JP4646925B2

JP4646925B2 - Ｉｃカードの作製方法

Info

Publication number: JP4646925B2
Application number: JP2007000971A
Authority: JP
Inventors: 舜平山崎; 徹高山; 純矢丸山; 裕吾後藤; 由美子福本; 麻衣秋葉
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2023-12-24
Also published as: JP2007188498A

Description

本発明は、メモリやマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）などの集積回路を内蔵した電子カー
ドに代表されるカードに関し、さらには該電子カードをキャッシュカードとして用いた場
合の、取引内容の記帳システムに関する。

磁気で記録するタイプの磁気カードは記録できるデータがわずか数十バイト程度である
のに対し、半導体のメモリが内蔵されている電子カード（ＩＣカード）は、記録できるデ
ータが５ＫＢ程度、もしくはそれ以上が一般的であり、格段に大きい容量を確保すること
ができる。その上、磁気カードのようにカード上に砂鉄をかける等の物理的方法によりデ
ータが読み取られる恐れがなく、また記憶されているデータが改ざんされにくいというメ
リットがある。

なお、電子カードに代表されるカードには、身分証明書の代わりになるようなＩＤカー
ド、プラスチックカードのような可撓性を有するセミハードカード等が含まれる。

そして近年、メモリに加えてＣＰＵが搭載されることによって、ＩＣカードはさらに高
機能化され、その用途は、キャッシュカード、クレジットカード、プリペイドカード、診
察券、学生証や社員証等の身分証明証、定期券、会員証など多岐に渡っている。高機能化
の一例として、下記特許文献１には、単純な文字や数字などを表示できる表示装置と、数
字を入力するためのキーボードとが搭載されたＩＣカードについて記載されている。

特公平２−７１０５号公報

特許文献１に記載されているように、ＩＣカードに機能を付加することで、新たな利用
の仕方が可能になる。現在、ＩＣカードを用いた電子商取引、在宅勤務、遠隔医療、遠隔
教育、行政サービスの電子化、高速道路の自動料金収受、映像配信サービス等の実用化が
進められており、将来的にはより広範な分野においてＩＣカードが利用されると考えられ
ている。

このように利用が広がるにつれ、ＩＣカードの不正使用が無視できない大きな問題とな
っており、ＩＣカード使用の際の本人認証の確実性を如何に高めるかが、今後の課題であ
る。

不正使用の防止策の一つにＩＣカードへの顔写真の掲載がある。顔写真を掲載すること
で、ＡＴＭ等の無人の端末装置ではない限り、ＩＣカード使用の際に第三者が目視で本人
の認証を行なうことが可能である。そして、至近距離で使用者の顔を撮影できるような防
犯用の監視カメラを設置していない場合でも、不正使用の防止を効果的に行なうことがで
きる。

しかし、一般的に顔写真は印刷法によりＩＣカードに転写されており、偽造によって比
較的容易にすり替が可能であるという落とし穴がある。

またＩＣカードの厚さは一般的に０．７ｍｍと薄い。そのため、集積回路が搭載される
エリアが限られている場合、高機能化を目指そうとすると、回路規模やメモリ容量のより
大きい集積回路をその限られた容積の中により多く搭載する必要がある。

そこで本発明は、顔写真のすり替などの偽造を防止することでセキュリティを確保する
ことができ、なおかつ顔写真以外の画像の表示できる、より高機能なＩＣカードの提案を
課題とする。

本発明では集積回路に加えて、ＩＣカード内に収まるような薄さの表示装置を、ＩＣカ
ード内に搭載する。具体的には、以下の手法を用いて集積回路と表示装置を作製する。

まず第１の基板上に金属膜を成膜し、該金属膜の表面を酸化することで数ｎｍの極薄い
金属酸化膜を成膜する。次に該金属酸化膜上に絶縁膜、半導体膜を順に積層するように成
膜する。そして該半導体膜を用いて、集積回路及び表示装置に用いられる半導体素子を作
製する。本明細書では、既存のシリコンウェハを用いて形成された集積回路と区別するた
めに、以下、本発明で用いる上記集積回路を薄膜集積回路と呼ぶ。

なお本発明では、半導体素子を形成する工程において行なわれる加熱処理によって金属
酸化膜が結晶化されるようにする。結晶化させることで金属酸化膜の脆性が高まり、基板
を半導体素子から剥離しやすくなる。なお、必ずしも半導体素子を形成する工程において
行なわれる加熱処理が、この金属酸化膜の結晶化の工程を兼ねていなくとも良いが、後に
貼り合わせるカード基板やカバー材、さらに液晶表示装置に用いられる対向基板などが耐
熱性に劣る場合は、それらを貼り合わせる前に加熱処理を行なうことが望ましい。

そして半導体素子を形成したら、表示装置に用いられる表示素子を作製する前に、該半
導体素子を覆うように第２の基板を貼り合わせ、第１の基板と第２の基板の間に半導体素
子が挟まれた状態を作る。

そして第１の基板の半導体素子が形成されている側とは反対の側に、第１の基板の剛性
を補強するために第３の基板を貼り合わせる。第２の基板よりも第１の基板の剛性が高い
ほうが、第１の基板を引き剥がす際に、半導体素子に損傷が与えられにくくスムーズに剥
がすことができる。ただし第３の基板は、後に第１の基板を半導体素子から引き剥がす際
に、第１の基板の剛性が十分であれば、必ずしも貼り合わせる必要はない。

そして第１の基板を第３の基板と共に、半導体素子から引き剥がす。この引き剥がしに
よって、金属膜と金属酸化膜の間で分離する部分と、絶縁膜と金属酸化膜の間で分離する
部分と、金属酸化膜自体が双方に分離する部分とが生じる。いずれにしろ、半導体素子は
第２の基板側に貼り付くように、第１の基板から引き剥がされる。

そして第１の基板を剥離した後、半導体素子をＩＣカード用の基板（以下、カード基板
と呼ぶ）にマウントし、第２の基板を剥離する。その後、表示装置に設けられる表示素子
を作製する。表示素子を作製した後、該半導体素子や該表示素子を用いた集積回路及び表
示装置を覆うように、半導体素子及び表示素子の保護用の基板（以下、カバー材と呼ぶ）
を貼り合わせ、集積回路及び表示装置がカード基板とカバー材との間に挟まれた状態を作
る。

カード基板とカバー材の厚さは、その合計の膜厚がＩＣカード自体の薄膜化を妨げるこ
とのない程度とし、具体的には数百μｍ程度とするのが望ましい。

なおこの状態でＩＣカードを完成としても良いが、カード基板とカバー材とを樹脂で封
止して、ＩＣカードの機械的強度を高めるようにしても良い。

また、表示装置の表示素子は、マウントした後に作製しても良いが、マウントする前に
作製しても良い。この場合、第２の基板を剥離した後にカバー材を貼り合わせても良いし
、第２の基板の厚さが問題にならないようであれば、第２の基板を剥離せずに、貼り付け
たまま完成としても良い。

また、マウントした後に表示素子を作製する場合、液晶表示装置の作製工程において、
例えば半導体素子の一つであるＴＦＴに電気的に接続された液晶セルの画素電極や、該画
素電極を覆っている配向膜を作製してからマウントし、その後、別途作製しておいた対向
基板を貼り合わせて液晶を注入し表示装置を完成させるようにする。なおカバー材の表面
に対向電極、カラーフィルタ、偏光板、配向膜等を作製しておき、対向基板の代わりに用
いるようにしても良い。

また、別途作製された薄膜集積回路を貼り合わせ、薄膜集積回路を積層して回路規模や
メモリの容量を大きくするようにしても良い。本発明のＩＣカードは、薄膜集積回路がシ
リコンウェハで作製したものに比べて飛躍的に薄いので、ＩＣカードの決められた容積の
中により多くの薄膜集積回路を積層させて実装することができる。よって薄膜集積回路の
レイアウトに占める面積を抑えつつ、回路規模やメモリ容量をより大きくすることができ
、ＩＣカードをより高機能化することができる。積層した薄膜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。

また、シリコンウェハを用いた集積回路を実装し、薄膜集積回路と接続するようにして
も良い。シリコンウェハを用いた集積回路にはインダクタ、コンデンサ、抵抗などが含ま
れる。

