記パターン上に電解めっき処理により導電膜を形成し、前記パターンと前記導電膜とを分離し、第２の基板上に少なくとも１つの薄膜トランジスタを有するＩＣチップを形成し、前記導電膜とＩＣチップとを電気的に接続することを特徴とする。
【００１２】
本発明の半導体装置の作製方法は、第１の基板上に導電性を示すパターンを形成し、前記パターン上に電解めっき処理により導電膜を形成し、前記パターンと前記導電膜とを分離し、第２の基板上に少なくとも１つの薄膜トランジスタを有するＩＣチップを形成し、前記導電膜とＩＣチップとを電気的に接続し、前記第２の基板と前記ＩＣチップとを剥離し、前記ＩＣチップと前記導電膜とを第３の基板で覆うことを特徴とする。
【００１３】
前記第３の基板は、ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニル、繊維質な材料からなる紙、又は帯電防止フィルムであることを特徴とする。
【００１４】
前記第３の基板は、ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、又は紙類及びアクリル系合成樹脂、又はエポキシ系合成樹脂からなる接着性合成樹脂との積層フィルムであることを特徴とする。
【００１５】
前記パターンは、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニオブ（Ｎｂ）、若しくは錫（Ｓｎ）を含む材料であることを特徴とする。
【００１６】
前記導電膜は、銀（Ａｇ）と金（Ａｕ）との合金、銅（Ｃｕ）と金（Ａｕ）との合金、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）との合金、カドミウム（Ｃｄ）と金（Ａｕ）との合金、コバルト（Ｃｏ）と金（Ａｕ）との合金、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ロジウム（Ｒｈ）、カドミウム（Ｃｄ）、又はコバルト（Ｃｏ）を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の配線基板の作製方法を用いることで、多数回の複雑な工程を行うことなく、簡易なプロセスで、低コストに配線基板を作製することが可能である。さらに、本発明の作製方法において、配線基板を形成するための導電性樹脂パターン及び電解めっき浴の再利用が可能であり、環境への悪影響を低減し、低コストで配線基板を作製することができる。
【００１８】
本発明により作製された配線基板を用いることにより、多数回の複雑な工程を行うことなく、簡易なプロセスで、低コストな半導体装置を作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について、図面を用いて以下に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる。
【００２０】
（実施の形態１）
本実施例では、電解めっき処理による配線基板の形成方法について説明する。図１は、本実施の形態における配線基板の作製工程の断面図である。
【００２１】
まず、図１（Ａ）に示すように、基板１０１上に導電性材料からなるパターン１０２を形成する。基板１０１としては、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、シリコン基板等を用いることができる。他にも、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチックや、アクリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板を用いることも可能である。
【００２２】
パターン１０２は、スクリーン印刷法、真空蒸着法、スパッタ法、ガラス基板全面に導電性材料を形成した後、レーザー光にて不要な部分を除去する方法、インクジェット法に代表される液滴を微小径の開いた細管から吐出する方法、ディスペンス法に代表される粘性を有する材料あるいは液滴を数ミリメートル程度以下の径を持つ細管から乾燥気体にて押し出すことで形成する手法等を用いて形成することができる。また、パターン１０２の形状を変化させることで様々な形状の導電膜を作製することができる。なお、図１においてパターン１０２は表面に曲面を有する形状とした。つまり、パターン１０２の断面形状が弓形となるように形成した。しかし、パターン１０２の表面及び断面形状はこの形状に限定されない。例えば、断面形状が半円等の部分的に弧を描いた形状であってもよいし、三角形や四角形等の多角形としてもよい。
【００２３】
パターン１０２の材料として例えば、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニオブ（Ｎｂ）、若しくは錫（Ｓｎ）等の単体金属であってもよいし、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニオブ（Ｎｂ）、若しくは錫（Ｓｎ）を主成分とし、他の元素を微量に含んだ化合物であってもよい。また、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニオブ（Ｎｂ）、若しくは錫（Ｓｎ）を主成分とする合金材料であってもよい。また、金属樹脂中に鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニオブ（Ｎｂ）、又は錫（Ｓｎ）が分散された材料を用いてもよい。
【００２４】
次に、パターン１０２が形成された基板１０１を洗浄する。基材表面に付着した油脂類の汚れを除去することを目的として行う処理で、溶剤脱脂法、エマルジョン脱脂法、アルカリ脱脂法、電解脱脂法、又は超音波脱脂法などがあり、これらを適宜繰り返して脱脂洗浄する。
【００２５】
次に、洗浄された基板１０１に対して電解めっき処理を行い、パターン１０２上に導電膜１０３を形成する（図１（Ｂ）参照）。図２に電解めっき処理のときの模式図を示す。電解めっき処理は、図２に示すように電解めっき浴２０１中に基板１０１と金属板２０２とを浸し、基板１０１上のパターン１０２を陰極に、金属板２０２を陽極としてパターン１０２と金属板２０２間に電流を流すことで、パターン１０２上に当該金属板と同様の導電性を有する導電膜が形成される。金属板として、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ロジウム（Ｒｈ）、コバルト（Ｃｏ）、若しくはカドミウム（Ｃｄ）等の単体金属や、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、カドミウム（Ｃｄ）、若しくはコバルト（Ｃｏ）等とＡｕとの合金等を用いることができる。本実施の形態で示した金属板２０２の材料とパターン１０２の材料とは、剥がれやすい組み合わせであれば適宜自由に組み合わせで用いることができる。なお、パターン１０２と金属板２０２とは、電気的に接続されればどのように接続してもよい。電解めっき終了後、基板１０１を電解めっき浴より取り出し、純水を用いて基板を洗浄する。
【００２６】
その後、導電膜１０３上に転置用基体１０４を貼り付けて、転置用基体１０４を基板１０１から剥がすことで導電膜１０３とパターン１０２とを分離する（図１（Ｃ）、（Ｄ）参照）。つまり、転置用基体１０４上に導電膜１０３を転置する。なお、パターン１０２上に形成された導電膜１０３の全てを剥がして転置用基体１０４に転置する必要はなく、必要に応じて導電膜１０３の一部分をパターン１０２と分離して転置用基体１０４に転置してもよい。このようにパターン１０２と分離した導電膜１０３を配線基板とよぶ。なお、導電膜１０３のパターン１０２と接していた側の表面は、パターン１０２の導電膜１０３と接していた側の表面と同様の形状を有している。つまり、導電膜１０３の断面形状は、パターン１０２の断面形状と部分的に同じである。転置用基体１０４として例えば、微粘着はく離テープ、熱はく離テープ、紫外線はく離テープなどを用いることができる。ここでパターン１０２と分離された導電膜１０３は、アンテナや素子と素子とを接続する配線などの各種配線として用いることができる。例えば、本実施の形態において作製された導電膜１０３をＩＣチップと接続することで導電膜１０３を半導体装置のアンテナとして用いることができる。また、本実施の形態において作製された導電膜１０３を半導体素子の配線として用いることができる。なお、本実施の形態において、電界めっき処理で導電膜１０３を形成しているため、基板１０１と導電膜１０３とは接着されていない。従って、電界めっき処理の際の金属板２０２（導電膜１０３）の材料とパターン１０２の材料として、剥がれやすい組み合わせの材料を用いることで、パターン１０２と導電膜１０３とを簡単に剥がすことができる。
【００２７】
本実施の形態において、電解めっき処理という容易な工程で配線基板を形成することができる。さらに、パターンの形状を変えることで容易に様々な形状の配線基板を形成することができる。例えば、アンテナとして用いる場合、ダイポール、輪状（例えば、ループアンテナ）、直方体で平坦なもの（例えば、パッチアンテナ）など様々な形状のアンテナを形成することができる。また、本実施の形態の作製方法において、配線基板を形成するための、基板１０１及びその上に形成されたパターン１０２並びに電解めっき浴２０１の再利用が可能であるので、低コストで配線基板を作製することができる。
【００２８】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１により作製された配線基板とＩＣチップとを接続する方法の一形態について説明する。本実施の形態では、図３（Ａ）に示すように、基板１１４１上に複数の薄膜トランジスタ群を有するＩＣチップ１１４０と導電膜１０３とが設けられた半導体装置について説明する。なお、導電膜とＩＣチップとを接続することにより、導電膜１０３は、ＩＣチップ１１４０に含まれる少なくとも１つの薄膜トランジスタと電気的に接続する。また、当該半導体装置は、導電膜１０３を介して、非接触でＩＣチップと外部の機器（リーダ／ライタ）との間でデータのやりとりを行うことができる。なお、本明細書において、無線通信によりデータを交信することができる素子を半導体装置と呼ぶ。このような半導体装置は、ＩＣタグ、ＩＤタグ、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）タグ、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、無線タグ、電子タグ、無線プロセッサ、無線メモリ、無線チップ等と呼ばれることもある。
【００２９】
まず、図３（Ｂ）に示すようにＩＣチップ１１４０上に、ＩＣチップ１１４０と導電膜１０３とを接合するためのバンプ１１３４を形成する。バンプ１１３４は、スクリーン印刷法、スパッタ法、ガラス基板全面に導電性材料を形成した後、レーザー光にて不要な部分を除去する方法、インクジェット法に代表される液滴を微小径の開いた細管から空気流にて吐出する方法、ディスペンス法に代表される粘性を有する材料あるいは液滴を数ミリメートル程度以下の径を持つ細管から乾燥気体にて押し出すことで形成する手法等を用いて形成することができる。本実施の形態では、スクリーン印刷法で形成する場合の形成方法を説明する。
【００３０】
まず、印刷版上に導電性樹脂１１３５を乗せ、スクレッパによりバンプのパターン形成部に開口された印刷版の開口部および全面に導電性樹脂（導電性ペースト）１１３５を塗布する。ここで、印刷版として例えばメッシュ数＃４０〜＃４００を使用し、導電性樹脂として例えば銀を含む樹脂（日本アチソン（株）、品名Ｅｌｅｃｔｒｏｄａｇ４２７ＳＳ、バインダーとしてポリエステル系樹脂使用）を用いることができる。ここで、メッシュ数♯は１インチあたりのライン数をあらわしている。また、導電性樹脂として銀を含む樹脂を用いる場合、スクレッパと印刷版は非接触の位置で、スクレッパ移動速度３〜３００ｍｍ／ｓｅｃとして銀を含む樹脂を塗布するとよい。
【００３１】
次に、スキージを用いて導電性樹脂１１３５を基材に塗布する。このとき、スキージは印刷版に接触させ、押し込み圧力は圧縮空気を用いて０．１４〜０．１７５ＭＰａとし、移動速度３〜３００ｍｍ／ｓｅｃとして塗布するとよい。印刷後、樹脂の凹凸を取る為に印刷物のレベリングを例えば５分間行い、その後、７５℃〜１２０℃で１５分間〜４５分間焼成することによりバンプが形成される。焼成は間接加熱雰囲気で行うとよい。
【００３２】
続いて、導電性樹脂１１３５上に異方性導電性樹脂１１３６をスクリーン印刷により形成する。例えば、スクリーン印刷版としてメッシュ数＃８０〜＃１６５を使用し、印刷版上に異方性導電性樹脂１１３６として例えばＡＣＰ（（株）スリーボンド製、３３７３Ｃ）を乗せ、スクレッパによりバンプのパターン形成部に相当する印刷版開口部および全面に異方性導電性樹脂１１３６を塗布する。その際、スクレッパと印刷版の距離は非接触で、スクレッパ移動速度は３〜３００ｍｍ／ｓｅｃで行うとよい。次に、スキージで異方性導電性樹脂を印刷版開口部より基材に塗布する。スキージは印刷版に接触させ、押し込み圧力は圧縮空気を用いて０．１４〜０．１７５ＭＰａとし、速度３０〜３００ｍｍ／ｓｅｃで行うとよい。印刷後、１２０〜１６０℃で５分間焼成する。焼成は間接加熱雰囲気で行うとよい。
【００３３】
この後、実施の形態１において作製した転置用基体１０４によって保持されている導電膜１０３とＩＣチップ１１４１とを貼り合わせる（図３（Ｃ）参照）。本実施の形態では、異方性導電性樹脂が１４０℃になるような状態で基板１０１に圧力１４７Ｎを加え、２０秒間保持することにより、ＩＣチップ１１４１と導電膜１０３を接合する。
【００３４】
この後、転置用基体１０４をＩＣチップ１１４０から剥がすことにより、導電膜１０３と転置用基体１０４とを剥離することができる。その後、導電膜１０３上にポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなるフィルム、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルムなどの保護フィルムを形成する。それにより、図３（Ａ）に示す半導体装置を作製することができる。
【００３５】
実施の形態１により作製された配線基板を半導体装置に用いることで、多数回の複雑な工程を行うことなく、簡易なプロセスで、低コストな半導体装置を作成することができる。なお、スクリーン印刷法で導電性樹脂又は異方性導電性樹脂を形成する条件は本実施の形態で示した条件に限定されず、所望の導電性樹脂又は異方性導電性樹脂が形成されればどのような条件で行ってもよい。なお、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。つまり、他の実施の形態で示した材料や形成方法は、本実施の形態でも自由に組み合わせて利用することができる。
【００３６】
（実施の形態３）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した導電膜を半導体装置に利用する一形態について図面を用いて詳しく説明する。より詳しくは、少なくとも１つの薄膜トランジスタ及び少なくとも１つの記憶素子を有するＩＣチップとアンテナとを有する半導体装置の作製方法について図面を参照して説明する。なお、本実施の形態において薄膜トランジスタは、非同期カウンタ、電源回路等の半導体装置を構成する各回路を構成する素子である。
【００３７】
基板７０１（基体ともよぶ）の一表面に、剥離層７０２を形成する（図４（Ａ）参照）。基板７０１は、絶縁表面を有する。基板７０１としては、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、シリコン基板、またはステンレスを含む金属基板等を用いることができる。他にも、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチックや、アクリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板を用いることも可能である。基板７０１がガラスからなる場合は、その面積や形状に大きな制限はない。そのため、基板７０１として、例えば、１辺が１メートル以上であって、矩形状のものを用いれば、生産性を格段に向上させることができる。また、基板７０１がプラスチックからなる場合、作製工程の処理温度に耐えうる耐熱性のプラスチックを用いる必要がある。なお、好適には、ガラスからなる基板７０１上に少なくとも１つの薄膜トランジスタを設けた後、当該薄膜トランジスタを剥離して、プラスチックからなる基板上に設けてもよい。
【００３８】
なお、本工程では、剥離層７０２は、基板７０１の全面に設けているが、必要に応じて、基板７０１の全面に剥離層を設けた後に、フォトリソグラフィ法によりパターニングして、選択的に設けてもよい。また、基板７０１に接するように剥離層７０２を形成しているが、必要に応じて、基板７０１に接するように下地となる絶縁層を形成し、当該絶縁層に接するように剥離層７０２を形成してもよい。
【００３９】
剥離層７０２は、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法等により、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（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）、イリジウム（Ｉｒ）、珪素（Ｓｉ）等から選択された元素または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる層を、単層又は積層して形成する。珪素を含む層の結晶構造は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれの場合でもよい。
【００４０】
次に、剥離層７０２を覆うように、下地となる絶縁層７０３を形成する。絶縁層７０３は、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法等により、珪素の酸化物又は珪素の窒化物を含む層を、単層又は積層で形成する。珪素の酸化物材料とは、珪素（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）を含む物質であり、酸化珪素、窒素を含む酸化珪素等が該当する。珪素の窒化物材料とは、珪素と窒素（Ｎ）を含む物質であり、窒化珪素、酸素を含む窒化珪素等が該当する。下地となる絶縁層は、基板７０１からの不純物の侵入を防止するブロッキング膜として機能する。
【００４１】
次に、絶縁層７０３上に、非晶質半導体層７０４を形成する。非晶質半導体層７０４は、スパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等により形成する。続いて、非晶質半導体層７０４をレーザ結晶化法、ＲＴＡ又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法、又は結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法とレーザ結晶化法を組み合わせた方法等により結晶化して、結晶質半導体層を形成する。その後、得られた結晶質半導体層を所望の形状にパターニングして、結晶質半導体層７０６〜７１０を形成する（図４（Ｂ）参照）。
【００４２】
ここで、結晶質半導体層７０６〜７１０の作成工程の一例について以下に説明する。まず、プラズマＣＶＤ法を用いて、非晶質半導体層７０４を形成する。次に、結晶化を助長する金属元素であるニッケルを含む溶液を非晶質半導体層上に保持させた後、非晶質半導体層に脱水素化の処理（５００℃、１時間）と、熱結晶化の処理（５５０℃、４時間）を行って結晶質半導体層を形成する。その後、必要に応じてレーザ光を照射し、フォトリソグラフィ法を用いたパターニング処理によって結晶質半導体層７０６〜７１０を形成する。
【００４３】
