JP2005311331A

JP2005311331A - 半導体装置

Info

Publication number: JP2005311331A
Application number: JP2005082337A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 舜平山崎; Mai Akiba; 麻衣秋葉
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2005-11-04
Anticipated expiration: 2025-03-22
Also published as: JP4566794B2

Abstract

【課題】本発明は、アンテナの利得を高め、回路規模を抑えることなく集積回路の機械的強度を高めることができる、ＩＤチップの提供を課題とする。
【解決手段】本発明のＩＤチップに代表される半導体装置は、薄膜の半導体膜で形成された半導体素子が用いられた集積回路と、該集積回路に接続されたアンテナとを有する。そしてアンテナと集積回路とは同一基板上に形成されており、アンテナの有する導線または導電膜は、集積回路が形成されている基板を間に挟むように、２層に分けて形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線での通信が可能な半導体装置に関する。

無線で識別情報などのデータの送受信が可能なＩＤチップに代表される半導体装置は、様々な分野において実用化が進められており、新しい形態の通信情報端末としてさらなる市場の拡大が見込まれている。ＩＤチップは、無線タグ、ＲＦＩＤ（Radio frequency identification）タグ、ＩＣタグとも呼ばれており、アンテナと、半導体基板を用いて形成された集積回路とを有しているタイプが、現在実用化されている。

ところでＩＤチップは、別々に形成された集積回路とアンテナとを後に接続する場合と、集積回路とアンテナとを同一の基板に連続して形成（一体形成）する場合とがある。

別々に形成された集積回路とアンテナとを後に接続するＩＤチップの場合、集積回路とアンテナの接続箇所において不良が起こりやすく、歩留まりを高めることが難しい。さらにＩＤチップは、用途によって紙、プラスチックなどの可撓性を有する素材（フレキシブルな素材）に取り付けられることも想定される。そのため、集積回路とアンテナとが良好に接続されたとしても、使用に際し、集積回路の形成されている基板に応力が加えられることがある。よって応力により接続箇所に不良が生じやすく、信頼性が低いという問題がある。

一方、集積回路とアンテナとを一体形成するＩＤチップの場合、別々に形成する場合と異なり、接続箇所の不良が起こりにくい。しかし、基板一枚あたりから得られるＩＤチップの数を確保しようとすると、自ずとアンテナを形成するためのエリアが限られてくる。そのため、アンテナの寸法の制約により、利得の高いアンテナを形成することが難しい。

また一般的に集積回路を形成するのに用いられている半導体基板は、可撓性に乏しく、機械的強度が低いのが難点であるが、集積回路自体の面積を縮小化することで、機械的強度をある程度向上させることは可能である。しかしこの場合、回路規模の確保が難しくなり、ＩＤチップの用途が制限されるので好ましくない。よって、集積回路の回路規模の確保を重要視すると、やみくもに集積回路の面積を縮小化することは妥当ではない。

上記問題に鑑み、本発明は、アンテナの利得を高め、回路規模を抑えることなく集積回路の機械的強度を高めることができる、ＩＤチップの提供を課題とする。さらに本発明は、該ＩＤチップを用いた包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券に関する。

本発明のＩＤチップに代表される半導体装置は、薄膜の半導体膜で形成された半導体素子が用いられた集積回路と、該集積回路に接続されたアンテナとを有する。そしてアンテナと集積回路とは一体形成されており、アンテナの有する導線または導電膜は、集積回路が形成されている基板を間に挟むように、２層に分けて形成されている。導線または導電膜を２層に分けて形成することで、集積回路が形成されている基板の上下に存在するスペースを、無駄なくアンテナのためのエリアとして活用することができる。よって、アンテナの寸法の制約を緩和することができ、利得の高いアンテナを形成することができる。このような本発明のアンテナと集積回路とが一体形成されたＩＤチップは、無線チップとも呼ばれる。

なおアンテナは、単数であっても複数であっても良い。例えば、２層に分けて形成された導線または導電膜を電気的に接続することで、これら２層に分けて形成された導線または導電膜を１つのアンテナとして用いることができる。また２層に分けて形成された導線または導電膜を電気的に分離させておくことで、これら２層に分けて形成された導線または導電膜を、それぞれ別個の機能を有する２つのアンテナとして用いることができる。

２層に分けて形成された導線または導電膜を電気的に分離させておく場合、２つのアンテナの一方を、信号の送受信のために用い、他方を集積回路への電源の供給のために用いることができる。或いは、２つのアンテナの一方を、信号の送信のために用い、他方を信号の受信及び集積回路への電源の供給のために用いることもできる。

なお、集積回路及びアンテナは、基板上に直接形成されていても良いし、基板上に形成した後に剥離され、別途用意された基板に貼り合わされていても良い。集積回路の貼り合わせは、耐熱性の高い基板と集積回路の間に金属酸化膜を設け、該金属酸化膜を結晶化により脆弱化して集積回路を剥離し、貼り合わせる方法、耐熱性の高い基板と集積回路の間に剥離層を設け、レーザ光の照射またはエッチングにより該剥離層を除去することで基板と集積回路とを剥離し、貼り合わせる方法、集積回路が形成された耐熱性の高い基板を機械的に削除または溶液やガスによるエッチングで除去することで集積回路を基板から切り離し、貼り合わせる方法等、様々な方法を用いることができる。

また、別途作製された集積回路どうしを貼り合わせることで、集積回路を積層し、回路規模やメモリの容量を大きくするようにしても良い。集積回路は半導体基板で作製したＩＤチップに比べて飛躍的に薄いので、複数の集積回路を積層させてもＩＤチップの機械的強度をある程度維持することができる。積層した集積回路どうしの接続は、フリップチップ法、TAB（Tape Automated Bonding）法、ワイヤボンディング法などの、公知の接続方法を用いることができる。

さらに本発明は、上記ＩＤチップを用いた包装材、タグ、証書、紙幣及び有価証券もその範疇に含む。本発明において包装材とは、ラップ、ペットボトル、トレイ、カプセルなど、対象物を包装するために成形が可能な、或いは成形された支持体に相当する。また本発明においてタグとは、荷札、値札、名札など、該タグが付加される対象物の情報を有する札に相当する。また本発明において証書とは、戸籍謄本、住民票、パスポート、免許証、身分証、会員証、クレジットカード、キャッシュカード、プリペイドカード、診察券、定期券など、事実を証明する文書に相当する。また本発明において有価証券とは、手形、小切手、貨物引換証、船貨証券、倉庫証券、株券、債券、商品券、抵当証券など、私法上の財産権を表示する証券に相当する。

本発明は上記構成により、アンテナの寸法の制約を緩和することができ、よって利得を高めることができる。

またアンテナの寸法を抑えることなく、機能が異なる複数のアンテナを形成することができる。特にアンテナを機能ごとに使い分けることで、各機能に合わせてアンテナ及び集積回路を最適化することができる。例えば、信号の送受信のためのアンテナと、集積回路への電源の供給のためのアンテナとを形成した場合、後者のアンテナを電源の供給に有利になるように設計することができる。よって、より高い電源電圧を得ることができ、集積回路の動作マージンを広げることができる。また信号の送信のためのアンテナと、信号の受信及び集積回路への電源の供給のためのアンテナとを形成した場合、前者のアンテナを信号の送信に有利になるように設計することができる。よって、より小さい電流で負荷変調を前者のアンテナに与えることができるため、低いオン電流しか得られないＴＦＴであっても、負荷変調を与えるためのスイッチとして用いることができ、また信号の送信のために消費される電力を抑えることができる。

また集積回路とアンテナとを一体形成することで、集積回路とアンテナとの接続不良の発生を抑えることができる。さらに、可撓性を有する基板を用いる場合、該基板に応力が加えられることにより発生する接続不良をも抑えることができ、信頼性の向上に繋がる。

また、薄膜の半導体膜で形成された半導体素子を用いて、集積回路を形成するので、可撓性を有する基板を用いることが可能であり、半導体基板を用いた集積回路ほど面積を小さくせずとも、高い機械的強度を得ることができる。よって、回路規模を抑えなくとも集積回路の機械的強度を高め、ＩＤチップの用途範囲をより広げることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

図１（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、本発明のＩＤチップの構成について説明する。図１（Ａ）に、本発明のＩＤチップの一形態を斜視図で示す。また図１（Ｂ）に、図１（Ａ）に示したＩＤチップを裏側から見た様子を、斜視図で示す。１００は集積回路、１０１はアンテナが有する第１の導線、１０２はアンテナが有する第２の導線に相当する。また１０３は基板に相当し、集積回路１００は基板１０３上に形成されている。

第１の導線１０１と集積回路１００は、基板１０３の同一の面に形成されており、なおかつ第１の導線１０１は集積回路１００に電気的に接続されている。また第２の導線１０２は、第１の導線１０１及び集積回路１００が形成されている面とは反対の面に形成されている。つまり、第１の導線１０１と第２の導線１０２は、基板１０３を間に挟むように形成されている。

また図１（Ａ）、図１（Ｂ）では、第１の導線１０１と第２の導線１０２が電気的に接続されている。なお図１（Ａ）、図１（Ｂ）では第１の導線１０１と第２の導線１０２で、１つのアンテナを形成しているが、本発明はこの構成に限定されない。第１の導線１０１と第２の導線１０２とで、それぞれ別個のアンテナを形成する場合、第１の導線１０１と第２の導線１０２を電気的に分離させる。この場合、第２の導線１０２も集積回路１００に電気的に接続する。

次に図１（Ｃ）に、図１（Ａ）に示すＩＤチップの、Ａ−Ａ’における断面図を示す。なお図１（Ｃ）では、集積回路１００に含まれる半導体素子の一例として、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１０４を示しているが、集積回路１００に用いられる半導体素子はＴＦＴに限定されない。例えば、ＴＦＴの他に、記憶素子、ダイオード、光電変換素子、抵抗素子、コイル、容量素子、インダクタなどを用いることができる。ＴＦＴを覆っている層間絶縁膜１０５上に、第１の導線１０１が形成されている。

また図１（Ｃ）に示すように、基板１０３上には、層間絶縁膜１０５の他にも、各種絶縁膜、導電膜が積層するように形成されている。層間絶縁膜１０５を含むこれらの層１０６と、基板１０３とには、コンタクトホール１０７が形成されている。そして図１（Ｃ）では、該コンタクトホールを介して、第１の導線１０１と第２の導線１０２とが接続されている。なお第１の導線１０１と第２の導線１０２は、第１の導線１０１及び第２の導線１０２以外の配線を用いて電気的に接続されていても良いし、第１の導線１０１と第２の導線１０２とが直接接するように接続されていても良い。

なお本発明のＩＤチップは、アンテナとして用いる導線を、必ずしも露出させておく必要はない。図２（Ａ）〜（Ｅ）を用いて、本発明のＩＤチップの一形態について説明する。

図２（Ａ）に、図１（Ｃ）に示したＩＤチップと同様に、第１の導線２０１と第２の導線２０２が露出した状態の、ＩＤチップの断面図を示す。集積回路２０３は、第１の導線２０１と第２の導線２０２の間の層に形成されている。そして集積回路２０３は、第１の導線２０１または第２の導線２０２と重なっていても良いし、重ならないように形成されていても良い。

