JP2006121060A - Semiconductor device and its fabrication process, and electronic apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device having a plurality of functions, and to provide its fabrication process. <P>SOLUTION: The semiconductor device comprises a thin-film integrated circuit, a first substrate having a sensor or an antenna, and a second substrate having an antenna, wherein the first substrate having a sensor or an antenna and the second substrate having an antenna are holding the thin-film integrated circuit between. When a plurality of antennas are provided and the communication frequency bands are different, a plurality of frequency bands can be received, and thereby the selection width of a reader/writer is widened. When a sensor and an antenna are provide, information detected by the sensor can be converted into a signal and delivered to the reader/writer through the antenna. Consequently, the semiconductor device has a added value higher than that of conventional semiconductor devices such as wireless chip. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体装置及びその作製方法、並びに電子機器に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, a manufacturing method thereof, and an electronic device.

近年、絶縁基板上に設けられた薄膜集積回路を転置する技術開発が進められている。このような技術として、例えば、薄膜集積回路と基板の間に剥離層を設けて、当該剥離層を、ハロゲンを含む気体を用いて除去することにより、薄膜集積回路を支持基板から分離し、その後転置する技術がある(特許文献1参照)。
特開平8−254686号公報
In recent years, technology development for transposing a thin film integrated circuit provided over an insulating substrate has been advanced. As such a technique, for example, a separation layer is provided between the thin film integrated circuit and the substrate, and the separation layer is removed using a gas containing a halogen to separate the thin film integrated circuit from the supporting substrate, and then There is a technique for transposing (see Patent Document 1).
JP-A-8-254686

しかしながら、上記の特許文献1によると、基板の一表面に剥離層を形成し、当該剥離
層上に複数の素子を形成し、続いて剥離層を除去する。そうすると、複数の素子は基板から剥離され、基板と複数の素子の間には空間が生じる。その後、複数の素子を基板に接着させるが、当該複数の素子は数μm程度と薄く、また大変軽い。そのため、複数の素子を基板に接着させる前に、当該複数の素子が基板から飛散してしまうことがあった。
However, according to Patent Document 1 described above, a release layer is formed on one surface of a substrate, a plurality of elements are formed on the release layer, and then the release layer is removed. Then, the plurality of elements are separated from the substrate, and a space is generated between the substrate and the plurality of elements. After that, a plurality of elements are bonded to the substrate, but the plurality of elements are as thin as several μm and very light. Therefore, before the plurality of elements are bonded to the substrate, the plurality of elements may be scattered from the substrate.

そこで本発明は、複数の素子の飛散を防止しながら半導体装置を作製することを課題とする。また、複数の機能を有する半導体装置及びその作製方法を提供することを課題とする。   Thus, an object of the present invention is to manufacture a semiconductor device while preventing scattering of a plurality of elements. It is another object to provide a semiconductor device having a plurality of functions and a manufacturing method thereof.

本発明の一は、薄膜集積回路と、センサ又はアンテナを有する第1の基板と、アンテナを有する第2の基板を有し、センサ又はアンテナを有する第1の基板とアンテナを有する第2の基板とは、薄膜集積回路を挟持している半導体装置であることを要旨とする。   One embodiment of the present invention includes a thin film integrated circuit, a first substrate having a sensor or an antenna, a second substrate having an antenna, a first substrate having a sensor or an antenna, and a second substrate having an antenna. The gist is that the semiconductor device sandwiches the thin film integrated circuit.

上記半導体装置において、薄膜集積回路とセンサ、薄膜集積回路とアンテナそれぞれは、導電性粒子で電気的に接続されている。また、薄膜集積回路とセンサ、薄膜集積回路とアンテナそれぞれは、導電性粒子を有する樹脂を挟持している。更には、第1の基板及び第2の基板は、可とう性を有することを特徴とする。     In the semiconductor device, the thin film integrated circuit and the sensor, and the thin film integrated circuit and the antenna are electrically connected with conductive particles. The thin film integrated circuit and the sensor, and the thin film integrated circuit and the antenna each sandwich a resin having conductive particles. Furthermore, the first substrate and the second substrate have flexibility.

また、本発明の一は、第1の基板の一表面に剥離層を形成した後に、当該剥離層を選択的に除去して、剥離層が設けられた第1の領域と、剥離層が設けられていない第2の領域を形成する。続いて、第1の領域と第2の領域上に下地絶縁層を全面に形成する。そうすると、下地絶縁層は、第1の領域では剥離層に接し、第2の領域では第1の基板に接する。次に、下地絶縁層上に複数の薄膜トランジスタを含む薄膜集積回路を形成する。続いて、絶縁層及び薄膜集積回路に形成される絶縁層に開口部を形成し、その後開口部にエッチング剤を導入して剥離層を除去する。この際、剥離層が設けられていた第1の領域では、基板と下地絶縁層との間に空間が生じるが、剥離層が設けられていない第2の領域では、基板と下地絶縁層が密着したままである。このように、剥離層を除去した後も、第1の基板と下地絶縁層とが密着した領域が設けられているため、下地絶縁層上に設けられた薄膜集積回路の飛散を防止することができる。剥離層を除去した後は、第2の基板上の導電層と、薄膜集積回路の接続用の第1の導電層とが接するように、薄膜集積回路とアンテナを有する第2の基板とを一体化させる。次に、第1の基板上から、薄膜集積回路と基体とを剥離するが、この際、裏面に接続用の第2の導電層が露出されるようにする。そして、第3の基板上の導電層と、薄膜集積回路の接続用の第2の導電層とが接するように、薄膜集積回路とアンテナまたはセンサを有する第3の基板とを貼り合わせることを要旨とする。   In addition, according to one aspect of the present invention, after a peeling layer is formed on one surface of the first substrate, the peeling layer is selectively removed, and the first region where the peeling layer is provided and the peeling layer are provided. A second region that is not formed is formed. Subsequently, a base insulating layer is formed over the entire surface over the first region and the second region. Then, the base insulating layer is in contact with the separation layer in the first region, and is in contact with the first substrate in the second region. Next, a thin film integrated circuit including a plurality of thin film transistors is formed over the base insulating layer. Subsequently, an opening is formed in the insulating layer and the insulating layer formed in the thin film integrated circuit, and then the peeling layer is removed by introducing an etching agent into the opening. At this time, a space is generated between the substrate and the base insulating layer in the first region where the release layer is provided, but the substrate and the base insulating layer are in close contact with each other in the second region where the release layer is not provided. It remains. As described above, since the region where the first substrate and the base insulating layer are in close contact with each other is provided even after the peeling layer is removed, scattering of the thin film integrated circuit provided over the base insulating layer can be prevented. it can. After the separation layer is removed, the thin film integrated circuit and the second substrate having an antenna are integrated so that the conductive layer on the second substrate and the first conductive layer for connecting the thin film integrated circuit are in contact with each other. Make it. Next, the thin film integrated circuit and the substrate are peeled off from the first substrate. At this time, the second conductive layer for connection is exposed on the back surface. The gist is to bond the thin film integrated circuit and the third substrate having an antenna or sensor so that the conductive layer on the third substrate is in contact with the second conductive layer for connecting the thin film integrated circuit. And

また、本発明の半導体装置の作製方法の一は、第1の基板上に剥離層を選択的に形成し、第1の基板及び剥離層に接するように下地絶縁層を形成し、下地絶縁層上に複数の薄膜トランジスタを形成し、第1の基板が露出するように、第1の開口部を形成し、複数の薄膜トランジスタのソース領域及びドレイン領域が露出するように、第2の開口部を形成し、第1の開口部を充填する第1の導電層及び第2の開口部を充填する第2の導電層を形成し、剥離層が露出するように第3の開口部を形成し、第3の開口部にエッチング剤を導入して剥離層を除去し、第2の導電層と、第2の基板上に設けられた第3の導電層とが接続するように、複数の薄膜トランジスタと第2の基板を貼り合わせた後、第1の基板から複数の薄膜トランジスタを剥離し、第1の導電層と、第3の基板上に設けられた第4の導電層とが接続するように、複数の薄膜トランジスタと第3の基板を貼り合わせることを特徴とする。   In one embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a peeling layer is selectively formed over a first substrate, a base insulating layer is formed in contact with the first substrate and the peeling layer, and the base insulating layer is formed. A plurality of thin film transistors are formed thereon, a first opening is formed so that the first substrate is exposed, and a second opening is formed so that a source region and a drain region of the plurality of thin film transistors are exposed. Forming a first conductive layer filling the first opening and a second conductive layer filling the second opening, forming a third opening so that the release layer is exposed, The plurality of thin film transistors and the first thin film transistors are connected so that the second conductive layer and the third conductive layer provided over the second substrate are connected to each other by introducing an etching agent into the opening 3 and removing the peeling layer. After bonding the two substrates, the plurality of thin film transistors are peeled off from the first substrate. A first conductive layer, as the fourth conductive layer provided on the third substrate is connected, wherein attaching the plurality of thin film transistors and the third substrate.

また、本発明である半導体装置の作製方法の一は、第1の基板上に剥離層を選択的に形成し、第1の基板及び剥離層に接するように下地絶縁層を形成し、下地絶縁層上に複数の薄膜トランジスタを形成し、第1の基板が露出するように、第1の開口部を形成し、複数の薄膜トランジスタのソース領域及びドレイン領域が露出するように、第2の開口部を形成し、第1の開口部を充填する第1の導電層及び第2の開口部を充填する第2の導電層を形成し、剥離層が露出するように第3の開口部を形成し、第3の開口部にエッチング剤を導入して剥離層を選択的に除去し、第2の導電層と、第2の基板上に設けられた第3の導電層とが接続するように、複数の薄膜トランジスタと第2の基板を貼り合わせた後、物理的手段(物理的な力)により、第1の基板から複数の薄膜トランジスタを剥離し、第1の導電層と、第3の基板上に設けられた第4の導電層とが接続するように、複数の薄膜トランジスタと第3の基板を貼り合わせることを特徴とする。   In one embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a peeling layer is selectively formed over a first substrate, a base insulating layer is formed so as to be in contact with the first substrate and the peeling layer, and base insulating is performed. A plurality of thin film transistors are formed on the layer, a first opening is formed so that the first substrate is exposed, and a second opening is formed so that a source region and a drain region of the plurality of thin film transistors are exposed. Forming a first conductive layer filling the first opening and a second conductive layer filling the second opening, and forming a third opening so that the release layer is exposed; An etching agent is introduced into the third opening to selectively remove the peeling layer, so that the second conductive layer and the third conductive layer provided on the second substrate are connected to each other. After bonding the thin film transistor and the second substrate, physical means (physical force) The plurality of thin film transistors are peeled from one substrate, and the plurality of thin film transistors and the third substrate are attached so that the first conductive layer and the fourth conductive layer provided over the third substrate are connected to each other. It is characterized by that.

上記の作製方法において、第1の基板は、ガラス基板、石英基板、絶縁層を有する金属基板、作製工程の処理温度に耐えうるプラスチック基板等であることを特徴とする。また、剥離層として、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)、鉛(Pd)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、珪素(Si)から選択された元素、又は前記元素を主成分とする合金材料、又は前記元素を主成分とする化合物材料からなる層で形成することを特徴とする。また、剥離層として、酸素雰囲気下で、スパッタリング法により、上記元素の酸化物を含む層を形成することを特徴とする。また、剥離層として、上記元素、又は前記元素を主成分とする合金材料、又は前記元素を主成分とする化合物材料を用いて形成し、その上層に珪素の酸化物を含む層を形成することを特徴とする。また、エッチング剤は、フッ化ハロゲンを含む気体又は液体であることを特徴とする。   In the above manufacturing method, the first substrate is a glass substrate, a quartz substrate, a metal substrate having an insulating layer, a plastic substrate that can withstand the processing temperature of the manufacturing process, or the like. Further, as a peeling layer, tungsten (W), molybdenum (Mo), titanium (Ti), tantalum (Ta), niobium (Nb), nickel (Ni), cobalt (Co), zirconium (Zr), zinc (Zn) , Ruthenium (Ru), rhodium (Rh), lead (Pd), osmium (Os), iridium (Ir), silicon (Si), or an alloy material containing the element as a main component, or the element It is characterized by being formed of a layer made of a compound material containing as a main component. In addition, as the separation layer, a layer containing an oxide of the above element is formed by a sputtering method in an oxygen atmosphere. In addition, the peeling layer is formed using the above element, an alloy material containing the element as a main component, or a compound material containing the element as a main component, and a layer containing an oxide of silicon is formed thereon. It is characterized by. The etching agent is a gas or a liquid containing halogen fluoride.

また、本発明の半導体装置の一は、第1の基板上に設けられた第1の導電層と、第1の導電層を覆う下地絶縁層と、下地絶縁層上に設けられた第1の薄膜トランジスタ及び第2の薄膜トランジスタと、第1の薄膜トランジスタ及び第2の薄膜トランジスタを覆う層間絶縁層と、層間絶縁層上に設けられた第2の導電層及び第3の導電層と、第2の基板上に設けられた第4の導電層を有し、第2の導電層は、層間絶縁層に設けられた開口部を介して第1の薄膜トランジスタのソース領域及びドレイン領域に接続し、且つ下地絶縁層と層間絶縁層の各々に設けられた開口部を介して第1の導電層に接続し、第3の導電層は、層間絶縁層に設けられた開口部を介して第2の薄膜トランジスタのソース領域及びドレイン領域に接続し、且つ第4の導電層に接続することを特徴とする。   According to another aspect of the semiconductor device of the present invention, a first conductive layer provided over a first substrate, a base insulating layer covering the first conductive layer, and a first conductive layer provided over the base insulating layer A thin film transistor, a second thin film transistor, an interlayer insulating layer covering the first thin film transistor and the second thin film transistor, a second conductive layer and a third conductive layer provided on the interlayer insulating layer, and a second substrate The second conductive layer is connected to the source region and the drain region of the first thin film transistor through the opening provided in the interlayer insulating layer, and the base insulating layer The third conductive layer is connected to the first conductive layer through the opening provided in each of the interlayer insulating layers, and the third conductive layer is connected to the source region of the second thin film transistor through the opening provided in the interlayer insulating layer. And the drain region and the fourth conductivity Characterized in that it connects to.

また、第1の基板及び第2の基板は、可撓性を有する。   In addition, the first substrate and the second substrate have flexibility.

第1の導電層及び前記第2の導電層、並びに前記第3の導電層及び前記第4の導電層はそれぞれ、導電性粒子で電気的に接続されている。また、第1の基板及び前記下地絶縁層、並びに前記層間絶縁層及び前記第2の基板それぞれは、導電性粒子を有する樹脂に接している。 The first conductive layer, the second conductive layer, the third conductive layer, and the fourth conductive layer are each electrically connected by conductive particles. The first substrate and the base insulating layer, and the interlayer insulating layer and the second substrate are in contact with a resin having conductive particles.

また、第1の導電層及び第4の導電層は、アンテナとして機能してもよい。更には、第1の導電層は、アンテナとして機能し、第4の導電層はセンサに電気的に接続してもよい。   Further, the first conductive layer and the fourth conductive layer may function as an antenna. Furthermore, the first conductive layer may function as an antenna, and the fourth conductive layer may be electrically connected to the sensor.

また、第2の導電層は、導電性粒子を有する樹脂を介して第1の導電層と接する領域及び層間絶縁層に接する領域を有する。   The second conductive layer has a region in contact with the first conductive layer and a region in contact with the interlayer insulating layer through a resin having conductive particles.

また、第1の薄膜トランジスタと第2の薄膜トランジスタの各々は、サイドウォール絶縁層を有してもよい。   In addition, each of the first thin film transistor and the second thin film transistor may include a sidewall insulating layer.

本発明は、基板と下地絶縁層が密着した領域を設けながら剥離層を除去することで、下地絶縁層の上方に設けられた複数の薄膜トランジスタの飛散を防止し、薄膜集積回路を含む半導体装置の製造を容易に行うことができる。   The present invention prevents the scattering of a plurality of thin film transistors provided above the base insulating layer by removing the peeling layer while providing a region where the substrate and the base insulating layer are in close contact with each other. Manufacture can be performed easily.

また、本発明の半導体装置は、薄膜集積回路部と、複数のアンテナを有する。このため、一つのアンテナが破損しても、他のアンテナで外部装置から供給される電磁波を受信することが可能であるため、耐久性を向上させることが可能である。また、複数のアンテナの通信する周波数帯が異なる場合、複数の周波数帯を受信することが可能であるため、リーダライタの選択幅が広がる。   The semiconductor device of the present invention includes a thin film integrated circuit portion and a plurality of antennas. For this reason, even if one antenna is damaged, electromagnetic waves supplied from an external device can be received by another antenna, and thus durability can be improved. In addition, when the frequency bands communicated by a plurality of antennas are different, a plurality of frequency bands can be received, so that the selection range of the reader / writer is widened.

また、本発明の半導体装置は、薄膜集積回路部と、アンテナと、センサとを有する。このためセンサで検知した情報を薄膜集積回路部で処理した後、情報を記録することが可能である。また、センサで検知した情報を信号化し、アンテナを介して該信号をリーダライタに出力することが可能である。このため、従来の無線チップ等の半導体装置より、高付加価値を有する半導体装置を作製することが可能である。   The semiconductor device of the present invention includes a thin film integrated circuit portion, an antenna, and a sensor. For this reason, it is possible to record information after processing the information detected by the sensor in the thin film integrated circuit section. It is also possible to convert information detected by the sensor into a signal and output the signal to the reader / writer via the antenna. Therefore, a semiconductor device having higher added value than a conventional semiconductor device such as a wireless chip can be manufactured.

本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below. Note that in the structures of the present invention described below, the same reference numerals are used in common in different drawings.