非晶質半導体膜の結晶化にレーザ結晶化法を用いる場合、連続発振型のレーザビーム（ＣＷレーザビーム）やパルス発振型のレーザビーム（パルスレーザビーム）を用いることができる。ここで用いることができるレーザビームは、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザなどの気体レーザ、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。このようなレーザビームの基本波、及びこれらの基本波の第２高調波から第４高調波のレーザビームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いることができる。このときレーザのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ２）が必要である。そして、走査速度を１０〜２０００ｃｍ／ｓｅｃ程度として照射する。
【００４４】
なお、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、Ａｒイオンレーザ、またはＴｉ：サファイアレーザは、連続発振をさせることが可能であり、Ｑスイッチ動作やモード同期などを行うことによって１０ＭＨｚ以上の発振周波数でパルス発振をさせることも可能である。１０ＭＨｚ以上の発振周波数でレーザビームを発振させると、半導体膜がレーザによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される。従って、発振周波数が低いパルスレーザを用いる場合と異なり、半導体膜中において固液界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。連続発振レーザ若しくは１０ＭＨｚ以上の周波数で発振するレーザビームを照射することで、結晶化された半導体膜の表面を平坦なものとすることができる。それにより、後に形成するゲート絶縁膜を薄膜化することも可能であり、また、ゲート絶縁膜の耐圧を向上させることに寄与することができる。
【００４５】
媒質としてセラミック（多結晶）を用いると、短時間かつ低コストで自由な形状に媒質を形成することが可能である。単結晶を用いる場合、通常、直径数ｍｍ、長さ数十ｍｍの円柱状の媒質が用いられているが、セラミックを用いる場合はさらに大きいものを作ることが可能である。
【００４６】
発光に直接寄与する媒質中のＮｄ、Ｙｂなどのドーパントの濃度は、単結晶中でも多結晶中でも大きくは変えられないため、濃度を増加させることによるレーザの出力向上にはある程度限界がある。しかしながら、セラミックの場合、単結晶と比較して媒質の大きさを著しく大きくすることができるため大幅な出力向上が期待できる。
【００４７】
さらに、セラミックの場合では、平行六面体形状や直方体形状の媒質を容易に形成することが可能である。このような形状の媒質を用いて、発振光を媒質の内部でジグザグに進行させると、発振光路を長くとることができる。そのため、増幅が大きくなり、大出力で発振させることが可能になる。また、このような形状の媒質から射出されるレーザビームは射出時の断面形状が四角形状であるため、丸状のビームと比較すると、線状ビームに整形するのに有利である。このように射出されたレーザビームを、光学系を用いて整形することによって、短辺の長さ１ｍｍ以下、長辺の長さ数ｍｍ〜数ｍの線状ビームを容易に得ることが可能となる。また、励起光を媒質に均一に照射することにより、線状ビームは長辺方向にエネルギー分布の均一なものとなる。
【００４８】
この線状ビームを半導体膜に照射することによって、半導体膜の全面をより均一にアニールすることが可能になる。線状ビームの両端まで均一なアニールが必要な場合は、その両端にスリットを配置し、エネルギーの減衰部を遮光するなどの工夫が必要となる。このようにして得られた強度が均一な線状ビームを用いて結晶化された半導体膜を用いて電子機器を作製すると、その電子機器の特性は、良好かつ均一である。
【００４９】
なお、結晶化を助長する金属元素を用いて非晶質半導体層の結晶化を行うと、低温で短時間の結晶化が可能となるうえ、結晶の方向が揃うという利点がある一方、金属元素が結晶質半導体層に残存するためにオフ電流が上昇し、特性が安定しないという欠点がある。そこで、結晶質半導体層上に、ゲッタリングサイトとして機能する非晶質半導体層を形成するとよい。ゲッタリングサイトとなる非晶質半導体層には、リンやアルゴンの不純物元素を含有させる必要があるため、好適には、アルゴンを高濃度に含有させることが可能なスパッタリング法で形成するとよい。その後、加熱処理（ＲＴＡ法やファーネスアニール炉を用いた熱アニール等）を行って、非晶質半導体層中に金属元素を拡散させ、続いて、当該金属元素を含む非晶質半導体層を除去する。そうすると、結晶質半導体層中の金属元素の含有量を低減又は除去することができる。
【００５０】
次に、結晶質半導体層７０６〜７１０を覆うゲート絶縁層７０５を形成する。ゲート絶縁層７０５は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法により、珪素の酸化物又は珪素の窒化物を含む層を、単層又は積層して形成する。
【００５１】
なお、ゲート絶縁層７０５を形成する前に、結晶質半導体膜７０６〜７１０の表面に高密度プラズマ処理によって酸化膜または窒化膜を形成してもよい。例えば、結晶質半導体膜７０６〜７１０としてＳｉを用いた場合、半導体膜表面に、酸化珪素（ＳｉＯｘ）または窒化珪素（ＳｉＮｘ）が形成される。また、高密度プラズマ処理により半導体膜を酸化させた後に、再度プラズマ処理を行うことによって窒化させてもよい。この場合、半導体膜に接して酸化珪素（ＳｉＯｘ）が形成され、当該酸化珪素の表面に窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）が形成される。
【００５２】
なお、プラズマ処理により半導体膜を酸化する場合には、酸素雰囲気下（例えば、酸素（Ｏ２）と希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）雰囲気下または酸素と水素（Ｈ２）と希ガス雰囲気下または一酸化二窒素と希ガス雰囲気下）でプラズマ処理を行う。一方、プラズマ処理により半導体膜を窒化する場合には、窒素雰囲気下（例えば、窒素（Ｎ２）と希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）雰囲気下または窒素と水素と希ガス雰囲気下またはＮＨ３と希ガス雰囲気下）でプラズマ処理を行う。希ガスとしては、例えばＡｒを用いることができる。また、ＡｒとＫｒを混合したガスを用いてもよい。そのため、プラズマ処理により形成された絶縁膜は、プラズマ処理に用いた希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）を含んでいる。例えば、Ａｒを用いた場合にはプラズマ処理により形成される絶縁膜にはＡｒが含まれている。この場合のプラズマの励起は、マイクロ波の導入により行うと、低電子温度で高密度のプラズマを生成することができる。この高密度プラズマで生成された酸素ラジカル（ＯＨラジカルを含む場合もある）や窒素ラジカル（ＮＨラジカルを含む場合もある）によって、半導体膜の表面を酸化又は窒化することができる。
【００５３】
また、高密度プラズマ処理は、上記ガスの雰囲気中において、電子密度が１×１０１１ｃｍ−３以上であり、プラズマの電子温度が１．５ｅＶ以下で行う。より詳しくいうと、電子密度が１×１０１１ｃｍ−３以上１×１０１３ｃｍ−３以下で、プラズマの電子温度が０．５ｅＶ以上１．５ｅＶ以下で行う。プラズマの電子密度が高密度であり、基板上に形成された被処理物（ここでは、半導体膜）付近での電子温度が低いため、被処理物に対するプラズマによる損傷を防止することができる。また、プラズマの電子密度が１×１０１１ｃｍ−３以上と高密度であるため、プラズマ処理を用いて、被照射物を酸化または窒化することよって形成される酸化膜または窒化膜は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により形成された膜と比較して膜厚等が均一性に優れ、且つ緻密な膜を形成することができる。また、プラズマの電子温度が１．５ｅＶ以下と低いため、従来のプラズマ処理や熱酸化法と比較して低温度で酸化または窒化処理を行うことができる。たとえば、ガラス基板の歪点よりも１００度以上低い温度でプラズマ処理を行っても十分に酸化または窒化処理を行うことができる。なお、プラズマを形成するための周波数としては、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ）等の高周波を用いることができる。なお、以下に特に断らない場合は、プラズマ処理として上記条件を用いて行うものとする。
【００５４】
このような高密度プラズマを用いた処理により、１〜２０ｎｍ、代表的には５〜１０ｎｍの絶縁膜が半導体膜に形成される。この場合の反応は、固相反応であるため、当該絶縁膜と半導体膜との界面準位密度はきわめて低くすることができる。このような、高密度プラズマ処理は、半導体膜（結晶性シリコン、或いは多結晶シリコン）を直接酸化（若しくは窒化）するため、形成される絶縁膜の厚さは理想的には、ばらつきをきわめて小さくすることができる。加えて、結晶性シリコンの結晶粒界でも酸化が強くされることがないため、非常に好ましい状態となる。すなわち、ここで示す高密度プラズマ処理で半導体膜の表面を固相酸化することにより、結晶粒界において異常に酸化反応をさせることなく、均一性が良く、界面準位密度が低い絶縁膜を形成することができる。
【００５５】
なお、半導体膜をプラズマ処理して酸化または窒化することによって形成された絶縁膜の膜厚が十分である場合には、ゲート絶縁層７０５は必ずしも設ける必要はなく、プラズマ処理により半導体膜表面に形成された当該絶縁膜をゲート絶縁膜として用いることも可能である。さらに、ゲート絶縁膜は、高密度プラズマ処理によって形成される絶縁膜のみを用いても良いし、それにプラズマや熱反応を利用したＣＶＤ法で酸化シリコン、酸窒化シリコン、窒化シリコンなどの絶縁膜を堆積し、積層させても良い。いずれにしても、高密度プラズマで形成した絶縁膜をゲート絶縁膜の一部又は全部に含んで形成されるトランジスタは、特性のばらつきを小さくすることができる。
【００５６】
また、半導体膜の結晶化の際に半導体膜に対し、連続発振レーザ若しくは１０ＭＨｚ以上の周波数で発振するレーザビームを照射しながら一方向に走査して結晶化させて得られた半導体膜は、そのビームの走査方向に結晶が成長する特性がある。その走査方向をチャネル長方向（チャネル形成領域が形成されたときにキャリアが流れる方向）に合わせてトランジスタを配置し、上記高密度プラズマにより形成されたゲート絶縁層を組み合わせることで、特性ばらつきが小さく、しかも電界効果移動度が高いトランジスタ（ＴＦＴ）を得ることができる。
【００５７】
次に、ゲート絶縁層７０５上に、第１の導電層と第２の導電層を積層して形成する。第１の導電層は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法により、２０〜１００ｎｍの厚さで形成する。第２の導電層は、１００ｎｍ〜４００ｎｍの厚さで形成する。第１の導電層と第２の導電層は、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、等から選択された元素又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成する。または、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料により形成する。第１の導電層と第２の導電層の組み合わせの例を挙げると、窒化タンタルからなる層とタングステンからなる層、窒化タングステンからなる層とタングステンからなる層、窒化モリブデンからなる層とモリブデンからなる層等が挙げられる。タングステンや窒化タンタルは、耐熱性が高いため、第１の導電層と第２の導電層を形成した後に、熱活性化を目的とした加熱処理を行うことができる。また、２層構造ではなく、３層構造の場合は、モリブデンからなる層とアルミニウムからなる層とモリブデンからなる層の積層構造を採用するとよい。
【００５８】
次に、フォトリソグラフィ法により、レジストからなるマスクを形成し、ゲート電極とゲート線を形成するためのエッチング処理を行って、ゲート電極として機能する導電層７１６〜７２５を形成する。
【００５９】
次に、フォトリソグラフィ法により、レジストからなるマスクを形成し、結晶質半導体層７０６、７０８〜７１０に、イオンドープ法又はイオン注入法により、Ｎ型を付与する不純物元素を低濃度に添加して、不純物領域７１１、７１３〜７１５とチャネル形成領域７８０、７８２〜７８４を形成する。Ｎ型を付与する不純物元素は、１５族に属する元素を用いれば良く、例えばリン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）を用いる。
【００６０】
次に、フォトリソグラフィ法により、レジストからなるマスクを形成し、結晶質半導体層７０７に、Ｐ型を付与する不純物元素を添加して、不純物領域７１２とチャネル形成領域７８１を形成する。Ｐ型を付与する不純物元素は、例えばボロン（Ｂ）を用いる。
【００６１】
次に、ゲート絶縁層７０５と導電層７１６〜７２５を覆うように、絶縁層を形成する。絶縁層は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法により、珪素、珪素の酸化物又は珪素の窒化物の無機材料を含む層や、有機樹脂などの有機材料を含む層を、単層又は積層して形成する。次に、絶縁層を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択的にエッチングして、導電層７１６〜７２５の側面に接する絶縁層（サイドウォールともよぶ）７３９〜７４３を形成する（図４（Ｃ）参照）。また、絶縁層７３９〜７４３の作成と同時に、絶縁層７０５をエッチングして、絶縁層７３４〜７３８を形成する。絶縁層７３９〜７４３は、後にＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ ｄｒａｉｎ）領域を形成する際のドーピング用のマスクとして用いる。
【００６２】
次に、フォトリソグラフィ法により、レジストからなるマスクを形成し、そのレジストマスクと絶縁層７３９〜７４３をマスクとして用いて、結晶質半導体層７０６、７０８〜７１０にＮ型を付与する不純物元素を添加して、第１の不純物領域（ＬＤＤ領域ともよぶ）７２７、７２９、７３１、７３３と、第２の不純物領域７２６、７２８、７３０、７３２とを形成する。第１の不純物領域７２７、７２９、７３１、７３３の不純物元素の濃度は、第２の不純物領域７２６、７２８、７３０、７３２の不純物元素の濃度よりも低い。上記工程を経て、Ｎチャネル型の薄膜トランジスタ７４４、７４６〜７４８と、Ｐチャネル型の薄膜トランジスタ７４５が完成する。
【００６３】
なお、薄膜トランジスタの構造は上記に記載に制約されない。シングルドレイン構造、オフセット構造、ＬＤＤ構造、ＧＯＬＤ（Ｇａｔｅ Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ ｄｒａｉｎ）構造等のどのような構造でもよい。例えば、全てのトランジスタにＬＤＤ領域を設けた構成としてもよいし、全てのトランジスタにＬＤＤ領域およびサイドウォールを設けない構造（図１０（Ａ）参照）とすることも可能である。また、薄膜トランジスタの構造として上述した構造に限られず、チャネル形成領域が１つ形成されるシングルゲート構造でもよいし、２つ形成されるダブルゲート構造または３つ形成されるトリプルゲート構造等の複数のチャネル形成領域を有するマルチゲート構造のＴＦＴを用いることもできる。また、ボトムゲート型（逆スタガ型）としてもよいし、チャネル形成領域の上下にゲート絶縁膜を介して配置された２つのゲート電極を有するデュアルゲート型としてもよい。また、ゲート電極を積層構造で設けてもよい。ゲート電極を積層で設ける場合、図１０（Ｂ）に示すようにゲート電極下方に形成される第１の導電膜１０５ａと当該第１の導電膜１０５ａ上に形成される第２の導電膜１０５ｂで設け、当該第１の導電膜をテーパー状で形成し、第１の導電膜にのみ重なるようにソースまたはドレイン領域として機能する不純物領域より低い濃度の不純物領域を設ける構造で設けることもできる。また、ゲート電極を積層構造で設ける場合に、ゲート電極の下方に形成される第１の導電膜２２５ａと当該第１の導電膜２２５ａ上に形成される第２の導電膜２２５ｂで設け、当該第２の導電膜２２５ｂの側壁に接し且つ導電膜２２５ａの上方に形成されるようにサイドウォールを設ける構造（図１０（Ｃ））とすることも可能である。なお、上記構成において、半導体膜１０３ａ、１０３ｂのソースまたはドレイン領域として機能する不純物領域をＮｉ、Ｃｏ、Ｗ等のシリサイドで設けることも可能である。
【００６４】
続いて、薄膜トランジスタ７４４〜７４８を覆うように、絶縁層を単層又は積層して形成する（図５（Ａ）参照）。薄膜トランジスタ７４４〜７４８を覆う絶縁層は、ＳＯＧ法、液滴吐出法等により、珪素の酸化物や珪素の窒化物等の無機材料、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、エポキシ、シロキサン等の有機材料等により、単層又は積層で形成する。シロキサンとは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。また、置換基として、フルオロ基を用いてもよい。
【００６５】
例えば、薄膜トランジスタ７４４〜７４８を覆う絶縁層が３層構造の場合、１層目の絶縁層７４９として酸化珪素を含む層を形成し、２層目の絶縁層７５０として樹脂を含む層を形成し、３層目の絶縁層７５１として窒化珪素を含む層を形成するとよい。
【００６６】
なお、絶縁層７４９〜７５１を形成する前、又は絶縁層７４９〜７５１のうちの１つ又は複数を形成した後に、半導体層の結晶性の回復や半導体層に添加された不純物元素の活性化、半導体層の水素化を目的とした加熱処理を行うとよい。加熱処理には、熱アニール、レーザアニール法又はＲＴＡ法などを適用するとよい。
【００６７】
次に、フォトリソグラフィ法により、絶縁層７４９〜７５１をエッチングして、第２の不純物領域７２６、７２８、７３０、７３２、不純物領域７１２を露出させる開口部を形成する。続いて、開口部を充填するように、導電層を形成し、当該導電層をパターン加工して、ソース配線又はドレイン配線として機能する導電層７５２〜７６１を形成する。
【００６８】
導電層７５２〜７６１は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法により、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ネオジウム（Ｎｄ）等から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アルミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、アルミニウムを主成分とし珪素を含む材料、アルミニウムを主成分とし、ニッケル、炭素及び珪素から選択された１種又は複数種とを含む材料に相当する。導電層７５２〜７６１は、例えば、バリア層と珪素を含むアルミニウム層とバリア層の積層構造、バリア層と珪素を含むアルミニウム層と窒化チタン層とバリア層の積層構造を採用するとよい。なお、アルミニウムシリコンが含むシリコンは、０．１ｗｔ％〜５ｗｔ％とする。また、バリア層とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニウムや珪素を含むアルミニウムは、抵抗値が低く、安価であるため、導電層７５２〜７６１を形成する材料として最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムや珪素を含むアルミニウムのヒロックの発生を防止することができる。また、還元性の高い元素であるチタンからなるバリア層を形成すると、結晶質半導体層上に薄い自然酸化膜ができていたとしても、この自然酸化膜を還元するため、結晶質半導体層とバリア層の接続不良の発生を抑制することができる。