次に図２（Ｂ）に、第１の導線２０１、第２の導線２０２及び集積回路２０３がカバー材２０４上に載置され、なおかつ樹脂２０５によって覆われている様子を示す。なお図２（Ｂ）では、第１の導線２０１、第２の導線２０２及び集積回路２０３が、樹脂２０５のみによってカバー材２０４上に固定されている例を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。第１の導線２０１、第２の導線２０２及び集積回路２０３を、接着性を有する材料でカバー材２０４上に固定してから、樹脂２０５で覆うようにしても良い。

図２（Ｂ）に示す構成により、ＩＤチップの機械的強度を向上させることができる。

次に図２（Ｃ）に、第１の導線２０１、第２の導線２０２及び集積回路２０３が、２つのカバー材２０４ａ、２０４ｂの間に、樹脂２０５と共に挟まれている様子を示す。なお図２（Ｃ）では、第１の導線２０１、第２の導線２０２及び集積回路２０３が、樹脂２０５のみによって２つのカバー材２０４ａ、２０４ｂの間に固定されている例を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。第１の導線２０１、第２の導線２０２及び集積回路２０３を、接着性を有する材料で、２つのカバー材２０４ａ、２０４ｂのいずれか一方に固定してから、樹脂２０５と共に２つのカバー材２０４ａ、２０４ｂの間に挟むようにしても良い。

図２（Ｃ）に示す構成により、ＩＤチップの機械的強度を向上させることができる。

次に図２（Ｄ）に、第１の導線２０１、第２の導線２０２及び集積回路２０３が、２つのカバー材２０４ａ、２０４ｂの間に、樹脂２０５と共に挟まれている様子を示す。図２（Ｄ）では、図２（Ｃ）と異なり、カバー材２０４ｂに凹部が形成されており、該凹部と第１の導線２０１、第２の導線２０２及び集積回路２０３が重なっている。なお図２（Ｄ）では、第１の導線２０１、第２の導線２０２及び集積回路２０３が、樹脂２０５のみによって２つのカバー材２０４ａ、２０４ｂの間に固定されている例を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。第１の導線２０１、第２の導線２０２及び集積回路２０３を、接着性を有する材料で、２つのカバー材２０４ａ、２０４ｂのいずれか一方に固定してから、樹脂２０５と共に２つのカバー材２０４ａ、２０４ｂの間に挟むようにしても良い。

図２（Ｄ）に示す構成により、ＩＤチップの機械的強度を向上させることができる。

次に図２（Ｅ）に、第１の導線２０１、第２の導線２０２及び集積回路２０３が、２つのカバー材２０４ａ、２０４ｂの間に、樹脂２０５と共に挟まれている様子を示す。図２（Ｅ）では、図２（Ｃ）図２（Ｄ）と異なり、２つのカバー材２０４ａ、２０４ｂの両方に、凹部が向かい合うように形成されており、該凹部と第１の導線２０１、第２の導線２０２及び集積回路２０３が重なっている。なお図２（Ｅ）では、第１の導線２０１、第２の導線２０２及び集積回路２０３が、樹脂２０５のみによって２つのカバー材２０４ａ、２０４ｂの間に固定されている例を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。第１の導線２０１、第２の導線２０２及び集積回路２０３を、接着性を有する材料で、２つのカバー材２０４ａ、２０４ｂのいずれか一方に固定してから、樹脂２０５と共に２つのカバー材２０４ａ、２０４ｂの間に挟むようにしても良い。

図２（Ｅ）に示す構成により、ＩＤチップの機械的強度を向上させることができる。

なお本発明では、カバー材をＩＤチップの一部と見なすこともできるし、ＩＤチップとは別個の部材と見なすこともできる。

次に、本発明のＩＤチップの作製方法について説明する。まず図３（Ａ）に示すように、基板３０１上に、集積回路に用いられる半導体素子３０２を形成する。次に、半導体素子３０２を覆うように層間絶縁膜３０３を形成する。そして、層間絶縁膜３０３上に、半導体素子３０２の少なくとも１つと電気的に接続された、配線３０４を形成する。なお配線３０４は、半導体素子３０２の１つと電気的に接続されていても良いし、直接接続されていても良い。

次に図３（Ｂ）に示すように、基板３０１と、該基板３０１上の各種絶縁膜で形成されている層３０５とを貫通するような、コンタクトホール３０６を形成する。各種絶縁膜で形成されている層３０５には、層間絶縁膜３０３も含まれる。コンタクトホール３０６の形成は、例えばＣＯ₂レーザなどのレーザを用いて行なっても良いし、エッチングを用いて行なっても良い。なおエッチングに用いるエッチャントは、基板３０１や層３０５を形成している各種絶縁膜の材料に合わせて、適宜選択する。

例えば、基板３０１としてガラス基板を用いている場合、基板３０１のエッチングには、エッチャントとしてＨＦ、ＨＢＦ₄、ＮａＯＨ、Ｎａ₂ＣＯ₃などを用いることができる。

次に、図３（Ｃ）に示すように、層間絶縁膜３０３上に、第１の導線３０７を形成する。第１の導線３０７は、スパッタ法、ＣＶＤ法、印刷法、液滴吐出法などを用いて形成することができる。第１の導線３０７は、配線３０４と接するように形成する。また、第１の導線３０７をコンタクトホール３０６と重なるように形成することで、コンタクトホール３０６の内部の側壁にも、第１の導線３０７の一部が回り込むように形成する。

なお液滴吐出法とは、所定の組成物を含む液滴を細孔から吐出して所定のパターンを形成する方法を意味し、インクジェット法などがその範疇に含まれる。また印刷法にはスクリーン印刷法、オフセット印刷法などが含まれる。

次に図３（Ｄ）に示すように、基板３０１の、半導体素子３０２が形成されている側とは反対の側に、第２の導線３０８を形成する。第２の導線３０８は、第１の導線３０７と同様に、スパッタ法、ＣＶＤ法、印刷法、液滴吐出法などを用いて形成することができる。そして、第２の導線３０８をコンタクトホール３０６と重なるように形成することで、コンタクトホール３０６の内部の側壁にも、第２の導線３０８の一部が回り込むように形成する。よって、第１の導線３０７と第２の導線３０８とを、コンタクトホール３０６において接続させることができる。

図３（Ｄ）に示す工程まで終了したら、図２（Ａ）〜（Ｅ）に示したように、樹脂またはカバー材を用いて、ＩＤチップの機械的強度を高めるようにしても良い。

なお図３（Ｃ），（Ｄ）では、第１の導線３０７を形成してから第２の導線３０８を形成しているが、第２の導線３０８を形成してから第１の導線３０７を形成するようにしても良い。

次に、本発明のＩＤチップの、図３（Ａ）〜（Ｄ）とは異なる作製方法について説明する。まず図４（Ａ）に示すように、第１の基板３１１上に、剥離層３１２、下地膜３１３を順に形成する。剥離層３１２は、後にエッチングにより除去したり、応力などで分離したりできる材料を用いることが望ましい。下地膜３１３は、Ｎａなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属が、半導体素子に用いられる半導体膜中に拡散し、半導体素子の特性に悪影響を及ぼすのを防ぐために設ける。また下地膜３１３は、後に行なわれる半導体素子の剥離工程において、半導体素子を保護する役目も有している。

そして下地膜３１３上に、集積回路に用いられる半導体素子３１４を形成する。次に、半導体素子３１４を覆うように層間絶縁膜３１５を形成する。そして、層間絶縁膜３１５上に、半導体素子３１４の少なくとも１つと電気的に接続された、配線３１６を形成する。なお配線３１６は、半導体素子３１４の１つと電気的に接続されていても良いし、直接接続されていても良い。

次に、剥離層３１２を除去または分離することで、半導体素子３１４から第１の基板３１１を剥離する。図４（Ｂ）では、剥離層３１２を除去することで、第１の基板３１１を剥離する例を示す。なお剥離層３１２をエッチングにより除去する場合は、配線３１６及び層間絶縁膜３１５を覆うように保護層を形成して、配線３１６及び層間絶縁膜３１５をエッチャントから保護するようにしても良い。

次に図４（Ｃ）に示すように、剥離した半導体素子３１４を、別途用意した第２の基板３２２に、接着性を有する材料を用いて貼り合わせる。なお図４（Ｃ）では、接着剤３１７を用いて、半導体素子３１４を第２の基板３２２に貼り合わせる例を示す。

次に図４（Ｄ）に示すように、第２の基板３２２と、該第２の基板３２２上の各種絶縁膜で形成されている層３１８とを貫通するような、コンタクトホール３１９を形成する。各種絶縁膜で形成されている層３１８には、層間絶縁膜３１５も含まれる。第２の基板３２２としてプラスチックを用いる場合、コンタクトホール３１９の形成は、例えばＣＯ₂レーザなどのレーザを用いて行なっても良いし、エッチングを用いて行なっても良い。なおエッチングに用いるエッチャントは、第２の基板３２２や層３１８を形成している各種絶縁膜の材料に合わせて、適宜選択する。

例えば、第２の基板３２２としてアクリルを用いている場合、酸素プラズマを用いたエッチング、ＳＦ₆、ＣＦ₄を用いたドライエッチングでコンタクトホール３１９の形成を行なうことができる。

次に図４（Ｅ）に示すように、層間絶縁膜３１５上に、第１の導線３２０を形成する。第１の導線３２０は、スパッタ法、ＣＶＤ法、印刷法、液滴吐出法などを用いて形成することができる。そして、第１の導線３２０は、配線３１６と接するように形成する。また、第１の導線３２０をコンタクトホール３１９と重なるように形成することで、コンタクトホール３１９の内部の側壁にも、第１の導線３２０の一部が回り込むように形成する。

次に第２の基板３２２の、半導体素子３１４が形成されている側とは反対の側に、第２の導線３２１を形成する。第２の導線３２１は、第１の導線３２０と同様に、スパッタ法、ＣＶＤ法、印刷法、液滴吐出法などを用いて形成することができる。そして、第２の導線３２１をコンタクトホール３１９と重なるように形成することで、コンタクトホール３１９の内部の側壁にも、第２の導線３２１の一部が回り込むように形成する。よって、第１の導線３２０と第２の導線３２１とを、コンタクトホール３１９において接続させることができる。

図４（Ｅ）に示す工程まで終了したら、図２に示したように、樹脂またはカバー材を用いて、ＩＤチップの機械的強度を高めるようにしても良い。

なお図４（Ｅ）では、第１の導線３２０を形成してから第２の導線３２１を形成しているが、第２の導線３２１を形成してから第１の導線３２０を形成するようにしても良い。

なお図３、図４では、第１の導線または第２の導線のコンタクトホールにおける回り込みを利用して、第１の導線と第２の導線を接続する例を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。複数の配線を用いて第１の導線と第２の導線を電気的に接続するようにしても良いし、ダマシンプロセスを用いて形成された配線を用いて第１の導線と第２の導線を電気的に接続するようにしても良い。

次に、本発明のＩＤチップの、図３、図４とは異なる作製方法について説明する。まず図５（Ａ）に示すように、第１の基板３３１上に、剥離層３３２、下地膜３３３を順に形成する。剥離層３３２は、後にエッチングにより除去したり、応力などで分離したりできる材料を用いることが望ましい。下地膜３３３は、Ｎａなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属が、半導体素子に用いられる半導体膜中に拡散し、半導体素子の特性に悪影響を及ぼすのを防ぐために設ける。また下地膜３３３は、後に行なわれる半導体素子３３４の剥離工程において、半導体素子を保護する役目も有している。

