WO2021054143A1 - 半導体装置用基板、半導体装置用基板の製造方法および無線通信装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置用基板、半導体装置用基板の製造方法および無線通信装置の製造方法 Download PDF

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翔太 河井
龍一 田中
村瀬 清一郎
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Definitions

  • the present invention relates to a substrate for a semiconductor device, a method for manufacturing a substrate for a semiconductor device, and a method for manufacturing a wireless communication device.
  • the RFID tag has an IC chip having a circuit composed of a field effect transistor (hereinafter referred to as FET) and an antenna for wireless communication with a reader / writer.
  • FET field effect transistor
  • the antenna installed in the RFID tag receives the carrier wave transmitted from the reader / writer, and the drive circuit in the IC chip operates.
  • RFID tags are expected to be used for various purposes such as logistics management, product management, and shoplifting prevention, and have begun to be introduced in some applications such as IC cards such as transportation cards and product tags.
  • IC cards such as transportation cards and product tags.
  • the FET that constitutes the circuit in the RFID tag if characteristic variations (for example, variations in the drive current value) occur, it becomes difficult to realize stable circuit operation according to the design specifications.
  • characteristic variations for example, variations in the drive current value
  • the substrate expands and contracts greatly due to temperature and humidity, and the expansion and contraction causes pattern deviation of the members constituting the FET. Therefore, it is not possible to stably manufacture the FET, and the variation in the characteristics of the FET becomes large.
  • an alignment mark is provided on the substrate to detect the alignment mark, and the temperature control of the substrate and the humidity control of the substrate are performed based on the magnitude of the detected displacement of the alignment mark.
  • a method of controlling the expansion and contraction of the substrate by doing so has been studied (see, for example, Patent Document 2).
  • a method of suppressing misalignment between each electrode by using the gate electrode formed on the substrate as a photomask for patterning the source electrode and the drain electrode and exposing from the back surface of the substrate has been studied. (See, for example, Patent Document 3).
  • the present invention has been made by paying attention to the above problems, and is a substrate or semiconductor for a semiconductor device capable of suppressing variation in characteristics of the semiconductor device even after forming a plurality of semiconductor devices such as FETs on the substrate.
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a substrate for a device and a method for manufacturing a wireless communication device.
  • the semiconductor device substrate according to the present invention includes a resin base material and a plurality of semiconductor devices provided on the resin base material, and the resin base is provided.
  • a material having a reinforcing wire provided on the material so as to surround the plurality of semiconductor devices, and the reinforcing wire is the same material as a material constituting at least one of the electrode layers included in the plurality of semiconductor devices.
  • a plurality of regions, wherein one or more of the plurality of semiconductor devices are surrounded by the reinforcing wire, are present on the resin base material.
  • the substrate for a semiconductor device according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the reinforcing wire is provided so as to individually surround the plurality of semiconductor devices.
  • the thickness of the reinforcing wire is the same as the thickness of each of the plurality of semiconductor devices, or thinner than the thickness of each of the plurality of semiconductor devices. It is characterized by that.
  • the resin base material has a longitudinal direction and a lateral direction, and the plurality of semiconductor devices are oriented in the longitudinal direction on the resin base material. It is characterized in that it is formed so as to form a row, and a part of the reinforcing wire is provided substantially continuously in the longitudinal direction of the resin base material.
  • the resin base material has a longitudinal direction and a lateral direction, and the plurality of semiconductor devices are oriented in the longitudinal direction on the resin base material. It is characterized in that it is formed so as to form a row, and a part of the reinforcing wire is provided substantially continuously in the longitudinal direction of the resin base material at both outer edges of the row of the plurality of semiconductor devices. To do.
  • the plurality of semiconductor devices each include a field effect transistor, and the field effect transistor includes a source electrode, a drain electrode, and a gate electrode. It is characterized by having a semiconductor layer in contact with the source electrode and the drain electrode, and a gate insulating layer that insulates the source electrode, the drain electrode, and the semiconductor layer from the gate electrode.
  • the substrate for a semiconductor device according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the semiconductor layer contains carbon nanotubes.
  • the plurality of semiconductor devices each include a field effect transistor, and the reinforcing wire is a source electrode and a drain included in the field effect transistor.
  • the electrode and the gate electrode are provided in the same layer as the electrode on the base material side by the same material as the electrode on the base material side located on the side closer to the resin base material.
  • the plurality of semiconductor devices each include a field effect transistor having a bottom gate structure, and the reinforcing wire is included in the field effect transistor. It is characterized in that it is provided in the same layer as the gate electrode by the same material as the material constituting the gate electrode.
  • At least a part of the plurality of the field effect transistors is the semiconductor on the side opposite to the gate insulating layer with respect to the semiconductor layer of the field effect transistors. It has a second insulating layer in contact with the layer, and has a second reinforcing wire made of the same material as the material constituting the second insulating layer on the resin base material.
  • the substrate for a semiconductor device according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the gate electrode and the reinforcing wire of the field effect transistor have the same thickness as each other, and the thickness is 30 nm or more and 500 nm or less. To do.
  • the substrate for a semiconductor device according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the field effect transistor is a field effect transistor having a top contact structure.
  • the substrate for a semiconductor device according to the present invention is characterized in that, in the above invention, each of the plurality of semiconductor devices is a wireless communication device.
  • the method for manufacturing a semiconductor device substrate according to the present invention is the method for manufacturing a semiconductor device substrate according to any one of the above inventions, wherein the plurality of semiconductor devices on the resin substrate are used. It is characterized in that the formation of any one of the constituent members and the formation of the reinforcing wire are performed in the same process.
  • the formation of the plurality of semiconductor devices and the reinforcing wire is carried out while transporting the resin base material in a roll-to-roll manner. It is characterized by that.
  • the formation of at least one of the electrode layers included in each of the plurality of semiconductor devices and the formation of the reinforcing wire are performed in the same step. It is characterized by doing.
  • the plurality of semiconductor devices are each formed to include a field effect transistor, and the source electrode included in the field effect transistor is included.
  • the drain electrode and the gate electrode the electrode on the substrate side located closer to the resin substrate and the reinforcing wire are formed in the same step.
  • the plurality of semiconductor devices are each formed to include a field effect transistor having a bottom gate structure, and the field effect transistor is provided. It is characterized in that the formation of the gate electrode included in the above and the formation of the reinforcing wire are performed in the same step.
  • At least a part of the plurality of the field effect transistors is on the side opposite to the gate insulating layer with respect to the semiconductor layer of the field effect transistors.
  • a second reinforcing wire formed on the resin base material so as to have a second insulating layer in contact with the semiconductor layer and made of the same material as the material constituting the second insulating layer and the first 2 It is characterized in that the formation of the insulating layer is performed in the same process.
  • the reinforcing wire forming step in which the formation of the gate electrode and the forming of the reinforcing wire are performed in the same step is performed on the resin base material. It is characterized by including a patterning step of processing a metal film formed by sputtering or a vacuum vapor deposition method and processing the metal film into a pattern corresponding to the gate electrode and the reinforcing wire.
  • the reinforcing wire forming step in which the formation of the gate electrode and the forming of the reinforcing wire are performed in the same step is performed on the resin base material.
  • the method for manufacturing a substrate for a semiconductor device according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the reinforcing wire is provided so as to individually surround the plurality of semiconductor devices.
  • the resin base material has a longitudinal direction and a lateral direction, and the plurality of semiconductor devices are mounted on the resin base material. It is characterized in that it is formed so as to form a row in the longitudinal direction, and a part of the reinforcing wire is provided substantially continuously in the longitudinal direction of the resin base material.
  • the resin base material has a longitudinal direction and a lateral direction, and the plurality of semiconductor devices are mounted on the resin base material. It is characterized in that it is formed so as to form a row in the longitudinal direction, and a part of the reinforcing wire is provided substantially continuously in the longitudinal direction of the resin base material at both outer edges of the row of the plurality of semiconductor devices. To do.
  • each of the plurality of semiconductor devices is a wireless communication device or a circuit of the wireless communication device.
  • the method for manufacturing a wireless communication device according to the present invention is characterized by including a step of separating the semiconductor device substrate obtained by the method for manufacturing a semiconductor device substrate according to the above invention for each wireless communication device. And.
  • the method for manufacturing a wireless communication device according to the present invention is separated from a step of separating a semiconductor device substrate obtained by the method for manufacturing a semiconductor device substrate according to the above invention into each circuit of the wireless communication device. It is characterized by including a step of attaching a circuit of the wireless communication device to an antenna.
  • the method for manufacturing the wireless communication device according to the present invention includes a step of bonding the circuit of the wireless communication device of the semiconductor device substrate obtained by the method for manufacturing the semiconductor device substrate according to the above invention to an antenna. It is characterized by including a step of separating the semiconductor device substrate after the circuit of the wireless communication device and the antenna are bonded to each wireless communication device including the circuit of the wireless communication device and the antenna. To do.
  • a semiconductor device substrate, a method for manufacturing a semiconductor device substrate, and a method for manufacturing a wireless communication device, which can suppress variations in the characteristics of the semiconductor device even after a plurality of semiconductor devices are formed on the substrate, are defined.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to a modified example of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to a modified example of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 6 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to the first modification of the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to the second modification of the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view showing an excerpt of a part of the substrate for a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view taken along the line I-I'of the substrate for a semiconductor device shown in FIG. FIG.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a first modification of the semiconductor device substrate shown in FIG.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a second modification of the semiconductor device substrate shown in FIG.
  • FIG. 13 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II'of the substrate for a semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing a first modification of the semiconductor device substrate shown in FIG.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing a second modification of the semiconductor device substrate shown in FIG. FIG.
  • FIG. 17 is a perspective view for explaining an example of a method for manufacturing a substrate for a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18A is a partially enlarged schematic view showing an example of a first step of a method for manufacturing a substrate for a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18B is a partially enlarged schematic view showing a second step example of the method for manufacturing a substrate for a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 19A is a partially enlarged schematic view showing an example of a first step of a method for manufacturing a substrate for a semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18A is a partially enlarged schematic view showing an example of a first step of a method for manufacturing a substrate for a semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 19B is a partially enlarged schematic view showing an example of a second step of the method for manufacturing a substrate for a semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a schematic view showing a first configuration example of a wireless communication device to which the present invention is applied.
  • FIG. 21 is a schematic view showing a second configuration example of a wireless communication device to which the present invention is applied.
  • FIG. 22A is a schematic view showing an example of a first step of the method for manufacturing a substrate for a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 22B is a schematic view showing an example of a second step of the method for manufacturing a substrate for a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a schematic view showing an example of a substrate sample obtained from the substrate for a semiconductor device of the second embodiment.
  • the semiconductor device substrate according to the embodiment of the present invention includes a resin base material and a plurality of semiconductor devices provided on the resin base material, and is provided on the resin base material so as to surround the semiconductor device.
  • Reinforcing wire is made of the same material as the material constituting at least one of the electrode layers included in the semiconductor device, and the reinforcing wire is provided for each region including one or more semiconductor devices. It is a substrate for a semiconductor device provided so as to individually enclose it.
  • the semiconductor device substrate according to the embodiment of the present invention includes a resin base material and a plurality of semiconductor devices provided on the resin base material, and is provided on the resin base material.
  • the reinforcing wire is provided so as to surround the plurality of semiconductor devices, and the reinforcing wire is made of the same material as the material constituting at least one of the electrode layers included in the plurality of semiconductor devices.
  • a semiconductor device substrate in which a plurality of regions in which one or more of the plurality of semiconductor devices are surrounded by the reinforcing wire are present on the resin base material.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
  • the semiconductor device substrate 50 according to the first embodiment of the present invention has a resin base material 1, and a plurality of semiconductor devices, for example, nine semiconductors, are placed on the resin base material 1. It has a device 10. Further, the semiconductor device substrate 50 has a plurality of (for example, four) reinforcing lines 11a to 11d extending in the horizontal direction of the resin base material 1 on the resin base material 1, and the resin base material 1 in the vertical direction. It has a plurality of (for example, four) reinforcing lines 12a to 12d extending.