【００６９】
次に、導電層７５２〜７６１を覆うように、絶縁層７６２を形成する（図５（Ｂ）参照）。絶縁層７６２は、ＳＯＧ法、液滴吐出法等を用いて、無機材料又は有機材料により、単層又は積層で形成する。絶縁層７６２は、好適には、０．７５μｍ〜３μｍの厚さで形成する。
【００７０】
続いて、フォトリソグラフィ法により、絶縁層７６２をエッチングして、導電層７５７、７５９、７６１を露出させる開口部を形成する。続いて、開口部を充填するように、導電層を形成する。導電層は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法を用いて、導電性材料により形成する。次に、導電層をパターン加工して、導電層７６３〜７６５を形成する。なお、導電層７６３〜７６４は、記憶素子が含む一対の導電層のうちの一方の導電層となる。従って、好適には、導電層７６３〜７６５は、チタン、又はチタンを主成分とする合金材料若しくは化合物材料により、単層又は積層で形成するとよい。チタンは、抵抗値が低いため、記憶素子のサイズの縮小につながり、高集積化を実現することができる。また、導電層７６３〜７６５を形成するためのフォトリソグラフィ工程においては、下層の薄膜トランジスタ７４４〜７４８にダメージを与えないために、ウエットエッチング加工を行うとよく、エッチング剤にはフッ化水素又はアンモニア過水を用いるとよい。
【００７１】
次に、導電層７６３〜７６５を覆うように、絶縁層７６６を形成する。絶縁層７６６は、ＳＯＧ法、液滴吐出法等を用いて、無機材料又は有機材料により、単層又は積層で形成する。また、絶縁層７６６は、好適には、０．７５μｍ〜３μｍの厚さで形成する。続いて、フォトリソグラフィ法により、絶縁層７６６をエッチングして、導電層７６３〜７６５を露出させる開口部７６７〜７６９を形成する。
【００７２】
次に、導電層７６３、７６４に接するように有機化合物を含む層７８７を形成する（図６（Ａ）参照）。有機化合物を含む層７８７は、液滴吐出法や蒸着法等により形成する。続いて、有機化合物を含む層７８７に接するように、導電層７７１を形成する。導電層７７１は、スパッタリング法や蒸着法等により形成する。
【００７３】
以上の工程を経て、導電層７６３、有機化合物を含む層７８７及び導電層７７１の積層体からなる記憶素子７８９と、導電層７６４、有機化合物を含む層７８７及び導電層７７１の積層体からなる記憶素子７９０が完成する。本工程により、半導体装置を構成するＩＣチップを形成することができる。なお、記憶素子の形態は本実施の形態に限定されず、必要がなければ必ずしも記憶素子を設ける必要はない。
【００７４】
次に、導電層７６５上に異方性導電性樹脂７７７を形成する。そして、異方性導電性樹脂７７７上に上記実施の形態と同様に作製した導電膜７８６が設けられた支持体７７８を設ける。なお、ここで導電膜７８６はアンテナとして機能する配線基板である。そして、支持体７７８を取り除くことで支持体７７８と導電膜７８６とを剥離することができる（図６（Ｂ）、図７（Ａ）参照）。
【００７５】
次に、記憶素子７８９、７９０、導電層７８６を覆うように、ＳＯＧ法、液滴吐出法等により、保護層として機能する絶縁層７７２を形成する（図７（Ｂ）参照）。絶縁層７７２は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）などの炭素を含む層、窒化珪素を含む層、窒化酸化珪素を含む層、有機材料（好ましくはエポキシ樹脂）により形成する。
【００７６】
次に、剥離層７０２の一部が露出するように、絶縁層７０３、７４９、７５０、７５１、７６２、７６６、７７２をエッチングして、開口部７７３、７７４を形成する（図８（Ａ）参照）。開口部７７３、７７４は、フォトリソグラフィ法やレーザを用いて不要な部分を除去する方法により形成することができる。本実施の形態では、紫外線レーザから射出されるレーザビームを照射して、開口部７７３、７７４を形成する。
【００７７】
次に、薄膜トランジスタ７４４〜７４８と、記憶素子７８９、７９０の素子群と、導電層７８６とを含む薄膜集積回路部７９９を、基板７０１から剥離する。剥離の方法としては、エッチング等によって剥離層７０２を除去する化学的剥離と、外部からの作用によって薄膜集積回路部７９９と剥離層７０２とを分離する物理的剥離とに大別されるが、これらに限定されない。本実施の形態では、化学的剥離を用い、開口部７７３、７７４にエッチング剤を導入して、剥離層７０２を除去する（図８（Ｂ）参照）。エッチング剤は、フッ化ハロゲンを含む気体又は液体を使用する。例えば、三フッ化塩素（ＣｌＦ３）、三フッ化窒素（ＮＦ３）、三フッ化臭素（ＢｒＦ３）、フッ化水素（ＨＦ）がある。なお、エッチング剤として、フッ化水素を使用する場合は、剥離層７０２として、酸化珪素からなる層を用いる。なお、剥離層７０２を化学的に除去せず、薄膜集積回路部７９９を外部から引っ張る等の物理的手法により剥離してもよい。開口部７７３、７７４をレーザーで形成した場合、剥離層７０２と薄膜集積回路部７９９とが剥がれやすくなり、薄膜集積回路部７９９を引っ張るだけで容易に薄膜集積回路部７９９と剥離層とを分離することができる。このような物理的手法を用いると、高価な薬品を用いる必要がないため、低コストな半導体装置を作製することができる。
【００７８】
薄膜集積回路部７９９が剥離された基板７０１は、コストの削減のために、再利用するとよい。また、絶縁層７７２は、剥離層７０２を除去した後に、薄膜集積回路が飛散しないように、設けたものである。薄膜集積回路は小さく薄く軽いために、剥離層７０２を除去した後は、基板７０１に密着していないために飛散しやすい。しかしながら、薄膜集積回路上に絶縁層７７２を形成することで、薄膜集積回路に重みが付き、基板７０１からの飛散を防止することができる。また、薄膜集積回路単体では薄くて軽いが、絶縁層７７２を形成することで、巻かれた形状になることがなく、ある程度の強度を確保することができる。
【００７９】
次に、薄膜集積回路の一方の面を、第１の基板７７６に接着させて、基板７０１から完全に剥離する（図９参照）。続いて、薄膜集積回路の他方の面を、第２の基板７７５に接着させ、その後加熱処理と加圧処理の一方又は両方を行って、薄膜集積回路を、第１の基板７７６と第２の基板７７５により封止することにより半導体装置が完成する。
【００８０】
第１の基板７７６と第２の基板７７５は、帯電防止対策を施したフィルム（帯電防止フィルム）、ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなるフィルム、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルムなどに相当する。帯電防止対策を施したフィルムとしては、帯電防止可能な材料を樹脂中に分散させたフィルム、帯電防止可能な材料が貼り付けられたフィルム等が挙げられる。帯電防止可能な材料が貼り付けられたフィルムは、片面に帯電防止可能な材料を貼り付けられたフィルムであってもよいし、両面に帯電防止可能な材料を貼り付けられたフィルムであってもよい。また、片面に帯電防止可能な材料が貼り付けられたフィルムは、帯電防止可能な材料が貼り付けられた面をフィルムの内側になるように貼り付けてもよいし、フィルムの外側になるように貼り付けてもよい。また、帯電防止可能な材料はフィルムの全面、あるいは一部に貼り付けてあればよい。なお、帯電防止可能な材料としては、アルミなどの金属、インジウムと錫を含む酸化物（ＩＴＯ）、両性界面活性剤金属塩、イミダゾリン型両性界面活性剤、側鎖にカルボキシル基および４級アンモニウム塩基をもつ架橋性共重合体高分子を含む樹脂材料などが挙げられる。帯電防止フィルムを第１の基板７７６と第２の基板７７５として用いることで、外部からの静電気によって集積回路に悪影響が及ぶことを防止することができる。
【００８１】
第１の基板７７６と第２の基板７７５は、熱圧着により、被処理体と加熱処理と加圧処理が行われて被処理体と接着する。加熱処理と加圧処理を行う際には、第１の基板７７６と第２の基板７７５の最表面に設けられた接着層か、又は最外層に設けられた層（接着層ではない）を加熱処理によって溶かし、加圧により接着する。また、第１の基板７７６と第２の基板７７５の表面には接着層が設けられていてもよいし、接着層が設けられていなくてもよい。接着層は、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、酢酸ビニル樹脂系接着剤、ビニル共重合樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、ゴム系接着剤、アクリル樹脂系接着剤等の接着剤を含む層に相当する。
【００８２】
第１の基板７７６と第２の基板７７５がプラスチックからなる場合、薄型、軽量で、曲げることが可能であるためデザイン性に優れ、フレキシブルな形状への加工が容易である。また、耐衝撃性に優れ、様々な物品に貼り付けたり、埋め込んだりすることが容易であり、多種多様な分野で活用することができる。
【００８３】
上記の構成において、記憶素子７８９、７９０は、一対の導電層間に、有機化合物を含む層が設けられた素子であり、データの書き込みは、一対の導電層を短絡させることにより行う。データの読み出しは、記憶素子７８９、７９０の抵抗値の相違を読み取ることにより行う。記憶素子７８９、７９０は、不揮発性である点、データの書き換えが不可能である点、データの書き込みを行っていない記憶素子がある限り、データの追記が可能である点を特徴とする。また、３層の積層体からなるため、作製が簡単である点を特徴とする。また、積層部分の面積を縮小が容易であるため、高集積化を容易に実現することができる点を特徴とする。
【００８４】
実施の形態１により作製された配線基板を半導体装置に用いることで、多数回の複雑な工程を行うことなく、簡易なプロセスで、低コストな半導体装置を作成することができる。なお、本実施の形態は他の実施の形態、実施例と自由に組み合わせて行うことができる。つまり、他の実施の形態、実施例で示した材料や形成方法は、本実施の形態でも自由に組み合わせて利用することができる。
【００８５】
（実施の形態４）
上記実施の形態で示した半導体装置を非接触でデータの送受信が可能であるＲＦＩＤとして利用した場合の一実施形態に関して図１１を用いて説明する。
【００８６】
ＲＦＩＤ２２０は、非接触でデータを交信する機能を有し、電源回路２１１、クロック発生回路２１２、データ復調／変調回路２１３、他の回路を制御する制御回路２１４、インターフェース回路２１５、メモリ２１６、データバス２１７、本発明の作製方法により形成されたアンテナ２１８を有する（図１１（Ａ））。
【００８７】
電源回路２１１は、アンテナ２１８から入力された交流信号を基に、半導体装置の内部の各回路に供給する各種電源を生成する回路である。クロック発生回路２１２は、アンテナ２１８から入力された交流信号を基に、半導体装置内の各回路に供給する各種クロック信号を生成する回路である。データ復調／変調回路２１３は、リーダライタ２１９と交信するデータを復調／変調する機能を有する。制御回路２１４は、メモリ２１６を制御する機能を有する。アンテナ２１８は、電磁波或いは電波の送受信を行う機能を有する。リーダライタ２１９は、半導体装置との交信、制御及びそのデータに関する処理を制御する。なお、ＲＦＩＤは上記構成に制約されず、例えば、電源電圧のリミッタ回路や暗号処理専用ハードウエアといった他の要素を追加した構成であってもよい。
【００８８】
また、ＲＦＩＤは、各回路への電源電圧の供給を電源（バッテリ）を搭載せず電波により行うタイプとしてもよいし、各回路への電源電圧の供給をアンテナの代わりに電源（バッテリ）を搭載させて行うタイプとしてもよいし、電波と電源により電源電圧を供給するタイプとしてもよい。
【００８９】
本発明の半導体装置をＲＦＩＤ等に利用した場合、非接触で通信を行う点、複数読取りが可能である点、データの書き込みが可能である点、様々な形状に加工可能である点、選択する周波数によっては、指向性が広く、認識範囲が広い点等の利点を有する。また、実施の形態１により作製された配線基板を半導体装置に用いることで、多数回の複雑な工程を行うことなく、簡易なプロセスで、低コストな半導体装置を作成することができる。ＲＦＩＤは、非接触による無線通信で人や物の個々の情報を識別可能なＩＣタグ、ラベル加工を施して目標物への貼り付けを可能としたラベル、イベントやアミューズメント向けのリストバンド等に適用することができる。また、ＲＦＩＤを樹脂材料により成型加工してもよいし、無線通信を阻害する金属に直接固定してもよい。さらに、ＲＦＩＤは、入退室管理システムや精算システムといった、システムの運用に活用することができる。
【００９０】
次に、本発明の半導体装置をＲＦＩＤとして実際に使用するときの一形態について説明する。表示部３２１を含む携帯端末の側面には、リーダライタ３２０が設けられ、品物３２２の側面にはＲＦＩＤ３２３が設けられる（図１１（Ｂ））。品物３２２が含むＲＦＩＤ３２３にリーダライタ３２０をかざすと、表示部３２１に品物の原材料や原産地、生産工程ごとの検査結果や流通過程の履歴等、更に商品の説明等の商品に関する情報が表示される。また、商品３２６をベルトコンベアにより搬送する際に、リーダライタ３２４と、商品３２６に設けられたＲＦＩＤ３２５を用いて、該商品３２６の検品を行うことができる（図１１（Ｃ））。このように、システムにＲＦＩＤを活用することで、情報の取得を簡単に行うことができ、高機能化と高付加価値化を実現する。
【００９１】
実施の形態１により作製された配線基板を半導体装置に用いることで、多数回の複雑な工程を行うことなく、簡易なプロセスで、低コストな半導体装置を作成することができる。なお、本実施の形態は他の実施の形態、実施例と自由に組み合わせて行うことができる。つまり、他の実施の形態、実施例で示した材料や形成方法は、本実施の形態でも自由に組み合わせて利用することができる。
【００９２】
（実施の形態５）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した配線基板の大量生産方法の一形態について図面を用いて説明する。具体的には、複数のガラス基板それぞれの上に形成されたパターン上に電解めっき処理により形成された導電膜をロールトゥロール工法によりフィルム上に移し替える方法を説明する。本実施の形態では、図１２（Ａ）、（Ｂ）に模式的に示すロールトゥロール型転写装置を用いて電解めっき処理により形成された導電膜をフィルム上に移し替える方法を説明する。図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）に示した装置の断面の模式図である。
【００９３】
本実施の形態のロールトゥロール型転写装置は、図１２（Ａ）に示すように、フィルム１３０５が巻かれた第１のロール１３０６、第２のロール１３０７、第３のロール１３０８を回転させることで、フィルム１３０５が第３のロール１３０８に巻かれる構成となっている。
【００９４】
まず、導電膜１３０１が形成されたガラス基板１３０２を移動手段１３０３上に設置する（図１２（Ａ）、（Ｂ）参照）。本実施の形態において、移動手段１３０３はガラス基板１３０２を矢印方向に移動させるものとする。ここで、導電膜１３０１は、実施の形態１と同様に電解めっき処理を用いてパターン１３０４上に形成されている。ガラス基板１３０２として、無アルカリガラス、ソーダガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸ガラス、合成石英、溶融石英、シリコンウエハー、その他セラミックス基板等を使用すれば良い。
【００９５】
また、パターン１３０４は、スクリーン印刷法、ガラス基板全面に導電性材料を形成した後、レーザー光にて不要な部分を除去する方法、インクジェット法に代表される液滴を微小径の開いた細管から空気流にて吐出する方法、ディスペンス法に代表される粘性を有する材料あるいは液滴を数ミリメートル程度以下の径を持つ細管から乾燥気体にて押し出すことで形成する手法等のどのような方法を用いても良い。ガラス基板の大きさは、所望の配線基板の大きさ以上であれば当該パターンの形成方法で対応できる範囲で、適宜選択することができる。大量生産を行うことでより安価にアンテナパターンを得ようとすれば、所望のパターンを出来るだけ多く配置出来るようなより大きなガラス基板を用いればよい。 また、パターンが形成された基板を電界めっき浴に浸し、電解めっき処理によりパターン上に導電膜を形成するとき、電解めっき処理により形成される導電膜は、Ｃｕに限らず、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇ、ロジウム等の単体金属や、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｄ、Ｃｏ等とＡｕとの合金であっても良い。
【００９６】
次に、複数のガラス基板１３０２を移動させ、第１のロール１３０６、第２のロール１３０７、第３のロール１３０８を回転させることで、それぞれのガラス基板１３０２上に形成された導電膜１３０１をフィルム１３０５上に移すことができる。つまり、ガラス基板１３０２上に形成された導電膜１３０１と第２のロール１３０７とをフィルム１３０５を介して接触させることで、導電膜１３０１がパターン１３０４から剥離し、導電膜１３０１のみがフィルム１３０５に転写される。フィルム１３０５は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチック、又はアクリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基体上に、熱可塑性樹脂等の接着性あるいは粘着性を有した層を塗布したものを用いることができる。もちろんフィルム１３０５の材料はこれらに限定されず、接着性を有する可撓性基体であれば特に限定されない。本実施の形態のロールトゥロール型転写装置において、ロールの径、配置角度、ロールフィルムの走行速度、使用するフィルム材料、フィルムの厚み、フィルムの幅、フィルムの長さは、所望のアンテナパターンが転写出来ればどのようなものを使用しても良い。
【００９７】
本実施の形態では、導電膜１３０１を転写した後フィルム１３０５は第３のロール１３０８に巻き取られ、ガラス基板１３０２上に形成されたパターン１３０４を再利用することができる。
【００９８】
なお、本実施の形態は他の実施の形態、実施例と自由に組み合わせて行うことができる。つまり、他の実施の形態、実施例で示した材料や形成方法は、本実施の形態でも自由に組み合わせて利用することができる。
【００９９】
（実施の形態６）
本実施の形態では、配線基板の大量生産方法について実施の形態５に示す方法とは異なる一形態について図面を用いて説明する。
【０１００】
本実施の形態では、図１３に示すロールトゥロールスクリーン印刷装置を用いて、ロール１４０３に巻き付けられた第１のフィルム１４０１上にアンテナパターン１４０２を形成する。このとき第１のロール１４０３、第２のロール１４０４に巻き付けて使用する第１のフィルム１４０１は、可撓性を有し、その後の製造プロセスでの最高処理温度に耐えられるものであればよい。第１のフィルムとして、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ナイロン、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）、ポリイミドなどのプラスチック基板や、アクリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板等が挙げられる。当該基板はその形状・面積に大きな制限が無く、例えば一本のロールで最大数キロメートルの基板を巻き付けることが出来るため、非常に生産性が良い。この点はフレキシブル性に劣る基板、例えばシリコン基板・ガラス基板・セラミック基板等と比較すると大きな優位点となる。
【０１０１】