なお、積層する薄膜集積回路またはシリコンウェハを用いた集積回路はベアチップとし
て直接実装する形態に限定されず、インターポーザ上にマウントしてパッケージングして
から実装する形態も取り得る。パッケージは、ＣＳＰ（Chip Size Package）、ＭＣＰ（M
ulti Chip Package）のみならず、ＤＩＰ（Dual In-line Package）、ＱＦＰ（Quad Flat
Package）、ＳＯＰ（Small Outline Package）などのあらゆる公知の形態が可能である
。

なお１つの大型基板から複数のＩＣカードを形成する場合、途中でダイシングを行ない
、薄膜集積回路と表示装置をＩＣカードごとに互いに切り離すようにする。

本発明では、シリコンウェハで作製された集積回路の膜厚が５０μm程度であるのに対
し、膜厚５００ｎｍ以下の薄膜の半導体膜を用いて、トータルの膜厚が１μｍ以上５μｍ
以下、代表的には２μm程度の飛躍的に薄い薄膜集積回路を形成することができる。また
表示装置の厚さを０．５ｍｍ、より望ましくは０．０２ｍｍ程度とすることができる。よ
って、表示装置を薄さ０．０５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下のＩＣカードに搭載することが可
能である。

また本発明は、シリコンウェハに比べて安価で大型のガラス基板を用いることができる
ので、より低いコストで、なおかつ高いスループットで薄膜集積回路を大量生産すること
ができ、生産コストを飛躍的に抑えることができる。また、基板を繰り返し使用すること
も可能なので、薄膜集積回路にかかるコストを削減することができる。

また、シリコンウェハで作製された集積回路のように、クラックや研磨痕の原因となる
バックグラインド処理を行なう必要がなく、また、厚さのバラツキも、薄膜集積回路を構
成する各膜の成膜時におけるばらつきに依存することになるので、大きくても数百ｎｍ程
度であり、バックグラインド処理による数〜数十μｍのばらつきと比べて飛躍的に小さく
抑えることができる。

またカード基板の形状に合わせて薄膜集積回路や表示装置を貼り合わせることが可能な
ので、ＩＣカードの形状の自由度が高まる。よって例えば、円柱状のビンなどに貼り付け
られるような、曲面を有する形状にＩＣカードを形成することも可能である。

なお表示装置は、例えば液晶表示装置、有機発光素子に代表される発光素子を各画素に
備えた発光装置、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等を用いることができる。また
薄膜集積回路にはマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、メモリ、電源回路、またその他のデジ
タル回路やアナログ回路を設けることができる。さらに該表示装置の駆動回路や、該駆動
回路に供給する信号を生成するコントローラを薄膜集積回路内に設けても良い。

なお本発明はカードのみに限定されず、上述したような薄膜集積回路及び表示装置を兼
ね備え、なおかつホストとのデータの送受が可能な携帯型の記録媒体をその範疇に含む。

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）に、本発明のＩＣカードの上面図を示す。図１（Ａ）に示すＩＣカードは、
非接触で端末装置のリードライタとデータの送受信を行なう非接触型である。１０１はカ
ード本体であり、１０２はカード本体１０１に搭載されている表示装置の画素部に相当す
る。

図１（Ｂ）に、図１（Ａ）に示したカード本体１０１の内部に封止されているカード基
板１０４の構成を示す。カード基板１０４の一方の面には表示装置１０５と薄膜集積回路
１０６が形成されている。表示装置１０５と薄膜集積回路１０６は配線１０８によって電
気的に接続されている。

またカード基板１０４上には、薄膜集積回路１０６と電気的に接続されたアンテナコイ
ル１０３が形成されている。アンテナコイル１０３により、端末装置との間のデータの送
受信を、電磁誘導を用いて非接触で行なうことができるので、接触型に比べてＩＣカード
が物理的な磨耗による損傷を受けにくい。

なお図１（Ｂ）では、アンテナコイル１０３をカード基板１０４上に形成した例を示し
ているが、別途作製しておいたアンテナコイルをカード基板１０４に実装するようにして
も良い。例えば銅線などをコイル状に巻き、１００μm程度の厚さを有する２枚のプラス
チックフィルムの間に該銅線を挟んでプレスしたものを、アンテナコイルとして用いるこ
とができる。

また図１（Ｂ）では、１つのＩＣカードにアンテナコイル１０３が１つだけ用いられて
いるが、図１（Ｃ）に示すようにアンテナコイル１０３が複数用いられていても良い。

次に、薄膜集積回路及び表示装置の作製方法について述べる。なお本実施の形態では、
半導体素子としてＴＦＴを例に挙げて示すが、薄膜集積回路と表示装置に含まれる半導体
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。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
どが代表的に挙げられる。

まず図５（Ａ）に示すように、スパッタ法を用いて第１の基板５００上に金属膜５０１
を成膜する。ここでは金属膜５０１にタングステンを用い、膜厚を１０ｎｍ〜２００ｎｍ
、好ましくは５０ｎｍ〜７５ｎｍとする。なお本実施の形態では第１の基板５００上に直
接金属膜５０１を成膜するが、例えば酸化珪素、窒化珪素、窒化酸化珪素等の絶縁膜で第
１の基板５００を覆ってから、金属膜５０１を成膜するようにしても良い。

そして金属膜５０１の成膜後、大気に曝すことなく絶縁膜を構成する酸化物膜５０２を
、積層するように成膜する。ここでは酸化物膜５０２として酸化珪素膜を膜厚１５０ｎｍ
〜３００ｎｍとなるように成膜する。なお、スパッタ法を用いる場合、第１の基板５００
の端面にも成膜が施される。そのため、後の工程における剥離の際に、酸化物膜５０２が
第１の基板５００側に残ってしまうのを防ぐために、端面に成膜された金属膜５０１と酸
化物膜５０２とをＯ₂アッシングなどで選択的に除去することが好ましい。

また酸化物膜５０２の成膜の際に、スパッタの前段階としてターゲットと基板との間を
シャッターで遮断してプラズマを発生させる、プレスパッタを行なう。プレスパッタはＡ
ｒを１０ｓｃｃｍ、Ｏ₂をそれぞれ３０ｓｃｃｍの流量とし、第１の基板５００の温度を
２７０℃、成膜パワーを３ｋＷの平衡状態に保って行なう。プレスパッタにより、金属膜
５０１と酸化物膜５０２の間に極薄い数ｎｍ（ここでは３ｎｍ）程度の金属酸化膜５０３
が形成される。金属酸化膜５０３は、金属膜５０１の表面が酸化することで形成される。
よって本実施の形態では、金属酸化膜５０３は酸化タングステンで形成される。

なお本実施の形態では、プレスパッタにより金属酸化膜５０３を形成しているが、本発
明はこれに限定されない。例えば酸素、または酸素にＡｒ等の不活性ガスを添加し、プラ
ズマにより意図的に金属膜５０１の表面を酸化し、金属酸化膜５０３を形成するようにし
ても良い。

次に酸化物膜５０２を成膜した後、ＰＣＶＤ法を用いて絶縁膜を構成する下地膜５０４
を成膜する。ここでは下地膜５０４として、酸化窒化珪素膜を膜厚１００ｎｍ程度となる
ように成膜する。そして下地膜５０４を成膜した後、大気に曝さずに半導体膜５０５を形
成する。半導体膜５０５の膜厚は２５〜１００ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）とする
。なお半導体膜５０５は、非晶質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。

次に、半導体膜５０５を公知の技術により結晶化する。公知の結晶化方法としては、電
熱炉を使用した熱結晶化方法、レーザ光を用いたレーザ結晶化法、赤外光を用いたランプ
アニール結晶化法がある。或いは特開平７−１３０６５２号公報で開示された技術に従っ
て、触媒元素を用いる結晶化法を用いることもできる。

本実施の形態ではレーザ結晶化により、半導体膜５０５を結晶化する。レーザ結晶化の
前に、半導体膜のレーザに対する耐性を高めるために、５００℃１時間の熱アニールを該
半導体膜に対して行なう。本実施の形態では、この加熱処理によって、金属酸化膜５０３
の脆性が高められ、後の第１の基板の剥離が行ない易くなる。結晶化により、金属酸化膜
５０３が粒界において割れやすくなり、脆性を高めることができる。本実施の形態の場合
、金属酸化膜５０３の結晶化は４２０℃〜５５０℃、０．５〜５時間程度の加熱処理が望
ましい。