(実施の形態1)
本発明の半導体装置の作製方法について、図面を参照して説明する。
(Embodiment 1)
A method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、基板100の一表面に、剥離層101〜104を形成する(図1(A)の断面図と図5(A)の斜視図参照、図1(A)中のA−Bは図5(A)中のA−Bと対応する)。 First, release layers 101 to 104 are formed on one surface of a substrate 100 (see a cross-sectional view in FIG. 1A and a perspective view in FIG. 5A, and AB in FIG. 1A is FIG. 5). (Corresponding to AB in (A)).

図1(A)に示すように、基板100は、ガラス基板、石英基板、金属基板やステンレス基板の一表面に絶縁層を形成したもの、本工程の処理温度に耐えうる耐熱性があるプラスチック基板等を用いる。上記に挙げた基板100には、大きさや形状に制約がないため、例えば、基板100として、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。この利点は、円形のシリコン基板を用いる場合と比較すると、大きな優位点である。 As shown in FIG. 1A, a substrate 100 is a glass substrate, a quartz substrate, a metal substrate or a stainless steel substrate with an insulating layer formed on one surface, and a heat-resistant plastic substrate that can withstand the processing temperature in this step. Etc. are used. Since there is no restriction on the size and shape of the substrate 100 listed above, for example, if a substrate having a side of 1 meter or more and a rectangular shape is used, the productivity is remarkably improved. Can do. This advantage is a great advantage compared to the case of using a circular silicon substrate.

また、基板100上に設けられる薄膜集積回路は、後に基板100上から剥離される。従って、基板100を再利用して、当該基板100上に新たに薄膜集積回路を形成してもよい。この結果、コストを削減することができる。なお、再利用する基板100には、石英基板を用いることが好ましい。 Further, the thin film integrated circuit provided over the substrate 100 is peeled off from the substrate 100 later. Therefore, a new thin film integrated circuit may be formed on the substrate 100 by reusing the substrate 100. As a result, cost can be reduced. Note that a quartz substrate is preferably used as the substrate 100 to be reused.

剥離層101〜104は、基板100の一表面に薄膜を形成した後、フォトリソグラフィ法により形成したレジストマスクを用いてエッチングして選択的に形成する。剥離層101〜104は、公知の手段(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)、鉛(Pb)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、珪素(Si)から選択された元素、又は前記元素を主成分とする合金材料、又は前記元素を主成分とする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。 The peeling layers 101 to 104 are selectively formed by forming a thin film on one surface of the substrate 100 and then etching using a resist mask formed by a photolithography method. The release layers 101 to 104 are formed by a known means (sputtering method, plasma CVD method, etc.) tungsten (W), molybdenum (Mo), titanium (Ti), tantalum (Ta), niobium (Nb), nickel (Ni). , Elements selected from cobalt (Co), zirconium (Zr), zinc (Zn), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), lead (Pb), osmium (Os), iridium (Ir), silicon (Si) Alternatively, a single layer or a layer formed of an alloy material containing the element as a main component or a compound material containing the element as a main component is formed. The crystal structure of the layer containing silicon may be any of amorphous, microcrystalline, and polycrystalline.

剥離層101〜104が単層構造の場合、好ましくは、タングステン層、モリブデン層、又はタングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成する。又は、タングステンの酸化物若しくは酸化窒化物を含む層、モリブデンの酸化物若しくは酸化窒化物を含む層、又はタングステンとモリブデンの混合物の酸化物若しくは酸化窒化物を含む層を形成する。なお、タングステンとモリブデンの混合物とは、例えば、タングステンとモリブデンの合金に相当する。 In the case where the separation layers 101 to 104 have a single-layer structure, a tungsten layer, a molybdenum layer, or a layer containing a mixture of tungsten and molybdenum is preferably formed. Alternatively, a layer containing tungsten oxide or oxynitride, a layer containing molybdenum oxide or oxynitride, or a layer containing an oxide or oxynitride of a mixture of tungsten and molybdenum is formed. Note that the mixture of tungsten and molybdenum corresponds to, for example, an alloy of tungsten and molybdenum.

剥離層101〜104が積層構造の場合、好ましくは、1層目としてタングステン層、モリブデン層、又はタングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成し、2層目として、タングステン、モリブデン又はタングステンとモリブデンの混合物の酸化物、窒化物、酸化窒化物又は窒化酸化物を形成する。 In the case where the separation layers 101 to 104 have a stacked structure, preferably, a tungsten layer, a molybdenum layer, or a layer containing a mixture of tungsten and molybdenum is formed as a first layer, and tungsten, molybdenum, or tungsten and molybdenum is formed as a second layer. An oxide, nitride, oxynitride or nitride oxide of the mixture is formed.

剥離層101〜104として、タングステンを含む層とタングステンの酸化物を含む層
の積層構造を形成する場合、タングステンを含む層を形成し、その上層に酸化珪素を含む層を形成することで、タングステン層と酸化珪素層との界面に、タングステンの酸化物を含む層が形成されることを活用してもよい。さらには、タングステンを含む層の表面を、熱酸化処理、酸素プラズマ処理、オゾン水等の酸化力の強い溶液での処理等を行ってタングステンの酸化物を含む層を形成してもよい。これは、タングステンを含む層を形成し、その上層にタングステンの窒化物、酸化窒化物及び窒化酸化物を含む層を形成する場合も同様であり、タングステンを含む層を形成後、その上層に窒化珪素層、酸化窒化珪素層、および窒化酸化珪素層を形成するとよい。
In the case where a stacked structure of a layer containing tungsten and a layer containing an oxide of tungsten is formed as the separation layers 101 to 104, a layer containing tungsten is formed, and a layer containing silicon oxide is formed thereon, thereby forming tungsten. The fact that a layer containing an oxide of tungsten is formed at the interface between the layer and the silicon oxide layer may be utilized. Further, the layer containing tungsten oxide may be formed by performing thermal oxidation treatment, oxygen plasma treatment, treatment with a solution having strong oxidizing power such as ozone water, or the like on the surface of the layer containing tungsten. The same applies to the case where a layer containing tungsten is formed and a layer containing tungsten nitride, oxynitride and nitride oxide is formed thereon, and after the layer containing tungsten is formed, nitriding is performed on the upper layer. A silicon layer, a silicon oxynitride layer, and a silicon nitride oxide layer may be formed.

タングステンの酸化物は、WOxで表され、2≦x≦3であり、xが2の場合(WO2)、xが2.5の場合(W25)、xが2.75の場合(W411)、xが3の場合(WO3)などがある。タングステンの酸化物を形成するにあたり、上記に挙げたxの値に特に制約はなく、そのエッチングレートなどを基に決めるとよい。但し、エッチングレートの最も良いものは、酸素雰囲気下で、スパッタリング法により形成するタングステンの酸化物を含む層(WOx、0<x<3)である。従って、作製時間の短縮のために、剥離層として、酸素雰囲気下でスパッタリング法によりタングステンの酸化物を含む層を形成するとよい。 The oxide of tungsten is represented by WOx, 2 ≦ x ≦ 3, when x is 2 (WO 2 ), when x is 2.5 (W 2 O 5 ), when x is 2.75 (W 4 O 11 ), and x is 3 (WO 3 ). In forming the tungsten oxide, the above-mentioned value of x is not particularly limited, and may be determined based on the etching rate. However, the layer having the best etching rate is a layer containing tungsten oxide (WOx, 0 <x <3) formed by a sputtering method in an oxygen atmosphere. Therefore, in order to shorten the manufacturing time, a layer containing a tungsten oxide is preferably formed as the separation layer by a sputtering method in an oxygen atmosphere.

また、上記の工程によると、基板100に接するように剥離層101〜104を形成しているが、本発明はこの工程に制約されない。基板100に接するように下地絶縁層を形成し、その絶縁層に接するように剥離層101〜104を設けてもよい。 Moreover, according to said process, although the peeling layers 101-104 are formed so that the board | substrate 100 may be touched, this invention is not restrict | limited to this process. A base insulating layer may be formed so as to be in contact with the substrate 100, and the peeling layers 101 to 104 may be provided so as to be in contact with the insulating layer.

次に、剥離層101〜104を覆うように、下地となる絶縁層105を形成する。絶縁層105は、公知の手段(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、酸化窒化珪素、窒化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、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等が該当する。 Next, an insulating layer 105 serving as a base is formed so as to cover the separation layers 101 to 104. The insulating layer 105 is formed as a single layer or a stacked layer containing a silicon oxide or a silicon nitride by a known means (such as a sputtering method or a plasma CVD method). The silicon oxide material is a substance containing silicon (Si) and oxygen (O), and corresponds to silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, or the like. The silicon nitride material is a substance containing silicon and nitrogen (N), and corresponds to silicon nitride, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, or the like.

下地絶縁層105が2層構造の場合、例えば、1層目として窒化酸化珪素層を形成し、2層目として酸化窒化珪素層を形成するとよい。下地となる絶縁層が3層構造の場合、1層目の絶縁層として酸化珪素層を形成し、2層目の絶縁層として窒化酸化珪素層を形成し、3層目の絶縁層として酸化窒化珪素層を形成するとよい。又は、1層目の絶縁層として酸化窒化珪素層を形成し、2層目の絶縁層として窒化酸化珪素層を形成し、3層目の絶縁層として酸化窒化珪素層を形成するとよい。下地絶縁層は、基板100から後に形成される結晶質半導体層へ不純物が侵入されることを防止するブロッキング膜として機能する。 In the case where the base insulating layer 105 has a two-layer structure, for example, a silicon nitride oxide layer may be formed as a first layer and a silicon oxynitride layer may be formed as a second layer. When the underlying insulating layer has a three-layer structure, a silicon oxide layer is formed as the first insulating layer, a silicon nitride oxide layer is formed as the second insulating layer, and oxynitriding is performed as the third insulating layer A silicon layer may be formed. Alternatively, a silicon oxynitride layer may be formed as the first insulating layer, a silicon nitride oxide layer may be formed as the second insulating layer, and a silicon oxynitride layer may be formed as the third insulating layer. The base insulating layer functions as a blocking film that prevents impurities from entering the crystalline semiconductor layer formed later from the substrate 100.

次に、絶縁層105上に、非晶質半導体層(例えば非晶質珪素を含む層)を形成する。この非晶質半導体層は、公知の手段(スパッタリング法、LPCVD法、プラズマCVD法等)により、25〜200nm(好ましくは30〜150nm)の厚さで形成する。続いて、非晶質半導体層を公知の結晶化法(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、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エッチングして結晶質半導体層127〜130を形成する。 Next, an amorphous semiconductor layer (eg, a layer containing amorphous silicon) is formed over the insulating layer 105. This amorphous semiconductor layer is formed with a thickness of 25 to 200 nm (preferably 30 to 150 nm) by a known means (sputtering method, LPCVD method, plasma CVD method or the like). Subsequently, a known crystallization method (laser crystallization method, thermal crystallization method using an RTA or furnace annealing furnace, thermal crystallization method using a metal element that promotes crystallization, and crystallization are promoted. A crystalline semiconductor layer is formed by crystallization by a combination of a thermal crystallization method using a metal element to be combined and a laser crystallization method). Thereafter, the obtained crystalline semiconductor layer is etched into a desired shape to form crystalline semiconductor layers 127 to 130.

結晶質半導体層127〜130の作製工程の具体例を挙げると、まず、プラズマCVD法を用いて、膜厚66nmの非晶質半導体層を形成する。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て形成したレジストマスクを用いて選択的にエッチングして結晶質半導体層127〜130を形成する。 As a specific example of a manufacturing process of the crystalline semiconductor layers 127 to 130, first, an amorphous semiconductor layer having a thickness of 66 nm is formed by a plasma CVD method. Next, after a solution containing nickel, which is a metal element for promoting crystallization, is held on the amorphous semiconductor layer, the amorphous semiconductor layer is subjected to dehydrogenation treatment (500 ° C., 1 hour), heat Crystallization treatment (550 ° C., 4 hours) is performed to form a crystalline semiconductor layer. Thereafter, laser light is irradiated as necessary, and selective etching is performed using a resist mask formed by a photolithography method, so that crystalline semiconductor layers 127 to 130 are formed.

なお、レーザ結晶化法で結晶質半導体層127〜130を形成する場合、連続発振またはパルス発振の気体レーザ又は固体レーザを用いる。気体レーザとしては、エキシマレーザ、YAG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、Ti:サファイアレーザ等を用いる。固体レーザとしては、Cr、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti又はTmがドーピングされたYAG、YVO4、YLF、YAlO3などの結晶を使ったレーザを用いる。 Note that when the crystalline semiconductor layers 127 to 130 are formed by a laser crystallization method, a continuous wave or pulsed gas laser or solid laser is used. As the gas laser, an excimer laser, YAG laser, YVO 4 laser, YLF laser, YAlO 3 laser, glass laser, ruby laser, Ti: sapphire laser, or the like is used. As the solid-state laser, a laser using a crystal such as YAG, YVO 4 , YLF, or YAlO 3 doped with Cr, Nd, Er, Ho, Ce, Co, Ti, or Tm is used.

また、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。 In addition, when an amorphous semiconductor layer is crystallized using a metal element that promotes crystallization, it is possible to crystallize at a low temperature for a short time and the crystal orientation is aligned. Remains in the crystalline semiconductor layer, resulting in an increase in off-current and unstable characteristics. Therefore, an amorphous semiconductor layer functioning as a gettering site is preferably formed over the crystalline semiconductor layer. Since the amorphous semiconductor layer serving as a gettering site needs to contain an impurity element such as phosphorus or argon, it is preferably formed by a sputtering method in which argon can be contained at a high concentration. After that, heat treatment (RTA method or thermal annealing using a furnace annealing furnace) is performed to diffuse the metal element in the amorphous semiconductor layer, and then the amorphous semiconductor layer containing the metal element is removed. To do. Then, the content of the metal element in the crystalline semiconductor layer can be reduced or removed.

次に、結晶質半導体層127〜130を覆うゲート絶縁層106を形成する。ゲート絶縁層106は、公知の手段(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。具体的には、酸化珪素を含む層、酸化窒化珪素を含む層、窒化酸化珪素を含む層を、単層又は積層して形成する。 Next, the gate insulating layer 106 that covers the crystalline semiconductor layers 127 to 130 is formed. The gate insulating layer 106 is formed by a known method (plasma CVD method or sputtering method) as a single layer or a stack of layers containing silicon oxide or silicon nitride. Specifically, a layer containing silicon oxide, a layer containing silicon oxynitride, or a layer containing silicon nitride oxide is formed as a single layer or a stacked layer.

次に、ゲート絶縁層106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、公知の手段(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、公知の手段により、100〜400nm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)、ニオブ(Nb)等から選択された元素又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成する。または、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料により形成する。 Next, a first conductive layer and a second conductive layer are stacked over the gate insulating layer 106. The first conductive layer is formed with a thickness of 20 to 100 nm by a known means (plasma CVD method or sputtering method). The second conductive layer is formed with a thickness of 100 to 400 nm by a known means. The first conductive layer and the second conductive layer include tantalum (Ta), tungsten (W), titanium (Ti), molybdenum (Mo), aluminum (Al), copper (Cu), chromium (Cr), niobium ( Nb) or the like or an alloy material or a compound material containing these elements as a main component. Alternatively, a semiconductor material typified by polycrystalline silicon doped with an impurity element such as phosphorus is used.

第1の導電層と第2の導電層との組み合わせの例を挙げると、窒化タンタル(TaN)層とタングステン(W)層、窒化タングステン(WN)層とタングステン層、窒化モリブデン(MoN)層とモリブデン(Mo)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、モリブデン層とアルミニウム層とモリブデン層の構造を採用するとよい。 Examples of combinations of the first conductive layer and the second conductive layer include a tantalum nitride (TaN) layer and a tungsten (W) layer, a tungsten nitride (WN) layer and a tungsten layer, and a molybdenum nitride (MoN) layer. A molybdenum (Mo) layer etc. are mentioned. Since tungsten and tantalum nitride have high heat resistance, heat treatment for thermal activation can be performed after the formation of the first conductive layer and the second conductive layer. In the case of a three-layer structure instead of a two-layer structure, a structure of a molybdenum layer, an aluminum layer, and a molybdenum layer may be employed.

更には、第1の導電層及び第2の導電層の積層構造の代わりに、第1の導電層又は第2の導電層と同様の材料を用いて、単層の導電層を形成してもよい。 Furthermore, instead of the stacked structure of the first conductive layer and the second conductive layer, a single conductive layer may be formed using the same material as the first conductive layer or the second conductive layer. Good.

次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジストからなるマスクを形成し、ゲート電極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(ゲート電極層とよぶことがある)107〜110を形成する。 Next, a resist mask is formed using a photolithography method, and an etching process for forming a gate electrode is performed, so that conductive layers (also referred to as gate electrode layers) 107 to 110 function as the gate electrode. Form.

次に、結晶質半導体層128、130に、イオンドープ法又はイオン注入法により、N型を付与する不純物元素を低濃度に添加して、N型不純物領域111、112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。 Next, an impurity element imparting N-type conductivity is added to the crystalline semiconductor layers 128 and 130 at a low concentration by ion doping or ion implantation, so that N-type impurity regions 111 and 112 are formed. The impurity element imparting N-type may be an element belonging to Group 15, for example, phosphorus (P) or arsenic (As).

続いて、結晶質半導体層127、129に、P型を付与する不純物元素を添加して、P型不純物領域113、114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。 Subsequently, an impurity element imparting P-type is added to the crystalline semiconductor layers 127 and 129 to form P-type impurity regions 113 and 114. For example, boron (B) is used as the impurity element imparting P-type.

次に、ゲート絶縁層106と導電層107〜110を覆うように、絶縁層を形成する。絶縁層は、公知の手段(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(無機層と表記することがある)や、有機樹脂などの有機材料を含む層(有機層と表記することがある)を、単層又は積層して形成する。好ましくは、絶縁層として、珪素の酸化物からなる層を形成する。 Next, an insulating layer is formed so as to cover the gate insulating layer 106 and the conductive layers 107 to 110. The insulating layer is formed by a known means (plasma CVD method or sputtering method) such as a layer containing an inorganic material of silicon, silicon oxide or silicon nitride (sometimes referred to as an inorganic layer), or an organic resin. A layer containing an organic material (sometimes referred to as an organic layer) is formed as a single layer or a stacked layer. Preferably, a layer made of an oxide of silicon is formed as the insulating layer.