まず、第１のフィルム１４０１を第２のロール１４０４によって巻き取りながら、印刷板１４０５上にアンテナパターン材料１４０６を塗布してアンテナパターン１４０２を形成する。そして、乾燥炉１４０７においてアンテナパターン１４０２を乾燥させ、第１のフィルム１４０１上に固定する。
【０１０２】
続いて、第２のロール１４０４に巻き取られたアンテナパターン１４０２が形成された第１のフィルム１４０１を、図１４に示す第３〜第６のロール１５０１〜１５０４に設置する。この際、第３〜第６のロール１５０１〜１５０４に均一に張力をかけることで、導電膜の膜厚と電気特性の均一化を図ることが可能となり、製品作製の歩留まりを向上することが可能である。図１４は、電解めっき処理による導電膜形成、乾燥、導電膜の分離・剥離を連続的に行うロールトゥロール転写装置の模式図である。ロールトゥロール転写装置を用いてこれらの工程を連続的に行うことにより、個々に行う場合と比べてコストの低減・タクト向上の面で大きな優位点がある。また、本実施の形態では、第１のフィルム１４０１上にアンテナパターン１４０２を形成する工程を別の装置で行ったが、電解めっき処理による導電膜形成、乾燥、導電膜の分離・剥離工程と同一の装置を用いて形成してもよい。
【０１０３】
続いて、第２のフィルム１５０８を第７〜第９のロール１５０５〜１５０７に設置する。本実施の形態では第２のフィルムとして熱可塑性樹脂付き基材を使用する。第２のフィルムとしては熱可塑性樹脂に限らず、表面に接着性あるいは粘着性を有した層があるものであればよい。
【０１０４】
続いて、第３〜第９のロール１５０１〜１５０７を回転させて第１のフィルム１４０１を移動させて電解めっき処理を行う。本実施の形態では、電解めっき浴１５０９中にアンテナパターン１４０２を浸して電解めっき処理を行い、アンテナパターン１４０２上に導電膜１５１０を形成する。その後、乾燥炉１５１１において導電膜１５１０を乾燥させる。
【０１０５】
次に、第５のロール１５０３上の導電膜１５１０と、第８のロール１５０６上の第２のフィルム１５０８とを接触させることにより、導電膜１５１０をアンテナパターン１４０２から分離・剥離する。つまり、第２のフィルム１５０８上に導電膜１５１０を転置する。導電膜１５１０が転置された第２のフィルム１５０８は、第９のロール１５０７により巻き取られる。第２のフィルム１５０８上に形成された導電膜１５１０をＩＣチップ等と接続することにより、第２のフィルム１５０８を半導体装置として利用することができる。また、導電膜１５１０が剥離された第１のフィルム１４０１は、第６のロール１５０４により巻き取られる。巻き取られた第１のフィルム１４０１を再びめっき浴に連結されたロールトゥロール転写装置へ再び設置することで、アンテナパターン１４０２を再利用して導電膜を形成することが可能である。第１のフィルム１４０１の再利用回数を増やせば増やすほどアンテナ形成のコストの低減が可能となる。
【０１０６】
なお、本実施の形態は他の実施の形態、実施例と自由に組み合わせて行うことができる。つまり、他の実施の形態、実施例で示した材料や形成方法は、本実施の形態でも自由に組み合わせて利用することができる。
【０１０７】
（実施の形態７）
本発明のアンテナは半導体装置に利用することが可能であり、例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、証書類、無記名債券類、包装用容器類、書籍類、記録媒体、身の回り品、乗物類、食品類、衣類、保健用品類、生活用品類、薬品類及び電子機器等に設けて使用することができる。これらの例に関して図１５、図１６を用いて説明する。
【０１０８】
図１５（Ａ）は、本発明に係るＩＤラベルの完成品の状態の一例である。ラベル台紙（セパレート紙）１１８上に、ＩＣチップ１１０を内蔵した複数のＩＤラベル２０が形成されている。ＩＤラベル２０は、ボックス１１９内に収納されている。また、ＩＤラベル上には、その商品や役務に関する情報（商品名、ブランド、商標、商標権者、販売者、製造者等）が記されており、一方、内蔵されているＩＣチップには、その商品（又は商品の種類）固有のＩＤナンバーが付されており、偽造や、商標権、特許権等の知的財産権侵害、不正競争等の不法行為を容易に把握することができる。また、ＩＣチップ内には、商品の容器やラベルに明記しきれない多大な情報、例えば、商品の産地、販売地、品質、原材料、効能、用途、数量、形状、価格、生産方法、使用方法、生産時期、使用時期、賞味期限、取扱説明、商品に関する知的財産情報等を入力しておくことができ、取引者や消費者は、簡易なリーダによって、それらの情報にアクセスすることができる。また、生産者側からは容易に書換え、消去等も可能であるが、取引者、消費者側からは書換え、消去等ができない仕組みになっている。
【０１０９】
図１５（Ｂ）は、ＩＣチップを内蔵したＩＤタグ１２０を示している。ＩＤタグを商品に備え付けることにより、商品管理が容易になる。例えば、商品が盗難された場合に、商品の経路を辿ることによって、その犯人を迅速に把握することができる。このように、ＩＤタグを備えることにより、所謂トレーサビリティ（ｔｒａｃｅａｂｌｉｔｙ；複雑化した製造、流通の各段階で問題が生じた場合に、経路を遡ることによって、その原因を迅速に把握できる態勢を整えること。）に優れた商品を流通させることができる。
【０１１０】
図１５（Ｃ）は、本発明に係るＩＤカード４１の完成品の状態の一例である。上記ＩＤカードとしては、キャッシュカード、クレジットカード、プリペイドカード、電子乗車券、電子マネー、テレフォンカード、会員カード等のあらゆるカード類が含まれる。
【０１１１】
図１５（Ｄ）は、本発明に係る無記名債券１２２の完成品の状態の一例である。上記無記名債券類には、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。また、無記名債権に限らず小切手、証券、約束手形等の有価証券類、運転免許証、住民票等の証書類等に設けることもできる。
【０１１２】
図１５（Ｅ）は、ＩＣチップ１１０を内蔵した商品を包装するための包装用フィルム類１２７を示している。包装用フィルム類１２７は、例えば、下層フィルム上に、ＩＣチップを任意にばらまき、上層フィルムで覆うことによって作製することができる。包装用フィルム類１２７は、ボックス１２９に収納されており、所望の量だけカッター１２８で切り離して利用することができる。なお、包装用フィルム類１２７としての素材は特に制限されない。例えば、薄膜樹脂、アルミ箔、紙等を用いることができる。
【０１１３】
図１６（Ａ）、（Ｂ）は、本発明に係るＩＤラベル２０を貼付した書籍１２３、ペットボトル１２４を示している。なお、もちろんこれらに限定されず、お弁当等の包装紙等の包装用容器類、ＤＶＤソフト、ビデオテープ等の記録媒体、自転車等の車両、船舶等の乗物類、鞄、眼鏡等の身の回り品、食料品、飲料等の食品類、衣服、履物等の衣類、医療器具、健康器具等の保健用品類、家具、照明器具等の生活用品類、医薬品、農薬等の薬品類、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置（テレビ受像機、薄型テレビ受像機）、携帯電話等の電子機器等様々な物品に設けることができる。本発明に用いられるＩＣチップは非常に薄いため、上記書籍等の物品に薄膜集積回路を搭載しても、機能、デザイン性を損ねることがない。更に、非接触型薄膜集積回路装置の場合、アンテナをチップとを一体形成でき、曲面を有する商品に直接転写することが容易になる。
【０１１４】
図１６（Ｃ）は、果物類１３１の生鮮食品に、直接ＩＤラベル２０を貼り付けた状態を示している。また、図１６（Ｄ）は、ＩＣチップ１１０を内蔵した包装用フィルム類１２７によって、野菜類１３０の生鮮食品を包装した一例を示している。また、なお、ＩＤラベルを商品に貼り付けた場合、剥がされる可能性があるが、包装用フィルム類によって商品をくるんだ場合、包装用フィルム類を剥がすのは困難であるため、防犯対策上多少のメリットはある。
【０１１５】
紙幣、硬貨、有価証券類、証書類、無記名債券類等にＲＦＩＤを設けることにより、偽造を防止することができる。また、包装用容器類、書籍類、記録媒体等、身の回り品、食品類、生活用品類、電子機器等にＲＦＩＤを設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。乗物類、保健用品類、薬品類等にＲＦＩＤを設けることにより、偽造や盗難の防止、薬品類ならば、薬の服用の間違いを防止することができる。ＲＦＩＤの設け方としては、物品の表面に貼ったり、物品に埋め込んだりして設ける。例えば、本ならば紙に埋め込んだり、有機樹脂からなるパッケージなら当該有機樹脂に埋め込んだりするとよい。
【０１１６】
このように、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等にＲＦＩＤを設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。また乗物類にＲＦＩＤを設けることにより、偽造や盗難を防止することができる。また、動物等の生き物に埋め込むことによって、個々の生き物の識別を容易に行うことができる。例えば、家畜等の生き物にＲＦＩＤを埋め込むことによって、生まれた年や性別または種類等を容易に識別することが可能となる。
【０１１７】
以上のように、本発明の配線基板を用いた半導体装置は物品あればどのようなものにでも設けて使用することができる。本発明を用いることで、多数回の複雑な工程を行うことなく、簡易なプロセスで、低コストな半導体装置を作成することができる。なお、本実施の形態は、他の実施の形態、実施例と自由に組み合わせて行うことができる。
【実施例１】
【０１１８】
本実施例では、実施の形態１で示した配線基板の作製結果について説明する。
【０１１９】
まず、スクリーン印刷にてガラス基板上に導電性樹脂を形成した。本実施例において、スクリーン印刷版はメッシュ数＃２５０を使用し、導電性樹脂として印刷版上に約１００ｇ程の銀を含む樹脂（日本アチソン（株）、Ｅｌｃｔｒｏｄａｇ４２７ＳＳ、バインダーとしてポリエステル系樹脂を使用）を乗せ、スクレッパによりパターン形成部に相当する印刷版開口部および全面に銀を含む樹脂の塗布を行った。その際、スクレッパと印刷版の距離は非接触で、スクレッパを速度８０ｍｍ／ｓｅｃ移動させた。次に、スキージで銀を含む樹脂を印刷版開口部より基材に塗布した。スキージは印刷版に接触しスピード１００ｍｍ／ｓｅｃとした。スキージの押し込み圧力は圧縮空気を用いて行い、０．１５０ＭＰａとした。銀を含む樹脂を基材に塗布した後、樹脂の凹凸を取る為に印刷物のレベリングを５分行い、２００℃で３０分間焼成した。焼成は間接加熱雰囲気で行った。
【０１２０】
その後、銀を含む樹脂が形成された基板に対して、銅（Ｃｕ）の電解めっき処理を行った。本実施例において使用した電解めっき浴は、水５００ｍｌ中に硫酸銅５水和物１４６．３８ｇ、濃硫酸１５ｍｌ、平均分子量２０００のポリエチレングリコール１５０ｍｇを使用した。始めに硫酸銅５水和物１４６．３８ｇと水５００ｍｌをビーカーに入れ、スターラーにて攪拌させながら、濃硫酸１５ｍｌ、ポリエチレングリコール１５０ｍｇを加え、全てを溶解させた。その後、基板上の銀を含む樹脂を陰極に、銅板（リン含有）を陽極にセットし、電解めっき浴を撹拌しながら、６分間０．０３Ａの電流を流すことで、基板上に形成された銀を含む樹脂上に銅の膜が形成された。電解めっき処理のときの電流密度は約１．０Ａ／ｃｍ２とした。電解めっき終了後、基板を電解浴より取り出し、純水を用いて基板を洗浄した。図１７（Ａ）に、本実施例によりガラス基板上１２０１に形成された銀を含む樹脂１２０２上に、電解めっき処理により銅の膜１２０３が形成されたときのＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真を示す。
【０１２１】
その後、銅の膜上に転置用基体を貼り付けて、転置用基体を基板から剥がすことで銅の膜と銀を含む樹脂とを剥離する。図１７（Ｂ）に示すように、銅の膜と銀を含む樹脂とははがれやすいため、容易に銅の膜を作製することができる。このように、パターンと電解めっきにより形成された導電膜とが剥がれやすくなる理由は、電解めっき処理により形成された導電膜の成長に伴い生成される導電膜の応力に対して、パターンと導電膜との界面での密着力が相対的に低下したため、分離・剥離につながったと考えられる。パターンと導電膜との界面での密着力は、パターンの形状、パターンの表面の形状（凹凸具合）、パターンの材質、パターンの電気的特性、パターンの機械的特性、電解めっき処理により形成された導電膜の材質、電解めっき処理により形成された導電膜の電気的特性、電解めっき処理により形成された導電膜の機械的特性、又はパターンと電解めっき浴との塗れ性（表面特性）等に影響を受けると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の配線基板の作製方法を示す図。
【図２】本発明の配線基板の作製方法を示す図。
【図３】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図４】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図５】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【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】薄膜トランジスタの形態を示す図。
【図１１】本発明の半導体装置の使用形態を示す図。
【図１２】本発明の配線基板の作製工程を示す図。
【図１３】本発明の配線基板の作製工程を示す図。
【図１４】本発明の配線基板の作製工程を示す図。
【図１５】本発明の半導体装置の使用形態を示す図。
【図１６】本発明の半導体装置の使用形態を示す図。
【図１７】本発明の配線基板の作製結果を示す図。
【符号の説明】
【０１２３】
１０１ 基板
１０２ パターン
１０３ 導電膜
１０４ 転置用基体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、様々な形状を有する配線基板を作製するための方法及び当該配線基板を利用した半導体装置の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有価証券、商品の管理など、自動認識が必要なあらゆる分野を対象に、非接触でデータの授受が行えるＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）搭載カードや、ＲＦＩＤ搭載タグの必要性が高まっている。ＲＦＩＤを搭載したカードは、データの授受を行う際に使用する周波数帯に適応した形状のアンテナを介して、外部の機器と非接触でデータの読み書きをするようになされる。また、ＲＦＩＤを搭載したカードは、磁気記録方式によりデータを記録する磁気カードに比べて記憶容量が大きく、セキュリティ性に優れているため、最近では様々な分野への利用できる形態が提案されている。
【０００３】
一般的に、ＲＦＩＤなどの半導体装置はアンテナとＩＣチップとから構成され、アンテナはＩＣチップ上に直接形成される場合と、ＩＣチップとは別に形成され、その後ＩＣチップと接続される場合がある。後者の場合、一般的にアンテナパターンはリジッド基板と呼ばれるＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、ガラスエポキシ樹脂）基板や、フレキ基板と呼ばれるＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ポリイミド樹脂）基板上に形成されている。また、従来、アンテナパターンは、ＰＣＢ基板やＦＰＣ基板上に銅箔を形成し、エッチング法やフォトリソグラフィ法にて銅箔をパターニングすることにより形成している（例えば、特許文献１、特許文献２）。
【０００４】
また、半導体素子の微細な配線を形成するために導電性材料からなる配線パターン上に電解めっき処理により形成された電解めっき膜を配線として利用する方法が知られている（例えば、特許文献３）。
【特許文献１】特開２００１―２８４５２１号公報
【特許文献２】特開２００４―２８２４８７号公報
【特許文献３】特開２００４―８７５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前述のように銅箔をパターニングすることによりアンテナを形成する場合、パターンとして残らない領域の銅は廃棄物として処理する必要があり、原材料の利用効率が悪い。また、パターンとして残らない領域の銅は廃棄物として処理しなければならないため、環境に優しいとはいえない。
【０００６】
また、例えば、フォトリソグラフィ法によって銅箔パターンを加工する場合、フォトレジスト、露光装置、現像装置、銅のエッチング処理設備、フォトレジストの除去装置、乾燥装置等が必要である。従って、アンテナを製造するために高額の設備投資が必要となり、アンテナの製造コストの低下を妨げている。
【０００７】
また、従来のように電解めっき処理により微細な配線を作製する場合、配線パターンと電解めっき膜とを配線として用いているが、電解めっき膜のみを配線として利用して配線パターン部分を再利用できれば、配線パターンである導電材料の使用量の削減につながり、半導体素子の低コスト化及び作製工程における環境への悪影響を少なくすることが可能であると考えられる。
【０００８】
上記課題を鑑み、本発明は、低コストで環境への悪影響が少ない配線基板の形成方法及び半導体装置の作製方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の配線基板の作製方法は、基板上に導電性を示すパターンを形成し、前記パターン上に電解めっき処理により導電膜を形成し、前記パターンと前記導電膜とを分離することを特徴とする。
【００１０】
本発明の配線基板の作製方法は、基板上に導電性を示すパターンを形成し、前記パターン上に電解めっき処理により導電膜を形成し、前記導電膜上に基体を貼り付け、前記基体を前記基板から剥がすことにより、前記パターンと前記導電膜とを分離することを特徴とする。
【００１１】
本発明の半導体装置の作製方法は、第１の基板上に導電性を示すパターンを形成し、前記パターン上に電解めっき処理により導電膜を形成し、前記パターンと前記導電膜とを分離し、第２の基板上に少なくとも１つの薄膜トランジスタを有するＩＣチップを形成し、前記導電膜とＩＣチップとを電気的に接続することを特徴とする。
【００１２】
本発明の半導体装置の作製方法は、第１の基板上に導電性を示すパターンを形成し、前記パターン上に電解めっき処理により導電膜を形成し、前記パターンと前記導電膜とを分離し、第２の基板上に少なくとも１つの薄膜トランジスタを有するＩＣチップを形成し、前記導電膜とＩＣチップとを電気的に接続し、前記第２の基板と前記ＩＣチップとを剥離し、前記ＩＣチップと前記導電膜とを第３の基板で覆うことを特徴とする。
【００１３】
前記第３の基板は、ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニル、繊維質な材料からなる紙、又は帯電防止フィルムであることを特徴とする。
【００１４】
前記第３の基板は、ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、又は紙類及びアクリル系合成樹脂、又はエポキシ系合成樹脂からなる接着性合成樹脂との積層フィルムであることを特徴とする。
【００１５】
前記パターンは、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニオブ（Ｎｂ）、若しくは錫（Ｓｎ）を含む材料であることを特徴とする。
【００１６】