そして下地膜３３３上に、集積回路に用いられる半導体素子３３４と、配線３５１とを形成する。半導体素子３３４としてトップゲート型のＴＦＴを用いる場合、該ＴＦＴのゲート電極と配線３５１とを、導電膜のパターニングにより共に形成することができる。次に、半導体素子３３４を覆うように層間絶縁膜３３５を形成する。そして、層間絶縁膜３３５上に、半導体素子３３４の少なくとも１つと電気的に接続された、配線３３６、配線３５２を形成する。なお配線３３６は、半導体素子３３４の１つと電気的に接続されていても良いし、直接接続されていても良い。また配線３５２は、配線３５１と電気的に接続されていても良いし、直接接続されていても良い。

次に層間絶縁膜３３５上に、第１の導線３４０を形成する。第１の導線３４０は、スパッタ法、ＣＶＤ法、印刷法、液滴吐出法などを用いて形成することができる。そして、第１の導線３４０は、配線３３６、配線３５２と接するように形成する。

次に図５（Ｂ）に示すように、第１の導線３４０及び層間絶縁膜３３５を覆うように樹脂３５３を形成し、該樹脂３５３にカバー材３５４を貼り合わせる。

次に図５（Ｃ）に示すように、剥離層３３２を除去または分離することで、半導体素子３３４から第１の基板３３１を剥離する。図５（Ｃ）では、剥離層３３２を除去することで、第１の基板３３１を剥離する例を示す。なお剥離層３３２をエッチングにより除去する場合は、樹脂３５３及びカバー材３５４を腐食させないようなエッチャントを用いる。

次に図５（Ｄ）に示すように、エッチングなどにより下地膜３３３の一部にコンタクトホールを形成することで、配線３５１の一部を露出させる。そして、配線３５１の露出している部分及び下地膜３３３に接するように、第２の導線３４１を形成する。第２の導線３４１は、第１の導線３４０と同様に、スパッタ法、ＣＶＤ法、印刷法、液滴吐出法などを用いて形成することができる。第２の導線３４１を配線３５１と接するように形成することで、結果的に第１の導線３４０と第２の導線３４１とを、電気的に接続することができる。

図５（Ｄ）に示す工程まで終了したら、図２に示したように、さらに樹脂またはカバー材で第２の導線３４１及び下地膜３３３を覆うなどして、ＩＤチップの機械的強度を高めるようにしても良い。

次に、本発明のＩＤチップに用いられるアンテナの形態について説明する。アンテナとして用いられる第１の導線と第２の導線は、互いに接続されていても良いし、電気的に分離されていても良い。図６（Ａ）に、第１の導線６０１と第２の導線６０２とが接続されている場合の、ＩＤチップの構成を示す。図６（Ａ）では、第１の導線６０１と第２の導線６０２とが接続されていることで、第１の導線６０１と第２の導線６０２とを１つのアンテナとして用いることができる。そして６０３は集積回路に相当し、第１の導線６０１及び第２の導線６０２は、集積回路６０３に接続されている。

また図６（Ｂ）に、第１の導線６１１と第２の導線６１２とが電気的に分離されている場合の、ＩＤチップの構成を示す。図６（Ｂ）では、第１の導線６１１と第２の導線６１２とが電気的に分離されているので、第１の導線６１１と第２の導線６１２とを、それぞれ別個のアンテナとして用いることができる。そして６１３は集積回路に相当し、第１の導線６１１及び第２の導線６１２は、それぞれ集積回路６１３に接続されている。

次に図７に、図６（Ａ）に示したＩＤチップの、他の機能的な構成の一形態をブロック図で示す。

図７に示すＩＤチップでは、第１の導線６０１と第２の導線６０２とを直列に接続することで、１つのアンテナ６０５が形成されている。なお６０４は、アンテナ６０５の両端子間に形成される容量に相当する。集積回路６０３は、整流回路６０６、復調回路６０７、変調回路６０８、マイクロプロセッサ６０９、メモリ６１０を有している。なおメモリ６１０は１つに限定されず、複数であっても良く、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＲＯＭまたはＦｅＲＡＭ（Ferroelectric RAM）などを用いることができる。

リーダ／ライタから電波として送られてきた信号は、アンテナ６０５において電磁誘導により交流の電気信号に変換される。復調回路６０７では該交流の電気信号を復調し、後段のマイクロプロセッサ６０９に送信する。また整流回路６０６では、交流の電気信号を用いて電源電圧を生成し、後段のマイクロプロセッサ６０９に供給する。マイクロプロセッサ６０９では、入力された信号に従って各種演算処理を行なう。メモリ６１０にはマイクロプロセッサ６０９において用いられるプログラム、データなどが記憶されている他、演算処理時の作業エリアとしても用いることができる。

そしてマイクロプロセッサ６０９から変調回路６０８にデータが送られると、変調回路６０８は該データに従ってアンテナ６０５に負荷変調を加えることができる。リーダ／ライタは、アンテナ６０５に加えられた負荷変調を電波で受け取ることで、結果的にマイクロプロセッサ６０９からのデータを読み取ることができる。

なおＩＤチップは、必ずしもマイクロプロセッサ６０９を有している必要はない。

次に図８に、図６（Ｂ）に示したＩＤチップの、他の機能的な構成の一形態をブロック図で示す。ただし図８では、信号の受信及び集積回路６１３への電源の供給のためのアンテナを第１の導線６１１で形成し、信号の送信のためのアンテナを第２の導線６１２で形成する場合について説明する。

図８に示すＩＤチップでは、第１の導線６１１と第２の導線６１２とを電気的に分離することで、第１のアンテナ６２１と第２のアンテナ６２２とがそれぞれ形成されている。なお６１４は、第１のアンテナ６２１の両端子間に形成される容量に相当する。また６１５は、第２のアンテナ６２２の両端子間に形成される容量に相当する。

集積回路６１３は、整流回路６１６、復調回路６１７、変調回路６１８、マイクロプロセッサ６１９、メモリ６２０を有している。なおメモリ６２０は１つに限定されず、複数であっても良く、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＲＯＭまたはＦＲＡＭ（登録商標）などを用いることができる。

リーダ／ライタから電波として送られてきた信号は、第１のアンテナ６２１において電磁誘導により交流の電気信号に変換される。復調回路６１７では該交流の電気信号を復調し、後段のマイクロプロセッサ６１９に送信する。また整流回路６１６では、交流の電気信号を用いて電源電圧を生成し、後段のマイクロプロセッサ６１９に供給する。マイクロプロセッサ６１９では、入力された信号に従って各種演算処理を行なう。メモリ６２０にはマイクロプロセッサ６１９において用いられるプログラム、データなどが記憶されている他、演算処理時の作業エリアとしても用いることができる。

そしてマイクロプロセッサ６１９から変調回路６１８にデータが送られると、変調回路６１８は該データに従って第２のアンテナ６２２に負荷変調を加えることができる。リーダ／ライタは、第２のアンテナ６２２に加えられた負荷変調を電波で受け取ることで、結果的にマイクロプロセッサ６１９からのデータを読み取ることができる。

なおＩＤチップは、必ずしもマイクロプロセッサ６１９を有している必要はない。

次に図９に、図６（Ｂ）に示したＩＤチップの、他の機能的な構成の一形態をブロック図で示す。ただし図９では、集積回路６１３への電源の供給のためのアンテナを第１の導線６１１で形成し、信号の送受信のためのアンテナを第２の導線６１２で形成する場合について説明する。

図９に示すＩＤチップでは、図８の場合と同様に、第１の導線６１１と第２の導線６１２とを電気的に分離することで、第１のアンテナ６２１と第２のアンテナ６２２とがそれぞれ形成されている。なお６１４は、第１のアンテナ６２１の両端子間に形成される容量に相当する。またなお６１５は、第２のアンテナ６２２の両端子間に形成される容量に相当する。

リーダ／ライタから電波として送られてきた信号は、第１のアンテナ６２１及び第２のアンテナ６２２において電磁誘導により交流の電気信号に変換される。復調回路６１７では第２のアンテナ６２２から送られてきた交流の電気信号を復調し、後段のマイクロプロセッサ６１９に送信する。
また整流回路６１６では、第１のアンテナ６２１から送られてきた交流の電気信号を用いて電源電圧を生成し、後段のマイクロプロセッサ６１９に供給する。マイクロプロセッサ６１９では、入力された信号に従って各種演算処理を行なう。メモリ６２０にはマイクロプロセッサ６１９において用いられるプログラム、データなどが記憶されている他、演算処理時の作業エリアとしても用いることができる。

なお図６〜図９では、信号の伝送方式が電磁結合方式の場合について説明したが、本発明のＩＤチップは、電磁誘導方式、マイクロ波方式やその他の伝送方式を用いていても良い。

また本実施の形態では、アンテナが円状または螺旋状に巻かれた導線を有している場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。導電体で形成された膜（導電膜）をアンテナとして用いていても良い。

次に、本発明のＩＤチップの詳しい作製方法について説明する。なお本実施例では、ＴＦＴを半導体素子の一例として示すが、集積回路に用いられる半導体素子はこれに限定されず、あらゆる回路素子を用いることができる。

まず図１０（Ａ）に示すように、耐熱性を有する第１の基板５００上に剥離層５０１を形成する。第１の基板５００として、例えばバリウムホウケイ酸ガラスや、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、セラミック基板等を用いることができる。また、ＳＵＳ基板を含む金属基板または半導体基板を用いても良い。プラスチック等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板は、一般的に上記基板と比較して耐熱温度が低い傾向にあるが、作製工程における処理温度に耐え得るのであれば用いることが可能である。

剥離層５０１は、非晶質珪素、多結晶珪素、単結晶珪素、微結晶珪素（セミアモルファスシリコンを含む）等、珪素を主成分とする層を用いることができる。剥離層５０１は、スパッタ法、減圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等を用いて形成することができる。本実施例では、膜厚５０ｎｍ程度の非晶質珪素をプラズマＣＶＤ法で形成し、剥離層５０１として用いる。剥離層５０１は、スパッタ法で形成するよりもプラズマＣＶＤ法を用いて形成する方が、剥離層５０１に塵埃が含まれてしまうのを防ぐことができ、また剥離層５０１に含まれるＡｒの量を抑えることができる。従って、後の作製工程においてレーザ結晶化などを含む熱処理が剥離層５０１に加えられても、塵埃やＡｒ起因により、剥離層５０１が後に形成される下地膜５０２から剥離するのを抑えることができる。なお剥離層５０１は珪素に限定されず、エッチングにより選択的に除去できる材料で形成すれば良い。剥離層５０１の膜厚は、１０〜１００ｎｍとするのが望ましい。

次に、剥離層５０１上に、下地膜５０２を形成する。下地膜５０２は第１の基板５００中に含まれるＮａなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属が、半導体膜中に拡散し、ＴＦＴなどの半導体素子の特性に悪影響を及ぼすのを防ぐために設ける。また下地膜５０２は、後の半導体素子を剥離する工程において、半導体素子を保護する役目も有している。下地膜５０２には、例えば酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化珪素、窒化酸化珪素などの絶縁膜を用いることができる。