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:Ｙ
ＶＯ₄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。また非線形光
学素子を用いて、高調波を射出する方法もある。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５０５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
。

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
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電圧のばらつきを抑えることができる。

上述した半導体膜５０５への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
５０６が形成される。なお、予め多結晶半導体膜である半導体膜５０６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。

次に、図５（Ｂ）に示すように半導体膜をパターニングし、島状の半導体膜５０７、５０
８を形成し、該島状の半導体膜５０７、５０８を用いてＴＦＴに代表される各種の半導体
素子を形成する。なお本実施の形態では、下地膜５０４と島状の半導体膜５０７、５０８
とが接しているが、半導体素子によっては、下地膜５０４と島状の半導体膜５０７、５０
８との間に、電極や絶縁膜等が形成されていても良い。例えば半導体素子の１つであるボ
トムゲート型のＴＦＴの場合、下地膜５０４と島状の半導体膜５０７、５０８との間に、
ゲート電極とゲート絶縁膜が形成される。

本実施の形態では、島状の半導体膜５０７、５０８を用いてトップゲート型のＴＦＴ５
０９、５１０を形成する（図５（Ｃ））。具体的には、島状の半導体膜５０７、５０８を
覆うようにゲート絶縁膜５１１を成膜する。そして、ゲート絶縁膜５１１上に導電膜を成
膜し、パターニングすることで、ゲート電極５１２、５１３を形成する。さらに本実施の
形態では、該導電膜のパターニングによりアンテナコイル５０６を形成する。そして、ゲ
ート電極５１２、５１３や、あるいはレジストを成膜しパターニングしたものをマスクと
して用い、島状の半導体膜５０７、５０８にｎ型を付与する不純物を添加し、ソース領域
、ドレイン領域、さらにはＬＤＤ領域等を形成する。なおここではＴＦＴ５０９、５１０
を共にｎ型とするが、ｐ型のＴＦＴの場合は、ｐ型の導電性を付与する不純物を添加する
。

上記一連の工程によってＴＦＴ５０９、５１０を形成することができる。なおＴＦＴの
作製方法は、上述した工程に限定されない。またアンテナコイル５０６と薄膜集積回路と
の電気的な接続は、上述した形態に限定されない。

次にＴＦＴ５０９、５１０及びアンテナコイル５０６を覆って、第１の層間絶縁膜５１
４を成膜する。そして、ゲート絶縁膜５１１及び第１の層間絶縁膜５１４にコンタクトホ
ールを形成した後、コンタクトホールを介してＴＦＴ５０９、５１０、アンテナコイル５
０６と接続する配線５１５〜５１８を、第１の層間絶縁膜５１４に接するように形成する
。

配線５１５によって、薄膜集積回路に用いられるＴＦＴ５０９とアンテナコイル５０６
とが電気的に接続される。なおアンテナコイル５０６は必ずしもゲート電極と同じ導電膜
で形成しなくとも良く、配線５１５〜５１８と同じ導電膜で形成しても良い。

また、表示装置の画素部のスイッチング素子として用いられるＴＦＴ５１０は、配線５
１８と電気的に接続されているが、配線５１８の一部は後に形成される液晶セルの画素電
極としても機能する。

次に絶縁膜を用いたスペーサ５１９を形成する。そして、配線５１８及びスペーサ５１
９を覆って配向膜５２０を成膜し、ラビング処理を施す。なお配向膜５２０は薄膜集積回
路やアンテナコイル５０６と重なるように形成しておいても良い。

次に、液晶を封止するためのシール材５２１を形成する。そして図６（Ａ）に示すよう
に、シール材５２１で囲まれた領域に液晶５２２を滴下する。そして図６（Ｂ）に示すよ
うに、別途形成しておいた対向基板５２３を、シール材５２１を用いて貼り合わせる。シ
ール材にはフィラーが混入されていても良い。対向基板５２３の厚さは数百μm程度であ
り、透明導電膜からなる対向電極５２４と、ラビング処理が施された配向膜５２６が形成
されている。なおこれらに加えて、カラーフィルタや、ディスクリネーションを防ぐため
の遮蔽膜などが形成されていても良い。また、偏光板５２７を、対向基板５２３の対向電
極５２４が形成されている面の逆の面に、貼り合わせておく。

対向電極５２４と液晶５２２と配線５１８とが重なった部分が液晶セル５２８に相当す
る。液晶セル５２８が完成したら、表示装置５２９が完成する。なお本実施の形態では薄
膜集積回路５３０と対向基板５２３とを重ねていないが、敢えて対向基板５２３と薄膜集
積回路５３０とを重ねるようにしても良い。その場合、ＩＣカードの機械的強度を高める
ために、対向基板と薄膜集積回路との間に絶縁性を有する樹脂を充填させるようにしても
良い。

なお本実施の形態ではディスペンサ式（滴下式）を用いて液晶を封入しているが、本発
明はこれに限定されない。対向基板を貼り合わせてから毛細管現象を用いて液晶を封入す
るディップ式（汲み上げ式）を用いていても良い。

次に図７（Ａ）に示すように、薄膜集積回路５３０及び表示装置５２９を覆って保護層
５３１を形成する。保護層５３１は、後に第２の基板を張り合わせたり剥離したりする際
に、薄膜集積回路５３０及び表示装置５２９を保護することができ、なおかつ第２の基板
の剥離後に除去することが可能な材料を用いる。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、シリコーン系の樹脂を全面に塗布することで保護層５３１
を形成することができる。

本実施の形態ではスピンコートで水溶性樹脂（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、ＵＶ光
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５３１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１の層間絶縁膜５１４と保護層５３１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５３１の除去がスムーズに行なわれるように、第１の層間絶縁膜
５１４を覆うように、無機絶縁膜（ＳｉＮ_X膜、ＳｉＮ_XＯ_Y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、金属酸化膜５０３と酸化物膜５０２の間の密着性、または金属酸化膜５０３と金
属膜５０１の間の密着性を部分的に低下させ、剥離開始のきっかけとなる部分を形成する
処理を行なう。具体的には、剥離しようとする領域の周縁に沿って外部から局所的に圧力
を加えて金属酸化膜５０３の層内または界面近傍の一部に損傷を与える。本実施の形態で
は、ダイヤモンドペンなどの硬い針を金属酸化膜５０３の端部近傍に垂直に押しつけ、そ
のまま荷重をかけた状態で金属酸化膜５０３に沿って動かす。好ましくは、スクライバー
装置を用い、押し込み量を０．１ｍｍ〜２ｍｍとし、圧力をかけて動かせばよい。このよ
うに、剥離を行なう前に、剥離が開始されるきっかけとなるような、密着性の低下した部
分を形成することで、後の剥離工程における不良を低減させることができ、歩留まり向上
につながる。

次いで、両面テープ５３２を用い、保護層５３１に第２の基板５３３を貼り付け、さら
に両面テープ５３４を用い、第１の基板５００に第３の基板５３５を貼り付ける。なお両
面テープではなく接着剤を用いてもよい。例えば紫外線によって剥離する接着剤を用いる
ことで、第２の基板剥離の際に半導体素子にかかる負担を軽減させることができる。第３
の基板５３５は、後の剥離工程で第１の基板５００が破損することを防ぐために貼り合わ
せる。第２の基板５３３および第３の基板５３５としては、第１の基板５００よりも剛性
の高い基板、例えば石英基板、半導体基板を用いることが好ましい。

次いで、金属膜５０１と酸化物膜５０２とを物理的に引き剥がす。引き剥がしは、先の
工程において、金属酸化膜５０３の金属膜５０１または酸化物膜５０２に対する密着性が
部分的に低下した領域から開始する。

引き剥がしによって、金属膜５０１と金属酸化膜５０３の間で分離する部分と、酸化物
膜５０２と金属酸化膜５０３の間で分離する部分と、金属酸化膜５０３自体が双方に分離
する部分とが生じる。そして第２の基板５３３側に半導体素子（ここではＴＦＴ５０９、
５１０）が、第３の基板５３５側に第１の基板５００及び金属膜５０１が、それぞれ張り
付いたまま分離する。引き剥がしは比較的小さな力（例えば、人間の力、ノズルから吹付
けられるガスの風圧、超音波等）で行なうことができる。剥離後の状態を図７（Ｂ）に示
す。