前記導電膜は、銀（Ａｇ）と金（Ａｕ）との合金、銅（Ｃｕ）と金（Ａｕ）との合金、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）との合金、カドミウム（Ｃｄ）と金（Ａｕ）との合金、コバルト（Ｃｏ）と金（Ａｕ）との合金、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ロジウム（Ｒｈ）、カドミウム（Ｃｄ）、又はコバルト（Ｃｏ）を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の配線基板の作製方法を用いることで、多数回の複雑な工程を行うことなく、簡易なプロセスで、低コストに配線基板を作製することが可能である。さらに、本発明の作製方法において、配線基板を形成するための導電性樹脂パターン及び電解めっき浴の再利用が可能であり、環境への悪影響を低減し、低コストで配線基板を作製することができる。
【００１８】
本発明により作製された配線基板を用いることにより、多数回の複雑な工程を行うことなく、簡易なプロセスで、低コストな半導体装置を作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について、図面を用いて以下に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる。
【００２０】
（実施の形態１）
本実施例では、電解めっき処理による配線基板の形成方法について説明する。図１は、本実施の形態における配線基板の作製工程の断面図である。
【００２１】
まず、図１（Ａ）に示すように、基板１０１上に導電性材料からなるパターン１０２を形成する。基板１０１としては、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、シリコン基板等を用いることができる。他にも、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチックや、アクリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板を用いることも可能である。
【００２２】
パターン１０２は、スクリーン印刷法、真空蒸着法、スパッタ法、ガラス基板全面に導電性材料を形成した後、レーザー光にて不要な部分を除去する方法、インクジェット法に代表される液滴を微小径の開いた細管から吐出する方法、ディスペンス法に代表される粘性を有する材料あるいは液滴を数ミリメートル程度以下の径を持つ細管から乾燥気体にて押し出すことで形成する手法等を用いて形成することができる。また、パターン１０２の形状を変化させることで様々な形状の導電膜を作製することができる。なお、図１においてパターン１０２は表面に曲面を有する形状とした。つまり、パターン１０２の断面形状が弓形となるように形成した。しかし、パターン１０２の表面及び断面形状はこの形状に限定されない。例えば、断面形状が半円等の部分的に弧を描いた形状であってもよいし、三角形や四角形等の多角形としてもよい。
【００２３】
パターン１０２の材料として例えば、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニオブ（Ｎｂ）、若しくは錫（Ｓｎ）等の単体金属であってもよいし、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニオブ（Ｎｂ）、若しくは錫（Ｓｎ）を主成分とし、他の元素を微量に含んだ化合物であってもよい。また、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニオブ（Ｎｂ）、若しくは錫（Ｓｎ）を主成分とする合金材料であってもよい。また、金属樹脂中に鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニオブ（Ｎｂ）、又は錫（Ｓｎ）が分散された材料を用いてもよい。
【００２４】
次に、パターン１０２が形成された基板１０１を洗浄する。基材表面に付着した油脂類の汚れを除去することを目的として行う処理で、溶剤脱脂法、エマルジョン脱脂法、アルカリ脱脂法、電解脱脂法、又は超音波脱脂法などがあり、これらを適宜繰り返して脱脂洗浄する。
【００２５】
次に、洗浄された基板１０１に対して電解めっき処理を行い、パターン１０２上に導電膜１０３を形成する（図１（Ｂ）参照）。図２に電解めっき処理のときの模式図を示す。電解めっき処理は、図２に示すように電解めっき浴２０１中に基板１０１と金属板２０２とを浸し、基板１０１上のパターン１０２を陰極に、金属板２０２を陽極としてパターン１０２と金属板２０２間に電流を流すことで、パターン１０２上に当該金属板と同様の導電性を有する導電膜が形成される。金属板として、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ロジウム（Ｒｈ）、コバルト（Ｃｏ）、若しくはカドミウム（Ｃｄ）等の単体金属や、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、カドミウム（Ｃｄ）、若しくはコバルト（Ｃｏ）等とＡｕとの合金等を用いることができる。本実施の形態で示した金属板２０２の材料とパターン１０２の材料とは、剥がれやすい組み合わせであれば適宜自由に組み合わせで用いることができる。なお、パターン１０２と金属板２０２とは、電気的に接続されればどのように接続してもよい。電解めっき終了後、基板１０１を電解めっき浴より取り出し、純水を用いて基板を洗浄する。
【００２６】
その後、導電膜１０３上に転置用基体１０４を貼り付けて、転置用基体１０４を基板１０１から剥がすことで導電膜１０３とパターン１０２とを分離する（図１（Ｃ）、（Ｄ）参照）。つまり、転置用基体１０４上に導電膜１０３を転置する。なお、パターン１０２上に形成された導電膜１０３の全てを剥がして転置用基体１０４に転置する必要はなく、必要に応じて導電膜１０３の一部分をパターン１０２と分離して転置用基体１０４に転置してもよい。このようにパターン１０２と分離した導電膜１０３を配線基板とよぶ。なお、導電膜１０３のパターン１０２と接していた側の表面は、パターン１０２の導電膜１０３と接していた側の表面と同様の形状を有している。つまり、導電膜１０３の断面形状は、パターン１０２の断面形状と部分的に同じである。転置用基体１０４として例えば、微粘着はく離テープ、熱はく離テープ、紫外線はく離テープなどを用いることができる。ここでパターン１０２と分離された導電膜１０３は、アンテナや素子と素子とを接続する配線などの各種配線として用いることができる。例えば、本実施の形態において作製された導電膜１０３をＩＣチップと接続することで導電膜１０３を半導体装置のアンテナとして用いることができる。また、本実施の形態において作製された導電膜１０３を半導体素子の配線として用いることができる。なお、本実施の形態において、電界めっき処理で導電膜１０３を形成しているため、基板１０１と導電膜１０３とは接着されていない。従って、電界めっき処理の際の金属板２０２（導電膜１０３）の材料とパターン１０２の材料として、剥がれやすい組み合わせの材料を用いることで、パターン１０２と導電膜１０３とを簡単に剥がすことができる。
【００２７】
本実施の形態において、電解めっき処理という容易な工程で配線基板を形成することができる。さらに、パターンの形状を変えることで容易に様々な形状の配線基板を形成することができる。例えば、アンテナとして用いる場合、ダイポール、輪状（例えば、ループアンテナ）、直方体で平坦なもの（例えば、パッチアンテナ）など様々な形状のアンテナを形成することができる。また、本実施の形態の作製方法において、配線基板を形成するための、基板１０１及びその上に形成されたパターン１０２並びに電解めっき浴２０１の再利用が可能であるので、低コストで配線基板を作製することができる。
【００２８】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１により作製された配線基板とＩＣチップとを接続する方法の一形態について説明する。本実施の形態では、図３（Ａ）に示すように、基板１１４１上に複数の薄膜トランジスタ群を有するＩＣチップ１１４０と導電膜１０３とが設けられた半導体装置について説明する。なお、導電膜とＩＣチップとを接続することにより、導電膜１０３は、ＩＣチップ１１４０に含まれる少なくとも１つの薄膜トランジスタと電気的に接続する。また、当該半導体装置は、導電膜１０３を介して、非接触でＩＣチップと外部の機器（リーダ／ライタ）との間でデータのやりとりを行うことができる。なお、本明細書において、無線通信によりデータを交信することができる素子を半導体装置と呼ぶ。このような半導体装置は、ＩＣタグ、ＩＤタグ、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）タグ、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、無線タグ、電子タグ、無線プロセッサ、無線メモリ、無線チップ等と呼ばれることもある。
【００２９】
まず、図３（Ｂ）に示すようにＩＣチップ１１４０上に、ＩＣチップ１１４０と導電膜１０３とを接合するためのバンプ１１３４を形成する。バンプ１１３４は、スクリーン印刷法、スパッタ法、ガラス基板全面に導電性材料を形成した後、レーザー光にて不要な部分を除去する方法、インクジェット法に代表される液滴を微小径の開いた細管から空気流にて吐出する方法、ディスペンス法に代表される粘性を有する材料あるいは液滴を数ミリメートル程度以下の径を持つ細管から乾燥気体にて押し出すことで形成する手法等を用いて形成することができる。本実施の形態では、スクリーン印刷法で形成する場合の形成方法を説明する。
【００３０】
まず、印刷版上に導電性樹脂１１３５を乗せ、スクレッパによりバンプのパターン形成部に開口された印刷版の開口部および全面に導電性樹脂（導電性ペースト）１１３５を塗布する。ここで、印刷版として例えばメッシュ数＃４０〜＃４００を使用し、導電性樹脂として例えば銀を含む樹脂（日本アチソン（株）、品名Ｅｌｅｃｔｒｏｄａｇ４２７ＳＳ、バインダーとしてポリエステル系樹脂使用）を用いることができる。ここで、メッシュ数♯は１インチあたりのライン数をあらわしている。また、導電性樹脂として銀を含む樹脂を用いる場合、スクレッパと印刷版は非接触の位置で、スクレッパ移動速度３〜３００ｍｍ／ｓｅｃとして銀を含む樹脂を塗布するとよい。
【００３１】
次に、スキージを用いて導電性樹脂１１３５を基材に塗布する。このとき、スキージは印刷版に接触させ、押し込み圧力は圧縮空気を用いて０．１４〜０．１７５ＭＰａとし、移動速度３〜３００ｍｍ／ｓｅｃとして塗布するとよい。印刷後、樹脂の凹凸を取る為に印刷物のレベリングを例えば５分間行い、その後、７５℃〜１２０℃で１５分間〜４５分間焼成することによりバンプが形成される。焼成は間接加熱雰囲気で行うとよい。
【００３２】
続いて、導電性樹脂１１３５上に異方性導電性樹脂１１３６をスクリーン印刷により形成する。例えば、スクリーン印刷版としてメッシュ数＃８０〜＃１６５を使用し、印刷版上に異方性導電性樹脂１１３６として例えばＡＣＰ（（株）スリーボンド製、３３７３Ｃ）を乗せ、スクレッパによりバンプのパターン形成部に相当する印刷版開口部および全面に異方性導電性樹脂１１３６を塗布する。その際、スクレッパと印刷版の距離は非接触で、スクレッパ移動速度は３〜３００ｍｍ／ｓｅｃで行うとよい。次に、スキージで異方性導電性樹脂を印刷版開口部より基材に塗布する。スキージは印刷版に接触させ、押し込み圧力は圧縮空気を用いて０．１４〜０．１７５ＭＰａとし、速度３０〜３００ｍｍ／ｓｅｃで行うとよい。印刷後、１２０〜１６０℃で５分間焼成する。焼成は間接加熱雰囲気で行うとよい。
【００３３】
この後、実施の形態１において作製した転置用基体１０４によって保持されている導電膜１０３とＩＣチップ１１４１とを貼り合わせる（図３（Ｃ）参照）。本実施の形態では、異方性導電性樹脂が１４０℃になるような状態で基板１０１に圧力１４７Ｎを加え、２０秒間保持することにより、ＩＣチップ１１４１と導電膜１０３を接合する。
【００３４】
この後、転置用基体１０４をＩＣチップ１１４０から剥がすことにより、導電膜１０３と転置用基体１０４とを剥離することができる。その後、導電膜１０３上にポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなるフィルム、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルムなどの保護フィルムを形成する。それにより、図３（Ａ）に示す半導体装置を作製することができる。
【００３５】
実施の形態１により作製された配線基板を半導体装置に用いることで、多数回の複雑な工程を行うことなく、簡易なプロセスで、低コストな半導体装置を作成することができる。なお、スクリーン印刷法で導電性樹脂又は異方性導電性樹脂を形成する条件は本実施の形態で示した条件に限定されず、所望の導電性樹脂又は異方性導電性樹脂が形成されればどのような条件で行ってもよい。なお、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。つまり、他の実施の形態で示した材料や形成方法は、本実施の形態でも自由に組み合わせて利用することができる。
【００３６】
（実施の形態３）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した導電膜を半導体装置に利用する一形態について図面を用いて詳しく説明する。より詳しくは、少なくとも１つの薄膜トランジスタ及び少なくとも１つの記憶素子を有するＩＣチップとアンテナとを有する半導体装置の作製方法について図面を参照して説明する。なお、本実施の形態において薄膜トランジスタは、非同期カウンタ、電源回路等の半導体装置を構成する各回路を構成する素子である。
【００３７】
基板７０１（基体ともよぶ）の一表面に、剥離層７０２を形成する（図４（Ａ）参照）。基板７０１は、絶縁表面を有する。基板７０１としては、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、シリコン基板、またはステンレスを含む金属基板等を用いることができる。他にも、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチックや、アクリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板を用いることも可能である。基板７０１がガラスからなる場合は、その面積や形状に大きな制限はない。そのため、基板７０１として、例えば、１辺が１メートル以上であって、矩形状のものを用いれば、生産性を格段に向上させることができる。また、基板７０１がプラスチックからなる場合、作製工程の処理温度に耐えうる耐熱性のプラスチックを用いる必要がある。なお、好適には、ガラスからなる基板７０１上に少なくとも１つの薄膜トランジスタを設けた後、当該薄膜トランジスタを剥離して、プラスチックからなる基板上に設けてもよい。
【００３８】
なお、本工程では、剥離層７０２は、基板７０１の全面に設けているが、必要に応じて、基板７０１の全面に剥離層を設けた後に、フォトリソグラフィ法によりパターニングして、選択的に設けてもよい。また、基板７０１に接するように剥離層７０２を形成しているが、必要に応じて、基板７０１に接するように下地となる絶縁層を形成し、当該絶縁層に接するように剥離層７０２を形成してもよい。
【００３９】
剥離層７０２は、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法等により、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（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）、イリジウム（Ｉｒ）、珪素（Ｓｉ）等から選択された元素または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる層を、単層又は積層して形成する。珪素を含む層の結晶構造は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれの場合でもよい。
【００４０】
次に、剥離層７０２を覆うように、下地となる絶縁層７０３を形成する。絶縁層７０３は、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法等により、珪素の酸化物又は珪素の窒化物を含む層を、単層又は積層で形成する。珪素の酸化物材料とは、珪素（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）を含む物質であり、酸化珪素、窒素を含む酸化珪素等が該当する。珪素の窒化物材料とは、珪素と窒素（Ｎ）を含む物質であり、窒化珪素、酸素を含む窒化珪素等が該当する。下地となる絶縁層は、基板７０１からの不純物の侵入を防止するブロッキング膜として機能する。
【００４１】
次に、絶縁層７０３上に、非晶質半導体層７０４を形成する。非晶質半導体層７０４は、スパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等により形成する。続いて、非晶質半導体層７０４をレーザ結晶化法、ＲＴＡ又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法、又は結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法とレーザ結晶化法を組み合わせた方法等により結晶化して、結晶質半導体層を形成する。その後、得られた結晶質半導体層を所望の形状にパターニングして、結晶質半導体層７０６〜７１０を形成する（図４（Ｂ）参照）。
【００４２】
ここで、結晶質半導体層７０６〜７１０の作成工程の一例について以下に説明する。まず、プラズマＣＶＤ法を用いて、非晶質半導体層７０４を形成する。次に、結晶化を助長する金属元素であるニッケルを含む溶液を非晶質半導体層上に保持させた後、非晶質半導体層に脱水素化の処理（５００℃、１時間）と、熱結晶化の処理（５５０℃、４時間）を行って結晶質半導体層を形成する。その後、必要に応じてレーザ光を照射し、フォトリソグラフィ法を用いたパターニング処理によって結晶質半導体層７０６〜７１０を形成する。
【００４３】
非晶質半導体膜の結晶化にレーザ結晶化法を用いる場合、連続発振型のレーザビーム（ＣＷレーザビーム）やパルス発振型のレーザビーム（パルスレーザビーム）を用いることができる。ここで用いることができるレーザビームは、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザなどの気体レーザ、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。このようなレーザビームの基本波、及びこれらの基本波の第２高調波から第４高調波のレーザビームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いることができる。このときレーザのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ２）が必要である。そして、走査速度を１０〜２０００ｃｍ／ｓｅｃ程度として照射する。
【００４４】
なお、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、Ａｒイオンレーザ、またはＴｉ：サファイアレーザは、連続発振をさせることが可能であり、Ｑスイッチ動作やモード同期などを行うことによって１０ＭＨｚ以上の発振周波数でパルス発振をさせることも可能である。１０ＭＨｚ以上の発振周波数でレーザビームを発振させると、半導体膜がレーザによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される。従って、発振周波数が低いパルスレーザを用いる場合と異なり、半導体膜中において固液界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。連続発振レーザ若しくは１０ＭＨｚ以上の周波数で発振するレーザビームを照射することで、結晶化された半導体膜の表面を平坦なものとすることができる。それにより、後に形成するゲート絶縁膜を薄膜化することも可能であり、また、ゲート絶縁膜の耐圧を向上させることに寄与することができる。