  • the reinforcing lines 11a to 11d and the reinforcing lines 12a to 12d are arranged so as to be orthogonal to each other, and surround the plurality of semiconductor devices 10 individually. At this time, a plurality of regions in which each semiconductor device 10 is surrounded by the reinforcing wires 11a to 11d and the reinforcing wires 12a to 12d are formed on the resin base material 1 (9 in the first embodiment as illustrated in FIG. 1). Exists.
  • the reinforcing lines 11a to 11d are preferably arranged parallel to the parallel end portion of the resin base material 1.
  • the horizontal and vertical directions of the resin base material 1 are perpendicular to each other and perpendicular to the thickness direction of the resin base material 1.
  • the thickness direction of the resin base material 1 is perpendicular to the paper surface shown in the figure (the paper surface shown in FIG. 1 in the first embodiment).
  • the definitions of the thickness direction, the horizontal direction, and the vertical direction of the resin base material 1 are common to all the embodiments in the present invention.
  • the resin base material 1 is a base material having a longitudinal direction and a lateral direction.
  • the longitudinal direction of the resin base material 1 is the lateral direction of the resin base material 1
  • the lateral direction of the resin base material 1 is the vertical direction of the resin base material 1.
  • the nine semiconductor devices 10 are formed so as to form a row on the resin base material 1 in the longitudinal direction.
  • the row of the semiconductor devices 10 includes three semiconductor devices 10 in a row and is a row arranged in the lateral direction (vertical direction).
  • the number of rows of the semiconductor device 10 is 3.
  • a part of the reinforcing wires 11a to 11d, for example, the reinforcing wires 11a and 11d located on both ends of the resin base material 1 in the lateral direction among the reinforcing wires 11a to 11d are the semiconductor device 10.
  • the resin base material 1 is continuously provided in the longitudinal direction. That is, the reinforcing wire 11a and the reinforcing wire 11d are reinforcing wires continuously provided at both outer edges of the row of the semiconductor device 10.
  • both outer edge portions of the row of the semiconductor device 10 can be said to be both outer edge portions extending in the longitudinal direction of the resin base material 1, and this point is common to all the embodiments shown below.
  • the semiconductor device substrate 50 Since the semiconductor device substrate 50 has the reinforcing wires 11a to 11d and the reinforcing wires 12a to 12d, the semiconductor device substrate 50 is in-plane of the resin base material 1 when exposed to changes in the environment such as humidity and temperature. It is possible to suppress the expansion and contraction of. Therefore, it is possible to suppress the characteristic variation among the nine semiconductor devices 10 due to the expansion / contraction variation of the semiconductor device substrate 50.
  • the material used for the resin base material 1 is not particularly limited, but at least the material on which the base material surface on which the semiconductor device 10 is arranged has an insulating property may be used.
  • Examples of the material of such a resin base material 1 include a polyimide (PI) resin, a polyester resin, a polyamide resin, an epoxy resin, a polycarbonate resin, a cellulose resin, a polyamide imide resin, a polyether imide resin, a polyether ketone resin, and a poly sulfone.
  • a resin, a resin such as a polyphenylene sulfide (PPS) resin, a cycloolefin resin, or a sheet containing polypropylene (PP) is preferably used.
  • the material used for the resin base material 1 is not limited to these.
  • the material of the resin base material 1 contains at least one resin selected from polyethylene terephthalate (PET), polyethylene terephthalate, PPS, polyphenylene sulfide, cycloolefin polymer, polyamide or PI. preferable. From the viewpoint of low price, PET film is preferable as the material of the resin base material 1.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PPS polyethylene terephthalate
  • PPS polyphenylene sulfide
  • cycloolefin polymer polyamide or PI.
  • PET film is preferable as the material of the resin base material 1.
  • polysulfone resin and PPS resin are also preferable as materials for the resin base material 1. It is presumed that this is because the metal atoms in the electrodes and wiring strongly interact with the sulfur atoms contained in these resins.
  • the thickness of the resin base material 1 is preferably 25 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less. When the thickness of the resin base material 1 is within the range, the semiconductor device substrate 50 can have high durability and appropriate flexibility.
  • the reinforcing wires 11a to 11d and the reinforcing wires 12a to 12d are all made of the same material and have the same thickness. Further, it is preferable that the thicknesses of the reinforcing wires 11a to 11d and the reinforcing wires 12a to 12d are the same as the thickness of each of the plurality of semiconductor devices 10 or thinner than the thickness of the semiconductor device 10.
  • the thickness of the reinforcing wire is made thicker than the thickness of the semiconductor device 10
  • the semiconductor device substrates 50 are stacked or wound in a roll shape, the resin base material 1 and the reinforcing wire rub against each other to reinforce the reinforcement. The wire is likely to be charged, and as a result, the semiconductor device 10 is likely to be damaged.
  • the "thickness of the semiconductor device” refers to the semiconductor device in the vertical direction (thickness direction) of the resin base material from the interface between the resin base material and the semiconductor device in the cross section of the semiconductor device formed on the resin base material. It is the thickness up to the highest point of.
  • the reinforcing wires 11a to 11d and the reinforcing wires 12a to 12d are each made of the same material as the material constituting at least one of the electrode layers included in the plurality of semiconductor devices 10. That is, the materials used for the reinforcing wires 11a to 11d and the reinforcing wires 12a to 12d are the same materials as at least one of the electrode layers, which is one of the layers constituting the semiconductor device 10. As a result, the manufacturing cost of the semiconductor device substrate 50 can be reduced.
  • the reinforcing wire and at least one of the electrode layers constituting the semiconductor device are made of the same material
  • the reinforcing wire and at least one of the electrode layers constituting the semiconductor device means “the reinforcing wire” and "at least one of the electrode layers constituting the semiconductor device”. It means that the element having the highest molar ratio among the elements contained in is the same.
  • the types and content ratios of the elements of the "reinforcing wire” and “at least one of the electrode layers constituting the semiconductor device” are determined by elemental analysis such as X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and secondary ion mass spectrometry (SIMS). , Can be identified.
  • XPS X-ray photoelectron spectroscopy
  • SIMS secondary ion mass spectrometry
  • the plurality of (9 in the first embodiment) semiconductor devices 10 may be semiconductor devices in which all of them are the same as each other, or semiconductor devices in which some or all of them are different from each other. It is preferable that the constituent materials, the layer structure, and the thickness of each layer are the same. Details of the semiconductor device 10 will be described later.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to a modified example of the first embodiment of the present invention.
  • all of the plurality of semiconductor devices 10 are individually surrounded by the reinforcing wires 11a to 11d and the reinforcing wires 12a to 12d, but the present invention is not limited to this, and the plurality of semiconductor devices 10 are grouped together. It may be surrounded by a reinforcing wire.
  • the semiconductor device substrate 50A according to this modification has reinforcing lines 11a, 11b, 11d and reinforcing lines 12a, 12b, 12d on the resin base material 1.
  • the region in this modification includes a region including one semiconductor device 10, a region including a group of two semiconductor devices 10, and a group of four semiconductor devices 10. The area is mentioned.
  • the shape of the region surrounded by the reinforcing lines 11a, 11b, 11d and the reinforcing lines 12a, 12b, 12d, the number of groups of the semiconductor devices 10 surrounded by these reinforcing lines, and the group are included in the group.
  • the number of semiconductor devices 10 is not limited to that shown in FIG.
  • the structure of the reinforcing wire on the resin base material 1 may be such that three semiconductor devices 10 arranged in the vertical direction of the resin base material 1 are grouped together and the group can be formed into three pieces.
  • a configuration provided so as to individually surround the plurality of semiconductor devices 10 is preferable to a configuration provided so as to surround a group of the semiconductor devices 10. This is because it is easier to reduce the in-plane expansion / contraction variation of the resin base material 1 when the semiconductor device 10 is individually surrounded by the reinforcing wire than when the semiconductor device 10 is surrounded by a group.
  • the reinforcing wires 11a to 11d, the reinforcing wires 12a to 12d, and the semiconductor device 10 are formed on the same surface on the resin base material 1
  • the present invention is limited thereto. It is not something that is done.
  • the reinforcing wires 11a to 11d, the reinforcing wires 12a to 12d, and the semiconductor device 10 may be formed on opposite surfaces to the resin base material 1.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the number of semiconductor devices 10 arranged on the resin base material 1 is not limited to the above-mentioned nine, and may be two or more and less than nine, or may be nine or more.
  • the semiconductor device 10 is arranged on the resin base material 1 in 3 rows and 3 columns, but the present invention is not limited thereto.
  • the above-mentioned reinforcing wire and the semiconductor device may be arranged on the resin base material 1 so as to have an arbitrary number of rows and columns within a range in which the reinforcing wire and the semiconductor device can be formed on the resin base material 1. it can.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.
  • the semiconductor device substrate 50B according to the second embodiment of the present invention has a resin base material 1, and a plurality of semiconductor devices, for example, 12 semiconductors, are placed on the resin base material 1. It has a device 10. Further, the semiconductor device substrate 50B has a plurality of reinforcing wires 13 (for example, 12 lines, which is the same number as the semiconductor device 10) that individually encloses these semiconductor devices 10 on the resin base material 1.
  • Each of these reinforcing wires 13 is formed in a substantially circular shape, and the reinforcing wires 13 are arranged so as to come into contact with each other.
  • the reinforcing wires 13 are arranged so as to come into contact with each other.
  • the role of the reinforcing wire 13 in the semiconductor device substrate 50B is the same as that in the above-described first embodiment.
  • the reinforcing wires 13 are arranged so as to be in contact with each other, but the present invention is not limited to this, and the reinforcing wires 13 are arranged so as to be separated from each other. You may. However, it is advantageous to arrange the reinforcing wires 13 so that they are in contact with each other because it is easy to suppress the deformation of the entire resin base material 1.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.
  • the semiconductor device substrate 50C according to the third embodiment of the present invention has a resin base material 1, and a plurality of semiconductor devices, for example, 18 semiconductors, are placed on the resin base material 1. It has a device 10.
  • the semiconductor device substrate 50C includes a plurality of reinforcing lines 14 and 15 extending in a direction inclined with respect to the vertical direction and the horizontal direction of the resin base material 1 and the resin base material 1 on the resin base material 1. It has a reinforcing line 16 extending in the lateral direction of the above.
  • a plurality of reinforcing lines 14 are formed on the resin base material 1 so as to be inclined in a predetermined direction (for example, from the upper left side to the lower right side of the paper surface in FIG. 4) with respect to the reinforcing lines 16 in the lateral direction (FIG. 4).
  • the reinforcing wire 15 is placed on the resin base material 1 so as to be inclined in a direction different from that of the reinforcing wire 15 in the lateral direction (for example, from the upper right side to the lower left side of the paper surface of FIG. 4). (4 in FIG. 4) are formed.
  • the reinforcing wire 16 is arranged parallel to at least one end of the resin base material 1 in the vertical direction.
  • the above-mentioned reinforcing lines 14 to 16 intersect each other on the surface of the resin base material 1 to form a triangular region that individually surrounds the plurality of semiconductor devices 10.
  • a plurality of triangular regions in which the plurality of semiconductor devices 10 are individually surrounded by the reinforcing wires 14 to 16 exist on the resin base material 1.
  • the roles of the reinforcing wires 14 to 16 in the semiconductor device substrate 50C are the same as those in the above-described first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the semiconductor device substrate 50D according to the fourth embodiment of the present invention has a resin base material 1, and a plurality of semiconductor devices, for example, 13 semiconductors, are placed on the resin base material 1. It has a device 10.
  • the semiconductor device substrate 50D has a reinforcing wire 17 that individually surrounds the plurality of semiconductor devices 10 on the resin base material 1.
  • the reinforcing wires 17 are formed so as to form a plurality of hexagons adjacent to each other, and are arranged on the resin base material 1 so as to have a so-called honeycomb structure.