次に、接着剤５３９でカード基板５４０と、部分的に金属酸化膜５０３が付着している
酸化物層５０２とを接着する（図８（Ａ））。この接着の際に、両面テープ５３２による
第２の基板５３３と保護層５３１との間の密着力よりも、接着剤５３９による酸化物層５
０２とカード基板５４０との間の密着力の方が高くなるように、接着剤５３９の材料を選
択することが重要である。

接着剤５３９としては、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が挙げられる。さらに好ましくは
、銀、ニッケル、アルミニウム、窒化アルミニウムからなる粉末、またはフィラーを含ま
せて接着剤５３９も高い熱伝導性を備えていることが好ましい。

なお、金属酸化膜５０３が酸化物膜５０２の表面に残存していると、カード基板５４０
との密着性が悪くなる場合があるので、完全にエッチング等で除去してからカード基板に
接着させ、密着性を高めるようにしても良い。

次に図８（Ｂ）に示すように、保護層５３１から両面テープ５３２と第２の基板５３３
を順に、または同時に剥がす。

そして図９（Ａ）に示すように保護層５３１を除去する。ここでは保護層５３１に水溶
性の樹脂が使われているので、水に溶かして除去する。保護層５３１が残留していると不
良の原因となる場合は、除去後の表面に洗浄処理やＯ₂プラズマ処理を施し、残留してい
る保護層５３１の一部を除去することが好ましい。

次に、図９（Ｂ）に示すように、薄膜集積回路５３０及び表示装置５２９を樹脂５４２
で覆い、薄膜集積回路５３０及び表示装置５２９を保護するためのカバー材５４３を設け
る。この状態でＩＣカードを完成としても良いが、カード基板５４０及びカバー材５４３
を覆うように、封止材で封止しても良い。またカバー材５４３は必ずしも設ける必要はな
く、そのままカード基板５４０を封止材で封止するようにしても良い。

ＩＣカードの封止には一般的に用いられている材料を使用することができ、例えばポリ
エステル、アクリル酸、ポリ酢酸ビニル、プロピレン、塩化ビニル、アクリロニトリルブ
タジエンスチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート等の高分子材料を用いることが可能
である。なお封止の際、表示装置の画素部が露出するようにし、なおかつ接触型のＩＣカ
ードの場合は、画素部に加えて接続端子も露出するようにする。封止によって、図１（Ａ
）に示したような外観を有するＩＣカードを形成することができる。

封止材で封止することにより、ＩＣカードの機械的強度を高めたり、薄膜集積回路や表
示装置から発生した熱を放熱したり、ＩＣカードに隣接する回路からの電磁ノイズを遮っ
たりすることができる。

なおカード基板５４０、カバー材５４３、対向基板５２３はプラスチック基板を用いる
ことができる。プラスチック基板としては、極性基のついたノルボルネン樹脂からなるＡ
ＲＴＯＮ：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
）、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
ボネイト（ＰＣ）、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン
（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレン
テレフタレート（ＰＢＴ）、ポリイミドなどのプラスチック基板を用いることができる。
カード基板５４０は薄膜集積回路や表示装置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のが望ましい。

なお本実施の形態では、金属膜５０１としてタングステンを用いているが、本発明にお
いて金属膜はこの材料に限定されない。その表面に金属酸化膜５０３が形成され、該金属
酸化膜５０３を結晶化することで基板を引き剥がすことができるような金属を含む材料で
あれば良い。例えば、Ｗの他、ＴｉＮ、ＷＮ、Ｍｏ等を用いることができる。またこれら
の合金を金属膜として用いる場合、その組成比によって結晶化の際の加熱処理の最適な温
度が異なる。よって組成比を調整することで、半導体素子の作製工程にとって妨げとなら
ない温度で加熱処理を行なうことができ、半導体素子のプロセスの選択肢が制限されにく
い。

なおレーザ結晶化の際、各薄膜集積回路を、レーザ光のビームスポットの走査方向に対
して垂直な方向における幅に収まる領域に形成することで、薄膜集積回路が、ビームスポ
ットの長軸の両端に形成される結晶性の劣った領域（エッジ）を横切るのを防ぎ、少なく
とも結晶粒界のほとんど存在しない半導体膜を、薄膜集積回路内の半導体素子に用いるこ
とができる。

上記作製方法によって、トータルの膜厚１μｍ以上５μｍ以下、代表的には２μm程度
の飛躍的に薄い薄膜集積回路を形成することができる。また表示装置の厚さＷ_DPを０．５
ｍｍ、より望ましくは０．０２ｍｍ程度とすることができる。よって、表示装置を薄さ０
．０５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下のＩＣカードに搭載することが可能である。なお薄膜集積
回路の厚さＷ_ICには、半導体素子自体の厚さのみならず、金属酸化膜と半導体素子との間
に設けた絶縁膜の厚さと、半導体素子を形成した後に覆う層間絶縁膜の厚さとを含める。

なお、本実施の形態に示した液晶表示装置は反射型であるが、バックライトの搭載が可
能であれば透過型であってもよい。反射型の液晶表示装置の場合、画像の表示を行なうた
めに消費される電力を透過型よりも抑えることができる。透過型の液晶表示装置の場合、
反射型と異なり暗いところでの画像の認識が容易になる。

なお本発明で用いる表示装置は、顔写真で人物を識別できる程度の解像度を有している
ことが必要である。よって、証明写真の代わりに用いるのならば、少なくともＱＶＧＡ（
３２０×２４０）程度の解像度が必要であると考えられる。

次に、大型の基板を用いて複数のＩＣカードを形成する例について説明する。図２（Ａ
）に、大型のカード基板２０１上に複数のＩＣカードに対応した表示装置、アンテナコイ
ル、集積回路が形成されている様子を示す。図２（Ａ）は、保護層を除去した後、樹脂を
用いてカバー材を貼り付ける前の状態に相当する。破線で囲んだ領域２０２が、１つのＩ
Ｃカードに対応している。なお表示装置として液晶表示装置を用いる場合、液晶の注入は
ディスペンサ式でもディップ式でも良いが、図２（Ａ）に示すように、ディップ式で用い
る液晶の注入口がカード基板の端部にくるように配置できない場合は、ディスペンサ式を
用いる。

次に図２（Ｂ）に示すように、各ＩＣカードに対応する集積回路、表示装置及びアンテ
ナコイルを覆うように、樹脂２０３を塗布する。なお図２（Ｂ）では、各ＩＣカードに対
応するように、樹脂２０３を塗布する領域が互いに分離しているが、全面に塗布するよう
にしても良い。

次に、図２（Ｃ）に示すように、カバー材２０４を貼り合わせる。そして破線２０５に
沿ってダイシングを行ない、ＩＣカードを互いに切り離す。この状態で完成としても良い
が、この後封止材で封止して完成としても良い。

図３（Ａ）に、図２（Ｃ）の破線Ａ−Ａ’における断面図を示す。図３（Ａ）に示す断
面図では、カード基板２０１とカバー材２０４との間に、薄膜集積回路２０７と表示装置
２０６に加え、シリコンウェハで形成された集積回路２０８が設けられている。集積回路
は、コンデンサ、インダクタ、抵抗などを含んでいても良い。

次に図３（Ｂ）に、図３（Ａ）とは異なる構造を有するＩＣカードの断面図を示す。図
３（Ｂ）に示すＩＣカードは、カード基板２２１上に薄膜集積回路２２２と、表示装置２
２３とが設けられている。そして図３（Ｂ）では、表示装置の表示素子を封止している基
板２２４の一部が、カバー材２２５に設けられた開口部において露出している。基板２２
４は光を透過する材料で形成されている。具体的に基板２２４は、例えば液晶表示装置な
らば対向基板に相当し、発光装置ならば発光素子を封止するための基板に相当する。そし
て、カバー材２２５には、光を透過しないような材料が用いられている。なおカード基板
２２１も光を透過しないような材料を用いても良い。上記構成によって、画素部のみ光を
透過させることができる。