【００４５】
媒質としてセラミック（多結晶）を用いると、短時間かつ低コストで自由な形状に媒質を形成することが可能である。単結晶を用いる場合、通常、直径数ｍｍ、長さ数十ｍｍの円柱状の媒質が用いられているが、セラミックを用いる場合はさらに大きいものを作ることが可能である。
【００４６】
発光に直接寄与する媒質中のＮｄ、Ｙｂなどのドーパントの濃度は、単結晶中でも多結晶中でも大きくは変えられないため、濃度を増加させることによるレーザの出力向上にはある程度限界がある。しかしながら、セラミックの場合、単結晶と比較して媒質の大きさを著しく大きくすることができるため大幅な出力向上が期待できる。
【００４７】
さらに、セラミックの場合では、平行六面体形状や直方体形状の媒質を容易に形成することが可能である。このような形状の媒質を用いて、発振光を媒質の内部でジグザグに進行させると、発振光路を長くとることができる。そのため、増幅が大きくなり、大出力で発振させることが可能になる。また、このような形状の媒質から射出されるレーザビームは射出時の断面形状が四角形状であるため、丸状のビームと比較すると、線状ビームに整形するのに有利である。このように射出されたレーザビームを、光学系を用いて整形することによって、短辺の長さ１ｍｍ以下、長辺の長さ数ｍｍ〜数ｍの線状ビームを容易に得ることが可能となる。また、励起光を媒質に均一に照射することにより、線状ビームは長辺方向にエネルギー分布の均一なものとなる。
【００４８】
この線状ビームを半導体膜に照射することによって、半導体膜の全面をより均一にアニールすることが可能になる。線状ビームの両端まで均一なアニールが必要な場合は、その両端にスリットを配置し、エネルギーの減衰部を遮光するなどの工夫が必要となる。このようにして得られた強度が均一な線状ビームを用いて結晶化された半導体膜を用いて電子機器を作製すると、その電子機器の特性は、良好かつ均一である。
【００４９】
なお、結晶化を助長する金属元素を用いて非晶質半導体層の結晶化を行うと、低温で短時間の結晶化が可能となるうえ、結晶の方向が揃うという利点がある一方、金属元素が結晶質半導体層に残存するためにオフ電流が上昇し、特性が安定しないという欠点がある。そこで、結晶質半導体層上に、ゲッタリングサイトとして機能する非晶質半導体層を形成するとよい。ゲッタリングサイトとなる非晶質半導体層には、リンやアルゴンの不純物元素を含有させる必要があるため、好適には、アルゴンを高濃度に含有させることが可能なスパッタリング法で形成するとよい。その後、加熱処理（ＲＴＡ法やファーネスアニール炉を用いた熱アニール等）を行って、非晶質半導体層中に金属元素を拡散させ、続いて、当該金属元素を含む非晶質半導体層を除去する。そうすると、結晶質半導体層中の金属元素の含有量を低減又は除去することができる。
【００５０】
次に、結晶質半導体層７０６〜７１０を覆うゲート絶縁層７０５を形成する。ゲート絶縁層７０５は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法により、珪素の酸化物又は珪素の窒化物を含む層を、単層又は積層して形成する。
【００５１】
なお、ゲート絶縁層７０５を形成する前に、結晶質半導体膜７０６〜７１０の表面に高密度プラズマ処理によって酸化膜または窒化膜を形成してもよい。例えば、結晶質半導体膜７０６〜７１０としてＳｉを用いた場合、半導体膜表面に、酸化珪素（ＳｉＯｘ）または窒化珪素（ＳｉＮｘ）が形成される。また、高密度プラズマ処理により半導体膜を酸化させた後に、再度プラズマ処理を行うことによって窒化させてもよい。この場合、半導体膜に接して酸化珪素（ＳｉＯｘ）が形成され、当該酸化珪素の表面に窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）が形成される。
【００５２】
なお、プラズマ処理により半導体膜を酸化する場合には、酸素雰囲気下（例えば、酸素（Ｏ２）と希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）雰囲気下または酸素と水素（Ｈ２）と希ガス雰囲気下または一酸化二窒素と希ガス雰囲気下）でプラズマ処理を行う。一方、プラズマ処理により半導体膜を窒化する場合には、窒素雰囲気下（例えば、窒素（Ｎ２）と希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）雰囲気下または窒素と水素と希ガス雰囲気下またはＮＨ３と希ガス雰囲気下）でプラズマ処理を行う。希ガスとしては、例えばＡｒを用いることができる。また、ＡｒとＫｒを混合したガスを用いてもよい。そのため、プラズマ処理により形成された絶縁膜は、プラズマ処理に用いた希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）を含んでいる。例えば、Ａｒを用いた場合にはプラズマ処理により形成される絶縁膜にはＡｒが含まれている。この場合のプラズマの励起は、マイクロ波の導入により行うと、低電子温度で高密度のプラズマを生成することができる。この高密度プラズマで生成された酸素ラジカル（ＯＨラジカルを含む場合もある）や窒素ラジカル（ＮＨラジカルを含む場合もある）によって、半導体膜の表面を酸化又は窒化することができる。
【００５３】
また、高密度プラズマ処理は、上記ガスの雰囲気中において、電子密度が１×１０１１ｃｍ−３以上であり、プラズマの電子温度が１．５ｅＶ以下で行う。より詳しくいうと、電子密度が１×１０１１ｃｍ−３以上１×１０１３ｃｍ−３以下で、プラズマの電子温度が０．５ｅＶ以上１．５ｅＶ以下で行う。プラズマの電子密度が高密度であり、基板上に形成された被処理物（ここでは、半導体膜）付近での電子温度が低いため、被処理物に対するプラズマによる損傷を防止することができる。また、プラズマの電子密度が１×１０１１ｃｍ−３以上と高密度であるため、プラズマ処理を用いて、被照射物を酸化または窒化することよって形成される酸化膜または窒化膜は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により形成された膜と比較して膜厚等が均一性に優れ、且つ緻密な膜を形成することができる。また、プラズマの電子温度が１．５ｅＶ以下と低いため、従来のプラズマ処理や熱酸化法と比較して低温度で酸化または窒化処理を行うことができる。たとえば、ガラス基板の歪点よりも１００度以上低い温度でプラズマ処理を行っても十分に酸化または窒化処理を行うことができる。なお、プラズマを形成するための周波数としては、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ）等の高周波を用いることができる。なお、以下に特に断らない場合は、プラズマ処理として上記条件を用いて行うものとする。
【００５４】
このような高密度プラズマを用いた処理により、１〜２０ｎｍ、代表的には５〜１０ｎｍの絶縁膜が半導体膜に形成される。この場合の反応は、固相反応であるため、当該絶縁膜と半導体膜との界面準位密度はきわめて低くすることができる。このような、高密度プラズマ処理は、半導体膜（結晶性シリコン、或いは多結晶シリコン）を直接酸化（若しくは窒化）するため、形成される絶縁膜の厚さは理想的には、ばらつきをきわめて小さくすることができる。加えて、結晶性シリコンの結晶粒界でも酸化が強くされることがないため、非常に好ましい状態となる。すなわち、ここで示す高密度プラズマ処理で半導体膜の表面を固相酸化することにより、結晶粒界において異常に酸化反応をさせることなく、均一性が良く、界面準位密度が低い絶縁膜を形成することができる。
【００５５】
なお、半導体膜をプラズマ処理して酸化または窒化することによって形成された絶縁膜の膜厚が十分である場合には、ゲート絶縁層７０５は必ずしも設ける必要はなく、プラズマ処理により半導体膜表面に形成された当該絶縁膜をゲート絶縁膜として用いることも可能である。さらに、ゲート絶縁膜は、高密度プラズマ処理によって形成される絶縁膜のみを用いても良いし、それにプラズマや熱反応を利用したＣＶＤ法で酸化シリコン、酸窒化シリコン、窒化シリコンなどの絶縁膜を堆積し、積層させても良い。いずれにしても、高密度プラズマで形成した絶縁膜をゲート絶縁膜の一部又は全部に含んで形成されるトランジスタは、特性のばらつきを小さくすることができる。
【００５６】
また、半導体膜の結晶化の際に半導体膜に対し、連続発振レーザ若しくは１０ＭＨｚ以上の周波数で発振するレーザビームを照射しながら一方向に走査して結晶化させて得られた半導体膜は、そのビームの走査方向に結晶が成長する特性がある。その走査方向をチャネル長方向（チャネル形成領域が形成されたときにキャリアが流れる方向）に合わせてトランジスタを配置し、上記高密度プラズマにより形成されたゲート絶縁層を組み合わせることで、特性ばらつきが小さく、しかも電界効果移動度が高いトランジスタ（ＴＦＴ）を得ることができる。
【００５７】
次に、ゲート絶縁層７０５上に、第１の導電層と第２の導電層を積層して形成する。第１の導電層は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法により、２０〜１００ｎｍの厚さで形成する。第２の導電層は、１００ｎｍ〜４００ｎｍの厚さで形成する。第１の導電層と第２の導電層は、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、等から選択された元素又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成する。または、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料により形成する。第１の導電層と第２の導電層の組み合わせの例を挙げると、窒化タンタルからなる層とタングステンからなる層、窒化タングステンからなる層とタングステンからなる層、窒化モリブデンからなる層とモリブデンからなる層等が挙げられる。タングステンや窒化タンタルは、耐熱性が高いため、第１の導電層と第２の導電層を形成した後に、熱活性化を目的とした加熱処理を行うことができる。また、２層構造ではなく、３層構造の場合は、モリブデンからなる層とアルミニウムからなる層とモリブデンからなる層の積層構造を採用するとよい。
【００５８】
次に、フォトリソグラフィ法により、レジストからなるマスクを形成し、ゲート電極とゲート線を形成するためのエッチング処理を行って、ゲート電極として機能する導電層７１６〜７２５を形成する。
【００５９】
次に、フォトリソグラフィ法により、レジストからなるマスクを形成し、結晶質半導体層７０６、７０８〜７１０に、イオンドープ法又はイオン注入法により、Ｎ型を付与する不純物元素を低濃度に添加して、不純物領域７１１、７１３〜７１５とチャネル形成領域７８０、７８２〜７８４を形成する。Ｎ型を付与する不純物元素は、１５族に属する元素を用いれば良く、例えばリン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）を用いる。
【００６０】
次に、フォトリソグラフィ法により、レジストからなるマスクを形成し、結晶質半導体層７０７に、Ｐ型を付与する不純物元素を添加して、不純物領域７１２とチャネル形成領域７８１を形成する。Ｐ型を付与する不純物元素は、例えばボロン（Ｂ）を用いる。
【００６１】
次に、ゲート絶縁層７０５と導電層７１６〜７２５を覆うように、絶縁層を形成する。絶縁層は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法により、珪素、珪素の酸化物又は珪素の窒化物の無機材料を含む層や、有機樹脂などの有機材料を含む層を、単層又は積層して形成する。次に、絶縁層を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択的にエッチングして、導電層７１６〜７２５の側面に接する絶縁層（サイドウォールともよぶ）７３９〜７４３を形成する（図４（Ｃ）参照）。また、絶縁層７３９〜７４３の作成と同時に、絶縁層７０５をエッチングして、絶縁層７３４〜７３８を形成する。絶縁層７３９〜７４３は、後にＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ ｄｒａｉｎ）領域を形成する際のドーピング用のマスクとして用いる。
【００６２】
次に、フォトリソグラフィ法により、レジストからなるマスクを形成し、そのレジストマスクと絶縁層７３９〜７４３をマスクとして用いて、結晶質半導体層７０６、７０８〜７１０にＮ型を付与する不純物元素を添加して、第１の不純物領域（ＬＤＤ領域ともよぶ）７２７、７２９、７３１、７３３と、第２の不純物領域７２６、７２８、７３０、７３２とを形成する。第１の不純物領域７２７、７２９、７３１、７３３の不純物元素の濃度は、第２の不純物領域７２６、７２８、７３０、７３２の不純物元素の濃度よりも低い。上記工程を経て、Ｎチャネル型の薄膜トランジスタ７４４、７４６〜７４８と、Ｐチャネル型の薄膜トランジスタ７４５が完成する。
【００６３】
なお、薄膜トランジスタの構造は上記に記載に制約されない。シングルドレイン構造、オフセット構造、ＬＤＤ構造、ＧＯＬＤ（Ｇａｔｅ Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ ｄｒａｉｎ）構造等のどのような構造でもよい。例えば、全てのトランジスタにＬＤＤ領域を設けた構成としてもよいし、全てのトランジスタにＬＤＤ領域およびサイドウォールを設けない構造（図１０（Ａ）参照）とすることも可能である。また、薄膜トランジスタの構造として上述した構造に限られず、チャネル形成領域が１つ形成されるシングルゲート構造でもよいし、２つ形成されるダブルゲート構造または３つ形成されるトリプルゲート構造等の複数のチャネル形成領域を有するマルチゲート構造のＴＦＴを用いることもできる。また、ボトムゲート型（逆スタガ型）としてもよいし、チャネル形成領域の上下にゲート絶縁膜を介して配置された２つのゲート電極を有するデュアルゲート型としてもよい。また、ゲート電極を積層構造で設けてもよい。ゲート電極を積層で設ける場合、図１０（Ｂ）に示すようにゲート電極下方に形成される第１の導電膜１０５ａと当該第１の導電膜１０５ａ上に形成される第２の導電膜１０５ｂで設け、当該第１の導電膜をテーパー状で形成し、第１の導電膜にのみ重なるようにソースまたはドレイン領域として機能する不純物領域より低い濃度の不純物領域を設ける構造で設けることもできる。また、ゲート電極を積層構造で設ける場合に、ゲート電極の下方に形成される第１の導電膜２２５ａと当該第１の導電膜２２５ａ上に形成される第２の導電膜２２５ｂで設け、当該第２の導電膜２２５ｂの側壁に接し且つ導電膜２２５ａの上方に形成されるようにサイドウォールを設ける構造（図１０（Ｃ））とすることも可能である。なお、上記構成において、半導体膜１０３ａ、１０３ｂのソースまたはドレイン領域として機能する不純物領域をＮｉ、Ｃｏ、Ｗ等のシリサイドで設けることも可能である。
【００６４】
続いて、薄膜トランジスタ７４４〜７４８を覆うように、絶縁層を単層又は積層して形成する（図５（Ａ）参照）。薄膜トランジスタ７４４〜７４８を覆う絶縁層は、ＳＯＧ法、液滴吐出法等により、珪素の酸化物や珪素の窒化物等の無機材料、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、エポキシ、シロキサン等の有機材料等により、単層又は積層で形成する。シロキサンとは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。また、置換基として、フルオロ基を用いてもよい。
【００６５】
例えば、薄膜トランジスタ７４４〜７４８を覆う絶縁層が３層構造の場合、１層目の絶縁層７４９として酸化珪素を含む層を形成し、２層目の絶縁層７５０として樹脂を含む層を形成し、３層目の絶縁層７５１として窒化珪素を含む層を形成するとよい。
【００６６】
なお、絶縁層７４９〜７５１を形成する前、又は絶縁層７４９〜７５１のうちの１つ又は複数を形成した後に、半導体層の結晶性の回復や半導体層に添加された不純物元素の活性化、半導体層の水素化を目的とした加熱処理を行うとよい。加熱処理には、熱アニール、レーザアニール法又はＲＴＡ法などを適用するとよい。
【００６７】
次に、フォトリソグラフィ法により、絶縁層７４９〜７５１をエッチングして、第２の不純物領域７２６、７２８、７３０、７３２、不純物領域７１２を露出させる開口部を形成する。続いて、開口部を充填するように、導電層を形成し、当該導電層をパターン加工して、ソース配線又はドレイン配線として機能する導電層７５２〜７６１を形成する。
【００６８】
導電層７５２〜７６１は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法により、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ネオジウム（Ｎｄ）等から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アルミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、アルミニウムを主成分とし珪素を含む材料、アルミニウムを主成分とし、ニッケル、炭素及び珪素から選択された１種又は複数種とを含む材料に相当する。導電層７５２〜７６１は、例えば、バリア層と珪素を含むアルミニウム層とバリア層の積層構造、バリア層と珪素を含むアルミニウム層と窒化チタン層とバリア層の積層構造を採用するとよい。なお、アルミニウムシリコンが含むシリコンは、０．１ｗｔ％〜５ｗｔ％とする。また、バリア層とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニウムや珪素を含むアルミニウムは、抵抗値が低く、安価であるため、導電層７５２〜７６１を形成する材料として最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムや珪素を含むアルミニウムのヒロックの発生を防止することができる。また、還元性の高い元素であるチタンからなるバリア層を形成すると、結晶質半導体層上に薄い自然酸化膜ができていたとしても、この自然酸化膜を還元するため、結晶質半導体層とバリア層の接続不良の発生を抑制することができる。
【００６９】
次に、導電層７５２〜７６１を覆うように、絶縁層７６２を形成する（図５（Ｂ）参照）。絶縁層７６２は、ＳＯＧ法、液滴吐出法等を用いて、無機材料又は有機材料により、単層又は積層で形成する。絶縁層７６２は、好適には、０．７５μｍ〜３μｍの厚さで形成する。
【００７０】
続いて、フォトリソグラフィ法により、絶縁層７６２をエッチングして、導電層７５７、７５９、７６１を露出させる開口部を形成する。続いて、開口部を充填するように、導電層を形成する。導電層は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法を用いて、導電性材料により形成する。次に、導電層をパターン加工して、導電層７６３〜７６５を形成する。なお、導電層７６３〜７６４は、記憶素子が含む一対の導電層のうちの一方の導電層となる。従って、好適には、導電層７６３〜７６５は、チタン、又はチタンを主成分とする合金材料若しくは化合物材料により、単層又は積層で形成するとよい。チタンは、抵抗値が低いため、記憶素子のサイズの縮小につながり、高集積化を実現することができる。また、導電層７６３〜７６５を形成するためのフォトリソグラフィ工程においては、下層の薄膜トランジスタ７４４〜７４８にダメージを与えないために、ウエットエッチング加工を行うとよく、エッチング剤にはフッ化水素又はアンモニア過水を用いるとよい。
【００７１】
次に、導電層７６３〜７６５を覆うように、絶縁層７６６を形成する。絶縁層７６６は、ＳＯＧ法、液滴吐出法等を用いて、無機材料又は有機材料により、単層又は積層で形成する。また、絶縁層７６６は、好適には、０．７５μｍ〜３μｍの厚さで形成する。続いて、フォトリソグラフィ法により、絶縁層７６６をエッチングして、導電層７６３〜７６５を露出させる開口部７６７〜７６９を形成する。