下地膜５０２は、単数の絶縁膜を用いたものであっても、複数の絶縁膜を積層して用いたものであっても良い。本実施例では、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜、膜厚５０ｎｍの窒化酸化珪素膜、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜を順に積層して下地膜５０２を形成するが、各膜の材質、膜厚、積層数は、これに限定されるものではない。例えば、下層の酸化窒化珪素膜に代えて、膜厚０．５〜３μｍのシロキサン系樹脂をスピンコート法、スリットコーター法、液滴吐出法、印刷法などによって形成しても良い。また、中層の窒化酸化珪素膜に代えて、窒化珪素膜（ＳｉＮｘ、Ｓｉ₃Ｎ₄等）を用いてもよい。また、上層の酸化窒化珪素膜に代えて、酸化珪素膜を用いていても良い。また、それぞれの膜厚は、０．０５〜３μｍとするのが望ましく、その範囲から自由に選択することができる。

或いは、剥離層５０１に最も近い、下地膜５０２の下層を酸化窒化珪素膜または酸化珪素膜で形成し、中層をシロキサン系樹脂で形成し、上層を酸化珪素膜で形成しても良い。

なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。

酸化珪素膜は、ＳｉＨ₄とＯ₂、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）とＯ₂等の混合ガスを用い、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、常圧ＣＶＤ、バイアスＥＣＲＣＶＤ等の方法によって形成することができる。また、窒化珪素膜は、代表的には、ＳｉＨ₄とＮＨ₃の混合ガスを用い、プラズマＣＶＤによって形成することができる。また、酸化窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜は、代表的には、ＳｉＨ₄とＮ₂Ｏの混合ガスを用い、プラズマＣＶＤによって形成することができる。

次に、下地膜５０２上に半導体膜５０３を形成する。半導体膜５０３は、下地膜５０２を形成した後、大気に曝さずに形成することが望ましい。半導体膜５０３の膜厚は２０〜２００ｎｍ（望ましくは４０〜１７０ｎｍ、好ましくは５０〜１５０ｎｍ）とする。なお半導体膜５０３は、非晶質半導体であっても良いし、セミアモルファス半導体であっても良いし、多結晶半導体であっても良い。また半導体は珪素だけではなくシリコンゲルマニウムも用いることができる。シリコンゲルマニウムを用いる場合、ゲルマニウムの濃度は０．０１〜４．５atomic％程度であることが好ましい。

なお半導体膜５０３は、公知の技術により結晶化しても良い。公知の結晶化方法としては、レーザ光を用いたレーザ結晶化法、触媒元素を用いる結晶化法がある。或いは、触媒元素を用いる結晶化法とレーザ結晶化法とを組み合わせて用いることもできる。また、第１の基板５００として石英のような耐熱性に優れている基板を用いる場合、電熱炉を使用した熱結晶化方法、赤外光を用いたランプアニール結晶化法、触媒元素を用いる結晶化法と、９５０℃程度の高温アニールを組み合わせた結晶法を用いても良い。

例えばレーザ結晶化を用いる場合、レーザ結晶化の前に、レーザに対する半導体膜５０３の耐性を高めるために、５５０℃、４時間の加熱処理を該半導体膜５０３に対して行なう。そして連続発振が可能な固体レーザを用い、基本波の第２高調波〜第４高調波のレーザ光を照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、代表的には、Ｎｄ:ＹＶＯ₄レーザ（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いるのが望ましい。具体的には、連続発振のＹＶＯ₄レーザから射出されたレーザ光を非線形光学素子により高調波に変換し、出力１０Ｗのレーザ光を得る。そして、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形して、半導体膜５０３に照射する。このときのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ²程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ²）が必要である。そして、走査速度を１０〜２０００ｃｍ／ｓ程度とし、照射する。

また、パルス発振のレーザ光の発振周波数を１０ＭＨｚ以上とし、通常用いられている数十Ｈｚ〜数百Ｈｚの周波数帯よりも著しく高い周波数帯を用いてレーザ結晶化を行なっても良い。パルス発振でレーザ光を半導体膜に照射してから半導体膜が完全に固化するまでの時間は数十ｎｓ〜数百ｎｓと言われている。よって上記周波数を用いることで、半導体膜がレーザ光によって溶融してから固化するまでに、次のパルスのレーザ光を照射できる。したがって、半導体膜中において固液界面を連続的に移動させることができるので、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を有する半導体膜が形成される。具体的には、含まれる結晶粒の走査方向における幅が１０〜３０μm、走査方向に対して垂直な方向における幅が１〜５μm程度の結晶粒の集合を形成することができる。該走査方向に沿って長く延びた単結晶の結晶粒を形成することで、少なくともＴＦＴのチャネル方向には結晶粒界のほとんど存在しない半導体膜の形成が可能となる。

なおレーザ結晶化は、連続発振の基本波のレーザ光と連続発振の高調波のレーザ光とを並行して照射するようにしても良いし、連続発振の基本波のレーザ光とパルス発振の高調波のレーザ光とを並行して照射するようにしても良い。

なお、希ガスや窒素などの不活性ガス雰囲気中でレーザ光を照射するようにしても良い。これにより、レーザ光照射による半導体表面の荒れを抑えることができ、界面準位密度のばらつきによって生じる閾値のばらつきを抑えることができる。

上述したレーザ光の照射により、結晶性がより高められた半導体膜５０３が形成される。なお、予め多結晶半導体を、スパッタ法、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法などで形成するようにしても良い。

また本実施の形態では半導体膜５０３を結晶化しているが、結晶化せずに非晶質珪素膜または微結晶半導体膜のまま、後述のプロセスに進んでも良い。非晶質半導体、微結晶半導体を用いたＴＦＴは、多結晶半導体を用いたＴＦＴよりも作製工程が少ない分、コストを抑え、歩留まりを高くすることができるというメリットを有している。

非晶質半導体は、珪化物気体をグロー放電分解することにより得ることができる。代表的な珪化物気体としては、ＳｉＨ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆が挙げられる。この珪化物気体を、水素、水素とヘリウムで希釈して用いても良い。

なおセミアモルファス半導体とは、非晶質半導体と結晶構造を有する半導体（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造の半導体を含む膜である。このセミアモルファス半導体は、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質なものであり、その粒径を０．５〜２０ｎｍとして非単結晶半導体中に分散させて存在せしめることが可能である。セミアモルファス半導体は、そのラマンスペクトルが５２０ｃｍ^-1よりも低波数側にシフトしており、またＸ線回折ではＳｉ結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。また、未結合手（ダングリングボンド）の終端化として水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。ここでは便宜上、このような半導体をセミアモルファス半導体（ＳＡＳ）と呼ぶ。さらに、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安定性が増し良好なセミアモルファス半導体が得られる。

またＳＡＳは珪化物気体をグロー放電分解することにより得ることができる。代表的な珪化物気体としては、ＳｉＨ₄であり、その他にもＳｉ₂Ｈ₆、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣｌ₃、ＳｉＣｌ₄、ＳｉＦ₄などを用いることができる。また水素や、水素にヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素を加えたガスで、この珪化物気体を希釈して用いることで、ＳＡＳの形成を容易なものとすることができる。希釈率は２倍〜１０００倍の範囲で珪化物気体を希釈することが好ましい。またさらに、珪化物気体中に、ＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ₆などの炭化物気体、ＧｅＨ₄、ＧｅＦ₄などのゲルマニウム化気体、Ｆ₂などを混入させて、エネルギーバンド幅を１．５〜２．４ｅＶ、若しくは０．９〜１．１ｅＶに調節しても良い。

例えば、ＳｉＨ₄にＨ₂を添加したガスを用いる場合、或いはＳｉＨ₄にＦ₂を添加したガスを用いる場合、形成したセミアモルファス半導体を用いてＴＦＴを作製すると、該ＴＦＴのサブスレッショルド係数（Ｓ値）を０．３５Ｖ／ｓ以下、代表的には０．２５〜０．０９Ｖ／ｓとし、移動度を１０ｃｍ²／Ｖｓとすることができる。そして上記セミアモルファス半導体を用いたＴＦＴで、例えば１９段リングオシレータを形成した場合、電源電圧３〜５Ｖにおいて、その発振周波数は１ＭＨ以上、好ましくは１００ＭＨｚ以上の特性を得ることができる。また電源電圧３〜５Ｖにおいて、インバータ１段あたりの遅延時間は２６ｎｓ、好ましくは０．２６ｎｓ以下とすることができる。

次に、図１０（Ｂ）に示すように、結晶化された半導体膜５０３をパターニングし、島状の半導体膜５０４、５０５を形成する。そして、島状の半導体膜５０４、５０５を覆うように、ゲート絶縁膜５０６を形成する。ゲート絶縁膜５０６は、プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法などを用い、窒化珪素、酸化珪素、窒化酸化珪素又は酸化窒化珪素を含む膜を、単層で、又は積層させて形成することができる。積層する場合には、例えば、基板側から酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化珪素膜の３層構造とするのが好ましい。

次に図１０（Ｃ）に示すように、ゲート電極５０７、５０８を形成する。本実施例では、ｎ型を付与する不純物がドーピングされた珪素、ＷＮ、Ｗをスパッタ法で順に積層するように形成した後、レジスト５１０をマスクとしてエッチングを行なうことにより、ゲート電極５０７、５０８を形成する。勿論、ゲート電極５０７、５０８の材料、構造、作製方法は、これに限定されるものではなく、適宜選択することができる。例えば、ｎ型を付与する不純物がドーピングされた珪素とＮｉＳｉ（ニッケルシリサイド）との積層構造、ｎ型を付与する不純物がドーピングされたＳｉとＷＳｉｘとの積層構造、ＴａＮ（窒化タンタル）とＷ（タングステン）の積層構造としてもよい。また、種々の導電材料を用いて単層で形成しても良い。

また、レジストマスクの代わりに、酸化珪素等のマスクを用いてもよい。この場合、パターニングして酸化珪素、酸化窒化珪素等のマスク（ハードマスクと呼ばれる。）を形成する工程が加わるが、エッチング時におけるマスクの膜減りがレジストよりも少ないため、所望の幅のゲート電極５０７、５０８を形成することができる。また、レジスト５１０を用いずに、液滴吐出法を用いて選択的にゲート電極５０７、５０８を形成しても良い。

導電材料としては、導電膜の機能に応じて種々の材料を選択することができる。また、ゲート電極とアンテナとを同時に形成する場合には、それらの機能を考慮して材料を選択すればよい。

なお、ゲート電極をエッチング形成する際のエッチングガスとしては、ＣＦ₄、Ｃｌ₂、Ｏ₂の混合ガスやＣｌ₂ガスを用いたが、これに限定されるものではない。

次に図１０（Ｄ）に示すように、ｐチャネル型ＴＦＴとなる島状の半導体膜５０５をレジスト５１１で覆い、ゲート電極５０７をマスクとして、島状の半導体膜５０４に、ｎ型を付与する不純物元素（代表的にはＰ（リン）又はＡｓ（砒素））を低濃度にドープする（第１のドーピング工程）。第１のドーピング工程の条件は、ドーズ量：１×１０¹³〜６×１０¹³ａｔｏｍｓ／ｃｍ²、加速電圧：５０〜７０ｋＶとしたが、これに限定されるものではない。この第１のドーピング工程によって、ゲート絶縁膜５０６を介してドーピングがなされ、島状の半導体膜５０４に、一対の低濃度不純物領域５１２が形成される。なお、第１のドーピング工程は、ｐチャネル型ＴＦＴとなる島状の半導体膜５０５をレジストで覆わずに行っても良い。