次に、非接触型のＩＣカードにおける、薄膜集積回路と表示装置の構成の一形態につい
て説明する。図４に、本発明のＩＣカードに搭載された薄膜集積回路４０１と表示装置４
０２のブロック図を示す。

４００は入力用アンテナコイルであり、４１３は出力用アンテナコイルである。また４
０３ａは入力用インターフェースであり、４０３ｂは出力用インターフェースである。な
お各種アンテナコイルの数は、図４に示した数に限定されない。

入力用アンテナコイル４００によって、端末装置から入力された交流の電源電圧や各種
信号は、入力用インターフェース４０３ａにおいて復調されたり直流化されたりし、各種
回路に供給される。また薄膜集積回路４０１から出力される各種信号は、出力用インター
フェース４０３ｂにおいて変調され、出力用アンテナコイル４１３によって端末装置に送
られる。

また図４に示す薄膜集積回路４０１には、ＣＰＵ４０４、ＲＯＭ４０５、ＲＡＭ４０６
、ＥＥＰＲＯＭ４０７、コプロセッサ４０８、コントローラ４０９が設けられている。

ＣＰＵ４０４によって、ＩＣカードの全ての処理が制御されており、ＲＯＭ４０５には
、ＣＰＵ４０４において用いられる各種プログラムが記憶されている。コプロセッサ４０
８は、メインとなるＣＰＵ４０４の働きを助ける副プロセッサであり、ＲＡＭ４０６は端
末装置との間の通信時のバッファとして機能する他、データ処理時の作業エリアとしても
用いられる。そしてＥＥＰＲＯＭ４０７は、信号として入力されたデータを定められたア
ドレスに記憶する。

なお、顔写真などの画像データを、書き換え可能な状態で記憶させるならばＥＥＰＲＯ
Ｍ４０７に記憶し、書き換えが不可能な状態で記憶させるならばＲＯＭ４０５に記憶する
。また別途画像データの記憶用のメモリを用意しておいても良い。

コントローラ４０９は、画像データを含む信号に表示装置４０２の仕様に合わせてデー
タ処理を施し、ビデオ信号として表示装置４０２に供給する。またコントローラ４０９は
、入力用インターフェース４０３ａから入力された電源電圧や各種信号をもとに、Ｈｓｙ
ｎｃ信号、Ｖｓｙｎｃ信号、クロック信号ＣＬＫ、交流電圧（AC Cont）等を生成し、表
示装置４０２に供給する。

表示装置４０２には、表示素子が各画素に設けられた画素部４１０と、前記画素部４１
０に設けられた画素を選択する走査線駆動回路４１１と、選択された画素にビデオ信号を
供給する信号線駆動回路４１２とが設けられている。

図１０（Ａ）に入力用インターフェース４０３ａのより詳しい構成を示す。図１０（Ａ
）に示す入力用インターフェース４０３ａは、整流回路４２０と、復調回路４２１とが設
けられている。入力用アンテナコイル４００から入力された交流の電源電圧は、整流回路
４２０において整流化され、直流の電源電圧として薄膜集積回路４０１内の各種回路に供
給される。また、入力用アンテナコイル４００から入力された交流の各種信号は、復調回
路４２１において復調される。そして復調されることで波形整形された各種信号は、薄膜
集積回路４０１内の各種回路に供給される。

図１０（Ｂ）に出力用インターフェース４０３ｂのより詳しい構成を示す。図１０（Ｂ
）に示す出力用インターフェース４０３ｂは、変調回路４２３と、アンプ４２４とが設け
られている。薄膜集積回路４０１内の各種回路から出力用インターフェース４０３ｂに入
力された各種信号は、変調回路４２３において変調され、アンプ４２４において増幅また
は緩衝増幅された後、出力用アンテナコイル４１３から端末装置に送られる。

なお本実施の形態では、非接触型としてアンテナコイルを用いた例を示したが、非接触
型のＩＣカードはこれに限定されず、発光素子や光センサ等を用いて光でデータの送受信
を行なうようにしても良い。

また本発明のＩＣカードは非接触型のＩＣカードに限定されず、接触型のＩＣカードで
あってもよい。図１４（Ａ）に接触型のＩＣカードの外観図を示す。接触型のＩＣカード
には接続端子１５０１が設けられており、接続端子１５０１と端末装置のリードライタを
電気的に接続することで、データの送受信を行なうことができる。

また本実施の形態では、端末装置のリーダライタから電源電圧が供給されている例につ
いて示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図１４（Ｂ）に示すように、ＩＣカ
ードに太陽電池１５０２が設けられていても良い。また、リチウム電池等の超薄型の電池
を内蔵していても良い。

なお図４、図１０に示した薄膜集積回路４０１と表示装置４０２の構成は一例であり、
本発明はこの構成に限定されない。表示装置４０２は画像を表示する機能を有していれば
良く、アクティブ型であってもパッシブ型であっても良い。また薄膜集積回路４０１は表
示装置４０２の駆動を制御する信号を表示装置４０２に供給することができる機能を有し
ていれば良い。また例えばＧＰＳなどの機能を有していても良い。

このように顔写真のデータを、表示装置において表示させることで、印刷法を用いた場
合に比べて顔写真のすり替えを困難にすることができる。さらに顔写真のデータをＲＯＭ
等の書き換えが不可のメモリに記憶することで、偽造されるのを防ぐことができ、ＩＣカ
ードのセキュリティをより確保することができる。また、無理にＩＣカードを分解すると
ＲＯＭが壊れるような構成にしておけば、より確実に偽造を防止することができる。

また表示装置に用いられる半導体膜や絶縁膜等に、シリアルナンバーを刻印しておけば
、例えばＲＯＭに画像データを記憶させる前のＩＣカードが、盗難等により第三者に不正
に渡ったとしても、シリアルナンバーからその流通のルートをある程度割り出すことが可
能である。この場合、復元不可能な程度に表示装置を分解しないと消せないような位置に
、シリアルナンバーを刻印しておくとより効果的である。

また、半導体素子の作製工程における加熱処理の温度に対し、プラスチックの基板は耐
性が低く用いることが難しい。しかし本発明では、加熱処理を含む作製工程は温度に対す
る耐性が比較的高いガラス基板やシリコンウェハ等を用い、該作製工程が終了してから半
導体素子をプラスチックでできたカード基板上に移すことができるので、ガラス基板など
に比べて厚さの薄いプラスチック基板上に集積回路や表示装置を形成することができる。
そして、ガラス基板を用いて形成された表示装置の厚さが、せいぜい２、３ｍｍ程度であ
るのに対し、本発明ではプラスチック基板を用いることで、表示装置の厚さを０．５ｍｍ
程度、より望ましくは０．０２ｍｍ程度と飛躍的に薄くすることができる。よって、表示
装置を薄さ０．０５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下のＩＣカードに搭載することが可能でり、小
型化、軽量化を妨げずにＩＣカードの高機能化を実現することができる。

また本発明では飛躍的に薄い薄膜集積回路を形成することができるので、薄膜集積回路
を積層することで回路規模やメモリ容量のより大きい薄膜集積回路を、ＩＣカードの限ら
れた容積の中により多く搭載することができる。

以下、本発明の実施例について説明する。

（実施例１）
本実施例では、液晶表示装置を完成してから第１の基板を剥がす場合において用いる、
液晶の材料について説明する。

図１１に、本実施例の液晶表示装置の断面図を示す。図１１（Ａ）に示す液晶表示装置
は、画素に柱状のスペーサ１４０１が設けられており、該柱状のスペーサ１４０１によっ
て対向基板１４０２と素子側の基板１４０３との間の密着性を高めている。これにより、
第１の基板の剥離の際にシール材と重なる領域以外の半導体素子が第１の基板側に残留し
てしまうのを防ぐことができる。

また図１１（Ｂ）に、ネマチック液晶、スメクチック液晶、強誘電性液晶或いはそれら
が高分子樹脂中に含有されたＰＤＬＣ（ポリマー分散型液晶）を用いた液晶表示装置の断
面図を示す。ＰＤＬＣ１４０４を用いることで、対向基板１４０２と素子側の基板１４０
３との間の密着性が高められ、第１の基板の剥離の際にシール材と重なる領域以外の半導
体素子が第１の基板側に残留してしまうのを防ぐことができる。