  • the role of the reinforcing wire 17 in the semiconductor device substrate 50D is the same as that in the above-described first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the semiconductor device substrate 50E according to the fifth embodiment of the present invention can be continuously discharged from the rolled state to be wound into a roll. It has a long film-shaped resin base material 1.
  • the semiconductor device substrate 50E has a resin design including a plurality of semiconductor devices and reinforcing wires on a resin base material 1 which is continuous from a rolled state to a rolled state again. It has a plurality of base materials 1 along the longitudinal direction.
  • the design is a structural portion formed by combining at least a plurality of semiconductor devices and reinforcing wires on the resin base material 1, and is repeated along the longitudinal direction of the resin base material 1.
  • the semiconductor device substrate 50E includes a design D1 having a plurality of semiconductor devices and reinforcing wires, and a design D2 having a structure similar to the design D1.
  • the design D1 includes the nine semiconductor devices 10 described in the first embodiment described above, four reinforcing lines 11a to 11d in the horizontal direction, and four reinforcing lines 12a in the vertical direction. It is a structural part having ⁇ 12d.
  • the design D2 repeats the same structure as the design D1. That is, the nine semiconductor devices included in the design D2 are the same semiconductor devices 10 as the design D1. Further, the four horizontal reinforcing lines 11e to 11h included in the design D2 are the same as the reinforcing lines 11a to 11d of the design D1, and the four vertical reinforcing lines 12e to 12h are the reinforcements of the design D1. This is the same as the lines 12a to 12d.
  • These designs D1 and D2 are arranged substantially continuously in the longitudinal direction of the resin base material 1 on the resin base material 1 of the semiconductor device substrate 50E.
  • the resin base material 1 has a longitudinal direction and a lateral direction, and is continuous from a rolled state to a rolled state. It is a long base material that can be transported. That is, the resin base material 1 can be continuously conveyed in the longitudinal direction by the roll-to-roll method.
  • the plurality of semiconductor devices 10 are formed so as to form a row on the resin base material 1 in the longitudinal direction. In the example shown in FIG. 6, three rows (three rows) of the semiconductor device 10 are arranged in the lateral direction (longitudinal direction) of the resin base material 1. That is, the number of rows of the semiconductor device 10 is 3.
  • a part of the plurality of reinforcing wires 11a to 11h and the reinforcing wires 12a to 12h, for example, the reinforcing wires 11a to 11h are provided substantially continuously in the longitudinal direction of the resin base material 1.
  • the reinforcing lines 11a and 11d and the reinforcing lines 11e and 11h are provided substantially continuously in the longitudinal direction of the resin base material 1 at both outer edges of the row of the semiconductor device 10. That is, the reinforcing wire 11a in the design D1 and the reinforcing wire 11e in the design D2 are continuously formed in the longitudinal direction of the resin base material 1 except for the gap between the designs on the resin base material 1.
  • the reinforcing wire 11d in the design D1 and the reinforcing wire 11h in the design D2 are continuously formed in the longitudinal direction of the resin base material 1 except for the gap between the designs on the resin base material 1.
  • the reinforcing lines 11a to 11h substantially continuously in the longitudinal direction of the resin base material 1
  • bending stress when the resin base material 1 is wound is periodically compared to the case where the reinforcing wires 11a to 11h are continuously formed. It can be relaxed (periodically). As a result, disconnection of the reinforcing wires 11a to 11h can be suppressed.
  • the reinforcing wire formed in the longitudinal direction on the resin base material having the longitudinal direction and the lateral direction is the resin group. It is a concept that includes both a state of being continuous in the longitudinal direction of a material and a state of having small gaps at constant or indefinite intervals. An example of the latter is a state in which the reinforcing wires are formed at intervals in the longitudinal direction on the resin base material, such as the reinforcing wires 11a in the design D1 and the reinforcing wires 11e in the design D2.
  • the reinforcing lines have a plurality of intervals
  • the length of each of the reinforcing lines divided by the intervals is constant, and the plurality of intervals are also constant.
  • the reinforcing line can be continuously formed with a constant feed amount of the resin base material by the photolithography method or the printing method, so that the manufacturing process is not complicated. Can be done.
  • the semiconductor device substrate 50E Since the semiconductor device substrate 50E has the reinforcing wires 11a to 11h and the reinforcing wires 12a to 12h, the semiconductor device substrate 50E is exposed to changes in the environment such as humidity and temperature for each design of the resin base material 1. It is possible to control the expansion and contraction in the plane of. Therefore, it is possible to suppress the characteristic variation among the nine semiconductor devices 10 in the design and the characteristic variation among the semiconductor devices 10 formed substantially continuously for each design due to the expansion and contraction variation of the semiconductor device substrate 50E. Can be done.
  • the resin base material 1 has a longitudinal direction and a lateral direction, and the reinforcing lines 11a to 11h are ends of the resin substrate extending in the longitudinal direction of the resin substrate 1 (that is, the lateral direction of the resin substrate 1). It is preferably arranged parallel to at least one of both ends). Further, it is preferable that the plurality of semiconductor devices 10 are arranged on a row parallel to the end of the resin base material extending in the longitudinal direction of the resin base material 1. As a result, the strain control of the resin base material 1 acts on the resin base material 1 in a direction parallel to the longitudinal direction thereof, so that the wound state of the resin base material 1 on the semiconductor device substrate 50E is stabilized and an external impact is obtained. It becomes easy to reduce the winding deviation of the resin base material 1 (and the winding deviation of the semiconductor device substrate 50E) due to changes in temperature and humidity.
  • the thickness of the resin base material 1 is preferably 25 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less even if it is a long base material that can be wound up.
  • the semiconductor device substrate 50E can have high durability and appropriate flexibility.
  • the reinforcing wires 11a to 11h and the reinforcing wires 12a to 12h are all made of the same material and have the same thickness. Further, the materials used for the reinforcing wires 11a to 11h and the reinforcing wires 12a to 12h are preferably the same materials as at least one of the electrode layers, which is one of the layers constituting the semiconductor device 10. As a result, the manufacturing cost of the semiconductor device substrate 50E can be reduced, and at the same time, the mechanical impact resistance due to rubbing when the continuous resin base material 1 is wound in a roll shape can be improved.
  • the reinforcing wires 11a to 11h, the reinforcing wires 12a to 12h, and the semiconductor device 10 are formed on the same surface on the resin base material 1
  • the present invention is limited thereto. It is not something that is done.
  • the reinforcing wires 11a to 11h, the reinforcing wires 12a to 12h, and the semiconductor device 10 may be formed on opposite surfaces to the resin base material 1.
  • the reinforcing wires and the semiconductor device are formed on the same surface on the resin base material 1, the reinforcing wires and the semiconductor device directly rub against each other when the continuous resin base material 1 is wound in a roll shape. It is advantageous because it can be prevented.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to the first modification of the fifth embodiment of the present invention.
  • nine semiconductor devices 10 and four lateral reinforcing wires 11a are placed on the resin base material 1 which is continuous from the rolled state to the rolled state.
  • Design D1 having ⁇ 11d and four reinforcing lines 12a to 12d in the vertical direction and design D2 having a structure similar to this are arranged substantially continuously in the longitudinal direction of the resin base material 1.
  • the configuration of the semiconductor device substrate according to the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG.
  • the semiconductor device substrate 50F according to the first modification of the fifth embodiment has a repeating structure of the above-mentioned designs D1 and D2 on the same resin base material 1 as that of the fifth embodiment. Instead, the design D1a and D2a are provided with a repeating structure.
  • the design D1a is a structural portion having the above-mentioned nine semiconductor devices 10, three horizontal reinforcing lines 11a to 11c, and four vertical reinforcing lines 12a to 12d. Is.
  • the design D2a repeats the same structure as the design D1a. That is, the nine semiconductor devices included in the design D2a are the same semiconductor devices 10 as the design D1a. Further, the three horizontal reinforcing lines 11e to 11g included in the design D2a are the same as the reinforcing lines 11a to 11c of the design D1a, and the four vertical reinforcing lines 12e to 12h are the reinforcements of the design D1a. This is the same as the lines 12a to 12d.
  • These designs D1a and D2a are arranged substantially continuously in the longitudinal direction of the resin base material 1 on the resin base material 1 of the semiconductor device substrate 50F.
  • the resin base material 1 has a longitudinal direction and a lateral direction as in the above-described fifth embodiment. Similar to the fifth embodiment described above, the plurality of semiconductor devices 10 are formed so as to form a row on the resin base material 1 in the longitudinal direction.
  • the reinforcing wires 11a to 11c and the reinforcing wires 11e to 11g are formed so as to be parallel to the rows of the plurality of semiconductor devices 10, and are provided substantially continuously in the longitudinal direction of the resin base material 1. ..
  • the reinforcing lines 11a to 11c in the design D1a and the reinforcing lines 11e to 11g in the design D2a are continuously formed in the longitudinal direction of the resin base material 1 except for the gap between the designs on the resin base material 1. Has been done.
  • the reinforcing wire 11d and the reinforcing wire 11h are not formed. Therefore, at one of the outer edges of the rows of the plurality of semiconductor devices 10, the reinforcing wires are not provided substantially continuously in the longitudinal direction of the resin base material 1.
  • FIG. 8 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to the second modification of the fifth embodiment of the present invention.
  • the semiconductor device substrate 50G according to the second modification is the design D1 described above on the resin base material 1 which is continuous from the state of being wound in a roll shape to the state of being wound in a roll shape.
  • the repeating structure of the designs D1b and D2b is provided instead of the repeating structure of D2.
  • the design D1b is a structural portion having the above-mentioned nine semiconductor devices 10, three reinforcing lines 11a, 11c, 11d in the horizontal direction, and four reinforcing lines 12a to 12d in the vertical direction.
  • the design D2b repeats the same structure as the design D1b. That is, the nine semiconductor devices included in the design D2b are the same semiconductor devices 10 as the design D1b. Further, the three horizontal reinforcing lines 11e, 11g and 11h included in the design D2b are the same as the reinforcing lines 11a, 11c and 11d of the design D1b, and the four vertical reinforcing lines 12e to 12h are described above. This is the same as the reinforcing wires 12a to 12d of the design D1b. These designs D1b and D2b are arranged substantially continuously in the longitudinal direction of the resin base material 1 on the resin base material 1 of the semiconductor device substrate 50G.
  • the resin base material 1 has a longitudinal direction and a lateral direction as in the above-described fifth embodiment. Similar to the fifth embodiment described above, the plurality of semiconductor devices 10 are formed so as to form a row on the resin base material 1 in the longitudinal direction.
  • the reinforcing wires 11a, 11c, 11d and the reinforcing wires 11e, 11g, 11h are formed so as to be parallel to the rows of the plurality of semiconductor devices 10, and are substantially continuous in the longitudinal direction of the resin base material 1. It is provided.
  • the reinforcing lines 11a, 11c, 11d in the design D1b and the reinforcing lines 11e, 11g, 11h in the design D2b are in the longitudinal direction of the resin base material 1 except for the gaps between the designs on the resin base material 1. It is formed continuously.
  • the reinforcing wires 11a and 11d and the reinforcing wires 11e and 11h have resin groups at both outer edges of the rows of the plurality of semiconductor devices 10 as in the fifth embodiment. It is provided substantially continuously in the longitudinal direction of the material 1. That is, the reinforcing wire 11a and the reinforcing wire 11d in the design D1b and the reinforcing wire 11e and the reinforcing wire 11h in the design D2b are in the longitudinal direction of the resin base material 1 except for the gap between the designs on the resin base material 1. It is formed continuously. Further, in the semiconductor device substrate 50G, unlike the fifth embodiment, the reinforcing wire 11b and the reinforcing wire 11f are not formed. Therefore, in all the rows of these plurality of semiconductor devices 10, the reinforcing wires are not provided substantially continuously in the longitudinal direction of the resin base material 1.