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107〜110の側面に接する絶縁層(以下、サイドウォール絶縁層と呼ぶ。)115〜118を形成する(図1(C)参照)。サイドウォール絶縁層115〜118は、後にLDD領域を形成するためのドーピング用のマスクとして用いる。 Next, the insulating layer is selectively etched by anisotropic etching mainly in the vertical direction, and insulating layers in contact with the side surfaces of the conductive layers 107 to 110 (hereinafter referred to as sidewall insulating layers) 115 to 118. (See FIG. 1C). The sidewall insulating layers 115 to 118 are used as a doping mask for forming an LDD region later.

なお、サイドウォール絶縁層115〜118を形成するためのエッチング工程により、ゲート絶縁層106もエッチングされ、ゲート絶縁層119〜122が形成される。ゲート絶縁層119〜122は、導電層107〜110及びサイドウォール絶縁層115〜118と重なる層である。このように、ゲート絶縁層106がエッチングされてしまうのは、ゲート絶縁層106とサイドウォール絶縁層115〜118の材料のエッチングレートが同じであるためであり、図1(C)ではその場合を示している。従って、ゲート絶縁層106とサイドウォール絶縁層115〜118の材料のエッチングレートが異なる場合には、サイドウォール絶縁層115〜118を形成するためのエッチング工程を経ても、ゲート絶縁層106が残存する場合がある。 Note that in the etching step for forming the sidewall insulating layers 115 to 118, the gate insulating layer 106 is also etched to form gate insulating layers 119 to 122. The gate insulating layers 119 to 122 are layers that overlap with the conductive layers 107 to 110 and the sidewall insulating layers 115 to 118. Thus, the gate insulating layer 106 is etched because the etching rates of the materials of the gate insulating layer 106 and the sidewall insulating layers 115 to 118 are the same. In FIG. Show. Therefore, when the etching rates of the materials of the gate insulating layer 106 and the sidewall insulating layers 115 to 118 are different, the gate insulating layer 106 remains even after the etching process for forming the sidewall insulating layers 115 to 118. There is a case.

続いて、サイドウォール絶縁層115〜118をマスクとして、結晶質半導体層128、130にN型を付与する不純物元素を添加して、第1のN型不純物領域(LDD領域ともよぶ)123、124と、第2のN型不純物領域125、126とを形成する。第1のN型不純物領域123、124が含む不純物元素の濃度は、第2のN型不純物領域125、126の不純物元素の濃度よりも低い。 Subsequently, an impurity element imparting N-type is added to the crystalline semiconductor layers 128 and 130 using the sidewall insulating layers 115 to 118 as masks, and first N-type impurity regions (also referred to as LDD regions) 123 and 124 are added. And second N-type impurity regions 125 and 126 are formed. The concentration of the impurity element contained in the first N-type impurity regions 123 and 124 is lower than the concentration of the impurity element in the second N-type impurity regions 125 and 126.

なお、第1のN型不純物領域123、124を形成するためには、ゲート電極を2層以
上の積層構造とし、該ゲート電極に異方性エッチングを行って該ゲート電極を構成する下層の導電層をマスクとして用いる手法と、サイドウォール絶縁層をマスクとして用いる手法がある。前者の手法を採用して形成された薄膜トランジスタはGOLD(Gate Overlapped Lightly Doped drain)構造と呼ばれる。本発明は、前者と後者のどちらの手法を用いてもよい。但し、後者のサイドウォール絶縁層をマスクとして用いる手法を用いると、LDD領域を確実に形成することができ、また、LDD領域の幅の制御が容易になるという利点がある。
Note that in order to form the first N-type impurity regions 123 and 124, the gate electrode has a stacked structure of two or more layers, and anisotropic etching is performed on the gate electrode to form a lower conductive layer constituting the gate electrode. There are a method using a layer as a mask and a method using a sidewall insulating layer as a mask. A thin film transistor formed using the former method is called a GOLD (Gate Overlapped Lightly Doped Drain) structure. In the present invention, either the former method or the latter method may be used. However, the use of the latter method using the sidewall insulating layer as a mask has an advantage that the LDD region can be reliably formed and the width of the LDD region can be easily controlled.

上記工程を経て、N型の薄膜トランジスタ131、132と、P型の薄膜トランジスタ133、134が完成する。 Through the above steps, N-type thin film transistors 131 and 132 and P-type thin film transistors 133 and 134 are completed.

N型の薄膜トランジスタ131は、LDD構造を有し、第1のN型不純物領域123(LDD領域ともよぶ)と第2のN型不純物領域125とチャネル形成領域135を含む活性層と、ゲート絶縁層120と、ゲート電極として機能する導電層108とを有する。 The N-type thin film transistor 131 has an LDD structure, and includes an active layer including a first N-type impurity region 123 (also referred to as an LDD region), a second N-type impurity region 125, and a channel formation region 135, a gate insulating layer 120 and a conductive layer 108 functioning as a gate electrode.

N型の薄膜トランジスタ132は、LDD構造を有し、第1のN型不純物領域124(LDD領域ともよぶ)と第2のN型不純物領域126とチャネル形成領域136を含む活性層と、ゲート絶縁層122と、ゲート電極として機能する導電層110とを有する。 The N-type thin film transistor 132 has an LDD structure, and includes an active layer including a first N-type impurity region 124 (also referred to as an LDD region), a second N-type impurity region 126, and a channel formation region 136, a gate insulating layer 122 and a conductive layer 110 functioning as a gate electrode.

P型の薄膜トランジスタ133は、シングルドレイン構造を有し、P型不純物領域113とチャネル形成領域137を含む活性層と、ゲート絶縁層119と、ゲート電極として機能する導電層107とを有する。 The P-type thin film transistor 133 has a single drain structure, and includes an active layer including a P-type impurity region 113 and a channel formation region 137, a gate insulating layer 119, and a conductive layer 107 functioning as a gate electrode.

P型の薄膜トランジスタ134は、シングルドレイン構造を有し、P型不純物領域114とチャネル形成領域138を含む活性層と、ゲート絶縁層121と、ゲート電極として機能する導電層109とを有する。 The P-type thin film transistor 134 has a single drain structure and includes an active layer including a P-type impurity region 114 and a channel formation region 138, a gate insulating layer 121, and a conductive layer 109 functioning as a gate electrode.

次に、薄膜トランジスタ131〜134を覆うように、単層又は積層で絶縁層を形成する(図1(E)参照)。薄膜トランジスタ131〜134を覆う絶縁層は、公知の手段(塗布法、液滴吐出法、CVD法、スパッタリング法等)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、例えば、シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成される物質に相当する。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。さらには、置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。 Next, an insulating layer is formed as a single layer or a stacked layer so as to cover the thin film transistors 131 to 134 (see FIG. 1E). The insulating layer covering the thin film transistors 131 to 134 is formed by a known means (coating method, droplet discharge method, CVD method, sputtering method, etc.), an inorganic material such as silicon oxide or silicon nitride, polyimide, polyamide, benzo A single layer or a stacked layer is formed using an organic material such as cyclobutene, acrylic, epoxy, or siloxane. Siloxane corresponds to a substance in which a skeleton structure is formed by a bond of silicon (Si) and oxygen (O), for example. As a substituent, an organic group containing at least hydrogen (for example, an alkyl group or an aromatic hydrocarbon) is used. Further, a fluoro group may be used as a substituent. Furthermore, an organic group containing at least hydrogen and a fluoro group may be used as a substituent.

図示する断面構造では、薄膜トランジスタ131〜134を覆うように、絶縁層を2層積層して形成した場合を示し、1層目の絶縁層141として酸化珪素を含む層を形成し、2層目の絶縁層142としてシロキサンを用いて形成する。さらには、第1の絶縁層と第2の絶縁層の間に窒化珪素を含む層を形成してもよい。 The cross-sectional structure shown in the figure shows the case where two insulating layers are stacked so as to cover the thin film transistors 131 to 134, and a layer containing silicon oxide is formed as the first insulating layer 141, and the second layer is formed. The insulating layer 142 is formed using siloxane. Further, a layer containing silicon nitride may be formed between the first insulating layer and the second insulating layer.

なお、絶縁層141、142を形成する前、又は絶縁層141、142のうちの1つ又は両方の薄膜を形成した後に、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。 Note that before the insulating layers 141 and 142 are formed, or after one or both of the insulating layers 141 and 142 are formed, the crystallinity of the semiconductor layer is restored and the activity of the impurity element added to the semiconductor layer is increased. Heat treatment for the purpose of hydrogenation of the semiconductor layer is preferably performed. For the heat treatment, thermal annealing, laser annealing, RTA, or the like is preferably applied.

次に、フォトリソグラフィ法により絶縁層141、142をエッチングして、P型不純物領域113、114と、第2のN型不純物領域125、126を露出させるコンタクトホール143〜150、及び基板100を露出するコンタクトホール151、152を形成する(図2(A)参照)。 Next, the insulating layers 141 and 142 are etched by photolithography to expose the P-type impurity regions 113 and 114, the contact holes 143 to 150 that expose the second N-type impurity regions 125 and 126, and the substrate 100. Contact holes 151 and 152 to be formed are formed (see FIG. 2A).

なお、コンタクトホール151、152とは、剥離層に接しないように形成する。このような位置にコンタクトホール151、152を形成することで、剥離層を除去する際に、コンタクトホール内を充填する導電層も同時に除去することを回避することが可能である。この結果、不良な素子を削減することが可能であり、半導体装置の歩留まりを高めることが可能である。 Note that the contact holes 151 and 152 are formed so as not to contact the peeling layer. By forming the contact holes 151 and 152 at such positions, it is possible to avoid simultaneously removing the conductive layer filling the contact hole when the peeling layer is removed. As a result, defective elements can be reduced and the yield of the semiconductor device can be increased.

続いて、コンタクトホール143〜152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、導電層155〜162を形成する(図2(B)参照)。なお、このようにして形成した導電層155、158の側面は、剥離層101〜104に接しておらず、絶縁層141、142に接する。これは、剥離層101〜104をエッチング剤により除去する際に、導電層155、158がエッチング剤により除去されないようにするためである。 Subsequently, a conductive layer is formed so as to fill the contact holes 143 to 152, and the conductive layer is patterned to form conductive layers 155 to 162 (see FIG. 2B). Note that the side surfaces of the conductive layers 155 and 158 formed in this manner are not in contact with the separation layers 101 to 104 but are in contact with the insulating layers 141 and 142. This is to prevent the conductive layers 155 and 158 from being removed by the etching agent when the peeling layers 101 to 104 are removed by the etching agent.

導電層155〜162は、公知の手段(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)から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アルミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを含む合金材料に相当する。 The conductive layers 155 to 162 are formed of an element selected from titanium (Ti), aluminum (Al), and neodymium (Nd) by known means (plasma CVD method or sputtering method) or an alloy containing these elements as a main component. The material or compound material is formed as a single layer or a stacked layer. The alloy material containing aluminum as a main component corresponds to, for example, a material containing aluminum as a main component and containing nickel, or an alloy material containing aluminum as a main component and containing nickel and one or both of carbon and silicon.

導電層155〜162は、例えば、バリア層とアルミニウムシリコン(Al−Si)層とバリア層、バリア層とアルミニウムシリコン(Al−Si)層と窒化チタン(TiN)層とバリア層の積層構造を採用するとよい。なお、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層に相当する。アルミニウムやアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、導電層155〜162を形成する材料として最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。また下層のバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウムシリコンと、結晶質半導体層との、良好なコンタクトをとることができる。また、チタンは、還元性の高い元素であるため、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し、結晶質半導体層と良好なコンタクトをとることができる。 For example, the conductive layers 155 to 162 have a stacked structure of a barrier layer, an aluminum silicon (Al—Si) layer and a barrier layer, and a barrier layer, an aluminum silicon (Al—Si) layer, a titanium nitride (TiN) layer, and a barrier layer. Good. Note that the barrier layer corresponds to a layer formed of titanium, titanium nitride, molybdenum, or molybdenum nitride. Aluminum and aluminum silicon are optimal materials for forming the conductive layers 155 to 162 because they have low resistance and are inexpensive. In addition, when an upper layer and a lower barrier layer are provided, generation of hillocks of aluminum or aluminum silicon can be prevented. When a lower barrier layer is provided, good contact between aluminum or aluminum silicon and the crystalline semiconductor layer can be obtained. Titanium is a highly reducible element. Therefore, when a barrier layer made of titanium is formed, even if a thin natural oxide film is formed on the crystalline semiconductor layer, this natural oxide film is reduced and crystalline. Good contact can be made with the semiconductor layer.

次に、導電層155〜162を覆うように、単層又は積層で絶縁層163を形成する(図2(C)参照)。導電層155〜162を覆う絶縁層163は、薄膜トランジスタを覆う絶縁層142と同様の手法及び材料を用いて形成することができる。次に、導電層155〜162を覆う絶縁層163にコンタクトホールを形成し、導電層164、165を形成する。導電層164、165は、外部の端子との接続用導電層として機能する。 Next, the insulating layer 163 is formed as a single layer or a stacked layer so as to cover the conductive layers 155 to 162 (see FIG. 2C). The insulating layer 163 covering the conductive layers 155 to 162 can be formed using a method and a material similar to those of the insulating layer 142 covering the thin film transistor. Next, contact holes are formed in the insulating layer 163 that covers the conductive layers 155 to 162 to form conductive layers 164 and 165. The conductive layers 164 and 165 function as conductive layers for connection to external terminals.

次に、導電層164、165を覆うように、絶縁層を形成してもよい。当該絶縁層は、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)を含む層等に相当する。なお、絶縁層は、保護層として機能するものであり、必要がなければ形成しなくてもよい。また、絶縁層として、有機材料からなる層を形成すると、絶縁層163の膜厚を厚くすることが可能であり、この結果、剥離層101〜104を除去した後でも、基板100上の複数の素子に重みがつき、基板100からの飛散を防止し、さらに、巻かれた形状になることがなく、素子の破壊や損傷を防止することができる。 Next, an insulating layer may be formed so as to cover the conductive layers 164 and 165. The insulating layer corresponds to a layer containing carbon such as DLC (diamond-like carbon), a layer containing silicon nitride, a layer containing silicon nitride oxide, a layer containing an organic material (preferably epoxy resin), or the like. Note that the insulating layer functions as a protective layer, and may not be formed if not necessary. Further, when a layer made of an organic material is formed as the insulating layer, the thickness of the insulating layer 163 can be increased. As a result, even after the separation layers 101 to 104 are removed, a plurality of layers on the substrate 100 can be formed. A weight is applied to the element, scattering from the substrate 100 is prevented, and further, a wound shape is not caused, and the element can be prevented from being broken or damaged.

なお、ここでは、上記工程を経て完成した、薄膜トランジスタ131、133を含む素子と、導電層155〜158とを合わせて第1の薄膜集積回路166とよび、薄膜トランジスタ132、134を含む素子と、導電層159〜162、164、165とを合わせて、第2の薄膜集積回路167とよぶ(図2(C)の断面図と図5(B)の斜視図参照)。なお、図2(C)においては、第1の薄膜集積回路166、第2の薄膜集積回路167それぞれ一つずつ示しているが、実際には図5(B)に示すように、第1の薄膜集積回路166、第2の薄膜集積回路167が複数配列されている。このため、第1の薄膜集積回路166、第2の薄膜集積回路167が複数配列されている層を、第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167を有する層と示すときがある。 Note that here, the element including the thin film transistors 131 and 133 completed through the above steps and the conductive layers 155 to 158 are collectively referred to as a first thin film integrated circuit 166, and the element including the thin film transistors 132 and 134, The layers 159 to 162, 164, and 165 are collectively referred to as a second thin film integrated circuit 167 (see a cross-sectional view in FIG. 2C and a perspective view in FIG. 5B). Note that in FIG. 2C, one each of the first thin film integrated circuit 166 and the second thin film integrated circuit 167 is shown, but in actuality, as shown in FIG. A plurality of thin film integrated circuits 166 and a plurality of second thin film integrated circuits 167 are arranged. Therefore, a layer in which a plurality of first thin film integrated circuits 166 and second thin film integrated circuits 167 are arranged is sometimes referred to as a layer having the first thin film integrated circuit 166 and the second thin film integrated circuit 167. .

ここでは、第1の薄膜集積回路166は、後に接続される導電層185が受信する電磁波を処理する通信回路が少なくとも設けられている。また、第2の薄膜集積回路167は、後に接続される導電層175が受信する電磁波を処理する通信回路が少なくとも設けられている。なお、導電層185及び導電層175は、外部装置から供給される電磁波を受信するアンテナとして示している。 Here, the first thin film integrated circuit 166 is provided with at least a communication circuit that processes electromagnetic waves received by the conductive layer 185 to be connected later. The second thin film integrated circuit 167 is provided with at least a communication circuit that processes electromagnetic waves received by the conductive layer 175 to be connected later. Note that the conductive layer 185 and the conductive layer 175 are illustrated as antennas that receive electromagnetic waves supplied from an external device.

また、導電層185で構成されるアンテナ及び導電層175で構成されるアンテナが同一の周波数帯を受信することが可能な場合、それぞれの導電層は同一の薄膜集積回路に接続してもよい。この場合、導電層185で構成されるアンテナ及び導電層175で構成されるアンテナは、同一の形状であることが好ましい。 In the case where the antenna formed using the conductive layer 185 and the antenna formed using the conductive layer 175 can receive the same frequency band, the respective conductive layers may be connected to the same thin film integrated circuit. In this case, it is preferable that the antenna formed of the conductive layer 185 and the antenna formed of the conductive layer 175 have the same shape.