（実施例２）
本実施例では、本発明のＩＣカードに搭載されている発光装置の構成について説明する
。

図１２において、カード基板６０００に、下地膜６００１が形成されており、該下地膜
６００１上にトランジスタ６００２が形成されている。またトランジスタ６００２は、第
１の層間絶縁膜６００６で覆われており、第１の層間絶縁膜６００６上には第２の層間絶
縁膜６００７と、第３の層間絶縁膜６００８とが積層されている。

第１の層間絶縁膜６００６は、プラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、酸化珪素、
窒化珪素または窒化酸化珪素膜を単層でまたは積層して用いることができる。また酸素よ
りも窒素のモル比率が高い窒化酸化珪素膜上に、窒素よりも酸素のモル比率が高い酸化窒
化珪素膜を積層した膜を第１の層間絶縁膜６００６として用いても良い。

なお、第１の層間絶縁膜６００６を成膜した後、加熱処理（３００〜５５０℃で１〜１
２時間の熱処理）を行なうと、第１の層間絶縁膜６００６に含まれる水素により、活性層
６００３に含まれる半導体のダングリングボンドを終端する（水素化）ことができる。

また第２の層間絶縁膜６００７は、有機樹脂膜、無機絶縁膜、シロキサン系材料を出発
材料として形成されたＳｉ−Ｏ結合とＳｉ−ＣＨx結合手を含む絶縁膜等を用いることが
できる。本実施例では非感光性のアクリルを用いる。第３の層間絶縁膜６００８は、水分
や酸素などの発光素子の劣化を促進させる原因となる物質を、他の絶縁膜と比較して透過
させにくい膜を用いる。代表的には、例えばＤＬＣ膜、窒化炭素膜、ＲＦスパッタ法で形
成された窒化珪素膜等を用いるのが望ましい。

また図１２では、ＴｉＮで形成された陽極６０１０上に、正孔注入層６０１１として膜
厚２０ｎｍのＣｕＰｃ、正孔輸送層６０１２として膜厚４０ｎｍのα−ＮＰＤ、発光層６
０１３としてＤＭＱｄが添加された膜厚３７．５ｎｍのＡｌｑ₃、電子輸送層６０１４と
して膜厚３７．５ｎｍのＡｌｑ₃、電子注入層６０１５として膜厚１ｎｍのＣａＦ₂、１０
〜３０ｎｍの膜厚を有するＡｌで形成された陰極６０１６が順に積層されている。図１２
では、陽極６０１０として光を透過しない材料を用い、なおかつ陰極６０１６の膜厚を１
０〜３０ｎｍとして光を透過させることで、発光素子から発せられる光が陰極６０１６側
から得られるようにした。なお陰極６０１６側から光をえるためには、膜厚を薄くする方
法の他に、Ｌｉを添加することで仕事関数が小さくなったＩＴＯを用いる方法もある。本
実施例では陰極側から光が発せられる発光素子の構成を示す。

トランジスタ６００２は、発光素子に供給する電流を制御する駆動用トランジスタであ
り、発光素子と直接、または他の回路素子を介して直列に接続されている。

陽極６０１０は第３の層間絶縁膜６００８上に形成されている。また第３の層間絶縁膜
６００８上には隔壁として用いる有機樹脂膜６０１８が形成されている。なお本実施例で
は隔壁として有機樹脂膜を用いているが、無機絶縁膜、シロキサン系材料を出発材料とし
て形成されたＳｉ−Ｏ結合とＳｉ−ＣＨx結合手を含む絶縁膜等を隔壁として用いること
ができる。有機樹脂膜６０１８は開口部６０１７を有しており、該開口部において陽極６
０１０、正孔注入層６０１１、正孔輸送層６０１２、発光層６０１３、電子輸送層６０１
４、電子注入層６０１５、陰極６０１６が重なり合うことで発光素子６０１９が形成され
ている。

そして有機樹脂膜６０１８及び陰極６０１６上に、保護膜６０２０が成膜されている。
保護膜６０２０は第３の層間絶縁膜６００８と同様に、水分や酸素などの発光素子の劣化
を促進させる原因となる物質を、他の絶縁膜と比較して透過させにくい膜を用いる。代表
的には、例えばＤＬＣ膜、窒化炭素膜、ＲＦスパッタ法で形成された窒化珪素膜等を用い
るのが望ましい。また上述した水分や酸素などの物質を透過させにくい膜と、該膜に比べ
て水分や酸素などの物質を透過させやすい膜とを積層させて、保護膜として用いることも
可能である。

また有機樹脂膜６０１８の開口部６０１７における端部は、有機樹脂膜６０１８上に一
部重なって形成されている電界発光層に、該端部において穴があかないように、丸みを帯
びさせることが望ましい。具体的には、開口部における有機樹脂膜の断面が描いている曲
線の曲率半径が、０．２〜２μｍ程度であることが望ましい。

上記構成により、後に形成される正孔注入層６０１１、正孔輸送層６０１２、発光層６
０１３、電子輸送層６０１４、電子注入層６０１５を含む電界発光層と、陰極６０１６の
カバレッジを良好とすることができ、陽極６０１０と陰極６０１６がショートするのを防
ぐことができる。また上記各層の応力を緩和させることで、発光領域が減少するシュリン
クとよばれる不良を低減させることができ、信頼性を高めることができる。

なお、実際には図１２まで完成したら、さらに外気に曝されないように気密性が高く、
脱ガスの少ない保護フィルム（ラミネートフィルム、紫外線硬化樹脂フィルム等）や透光
性の封止用基板でパッケージング（封入）することが好ましい。その際、第２の基板剥離
の工程において封止用基板が剥がれてしまうのを防ぐために、樹脂を封入して封止用基板
の密着性を高めるようにする。

なお図１２に示した発光装置はカバー材を貼り付ける前の状態に相当する。本実施例で
は、発光素子６０１９から発せられる光が、矢印で示すようにカバー材側に照射されるこ
とになる。なお本発明はこれに限定されず、発光素子から発せられる光がカード基板がわ
に向いていても良い。この場合、画素部に表示される画像はカード基板側から見ることに
なる。

なお、本発明の発光装置は図１２に示した構成に限定されない。

（実施例３）
本実施例では、本発明のＩＣカードを銀行のキャッシュカードとして用いる場合の、具
体的な利用方法の一例について説明する。

図１３に示すように、まず銀行などの金融機関において口座を開設する際に、預金者の
顔写真の画像データを、キャッシュカードの薄膜集積回路に設けられたＲＯＭに記憶する
。ＲＯＭに顔写真のデータを記憶することで、顔写真のすり替などの偽造を防止すること
ができる。そして該キャッシュカードを預金者に提供することで、キャッシュカードの使
用が開始される。

キャッシュカードはＡＴＭ（自動現金預入払出機）または窓口における取引に用いられ
る。そして引き出し、預け入れ、振り込み等の取引が行なわれると、キャッシュカードの
薄膜集積回路に設けられているＥＥＰＲＯＭに、預金残高や、取引日時などの明細が記憶
されるようにする。

この取引の後、キャッシュカードの画素部において、預金残高や取引日時などの明細が
表示されるようにし、一定時間経過後に該表示が消えるようにプログラムしておいても良
い。そして、この取引の際、例えば自動振り込みによる引き落としなどの、キャッシュカ
ードを用いずに行なわれた決済をすべてＩＣカード内に記帳し、画素部においてこれを確
認することができるようにしても良い。

また、デビットカード（Ｒ）のように銀行のキャッシュカードを用い、現金のやり取り
なしに口座から直接支払いを行なって決済する前に、決済を行なう際に用いる端末装置を
介して銀行のホストコンピュータから残高の情報を引き出し、ＩＣカードの画素部にその
残高を表示するようにしても良い。端末装置において残高を表示すると使用している際に
背後から第三者に盗み見られる怖れがあるが、ＩＣカードの画素部に残高を表示すること
で、盗み見られることなくＩＣカードの使用者が残高を確認することができる。そして、
販売店に設置された決済に用いる端末装置を用いて残高の確認をすることができるので、
決済の前に残高を確認するためにわざわざ銀行の窓口やＡＴＭなどで残高照会や記帳を行
なう煩雑さを解消することができる。