  • the arrangement of the reinforcing lines formed substantially continuously on the resin base material 1 is not limited to the above, but extends in the longitudinal direction of the resin base material 1 as in the fifth embodiment and its modification 2. It is preferable that all the reinforcing wires to be formed are formed substantially continuously and that the reinforcing wires are provided at both outer edges of the rows of the plurality of semiconductor devices 10. This is because when the resin base material 1 is wound in a roll shape, it becomes easy to reduce the winding deviation of the resin base material 1 due to an external impact, temperature, or humidity change (and by extension, the winding deviation of the substrate for a semiconductor device). Because. Further, since this effect is further enhanced when the reinforcing lines are formed on both outer edges of the rows of the plurality of semiconductor devices 10 and all between the rows, it is particularly preferable that the reinforcing lines are formed in this way. ..
  • a semiconductor device for example, the semiconductor device 10 shown in FIG. 1
  • these plurality of semiconductor devices are wireless communication devices such as field effect transistors (FETs), ICs of various electronic devices equipped with FETs, TFT arrays for displays, TFT memories, sensors, RFID tags, and the like.
  • FETs field effect transistors
  • TFT arrays for displays, TFT memories, sensors, RFID tags, and the like.
  • the semiconductor device is not limited to these specific examples.
  • FIG. 9 is a perspective view showing an excerpt of a part of the substrate for a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view taken along the line I-I'of the substrate for a semiconductor device shown in FIG. 9 and 10 show an example in which the semiconductor device 10 (see FIG. 1) of the semiconductor device substrate 50 according to the first embodiment is an FET 20, and a plurality of semiconductors applied to the semiconductor device substrate of the present invention. The device will be described. Although not particularly shown, the configuration of the FET 20 is the same when the semiconductor device 10 is a device including the FET 20.
  • the FET 20 includes a gate electrode 2 formed on the resin base material 1, a gate insulating layer 3 covering the gate electrode 2, and a source electrode 5 and a drain electrode 6 provided on the gate insulating layer 3. And a semiconductor layer 4 provided between the electrodes.
  • the semiconductor device substrate 50 has a plurality of reinforcing lines 11 and 12 on the resin base material 1.
  • the reinforcing wire 11 is a general term for the lateral reinforcing wires 11a to 11d in the first embodiment described above.
  • the reinforcing wire 12 is a general term for the reinforcing wires 12a to 12d in the vertical direction in the above-described first embodiment.
  • the structure of the FET 20 is a so-called bottom gate structure in which the gate electrode 2 is arranged under the semiconductor layer 4.
  • the structure of the FET 20 is a bottom gate structure, it is possible to make it difficult for the characteristics of the FET 20 to change depending on the material of the resin base material 1.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a first modification of the semiconductor device substrate shown in FIG.
  • the structure of the FET 20 may be a bottom gate structure in which the gate insulating layer 3 common to the plurality of FETs 20 is formed.
  • the reinforcing wire 12 may be covered with the gate insulating layer 3 as shown in FIG.
  • the reinforcing wire 11 may be covered with the gate insulating layer 3 as in the reinforcing wire 12.
  • the reinforcing wires 11 and 12 are made of the same material as the material constituting at least one of the electrode layers included in the plurality of semiconductor devices (for example, FET 20).
  • the reinforcing wires 11 and 12 and the gate electrode 2 are formed of the same material in the same layer.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a second modification of the semiconductor device substrate shown in FIG.
  • the reinforcing wires 11 and 12 may be formed of the same material as the source electrode 5 and the drain electrode 6 in the same layer as these electrodes.
  • the structure of the FET 20 may be a bottom gate structure in which the gate insulating layer 3 common to the plurality of FETs 20 is formed, as illustrated in FIG. In the bottom gate structure of the FET 20, the reinforcing wires 11 and 12, the source electrode 5 and the drain electrode 6 are formed on the gate insulating layer 3.
  • the fact that the reinforcing wires 11 and 12 and the gate electrode 2 are formed in the same layer, or that the reinforcing wires 11 and 12 and the source electrode 5 and the drain electrode 6 are formed in the same layer is a scan. This can be confirmed by observing the cross section of the semiconductor device substrate 50 with a scanning electron microscope (SEM), a transmission electron microscope (TEM), or the like.
  • SEM scanning electron microscope
  • TEM transmission electron microscope
  • the structure of the FET 20 is a so-called top contact structure in which the source electrode 5 and the drain electrode 6 are arranged on the upper surface of the semiconductor layer 4 as illustrated in FIG.
  • the structure applicable to the FET 20 is not limited to this, and a bottom contact structure may be used.
  • the structure of the FET 20 illustrated in FIGS. 10 and 11 is a so-called bottom gate structure in which the gate electrode 2 is arranged on the lower side (resin base material 1 side) of the semiconductor layer 4, but the structure is not limited to this. Absent.
  • the structure of the FET 20 may be a so-called top gate structure in which the gate electrode 2 is arranged on the upper side of the semiconductor layer 4 (the side opposite to the resin base material 1).
  • the reinforcing wires 11 and 12 are made of the same material as the source electrode 5 and the drain electrode 6 located under the semiconductor layer 4, and are made of the same material as the source electrode 5 and the drain electrode 6. It is preferable that the drain electrode 6 is provided in the same layer.
  • the reinforcing wires 11 and 12 are resin groups among the source electrode 5, the drain electrode 6 and the gate electrode 2 included in the FET 20. It is better that the same material as the electrode (that is, the electrode on the base material side) located on the side closer to the material 1 (for example, the lower side of the semiconductor layer 4) is provided on the same layer as the electrode on the base material side. Deformation of the resin base material 1 can be easily suppressed.
  • the electrode on the base material side is the gate electrode 2 (see FIGS. 10 and 11).
  • the electrodes on the base material side are the source electrode 5 and the drain electrode 6.
  • the structure of the FET 20 is a bottom gate structure, it is possible to make it difficult for the characteristics of the FET 20 to change depending on the material of the resin base material 1 as compared with the case of the top gate structure.
  • FIG. 13 is a schematic view showing a configuration example of a substrate for a semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a perspective view showing an excerpt of a part of the semiconductor device substrate 50H according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II'of the substrate for a semiconductor device shown in FIG.
  • the semiconductor device substrate 50H includes a plurality of FETs 20 and 30 as the plurality of semiconductor devices 10 described above is illustrated, and is applied to the semiconductor device substrate according to the present invention and the present invention.
  • the configuration of a plurality of semiconductor devices will be described.
  • the semiconductor device substrate 50H has a resin base material 1, and on the resin base material 1, a plurality of FETs 20 and 30, a plurality of reinforcing lines 11 and 12, and a plurality of thirds. It has two reinforcing lines 41 and 42.
  • one set of the FET 20 and the FET 30 constitutes the above-mentioned semiconductor device 10.
  • the reinforcing lines 11 and 12 form a plurality of regions surrounding the plurality of FETs 20 and 30 for each set on the resin base material 1.
  • the second reinforcing lines 41 and 42 are provided on the resin base material 1 along the reinforcing lines 11 and 12, respectively.
  • the second reinforcing wire 41 is formed so as to overlap the reinforcing wire 11 in the lateral direction (longitudinal direction of the resin base material 1).
  • the second reinforcing wire 42 is formed so as to overlap the reinforcing wire 12 in the vertical direction (the lateral direction of the resin base material 1).
  • the FET 20 and the FET 30 include a gate electrode 2 formed on the resin base material 1, a gate insulating layer 3 covering the gate electrode 2, and a source electrode 5 provided on the gate insulating layer 3. And a drain electrode 6, and a semiconductor layer 4 provided between the electrodes.
  • the FET 30 further has a second insulating layer 7 in contact with the semiconductor layer 4 on the side opposite to the gate insulating layer 3. By forming such a second insulating layer 7 on the semiconductor layer 4, for example, a CNT-FET that normally exhibits p-type semiconductor characteristics can be converted into a semiconductor element that exhibits n-type semiconductor characteristics.
  • CNT-FET is an FET including a semiconductor layer formed of carbon nanotubes (hereinafter referred to as CNT).
  • CNT carbon nanotubes
  • the FET 20 and the FET 30 are CNT-FETs, respectively, and each semiconductor layer 4 of the FETs 20 and 30 contains CNTs.
  • the structures of the FETs 20 and 30 are so-called bottom gate structures in which the gate electrode 2 is arranged under the semiconductor layer 4.
  • the structure of the FETs 20 and 30 is a bottom gate structure, it is possible to make it difficult for the characteristics of the FETs 20 and 30 to change depending on the material of the resin base material 1.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing a first modification of the semiconductor device substrate shown in FIG.
  • the structure of the FETs 20 and 30 may be a bottom gate structure in which a continuous gate insulating layer 3 is formed between the plurality of FETs 20 and 30.
  • the reinforcing wire 12 may be covered with the gate insulating layer 3 as shown in FIG.
  • the reinforcing wire 11 may be covered with the gate insulating layer 3 as in the reinforcing wire 12.
  • the reinforcing wires 11 and 12 are made of the same material as the material constituting at least one of the electrode layers included in the plurality of semiconductor devices (for example, FETs 20 and 30).
  • the reinforcing wires 11 and 12 and the gate electrode 2 are formed of the same material in the same layer.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing a second modification of the semiconductor device substrate shown in FIG.
  • the reinforcing wires 11 and 12 may be formed of the same material as the source electrode 5 and the drain electrode 6 in the same layer as these electrodes.
  • the structure of the FET 20 and the FET 30 may be a bottom gate structure in which a gate insulating layer 3 common to the plurality of FETs 20 and the FETs 30 is formed, as illustrated in FIG.
  • the reinforcing wires 11 and 12 and the source electrode 5 and the drain electrode 6 are formed on the gate insulating layer 3.
  • the second reinforcing wires 41 and 42 are preferably made of the same material as the second insulating layer 7 regardless of the type of bottom gate structure of the FETs 20 and 30 described above. As a result, it is possible to suppress the shaving of the resin base material 1 caused by the locally formed second insulating layer 7.
  • the second reinforcing wire 41 and the second reinforcing wire 42 are formed so as to overlap the reinforcing wire 11 and the reinforcing wire 12, respectively, but are a part of the reinforcing wires 11 and 12, respectively. It may be formed so as to overlap with only the reinforcing lines 11 and 12, or may be formed so as not to overlap with these reinforcing lines 11 and 12. Further, in the example shown in FIG. 13, the second reinforcing line 41 and the second reinforcing line 42 are formed so as to be continuous with each other, but they may be formed intermittently.
  • the gate insulating layer 3 may be formed so as to have a structure common to the plurality of FETs 20 and the plurality of FETs 30.
  • the reinforcing wires 11 and 12 may be covered with the gate insulating layer 3, and the second reinforcing wires 41 and 42 may be formed on the gate insulating layer 3.
  • the fact that the reinforcing wires 11 and 12 and the gate electrode 2 are formed in the same layer, or that the reinforcing wires 11 and 12 and the source electrode 5 and the drain electrode 6 are formed in the same layer is a scan. This can be confirmed by observing the cross section of the semiconductor device substrate 50H with a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM).
  • SEM scanning electron microscope
  • TEM transmission electron microscope
  • the structures of the FET 20 and the FET 30 are so-called top contact structures in which the source electrode 5 and the drain electrode 6 are arranged on the upper surface of the semiconductor layer 4 as illustrated in FIG.
  • the structure applicable to the FET 20 and the FET 30 is not limited to this, and a bottom contact structure may be used.
  • the gate electrode 2 may be any gate electrode 2 as long as it contains a conductive material that can be used as an electrode.
  • the conductive material of the gate electrode 2 include conductive metal oxides such as tin oxide, indium oxide, and indium tin oxide (ITO).
  • the conductive materials of the gate electrode 2 include platinum, gold, silver, copper, iron, tin, zinc, aluminum, indium, chromium, lithium, sodium, potassium, cesium, calcium, magnesium, palladium, molybdenum, and amorphous silicon. And metals such as polysilicon, alloys of a plurality of metals selected from these, and inorganic conductive substances such as copper iodide and copper sulfide.