また、導電層185で構成されるアンテナ及び導電層175で構成されるアンテナが異なる周波数帯を受信することが可能な場合、それぞれの導電層は異なる薄膜集積回路に接続する。この場合、導電層185で構成されるアンテナ及び導電層175で構成されるアンテナの形状は異なっていてもよい。このため、アンテナの選択幅が広がる。 In the case where the antenna formed using the conductive layer 185 and the antenna formed using the conductive layer 175 can receive different frequency bands, the conductive layers are connected to different thin film integrated circuits. In this case, the shape of the antenna formed of the conductive layer 185 and the shape of the antenna formed of the conductive layer 175 may be different. This increases the range of antenna selection.

次に、剥離層101〜104の一部又は全部が露出するように、フォトリソグラフィ法により絶縁層105、141、142、163をエッチングして、開口部171、172を形成する(図2(D)の断面図と図6(A)の斜視図参照)。 Next, the insulating layers 105, 141, 142, and 163 are etched by photolithography so that part or all of the separation layers 101 to 104 are exposed to form openings 171 and 172 (FIG. 2D ) And a perspective view of FIG.

次に、開口部171、172にエッチング剤を導入して、剥離層101〜104を除去する(図3(A)の断面図と図6(B)の斜視図参照)。エッチング剤は、ウェットエッチングであれば、フッ酸を水やフッ化アンモニウムで希釈した混液、フッ酸と硝酸の混液、フッ酸と硝酸と酢酸の混液、過酸化水素と硫酸の混液、過酸化水素とアンモニア水と水の混液、過酸化水素と塩酸と水の混液等を用いる。また、ドライエッチングであれば、フッ素等のハロゲン系の原子や分子を含む気体、又は酸素を含む気体を用いる。好ましくは、エッチング剤として、フッ化ハロゲン又はハロゲン間化合物を含む気体又は液体を使用する。例えば、フッ化ハロゲンを含む気体として三フッ化塩素(ClF3)を使用する。なお、導電層155、158は、剥離層101〜104に接しないように設けられているため、この工程において、導電層155、158は、エッチング剤によりエッチングされない。 Next, an etchant is introduced into the openings 171 and 172 to remove the peeling layers 101 to 104 (see the cross-sectional view in FIG. 3A and the perspective view in FIG. 6B). For wet etching, the etchant is a mixture of hydrofluoric acid diluted with water or ammonium fluoride, a mixture of hydrofluoric acid and nitric acid, a mixture of hydrofluoric acid, nitric acid and acetic acid, a mixture of hydrogen peroxide and sulfuric acid, hydrogen peroxide And a mixture of ammonia water and water, a mixture of hydrogen peroxide, hydrochloric acid and water, or the like. In the case of dry etching, a gas containing a halogen atom or molecule such as fluorine or a gas containing oxygen is used. Preferably, a gas or liquid containing halogen fluoride or an interhalogen compound is used as an etchant. For example, chlorine trifluoride (ClF 3 ) is used as a gas containing halogen fluoride. Note that since the conductive layers 155 and 158 are provided so as not to be in contact with the separation layers 101 to 104, the conductive layers 155 and 158 are not etched by the etchant in this step.

次に、第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167を有する層の一方の面を、導電層175が設けられた基板179に接着させる(図3(B)の断面図参照)。なお、第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167を有する層の一方の面とは、導電層164、165及び開口部171、172が露出されている面のことである。この際、第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167を有する層と、基板179とを、導電性粒子180を含む樹脂181を用いて接着して一体化させると共に、第2の薄膜集積回路167が含む導電層164、165と、基板179上の導電層175とを、導電性粒子180を介して接触させる。この後、基板100から、第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167を完全に剥離する(図3(C)の断面図と図7(A)の斜視図参照)。 Next, one surface of the layer including the first thin film integrated circuit 166 and the second thin film integrated circuit 167 is bonded to a substrate 179 provided with a conductive layer 175 (see a cross-sectional view in FIG. 3B). . Note that one surface of the layer including the first thin film integrated circuit 166 and the second thin film integrated circuit 167 is a surface where the conductive layers 164 and 165 and the openings 171 and 172 are exposed. At this time, the layer having the first thin film integrated circuit 166 and the second thin film integrated circuit 167 and the substrate 179 are bonded and integrated using the resin 181 including the conductive particles 180, and the second The conductive layers 164 and 165 included in the thin film integrated circuit 167 are brought into contact with the conductive layer 175 over the substrate 179 through the conductive particles 180. After that, the first thin film integrated circuit 166 and the second thin film integrated circuit 167 are completely separated from the substrate 100 (see the cross-sectional view in FIG. 3C and the perspective view in FIG. 7A).

導電層175が設けられた基板179は、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)、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。フィルムは、熱圧着により、被処理体と封止処理が行われるものであり、封止処理を行う際には、フィルムの最表面に設けられた接着層か、又は最外層に設けられた層(接着層ではない)を加熱処理によって溶かし、加圧により接着する。 A substrate 179 provided with a conductive layer 175 includes a film (made of polypropylene, polyester, vinyl, polyvinyl fluoride, vinyl chloride, etc.), a paper made of a fibrous material, a base film (polyester, polyamide, an inorganic vapor deposition film, Paper) and an adhesive synthetic resin film (acrylic synthetic resin, epoxy synthetic resin, etc.). The film is subjected to sealing treatment with the object to be processed by thermocompression bonding. When performing the sealing treatment, the film is an adhesive layer provided on the outermost surface of the film or a layer provided on the outermost layer. (Not the adhesive layer) is melted by heat treatment and bonded by pressure.

続いて、第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167を有する層の他方の面を、導電層185が設けられた基板189に接着させる(図3(D)の断面図と図7(B)の斜視図参照)。なお、第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167を有する層の他方の面とは、導電層155、158及び絶縁層105が露出されている面のことである。第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167を有する層と、基板189とを、導電性粒子190を含む樹脂191を用いて接着して一体化させると共に、第1の薄膜集積回路166が含む導電層155、158と、基板189上の導電層185とを、導電性粒子190を介して接触させる。 Subsequently, the other surface of the layer including the first thin film integrated circuit 166 and the second thin film integrated circuit 167 is bonded to the substrate 189 provided with the conductive layer 185 (a cross-sectional view and a diagram in FIG. 3D). 7 (B) perspective view). Note that the other surface of the layer including the first thin film integrated circuit 166 and the second thin film integrated circuit 167 is a surface where the conductive layers 155 and 158 and the insulating layer 105 are exposed. The layer having the first thin film integrated circuit 166 and the second thin film integrated circuit 167 and the substrate 189 are bonded and integrated using a resin 191 containing conductive particles 190, and the first thin film integrated circuit is integrated. The conductive layers 155 and 158 included in 166 are brought into contact with the conductive layer 185 over the substrate 189 through the conductive particles 190.

次に、第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167を有する層と、導電層を有する基板179、189とが一体化したものを、スライシング装置やレーザ照射装置等を用いて分断する(図7(C)の斜視図参照)。上記工程を経て、分断された基板195、196と、分断された第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167で形成される層とで構成される無線チップ(無線プロセッサ、無線メモリ、無線タグともよぶ)として機能する半導体装置が完成する。 Next, the layer in which the first thin film integrated circuit 166 and the second thin film integrated circuit 167 are integrated with the substrates 179 and 189 having conductive layers is divided using a slicing device, a laser irradiation device, or the like. (See the perspective view of FIG. 7C). Through the above-described steps, a wireless chip (wireless processor, wireless memory) including divided substrates 195 and 196 and a layer formed by the divided first thin film integrated circuit 166 and second thin film integrated circuit 167. A semiconductor device functioning as a wireless tag is completed.

なお、本実施形態では、第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167を有する層と、導電層を有する基板179、189とを一体化させた後、分断して無線チップ(無線プロセッサ、無線メモリ、無線タグともよぶ)として機能する半導体装置を形成しているが、この工程に限定されない。第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167を有する層と、導電層を有する基板179を一体化し、分断した後、分断された第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167を有する層に導電層を有する基板を接着してもよい。   Note that in this embodiment, the layer including the first thin film integrated circuit 166 and the second thin film integrated circuit 167 and the substrates 179 and 189 having conductive layers are integrated, and then divided into wireless chips (wireless chips). Although a semiconductor device functioning as a processor, a wireless memory, and a wireless tag is formed, the invention is not limited to this process. The layer having the first thin film integrated circuit 166 and the second thin film integrated circuit 167 and the substrate 179 having a conductive layer are integrated and divided, and then the divided first thin film integrated circuit 166 and second thin film integrated circuit are integrated. A substrate having a conductive layer may be bonded to the layer having the circuit 167.

本実施の形態では、分断された基板195、196上にアンテナとして機能する導電層175、185が設けられた場合を示している。アンテナとして機能する導電層は、アルミニウム、銅、銀を含む金属材料で形成する。例えば、銅又は銀のペースト状組成物を、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット方式の印刷法で形成することができる。また、スパッタリングなどでアルミニウム膜を形成し、エッチング加工により形成しても良い。その他、電解メッキ法、無電解メッキ法を用いて形成しても良い。 In this embodiment mode, a case where conductive layers 175 and 185 functioning as antennas are provided over divided substrates 195 and 196 is shown. The conductive layer functioning as an antenna is formed using a metal material containing aluminum, copper, or silver. For example, a copper or silver paste composition can be formed by screen printing, offset printing, or an ink jet printing method. Alternatively, an aluminum film may be formed by sputtering or the like and formed by etching. In addition, you may form using an electroplating method and an electroless-plating method.

なお、上記の実施の形態によると、第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167を有する層と導電層を有する基板179、189とは、導電性粒子180、190を含む樹脂181、191を用いて接着されている。しかし、本発明はこの形態に制約されず、バンプ194a〜194dをさらに用いて、第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167を有する層と基板179、189それぞれとを接着してもよい(図24参照)。   Note that, according to the above embodiment, the layer having the first thin film integrated circuit 166 and the second thin film integrated circuit 167 and the substrate 179 and 189 having the conductive layer are the resin 181 including the conductive particles 180 and 190. , 191. However, the present invention is not limited to this mode, and the layers having the first thin film integrated circuit 166 and the second thin film integrated circuit 167 are bonded to the substrates 179 and 189 by further using the bumps 194a to 194d. It is also possible (see FIG. 24).

なお、基板179,189上の導電層175、185は保護絶縁層193a、193bに覆われており、バンプ194a〜194dや導電性粒子が接する箇所には、保護絶縁層193a、193bに開口部が設けられている。 Note that the conductive layers 175 and 185 over the substrates 179 and 189 are covered with the protective insulating layers 193a and 193b, and openings are formed in the protective insulating layers 193a and 193b at the portions where the bumps 194a to 194d and the conductive particles are in contact. Is provided.

次に、図14に、本実施形態で示す無線チップ900の構成を示す。本実施形態の無線チップは、薄膜集積回路901、アンテナ902a、902bを備える。   Next, FIG. 14 shows a configuration of the wireless chip 900 shown in the present embodiment. The wireless chip of this embodiment includes a thin film integrated circuit 901 and antennas 902a and 902b.

薄膜集積回路901は、図3乃至図7に示す第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167で構成されており、演算処理回路部903、メモリ部904、通信回路部905a、905b、電源回路部907を備える。メモリ部904は、読み出し専用メモリや、書き換え可能メモリの一方若しくは双方を備えている。メモリ部904は、スタティックRAM(Static RAM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)、フラッシュメモリなどで構成することで、アンテナ902a、902bを経由して受信した外部からの情報を随時記録することができる。メモリ部904は、アンテナ902a、902bを経由して受信した信号を格納する第1メモリ部910と、リーダ/ライタ装置から書き込まれた情報を記録する第2メモリ部911に分けて構成することもできる。また、マスクROMやプログラマブルROMで読み出し専用メモリ部を設けておいても良い。     The thin film integrated circuit 901 includes the first thin film integrated circuit 166 and the second thin film integrated circuit 167 shown in FIGS. 3 to 7, and includes an arithmetic processing circuit portion 903, a memory portion 904, and communication circuit portions 905a and 905b. The power supply circuit unit 907 is provided. The memory unit 904 includes one or both of a read-only memory and a rewritable memory. The memory unit 904 includes static RAM (Static RAM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), flash memory, and the like, and records information received from outside via the antennas 902a and 902b as needed. be able to. The memory unit 904 may be divided into a first memory unit 910 for storing signals received via the antennas 902a and 902b and a second memory unit 911 for recording information written from the reader / writer device. it can. Further, a read-only memory unit may be provided by a mask ROM or a programmable ROM.

第1メモリ部910は逐次書き込みを可能とするとともに、データが消失しないフラッシュメモリなどで構成することが好ましい。また、フローティングゲート構造の記憶素子であって、一度だけ書き込み可能な記憶素子を適用することが好ましい。   The first memory unit 910 is preferably composed of a flash memory or the like that allows sequential writing and does not lose data. In addition, it is preferable to apply a storage element having a floating gate structure, which can be written only once.

なお、メモリ部904の構成を逐次書き込みを可能とするとともに、データが消失しないフローティングゲート構造の記憶素子で構成してもよい。特に、フローティングゲート構造の記憶素子であって、一度だけ書き込み可能な記憶素子を適用することが好ましい。この構成の無線チップは、メモリ部に記憶した情報を読み出す機能のみを持っている。機能を単純化することにより、無線チップを小型化することができる。また、省電力化することができる。   Note that the memory portion 904 may be configured by a storage element having a floating gate structure in which data can be sequentially written and data is not lost. In particular, it is preferable to use a memory element having a floating gate structure, which can be written only once. The wireless chip having this configuration has only a function of reading information stored in the memory unit. By simplifying the function, the wireless chip can be reduced in size. In addition, power can be saved.

通信回路部905a、905bは、それぞれ復調回路912a、912b、変調回路913a、913bを含んでいる。復調回路912a、912bは、それぞれアンテナ902a、902bを経由して入力される信号を復調して、演算処理回路部903に出力する。信号には、メモリ部904に記憶させる情報を含んでいる。また、メモリ部904から読み出された情報は、演算処理回路部903を通して、それぞれ変調回路913a、913bに出力される。変調回路913a、913bは、この信号を無線通信可能な信号に変調して、それぞれアンテナ902a、902bを介して外部装置に出力する。   The communication circuit units 905a and 905b include demodulation circuits 912a and 912b and modulation circuits 913a and 913b, respectively. The demodulation circuits 912a and 912b demodulate signals input via the antennas 902a and 902b, respectively, and output the signals to the arithmetic processing circuit unit 903. The signal includes information to be stored in the memory unit 904. Information read from the memory unit 904 is output to the modulation circuits 913a and 913b through the arithmetic processing circuit unit 903, respectively. The modulation circuits 913a and 913b modulate this signal into a signal capable of wireless communication, and output the signal to an external device via the antennas 902a and 902b, respectively.

アンテナ902a、902bは、リーダ/ライタと呼ばれる外部装置から供給される電磁波を受信して、必要な電力を電源回路部907で発生させている。アンテナ902a、902bは通信する周波数帯に応じて適宜設計すれば良い。電磁波の周波数帯は、135kHzまでの長波帯、6〜60MHz(代表的には13.56MHz)の短波帯、400〜950MHzの超短波帯、2〜25GHzのマイクロ波帯などを使用することができる。長波帯や短波帯のアンテナは、ループアンテナによる電磁誘導を利用したものが利用される。その他に相互誘導作用(電磁結合方式)又は静電気による誘導作用(静電結合方式)を利用したものであっても良い。電力は、アンテナを介して電源回路部907で生成する。また、当該電力を用いて、演算処理回路部903、メモリ部904及び通信回路部905a、905bを動作させる。なお、アンテナ902aをデータ通信用アンテナとし、アンテナ902bを電力供給用アンテナとして分離して設けても良い。   The antennas 902a and 902b receive electromagnetic waves supplied from an external device called a reader / writer and generate necessary power in the power supply circuit unit 907. The antennas 902a and 902b may be appropriately designed according to a frequency band for communication. As the frequency band of electromagnetic waves, a long wave band up to 135 kHz, a short wave band of 6 to 60 MHz (typically 13.56 MHz), an ultra high frequency band of 400 to 950 MHz, a microwave band of 2 to 25 GHz, and the like can be used. As the long wave band or short wave band antenna, an antenna using electromagnetic induction by a loop antenna is used. In addition, a mutual inductive action (electromagnetic coupling method) or an electrostatic induction action (electrostatic coupling method) may be used. Power is generated by the power supply circuit unit 907 via an antenna. In addition, the arithmetic processing circuit portion 903, the memory portion 904, and the communication circuit portions 905a and 905b are operated using the power. Note that the antenna 902a may be provided as a data communication antenna and the antenna 902b may be provided separately as a power supply antenna.

アンテナ902aとアンテナ902bが、同一の周波数帯を受信することが可能な場合、一つの通信回路部(例えば、通信回路部905a)によって、信号の復調及び変調を行っても良い。但し、この場合、アンテナ902aとアンテナ902bは同一の形状であることが好ましい。 When the antenna 902a and the antenna 902b can receive the same frequency band, the signal may be demodulated and modulated by one communication circuit unit (for example, the communication circuit unit 905a). However, in this case, it is preferable that the antenna 902a and the antenna 902b have the same shape.

アンテナ902aとアンテナ902bが、異なる周波数帯を受信することが可能な場合、それぞれのアンテナ902aとアンテナ902bは異なる通信回路部905a、905bに接続することが好ましい。この場合、アンテナ902aとアンテナ902bの形状は異なっていてもよい。 In the case where the antennas 902a and 902b can receive different frequency bands, the antennas 902a and 902b are preferably connected to different communication circuit portions 905a and 905b. In this case, the shapes of the antenna 902a and the antenna 902b may be different.