次に図１０（Ｅ）に示すように、レジスト５１１をアッシング等により除去した後、ｎチャネル型ＴＦＴとなる島状の半導体膜５０４を覆うように、レジスト５１４を新たに形成し、ゲート電極５０８をマスクとして、島状の半導体膜５０５に、ｐ型を付与する不純物元素（代表的にはＢ（ホウ素））を高濃度にドープする（第２のドーピング工程）。第２のドーピング工程の条件は、ドーズ量：１×１０¹⁶〜３×１０¹⁶ａｔｏｍｓ／ｃｍ²、加速電圧：２０〜４０ｋＶとして行なう。この第２のドーピング工程によって、ゲート絶縁膜５０６を介してドーピングがなされ、島状の半導体膜５０５に、一対のｐ型の高濃度不純物領域５１５が形成される。

次に図１１（Ａ）に示すように、レジスト５１４をアッシング等により除去した後、ゲート絶縁膜５０６及びゲート電極５０７、５０８を覆うように、絶縁膜５１７を形成する。本実施例では、膜厚１００ｎｍの酸化珪素膜をプラズマＣＶＤ法によって形成する。その後、エッチバック法により、絶縁膜５１７、ゲート絶縁膜５０６を部分的にエッチングし、図１１（Ｂ）に示すように、ゲート電極５０７、５０８の側壁に接するように、サイドウォール５１９、５２０を自己整合的（セルフアライン）に形成する。エッチングガスとしては、ＣＨＦ₃とＨｅの混合ガスを用いる。なお、サイドウォールを形成する工程は、これらに限定されるものではない。

なお、絶縁膜５１７を形成した時に、第１の基板５００の裏面にも絶縁膜が形成された場合には、レジストを用い、裏面に形成された絶縁膜を選択的にエッチングし、除去するようにしても良い。この場合、用いられるレジストは、サイドウォール５１９、５２０をエッチバック法で形成する際に、絶縁膜５１７、ゲート絶縁膜５０６と共にエッチングして、除去するようにしても良い。

次に図１１（Ｃ）に示すように、ｐチャネル型ＴＦＴとなる島状の半導体膜５０５を覆うように、レジスト５２２を新たに形成し、ゲート電極５０７及びサイドウォール５１９をマスクとして、ｎ型を付与する不純物元素（代表的にはＰ又はＡｓ）を高濃度にドープする（第３のドーピング工程）。第３のドーピング工程の条件は、ドーズ量：１×１０¹³〜５×１０¹⁵ａｔｏｍｓ／ｃｍ²、加速電圧：６０〜１００ｋＶとして行なう。この第３のドーピング工程によって、島状の半導体膜５０４に、一対のｎ型の高濃度不純物領域５２３が形成される。

なおサイドウォール５１９は、後に高濃度のｎ型を付与する不純物をドーピングし、サイドウォール５１９の下部に低濃度不純物領域又はノンドープのオフセット領域を形成する際のマスクとして機能するものである。よって、低濃度不純物領域又はオフセット領域の幅を制御するには、サイドウォール５１９を形成する際のエッチバック法の条件または絶縁膜５１７の膜厚を適宜変更し、サイドウォール５１９のサイズを調整すればよい。

次に、レジスト５２２をアッシング等により除去した後、不純物領域の加熱処理による活性化を行っても良い。例えば、５０ｎｍの酸化窒化珪素膜を成膜した後、５５０℃、４時間、窒素雰囲気下において、加熱処理を行なえばよい。

また、水素を含む窒化珪素膜を、１００ｎｍの膜厚に形成した後、４１０℃、１時間、窒素雰囲気下において、加熱処理を行ない、島状の半導体膜５０４、５０５を水素化する工程を行なっても良い。或いは、水素を含む雰囲気中で、３００〜４５０℃で１〜１２時間の熱処理を行ない、島状の半導体膜５０４、５０５を水素化する工程を行なっても良い。また、水素化の他の手段として、プラズマ水素化（プラズマにより励起された水素を用いる）を行っても良い。この水素化の工程により、熱的に励起された水素によりダングリングボンドを終端することができる。また、後の工程において可撓性を有する第２の基板５４１上に半導体素子を貼り合わせた後、第２の基板５４１を曲げることにより半導体膜中に欠陥が形成されたとしても、水素化により半導体膜中の水素の濃度を、１×１０¹⁹〜１×１０²²ａｔｏｍｓ／ｃｍ³好ましくは１×１０¹⁹〜５×１０²⁰ａｔｏｍｓ／ｃｍ³とすることで、半導体膜に含まれている水素によって該欠陥を終端させることができる。また該欠陥を終端させるために、半導体膜中にハロゲンを含ませておいても良い。

上述した一連の工程により、ｎチャネル型ＴＦＴ５２４、ｐチャネル型ＴＦＴ５２５が形成される。上記作製工程において、エッチバック法の条件または絶縁膜５１７の膜厚を適宜変更し、サイドウォールのサイズを調整することで、チャネル長０．２μｍ〜２μｍのＴＦＴを形成することができる。なお、本実施例では、ＴＦＴ５２４、５２５をトップゲート構造としたが、ボトムゲート構造（逆スタガ構造）としてもよい。

さらに、この後、ＴＦＴ５２４、５２５を保護するためのパッシベーション膜を形成しても良い。パッシベーション膜は、アルカリ金属やアルカリ土類金属のＴＦＴ５２４、５２５への侵入を防ぐことができる、窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素などを用いるのが望ましい。具体的には、例えば膜厚６００ｎｍ程度の酸化窒化珪素膜を、パッシベーション膜として用いることができる。この場合、水素化処理工程は、該酸化窒化珪素膜形成後に行っても良い。このように、ＴＦＴ５２４、５２５上には、基板側から、酸化窒化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素の３層の絶縁膜が順次形成されることになるが、その構造や材料はこれらに限定されるものではない。上記構成を用いることで、ＴＦＴ５２４、５２５が下地膜５０２とパッシベーション膜とで覆われるため、Ｎａなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属が、半導体素子に用いられている半導体膜中に拡散し、半導体素子の特性に悪影響を及ぼすのをより防ぐことができる。

次に図１１（Ｄ）に示すように、ＴＦＴ５２４、５２５を覆うように、第１の層間絶縁膜５２７を形成する。第１の層間絶縁膜５２７は、ポリイミド、アクリル、ポリアミド等の、耐熱性を有する有機樹脂を用いることができる。また上記有機樹脂の他に、低誘電率材料（low-k材料）、シロキサン系材料等を用いることができる。シロキサンの置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または、置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。第１の層間絶縁膜５２７の形成には、その材料に応じて、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法（インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷等）、ドクターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、ナイフコーター等を採用することができる。また、無機材料を用いてもよく、その際には、酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、アルミナ膜等を用いることができる。なお、これらの絶縁膜を積層させて、第１の層間絶縁膜５２７を形成しても良い。

さらに本実施例では、第１の層間絶縁膜５２７上に、第２の層間絶縁膜５２８を形成する。第２の層間絶縁膜５２８としては、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）或いは窒化炭素（ＣＮ）等の炭素を有する膜、又は、酸化珪素膜、窒化珪素膜或いは窒化酸化珪素膜等を用いることができる。作製方法としては、プラズマＣＶＤ法や、大気圧プラズマ等を用いることができる。あるいは、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン等の感光性又は非感光性の有機材料や、シロキサン系樹脂等を用いてもよい。

なお、第１の層間絶縁膜５２７又は第２の層間絶縁膜５２８と、後に形成される配線を構成する導電材料等との熱膨張率の差から生じる応力によって、第１の層間絶縁膜５２７又は第２の層間絶縁膜５２８の膜剥がれや割れが生じるのを防ぐために、第１の層間絶縁膜５２７又は第２の層間絶縁膜５２８中にフィラーを混入させておいても良い。

次に図１１（Ｄ）に示すように、第１の層間絶縁膜５２７及び第２の層間絶縁膜５２８にコンタクトホールを形成し、ＴＦＴ５２４、５２５に接続する配線５３０〜５３３を形成する。コンタクトホール開孔時のエッチングに用いられるガスは、ＣＨＦ₃とＨｅの混合ガスを用いたが、これに限定されるものではない。本実施例では、配線５３０〜５３３を、Ａｌで形成する。なお配線５３０〜５３３を基板側からＴｉ、ＴｉＮ、Ａｌ−Ｓｉ、Ｔｉ、ＴｉＮの順に積層した５層構造とし、スパッタ法を用いて形成しても良い。

なお、Ａｌにおいて、Ｓｉを混入させることにより、配線パターニング時のレジストベークにおけるヒロックの発生を防止することができる。また、Ｓｉの代わりに、０．５％程度のＣｕを混入させても良い。また、ＴｉやＴｉＮでＡｌ−Ｓｉ層をサンドイッチすることにより、耐ヒロック性がさらに向上する。なお、パターニング時には、酸化窒化珪素等からなる上記ハードマスクを用いるのが望ましい。なお、配線の材料や、作製方法はこれらに限定されるものではなく、前述したゲート電極に用いられる材料を採用しても良い。

なお、配線５３０、５３１はｎチャネル型ＴＦＴ５２４の高濃度不純物領域５２３に、配線５３２、５３３はｐチャネル型ＴＦＴ５２５の高濃度不純物領域５１５に、それぞれ接続されている。

次に図１１（Ｅ）に示すように、配線５３０〜５３３を覆うように、第２の層間絶縁膜５２８上に第３の層間絶縁膜５３５を形成する。第３の層間絶縁膜５３５は、配線５３０の一部が露出するような開口部を有する。また第３の層間絶縁膜５３５は、有機樹脂膜、無機絶縁膜またはシロキサン系絶縁膜を用いて形成することができる。有機樹脂膜ならば、例えばアクリル、ポリイミド、ポリアミドなど、無機絶縁膜ならば酸化珪素、窒化酸化珪素などを用いることができる。なお開口部を形成するのに用いるマスクを、液滴吐出法または印刷法で形成することができる。また第３の層間絶縁膜５３５自体を、液滴吐出法または印刷法で形成することもできる。

次に図１２（Ａ）に示すように、第３の層間絶縁膜５３５上に保護層５３６を形成する。保護層５３６は、後に剥離層５０１をエッチングにより除去する際に、第３の層間絶縁膜５３５、ＴＦＴ５２４、５２５または配線５３０〜５３３を保護することができる材料を用いる。例えば、水またはアルコール類に可溶なエポキシ系、アクリレート系、シリコン系の樹脂を全面に塗布することで保護層５３６を形成することができる。

本実施例では、スピンコート法で水溶性樹脂（例えば、東亜合成製：ＶＬ−ＷＳＨＬ１０）を膜厚３０μｍとなるように塗布し、仮硬化させるために２分間の露光を行ったあと、紫外線を裏面から２．５分、表面から１０分、合計１２．５分の露光を行って本硬化させて、保護層５３６を形成する。なお、複数の有機樹脂を積層する場合、有機樹脂同士では使用している溶媒によって塗布または焼成時に一部溶解したり、密着性が高くなりすぎたりする恐れがある。従って、第３の層間絶縁膜５３５と保護層５３６を共に同じ溶媒に可溶な有機樹脂を用いる場合、後の工程において保護層５３６の除去がスムーズに行なわれるように、第３の層間絶縁膜５３５を覆うように、無機絶縁膜（窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、ＡｌＮ_X膜、またはＡｌＮ_XＯ_Y膜）を形成しておくことが好ましい。