  • Examples of the conductive material of the gate electrode 2 include polythiophene, polypyrrole, polyaniline, a complex of polyethylene dioxythiophene and polystyrene sulfonic acid, and a conductive polymer whose conductivity is improved by doping with iodine or the like. Further, examples of the conductive material of the gate electrode 2 include a carbon material, a material containing an organic component and a conductor, and the like.
  • the flexibility of the gate electrode 2 is increased, the adhesion of the gate electrode 2 is good even at the time of bending, and the electrical connection of the gate electrode 2 is performed.
  • the organic component contained in such a material is not particularly limited, but is not particularly limited, but is a monomer, an oligomer or a polymer, a photopolymerization initiator, a plasticizer, a leveling agent, a surfactant, a silane coupling agent, a defoaming agent, and a pigment. And so on.
  • oligomers or polymers are preferable from the viewpoint of improving the bending resistance of the gate electrode 2.
  • the conductive material of the gate electrode 2 and the wiring is not limited thereto. These conductive materials may be used alone, or a plurality of materials may be laminated or mixed.
  • the width and thickness of the gate electrodes 2 and the spacing between the gate electrodes are arbitrary. Specifically, the width of the gate electrode 2 is preferably 5 ⁇ m or more and 1 mm or less. By setting the width of the gate electrode 2 within this range, it becomes easy to control the overlap between the gate electrode 2 and the source electrode 5 and the drain electrode 6 and to control the FET characteristics by controlling the channel length.
  • the FET for example, the FETs 20 and 30 described above
  • the thickness of the gate electrode 2 is the same as that of the reinforcing wires 11 and 12, and is preferably 30 nm or more and 500 nm or less.
  • the material used for the gate insulating layer 3 is not particularly limited, but is an inorganic material such as silicon oxide and alumina; an organic high-quality material such as polyimide, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polyvinylidene fluoride, polysiloxane, and polyvinylphenol. Alternatively, a mixture of an inorganic material powder and an organic material can be mentioned. Above all, the material of the gate insulating layer 3 preferably contains an organic compound having a bond between a silicon atom and a carbon atom. In addition, the material of the gate insulating layer 3 more preferably contains a metal compound having a bond between a metal atom and an oxygen atom.
  • the gate insulating layer 3 may be a single layer or a plurality of layers. Further, the gate insulating layer 3 may be one in which one layer is formed from a plurality of insulating materials, or may be one in which a plurality of insulating materials are laminated to form a plurality of insulating layers.
  • the source electrode 5 and the drain electrode 6 may be any as long as they contain a conductive material that can be used as an electrode.
  • the conductive material of the source / drain electrode include conductive metal oxides such as tin oxide, indium oxide, and indium tin oxide (ITO).
  • the conductive materials for the source / drain electrodes include platinum, gold, silver, copper, iron, tin, zinc, aluminum, indium, chromium, lithium, sodium, potassium, cesium, calcium, magnesium, palladium, molybdenum, and amorphous.
  • Examples thereof include metals such as silicon and polysilicon, alloys of a plurality of metals selected from these, and inorganic conductive substances such as copper iodide and copper sulfide.
  • Examples of the conductive material of the source / drain electrode include polythiophene, polypyrrole, polyaniline, a complex of polyethylene dioxythiophene and polystyrene sulfonic acid, and a conductive polymer whose conductivity is improved by doping with iodine or the like.
  • examples of the conductive material of the source / drain electrode include a carbon material, a material containing an organic component and a conductor, and the like.
  • the flexibility of the source / drain electrode is increased, the adhesion of the source / drain electrode is good even at the time of bending, and the source / drain electrode has good adhesion.
  • the electrical connection of the drain electrode is good.
  • the organic component contained in such a material is not particularly limited, but is not particularly limited, but is a monomer, an oligomer or a polymer, a photopolymerization initiator, a plasticizer, a leveling agent, a surfactant, a silane coupling agent, a defoaming agent, and a pigment. And so on.
  • oligomers or polymers are preferable from the viewpoint of improving the bending resistance of the source / drain electrodes.
  • the conductive materials of the source / drain electrodes and the wiring are not limited thereto. These conductive materials may be used alone, or a plurality of materials may be laminated or mixed.
  • the distance between the source electrode 5 and the drain electrode 6 is preferably 1 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the width and thickness of the wiring connected to the source / drain electrodes are also arbitrary. Specifically, the thickness of the wiring is preferably 0.01 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the width of the wiring is preferably 5 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less. However, these dimensions are not limited to those described above.
  • the material used for the semiconductor layer 4 is not particularly limited as long as it is a material exhibiting semiconductor properties, and a material having high carrier mobility is preferably used. Further, as the material of the semiconductor layer 4, a material to which a simple coating process can be applied at low cost is preferable, and an organic semiconductor or a carbon material is mentioned as a preferable example.
  • Examples of the organic semiconductor used for the semiconductor layer 4 include pentacene, polythiophene, compounds containing a thiophene unit in the main chain, polypyrroles, poly (p-phenylene vinylene), polyaniline, polyacetylene, polydiacetylene, and polycarbazole. , Polyfurans, polyheteroaryls having a nitrogen-containing aromatic ring as a constituent unit, condensed polycyclic aromatic compounds, heteroaromatic compounds, aromatic amine derivatives, biscarbazole derivatives, pyrazoline derivatives, stylben compounds, hydrazone compounds.
  • Metal phthalocyanines such as copper phthalocyanine, metal porphyrins such as copper porphyrin, distyrylbenzene derivatives, aminostyryl derivatives, aromatic acetylene derivatives, condensed ring tetracarboxylic acid diimides, organic dyes, etc. Can be done.
  • the above-mentioned organic semiconductor may contain two or more kinds of these.
  • Examples of the carbon material used for the semiconductor layer 4 include carbon nanotubes (CNT), graphene, and fullerenes.
  • CNT carbon nanotubes
  • graphene graphene
  • fullerenes examples of the carbon material used for the semiconductor layer 4 because carbon nanotubes (CNT), graphene, and fullerenes.
  • the CNTs are a single-walled CNT in which one carbon film (graphene sheet) is wound in a cylindrical shape, a two-walled CNT in which two graphene sheets are wound concentrically, and a plurality of graphene sheets are concentric. Any of the multi-walled CNTs wound around the CNT may be used, and two or more of these may be used. Above all, it is preferable to use single-walled CNTs from the viewpoint of exhibiting the characteristics of semiconductors, and it is more preferable that the single-walled CNTs contain 90% by weight or more of semiconductor-type single-walled CNTs. More preferably, the single-walled CNT contains 95% by weight or more of the semiconductor-type single-walled CNT.
  • CNTs having a conjugated polymer attached to at least a part of the surface have excellent dispersion stability in a solution and high mobility can be obtained. Therefore, the carbon material of the semiconductor layer 4 is obtained.
  • the conjugated polymer refers to a compound in which the repeating unit has a conjugated structure and the degree of polymerization is 2 or more.
  • a state in which the conjugated polymer is attached to at least a part of the surface of the CNT means a state in which a part or the whole of the surface of the CNT is covered with the conjugated polymer. It is presumed that the conjugated polymer can coat CNTs because the interaction occurs due to the overlap of the ⁇ -electron clouds derived from the respective conjugated structures. Whether or not the CNT is coated with the conjugated polymer can be determined by approaching the color of the conjugated polymer from the color of the CNT whose reflection color of the target CNT is not coated. Quantitatively, elemental analysis such as X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) can identify the presence of deposits and the mass ratio of deposits to CNTs.
  • XPS X-ray photoelectron spectroscopy
  • the conjugated polymer attached to CNT can be used regardless of the molecular weight, molecular weight distribution and structure. From the viewpoint of easy adhesion to CNTs, the conjugated polymer preferably has a weight average molecular weight of 1000 or more.
  • Examples of the method for adhering the conjugated polymer to CNT include the first to fourth methods shown below.
  • As the first method there is a method of adding CNTs to the molten conjugated polymer and mixing them.
  • As a second method there is a method in which a conjugated polymer is dissolved in a solvent, and CNT is added thereto and mixed.
  • As a third method there is a method of adding a conjugated polymer to a place where CNTs are pre-dispersed in a solvent by ultrasonic waves or the like and mixing.
  • As a fourth method there is a method in which a conjugated polymer and CNT are put in a solvent, and the mixed system is irradiated with ultrasonic waves to mix them. In the present invention, these plurality of methods may be combined.
  • the length of the CNT is preferably shorter than the distance (channel length) between the source electrode 5 and the drain electrode 6.
  • the average length of the CNT depends on the channel length, but is preferably 2 ⁇ m or less, and more preferably 0.5 ⁇ m or less.
  • commercially available CNTs have a distribution in length and may contain CNTs longer than the channel length. Therefore, it is preferable to add a step of shortening the CNT to the channel length to the step of forming the semiconductor layer 4.
  • a method of making the CNT shorter than the channel length for example, a method of cutting the CNT into short fibers by an acid treatment with nitric acid, sulfuric acid or the like, an ultrasonic treatment, a freeze pulverization method or the like is effective. Further, it is more preferable to use the separation by a filter together from the viewpoint of improving the purity of CNT.
  • the diameter of the CNT is not particularly limited, but is preferably 1 nm or more and 100 nm or less, and more preferably 50 nm or less.
  • conjugated polymer that coats the above CNT examples include a polythiophene polymer, a polypyrrole polymer, a polyaniline polymer, a polyacetylene polymer, a poly-p-phenylene polymer, and a poly-p-phenylene vinylene-based weight.
  • conjugated polymer examples include a thiophene-heteroarylene polymer having a thiophene unit and a heteroaryl unit in a repeating unit.
  • the above-mentioned conjugated polymer may be one in which two or more of these are used.
  • conjugated polymer one in which a single monomer unit is lined up, one in which different monomer units are block copolymerized, one in which random copolymerization is performed, one in which graft polymerization is performed, or the like can be used.
  • the semiconductor layer 4 a mixture of a CNT composite and an organic semiconductor may be used. By uniformly dispersing the CNT composite in the organic semiconductor, it is possible to realize high mobility while maintaining the characteristics of the organic semiconductor itself.
  • the semiconductor layer 4 may further contain an insulating material.
  • the insulating material used here include, but are not limited to, the insulating material composition of the present invention and polymer materials such as poly (methylmethacrylate), polycarbonate, and polyethylene terephthalate.
  • the semiconductor layer 4 may be a single layer or a plurality of layers.
  • the film thickness of the semiconductor layer 4 is preferably 1 nm or more and 200 nm or less, and more preferably 100 nm or less. By setting the film thickness of the semiconductor layer 4 within this range, uniform thin film formation is facilitated, the current between the source and drain electrodes that cannot be controlled by the gate voltage is suppressed, and the on / off ratio of the FET is further increased. Can be done.
  • the film thickness of the semiconductor layer 4 can be measured by an atomic force microscope, an ellipsometry method, or the like.
  • an orientation layer can be provided between the gate insulating layer 3 and the semiconductor layer 4.
  • known materials such as a silane compound, a titanium compound, an organic acid, and a heteroorganic acid can be used, and an organic silane compound is particularly preferable.
  • a second insulating layer (for example, the second insulating layer 7 shown in FIG. 14) which is in contact with the semiconductor layer 4 on the opposite side of the gate insulating layer 3 is provided. It may be formed. Thereby, the semiconductor layer 4 can be protected from the external environment such as oxygen and moisture.
  • the material used for the second insulating layer is not particularly limited, but specifically, an inorganic material such as silicon oxide or alumina, polyimide or a derivative thereof, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polyvinylidene fluoride, or polysiloxane. And its derivatives, polymer materials such as polyvinylphenol and its derivatives, mixtures of inorganic material powders and polymer materials, and mixtures of organic low molecular weight materials and polymer materials.