本実施の形態により、基板と下地用絶縁層が密着した領域を設けながら剥離層を除去することで、下地用絶縁層の上方に設けられた薄膜集積回路の飛散を防止しながら、薄膜集積回路を含む半導体装置を容易に製造することができる。   According to this embodiment mode, by removing the peeling layer while providing a region where the substrate and the base insulating layer are in close contact with each other, the thin film integrated circuit provided above the base insulating layer is prevented from being scattered, and the thin film integrated circuit Can be easily manufactured.

また、本実施の形態の半導体装置は、薄膜集積回路部と、複数のアンテナを有する。このため、一つのアンテナが破損しても、他のアンテナで外部装置から供給される電磁波を受信することが可能であるため、耐久性を向上させることが可能である。また、複数のアンテナの通信する周波数帯が異なる場合、複数の周波数帯を受信することが可能であるため、異なる様式のリーダライタと送受信することが可能である。   In addition, the semiconductor device of this embodiment includes a thin film integrated circuit portion and a plurality of antennas. For this reason, even if one antenna is damaged, electromagnetic waves supplied from an external device can be received by another antenna, and thus durability can be improved. Further, when the frequency bands communicated by a plurality of antennas are different, a plurality of frequency bands can be received, so that transmission / reception can be performed with reader / writers of different styles.

(実施の形態2)
上記の実施の形態によると、剥離層101〜104は、エッチング剤により完全に除去している(図3(A)参照)。しかし、本発明はこの形態に制約されず、剥離層101〜104を選択的に除去してもよい(図4(A)参照)。その後、第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167を有する層上に導電層175が設けられた基板179を設けて、基板一体化した後、物理的手段(物理的な力)により、基板100から、第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167を有する層と、導電層175が設けられた基板179基板とを剥離してもよい(図4(C)参照)。物理的手段(物理的な力)により、基板100から第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167を有する層を剥離すると、剥離層101〜104は基板100上に残存する場合と、基板100から剥離層101〜104と第1の薄膜集積回路166、第2の薄膜集積回路167が共に剥離される場合の2つの場合があり、本形態では後者の場合を示す(図4(C)参照)。なお、物理的手段(物理的な力)とは、ノズルから吹き付けられるガスの風圧、超音波等の外部からストレスを与える手段に相当する。
(Embodiment 2)
According to the above embodiment, the peeling layers 101 to 104 are completely removed by the etching agent (see FIG. 3A). However, the present invention is not limited to this mode, and the peeling layers 101 to 104 may be selectively removed (see FIG. 4A). After that, a substrate 179 provided with a conductive layer 175 is provided on the layer having the first thin film integrated circuit 166 and the second thin film integrated circuit 167, integrated with the substrate, and then physical means (physical force) Thus, the layer including the first thin film integrated circuit 166 and the second thin film integrated circuit 167 and the substrate 179 provided with the conductive layer 175 may be separated from the substrate 100 (see FIG. 4C). ). When the layer including the first thin film integrated circuit 166 and the second thin film integrated circuit 167 is peeled from the substrate 100 by physical means (physical force), the peeling layers 101 to 104 may remain on the substrate 100. There are two cases where the peeling layers 101 to 104, the first thin film integrated circuit 166, and the second thin film integrated circuit 167 are peeled from the substrate 100, and this embodiment shows the latter case (FIG. 4 ( C)). The physical means (physical force) corresponds to means for applying stress from the outside, such as wind pressure of a gas blown from a nozzle, ultrasonic waves, or the like.

上記のように、剥離層101〜104をエッチング剤により完全に除去するのではなく、剥離層101〜104を選択的に除去して、物理的手段(物理的な力)を併用することにより、薄膜集積回路の飛散を防止すると共に、剥離層101〜104を除去する時間を短時間で済ませることができるため、生産性を向上させることができる。 As described above, the peeling layers 101 to 104 are not completely removed by the etching agent, but by selectively removing the peeling layers 101 to 104 and using physical means (physical force) in combination, The scattering of the thin film integrated circuit can be prevented and the time for removing the peeling layers 101 to 104 can be shortened in a short time, so that productivity can be improved.

(実施の形態3)
本実施の形態では、実施の形態1及び実施の形態2において、導電層を有する基板179又は導電層を有する基板189の一方の代わりにセンサを有する基板を接着する例を示す。
(Embodiment 3)
In this embodiment, an example in which a substrate having a sensor is bonded instead of one of the substrate 179 having a conductive layer or the substrate 189 having a conductive layer in Embodiments 1 and 2 is described.

センサとしては、温度、湿度、照度、ガス(気体)、重力、圧力、音(振動)、加速度、その他の特性を物理的又は化学的手段により検出する素子が挙げられる。センサは、代表的には抵抗素子、容量結合素子、誘導結合素子、光起電力素子、光電変換素子、熱起電力素子、トランジスタ、サーミスタ、ダイオードなどの素子で形成される。   Examples of the sensor include an element that detects temperature, humidity, illuminance, gas (gas), gravity, pressure, sound (vibration), acceleration, and other characteristics by physical or chemical means. The sensor is typically formed of an element such as a resistance element, a capacitive coupling element, an inductive coupling element, a photovoltaic element, a photoelectric conversion element, a thermoelectric element, a transistor, a thermistor, or a diode.

図8では、実施の形態1の導電層を有する基板189の代わりに、センサ、代表例として光センサを設けた半導体装置の断面を示す図である。基板251上には、第1の電極252、受光層253、第2の電極254で形成されるフォトダイオード250が形成されている。また、フォトダイオード250は、層間絶縁層255で覆われており、層間絶縁層255を介して第1の電極に接続されている接続用の導電層256、第2の電極に接続されている接続用の導電層257が形成されている。第2の薄膜集積回路の導電層155、158と、基板251上の導電層256、257とが、それぞれ導電性粒子190で接するように、第1の薄膜集積回路166及び第2の薄膜集積回路167を有する層と基板251とが接着されている。また、センサの他に、基板251上にセンサ回路を設けてもよい。なお、図8ではフォトダイオードを用いて示したが、そのかわりフォトトランジスタを用いることができる。更には、光センサの代わりに、温度、湿度、照度、ガス(気体)、重力、圧力、音(振動)、加速度、その他の特性を検知する素子を適宜設けることが可能である。また、接続用の導電層256、257の代わりに、センサを構成する導電層が導電層155、158と接しても良い。   8 is a cross-sectional view of a semiconductor device in which a sensor, a photosensor as a representative example, is provided instead of the substrate 189 having the conductive layer of Embodiment 1. FIG. On the substrate 251, a photodiode 250 formed of the first electrode 252, the light receiving layer 253, and the second electrode 254 is formed. Further, the photodiode 250 is covered with an interlayer insulating layer 255, and a connection conductive layer 256 connected to the first electrode through the interlayer insulating layer 255, and a connection connected to the second electrode. A conductive layer 257 is formed. The first thin film integrated circuit 166 and the second thin film integrated circuit are formed so that the conductive layers 155 and 158 of the second thin film integrated circuit and the conductive layers 256 and 257 on the substrate 251 are in contact with the conductive particles 190, respectively. The layer having 167 and the substrate 251 are bonded to each other. In addition to the sensor, a sensor circuit may be provided on the substrate 251. Note that although a photodiode is used in FIG. 8, a phototransistor can be used instead. Furthermore, instead of the optical sensor, an element for detecting temperature, humidity, illuminance, gas (gas), gravity, pressure, sound (vibration), acceleration, and other characteristics can be provided as appropriate. Further, instead of the conductive layers 256 and 257 for connection, conductive layers constituting the sensor may be in contact with the conductive layers 155 and 158.

次に、図9に、薄膜集積回路901、センサ部908及びアンテナ902を備えた無線チップ900の構成を示す。センサ部908は、温度、湿度、照度、ガス(気体)、重力、圧力、音(振動)、加速度、その他の特性を物理的又は化学的手段により検出する。センサ部908は、センサ906とそれを制御するセンサ回路909が含まれている。センサ906は抵抗素子、容量結合素子、誘導結合素子、光起電力素子、光電変換素子、熱起電力素子、トランジスタ、サーミスタ、ダイオードなどの素子で形成される。センサ回路909はインピーダンス、リアクタンス、インダクタンス、電圧又は電流の変化を検出し、アナログ/デジタル変換(A/D変換)して演算処理回路部903に信号を出力する。 Next, FIG. 9 illustrates a structure of a wireless chip 900 including a thin film integrated circuit 901, a sensor portion 908, and an antenna 902. The sensor unit 908 detects temperature, humidity, illuminance, gas (gas), gravity, pressure, sound (vibration), acceleration, and other characteristics by physical or chemical means. The sensor unit 908 includes a sensor 906 and a sensor circuit 909 that controls the sensor 906. The sensor 906 is formed of an element such as a resistance element, a capacitive coupling element, an inductive coupling element, a photovoltaic element, a photoelectric conversion element, a thermoelectric element, a transistor, a thermistor, or a diode. The sensor circuit 909 detects a change in impedance, reactance, inductance, voltage, or current, performs analog / digital conversion (A / D conversion), and outputs a signal to the arithmetic processing circuit unit 903.

薄膜集積回路901は、演算処理回路部903、メモリ部904、通信回路部905、電源回路部907を備える。メモリ部904は、センサ部908及びアンテナ902を経由して受信した外部からの情報を随時記録することができる。メモリ部904は、センサ部908で検知した信号を格納する第1メモリ部910と、リーダ/ライタ装置から書き込まれた情報を記録する第2メモリ部911に分けて構成することもできる。   The thin film integrated circuit 901 includes an arithmetic processing circuit unit 903, a memory unit 904, a communication circuit unit 905, and a power supply circuit unit 907. The memory unit 904 can record external information received via the sensor unit 908 and the antenna 902 as needed. The memory unit 904 can be divided into a first memory unit 910 that stores a signal detected by the sensor unit 908 and a second memory unit 911 that records information written from the reader / writer device.

第1メモリ部910はセンサ部908で検知した情報を記録するために、逐次書き込みを可能とするとともに、データが消失しないフラッシュメモリなどで構成することが好ましい。また、フローティングゲート構造の記憶素子であって、一度だけ書き込み可能な記憶素子を適用することが好ましい。   The first memory unit 910 is preferably composed of a flash memory or the like that enables sequential writing and records no data in order to record information detected by the sensor unit 908. In addition, it is preferable to apply a storage element having a floating gate structure, which can be written only once.

通信回路部905は、復調回路912、変調回路913を含んでいる。復調回路912は、アンテナ902を経由して入力される信号を復調して、演算処理回路部903に出力する。信号にはセンサ部908を制御する信号や、メモリ部904に記憶させる情報を含んでいる。また、センサ回路909から出力される信号や、メモリ部904から読み出された情報は、演算処理回路部903を通して変調回路913に出力される。変調回路913は、この信号を無線通信可能な信号に変調して、アンテナ902を介して外部装置に出力する。   The communication circuit unit 905 includes a demodulation circuit 912 and a modulation circuit 913. The demodulation circuit 912 demodulates a signal input via the antenna 902 and outputs the demodulated signal to the arithmetic processing circuit unit 903. The signal includes a signal for controlling the sensor unit 908 and information stored in the memory unit 904. Further, a signal output from the sensor circuit 909 and information read from the memory unit 904 are output to the modulation circuit 913 through the arithmetic processing circuit unit 903. The modulation circuit 913 modulates this signal into a signal capable of wireless communication, and outputs the signal to an external device via the antenna 902.

演算処理回路部903、センサ部908、メモリ部904及び通信回路部905を動作させるのに必要な電力は、アンテナ902を介して供給される。   Electric power necessary for operating the arithmetic processing circuit unit 903, the sensor unit 908, the memory unit 904, and the communication circuit unit 905 is supplied via the antenna 902.

本実施の形態により、基板と下地絶縁層が密着した領域を設けながら剥離層を除去することで、下地絶縁層の上方に設けられた薄膜集積回路の飛散を防止しながら、薄膜集積回路を含む半導体装置を容易に製造することができる。   In accordance with this embodiment mode, the peeling layer is removed while providing a region where the substrate and the base insulating layer are in close contact with each other, thereby preventing scattering of the thin film integrated circuit provided above the base insulating layer and including the thin film integrated circuit. A semiconductor device can be manufactured easily.

また、本発明の半導体装置は、薄膜集積回路部と、アンテナと、センサとを有する。このためセンサで検知した情報を薄膜集積回路部で処理した後、情報を記録することが可能である。また、センサで検知した情報を信号化し、アンテナを介して該信号をリーダライタに出力することが可能である。このため、従来の無線チップ等の半導体装置より、高付加価値を有する半導体装置を作製することが可能である。   The semiconductor device of the present invention includes a thin film integrated circuit portion, an antenna, and a sensor. For this reason, it is possible to record information after processing the information detected by the sensor in the thin film integrated circuit section. It is also possible to convert information detected by the sensor into a signal and output the signal to the reader / writer via the antenna. Therefore, a semiconductor device having higher added value than a conventional semiconductor device such as a wireless chip can be manufactured.

(実施の形態4)
上記の実施の形態では、無線チップとして機能する半導体装置について説明したが、本発明はこの形態に制約されない。そこで本実施の形態では、上記構成とは異なる半導体装置について説明する。
(Embodiment 4)
Although the semiconductor device functioning as a wireless chip has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this embodiment. Therefore, in this embodiment, a semiconductor device different from the above structure is described.

まず、複数の機能が集積された本発明の半導体装置について説明する(図18(A)(B)参照)。導電層が設けられた基板600上には、複数の薄膜集積回路601〜604が接着されている。基板600上の導電層と、薄膜集積回路601〜604の各々が含む一方の面の接続用導電層とは、導電性粒子645を含む樹脂644を用いて接着されている。薄膜集積回路601〜603の各々は、中央処理ユニット(CPU、Central Processing Unit)、メモリ、ネットワーク処理回路、ディスク処理回路、画像処理プロセッサ、音声処理プロセッサ等から選択された1つ又は複数として機能する。また、薄膜集積回路604は、実施の形態1〜実施の形態3で形成される薄膜集積回路を設けることが可能である。ここでは、一つのアンテナ及び薄膜集積回路を有する例を示す。薄膜集積回路604の他方の面の接続用導電層と、アンテナ等の導電層を有する基板605の接続用導電層606とが導電性粒子647を含む樹脂646を用いて接着されている。   First, a semiconductor device of the present invention in which a plurality of functions are integrated will be described (see FIGS. 18A and 18B). A plurality of thin film integrated circuits 601 to 604 are bonded to a substrate 600 provided with a conductive layer. The conductive layer on the substrate 600 and the connecting conductive layer on one surface included in each of the thin film integrated circuits 601 to 604 are bonded using a resin 644 including conductive particles 645. Each of the thin film integrated circuits 601 to 603 functions as one or more selected from a central processing unit (CPU, Central Processing Unit), a memory, a network processing circuit, a disk processing circuit, an image processing processor, a sound processing processor, and the like. . The thin film integrated circuit 604 can be provided with the thin film integrated circuit formed in any of Embodiments 1 to 3. Here, an example having one antenna and a thin film integrated circuit is shown. The connection conductive layer on the other surface of the thin film integrated circuit 604 and the connection conductive layer 606 of the substrate 605 having a conductive layer such as an antenna are bonded using a resin 646 containing conductive particles 647.

次に、表示部を有する本発明の半導体装置について説明する(図19(A)(B)参照。図19(A)中のA−Bは図19(B)中のA−Bに対応する。)。基板620上には、薄膜集積回路624、625が接着され、接続フィルム641、642上には薄膜集積回路628、629が接着されている。薄膜集積回路624、625として、実施の形態1〜実施の形態3で形成される薄膜集積回路を設けることが可能である。ここでは、一つのアンテナ及び薄膜集積回路を有する例を示す。   Next, a semiconductor device of the present invention having a display portion will be described (see FIGS. 19A and 19B. AB in FIG. 19A corresponds to AB in FIG. 19B). .) Thin film integrated circuits 624 and 625 are bonded on the substrate 620, and thin film integrated circuits 628 and 629 are bonded on the connection films 641 and 642. As the thin film integrated circuits 624 and 625, the thin film integrated circuit formed in any of Embodiments 1 to 3 can be provided. Here, an example having one antenna and a thin film integrated circuit is shown.

表示部623と薄膜集積回路624の裏面の接続用導電層とは、基板620上の導電層631を介して接続する。また、薄膜集積回路624の表面の接続用導電層は、アンテナ等の導電層を有する基板626の接続用導電層639が導電性粒子638を含む樹脂637を用いて接着されている。 The connection conductive layer on the back surface of the display portion 623 and the thin film integrated circuit 624 is connected through a conductive layer 631 on the substrate 620. The connection conductive layer on the surface of the thin film integrated circuit 624 is bonded to the connection conductive layer 639 of the substrate 626 having a conductive layer such as an antenna with a resin 637 containing conductive particles 638.

薄膜集積回路624と薄膜集積回路628とは、基板620上の導電層634と接続フィルム641上の導電層635を介して接続する。これらの導電層の接続には、導電性粒子655を含む樹脂654を用いている。また、基板620と対向基板621は、シール材630により接着されている。 The thin film integrated circuit 624 and the thin film integrated circuit 628 are connected to each other through the conductive layer 634 on the substrate 620 and the conductive layer 635 on the connection film 641. For the connection of these conductive layers, a resin 654 containing conductive particles 655 is used. Further, the substrate 620 and the counter substrate 621 are bonded by a sealant 630.