次に図１２（Ｂ）に示すように、ＩＤチップどうしを分離するための溝５３７を形成する。溝５３７は、剥離層５０１が露出する程度の深さを有していれば良い。溝５３７の形成は、ダイシング、スクライビング、フォトリソグラフィ法などを用いることができる。なお、第１の基板５００上に形成されているＩＤチップを分離する必要がない場合、必ずしも溝５３７を形成する必要はない。

次に図１２（Ｃ）に示すように、剥離層５０１をエッチングにより除去する。本実施例では、エッチングガスとしてハロゲン化フッ素を用い、該ガスを溝５３７から導入する。本実施例では、例えばＣｌＦ₃（三フッ化塩素）を用い、温度：３５０℃、流量：３００ｓｃｃｍ、気圧：８００Ｐａ、時間：３ｈの条件で行なう。また、ＣｌＦ₃ガスに窒素を混ぜたガスを用いても良い。ＣｌＦ₃等のハロゲン化フッ素を用いることで、剥離層５０１が選択的にエッチングされ、第１の基板５００をＴＦＴ５２４、５２５から剥離することができる。なおハロゲン化フッ素は、気体であっても液体であってもどちらでも良い。

次に図１３（Ａ）に示すように、剥離されたＴＦＴ５２４、５２５を、接着剤５４０を用いて第２の基板５４１に貼り合わせ、保護層５３６を除去する。接着剤５４０は、第２の基板５４１と下地膜５０２とを貼り合わせることができる材料を用いる。接着剤５４０は、例えば反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。接着剤５４０の厚さは、例えば１０〜２００μｍとすれば良い。

第２の基板５４１として、例えばバリウムホウケイ酸ガラスや、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、可撓性を有する紙またはプラスチックなどの有機材料を用いることができる。または第２の基板５４１として、フレキシブルな無機材料を用いていても良い。プラスチック基板は、極性基のついたポリノルボルネンからなるＡＲＴＯＮ（ＪＳＲ製）を用いることができる。また、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に代表されるポリエステル、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリイミド、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂などが挙げられる。第２の基板５４１は集積回路において発生した熱を拡散させるために、２〜３０Ｗ／ｍＫ程度の高い熱伝導率を有する方が望ましい。

なお本実施例では、剥離工程の前に保護層５３６を形成しているが、本発明はこの工程に限定されない。保護層５３６を除去した後に、第３の層間絶縁膜５３５を形成するようにしても良い。

次に図１３（Ｂ）に示すように、第２の基板５４１、接着剤５４０、下地膜５０２、第１の層間絶縁膜５２７、第２の層間絶縁膜５２８及び第３の層間絶縁膜５３５にコンタクトホール５４２を形成する。コンタクトホール５４２の形成には、エッチングやレーザを用いることができる。本実施例では、ＣＯ₂レーザを用いてコンタクトホール５４２を形成する。

次に図１３（Ｃ）に示すように、第１の導線５４３を第３の層間絶縁膜５３５上に形成する。第１の導線５４３は印刷法、めっき法、蒸着法または液滴吐出法などを用いて形成することができる。またスパッタ法やＣＶＤ法で導電膜を形成した後、フォトリソグラフィ法でパターニングすることで形成しても良い。第１の導線５４３は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｉなどの金属、金属化合物を１つまたは複数有する導電材料を用いることができる。

そして第１の導線５４３は、配線５３０と接続されている。なお図１３（Ｃ）では、第１の導線５４３が配線５３０と直接接続されているが、本発明の作製方法を用いたＩＤチップはこの構成に限定されない。例えば別途形成した配線を用いて、第１の導線５４３と配線５３０とを電気的に接続するようにしても良い。また第１の導線５４３は、その一部がコンタクトホール５４２の側壁に回り込むように、形成する。

なお本実施例では、第１の導線５４３が単層の導電膜で形成されているが、複数の導電膜が積層された第１の導線５４３を形成することも可能である。

印刷法、液滴吐出法を用いることで、露光用のマスクを用いずとも、第１の導線５４３を形成することが可能になる。また、液滴吐出法、印刷法だと、フォトリソグラフィ法と異なり、エッチングにより除去されてしまうような材料の無駄がない。また高価な露光用のマスクを用いなくとも良いので、ＩＤチップの作製に費やされるコストを抑えることができる。

液滴吐出法または各種印刷法を用いる場合、例えば、ＣｕをＡｇでコートした導電粒子なども用いることが可能である。なお液滴吐出法を用いて第１の導線５４３を形成する場合、該第１の導線５４３の密着性が高まるような処理を、第３の層間絶縁膜５３５の表面に施すことが望ましい。

密着性を高めるための処理として、具体的には、例えば触媒作用により導電膜または絶縁膜の密着性を高めることができる金属または金属化合物を第３の層間絶縁膜５３５の表面に付着させる方法、形成される導電膜または絶縁膜との密着性が高い有機系の絶縁膜、金属、金属化合物を第３の層間絶縁膜５３５の表面に付着させる方法、第３の層間絶縁膜５３５の表面に大気圧下または減圧下においてプラズマ処理を施し、表面改質を行なう方法などが挙げられる。また、上記導電膜または絶縁膜との密着性が高い金属として、チタン、チタン酸化物の他、３ｄ遷移元素であるＳｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎなどが挙げられる。また金属化合物として、上述した金属の酸化物、窒化物、酸窒化物などが挙げられる。上記有機系の絶縁膜として、例えばポリイミド、シロキサン系樹脂等が挙げられる。

第３の層間絶縁膜５３５に付着させる金属または金属化合物が導電性を有する場合、第１の導線５４３の正常な動作が妨げられないように、そのシート抵抗を制御する。具体的には、導電性を有する金属または金属化合物の平均の厚さを、例えば１〜１０ｎｍとなるように制御したり、該金属または金属化合物を酸化により部分的に、または全体的に絶縁化したりすれば良い。或いは、密着性を高めたい領域以外は、付着した金属または金属化合物をエッチングにより選択的に除去しても良い。また金属または金属化合物を、予め基板の全面に付着させるのではなく、液滴吐出法、印刷法、ゾル−ゲル法などを用いて特定の領域にのみ選択的に付着させても良い。なお金属または金属化合物は、第３の層間絶縁膜５３５の表面において完全に連続した膜状である必要はなく、ある程度分散した状態であっても良い。

次に図１４に示すように、第２の基板５４１の、ＴＦＴ５２４、５２５が形成されている側とは反対の側に、第２の導線５４５を形成する。第２の導線５４５は、第１の導線５４３と同様の材料及び方法を用いて形成することができる。なお、ＡｌにＳｉを数ｗｔ％含ませておいた方が、Ａｌ単体を用いるよりもヒロックの発生を抑えることができる。しかし第１の導線５４３を形成した後に、ヒロックなどが生じるような温度で加熱処理を行なわない場合、Ｓｉを含有したＡｌよりも、Ａｌ単体を用いた方が、抵抗率を抑えることができるので好ましい。具体的には、Ｓｉを２ｗｔ％含有したＡｌの抵抗率が３〜４μΩｃｍなのに対し、Ａｌ単体の抵抗率は２〜３μΩｃｍと低くなっている。またＡｌは、Ｃｕなどとは異なり公害の原因になりにくく、また価格も安価である。よって、第１の導線５４３または第２の導線５４５は、Ａｌ単体を用いて形成するのが好ましい。

そして第２の導線５４５は、その一部がコンタクトホール５４２の側壁に回り込むように、なおかつ第１の導線５４３の一部と接するように形成する。

上述した各工程を経て、ＩＤチップが完成する。なお図１４に示す工程まで終了したら、図２に示したように、樹脂またはカバー材を用いて、ＩＤチップの機械的強度を高めるようにしても良い。

上記作製方法によって、トータルの膜厚０．３μｍ以上３μｍ以下、代表的には２μm程度の飛躍的に薄い集積回路を形成することができる。なお集積回路の厚さは、半導体素子自体の厚さのみならず、下地膜５０２から第３の層間絶縁膜５３５までの厚さを意味し、アンテナとして機能する第１の導線５４３及び第２の導線５４５は含まないものとする。またＩＤチップが有する集積回路の占める面積を、５ｍｍ四方（２５ｍｍ²）以下、より望ましくは０．３ｍｍ四方（０．０９ｍｍ²）〜４ｍｍ四方（１６ｍｍ²）程度とすることができる。

なおＴＦＴ５２４、５２５で形成される集積回路と、第１の導線５４３及び第２の導線５４５とを、２つのカバー材で挟みこむようにＩＤチップを形成した場合、集積回路を２つのカバー材の間のより中央に位置させることで、ＩＤチップの機械的強度を高めることができる。具体的には、２つのカバー材の間隔をｄとすると、集積回路の厚さ方向における中心と一方のカバー材との間の距離ｘが、以下の数１に示す式を満たすようにすることが望ましい。

また好ましくは、以下の数２に示す式を満たすようにする。

また、図１５に示すように、ＴＦＴ５２４、５２５に用いられる島状の半導体膜から下地膜の下部までの距離（ｔ_under）と、ＴＦＴ５２４、５２５に用いられる島状の半導体膜から第３の層間絶縁膜５３５の上部までの距離（ｔ_over）が、等しく又は概略等しくなるように、下地膜５０２、第１の層間絶縁膜５２７、第２の層間絶縁膜５２８または第３の層間絶縁膜５３５の厚さを調整しても良い。なお図１５では、ｔ_underとｔ_overによって表される厚さが、どの部分の厚さを指し示すのか明確にするために、コンタクトホール５４２、第１の導線５４３及び第２の導線５４５を形成する前の、ＩＤチップの断面図を示している。このようにして、島状の半導体膜を集積回路の中央に配置せしめることで、半導体層への応力を緩和することができ、クラックの発生を防止することができる。

またＩＤチップの可撓性を確保するために、下地膜５０２に接する接着剤５４０に有機樹脂を用いる場合、下地膜５０２として窒化珪素膜または窒化酸化珪素膜を用いることで、有機樹脂からＮａなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属が半導体膜中に拡散するのを防ぐことができる。

また対象物の表面が曲面を有しており、それにより該曲面貼り合わされたＩＤチップの第２の基板５４１が、曲面を有するように曲がってしまう場合、該曲面方向とは垂直な方向とＴＦＴ５２４、５２５のキャリアが移動する方向とを揃えておくことが望ましい。上記構成により、第２の基板５４１が曲がっても、それによってＴＦＴ５２４、５２５の特性に影響が出るのを抑えることができる。また、島状の半導体膜が集積回路内において占める面積の割合を、１〜３０％とすることで、第２の基板５４１が曲がっても、それによってＴＦＴ５２４、５２５の特性に影響が出るのをより抑えることができる。

なお一般的にＩＤチップで用いられている電波の周波数は、１３．５６ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚが多く、該周波数の電波を検波できるようにＩＤチップを形成することが、汎用性を高める上で非常に重要である。