  • an inorganic material such as silicon oxide or alumina, polyimide or a derivative thereof, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polyvinylidene fluoride, or polysiloxane.
  • polymer materials such as polyvinylphenol and its derivatives, mixtures of inorganic material powders and polymer materials, and mixtures of organic low molecular weight materials and polymer materials.
  • the formed FETs (for example, FETs 20 and 30 shown in FIG. 14 and the like) can control the current flowing between the source electrode 5 and the drain electrode 6 by changing the gate voltage.
  • Id is the current between the source and drain electrodes
  • Vsd is the voltage between the source and drain electrodes
  • Vg is the gate voltage
  • D is the thickness of the gate insulating layer 3.
  • L is the channel length and W is the channel width.
  • ⁇ r is the relative permittivity of the gate insulating layer 3, and ⁇ is the permittivity of the vacuum (8.85 ⁇ 10 -12 F / m).
  • the above FET has high mobility, and the relative positions of the gate electrode 2, the source electrode 5, and the drain electrode 6 are controlled with high accuracy.
  • the second insulating layer 7 is formed on the side opposite to the semiconductor layer 4 on which the gate insulating layer 3 is formed. “The side opposite to the side on which the gate insulating layer 3 is formed with respect to the semiconductor layer 4” refers to, for example, the upper side of the semiconductor layer 4 when the gate insulating layer 3 is provided below the semiconductor layer 4.
  • the second insulating layer 7 preferably contains an organic compound having a bond between a carbon atom and a nitrogen atom.
  • Such an organic compound may be any organic compound, and examples thereof include amide compounds, imide compounds, urea compounds, amine compounds, imine compounds, aniline compounds, and nitrile compounds. .. Further, it is considered that the second insulating layer 7 can maintain a stable field where the organic compound having a bond between a carbon atom and a nitrogen atom and the CNT interact with each other by containing the polymer, and thus is more stable. It is presumed that the above-mentioned n-type semiconductor characteristics can be obtained.
  • Examples of the polymer contained in the second insulating layer 7 include acrylic resin, methacrylic resin, olefin polymer, cycloolefin polymer, polystyrene, polysiloxane, polyimide, polycarbonate, vinyl alcohol-based resin, and phenol-based resin.
  • the second insulating layer 7 may contain other compounds in addition to the organic compound and the polymer.
  • the other compound include thickeners and thixogens for adjusting the viscosity and rheology of the solution when the second insulating layer 7 is formed by coating.
  • the second insulating layer 7 may be a single layer or a plurality of layers.
  • the method for forming the second insulating layer 7 is not particularly limited, and a dry method such as resistance heating vapor deposition, electron beam, sputtering, or CVD can be used, but it is suitable for manufacturing cost and a large area. From the viewpoint, it is preferable to use the coating method. Specifically, as the coating method, a spin coating method, a blade coating method, a slit die coating method, a screen printing method, a bar coater method, a mold method, a printing transfer method, a dipping pulling method, an inkjet method, a drop casting method and the like are preferable. Can be used.
  • the coating method of the second insulating layer 7 can be selected according to the coating film characteristics to be obtained, such as coating film thickness control and orientation control.
  • the method for manufacturing a semiconductor device substrate according to the present invention is to manufacture any of the semiconductor device substrates according to each of the above-described embodiments.
  • the manufacturing method in the case of manufacturing the displacement of the substrate for the semiconductor device according to each of the above-described embodiments is the formation of any one of the constituent members of the plurality of semiconductor devices on the resin base material 1 and the reinforcing wire. It is preferable that the formation is carried out in the same step. This makes it possible to reduce the types of materials and the number of processes required for manufacturing a substrate for a semiconductor device.
  • FIG. 17 is a perspective view for explaining an example of a method for manufacturing a substrate for a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18A is a partially enlarged schematic view showing an example of a first step of a method for manufacturing a substrate for a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18B is a partially enlarged schematic view showing a second step example of the method for manufacturing a substrate for a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • 18A and 18B are excerpts of a part of the semiconductor device substrate 50E shown in FIG. 17 (the portion surrounded by the broken line III), and each step of the manufacturing method of the semiconductor device substrate 50E is shown.
  • each of the following steps is performed while transporting the long resin base material 1 by a roll-to-roll method.
  • the transport direction of the resin base material 1 is the same as the longitudinal direction of the resin base material 1 (see the thick arrow in FIG. 17).
  • the reinforcing wire for forming the gate electrode 2 and the reinforcing wires 31 to 38 on the surface of the resin base material 1 is formed.
  • the forming process is carried out.
  • the gate electrode 2 and the reinforcing wires 31 to 38 are formed on the resin base material 1 in the same step.
  • the same step referred to here is not only to form the gate electrode 2 and the reinforcing wires 31 to 38 at once, but also to form one of the gate electrode 2 or the reinforcing wires 31 to 38 first, followed by It also includes forming the other (gate electrode 2 or reinforcing wires 31 to 38 which has not yet been formed) before the step of forming the next gate insulating layer. Among these, it is preferable to form the gate electrode 2 and the reinforcing wires 31 to 38 collectively.
  • a method for forming the gate electrode 2 and the reinforcing wires 31 to 38 in the reinforcing wire forming step a method using known techniques such as vacuum deposition, electron beam, sputtering, plating, CVD, ion plating coating, inkjet, and printing.
  • a paste containing organic components and conductor particles is applied onto an insulating substrate by known techniques such as a blade coating method, a slit die coating method, a screen printing method, a bar coater method, a molding method, a printing transfer method, and a dipping pulling method.
  • a method of forming by drying using an oven, a hot plate, infrared rays, or the like a method using known techniques such as vacuum deposition, electron beam, sputtering, plating, CVD, ion plating coating, inkjet, and printing.
  • a paste containing organic components and conductor particles is applied onto an insulating substrate by known techniques such as a blade coating method, a slit die coating
  • the method of forming the gate electrode 2 and the reinforcing wires 31 to 38 is not particularly limited as long as the gate electrode 2 and the wiring (not shown) can be electrically connected. Further, in the reinforcing wire forming step, the reinforcing wires 31 to 38 are formed of the same material as the material constituting the gate electrode 2.
  • the electrode thin film produced by the above method is patterned into a desired shape by a known photolithography method or the like. It may be formed, or it may be patterned through a mask having a desired shape during vacuum deposition or sputtering of electrodes and wiring materials. Further, as the pattern forming method, a pattern may be directly formed by using an inkjet method or a printing method.
  • the reinforcing wire forming step processes a metal film formed by sputtering or vacuum deposition on the resin base material 1, and the metal film corresponds to the gate electrode 2 and the reinforcing wires 31 to 38.
  • Those including a patterning step of processing into a pattern are preferable.
  • the reinforcing wire forming step is a film forming step of forming a coating film using a photosensitive paste containing conductor particles and a photosensitive organic component on the resin base material 1, and a photolithography method for forming the coating film. It is also preferable to include a patterning step of processing the gate electrode 2 and the pattern corresponding to the reinforcing wires 31 to 38.
  • the reinforcing wire forming step By using these methods (steps) in the reinforcing wire forming step, it is possible to form the gate electrodes 2 and the reinforcing wires 31 to 38 having high flatness and uniform thickness and pattern shape. Therefore, it is possible to reduce the leakage rate of the manufactured FET and reduce the variation in the characteristics of the FET.
  • Preferred embodiments of the photosensitive paste used in the present invention include, for example, those described in International Publication No. 2018/051860 and International Publication No. 2017/030070.
  • the roll thickness of the resin base material 1 corresponding to the reinforcing lines 31 to 34 becomes thick due to their overlap.
  • gauge-shaped bands corresponding to the number of rows of reinforcing lines 31 to 34 are formed.
  • the winding deviation of the resin base material 1 can be reduced by making the thicknesses of the respective bands uniform.
  • the reinforcing wire 31 is larger than the thickness accumulated by overlapping the gate electrodes 2 in the resin base material 1 wound in a roll shape. The thickness in which ⁇ 34 overlaps and accumulates is thicker. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of disconnection of the gate electrode 2 caused by the roll of the resin base material 1 being wound and rubbed.
  • the thickness of the resin base material 1 is preferably 25 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less. By keeping the thickness of the resin base material 1 within this range, the resin base material 1 can have high durability and appropriate flexibility. Therefore, in the roll-to-roll method, the transport meander of the resin base material 1 And winding misalignment can be suppressed. As a result, the efficiency of forming the semiconductor device on the resin base material 1 is improved.
  • the uniform thickness means that the standard deviation from the average value when measuring the thickness at any five locations is within 5%. Further, the fact that the thickness of the electrode such as the gate electrode and the thickness of the reinforcing wire are the same means that the thickness of the electrode and the reinforcing wire formed in the plane of the resin base material 1 was measured at arbitrary 5 points. It means that the difference between the average values is within 10% of the larger average value.
  • the first insulating layer forming step for forming the gate insulating layer 3 is carried out.
  • the gate insulating layer 3 is formed on the gate electrode 2 (see the state S1 in FIG. 18A) described above.
  • Examples of the method for forming the gate insulating layer 3 include vacuum deposition, electron beam, sputtering, plating, CVD, ion plating coating, inkjet, printing, spin coating method, blade coating method, slit die coating method, bar coater method, and mold method. , Known techniques such as a print transfer method and an immersion pulling method. However, the method for forming the gate insulating layer 3 is not limited to these.
  • the gate insulating layer 3 may be formed on the reinforcing wires 31 to 38, and the resin base material 1 on which the gate electrode 2 and the reinforcing wires 31 to 38 are formed may be formed. It may be formed on the entire surface.
  • a semiconductor layer forming step for forming the semiconductor layer 4 is carried out.
  • a solution containing CNT is applied onto the gate insulating layer 3 (see state S2 in FIG. 18A) described above to form the semiconductor layer 4.
  • the coating method include known coating methods such as a spin coating method, a blade coating method, a slit die coating method, a screen printing method, a bar coating method, a mold method, a printing transfer method, a dipping pulling method, and an inkjet method.
  • the coating method is preferably any one selected from the group consisting of an inkjet method, a dispenser method and a spray method. Further, the inkjet method is more preferable from the viewpoint of the efficiency of use of raw materials.
  • an appropriate coating method can be selected from these coating methods according to the coating film characteristics to be obtained, such as coating film thickness control and orientation control.
  • the formed coating film may be subjected to an annealing treatment under an atmosphere, a reduced pressure, or an inert gas atmosphere (under a nitrogen or argon atmosphere).
  • an electrode forming step of forming the source / drain electrode is carried out.
  • the source electrode 5 and the drain electrode 6 are formed on the gate insulating layer 3 and the semiconductor layer 4 (see the state S3 in FIG. 18B) described above.
  • Examples of the method for forming the source electrode 5 and the drain electrode 6 include methods using known techniques such as vacuum deposition, electron beam, sputtering, plating, CVD, ion plating coating, inkjet, and printing, and organic components and conductive particles.
  • the paste containing the above is applied onto an insulating substrate by a known technique such as spin coating method, blade coating method, slit die coating method, screen printing method, bar coater method, mold method, printing transfer method, immersion pulling method, etc. Examples thereof include a method of forming by drying using a plate, infrared rays, or the like.
  • the method for forming these electrodes is not particularly limited as long as the source electrode 5 and the drain electrode 6 can be electrically connected to the wiring (not shown).
  • the source electrode 5, the drain electrode 6 and the reinforcing wires 31 to 38 are used. May be performed in the reinforcing wire forming step of forming the above in the same step. At this time, the materials of the reinforcing wires 31 to 38 are the same materials as the materials constituting the source electrode 5 and the drain electrode 6.
  • the electrode thin film produced by the above method is desired by a known photolithography method or the like.
  • the pattern may be formed into a shape, or the pattern may be formed through a mask having a desired shape during vapor deposition or sputtering of electrodes and wiring materials. Further, as the pattern forming method, a pattern may be directly formed by using an inkjet method or a printing method.