なお本発明のＩＣカードはキャッシュカードに限定されない。本発明のＩＣカードを定
期券やプリペイドカードとして用い、残金が画素部に表示されるようにしても良い。

（実施例４）
本実施例では、プラスチック基板上にマウントされた表示装置と、集積回路の一つであ
るＣＰＵの写真を示す。

まず図１５（Ａ）に、本発明のＩＣカードのカード基板の構成を示す。１５０１は表示
装置であり、１５０２は集積回路であり、１５０３は集積回路に含まれるＣＰＵに相当す
る。

図１５（Ｂ）に、膜厚２００μmのポリカーボネイト基板上に形成された表示装置の写
真を示す。図１５（Ｂ）に示す表示装置は発光装置であり、写真はポリカーボネイト基板
側から撮影している。１５０４は信号線駆動回路、１５０５は走査線駆動回路、１５０６
は画素部に相当する。図１５（Ｃ）に、図１５（Ｂ）に示す発光装置の画素部１５０６の
拡大図を示す。図１５（Ｃ）に示すように、各画素に発光素子が備えられている。発光素
子から発せられる光はポリカーボネイト基板側に向いている。

また図１５（Ｄ）に、表示装置と電気的に接続している配線の拡大図を示す。配線１５
０７〜１５０９は、それぞれ順に表示装置に備えられている走査線駆動回路１５０５に供
給されるクロックバー信号、クロック信号、スタートパルス信号が入力されている。そし
て配線１５０７〜１５０９は、表示装置に用いられているＴＦＴどうしを電気的に接続し
ている配線と、同じ導電膜から形成されている。

また図１５（Ｅ）に、膜厚２００μmのポリカーボネイト基板上に形成されたＣＰＵ１
５０３の写真を示す。図１５（Ｅ）に示すＣＰＵ１５０３の写真は、ポリカーボネイト基
板側から撮影している。そしてＣＰＵ１５０３が有している演算回路１５１０の拡大図を
図１５（Ｆ）に示す。

このように、集積回路と表示装置をプラスチック基板上に形成することで、可撓性を有
するＩＣカードを形成することが可能である。

（実施例５）
本実施例では、転写を用いて実際にプラスチック基板上に形成された、発光装置の断面
と、その構成について説明する。

まず本実施例で観察した試料について説明する。本実施例では、まずポリカーボネイト
からなるプラスチック基板上に、発光素子の動作を制御するためのＴＦＴを転写した。次
に、該ＴＦＴと電気的に接続された発光素子を形成し、該発光素子を間に挟んで先のプラ
スチック基板と重なるように、別途用意したプラスチック基板を貼り合わせた。なお、先
のプラスチック基板と後に貼り合わされたプラスチック基板とを区別するために、前者を
第１のプラスチック基板、後者を第２のプラスチック基板と呼ぶ。なお、ＴＦＴを転写す
る際に用いた接着剤と、第２のプラスチック基板を貼り合わせる際に用いた接着剤とは、
共にエポキシ樹脂を用いた。

図１６に、本実施例で用意した試料の、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により得られた断面
の写真を示す。図１６においてＮｏ．２０で示されるのは第１のプラスチック基板、Ｎｏ
．１９で示されるのは接着剤、Ｎｏ．２で示されるのは接着剤、Ｎｏ．１で示されるのは
第２のプラスチック基板である。Ｎｏ．１９で示される接着剤と、Ｎｏ．２で示される接
着剤との間には、ＴＦＴ及び発光素子が形成されている。なお、Ｎｏ．１で示される第２
のプラスチック基板と、Ｎｏ．２で示されるのは接着剤との間に層が存在しているように
見えるが、該層は、測定のため断面を研磨した際に、第２のプラスチック基板とＮｏ．２
で示される接着剤とが一部剥離した領域に相当する。

次に図１７に、Ｎｏ．１で示される第２のプラスチック基板の組成を特定するために行
なった、ＥＤＸ測定の結果を示す。また図２０に、Ｎｏ．２０で示される第１のプラスチ
ック基板の組成を特定するため、ＥＤＸ測定を行った結果を示す。図１７、図２０に示す
ように、ポリカーボネイトの成分である炭素と、酸素が検出された他、電子線による試料
のチャージアップを防ぐために形成した導電膜に含まれているＰｔが検出されている。

次に図１８に、Ｎｏ．２で示される接着剤の組成を特定するために行なった、ＥＤＸ測
定の結果を示す。また図１９に、Ｎｏ．１９で示される接着剤の組成を特定するために行
なった、ＥＤＸ測定の結果を示す。図１８、図１９に示すように、エポキシ樹脂の成分で
ある炭素と、酸素が検出された他、電子線による試料のチャージアップを防ぐために形成
した導電膜に含まれているＰｔが検出されている。

次に、本実施例で用意した試料の、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）により得られたＴＦＴ
及び発光素子の写真について説明する。

図２１に、ＴＦＴと、該ＴＦＴに接続された配線の、ＴＥＭにより得られた写真を示す
。４００１はエポキシ樹脂からなる接着剤、４００２は酸化珪素、窒化酸化珪素を順に積
層した下地膜、４００３はＴＦＴが有する島状の半導体膜、４００４は酸化珪素からなる
ゲート絶縁膜、４００５はＴａＮとＷとを順に積層したゲート電極、４００６は窒化珪素
からなる第１の層間絶縁膜、４００７はアクリルからなる第２の層間絶縁膜、４００８は
Ｔｉ、Ａｌ−Ｓｉ、Ｔｉを順に積層した配線、４００９は窒化珪素からなる第３の層間絶
縁膜、４０１０はアクリルからなる隔壁、４０１１は隔壁４０１０に形成した窒化珪素膜
、４０１２は電界発光層、４０１３はＡｌからなる陰極、４０１４はエポキシ樹脂からな
る接着剤に相当する。

図２２に、ＴＥＭにより得られた発光素子の写真を示す。なお、図２１において既に示
したものについては、同じ符号を付す。４０１５はＩＴＯからなる陽極に相当する。陽極
４０１５と、電界発光層４０１２と、陰極４０１３とが重なり合ったところが、発光素子
に相当する。

図２３に、ＴＥＭにより得られたＴＦＴの写真を示す。なお、図２１において既に示し
たものについては、同じ符号を付す。図２３に示した各層の組成を特定するために行った
、ＥＤＸ測定の結果を、図２４〜図３６に示す。なお図２４〜図３６において検出されて
いるＧａのピークは、収束イオンビーム加工観察装置（ＦＩＢ）により試料を加工する際
に、ビームの形成に用いられたＧａであると考えられる。

図２４が、図２３に示した接着剤４０１４のＰｏｉｎｔ２におけるＥＤＸ測定の結果に
相当する。図２４に示すように、エポキシ樹脂の成分に相当する炭素と酸素とが検出され
た。

図２５が、図２３に示した陰極４０１３のＰｏｉｎｔ３におけるＥＤＸ測定の結果に相
当する。図２５に示すようにＡｌが検出された。

図２６が、図２３に示した電界発光層４０１２のＰｏｉｎｔ４−１におけるＥＤＸ測定
の結果に相当する。図２６に示すように、電界発光層の成分に相当する炭素、酸素、Ａｌ
が検出された。

図２７が、図２３に示した窒化珪素膜４０１１のＰｏｉｎｔ５におけるＥＤＸ測定の結
果に相当する。図２７に示すように窒素、珪素が検出された。

図２８が、図２３に示した第３の層間絶縁膜４００９のＰｏｉｎｔ１１におけるＥＤＸ
測定の結果に相当する。図２８に示すように、窒化珪素の成分に相当する窒素と珪素とが
検出された。

図２９が、図２３に示した第２の層間絶縁膜４００７のＰｏｉｎｔ１２におけるＥＤＸ
測定の結果に相当する。図２９に示すように、アクリルの成分に相当する炭素と酸素とが
検出された。

図３０が、図２３に示した第１の層間絶縁膜４００６のＰｏｉｎｔ１３におけるＥＤＸ
測定の結果に相当する。図３０に示すように、窒化珪素の成分に相当する窒素と珪素とが
検出された。