また本実施例のＩＤチップでは、半導体基板を用いて形成されたＩＤチップよりも電波が遮蔽されにくく、電波の遮蔽により信号が減衰するのを防ぐことができるというメリットを有している。よって、半導体基板を用いずに済むので、ＩＤチップのコストを大幅に低くすることができる。例えば、直径１２インチの半導体基板を用いた場合と、７３０×９２０ｍｍ²のガラス基板を用いた場合とを比較する。前者の半導体基板の面積は約７３０００ｍｍ²であるが、後者のガラス基板の面積は約６７２０００ｍｍ²であり、ガラス基板は半導体基板の約９．２倍に相当する。後者のガラス基板の面積は約６７２０００ｍｍ²では、基板の分断により消費される面積を無視すると、１ｍｍ四方のＩＤチップが約６７２０００個形成できる計算になり、該個数は半導体基板の約９．２倍の数に相当する。そしてＩＤチップの量産化を行なうための設備投資は、７３０×９２０ｍｍ²のガラス基板を用いた場合の方が直径１２インチの半導体基板を用いた場合よりも同じ個数を作製するのに必要な工程数が少なくて済むため、額を３分の１で済ませることができる。さらに本発明では、集積回路を剥離した後、ガラス基板を再び利用できる。よって、破損したガラス基板を補填したり、ガラス基板の表面を清浄化したりする費用を踏まえても、半導体基板を用いる場合より大幅にコストを抑えることができる。またガラス基板を再利用せずに廃棄していったとしても、７３０×９２０ｍｍ²のガラス基板の値段は、直径１２インチの半導体基板の半分程度で済むので、ＩＤチップのコストを大幅に低くすることができることがわかる。

従って、７３０×９２０ｍｍ²のガラス基板を用いた場合、直径１２インチの半導体基板を用いた場合よりも、ＩＤチップの値段を約３０分の１程度に抑えることができることがわかる。ＩＤチップは、使い捨てを前提とした用途も期待されているので、コストを大幅に低くすることができる本発明の作製方法を用いたＩＤチップは上記用途に非常に有用である。

本実施例では、大型の基板を用いて、複数のＩＤチップを作製する方法について説明する。

まず基板４００上に、集積回路４０１を複数形成した後、後に形成される第１の導線４０４と第２の導線を接続するためのコンタクトホール４０３を形成する。図１６（Ａ）に、基板４００上に、各ＩＤチップに対応する集積回路４０１が複数形成されている様子を示す。そして図１６（Ａ）の破線４０２で囲んだ領域の拡大図を、図１６（Ｂ）に示す。

次に、基板４００の、集積回路４０１が形成されている側と、集積回路４０１が形成されている側とは反対側に、それぞれ第１の導線４０４と、第２の導線とを形成する。図１６（Ｃ）に、第１の導線４０４を形成した後の、図１６（Ａ）の破線４０２で囲んだ領域の拡大図を示す。図１６（Ｃ）に示すように、第１の導線４０４は、コンタクトホール４０３と重なるように形成されており、コンタクトホール４０３において第１の導線４０４を第２の導線と接続させることが可能である。

なお第１の導線４０４と、第２の導線とを形成したら、ダイシング、スクライブなどにより、集積回路４０１、第１の導線４０４及び第２の導線を、ＩＤチップごとに分離する。なおＩＤチップを分離する前に、樹脂またはカバー材でＩＤチップの機械的強度を向上させるようにしても良い。或いは、ＩＤチップを分離した後に、樹脂またはカバー材でＩＤチップの機械的強度を向上させるようにしても良い。

なお、ガラス基板を用いたＩＤチップをＩＤＧチップ（Identification Glass Chip）、可撓性を有する基板を用いたＩＤチップをＩＤＦチップ（Identification Flexible Chip）と呼ぶことができる。

本実施例は、実施例１と組み合わせて実施することが可能である。

本実施例では、本発明のＩＤチップに用いられるＴＦＴの構成について説明する。

図１７（Ａ）に、本実施例のＴＦＴの断面図を示す。７０１はｎチャネル型ＴＦＴ、７０２はｐチャネル型ＴＦＴに相当する。ｎチャネル型ＴＦＴ７０１を例に挙げて、より詳しい構成について説明する。

ｎチャネル型ＴＦＴ７０１は活性層として用いる島状の半導体膜７０５を有しており、該島状の半導体膜７０５は、ソース領域またはドレイン領域として用いる２つの不純物領域７０３と、該２つの不純物領域７０３の間に挟まれているチャネル形成領域７０４と、２つの不純物領域７０３とチャネル形成領域７０４の間に挟まれている２つのＬＤＤ（Light Doped Drain）領域７１０とを有している。またｎチャネル型ＴＦＴ７０１は、島状の半導体膜７０５を覆っているゲート絶縁膜７０６と、ゲート電極７０７と、絶縁膜で形成された２つのサイドウォール７０８、７０９とを有している。

なお本実施例ではゲート電極７０７が、２層の導電膜７０７ａ、７０７ｂを有しているが、本発明はこの構成に限定されない。ゲート電極７０７は１層の導電膜で形成されていても良いし、２層以上の導電膜で形成されていても良い。ゲート電極７０７は、ゲート絶縁膜７０６を間に挟んで、島状の半導体膜７０５が有するチャネル形成領域７０４と重なっている。またサイドウォール７０８、７０９は、ゲート絶縁膜７０６を間に挟んで、島状の半導体膜７０５が有する２つのＬＤＤ領域７１０と重なっている。

サイドウォール７０８は、例えば膜厚１００ｎｍの酸化珪素膜をエッチングすることで、サイドウォール７０９は、例えば膜厚２００ｎｍのＬＴＯ膜（Low Temperature Oxide、低温酸化膜）をエッチングすることで形成することができる。本実施例では、サイドウォール７０８に用いられる酸化珪素膜をプラズマＣＶＤ法で形成し、サイドウォール７０９に用いられるＬＴＯ膜を、酸化珪素膜を減圧ＣＶＤ法で形成する。なお酸化珪素膜には、窒素が混じっていても良いが、該窒素原子数は酸素原子数よりも少ないものとする。

不純物領域７０３及びＬＤＤ領域７１０は、ゲート電極７０７をマスクにして島状の半導体膜７０５にｎ型の不純物をドーピングした後、サイドウォール７０８、７０９を形成し、該サイドウォール７０８、７０９マスクとして島状の半導体膜７０５にｎ型の不純物をドーピングすることで、作り分けることができる。

なおｐチャネル型ＴＦＴ７０２は、ｎチャネル型ＴＦＴ７０１と構成はほとんど同じであるが、ｐチャネル型ＴＦＴ７０２が有する島状の半導体膜７１１の構成のみ異なっている。島状の半導体膜７１１はＬＤＤ領域を有しておらず、２つの不純物領域７１２と、該２つの不純物領域７１２に挟まれているチャネル形成領域７１３とを有している。そして、不純物領域７１２には、ｐ型の不純物がドーピングされている。なお図１７（Ａ）では、ｐチャネル型ＴＦＴ７０２がＬＤＤ領域を有していない例を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。ｐチャネル型ＴＦＴ７０２がＬＤＤ領域を有していても良い。

図１７（Ｂ）に、図１７（Ａ）に示したＴＦＴにおいて、サイドウォールが１層である場合を示す。図１７（Ｂ）に示すｎチャネル型ＴＦＴ７２１と、ｐチャネル型ＴＦＴ７２２は、それぞれ１つのサイドウォール７２８、７２９を有している。サイドウォール７２８、７２９は、例えば膜厚１００ｎｍの酸化珪素膜をエッチングすることで形成することができる。本実施例では、サイドウォール７２８に用いられる酸化珪素膜をプラズマＣＶＤ法で形成する。なお酸化珪素膜には、窒素が混じっていても良いが、該窒素原子数は酸素原子数よりも少ないものとする。

次に図１７（Ｃ）に、ボトムゲート型のＴＦＴの構成を示す。７４１はｎチャネル型ＴＦＴ、７４２はｐチャネル型ＴＦＴに相当する。ｎチャネル型ＴＦＴ７４１を例に挙げて、より詳しい構成について説明する。

図１７（Ｃ）において、ｎチャネル型ＴＦＴ７４１は島状の半導体膜７４５を有しており、該島状の半導体膜７４５は、ソース領域またはドレイン領域として用いる２つの不純物領域７４３と、該２つの不純物領域７４３の間に挟まれているチャネル形成領域７４４と、２つの不純物領域７４３とチャネル形成領域７４４の間に挟まれている２つのＬＤＤ（Light Doped Drain）領域７５０とを有している。またｎチャネル型ＴＦＴ７４１は、ゲート絶縁膜７４６と、ゲート電極７４７と、絶縁膜で形成されたチャネル保護膜７４８を有している。

ゲート電極７４７は、ゲート絶縁膜７４６を間に挟んで、島状の半導体膜７４５が有するチャネル形成領域７４４と重なっている。ゲート絶縁膜７４６は、ゲート電極７４７が形成された後に形成されており、島状の半導体膜７４５はゲート絶縁膜７４６が形成された後に形成されている。またチャネル保護膜７４８は、チャネル形成領域７４４を間に挟んでゲート絶縁膜７４６と重なっている。

チャネル保護膜７４８は、例えば膜厚１００ｎｍの酸化珪素膜をエッチングすることで形成することができる。本実施例では、チャネル保護膜７４８に用いられる酸化珪素膜をプラズマＣＶＤ法で形成する。なお酸化珪素膜には、窒素が混じっていても良いが、該窒素原子数は酸素原子数よりも少ないものとする。

不純物領域７４３及びＬＤＤ領域７５０は、レジストで形成したマスクを用いて島状の半導体膜７４５にｎ型の不純物をドーピングした後、チャネル保護膜７４８を形成し、該チャネル保護膜７４８マスクとして島状の半導体膜７４５にｎ型の不純物をドーピングすることで、作り分けることができる。

なおｐチャネル型ＴＦＴ７４２は、ｎチャネル型ＴＦＴ７４１と構成はほとんど同じであるが、ｐチャネル型ＴＦＴ７４２が有する島状の半導体膜７５１の構成のみ異なっている。島状の半導体膜７５１はＬＤＤ領域を有しておらず、２つの不純物領域７５２と、該２つの不純物領域７５２に挟まれているチャネル形成領域７５３とを有している。そして、不純物領域７５２には、ｐ型の不純物がドーピングされている。なお図１７（Ｃ）では、ｐチャネル型ＴＦＴ７４２がＬＤＤ領域を有していない例を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。ｐチャネル型ＴＦＴ７４２がＬＤＤ領域を有していても良い。またｎチャネル型ＴＦＴ７４１がＬＤＤ領域を有していなくとも良い。

本発明のＩＤチップは、可撓性を有する基板を用いている場合、可撓性を有する対象物、或いは曲面を有する対象物に、貼り合わせるのに好適である。また本発明のＩＤチップが有する集積回路の中に、データの書き換えができないＲＯＭなどのメモリを形成しておけば、ＩＤチップが取り付けられた対象物の偽造を防止することができる。また例えば、産地、生産者などによって商品価値が大きく左右される食料品に、本発明のＩＤチップを用いることは、産地、生産者などの偽装を低いコストで防止するのに有用である。

具体的に本発明のＩＤチップは、例えば、荷札、値札、名札など、対象物の情報を有するタグに取り付けて用いることができる。或いは、本発明のＩＤチップ自体をタグとして用いても良い。また例えば、戸籍謄本、住民票、パスポート、免許証、身分証、会員証、鑑定書、クレジットカード、キャッシュカード、プリペイドカード、診察券、定期券など、事実を証明する文書に相当する証書に取り付けても良い。また例えば、手形、小切手、貨物引換証、船貨証券、倉庫証券、株券、債券、商品券、抵当証券など、私法上の財産権を表示する証券に相当する有価証券に取り付けても良い。

図１８（Ａ）に、本発明のＩＤチップ１３０２を取り付けた小切手１３０１の一例を示す。図１８（Ａ）では、ＩＤチップ１３０２が小切手１３０１の内部に取り付けられているが、表に露出させておいても良い。本発明のＩＤチップは、可撓性を有する基板を用いている場合、可撓性を有する小切手１３０１に取り付けられても、応力により破壊されにくいというメリットを有している。