次に、ICカードとして機能する本発明の半導体装置について説明する(図20(A)(B)参照)。基板610上には、薄膜集積回路611が接着されている。実施の形態1〜実施の形態3で形成される薄膜集積回路を設けることが可能である。ここでは、センサ及び薄膜集積回路を有する例を示す。基板610上の導電層612と、薄膜集積回路611の裏面の接続用導電層とは、導電性粒子652を含む樹脂651を用いて接着されている。また、薄膜集積回路611の表面の接続用導電層は、センサ素子616を有する基板615の接続用導電層659と導電性粒子658を含む樹脂657を用いて接着されている。   Next, a semiconductor device of the present invention functioning as an IC card will be described (see FIGS. 20A and 20B). A thin film integrated circuit 611 is bonded onto the substrate 610. The thin film integrated circuit formed in any of Embodiments 1 to 3 can be provided. Here, an example having a sensor and a thin film integrated circuit is shown. The conductive layer 612 over the substrate 610 and the connection conductive layer on the back surface of the thin film integrated circuit 611 are bonded using a resin 651 containing conductive particles 652. In addition, the connection conductive layer on the surface of the thin film integrated circuit 611 is bonded using a connection conductive layer 659 of the substrate 615 including the sensor element 616 and a resin 657 including conductive particles 658.

本発明の半導体装置が含む薄膜集積回路は小型、薄型、軽量を実現しており、複数のシステムを含む半導体装置(図18参照)、表示機能を有する半導体装置(図19参照)、ICカード(図20)の各々に用いることにより、さらなる高機能化と高付加価値化を実現することができる。 The thin film integrated circuit included in the semiconductor device of the present invention is small, thin, and lightweight. A semiconductor device including a plurality of systems (see FIG. 18), a semiconductor device having a display function (see FIG. 19), an IC card ( By using each of them in FIG. 20), further higher functionality and higher added value can be realized.

本実施例では、微細な導電層を形成する手法について説明する(図10参照。)。 In this embodiment, a method for forming a fine conductive layer will be described (see FIG. 10).

まず、絶縁表面を有する基板100上に、剥離層101〜104、絶縁層105、結晶質半導体層127〜130、ゲート絶縁層106、導電層271、272を形成する。次に、導電層271、272上に、フォトマスクを用いて、レジストマスク273〜276を形成する(図10(A)参照)。 First, the separation layers 101 to 104, the insulating layer 105, the crystalline semiconductor layers 127 to 130, the gate insulating layer 106, and the conductive layers 271 and 272 are formed over the substrate 100 having an insulating surface. Next, resist masks 273 to 276 are formed over the conductive layers 271 and 272 using a photomask (see FIG. 10A).

次に、酸素プラズマ処理等の公知のエッチング処理により、レジストマスク273〜276をエッチングして、新たなレジストマスク283〜286を形成する(図10(B)参照)。上記の工程を経たレジストマスク283〜286は、フォトリソグラフィ法により形成することができる限界を超えた、微細なものとすることができる。 Next, the resist masks 273 to 276 are etched by a known etching process such as an oxygen plasma process to form new resist masks 283 to 286 (see FIG. 10B). The resist masks 283 to 286 that have undergone the above steps can be finer than the limit that can be formed by a photolithography method.

次に、レジストマスク283〜286を用いて、エッチング処理を行うと、微細な導電層107〜110を作製することができる(図10(C)参照)。導電層107〜110は、ゲート電極として機能する。 Next, by performing etching using the resist masks 283 to 286, fine conductive layers 107 to 110 can be manufactured (see FIG. 10C). The conductive layers 107 to 110 function as gate electrodes.

また、上記とは異なる手法として、まず、絶縁表面を有する基板100上に、剥離層101〜104、絶縁層105、結晶質半導体層127〜130、ゲート絶縁層106、導電層271、272、レジストマスク273〜276を形成する(図10(A)参照)。 As a different method from the above, first, the separation layers 101 to 104, the insulating layer 105, the crystalline semiconductor layers 127 to 130, the gate insulating layer 106, the conductive layers 271 and 272, a resist are formed over the substrate 100 having an insulating surface. Masks 273 to 276 are formed (see FIG. 10A).

次に、レジストマスク273〜276を用いて、導電層271、272をエッチングして、導電層263〜266を形成する(図11(A)参照)。 Next, the conductive layers 271 and 272 are etched using the resist masks 273 to 276 to form conductive layers 263 to 266 (see FIG. 11A).

続いて、レジストマスク273〜276を除去せず、レジストマスク273〜276と導電層263〜266の積層体のうち、導電層263〜266の側面のみを選択的にエッチングする(図11(B)参照)。このようなエッチング方法としては、等方性のドライエッチングまたはウェットエッチングを用いればよい。そうすると、上記の手法と同様に、フォトリソグラフィ法により形成することができる限界を変えた微細な導電層107〜110を形成することができる(図11(C)参照)。導電層107〜110は、ゲート電極として機能する。 Subsequently, without removing the resist masks 273 to 276, only the side surfaces of the conductive layers 263 to 266 in the stacked body of the resist masks 273 to 276 and the conductive layers 263 to 266 are selectively etched (FIG. 11B). reference). As such an etching method, isotropic dry etching or wet etching may be used. Then, similarly to the above method, fine conductive layers 107 to 110 with different limits that can be formed by photolithography can be formed (see FIG. 11C). The conductive layers 107 to 110 function as gate electrodes.

上記のいずれかの方法により、チャネル長が0.5μm以下の微細な薄膜トランジスタを形成することができる。薄膜トランジスタが微細なものであれば、その分高集積化を可能とするので、素子が高性能化された半導体装置の作製が実現する。また、チャネル形成領域の幅が狭くなるため、高速動作を実現する。   A fine thin film transistor having a channel length of 0.5 μm or less can be formed by any of the above methods. If the thin film transistor is fine, it can be highly integrated accordingly, so that a semiconductor device with high performance elements can be manufactured. In addition, since the width of the channel formation region is narrowed, high-speed operation is realized.

無線チップは、アンテナより電源を供給するため、電源の安定化が難しく、消費電力を極力抑制することが必要となる。仮に、無線チップの消費電力が増加すると、電磁波を強力に入力する必要があるため、リーダライタの消費電力の増加、他の装置や人体への悪影響、無線チップとリーダライタとの通信距離に制約が生じるなどの不都合が生じる。   Since the wireless chip supplies power from an antenna, it is difficult to stabilize the power and it is necessary to suppress power consumption as much as possible. If the power consumption of the wireless chip increases, it is necessary to input electromagnetic waves strongly. Therefore, the power consumption of the reader / writer increases, adverse effects on other devices and the human body, and the communication distance between the wireless chip and the reader / writer is limited. Inconvenience occurs.

そこで、本発明は、下部ゲート電極232、234と上部ゲート電極236、238の2つのゲート電極をそれぞれ含むN型の薄膜トランジスタ242、244と、下部ゲート電極231、233と上部ゲート電極235、237の2つのゲート電極をそれぞれ含むP型の薄膜トランジスタ241、243を用いた半導体装置を提供する(図12参照)。   Therefore, the present invention relates to N-type thin film transistors 242, 244 including lower gate electrodes 232, 234 and upper gate electrodes 236, 238, lower gate electrodes 231, 233, and upper gate electrodes 235, 237, respectively. A semiconductor device using P-type thin film transistors 241 and 243 each including two gate electrodes is provided (see FIG. 12).

消費電力を抑制するためには、下部ゲート電極231〜234にバイアス電圧を印加する方法が有効であり、具体的には、N型の薄膜トランジスタ242、244の下部ゲート電極232、234に対する負のバイアス電圧の印加により、しきい値電圧を高めて、リーク電流を減少させることができる。また、正のバイアス電圧の印加により、しきい値電圧を下げて、チャネル形成領域に電流を流れやすくすることができる。従って、薄膜トランジスタ242、244を、より高速化、若しくはより低電圧で動作させることが可能である。   In order to suppress power consumption, a method of applying a bias voltage to the lower gate electrodes 231 to 234 is effective. Specifically, a negative bias for the lower gate electrodes 232 and 234 of the N-type thin film transistors 242 and 244 is effective. By applying the voltage, the threshold voltage can be increased and the leakage current can be reduced. In addition, by applying a positive bias voltage, the threshold voltage can be lowered and current can easily flow through the channel formation region. Accordingly, the thin film transistors 242 and 244 can be operated at higher speed or at a lower voltage.

P型の薄膜トランジスタ241、243の下部ゲート電極231、233に対する正のバイアス電圧の印加により、しきい値電圧を高めて、リーク電流を減少させることができる。また、負のバイアス電圧の印加により、しきい値電圧を下げて、チャネル形成領域に電流を流れやすくすることができる。従って、薄膜トランジスタ241、243を、より高速化、若しくは低電圧で動作させることが可能である。   By applying a positive bias voltage to the lower gate electrodes 231 and 233 of the P-type thin film transistors 241 and 243, the threshold voltage can be increased and the leakage current can be reduced. Further, by applying a negative bias voltage, the threshold voltage can be lowered and current can easily flow through the channel formation region. Accordingly, the thin film transistors 241 and 243 can be operated at higher speed or at a lower voltage.

上記の通り、下部ゲート電極に印加するバイアス電圧を制御することで、薄膜トランジスタ241〜244のしきい値電圧を変えて、リーク電流を減少させ、その結果、無線チップ自体の消費電力を抑制することができる。従って、暗号処理などの複雑な処理を行っても、電源が不安定になることがなく、電源の安定化を実現する。また、電磁波を入力する必要がなく、リーダライタとの通信距離を改善することができる。   As described above, by controlling the bias voltage applied to the lower gate electrode, the threshold voltage of the thin film transistors 241 to 244 is changed to reduce the leakage current, thereby suppressing the power consumption of the wireless chip itself. Can do. Therefore, even if complicated processing such as encryption processing is performed, the power supply does not become unstable, and the power supply is stabilized. Further, it is not necessary to input electromagnetic waves, and the communication distance with the reader / writer can be improved.

なお、薄膜トランジスタ241〜244に対するバイアス電圧の印加は、専用の制御回路を設けて制御するとよい。 Note that application of a bias voltage to the thin film transistors 241 to 244 may be controlled by providing a dedicated control circuit.

本発明の半導体装置に用いる容量用トランジスタの断面構造について説明する(図13(A)参照)。容量用トランジスタ301は、ソース電極とドレイン電極が互いに接続されている。即ち、導電層303によってソース領域304及びドレイン領域305が接続されている。このため、容量用トランジスタ301がオンすると、ゲート電極とチャネル形成領域との間に容量が形成される。このような容量用トランジスタ301の断面構造は、通常の薄膜トランジスタの断面構造と変わらない。等価回路図は、図13(B)のように表される。   A cross-sectional structure of the capacitor transistor used in the semiconductor device of the present invention is described (see FIG. 13A). In the capacitor transistor 301, the source electrode and the drain electrode are connected to each other. That is, the source region 304 and the drain region 305 are connected by the conductive layer 303. Therefore, when the capacitor transistor 301 is turned on, a capacitor is formed between the gate electrode and the channel formation region. Such a cross-sectional structure of the capacitor transistor 301 is not different from that of a normal thin film transistor. An equivalent circuit diagram is represented as shown in FIG.

但し、上記の構成では、容量を形成するのに、ゲート絶縁膜を用いるため、その容量値は、容量用トランジスタ301のしきい値電圧の変動に対して影響を受けてしまうことがある。従って、ゲート電極と重なる領域302に、不純物元素を添加した容量用トランジスタ301を用いてもよい(図13(C)参照)。上記構成の容量用トランジスタは、トランジスタのしきい値電圧とは無関係に容量が形成できるため、トランジスタのしきい値電圧のバラツキによる影響を防止することができる。この場合の等価回路図は図13(D)のように表される。   However, in the above structure, since the gate insulating film is used to form the capacitor, the capacitance value may be affected by the fluctuation of the threshold voltage of the capacitor transistor 301. Therefore, a capacitor transistor 301 to which an impurity element is added may be used in the region 302 that overlaps with the gate electrode (see FIG. 13C). Since the capacitor transistor having the above structure can form a capacitor regardless of the threshold voltage of the transistor, it is possible to prevent the influence of variations in the threshold voltage of the transistor. An equivalent circuit diagram in this case is represented as shown in FIG.

次に、実施の形態1、2に示す無線チップのレイアウトの一例について、図26を参照して説明する。まず、1つの無線チップの全体的なレイアウトについて説明する(図26(A)参照)。無線チップは、第1のアンテナ201と、電源部及びロジック部とを構成する素子群214と、第2のアンテナ(図示せず)とで、別々のレイヤーに形成されており、具体的には、素子群214上に第1のアンテナ201が形成されている。素子群214を形成する領域の一部と、第1のアンテナ201を形成する領域の一部は重なっている。図示する構成では、第1のアンテナ201を構成する配線の幅を150μm、配線と配線の間の幅を10μmで設計し、その巻き数は15巻きとした。また、第1のアンテナ201は、図26に示すように、巻いた形状に制約されない。第1のアンテナ201の形状は、曲線型(図27(A)参照)、直線型(図27(B)参照)のいずれの形状であってもよい。 Next, an example of the layout of the wireless chip described in Embodiments 1 and 2 is described with reference to FIG. First, an overall layout of one wireless chip is described (see FIG. 26A). The wireless chip is formed in separate layers by a first antenna 201, an element group 214 constituting a power supply unit and a logic unit, and a second antenna (not shown). Specifically, The first antenna 201 is formed on the element group 214. A part of a region where the element group 214 is formed and a part of a region where the first antenna 201 is formed overlap. In the configuration shown in the drawing, the width of the wiring constituting the first antenna 201 is designed to be 150 μm, the width between the wirings is designed to be 10 μm, and the number of windings is 15 turns. Further, the first antenna 201 is not limited to the wound shape as shown in FIG. The shape of the first antenna 201 may be a curved shape (see FIG. 27A) or a straight shape (see FIG. 27B).

なお、図示しないが、素子群214を介して第1のアンテナの反対側に第2のアンテナを有する。第2のアンテナも第1のアンテナと同様に、巻いた形状、曲線型、直線型のいずれの形状をもとることが可能である。 Although not shown, the second antenna is provided on the opposite side of the first antenna via the element group 214. Similarly to the first antenna, the second antenna can have any of a rolled shape, a curved shape, and a straight shape.

次に、電源部及びロジック部を構成する素子群214のレイアウトについて説明する(図26(B)参照)。電源部を構成する整流回路202と保持容量203は同じ領域に設けられる。ロジック部は、復調回路204、クロック生成・補正回路205、各コード認識及び判定回路206、メモリコントローラ207、変調用抵抗を含む変調回路208を有する。復調回路204と、各コード認識及び判定回路206は、2カ所に分けて設けられる。マスクROM211とメモリコントローラ207は隣接して設けられる。クロック生成・補正回路205と各コード認識及び判定回路206は隣接して設けられる。復調回路204は、クロック生成・補正回路205と各コード認識及び判定回路206の間に設けられる。また、ロジック部用の検波容量212と、電源部用の検波容量213とが設けられる。変調用抵抗を含む変調回路208は、検波容量212と検波容量213の間に設けられる。 Next, a layout of the element group 214 included in the power supply portion and the logic portion will be described (see FIG. 26B). The rectifier circuit 202 and the storage capacitor 203 constituting the power supply unit are provided in the same region. The logic unit includes a demodulation circuit 204, a clock generation / correction circuit 205, each code recognition and determination circuit 206, a memory controller 207, and a modulation circuit 208 including a modulation resistor. The demodulation circuit 204 and each code recognition / determination circuit 206 are provided in two locations. The mask ROM 211 and the memory controller 207 are provided adjacent to each other. The clock generation / correction circuit 205 and each code recognition / determination circuit 206 are provided adjacent to each other. The demodulation circuit 204 is provided between the clock generation / correction circuit 205 and each code recognition / determination circuit 206. Also, a detection capacitor 212 for the logic unit and a detection capacitor 213 for the power source unit are provided. A modulation circuit 208 including a modulation resistor is provided between the detection capacitor 212 and the detection capacitor 213.

マスクROM211は、製造工程で記憶内容をメモリに作り込むものであり、ここでは、高電位電源(VDDともよぶ)に接続する電源線と、低電位電源(VSSともよぶ)に接続する電源線の2本の電源線を設けて、メモリセルが記憶する記憶内容は、各メモリセルが含むトランジスタが、上記のどちらの電源線に接続しているかにより判断する。 The mask ROM 211 is used to create memory contents in the memory in the manufacturing process. Here, a power line connected to a high potential power supply (also referred to as VDD) and a power supply line connected to a low potential power supply (also referred to as VSS) are used. Two power supply lines are provided, and the memory content stored in the memory cell is determined by which power supply line the transistor included in each memory cell is connected to.

図15(A)は周囲の明るさ、若しくは光照射の有無を検知する無線チップにおいて、検出部であるセンサ部の一例を示している。センサ部908は、センサ906、センサ回路909を有する。センサ906は、フォトダイオード、フォトトランジスタなどで形成されている。センサ回路909は、センサ駆動回路952、検出回路953及びA/D変換回路954を含んでいる。 FIG. 15A illustrates an example of a sensor portion that is a detection portion in a wireless chip that detects ambient brightness or the presence or absence of light irradiation. The sensor unit 908 includes a sensor 906 and a sensor circuit 909. The sensor 906 is formed of a photodiode, a phototransistor, or the like. The sensor circuit 909 includes a sensor drive circuit 952, a detection circuit 953, and an A / D conversion circuit 954.