  • FIG. 19A is a partially enlarged schematic view showing an example of a first step of a method for manufacturing a substrate for a semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 19B is a partially enlarged schematic view showing an example of a second step of the method for manufacturing a substrate for a semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • 19A and 19B are excerpts of a part of the semiconductor device substrate 50H according to the sixth embodiment, and each step of the manufacturing method of the semiconductor device substrate 50H is shown.
  • the resin base material 1 is a long resin base material, similarly to the method for manufacturing the semiconductor device substrate 50E according to the fifth embodiment (see FIG. 17). .. Further, in manufacturing the semiconductor device substrate 50H, each of the following steps is performed while transporting the long resin base material 1 by a roll-to-roll method. At this time, the transport direction of the resin base material 1 is the same as the transport direction in the above-described fifth embodiment (see the thick line arrow in FIG. 17).
  • a reinforcing wire forming step (state S11) in which the gate electrode 2 is formed and the reinforcing wires 31 to 38 are formed, and the gate insulating layer 3
  • the first insulating layer forming step (state S12) for forming and the semiconductor layer forming step (state S13) for forming the semiconductor layer 4 are carried out.
  • the gate electrodes 2 and the reinforcing wires 31 to 38 are made the same on the resin base material 1 by the same method as in the fifth embodiment described above except for the number of gate electrodes 2 formed. Formed in the process.
  • the gate insulating layer 3 is formed on the gate electrode 2 by the same method as that of the fifth embodiment described above except for the number of gate electrodes 2 covered by the gate insulating layer 3. Form. At this time, the gate insulating layer 3 may be formed so as to cover the pair of gate electrodes 2 as shown in FIG. 19A, or may be formed on the reinforcing wires 31 to 38. The gate electrode 2 and the reinforcing wires 31 to 38 may be formed on the entire surface of the resin base material 1.
  • the semiconductor layer 4 is formed on the gate insulating layer 3 by the same method as that of the fifth embodiment described above except for the formation pattern of the semiconductor layer 4.
  • an electrode forming step of forming the source / drain electrode is carried out.
  • the source electrode 5 and the drain are placed on the gate insulating layer 3 and the semiconductor layer 4 by the same method as that of the above-described fifth embodiment except for the number of formed source / drain electrodes.
  • the electrode 6 is formed.
  • the source electrode 5 and the drain electrode 6 and the reinforcing wire 31 to 38 are formed in the same step. You may.
  • the materials of the reinforcing wires 31 to 38 are the same materials as the materials constituting the source electrode 5 and the drain electrode 6.
  • the second reinforcing line forming step of forming the second insulating layer 7 and forming the second reinforcing lines 51 to 58 is carried out.
  • this second reinforcing wire forming step a step of forming the second insulating layer 7 on a part of the semiconductor layers 4 among the plurality of semiconductor layers 4 described above, and a second step on the reinforcing wires 31 to 38 described above.
  • the step of forming the reinforcing wires 51 to 58 is performed in the same step.
  • the material of the second reinforcing wires 51 to 58 is the same material as the material constituting the second insulating layer 7.
  • the method for forming the second insulating layer 7 and the second reinforcing wires 51 to 58 is not particularly limited, and a dry method such as resistance heating vapor deposition, electron beam beam, sputtering, or CVD can be used, but it is manufactured. It is preferable to use the coating method from the viewpoint of cost and compatibility with a large area. Specifically, as the coating method, a spin coating method, a blade coating method, a slit die coating method, a screen printing method, a bar coater method, a mold method, a printing transfer method, a dipping pulling method, an inkjet method, a drop casting method and the like are preferable. Can be used.
  • the coating method of the second insulating layer 7 and the second reinforcing lines 51 to 58 can be selected according to the coating film characteristics to be obtained, such as coating film thickness control and orientation control. Further, in the second reinforcing wire forming step, the formed coating film may be subjected to an annealing treatment under an atmosphere, a reduced pressure, or an inert gas atmosphere (under a nitrogen or argon atmosphere).
  • the second reinforcing lines 51 to 54 (second reinforcing lines extending in the longitudinal direction of the resin base material 1).
  • the roll thickness of the resin base material 1 becomes thicker due to their overlap. This makes it possible to prevent local and non-uniform thickness unevenness that occurs in the roll-shaped resin base material 1 when it is wound. As a result, it is possible to suppress the peeling of the second insulating layer 7 due to the rubbing between the resin base material 1 wound in a roll shape and the second insulating layer 7.
  • each of the plurality of semiconductor devices is formed on a resin base material so as to include a field effect transistor having a bottom gate structure. Since the formation of the gate electrode included in the field-effect transistor and the formation of the reinforcing wire are performed in the same process, the expansion and contraction in the resin substrate should be controlled by the reinforcing wire immediately after the gate electrode is formed. Can be done. Therefore, in the subsequent step of forming the insulating layer and the step of forming the source electrode and the drain electrode, the alignment accuracy can be improved, and the characteristic variation in the plurality of field effect transistors in the surface of the resin base material can be suppressed.
  • the resin base material having the longitudinal direction and the lateral direction a plurality of semiconductor devices are formed so as to form a row in the longitudinal direction on the resin base material, and a part of the reinforcing wire is formed in a row of the semiconductor devices. Since the resin base materials are provided substantially continuously in the longitudinal direction at both outer edges, the resin base material is wound while the reinforcing lines formed substantially continuously overlap each other, and as a result, the resin base material is wound up. The winding shape of the material is strengthened, and the winding deviation of the resin base material wound in a roll shape can be suppressed.
  • the semiconductor device substrate is substantially continuous when exposed to changes in the environment such as humidity and temperature. It is possible to control the variation in expansion and contraction in the surface of the resin base material for each region surrounded by continuous reinforcing lines. Therefore, when a plurality of semiconductor devices are formed substantially continuously, the alignment accuracy can be improved for each region of the substantially continuous resin base material surface, and the characteristics of the plurality of semiconductor devices on the resin base material surface vary. Can be suppressed.
  • the method for manufacturing a substrate for a semiconductor device of the present invention is not limited to the manufacturing methods of Embodiments 5 and 6 described above, and for example, the resin base material is continuously or intermittently formed by a method other than the roll-to-roll method.
  • a plurality of semiconductor devices and reinforcing wires may be formed on the resin substrate.
  • the FET structure illustrated in FIGS. 18A and 18B and FIGS. 19A and 19B is a so-called bottom gate structure in which the gate electrode 2 is arranged on the lower side (resin base material 1 side) of the semiconductor layer 4. It is not limited to.
  • the structure of the FET may be a so-called top gate structure in which the gate electrode 2 is arranged on the upper side of the semiconductor layer 4 (the side opposite to the resin base material 1).
  • the reinforcing wires 31 to 38 are made of the same material as the source electrode 5 and the drain electrode 6 located under the semiconductor layer 4, and these source electrodes 5 are used. And it is preferable that the drain electrode 6 is provided in the same layer.
  • the reinforcing wires 31 to 38 are among the source electrode 5, the drain electrode 6 and the gate electrode 2 included in the FET.
  • the resin group is provided in the same layer as the electrode on the base material side by using the same material as the electrode on the base material side located on the side closer to the resin base material 1 (for example, the lower side of the semiconductor layer 4). This is preferable because it makes it easier to suppress the deformation of the material 1.
  • the structure of the FET is preferably a bottom gate structure.
  • This wireless communication device is a device that communicates information using wireless radio waves, such as a product tag, a shoplifting prevention tag, various tickets, and a smart card.
  • This wireless communication device is a device that performs telecommunications by receiving a wireless signal (carrier wave) transmitted from an antenna mounted on an external reader / writer, such as an RFID tag.
  • the specific operation of the RFID tag as an example of the wireless communication device is as follows, for example.
  • the RFID tag antenna receives the radio signal transmitted from the antenna mounted on the reader / writer.
  • the FET in the RFID tag acquires a command based on the received radio signal and operates in response to this command. After that, the RFID tag transmits the response of the result in response to this command as a radio signal from its own antenna to the antenna of the reader / writer.
  • the operation according to the command is performed by a known demodulation circuit composed of FETs, an operation control logic circuit, a modulation circuit, or the like.
  • FIG. 20 is a schematic view showing a first configuration example of the wireless communication device applied to the present invention.
  • FIG. 21 is a schematic view showing a second configuration example of the wireless communication device applied to the present invention.
  • the wireless communication devices 110 and 110A include a substrate 100, and on the substrate 100, an antenna pattern 101, a circuit 102 including an FET, and these circuits 102 and an antenna pattern are provided. It is provided with a connection wiring 103 for connecting to 101.
  • the substrate 100 is formed by cutting the resin base material (for example, the resin base material 1 shown in FIG. 1 and the like) of the above-mentioned semiconductor device substrate of the present invention into each semiconductor device. ..
  • the substrate for a semiconductor device in which the above-mentioned plurality of wireless communication devices are formed on the same resin substrate. can be obtained.
  • the method for manufacturing a wireless communication device according to the present invention includes a cutting step of cutting such a substrate for a semiconductor device into each wireless communication device.
  • the wireless communication device can be individually obtained by cutting the semiconductor device substrate into each wireless communication device by this cutting step.
  • a substrate for a semiconductor device of the present invention when each of the plurality of semiconductor devices is a circuit of a wireless communication device (for example, the circuit 102 shown in FIGS. 20 and 21), the plurality of circuits 102 are used.
  • a substrate for a semiconductor device formed on a resin base material can be obtained.
  • a cutting step of cutting such a substrate for a semiconductor device into each circuit of the wireless communication device and a circuit of the wireless communication device cut by the cutting step are attached to an antenna. Includes a pasting process to match.
  • the semiconductor device substrate is individually separated for each circuit 102 by this cutting step, and then the obtained plurality of circuits 102 are attached by this pasting step. Attach each to the antenna.
  • these circuits 102 and the antenna are connected by wiring such as the connection wiring 103 described above.
  • a wireless communication device can be obtained.
  • the method for manufacturing a wireless communication device includes a sticking step of sticking the circuit 102 of the wireless communication device formed on the substrate for a semiconductor device as described above with an antenna, and the sticking step of the circuit 102 and the antenna.
  • the present invention includes a cutting step of separating the substrate for a semiconductor device after bonding with and for each wireless communication device (which includes these circuits 102 and an antenna).
  • a circuit portion of a semiconductor device substrate on which a plurality of circuits 102 are formed is bonded to an antenna by this pasting step, and then the circuit 102 is formed by this cutting step.
  • the wireless communication device provided with the antenna is individually separated. In the pasting step, these circuits 102 and the antenna are connected by wiring. As a result, a wireless communication device can be obtained.
  • the antenna material and the connection wiring material may be any conductive material.
  • the conductive material the same material as the gate electrode material can be mentioned.
  • a paste material containing a conductor and a binder is preferable from the viewpoint of increasing flexibility, good adhesion even at the time of bending, and good electrical connection.
  • the antenna material and the connection wiring material are preferably the same material from the viewpoint of reducing the manufacturing cost.
  • a method of processing a metal foil such as copper foil or aluminum foil using a punching blade and transferring it to a resin base material, or a metal foil attached to a resin base material. A method of etching using a resist layer formed on a metal foil as a mask, a method of forming a pattern of a conductive paste on a resin base material by a coating method, and a method of curing the pattern by heat or light.
  • the method of applying the conductive paste to the resin base material to form the resin base material is preferable.
  • the spin coating method When a paste containing a conductor and a binder is used as the conductive material, the spin coating method, the blade coating method, the slit die coating method, the screen printing method, the bar coater method, the mold method, the printing transfer method, and the immersion pulling method are used.
  • An example of the pattern forming method is a method in which the paste is applied onto a resin base material using a known technique such as a method and dried using an oven, a hot plate, infrared rays, or the like.
  • the antenna pattern and the connection wiring pattern may be formed by forming a pattern of the conductive film produced by the above method into a desired shape by a known photolithography method or the like, or through a mask having a desired shape during vacuum deposition or sputtering. A pattern may be formed.