図１８（Ｂ）に、本発明のＩＤチップ１３０３を取り付けたパスポート１３０４の一例を示す。図１８（Ｂ）では、ＩＤチップ１３０３がパスポート１３０４の表紙に取り付けられているが、パスポート１３０４が有する他のページに取り付けられていても良い。本発明のＩＤチップは、可撓性を有する基板を用いている場合、可撓性を有するパスポート１３０４の表紙に取り付けられても、応力により破壊されにくいというメリットを有している。

図１８（Ｃ）に、本発明のＩＤチップ１３０５を取り付けた、商品券１３０６の一例を示す。なおＩＤチップ１３０５は商品券１３０６の内部に形成しても良いし、商品券１３０６の表面に露出させるように形成しても良い。本発明のＩＤチップは、可撓性を有する基板を用いている場合、可撓性を有する商品券１３０６に取り付けられても、応力により破壊されにくいというメリットを有している。

またＴＦＴを有する集積回路を用いたＩＤチップは、安価、かつ薄型である。そのため本発明のＩＤチップは、最終的に消費者によって使い捨てられるような用途に向いている。特に、数円、数十円単位の値段の差が売り上げに大きく影響する商品に用いる場合、本発明の安価でかつ薄型のＩＤチップを有する包装材は、非常に有用である。包装材とは、ラップ、ペットボトル、トレイ、カプセルなど、対象物を包装するために成形が可能な、或いは成形された支持体に相当する。

図１９（Ａ）に、本発明のＩＤチップ１３０７が取り付けられた包装材１３０８で、販売用のお弁当１３０９を包装している様子を示す。ＩＤチップ１３０７内に商品の価格などを記録しておくことで、リーダ／ライタとしての機能を有するレジスターでお弁当１３０９の代金を清算することができる。さらに、商品の在庫管理、商品の消費期限の管理なども、簡便に行なうことが可能である。

また例えば、商品のラベルに本発明のＩＤチップを付けておき、該ＩＤチップを用いて商品の流通を管理するような利用の仕方も可能である。

図１９（Ｂ）に示すように、裏面が粘着性を有する商品のラベル１３１０などの支持体に、本発明のＩＤチップ１３１１を取り付ける。そして、ＩＤチップ１３１１が取り付けられたラベル１３１０を、商品１３１２に装着する。商品１３１２に関する識別情報は、ラベル１３１０に貼り合わされたＩＤチップ１３１１から、無線で読み取ることが可能である。よってＩＤチップ１３１１により、流通の過程において、商品の管理が容易になる。本発明のＩＤチップは、可撓性を有する基板を用いている場合、可撓性を有するラベル１３１０に取り付けられても、応力により破壊されにくいというメリットを有している。よって、本発明のＩＤチップを用いたラベル１３１０は、曲面を有する対象物に貼り合わせるのに好適である。

例えば、ＩＤチップ１３１１内の集積回路が有するメモリとして、書き込みが可能な不揮発性メモリを用いている場合、商品１３１２の流通のプロセスを記録することができる。また商品の生産段階におけるプロセスを記録しておくことで、卸売業者、小売業者、消費者が、産地、生産者、製造年月日、加工方法などを把握することが容易になる。

本実施例は、実施例１〜実施例３の構成と組み合わせて実施することが可能である。

本実施例では、ロールツーロール法を用い、本発明のＩＤチップをカバー材で覆う方法について説明する。

図２０（Ａ）に、ロールツーロール法を用いてＩＤチップをカバー材で覆っている様子を示す。図２０（Ａ）において、リール２００１には第１のカバー材２００３が巻かれている。そして、リール２００１とリール２００２を同期させて回転させることで、リール２００１から第１のカバー材２００３を巻き出し、該巻き出された第１のカバー材２００３を順にリール２００２で巻き取ることができる。

リール２００１からリール２００２へ第１のカバー材２００３が移動する際に、まず塗布装置２００４を用いて第１のカバー材２００３に樹脂２００５を塗布する。なお樹脂２００５は、滴下するように塗布しても良いし、散布するように塗布しても良い。次に、樹脂２００５上にＩＤチップ２００６を順に載置して、第１のカバー材２００３上にＩＤチップ２００６を固定する。

次に、塗布装置２００７を用いて、ＩＤチップ２００６を覆うように第１のカバー材２００３上に樹脂２００８を塗布する。なお樹脂２００８は樹脂２００５と同様に、滴下するように塗布しても良いし、散布するように塗布しても良い。また樹脂２００８は、少なくともＩＤチップ２００６上に塗布されていれば良く、必ずしも第１のカバー材２００３上に塗布する必要はない。

次に、樹脂２００８上に第２のカバー材２００９を貼り合わせる。第２のカバー材２００９は、リール２０１０に巻き取られており、リール２０１０とリール２００２を同期させて回転させることで、リール２０１０から第２のカバー材２００９を巻き出し、該巻き出された第２のカバー材２００９を、第１のカバー材２００３と共に順にリール２００２で巻き取ることができる。なお図２０（Ａ）では、リール２０１１を用いて、リール２０１０から巻き出された第２のカバー材２００９と、ＩＤチップ２００６との位置関係を制御しているが、必ずしもリール２０１１を用いる必要はない。そして、第２のカバー材２００９を樹脂２００８上に貼り合わせるように、加圧装置２０１２を用いて第２のカバー材２００９に圧力を加える。

次に開孔装置２０１３を用いて、ＩＤチップ２００６どうしを切り離すことが容易となるように、ミシン目のような点線状の孔を、第１のカバー材２００３及び第２のカバー材２００９に形成する。図２０（Ｂ）に、ミシン目２０１４が形成された第２のカバー材２００９の上面図を示す。ミシン目２０１４は、ＩＤチップ２００６が載置されている領域とは異なる領域に形成するようにする。なお図２０（Ｂ）では、ＩＤチップ２００６が、移動する方向に向かって一列に並んでいる様子を示しているが、本実施例はこの構成に限定されない。図２０（Ｃ）に示すように、ＩＤチップ２００６が、移動する方向に向かって複数の列を形成するように並んでいても良い。

そして、上述した工程が終了したＩＤチップ２００６は、第１のカバー材２００３及び第２のカバー材２００９と共に、リール２００２に巻き取られる。

本実施例のように、ＩＤチップ２００６をリール２００２に巻き取ることで、ＩＤチップ２００６をリール２００２に巻いた状態のまま、搬送することができる。よって、ＩＤチップ２００６の搬送の能率を高めることができる。

本発明のＩＤチップの斜視図及び断面図。本発明のＩＤチップの断面図。本発明のＩＤチップの作製方法を示す図。本発明のＩＤチップの作製方法を示す図。本発明のＩＤチップの作製方法を示す図。本発明のＩＤチップの構成を示す図。本発明のＩＤチップの、機能的な構成を示すブロック図。本発明のＩＤチップの、機能的な構成を示すブロック図。本発明のＩＤチップの、機能的な構成を示すブロック図。本発明のＩＤチップの作製方法を示す図。本発明のＩＤチップの作製方法を示す図。本発明のＩＤチップの作製方法を示す図。本発明のＩＤチップの作製方法を示す図。本発明のＩＤチップの作製方法を示す図。本発明のＩＤチップを示す図。大型の基板を用いて、本発明のＩＤチップを複数作製する方法を示す図。本発明のＩＤチップが有するＴＦＴの断面図。本発明のＩＤチップの利用方法について示す図。本発明のＩＤチップの利用方法について示す図。ロールツーロール法を用いてＩＤチップをカバー材で覆う方法を示す図。

符号の説明

１００集積回路
１０１第１の導線
１０２第２の導線
１０３基板
１０４ＴＦＴ
１０５層間絶縁膜
１０６層
１０７コンタクトホール

Claims

アンテナと、集積回路と、基板とを有し、
前記アンテナは、第１の導線と第２の導線とを有し、
前記集積回路及び前記第１の導線と、前記第２の導線とは、前記基板を間に挟んでいることを特徴とする半導体装置。
アンテナと、集積回路と、基板とを有し、
前記アンテナは、第１の導線と第２の導線とを有し、
前記集積回路及び前記第１の導線と、前記第２の導線とは、前記基板を間に挟んでおり、
前記第１の導線と前記第２の導線は、前記基板に形成されたコンタクトホールにおいて接続されていることを特徴とする半導体装置。
アンテナと、集積回路と、基板とを有し、
前記アンテナは、第１の導電膜と第２の導電膜とを有し、
前記集積回路及び前記第１の導電膜と、前記第２の導電膜とは、前記基板を間に挟んでいることを特徴とする半導体装置。
アンテナと、集積回路と、基板とを有し、
前記アンテナは、第１の導電膜と第２の導電膜とを有し、
前記集積回路及び前記第１の導電膜と、前記第２の導電膜とは、前記基板を間に挟んでおり、
前記第１の導電膜と前記第２の導電膜は、前記基板に形成されたコンタクトホールにおいて接続されていることを特徴とする半導体装置。
第１のアンテナと、第２のアンテナと、集積回路と、基板とを有し、
前記第１のアンテナは、第１の導線を有し、
前記第２のアンテナは、第２の導線を有し、
前記集積回路及び前記第１の導線と、前記第２の導線とは、前記基板を間に挟んでいることを特徴とする半導体装置。
第１のアンテナと、第２のアンテナと、集積回路と、基板とを有し、
前記第１のアンテナは、第１の導線を有し、
前記第２のアンテナは、第２の導線を有し、
前記集積回路及び前記第１の導線と、前記第２の導線とは、前記基板を間に挟んでおり、
前記第１の導線と前記第２の導線は電気的に分離しており、
前記第１の導線は前記集積回路に接続されており、
前記第２の導線は、前記基板に形成されたコンタクトホールにおいて前記集積回路に接続されていることを特徴とする半導体装置。
第１のアンテナと、第２のアンテナと、集積回路と、基板とを有し、
前記第１のアンテナは、第１の導電膜を有し、
前記第２のアンテナは、第２の導電膜を有し、
前記集積回路及び前記第１の導電膜と、前記第２の導電膜とは、前記基板を間に挟んでいることを特徴とする半導体装置。
第１のアンテナと、第２のアンテナと、集積回路と、基板とを有し、
前記第１のアンテナは、第１の導電膜を有し、
前記第２のアンテナは、第２の導電膜を有し、
前記集積回路及び前記第１の導電膜と、前記第２の導電膜とは、前記基板を間に挟んでおり、
前記第１の導電膜と前記第２の導電膜は電気的に分離しており、
前記第１の導電膜は前記集積回路に接続されており、
前記第２の導電膜は、前記基板に形成されたコンタクトホールにおいて前記集積回路に接続されていることを特徴とする半導体装置。
請求項５乃至請求項８のいずれか１項において、
前記集積回路は、整流回路と、復調回路と、変調回路とを有し、
前記第１のアンテナは、前記整流回路及び前記復調回路に接続されており、
前記第２のアンテナは、前記変調回路に接続されていることを特徴とする半導体装置。
請求項５乃至請求項８のいずれか１項において、
前記集積回路は、整流回路と、復調回路と、変調回路とを有し、
前記第１のアンテナは、前記整流回路に接続されており、
前記第２のアンテナは、前記復調回路及び前記変調回路に接続されていることを特徴とする半導体装置。