図３１が、図２３に示したゲート電極４００５のＰｏｉｎｔ１４におけるＥＤＸ測定の
結果に相当する。また図３２が、図２３に示したゲート電極４００５のＰｏｉｎｔ１５に
おけるＥＤＸ測定の結果に相当する。図３１に示すように、ゲート電極４００５はＰｏｉ
ｎｔ１４ではＷが検出された。また図３２に示すように、ゲート電極４００５はＰｏｉｎ
ｔ１５ではＴａが検出された。

図３３が、図２３に示したゲート絶縁膜４００４のＰｏｉｎｔ１６におけるＥＤＸ測定
の結果に相当する。図３３に示すように、酸化珪素の成分に相当する珪素と酸素とが検出
された。

図３４が、図２３に示した島状の半導体膜４００３のＰｏｉｎｔ１７におけるＥＤＸ測
定の結果に相当する。図３４に示すように、珪素が検出された。

図３５が、図２３に示した下地膜４００２のＰｏｉｎｔ１８におけるＥＤＸ測定の結果
に相当する。図３５に示すように、酸化珪素の成分に相当する珪素と酸素とが検出された
。なお実際には、下地膜４００２は、酸化珪素で形成された膜上に、窒化酸化珪素で形成
された膜を有している。

図３６が、図２３に示した接着剤４００１のＰｏｉｎｔ１９におけるＥＤＸ測定の結果
に相当する。図３６に示すように、エポキシ樹脂の成分に相当する炭素と酸素とが検出さ
れた。

本発明のＩＣカードの外観図と、内部の構造を示す図。大型のカード基板を用いた本発明のＩＣカードの作製方法を示す図。本発明のＩＣカードの断面図を示す図。薄膜集積回路と表示装置のブロック図。半導体素子の作製方法を示す図。半導体素子の作製方法を示す図。半導体素子の作製方法を示す図。半導体素子の作製方法を示す図。半導体素子の作製方法を示す図。入出力用インターフェースの構造を示すブロック図。液晶表示装置の断面図。発光装置の断面図。本発明のＩＣカードの利用方法を示す図。本発明のＩＣカードの外観を示す図。プラスチック基板上に形成された薄膜集積回路と表示装置の写真。実施例５で用意した試料の、ＳＥＭにより得られた断面の写真。図１６におけるＰｏｉｎｔ１のＥＤＸ測定の結果を示す図。図１６におけるＰｏｉｎｔ２のＥＤＸ測定の結果を示す図。図１６におけるＰｏｉｎｔ１９のＥＤＸ測定の結果を示す図。図１６におけるＰｏｉｎｔ２０のＥＤＸ測定の結果を示す図。実施例５で用意した試料の、ＴＥＭにより得られた断面の写真。実施例５で用意した試料の、ＴＥＭにより得られた断面の写真。実施例５で用意した試料の、ＴＥＭにより得られた断面の写真。図２３におけるＰｏｉｎｔ２のＥＤＸ測定の結果を示す図。図２３におけるＰｏｉｎｔ３のＥＤＸ測定の結果を示す図。図２３におけるＰｏｉｎｔ４−１のＥＤＸ測定の結果を示す図。図２３におけるＰｏｉｎｔ５のＥＤＸ測定の結果を示す図。図２３におけるＰｏｉｎｔ１１のＥＤＸ測定の結果を示す図。図２３におけるＰｏｉｎｔ１２のＥＤＸ測定の結果を示す図。図２３におけるＰｏｉｎｔ１３のＥＤＸ測定の結果を示す図。図２３におけるＰｏｉｎｔ１４のＥＤＸ測定の結果を示す図。図２３におけるＰｏｉｎｔ１５のＥＤＸ測定の結果を示す図。図２３におけるＰｏｉｎｔ１６のＥＤＸ測定の結果を示す図。図２３におけるＰｏｉｎｔ１７のＥＤＸ測定の結果を示す図。図２３におけるＰｏｉｎｔ１８のＥＤＸ測定の結果を示す図。図２３におけるＰｏｉｎｔ１９のＥＤＸ測定の結果を示す図。

Claims

第１の基板上に金属膜と、前記金属膜上に酸化物膜とを形成し、
前記酸化物膜上に多結晶半導体膜を形成し、
前記多結晶半導体膜を用いて、薄膜集積回路及び表示装置に用いられる半導体素子を形成し、
前記薄膜集積回路及び前記表示装置に用いられる半導体素子を第１の樹脂で覆い、
前記第１の樹脂上に第２の基板を貼り合わせ、
前記金属膜から前記酸化物膜を剥離し、
前記酸化物膜の前記金属膜が剥離された部分に接着剤を介して第１のプラスチック基板を貼り合わせ、
前記第１の樹脂から前記第２の基板を剥離し、
前記第１の樹脂を除去し、
前記第１のプラスチック基板上の前記薄膜集積回路及び前記表示装置に用いられる半導体素子を第２の樹脂で覆い、
前記第２の樹脂上に第２のプラスチック基板を貼り合わせることを特徴とするＩＣカードの作製方法。
第１の基板上に金属膜と、前記金属膜上に酸化物膜とを形成し、
前記酸化物膜上に多結晶半導体膜を形成し、
前記多結晶半導体膜を用いて、薄膜集積回路及び表示装置に用いられる半導体素子を形成し、
前記薄膜集積回路上に導電膜を形成し、
前記導電膜を用いてアンテナを形成し、
前記アンテナ、前記薄膜集積回路及び前記表示装置に用いられる半導体素子を第１の樹脂で覆い、
前記第１の樹脂上に第２の基板を貼り合わせ、
前記金属膜から前記酸化物膜を剥離し、
前記酸化物膜の前記金属膜が剥離された部分に接着剤を介して第１のプラスチック基板を貼り合わせ、
前記第１の樹脂から前記第２の基板を剥離し、
前記第１の樹脂を除去し、
前記第１のプラスチック基板上の前記薄膜集積回路及び前記表示装置に用いられる半導体素子を第２の樹脂で覆い、
前記第２の樹脂上に第２のプラスチック基板を貼り合わせることを特徴とするＩＣカードの作製方法。
請求項１または請求項２において、
膜厚が２５ｎｍ以上１００ｎｍ以下の半導体膜を熱処理することによって、前記多結晶半導体膜を形成することを特徴とするＩＣカードの作製方法。
第１の基板上に金属膜と、前記金属膜上に酸化物膜とを形成し、
前記酸化物膜上に絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に半導体膜を形成し、
前記半導体膜を用いて、薄膜集積回路及び表示装置に用いられる半導体素子を形成し、
前記薄膜集積回路及び前記表示装置に用いられる半導体素子を間に挟んで、前記第１の基板と第２の基板とを貼り合わせ、
前記絶縁膜から前記金属膜を剥離することによって、前記第１の基板を除去し、
前記絶縁膜の前記金属膜が剥離された側に第３の基板を貼り合わせ、
前記第２の基板を除去することを特徴とするＩＣカードの作製方法。
請求項４において、
前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる前に、前記薄膜集積回路及び前記表示装置に用いられる半導体素子を覆う絶縁膜を形成することを特徴とするＩＣカードの作製方法。
請求項４又は請求項５において、
前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる前に、前記薄膜集積回路上に導電膜を形成し、前記導電膜を用いてアンテナを形成することを特徴とするＩＣカードの作製方法。
請求項４乃至請求項６のいずれか一項において、
前記酸化物膜自体を分離することによって、前記絶縁膜から前記金属膜を剥離することを特徴とするＩＣカードの作製方法。
請求項４乃至請求項７のいずれか一項において、
前記薄膜集積回路及び前記表示装置に用いられる半導体素子を間に挟んで、前記第３の基板とプラスチック基板とを貼り合わせることを特徴とするＩＣカードの作製方法。
請求項４乃至請求項７のいずれか一項において、
前記第３の基板は、プラスチック基板であることを特徴とするＩＣカードの作製方法。
請求項４乃至請求項９のいずれか一項において、
前記半導体膜は、多結晶半導体膜であることを特徴とするＩＣカードの作製方法。
請求項１乃至請求項１０のいずれか一項において、
前記第１の基板は、ガラス基板であることを特徴とするＩＣカードの作製方法。
請求項１乃至請求項１１のいずれか一項において、
前記金属膜の表面を酸化することによって前記酸化物膜を形成することを特徴とするＩＣカードの作製方法。