【００７２】
次に、導電層７６３、７６４に接するように有機化合物を含む層７８７を形成する（図６（Ａ）参照）。有機化合物を含む層７８７は、液滴吐出法や蒸着法等により形成する。続いて、有機化合物を含む層７８７に接するように、導電層７７１を形成する。導電層７７１は、スパッタリング法や蒸着法等により形成する。
【００７３】
以上の工程を経て、導電層７６３、有機化合物を含む層７８７及び導電層７７１の積層体からなる記憶素子７８９と、導電層７６４、有機化合物を含む層７８７及び導電層７７１の積層体からなる記憶素子７９０が完成する。本工程により、半導体装置を構成するＩＣチップを形成することができる。なお、記憶素子の形態は本実施の形態に限定されず、必要がなければ必ずしも記憶素子を設ける必要はない。
【００７４】
次に、導電層７６５上に異方性導電性樹脂７７７を形成する。そして、異方性導電性樹脂７７７上に上記実施の形態と同様に作製した導電膜７８６が設けられた支持体７７８を設ける。なお、ここで導電膜７８６はアンテナとして機能する配線基板である。そして、支持体７７８を取り除くことで支持体７７８と導電膜７８６とを剥離することができる（図６（Ｂ）、図７（Ａ）参照）。
【００７５】
次に、記憶素子７８９、７９０、導電層７８６を覆うように、ＳＯＧ法、液滴吐出法等により、保護層として機能する絶縁層７７２を形成する（図７（Ｂ）参照）。絶縁層７７２は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）などの炭素を含む層、窒化珪素を含む層、窒化酸化珪素を含む層、有機材料（好ましくはエポキシ樹脂）により形成する。
【００７６】
次に、剥離層７０２の一部が露出するように、絶縁層７０３、７４９、７５０、７５１、７６２、７６６、７７２をエッチングして、開口部７７３、７７４を形成する（図８（Ａ）参照）。開口部７７３、７７４は、フォトリソグラフィ法やレーザを用いて不要な部分を除去する方法により形成することができる。本実施の形態では、紫外線レーザから射出されるレーザビームを照射して、開口部７７３、７７４を形成する。
【００７７】
次に、薄膜トランジスタ７４４〜７４８と、記憶素子７８９、７９０の素子群と、導電層７８６とを含む薄膜集積回路部７９９を、基板７０１から剥離する。剥離の方法としては、エッチング等によって剥離層７０２を除去する化学的剥離と、外部からの作用によって薄膜集積回路部７９９と剥離層７０２とを分離する物理的剥離とに大別されるが、これらに限定されない。本実施の形態では、化学的剥離を用い、開口部７７３、７７４にエッチング剤を導入して、剥離層７０２を除去する（図８（Ｂ）参照）。エッチング剤は、フッ化ハロゲンを含む気体又は液体を使用する。例えば、三フッ化塩素（ＣｌＦ３）、三フッ化窒素（ＮＦ３）、三フッ化臭素（ＢｒＦ３）、フッ化水素（ＨＦ）がある。なお、エッチング剤として、フッ化水素を使用する場合は、剥離層７０２として、酸化珪素からなる層を用いる。なお、剥離層７０２を化学的に除去せず、薄膜集積回路部７９９を外部から引っ張る等の物理的手法により剥離してもよい。開口部７７３、７７４をレーザーで形成した場合、剥離層７０２と薄膜集積回路部７９９とが剥がれやすくなり、薄膜集積回路部７９９を引っ張るだけで容易に薄膜集積回路部７９９と剥離層とを分離することができる。このような物理的手法を用いると、高価な薬品を用いる必要がないため、低コストな半導体装置を作製することができる。
【００７８】
薄膜集積回路部７９９が剥離された基板７０１は、コストの削減のために、再利用するとよい。また、絶縁層７７２は、剥離層７０２を除去した後に、薄膜集積回路が飛散しないように、設けたものである。薄膜集積回路は小さく薄く軽いために、剥離層７０２を除去した後は、基板７０１に密着していないために飛散しやすい。しかしながら、薄膜集積回路上に絶縁層７７２を形成することで、薄膜集積回路に重みが付き、基板７０１からの飛散を防止することができる。また、薄膜集積回路単体では薄くて軽いが、絶縁層７７２を形成することで、巻かれた形状になることがなく、ある程度の強度を確保することができる。
【００７９】
次に、薄膜集積回路の一方の面を、第１の基板７７６に接着させて、基板７０１から完全に剥離する（図９参照）。続いて、薄膜集積回路の他方の面を、第２の基板７７５に接着させ、その後加熱処理と加圧処理の一方又は両方を行って、薄膜集積回路を、第１の基板７７６と第２の基板７７５により封止することにより半導体装置が完成する。
【００８０】
第１の基板７７６と第２の基板７７５は、帯電防止対策を施したフィルム（帯電防止フィルム）、ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなるフィルム、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルムなどに相当する。帯電防止対策を施したフィルムとしては、帯電防止可能な材料を樹脂中に分散させたフィルム、帯電防止可能な材料が貼り付けられたフィルム等が挙げられる。帯電防止可能な材料が貼り付けられたフィルムは、片面に帯電防止可能な材料を貼り付けられたフィルムであってもよいし、両面に帯電防止可能な材料を貼り付けられたフィルムであってもよい。また、片面に帯電防止可能な材料が貼り付けられたフィルムは、帯電防止可能な材料が貼り付けられた面をフィルムの内側になるように貼り付けてもよいし、フィルムの外側になるように貼り付けてもよい。また、帯電防止可能な材料はフィルムの全面、あるいは一部に貼り付けてあればよい。なお、帯電防止可能な材料としては、アルミなどの金属、インジウムと錫を含む酸化物（ＩＴＯ）、両性界面活性剤金属塩、イミダゾリン型両性界面活性剤、側鎖にカルボキシル基および４級アンモニウム塩基をもつ架橋性共重合体高分子を含む樹脂材料などが挙げられる。帯電防止フィルムを第１の基板７７６と第２の基板７７５として用いることで、外部からの静電気によって集積回路に悪影響が及ぶことを防止することができる。
【００８１】
第１の基板７７６と第２の基板７７５は、熱圧着により、被処理体と加熱処理と加圧処理が行われて被処理体と接着する。加熱処理と加圧処理を行う際には、第１の基板７７６と第２の基板７７５の最表面に設けられた接着層か、又は最外層に設けられた層（接着層ではない）を加熱処理によって溶かし、加圧により接着する。また、第１の基板７７６と第２の基板７７５の表面には接着層が設けられていてもよいし、接着層が設けられていなくてもよい。接着層は、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、酢酸ビニル樹脂系接着剤、ビニル共重合樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、ゴム系接着剤、アクリル樹脂系接着剤等の接着剤を含む層に相当する。
【００８２】
第１の基板７７６と第２の基板７７５がプラスチックからなる場合、薄型、軽量で、曲げることが可能であるためデザイン性に優れ、フレキシブルな形状への加工が容易である。また、耐衝撃性に優れ、様々な物品に貼り付けたり、埋め込んだりすることが容易であり、多種多様な分野で活用することができる。
【００８３】
上記の構成において、記憶素子７８９、７９０は、一対の導電層間に、有機化合物を含む層が設けられた素子であり、データの書き込みは、一対の導電層を短絡させることにより行う。データの読み出しは、記憶素子７８９、７９０の抵抗値の相違を読み取ることにより行う。記憶素子７８９、７９０は、不揮発性である点、データの書き換えが不可能である点、データの書き込みを行っていない記憶素子がある限り、データの追記が可能である点を特徴とする。また、３層の積層体からなるため、作製が簡単である点を特徴とする。また、積層部分の面積を縮小が容易であるため、高集積化を容易に実現することができる点を特徴とする。
【００８４】
実施の形態１により作製された配線基板を半導体装置に用いることで、多数回の複雑な工程を行うことなく、簡易なプロセスで、低コストな半導体装置を作成することができる。なお、本実施の形態は他の実施の形態、実施例と自由に組み合わせて行うことができる。つまり、他の実施の形態、実施例で示した材料や形成方法は、本実施の形態でも自由に組み合わせて利用することができる。
【００８５】
（実施の形態４）
上記実施の形態で示した半導体装置を非接触でデータの送受信が可能であるＲＦＩＤとして利用した場合の一実施形態に関して図１１を用いて説明する。
【００８６】
ＲＦＩＤ２２０は、非接触でデータを交信する機能を有し、電源回路２１１、クロック発生回路２１２、データ復調／変調回路２１３、他の回路を制御する制御回路２１４、インターフェース回路２１５、メモリ２１６、データバス２１７、本発明の作製方法により形成されたアンテナ２１８を有する（図１１（Ａ））。
【００８７】
電源回路２１１は、アンテナ２１８から入力された交流信号を基に、半導体装置の内部の各回路に供給する各種電源を生成する回路である。クロック発生回路２１２は、アンテナ２１８から入力された交流信号を基に、半導体装置内の各回路に供給する各種クロック信号を生成する回路である。データ復調／変調回路２１３は、リーダライタ２１９と交信するデータを復調／変調する機能を有する。制御回路２１４は、メモリ２１６を制御する機能を有する。アンテナ２１８は、電磁波或いは電波の送受信を行う機能を有する。リーダライタ２１９は、半導体装置との交信、制御及びそのデータに関する処理を制御する。なお、ＲＦＩＤは上記構成に制約されず、例えば、電源電圧のリミッタ回路や暗号処理専用ハードウエアといった他の要素を追加した構成であってもよい。
【００８８】
また、ＲＦＩＤは、各回路への電源電圧の供給を電源（バッテリ）を搭載せず電波により行うタイプとしてもよいし、各回路への電源電圧の供給をアンテナの代わりに電源（バッテリ）を搭載させて行うタイプとしてもよいし、電波と電源により電源電圧を供給するタイプとしてもよい。
【００８９】
本発明の半導体装置をＲＦＩＤ等に利用した場合、非接触で通信を行う点、複数読取りが可能である点、データの書き込みが可能である点、様々な形状に加工可能である点、選択する周波数によっては、指向性が広く、認識範囲が広い点等の利点を有する。また、実施の形態１により作製された配線基板を半導体装置に用いることで、多数回の複雑な工程を行うことなく、簡易なプロセスで、低コストな半導体装置を作成することができる。ＲＦＩＤは、非接触による無線通信で人や物の個々の情報を識別可能なＩＣタグ、ラベル加工を施して目標物への貼り付けを可能としたラベル、イベントやアミューズメント向けのリストバンド等に適用することができる。また、ＲＦＩＤを樹脂材料により成型加工してもよいし、無線通信を阻害する金属に直接固定してもよい。さらに、ＲＦＩＤは、入退室管理システムや精算システムといった、システムの運用に活用することができる。
【００９０】
次に、本発明の半導体装置をＲＦＩＤとして実際に使用するときの一形態について説明する。表示部３２１を含む携帯端末の側面には、リーダライタ３２０が設けられ、品物３２２の側面にはＲＦＩＤ３２３が設けられる（図１１（Ｂ））。品物３２２が含むＲＦＩＤ３２３にリーダライタ３２０をかざすと、表示部３２１に品物の原材料や原産地、生産工程ごとの検査結果や流通過程の履歴等、更に商品の説明等の商品に関する情報が表示される。また、商品３２６をベルトコンベアにより搬送する際に、リーダライタ３２４と、商品３２６に設けられたＲＦＩＤ３２５を用いて、該商品３２６の検品を行うことができる（図１１（Ｃ））。このように、システムにＲＦＩＤを活用することで、情報の取得を簡単に行うことができ、高機能化と高付加価値化を実現する。
【００９１】
実施の形態１により作製された配線基板を半導体装置に用いることで、多数回の複雑な工程を行うことなく、簡易なプロセスで、低コストな半導体装置を作成することができる。なお、本実施の形態は他の実施の形態、実施例と自由に組み合わせて行うことができる。つまり、他の実施の形態、実施例で示した材料や形成方法は、本実施の形態でも自由に組み合わせて利用することができる。
【００９２】
（実施の形態５）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した配線基板の大量生産方法の一形態について図面を用いて説明する。具体的には、複数のガラス基板それぞれの上に形成されたパターン上に電解めっき処理により形成された導電膜をロールトゥロール工法によりフィルム上に移し替える方法を説明する。本実施の形態では、図１２（Ａ）、（Ｂ）に模式的に示すロールトゥロール型転写装置を用いて電解めっき処理により形成された導電膜をフィルム上に移し替える方法を説明する。図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）に示した装置の断面の模式図である。
【００９３】
本実施の形態のロールトゥロール型転写装置は、図１２（Ａ）に示すように、フィルム１３０５が巻かれた第１のロール１３０６、第２のロール１３０７、第３のロール１３０８を回転させることで、フィルム１３０５が第３のロール１３０８に巻かれる構成となっている。
【００９４】
まず、導電膜１３０１が形成されたガラス基板１３０２を移動手段１３０３上に設置する（図１２（Ａ）、（Ｂ）参照）。本実施の形態において、移動手段１３０３はガラス基板１３０２を矢印方向に移動させるものとする。ここで、導電膜１３０１は、実施の形態１と同様に電解めっき処理を用いてパターン１３０４上に形成されている。ガラス基板１３０２として、無アルカリガラス、ソーダガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸ガラス、合成石英、溶融石英、シリコンウエハー、その他セラミックス基板等を使用すれば良い。
【００９５】
また、パターン１３０４は、スクリーン印刷法、ガラス基板全面に導電性材料を形成した後、レーザー光にて不要な部分を除去する方法、インクジェット法に代表される液滴を微小径の開いた細管から空気流にて吐出する方法、ディスペンス法に代表される粘性を有する材料あるいは液滴を数ミリメートル程度以下の径を持つ細管から乾燥気体にて押し出すことで形成する手法等のどのような方法を用いても良い。ガラス基板の大きさは、所望の配線基板の大きさ以上であれば当該パターンの形成方法で対応できる範囲で、適宜選択することができる。大量生産を行うことでより安価にアンテナパターンを得ようとすれば、所望のパターンを出来るだけ多く配置出来るようなより大きなガラス基板を用いればよい。 また、パターンが形成された基板を電界めっき浴に浸し、電解めっき処理によりパターン上に導電膜を形成するとき、電解めっき処理により形成される導電膜は、Ｃｕに限らず、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇ、ロジウム等の単体金属や、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｄ、Ｃｏ等とＡｕとの合金であっても良い。
【００９６】
次に、複数のガラス基板１３０２を移動させ、第１のロール１３０６、第２のロール１３０７、第３のロール１３０８を回転させることで、それぞれのガラス基板１３０２上に形成された導電膜１３０１をフィルム１３０５上に移すことができる。つまり、ガラス基板１３０２上に形成された導電膜１３０１と第２のロール１３０７とをフィルム１３０５を介して接触させることで、導電膜１３０１がパターン１３０４から剥離し、導電膜１３０１のみがフィルム１３０５に転写される。フィルム１３０５は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチック、又はアクリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基体上に、熱可塑性樹脂等の接着性あるいは粘着性を有した層を塗布したものを用いることができる。もちろんフィルム１３０５の材料はこれらに限定されず、接着性を有する可撓性基体であれば特に限定されない。本実施の形態のロールトゥロール型転写装置において、ロールの径、配置角度、ロールフィルムの走行速度、使用するフィルム材料、フィルムの厚み、フィルムの幅、フィルムの長さは、所望のアンテナパターンが転写出来ればどのようなものを使用しても良い。
【００９７】
本実施の形態では、導電膜１３０１を転写した後フィルム１３０５は第３のロール１３０８に巻き取られ、ガラス基板１３０２上に形成されたパターン１３０４を再利用することができる。
【００９８】
なお、本実施の形態は他の実施の形態、実施例と自由に組み合わせて行うことができる。つまり、他の実施の形態、実施例で示した材料や形成方法は、本実施の形態でも自由に組み合わせて利用することができる。
【００９９】
（実施の形態６）
本実施の形態では、配線基板の大量生産方法について実施の形態５に示す方法とは異なる一形態について図面を用いて説明する。
【０１００】
本実施の形態では、図１３に示すロールトゥロールスクリーン印刷装置を用いて、ロール１４０３に巻き付けられた第１のフィルム１４０１上にアンテナパターン１４０２を形成する。このとき第１のロール１４０３、第２のロール１４０４に巻き付けて使用する第１のフィルム１４０１は、可撓性を有し、その後の製造プロセスでの最高処理温度に耐えられるものであればよい。第１のフィルムとして、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ナイロン、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）、ポリイミドなどのプラスチック基板や、アクリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板等が挙げられる。当該基板はその形状・面積に大きな制限が無く、例えば一本のロールで最大数キロメートルの基板を巻き付けることが出来るため、非常に生産性が良い。この点はフレキシブル性に劣る基板、例えばシリコン基板・ガラス基板・セラミック基板等と比較すると大きな優位点となる。
【０１０１】
まず、第１のフィルム１４０１を第２のロール１４０４によって巻き取りながら、印刷板１４０５上にアンテナパターン材料１４０６を塗布してアンテナパターン１４０２を形成する。そして、乾燥炉１４０７においてアンテナパターン１４０２を乾燥させ、第１のフィルム１４０１上に固定する。
【０１０２】
続いて、第２のロール１４０４に巻き取られたアンテナパターン１４０２が形成された第１のフィルム１４０１を、図１４に示す第３〜第６のロール１５０１〜１５０４に設置する。この際、第３〜第６のロール１５０１〜１５０４に均一に張力をかけることで、導電膜の膜厚と電気特性の均一化を図ることが可能となり、製品作製の歩留まりを向上することが可能である。図１４は、電解めっき処理による導電膜形成、乾燥、導電膜の分離・剥離を連続的に行うロールトゥロール転写装置の模式図である。ロールトゥロール転写装置を用いてこれらの工程を連続的に行うことにより、個々に行う場合と比べてコストの低減・タクト向上の面で大きな優位点がある。また、本実施の形態では、第１のフィルム１４０１上にアンテナパターン１４０２を形成する工程を別の装置で行ったが、電解めっき処理による導電膜形成、乾燥、導電膜の分離・剥離工程と同一の装置を用いて形成してもよい。
【０１０３】
続いて、第２のフィルム１５０８を第７〜第９のロール１５０５〜１５０７に設置する。本実施の形態では第２のフィルムとして熱可塑性樹脂付き基材を使用する。第２のフィルムとしては熱可塑性樹脂に限らず、表面に接着性あるいは粘着性を有した層があるものであればよい。
【０１０４】
続いて、第３〜第９のロール１５０１〜１５０７を回転させて第１のフィルム１４０１を移動させて電解めっき処理を行う。本実施の形態では、電解めっき浴１５０９中にアンテナパターン１４０２を浸して電解めっき処理を行い、アンテナパターン１４０２上に導電膜１５１０を形成する。その後、乾燥炉１５１１において導電膜１５１０を乾燥させる。
【０１０５】