図15(B)は検出回路953を説明する回路図である。リセット用TFT955を導通状態にするとセンサ906には逆バイアス電圧が印加される。ここで、センサ906のマイナス側端子の電位が電源電圧の電位まで充電される動作を「リセット」と呼ぶ。その後、リセット用TFT955を非導通状態にする。そのとき、センサ906の起電力により、時間が経過するに従い電位状態が変化する。すなわち、電源電圧の電位まで充電されていたセンサ906のマイナス側端子の電位が、光電変換によって発生した電荷によって除々に低下する。ある一定時間を経過した後、バイアス用TFT957を導通状態とすると、増幅用TFT956を通って出力側に信号が出力される。この場合、増幅用TFT956とバイアス用TFT957は所謂ソースフォロワ回路として動作する。図15(B)ではソースフォロワ回路をnチャネル型TFTで形成した例で示されているが、勿論、pチャネル型TFTでも形成することができる。増幅側電源線958には電源電圧Vddが加えられている。バイアス側電源線959は基準電位0ボルトが与えられている。増幅用TFT956のドレイン側端子は増幅側電源線に接続され、ソース側端子はバイアス用TFT957のドレイン端子に接続されている。バイアス用TFT957のソース側端子はバイアス側電源線959に接続されている。バイアス用TFT957のゲート端子にはバイアス電圧Vbが印加され、このTFTにはバイアス電流Ibが流れる。バイアス用TFT957は基本的には定電流源として動作する。増幅用TFT956のゲート端子には入力電圧Vinが加えられ、ソース端子が出力端子となる。このソースフォロワ回路の入出力関係は、Vout=Vin−Vbとなる。この出力電圧VoutはA/D変換回路954によりデジタル信号に変換する。デジタル信号は演算処理回路部903に出力する。   FIG. 15B is a circuit diagram illustrating the detection circuit 953. When the reset TFT 955 is turned on, a reverse bias voltage is applied to the sensor 906. Here, an operation in which the potential of the negative terminal of the sensor 906 is charged to the potential of the power supply voltage is referred to as “reset”. Thereafter, the reset TFT 955 is turned off. At that time, due to the electromotive force of the sensor 906, the potential state changes with time. That is, the potential of the negative terminal of the sensor 906 that has been charged to the potential of the power supply voltage gradually decreases due to the charge generated by the photoelectric conversion. When the bias TFT 957 is turned on after a certain time has elapsed, a signal is output to the output side through the amplification TFT 956. In this case, the amplification TFT 956 and the bias TFT 957 operate as a so-called source follower circuit. Although FIG. 15B shows an example in which the source follower circuit is formed of an n-channel TFT, it can of course be formed of a p-channel TFT. A power supply voltage Vdd is applied to the amplification side power supply line 958. The bias-side power supply line 959 is given a reference potential of 0 volts. The drain side terminal of the amplification TFT 956 is connected to the amplification side power supply line, and the source side terminal is connected to the drain terminal of the bias TFT 957. The source side terminal of the bias TFT 957 is connected to the bias side power line 959. A bias voltage Vb is applied to the gate terminal of the bias TFT 957, and a bias current Ib flows through the TFT. The bias TFT 957 basically operates as a constant current source. The input voltage Vin is applied to the gate terminal of the amplifying TFT 956, and the source terminal becomes the output terminal. The input / output relationship of this source follower circuit is Vout = Vin−Vb. This output voltage Vout is converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 954. The digital signal is output to the arithmetic processing circuit unit 903.

図16はセンサ906に静電容量を検出する素子を設けた一例を示している。静電容量を検出する素子は、一対の電極を備えている。電極間に液体又は気体など検知する対象物が充填されるようになっている。この一対の電極間の、静電容量の変化を検知することで、例えば容器に密封された内容物の状態を判断する。また、一対の電極間にポリイミド、アクリルその他吸湿性の誘電体を介在させて、電気抵抗の微小な変化を読み取ることにより湿度の変化を検知することもできる。   FIG. 16 shows an example in which an element for detecting capacitance is provided in the sensor 906. The element for detecting the capacitance includes a pair of electrodes. An object to be detected such as a liquid or a gas is filled between the electrodes. By detecting a change in capacitance between the pair of electrodes, for example, the state of the contents sealed in the container is determined. Further, it is possible to detect a change in humidity by interposing a polyimide, acrylic or other hygroscopic dielectric material between a pair of electrodes and reading a minute change in electric resistance.

センサ回路909は、以下に示す構成となっている。パルスジェネレータ(発振回路)960は測定基準信号を生成し、センサ906の電極にその信号を入力する。このときの電圧は電圧検出回路961にも入力される。電圧検出回路961により検出された基準信号は、変換回路963で実効値を示す電圧信号に変換される。センサ906の電極間に流れる電流は、電流検出回路962により検出する。電流検出回路962により検出された信号は、変換回路964により実効値を示す電流信号に変換される。演算回路966は、変換回路963の出力である電圧信号と、変換回路964の出力である電流信号を演算処理してインピーダンス若しくはアドミタンスなどの電気パラメータを算出する。また、電圧検出回路961の出力と電流検出回路962の出力は、位相比較回路965に入力される。位相比較回路965はこの両者の信号の位相差を、演算回路967に出力する。演算回路967は、演算回路966と位相比較回路965の出力信号を用いて静電容量を算出する。そして、その信号を演算処理回路部903に出力する。   The sensor circuit 909 has the following configuration. A pulse generator (oscillation circuit) 960 generates a measurement reference signal and inputs the signal to the electrode of the sensor 906. The voltage at this time is also input to the voltage detection circuit 961. The reference signal detected by the voltage detection circuit 961 is converted into a voltage signal indicating an effective value by the conversion circuit 963. A current flowing between the electrodes of the sensor 906 is detected by a current detection circuit 962. The signal detected by the current detection circuit 962 is converted by the conversion circuit 964 into a current signal indicating an effective value. The arithmetic circuit 966 calculates electric parameters such as impedance or admittance by performing arithmetic processing on the voltage signal output from the conversion circuit 963 and the current signal output from the conversion circuit 964. The output of the voltage detection circuit 961 and the output of the current detection circuit 962 are input to the phase comparison circuit 965. The phase comparison circuit 965 outputs the phase difference between the two signals to the arithmetic circuit 967. The arithmetic circuit 967 calculates the capacitance using the output signals of the arithmetic circuit 966 and the phase comparison circuit 965. Then, the signal is output to the arithmetic processing circuit unit 903.

図17はデータ管理装置401と無線チップ900との動作を説明するフローチャートである。データ管理装置401は、センサ起動信号、データ読み出し信号、データ書き込み信号などの制御信号を送信する。その制御信号を無線チップ900が受信する。無線チップ900は、演算処理回路で制御信号を識別する。そして、センサ部908を動作させてデータの測定及び記録を行う動作、メモリ部に記録されているデータを読み出す動作、メモリ部にデータを書き込む動作の中からどの動作を行うか判定する。データの測定及び記録を行う動作は、センサ回路を動作させ、センサの信号を読み取り、センサ回路を介して二値化を行い、メモリ部に記録させる作業を行う。データを書き込む動作では、データ管理装置401から送信されたデータをメモリ部904に書き込みを行う。メモリ部に記録されているデータを読み出す動作では、メモリ部904のデータを読み出し、それをデータ管理装置401に送信する動作を行う。回路の動作に必要な電力は、信号の送信と同時に、若しくは随時行うものとする。   FIG. 17 is a flowchart for explaining the operation of the data management device 401 and the wireless chip 900. The data management device 401 transmits control signals such as a sensor activation signal, a data read signal, and a data write signal. The wireless chip 900 receives the control signal. The wireless chip 900 identifies a control signal with an arithmetic processing circuit. Then, it is determined which operation is to be performed among the operation of measuring and recording the data by operating the sensor unit 908, the operation of reading the data recorded in the memory unit, and the operation of writing the data to the memory unit. In the operation of measuring and recording data, the sensor circuit is operated, the sensor signal is read, binarized via the sensor circuit, and recorded in the memory unit. In the operation of writing data, the data transmitted from the data management device 401 is written into the memory unit 904. In the operation of reading the data recorded in the memory unit, the operation of reading the data in the memory unit 904 and transmitting it to the data management device 401 is performed. The power necessary for the operation of the circuit is assumed to be performed simultaneously with the signal transmission or at any time.

次に、無線チップのセンサで検知した情報(以下、センサ検知情報と示す。)を、リーダライタと送受信するシステムについて、図25を用いて説明する。図25は、本発明の半導体装置である無線チップ900と、無線チップ900の情報の送受信を行うリーダライタ920の一例を示す。リーダライタ920は、アンテナ921と、発信器923、復調回路924、変調回路925を備えた通信回路部922を備えている。その他に演算処理回路部926、外部インターフェイス部927を備える。制御信号を暗号化して送受信するには、暗号化/複合化回路部928とメモリ部929を備えておけば良い。電源回路部930は各回路に電力を供給するものであり、外部電源931から供給された電力を各回路へ供給する。   Next, a system for transmitting and receiving information detected by the sensor of the wireless chip (hereinafter referred to as sensor detection information) to and from the reader / writer will be described with reference to FIG. FIG. 25 illustrates an example of a wireless chip 900 that is a semiconductor device of the present invention and a reader / writer 920 that transmits and receives information from and to the wireless chip 900. The reader / writer 920 includes an antenna 921, a communication circuit unit 922 including a transmitter 923, a demodulation circuit 924, and a modulation circuit 925. In addition, an arithmetic processing circuit unit 926 and an external interface unit 927 are provided. In order to encrypt and transmit the control signal, an encryption / decryption circuit unit 928 and a memory unit 929 may be provided. The power supply circuit unit 930 supplies power to each circuit, and supplies the power supplied from the external power supply 931 to each circuit.

無線チップ900のセンサ部908で検知した情報は、演算処理回路部903で処理した後、メモリ部904に保持される。リーダライタ920の変調回路925を介して電波として送られてきた信号942は、無線チップ900のアンテナ902において、電磁誘導により交流の電気信号に変換される。通信回路部905の復調回路912では、該交流の電気信号を復調し、演算処理回路部903に送信する。演算処理回路部903では、入力された信号に従ってメモリ部904に保持されているセンサ検知情報を呼び出す。そして、演算処理回路部903から変調回路913に信号を送り、変調回路913で交流の電気信号に変調する。そして、該交流の電気信号941をアンテナ902を介して、リーダライタ920のアンテナ921に送信する。   Information detected by the sensor unit 908 of the wireless chip 900 is processed by the arithmetic processing circuit unit 903 and then held in the memory unit 904. A signal 942 transmitted as a radio wave via the modulation circuit 925 of the reader / writer 920 is converted into an AC electrical signal by electromagnetic induction in the antenna 902 of the wireless chip 900. The demodulation circuit 912 of the communication circuit unit 905 demodulates the alternating electrical signal and transmits it to the arithmetic processing circuit unit 903. The arithmetic processing circuit unit 903 calls the sensor detection information held in the memory unit 904 in accordance with the input signal. Then, a signal is sent from the arithmetic processing circuit unit 903 to the modulation circuit 913, and the modulation circuit 913 modulates the signal into an AC electrical signal. Then, the AC electrical signal 941 is transmitted to the antenna 921 of the reader / writer 920 via the antenna 902.

リーダライタ920のアンテナ921で受信した交流の電気信号を、通信回路部922の復調回路924で復調し、演算処理回路部926、外部インターフェイス部927に送信する。そして外部インターフェイス部927に接続されるディスプレイ、コンピュータなどの情報処理装置932で、センサ検知情報を表示する。   The AC electrical signal received by the antenna 921 of the reader / writer 920 is demodulated by the demodulation circuit 924 of the communication circuit unit 922 and transmitted to the arithmetic processing circuit unit 926 and the external interface unit 927. The sensor detection information is displayed on an information processing device 932 such as a display or a computer connected to the external interface unit 927.

本発明により作製される半導体装置の使用形態は広範にわたるが、例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類(運転免許証や住民票等、図21(A)参照)、包装用容器類(包装紙やボトル等、図21(B)参照)、記録媒体(DVDソフトやビデオテープ等、図21(C)参照)、乗物類(自転車等、図21(D)参照)、身の回り品(鞄や眼鏡等、図21(E)参照)、食品類、植物類、動物類、人体、衣類、生活用品類、電子機器等に設けて使用することができる。電子機器とは、液晶表示装置、EL表示装置、テレビジョン装置(単にテレビ、テレビ受像機、テレビジョン受像機とも呼ぶ)及び携帯電話等を指す。また、植物類、動物類、人体等に用いることが出来る。   The semiconductor device manufactured according to the present invention can be used in a wide range. For example, banknotes, coins, securities, bearer bonds, certificates (driver's license, resident's card, etc., see FIG. 21A), packaging Containers (wrapping paper, bottles, etc., see FIG. 21 (B)), recording media (DVD software, video tape, etc., see FIG. 21 (C)), vehicles (bicycles, etc., see FIG. 21 (D)), It can be used in personal items (such as bags and glasses, see FIG. 21E), foods, plants, animals, human bodies, clothing, household goods, electronic devices, and the like. Electronic devices refer to liquid crystal display devices, EL display devices, television devices (also simply referred to as televisions, television receivers, television receivers), mobile phones, and the like. Moreover, it can be used for plants, animals, human bodies and the like.

本発明の半導体装置は、物品の表面に貼ったり、物品に埋め込んだりして、物品に固定される。例えば、本なら紙に埋め込んだり、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。紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類等に半導体装置を設けることにより、偽造を防止することができる。また、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等に半導体装置を設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。小型、薄型、軽量を実現する本発明の半導体装置は、物品に実装しても、デザイン性を損なうことがない。また、複数のアンテナを設けることでリーダライタの選択幅が広がる。更には、センサを有することで、物品の状態を管理することが可能である。   The semiconductor device of the present invention is fixed to an article by being attached to the surface of the article or embedded in the article. For example, a book may be embedded in paper, and a package made of an organic resin may be embedded in the organic resin. Forgery can be prevented by providing semiconductor devices for banknotes, coins, securities, bearer bonds, certificates, and the like. Further, by providing semiconductor devices in packaging containers, recording media, personal items, foods, clothing, daily necessities, electronic devices, etc., it is possible to improve the efficiency of inspection systems and rental store systems. Even if the semiconductor device of the present invention that realizes small size, thinness, and light weight is mounted on an article, the design is not impaired. In addition, the selection range of the reader / writer is widened by providing a plurality of antennas. Furthermore, by having a sensor, it is possible to manage the state of the article.

また、本発明の半導体装置を、物の管理や流通のシステムに応用することで、システムの高機能化を図ることができる。例えば、表示部294を含む携帯端末の側面にリーダライタ295を設けて、物品297の側面に半導体装置296を設ける場合が挙げられる(図22(A)参照)。この場合、リーダライタ295に半導体装置296をかざすと、表示部294に物品297の原材料や原産地、流通過程の履歴等の情報が表示されるシステムになっている。また、別の例として、ベルトコンベアの脇にリーダライタ295を設ける場合が挙げられる(図22(B)参照)。この場合、物品297の検品を簡単に行うことができる。   Further, by applying the semiconductor device of the present invention to an object management or distribution system, it is possible to increase the functionality of the system. For example, the reader / writer 295 is provided on the side surface of the portable terminal including the display portion 294 and the semiconductor device 296 is provided on the side surface of the article 297 (see FIG. 22A). In this case, when the semiconductor device 296 is held over the reader / writer 295, the display unit 294 displays information such as the raw material and origin of the article 297 and the history of distribution process. Another example is the case where a reader / writer 295 is provided on the side of the belt conveyor (see FIG. 22B). In this case, the inspection of the article 297 can be easily performed.

本発明のセンサを有する半導体装置の代表的な使用形態を図23を用いて説明する。   A typical usage pattern of the semiconductor device having the sensor of the present invention will be described with reference to FIG.

図23(A)に示すように、動物類501に温度センサを有する半導体装置502を埋め込み、動物の温度を測定した情報を半導体装置のメモリ部に記録する。檻503又は餌箱504等の動物付近に設けられた設備にリーダライタ505を設け、該リーダライタで記録された情報を定期的に読み取ることで、動物の健康状態等を容易に管理することができる。   As shown in FIG. 23A, a semiconductor device 502 having a temperature sensor is embedded in an animal 501 and information obtained by measuring the temperature of the animal is recorded in a memory portion of the semiconductor device. By providing a reader / writer 505 in equipment provided near the animal such as the tub 503 or the bait box 504, and periodically reading information recorded by the reader / writer, it is possible to easily manage the health condition of the animal. it can.

また、図23(B)に示すように、腐敗しやすい食品511にガスセンサを有する半導体装置512を設け、食品から発する腐敗ガスを検知する。陳列棚又はベルトコンベアの脇に設けられたリーダライタで、半導体装置に記録された情報を定期的に読み取ることで、食品の鮮度を管理すると共に、腐敗が始まった食品を容易に選別することが可能である。   Further, as shown in FIG. 23B, a semiconductor device 512 having a gas sensor is provided in a food 511 that is easily spoiled to detect spoilage gas emitted from the food. The reader / writer provided on the side of the display shelf or belt conveyor reads the information recorded on the semiconductor device periodically to control the freshness of the food and to easily select the food that has started to rot. Is possible.

また、図23(C)に示すように、長日植物や短日植物の花芽形成を制御するために、植物521の葉など光の当たるところに、光センサを有する半導体装置522を設け、日照時間を半導体装置内のメモリに記録する。記録された情報をリーダライタで定期的に読み取り、電照時間を制御することで、花の開花時期や出荷時期を容易に制御することができる。   In addition, as shown in FIG. 23C, in order to control the flower bud formation of long-day plants and short-day plants, a semiconductor device 522 having an optical sensor is provided in a place where light such as a leaf of a plant 521 is exposed, and sunlight is provided. The time is recorded in a memory in the semiconductor device. By periodically reading the recorded information with a reader / writer and controlling the illumination time, the flowering time and shipping time of the flower can be easily controlled.