次に、第５のロール１５０３上の導電膜１５１０と、第８のロール１５０６上の第２のフィルム１５０８とを接触させることにより、導電膜１５１０をアンテナパターン１４０２から分離・剥離する。つまり、第２のフィルム１５０８上に導電膜１５１０を転置する。導電膜１５１０が転置された第２のフィルム１５０８は、第９のロール１５０７により巻き取られる。第２のフィルム１５０８上に形成された導電膜１５１０をＩＣチップ等と接続することにより、第２のフィルム１５０８を半導体装置として利用することができる。また、導電膜１５１０が剥離された第１のフィルム１４０１は、第６のロール１５０４により巻き取られる。巻き取られた第１のフィルム１４０１を再びめっき浴に連結されたロールトゥロール転写装置へ再び設置することで、アンテナパターン１４０２を再利用して導電膜を形成することが可能である。第１のフィルム１４０１の再利用回数を増やせば増やすほどアンテナ形成のコストの低減が可能となる。
【０１０６】
なお、本実施の形態は他の実施の形態、実施例と自由に組み合わせて行うことができる。つまり、他の実施の形態、実施例で示した材料や形成方法は、本実施の形態でも自由に組み合わせて利用することができる。
【０１０７】
（実施の形態７）
本発明のアンテナは半導体装置に利用することが可能であり、例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、証書類、無記名債券類、包装用容器類、書籍類、記録媒体、身の回り品、乗物類、食品類、衣類、保健用品類、生活用品類、薬品類及び電子機器等に設けて使用することができる。これらの例に関して図１５、図１６を用いて説明する。
【０１０８】
図１５（Ａ）は、本発明に係るＩＤラベルの完成品の状態の一例である。ラベル台紙（セパレート紙）１１８上に、ＩＣチップ１１０を内蔵した複数のＩＤラベル２０が形成されている。ＩＤラベル２０は、ボックス１１９内に収納されている。また、ＩＤラベル上には、その商品や役務に関する情報（商品名、ブランド、商標、商標権者、販売者、製造者等）が記されており、一方、内蔵されているＩＣチップには、その商品（又は商品の種類）固有のＩＤナンバーが付されており、偽造や、商標権、特許権等の知的財産権侵害、不正競争等の不法行為を容易に把握することができる。また、ＩＣチップ内には、商品の容器やラベルに明記しきれない多大な情報、例えば、商品の産地、販売地、品質、原材料、効能、用途、数量、形状、価格、生産方法、使用方法、生産時期、使用時期、賞味期限、取扱説明、商品に関する知的財産情報等を入力しておくことができ、取引者や消費者は、簡易なリーダによって、それらの情報にアクセスすることができる。また、生産者側からは容易に書換え、消去等も可能であるが、取引者、消費者側からは書換え、消去等ができない仕組みになっている。
【０１０９】
図１５（Ｂ）は、ＩＣチップを内蔵したＩＤタグ１２０を示している。ＩＤタグを商品に備え付けることにより、商品管理が容易になる。例えば、商品が盗難された場合に、商品の経路を辿ることによって、その犯人を迅速に把握することができる。このように、ＩＤタグを備えることにより、所謂トレーサビリティ（ｔｒａｃｅａｂｌｉｔｙ；複雑化した製造、流通の各段階で問題が生じた場合に、経路を遡ることによって、その原因を迅速に把握できる態勢を整えること。）に優れた商品を流通させることができる。
【０１１０】
図１５（Ｃ）は、本発明に係るＩＤカード４１の完成品の状態の一例である。上記ＩＤカードとしては、キャッシュカード、クレジットカード、プリペイドカード、電子乗車券、電子マネー、テレフォンカード、会員カード等のあらゆるカード類が含まれる。
【０１１１】
図１５（Ｄ）は、本発明に係る無記名債券１２２の完成品の状態の一例である。上記無記名債券類には、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。また、無記名債権に限らず小切手、証券、約束手形等の有価証券類、運転免許証、住民票等の証書類等に設けることもできる。
【０１１２】
図１５（Ｅ）は、ＩＣチップ１１０を内蔵した商品を包装するための包装用フィルム類１２７を示している。包装用フィルム類１２７は、例えば、下層フィルム上に、ＩＣチップを任意にばらまき、上層フィルムで覆うことによって作製することができる。包装用フィルム類１２７は、ボックス１２９に収納されており、所望の量だけカッター１２８で切り離して利用することができる。なお、包装用フィルム類１２７としての素材は特に制限されない。例えば、薄膜樹脂、アルミ箔、紙等を用いることができる。
【０１１３】
図１６（Ａ）、（Ｂ）は、本発明に係るＩＤラベル２０を貼付した書籍１２３、ペットボトル１２４を示している。なお、もちろんこれらに限定されず、お弁当等の包装紙等の包装用容器類、ＤＶＤソフト、ビデオテープ等の記録媒体、自転車等の車両、船舶等の乗物類、鞄、眼鏡等の身の回り品、食料品、飲料等の食品類、衣服、履物等の衣類、医療器具、健康器具等の保健用品類、家具、照明器具等の生活用品類、医薬品、農薬等の薬品類、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置（テレビ受像機、薄型テレビ受像機）、携帯電話等の電子機器等様々な物品に設けることができる。本発明に用いられるＩＣチップは非常に薄いため、上記書籍等の物品に薄膜集積回路を搭載しても、機能、デザイン性を損ねることがない。更に、非接触型薄膜集積回路装置の場合、アンテナをチップとを一体形成でき、曲面を有する商品に直接転写することが容易になる。
【０１１４】
図１６（Ｃ）は、果物類１３１の生鮮食品に、直接ＩＤラベル２０を貼り付けた状態を示している。また、図１６（Ｄ）は、ＩＣチップ１１０を内蔵した包装用フィルム類１２７によって、野菜類１３０の生鮮食品を包装した一例を示している。また、なお、ＩＤラベルを商品に貼り付けた場合、剥がされる可能性があるが、包装用フィルム類によって商品をくるんだ場合、包装用フィルム類を剥がすのは困難であるため、防犯対策上多少のメリットはある。
【０１１５】
紙幣、硬貨、有価証券類、証書類、無記名債券類等にＲＦＩＤを設けることにより、偽造を防止することができる。また、包装用容器類、書籍類、記録媒体等、身の回り品、食品類、生活用品類、電子機器等にＲＦＩＤを設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。乗物類、保健用品類、薬品類等にＲＦＩＤを設けることにより、偽造や盗難の防止、薬品類ならば、薬の服用の間違いを防止することができる。ＲＦＩＤの設け方としては、物品の表面に貼ったり、物品に埋め込んだりして設ける。例えば、本ならば紙に埋め込んだり、有機樹脂からなるパッケージなら当該有機樹脂に埋め込んだりするとよい。
【０１１６】
このように、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等にＲＦＩＤを設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。また乗物類にＲＦＩＤを設けることにより、偽造や盗難を防止することができる。また、動物等の生き物に埋め込むことによって、個々の生き物の識別を容易に行うことができる。例えば、家畜等の生き物にＲＦＩＤを埋め込むことによって、生まれた年や性別または種類等を容易に識別することが可能となる。
【０１１７】
以上のように、本発明の配線基板を用いた半導体装置は物品あればどのようなものにでも設けて使用することができる。本発明を用いることで、多数回の複雑な工程を行うことなく、簡易なプロセスで、低コストな半導体装置を作成することができる。なお、本実施の形態は、他の実施の形態、実施例と自由に組み合わせて行うことができる。
【実施例１】
【０１１８】
本実施例では、実施の形態１で示した配線基板の作製結果について説明する。
【０１１９】
まず、スクリーン印刷にてガラス基板上に導電性樹脂を形成した。本実施例において、スクリーン印刷版はメッシュ数＃２５０を使用し、導電性樹脂として印刷版上に約１００ｇ程の銀を含む樹脂（日本アチソン（株）、Ｅｌｃｔｒｏｄａｇ４２７ＳＳ、バインダーとしてポリエステル系樹脂を使用）を乗せ、スクレッパによりパターン形成部に相当する印刷版開口部および全面に銀を含む樹脂の塗布を行った。その際、スクレッパと印刷版の距離は非接触で、スクレッパを速度８０ｍｍ／ｓｅｃ移動させた。次に、スキージで銀を含む樹脂を印刷版開口部より基材に塗布した。スキージは印刷版に接触しスピード１００ｍｍ／ｓｅｃとした。スキージの押し込み圧力は圧縮空気を用いて行い、０．１５０ＭＰａとした。銀を含む樹脂を基材に塗布した後、樹脂の凹凸を取る為に印刷物のレベリングを５分行い、２００℃で３０分間焼成した。焼成は間接加熱雰囲気で行った。
【０１２０】
その後、銀を含む樹脂が形成された基板に対して、銅（Ｃｕ）の電解めっき処理を行った。本実施例において使用した電解めっき浴は、水５００ｍｌ中に硫酸銅５水和物１４６．３８ｇ、濃硫酸１５ｍｌ、平均分子量２０００のポリエチレングリコール１５０ｍｇを使用した。始めに硫酸銅５水和物１４６．３８ｇと水５００ｍｌをビーカーに入れ、スターラーにて攪拌させながら、濃硫酸１５ｍｌ、ポリエチレングリコール１５０ｍｇを加え、全てを溶解させた。その後、基板上の銀を含む樹脂を陰極に、銅板（リン含有）を陽極にセットし、電解めっき浴を撹拌しながら、６分間０．０３Ａの電流を流すことで、基板上に形成された銀を含む樹脂上に銅の膜が形成された。電解めっき処理のときの電流密度は約１．０Ａ／ｃｍ２とした。電解めっき終了後、基板を電解浴より取り出し、純水を用いて基板を洗浄した。図１７（Ａ）に、本実施例によりガラス基板上１２０１に形成された銀を含む樹脂１２０２上に、電解めっき処理により銅の膜１２０３が形成されたときのＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真を示す。
【０１２１】
その後、銅の膜上に転置用基体を貼り付けて、転置用基体を基板から剥がすことで銅の膜と銀を含む樹脂とを剥離する。図１７（Ｂ）に示すように、銅の膜と銀を含む樹脂とははがれやすいため、容易に銅の膜を作製することができる。このように、パターンと電解めっきにより形成された導電膜とが剥がれやすくなる理由は、電解めっき処理により形成された導電膜の成長に伴い生成される導電膜の応力に対して、パターンと導電膜との界面での密着力が相対的に低下したため、分離・剥離につながったと考えられる。パターンと導電膜との界面での密着力は、パターンの形状、パターンの表面の形状（凹凸具合）、パターンの材質、パターンの電気的特性、パターンの機械的特性、電解めっき処理により形成された導電膜の材質、電解めっき処理により形成された導電膜の電気的特性、電解めっき処理により形成された導電膜の機械的特性、又はパターンと電解めっき浴との塗れ性（表面特性）等に影響を受けると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の配線基板の作製方法を示す図。
【図２】本発明の配線基板の作製方法を示す図。
【図３】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図４】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【図５】本発明の半導体装置の作製方法を示す図。
【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】薄膜トランジスタの形態を示す図。
【図１１】本発明の半導体装置の使用形態を示す図。
【図１２】本発明の配線基板の作製工程を示す図。
【図１３】本発明の配線基板の作製工程を示す図。
【図１４】本発明の配線基板の作製工程を示す図。
【図１５】本発明の半導体装置の使用形態を示す図。
【図１６】本発明の半導体装置の使用形態を示す図。
【図１７】本発明の配線基板の作製結果を示す図。
【符号の説明】
【０１２３】
１０１ 基板
１０２ パターン
１０３ 導電膜
１０４ 転置用基体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に導電性を示すパターンを形成し、
前記パターン上に電解めっき処理により導電膜を形成し、
前記パターンと前記導電膜とを分離することを特徴とする配線基板の作製方法。
【請求項２】
基板上に導電性を示すパターンを形成し、
前記パターン上に電解めっき処理により導電膜を形成し、
前記導電膜上に基体を貼り付け、前記基体を前記基板から剥がすことにより、前記パターンと前記導電膜とを分離することを特徴とする配線基板の作製方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記パターンは、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｎｂ、又はＳｎを含む材料であることを特徴とする配線基板の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記導電膜は、ＡｇとＡｕとの合金、ＣｕとＡｕとの合金、ＮｉとＡｕとの合金、ＣｄとＡｕとの合金、ＣｏとＡｕとの合金、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ｒｈ、Ｃｏ、又はＣｄを含むことを特徴とする配線基板の作製方法。
【請求項５】
第１の基板上に導電性を示すパターンを形成し、
前記パターン上に電解めっき処理により導電膜を形成し、
前記パターンと前記導電膜とを分離し、
第２の基板上に少なくとも１つの薄膜トランジスタを有するＩＣチップを形成し、
前記導電膜とＩＣチップとを電気的に接続することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項６】
第１の基板上に導電性を示すパターンを形成し、
前記パターン上に電解めっき処理により導電膜を形成し、
前記パターンと前記導電膜とを分離し、
第２の基板上に少なくとも１つの薄膜トランジスタを有するＩＣチップを形成し、
前記導電膜とＩＣチップとを電気的に接続し、
前記ＩＣチップと前記導電膜とを第３の基板で覆うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記第３の基板は、ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニル、繊維質な材料からなる紙、又は帯電防止フィルムであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項８】
請求項６において、
前記第３の基板は、ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、又は紙類及びアクリル系合成樹脂、又はエポキシ系合成樹脂からなる接着性合成樹脂との積層フィルムであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項９】
請求項５乃至請求項８のいずれか一項において、
前記パターンは、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｎｂ、又はＳｎを含む材料であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１０】
請求項５乃至請求項９のいずれか一項において、
前記導電膜は、ＡｇとＡｕとの合金、ＣｕとＡｕとの合金、ＮｉとＡｕとの合金、ＣｄとＡｕとの合金、ＣｏとＡｕとの合金、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ｒｈ、Ｃｏ、又はＣｄを含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１】
基板上に導電性を示すパターンを形成し、
前記パターン上に電解めっき処理により導電膜を形成し、
前記パターンと前記導電膜とを分離することを特徴とする配線基板の作製方法。
【請求項２】
基板上に導電性を示すパターンを形成し、
前記パターン上に電解めっき処理により導電膜を形成し、
前記導電膜上に基体を貼り付け、前記基体を前記基板から剥がすことにより、前記パターンと前記導電膜とを分離することを特徴とする配線基板の作製方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記パターンは、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｎｂ、又はＳｎを含む材料であることを特徴とする配線基板の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記導電膜は、ＡｇとＡｕとの合金、ＣｕとＡｕとの合金、ＮｉとＡｕとの合金、ＣｄとＡｕとの合金、ＣｏとＡｕとの合金、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ｒｈ、Ｃｏ、又はＣｄを含むことを特徴とする配線基板の作製方法。
【請求項５】
第１の基板上に導電性を示すパターンを形成し、
前記パターン上に電解めっき処理により導電膜を形成し、
前記パターンと前記導電膜とを分離し、
第２の基板上に少なくとも１つの薄膜トランジスタを有するＩＣチップを形成し、
前記導電膜とＩＣチップとを電気的に接続することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項６】
第１の基板上に導電性を示すパターンを形成し、
前記パターン上に電解めっき処理により導電膜を形成し、
前記パターンと前記導電膜とを分離し、
第２の基板上に少なくとも１つの薄膜トランジスタを有するＩＣチップを形成し、
前記導電膜とＩＣチップとを電気的に接続し、
前記ＩＣチップと前記導電膜とを第３の基板で覆うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記第３の基板は、ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニル、繊維質な材料からなる紙、又は帯電防止フィルムであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項８】
請求項６において、
前記第３の基板は、ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、又は紙類及びアクリル系合成樹脂、又はエポキシ系合成樹脂からなる接着性合成樹脂との積層フィルムであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項９】
請求項５乃至請求項８のいずれか一項において、
前記パターンは、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｎｂ、又はＳｎを含む材料であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１０】
請求項５乃至請求項９のいずれか一項において、
前記導電膜は、ＡｇとＡｕとの合金、ＣｕとＡｕとの合金、ＮｉとＡｕとの合金、ＣｄとＡｕとの合金、ＣｏとＡｕとの合金、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ｒｈ、Ｃｏ、又はＣｄを含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【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】
【公開番号】特開２００７−４３１１８（Ｐ２００７−４３１１８Ａ）
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７９０５２（Ｐ２００６−１７９０５２）
【出願日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【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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