また、図23(D)、(E)に示すように、人体の表面又は内部に、温度センサ、圧力センサ等のセンサを有する半導体装置532、542を設けて、脈拍数、心拍数、体温、血圧、心電図、筋電図等の生体情報を半導体装置内のメモリに記録する。図23(D)は、腕531に圧力センサを有する半導体装置を貼り付けて、脈拍を測定する図である。図23(E)は、人体541の心臓付近に圧力センサを有する半導体装置を張りつけて、心電図を測定する図である。本発明の半導体装置は、薄型であり且つ小型であるため、人体を拘束せずとも生体情報を読み取ることが可能である。また、記録された情報をリーダライタで定期的に読み取ることで、人体の健康状態や運動状態を管理すると共に、疾病の予防、予測が可能である。また、インターネット等のネットワークを用いて、リーダライタで読み取った生体情報を得ることで、在宅医療監視システムなどが可能となる。   Further, as shown in FIGS. 23D and 23E, semiconductor devices 532 and 542 having sensors such as a temperature sensor and a pressure sensor are provided on the surface or inside of the human body, and the pulse rate, heart rate, body temperature, Biological information such as blood pressure, electrocardiogram, and electromyogram is recorded in a memory in the semiconductor device. FIG. 23D is a diagram in which a pulse is measured by attaching a semiconductor device having a pressure sensor to the arm 531. FIG. 23E is a diagram in which an electrocardiogram is measured by attaching a semiconductor device having a pressure sensor near the heart of a human body 541. Since the semiconductor device of the present invention is thin and small, it can read biological information without restraining the human body. Further, by regularly reading the recorded information with a reader / writer, it is possible to manage the health state and exercise state of the human body and to prevent and predict diseases. In addition, a home medical monitoring system or the like can be obtained by obtaining biological information read by a reader / writer using a network such as the Internet.

本発明の半導体装置の作製方法を説明する図である。8A to 8D illustrate a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の作製方法を説明する図である。8A to 8D illustrate a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の作製方法を説明する図である。8A to 8D illustrate a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の作製方法を説明する図である。8A to 8D illustrate a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の作製方法を説明する図である。8A to 8D illustrate a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の作製方法を説明する図である。8A to 8D illustrate a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の作製方法を説明する図である。8A to 8D illustrate a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の作製方法を説明する図である。8A to 8D illustrate a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の作製方法を説明する図である。8A to 8D illustrate a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置を説明する図である。It is a figure explaining the semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の動作について説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の使用形態について説明する図である。It is a figure explaining the usage pattern of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の使用形態について説明する図である。It is a figure explaining the usage pattern of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の使用形態について説明する図である。It is a figure explaining the usage pattern of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the semiconductor device of this invention.

Claims (25)

第1の基板上に剥離層を選択的に形成し、
前記第1の基板及び前記剥離層に接するように第1の絶縁層を形成し、
前記第1の絶縁層上に複数の薄膜トランジスタを形成し、
前記第1の絶縁層上に第2の絶縁層を形成し、
前記第1の基板の一部が露出するように、前記第1の絶縁層と前記第2の絶縁層に第1の開口部を形成し、
前記複数の薄膜トランジスタのソース領域及びドレイン領域が露出するように、前記第2の絶縁層に第2の開口部を形成し、
前記第1の開口部を充填する第1の導電層及び前記第2の開口部を充填する第2の導電層を形成し、
前記剥離層の一部が露出するように前記第1の絶縁層と前記第2の絶縁層に第3の開口部を形成し、
前記第3の開口部にエッチング剤を導入して前記剥離層を除去し、前記第2の導電層と、第2の基板上に設けられた第3の導電層とが接続するように、前記複数の薄膜トランジスタと前記第2の基板を貼り合わせた後、前記第1の基板から前記複数の薄膜トランジスタを剥離し、
前記第1の導電層と、第3の基板上に設けられた第4の導電層とが接続するように、前記複数の薄膜トランジスタと前記第3の基板を貼り合わせることを特徴とする半導体装置の作製方法。
Selectively forming a release layer on the first substrate;
Forming a first insulating layer in contact with the first substrate and the release layer;
Forming a plurality of thin film transistors on the first insulating layer;
Forming a second insulating layer on the first insulating layer;
Forming a first opening in the first insulating layer and the second insulating layer so that a part of the first substrate is exposed;
Forming a second opening in the second insulating layer so as to expose a source region and a drain region of the plurality of thin film transistors;
Forming a first conductive layer filling the first opening and a second conductive layer filling the second opening;
Forming a third opening in the first insulating layer and the second insulating layer so that a part of the release layer is exposed;
An etching agent is introduced into the third opening to remove the release layer, and the second conductive layer is connected to the third conductive layer provided on the second substrate. After laminating a plurality of thin film transistors and the second substrate, peeling the plurality of thin film transistors from the first substrate,
A plurality of thin film transistors and the third substrate are bonded to each other so that the first conductive layer and a fourth conductive layer provided over a third substrate are connected to each other. Manufacturing method.
第1の基板上に剥離層を選択的に形成し、
前記第1の基板及び前記剥離層に接するように第1の絶縁層を形成し、
前記第1の絶縁層上に複数の薄膜トランジスタを形成し、
前記第1の絶縁層上に第2の絶縁層を形成し、
前記第1の基板の一部が露出するように、前記第1の絶縁層と前記第2の絶縁層に第1の開口部を形成し、
前記複数の薄膜トランジスタのソース領域及びドレイン領域が露出するように、前記第2の絶縁層に第2の開口部を形成し、
前記第1の開口部を充填する第1の導電層及び前記第2の開口部を充填する第2の導電層を形成し、
前記剥離層の一部が露出するように前記第1の絶縁層と前記第2の絶縁層に第3の開口部を形成し、
前記第3の開口部にエッチング剤を導入して前記剥離層を選択的に除去し、前記第2の導電層と、第2の基板上に設けられた第3の導電層とが接続するように、前記複数の薄膜トランジスタと前記第2の基板を貼り合わせた後、物理的手段により、前記第1の基板から前記複数の薄膜トランジスタを剥離し、
前記第1の導電層と、第3の基板上に設けられた第4の導電層とが接続するように、前記複数の薄膜トランジスタと前記第3の基板を貼り合わせることを特徴とする半導体装置の作製方法。
Selectively forming a release layer on the first substrate;
Forming a first insulating layer in contact with the first substrate and the release layer;
Forming a plurality of thin film transistors on the first insulating layer;
Forming a second insulating layer on the first insulating layer;
Forming a first opening in the first insulating layer and the second insulating layer so that a part of the first substrate is exposed;
Forming a second opening in the second insulating layer so as to expose a source region and a drain region of the plurality of thin film transistors;
Forming a first conductive layer filling the first opening and a second conductive layer filling the second opening;
Forming a third opening in the first insulating layer and the second insulating layer so that a part of the release layer is exposed;
An etchant is introduced into the third opening to selectively remove the release layer so that the second conductive layer and the third conductive layer provided on the second substrate are connected to each other. In addition, after bonding the plurality of thin film transistors and the second substrate, the plurality of thin film transistors is peeled from the first substrate by physical means,
A plurality of thin film transistors and the third substrate are bonded to each other so that the first conductive layer and a fourth conductive layer provided over a third substrate are connected to each other. Manufacturing method.
請求項1又は請求項2において、前記剥離層として、タングステン又はモリブデンを含む層を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a layer containing tungsten or molybdenum is formed as the separation layer. 請求項1又は請求項2において、前記剥離層として、酸素雰囲気下で、スパッタリング法により、タングステン又はモリブデンの酸化物を含む層を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a layer containing an oxide of tungsten or molybdenum is formed as the separation layer by a sputtering method in an oxygen atmosphere. 請求項1又は請求項2において、前記剥離層として、タングステン又はモリブデン含む層を形成し、その上層に珪素の酸化物を含む層を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a layer containing tungsten or molybdenum is formed as the separation layer, and a layer containing silicon oxide is formed thereover. 請求項1又は請求項2において、前記絶縁層として、珪素を含む層を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a layer containing silicon is formed as the insulating layer. 請求項1又は請求項2において、前記エッチング剤はフッ化ハロゲンを含む気体又は液体であることを特徴とする半導体装置の作製方法。 3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the etching agent is a gas or a liquid containing halogen fluoride. 請求項1又は請求項2において、前記第3の導電層及び前記第4の導電層は、アンテナとして機能することを特徴とする半導体装置の作製方法。   3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the third conductive layer and the fourth conductive layer function as an antenna. 請求項1又は請求項2において、前記第3の導電層はアンテナとして機能し、前記第4の導電層は、センサと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。   3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the third conductive layer functions as an antenna, and the fourth conductive layer is electrically connected to a sensor. 薄膜集積回路と、センサを有する第1の基板と、アンテナを有する第2の基板を有し、前記薄膜集積回路は、前記センサを有する第1の基板と前記アンテナを有する第2の基板に挟持されていることを特徴とする半導体装置。   A thin film integrated circuit; a first substrate having a sensor; and a second substrate having an antenna. The thin film integrated circuit is sandwiched between the first substrate having the sensor and the second substrate having the antenna. A semiconductor device which is characterized by being made. 請求項10において、前記薄膜集積回路及び前記第1の基板に設けられたセンサ、並びに前記薄膜集積回路及び前記第2の基板に設けられたアンテナそれぞれは、導電性粒子で電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。 11. The thin film integrated circuit and the sensor provided on the first substrate, and the antenna provided on the thin film integrated circuit and the second substrate are electrically connected by conductive particles. A semiconductor device characterized by comprising: 請求項10において、前記薄膜集積回路及び前記センサを有する第1の基板、並びに前記薄膜集積回路及び前記アンテナを有する第2の基板は、導電性粒子を有する樹脂を挟持していることを特徴とする半導体装置。 11. The first substrate having the thin film integrated circuit and the sensor, and the second substrate having the thin film integrated circuit and the antenna sandwich a resin having conductive particles. Semiconductor device. 薄膜集積回路と、アンテナを有する第1の基板と、アンテナを有する第2の基板を有し、前記薄膜集積回路は、前記アンテナを有する第1の基板と前記アンテナを有する第2の基板に挟持されていることを特徴とする半導体装置。   A thin film integrated circuit; a first substrate having an antenna; and a second substrate having an antenna. The thin film integrated circuit is sandwiched between the first substrate having the antenna and the second substrate having the antenna. A semiconductor device which is characterized by being made. 請求項13において、前記薄膜集積回路及び前記第1の基板に設けられたアンテナ、並びに前記薄膜集積回路及び前記第2の基板に設けられたアンテナは、導電性粒子で電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。 14. The thin film integrated circuit and the antenna provided on the first substrate, and the thin film integrated circuit and the antenna provided on the second substrate are electrically connected by conductive particles. A semiconductor device. 請求項13において、前記薄膜集積回路及び前記アンテナを有する第1の基板、並びに前記薄膜集積回路及び前記アンテナを有する第2の基板は、導電性粒子を有する樹脂を挟持していることを特徴とする半導体装置。 14. The thin film integrated circuit and the first substrate having the antenna, and the thin film integrated circuit and the second substrate having the antenna sandwich a resin having conductive particles. Semiconductor device. 請求項10又は請求項13において、前記第1の基板及び前記第2の基板は、可とう性を有することを特徴とする半導体装置。   14. The semiconductor device according to claim 10, wherein the first substrate and the second substrate have flexibility. 第1の基板上に設けられた第1の導電層と、
前記第1の導電層を覆う第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層上に設けられた第1の薄膜トランジスタ及び第2の薄膜トランジスタと、前記第1の薄膜トランジスタ及び前記第2の薄膜トランジスタを覆う第2の絶縁層と、
前記第2の絶縁層上に設けられた第2の導電層及び第3の導電層と、
第2の基板上に設けられた第4の導電層を有し、
前記第2の導電層は、前記第2の絶縁層に設けられた第1の開口部を介して前記第1の薄膜トランジスタのソース領域及びドレイン領域に接続し、且つ前記第1の絶縁層と前記第2の絶縁層の各々に設けられた第2の開口部を介して前記第1の導電層に接続し、
前記第3の導電層は、前記第2の絶縁層に設けられた第3の開口部を介して前記第2の薄膜トランジスタのソース領域及びドレイン領域に接続し、且つ前記第4の導電層に接続することを特徴とする半導体装置。
A first conductive layer provided on the first substrate;
A first insulating layer covering the first conductive layer;
A first thin film transistor and a second thin film transistor provided on the first insulating layer; a second insulating layer covering the first thin film transistor and the second thin film transistor;
A second conductive layer and a third conductive layer provided on the second insulating layer;
A fourth conductive layer provided on the second substrate;
The second conductive layer is connected to a source region and a drain region of the first thin film transistor through a first opening provided in the second insulating layer, and the first conductive layer and the first insulating layer Connecting to the first conductive layer through a second opening provided in each of the second insulating layers;
The third conductive layer is connected to a source region and a drain region of the second thin film transistor through a third opening provided in the second insulating layer, and is connected to the fourth conductive layer. A semiconductor device comprising:
請求項17において、前記第1の導電層及び前記第2の導電層、並びに前記第3の導電層及び前記第4の導電層は、それぞれ導電性粒子で電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。 18. The method according to claim 17, wherein the first conductive layer and the second conductive layer, and the third conductive layer and the fourth conductive layer are electrically connected by conductive particles, respectively. A semiconductor device. 請求項17において、前記第1の基板及び前記第1の絶縁層、並びに前記第2の絶縁層及び前記第2の基板は、導電性粒子を有する樹脂を挟持していることを特徴とする半導体装置。 18. The semiconductor according to claim 17, wherein the first substrate and the first insulating layer, and the second insulating layer and the second substrate sandwich a resin having conductive particles. apparatus. 請求項17において、前記第1の基板及び第2の基板は、可撓性を有することを特徴とする半導体装置。 18. The semiconductor device according to claim 17, wherein the first substrate and the second substrate have flexibility. 請求項17において、前記第1の導電層及び前記第4の導電層は、アンテナとして機能することを特徴とする半導体装置。 18. The semiconductor device according to claim 17, wherein the first conductive layer and the fourth conductive layer function as an antenna. 請求項17において、前記第1の導電層は、アンテナとして機能し、前記第4の導電層はセンサに電気的に接続することを特徴とする半導体装置。 18. The semiconductor device according to claim 17, wherein the first conductive layer functions as an antenna, and the fourth conductive layer is electrically connected to a sensor. 請求項17において、前記第2の導電層は、導電性粒子を有する樹脂を介して前記第1の導電層と接する領域及び、前記第2の絶縁層に接する領域を有することを特徴とする半導体装置。 18. The semiconductor according to claim 17, wherein the second conductive layer includes a region in contact with the first conductive layer through a resin having conductive particles and a region in contact with the second insulating layer. apparatus. 請求項17において、前記第1の薄膜トランジスタと前記第2の薄膜トランジスタは、サイドウォール絶縁層を有することを特徴とする半導体装置。 18. The semiconductor device according to claim 17, wherein the first thin film transistor and the second thin film transistor each include a sidewall insulating layer. 請求項10乃至請求項24のいずれか一項に記載の前記半導体装置を有することを特徴とする電子機器。 An electronic apparatus comprising the semiconductor device according to any one of claims 10 to 24.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008065660A (en) * 2006-09-08 2008-03-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Sensor device with non-contact charge function and container provided therewith
JP2008181493A (en) * 2006-12-27 2008-08-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
JP2008217776A (en) * 2007-02-09 2008-09-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
JP2008217778A (en) * 2007-02-09 2008-09-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
JP2009004756A (en) * 2007-05-18 2009-01-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device
JP2009016808A (en) * 2007-06-07 2009-01-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
JP2009282153A (en) * 2008-05-20 2009-12-03 Kyocera Mita Corp Image forming apparatus and consumable article unit
JP2010153804A (en) * 2008-11-20 2010-07-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method of manufacturing flexible semiconductor device
US8781433B2 (en) 2007-01-06 2014-07-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP2015156220A (en) * 2006-03-15 2015-08-27 株式会社半導体エネルギー研究所 Method of manufacturing semiconductor device
JP2017157850A (en) * 2007-03-13 2017-09-07 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
JP2019216267A (en) * 2014-05-22 2019-12-19 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device and health management system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001272923A (en) * 2000-01-17 2001-10-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Production method of display device
JP2002353235A (en) * 2001-05-23 2002-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Active matrix substrate, display using the same, and its manufacturing method
JP2003100450A (en) * 2001-06-20 2003-04-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light emitting equipment and its producing method
JP2004233444A (en) * 2003-01-28 2004-08-19 Seiko Epson Corp Active matrix display device and thin film transistor display device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001272923A (en) * 2000-01-17 2001-10-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Production method of display device
JP2002353235A (en) * 2001-05-23 2002-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Active matrix substrate, display using the same, and its manufacturing method
JP2003100450A (en) * 2001-06-20 2003-04-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light emitting equipment and its producing method
JP2004233444A (en) * 2003-01-28 2004-08-19 Seiko Epson Corp Active matrix display device and thin film transistor display device

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015156220A (en) * 2006-03-15 2015-08-27 株式会社半導体エネルギー研究所 Method of manufacturing semiconductor device
JP2008065660A (en) * 2006-09-08 2008-03-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Sensor device with non-contact charge function and container provided therewith
JP2008181493A (en) * 2006-12-27 2008-08-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
US10380472B2 (en) 2006-12-27 2019-08-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US9965713B2 (en) 2006-12-27 2018-05-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US8517275B2 (en) 2006-12-27 2013-08-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US8781433B2 (en) 2007-01-06 2014-07-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US8816484B2 (en) 2007-02-09 2014-08-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP2008217776A (en) * 2007-02-09 2008-09-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
JP2008217778A (en) * 2007-02-09 2008-09-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
JP2017157850A (en) * 2007-03-13 2017-09-07 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
JP2009004756A (en) * 2007-05-18 2009-01-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device
JP2012212917A (en) * 2007-06-07 2012-11-01 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
JP2009016808A (en) * 2007-06-07 2009-01-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
JP2009282153A (en) * 2008-05-20 2009-12-03 Kyocera Mita Corp Image forming apparatus and consumable article unit
JP2010153804A (en) * 2008-11-20 2010-07-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method of manufacturing flexible semiconductor device
JP2019216267A (en) * 2014-05-22 2019-12-19 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device and health management system
US10964393B2 (en) 2014-05-22 2021-03-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for operating a semiconductor device having a memory circuit with an OS transistor and an arithmetic circuit
US11488668B2 (en) 2014-05-22 2022-11-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and healthcare system

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