  • the antenna pattern and the connection wiring pattern are made of the same material as the gate electrode and the wiring of the FET. This is because the types of materials required for manufacturing the wireless communication device can be reduced, and the number of manufacturing steps of the wireless communication device can be reduced by manufacturing the antenna pattern and connection wiring pattern and the gate electrode and wiring of the FET in the same process. This is because it can be reduced, and as a result, the manufacturing cost of the wireless communication device can be reduced.
  • the antenna pattern and the connection wiring pattern and the gate electrode and the wiring of the FET are made of the same material is the most contained element among the elements contained in the antenna pattern and the connection wiring pattern and the gate electrode and the wiring of the FET. It means that the elements with a high molar ratio are the same.
  • the types and content ratios of elements contained in the antenna pattern and connection wiring pattern and the gate electrode and wiring of the FET are identified by elemental analysis such as X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and secondary ion mass spectrometry (SIMS). be able to.
  • connection portion between the antenna pattern and the connection wiring pattern, and the connection portion between the connection wiring pattern and the FET gate electrode wiring are formed.
  • the antenna pattern, the connection wiring pattern, the gate electrode of the FET, and the wiring are preferably formed so as to form a continuous phase from the viewpoint of their adhesion and reduction of manufacturing cost.
  • the antenna pattern, the connection wiring pattern, the gate electrode of the FET, and the wiring pattern are continuous phases" means that these patterns are integrated and there is no connection interface at their connection portion.
  • the fact that the connecting portion is in a continuous phase can be confirmed by observing the cross section of the connecting portion with a scanning electron microscope (SEM), a transmission electron microscope (TEM), or the like.
  • the width and thickness of the connection portion between the antenna pattern and the connection wiring pattern, and the width and thickness of the connection portion between the connection wiring pattern and the wiring for the gate electrode of the FET are arbitrary.
  • DMEA diethylene glycol monoethyl ether acetate
  • Synthesis Example 2 compound P2 was synthesized as a photosensitive organic component.
  • DMEA diethylene glycol monoethyl ether acetate
  • Synthesis Example 3 compound P3 was synthesized as a photosensitive organic component.
  • Compound P3 is a urethane-modified compound of compound P2 of Synthesis Example 2 described above.
  • Preparation Example 1 the photosensitive paste A was prepared. Specifically, first, in a 100 mL clean bottle, the compound P1 (16 g) obtained in the above Synthesis Example 1, the compound P3 (4 g) obtained in the above Synthesis Example 3, and a light acrylate manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
  • the obtained photosensitive resin solution (8.0 g) is mixed with Ag particles (42.0 g) having an average particle diameter of 0.06 ⁇ m, and a three-roller “EXAKT M-50” (trade name, manufactured by EXAKT) is used. Was kneaded using. As a result, 50 g of photosensitive paste A was obtained.
  • Preparation Example 2 the photosensitive paste B was prepared. Specifically, first, in a clean bottle, 25.0 g of a solution of an alkali-soluble resin (40% by mass) and 1.5 g of Irgacure (registered trademark) OXE02 (oxym ester compound; manufactured by BASF) as a photopolymerization initiator. ), 5.5 g of light acrylate (registered trademark) PE-4A (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and 2.0 g of DISPERBYK (registered trademark) 140 (manufactured by Big Chemie Japan) as a dispersant (amine value: 146 mgKOH / g).
  • Irgacure registered trademark
  • OXE02 oxym ester compound; manufactured by BASF
  • Preparation Example 3 the photosensitive paste C was prepared. Specifically, preparation was carried out in the same manner as in Preparation Example 2 described above, except that Ag particles having an average particle diameter of 0.15 ⁇ m were used, whereby a photosensitive paste C was obtained.
  • CNT manufactured by CNI, single-walled CNT, purity 95%)
  • P3HT manufactured by Aldrich, poly (3-hexylthiophene
  • VCX-500 manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd.
  • the CNT dispersion liquid A11 was filtered using a membrane filter (pore diameter 10 ⁇ m, diameter 25 mm, omnipore membrane manufactured by Millipore) to remove CNT complexes having a length of 10 ⁇ m or more.
  • a membrane filter pore diameter 10 ⁇ m, diameter 25 mm, omnipore membrane manufactured by Millipore
  • chloroform which is a low boiling point solvent
  • chloroform which is a low boiling point solvent
  • the gate insulating layer solution A20 was prepared. Specifically, first, methyltrimethoxysilane (61.29 g (0.45 mol)), 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane (12.31 g (0.05 mol)), and Phenyltrimethoxysilane (99.15 g (0.5 mol)) was dissolved in 203.36 g of propylene glycol monobutyl ether (boiling point 170 ° C.). Water (54.90 g) and phosphoric acid (0.864 g) were added thereto with stirring.
  • the solution thus obtained was heated at a bath temperature of 105 ° C. for 2 hours, the internal temperature was raised to 90 ° C., and a component mainly composed of methanol produced as a by-product was distilled off. Then, it was heated at a bath temperature of 130 ° C. for 2 hours, the internal temperature was raised to 118 ° C., and a component mainly composed of water and propylene glycol monobutyl ether was distilled off. Then, the mixture was cooled to room temperature to obtain a polysiloxane solution A3 having a solid content concentration of 26.0% by weight. The weight average molecular weight of the polysiloxane in the obtained polysiloxane solution A3 was 6000.
  • the second insulating layer solution A30 was prepared. Specifically, first, 2.5 g of polymethylmethacrylate (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in 7.5 g of N, N-dimethylformamide to prepare a polymer solution A31. Next, 1 g of N, N, N', N'-tetramethyl-1,4-phenylenediamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved in 9.0 g of N, N-dimethylformamide to prepare the compound solution A32. Prepared. Then, the compound solution A32 (0.30 g) was added to the polymer solution A31 (0.68 g) to obtain a second insulating layer solution A30.
  • polymethylmethacrylate manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • 1 g of N, N, N', N'-tetramethyl-1,4-phenylenediamine manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
  • Example 1 a semiconductor device substrate 50 as a specific example of the semiconductor device substrate 50 (see FIG. 1) according to the first embodiment of the present invention was produced.
  • the semiconductor device substrate of the first embodiment is a type of semiconductor device substrate having a field-effect transistor having a bottom gate-top contact structure as the semiconductor device.
  • FIG. 22A is a schematic view showing an example of a first step of the method for manufacturing a substrate for a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 22B is a schematic view showing an example of a second step of the method for manufacturing a substrate for a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
  • copper was vacuum-deposited on the entire surface of 100 nm by a resistance heating method on a resin base material 1 (width 300 mm, length 420 mm, film thickness 50 ⁇ m) made of PET film.
  • a photoresist (trade name "LC100-10cP", manufactured by Roam & Haas Co., Ltd.) was printed on the entire surface by slit coating, and dried by heating in a hot air drying oven at 100 ° C. for 4 minutes.
  • the photoresist film thus produced was subjected to full-line exposure with an exposure amount of 60 mJ / cm 2 (wavelength 365 nm conversion) through a photomask having an effective mask size of 280 mm ⁇ 400 mm in which the gate electrode 2 was designed.
  • the gate electrode width designed for this photomask was 100 ⁇ m. After exposure, it was developed with 2.38 wt% aqueous tetramethylammonium hydroxide solution for 30 seconds and then washed with water for 1 minute. Then, it was etched with a mixed acid (trade name SEA-5, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) for 30 seconds, and then washed with water for 30 seconds. Next, the photoresist film was peeled off by immersing it in AZ Remover 100 (trade name, manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd.) for 2 minutes, washed with water for 30 seconds, and then water droplets were removed with an air knife, and then at 80 ° C. for 60 seconds. , Heat dried in a hot air drying oven. As a result, as shown in FIG. 22A, nine gate electrodes 2 were formed on the surface of the resin base material 1 (state S21).
  • the gate insulating layer solution A20 to be the gate insulating layer 3 is continuously printed on the entire surface by slit coating, heat-treated at 100 ° C. for 3 minutes in an air drying furnace in a hot air drying furnace, and in a nitrogen atmosphere at 150 ° C. in an IR drying furnace. Heat-treated for 20 minutes.
  • a gate insulating layer 3 having a film thickness of 500 nm was formed on the resin base material 1 (state S22).
  • the photosensitive paste A was applied by screen printing on the resin base material 1 made of PET film on which the gate insulating layer 3 was formed. At this time, the photosensitive paste A was applied so as to overlap the exposed area when the gate electrode 2 and the reinforcing lines 31 to 38 were formed with a print size of 280 mm ⁇ 400 mm. Then, the coated photosensitive paste A was prebaked at 100 ° C. for 4 minutes in a hot air drying oven. After that, the exposure amount is 80 mJ / cm 2 (wavelength 365 nm conversion) so that the source electrode 5 and the drain electrode 6 overlap the area where the photosensitive paste A is applied through a photomask having an effective mask size of 280 mm ⁇ 400 mm designed.
  • a paste obtained by diluting the photosensitive paste B twice with DMEA is applied by inkjet application to the patterns of the reinforcing lines 31 to 38.
  • Example 1 The results of Example 1 are shown in Table 1 below.
  • Comparative Example 1 In Comparative Example 1, the same evaluation as in Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the steps for forming the reinforcing wires 31 to 38 in Example 1 were not carried out. The evaluation results of Comparative Example 1 are shown in Table 1.
  • Example 2 In Example 2, a semiconductor device substrate 50E (see FIG. 6) according to the fifth embodiment of the present invention was produced as a specific example.
  • the substrate for a semiconductor device of the second embodiment is of a type having a field-effect transistor having a bottom gate-top contact structure as a semiconductor device, and is continuous while transporting the resin base material 1 by a roll-to-roll method. (See FIGS. 17, 18A, 18B).
  • copper was vacuum-deposited on the entire surface of 100 nm by a resistance heating method on a resin base material 1 (width 300 mm, length 50 m, film thickness 50 ⁇ m) made of PET film.
  • a photoresist (trade name "LC100-10cP", manufactured by Roam & Haas Co., Ltd.) was continuously printed on the entire surface by slit coating, and dried by heating in a hot air drying oven at 100 ° C. for 4 minutes.
  • the exposure amount was 60 mJ / cm 2 (wavelength 365 nm conversion) through a photomask having an effective mask size of 280 mm ⁇ 400 mm in which the gate electrode 2 and the reinforcing wires 31 to 38 were designed. Moreover, 100 shots and full-line exposure were performed under the condition that the feed amount of the resin base material 1 was 420 mm.
  • the width of the gate electrode designed for this photomask was 100 ⁇ m
  • the width of the reinforcing wires 31 to 38 was 1 mm
  • the length of the reinforcing wires 31 to 34 was 370 mm
  • the length of the reinforcing wires 35 to 38 was 280 mm.
  • the gate insulating layer solution A20 to be the gate insulating layer 3 is continuously printed on the entire surface by slit coating, heat-treated at 100 ° C. for 3 minutes in an air drying furnace in a hot air drying furnace, and in a nitrogen atmosphere at 150 ° C. in an IR drying furnace. Heat-treated for 20 minutes.
  • a gate insulating layer 3 having a film thickness of 500 nm was formed on the resin base material 1 (state S2).
  • the photosensitive paste A was applied by screen printing on the resin base material 1 made of PET film on which the gate insulating layer 3 was formed.
  • the photosensitive paste A is coated with 100 shots with the feed amount of the resin base material 1 set to 420 mm so as to overlap the exposure area when the gate electrode 2 and the reinforcing lines 31 to 38 are formed with a print size of 280 mm ⁇ 400 mm. did.
  • the coated photosensitive paste A was prebaked at 100 ° C. for 4 minutes in a hot air drying oven.
  • the exposure amount is 80 mJ / cm 2 (wavelength 365 nm conversion) so that the source electrode 5 and the drain electrode 6 overlap the area where the photosensitive paste A is applied through a photomask having an effective mask size of 280 mm ⁇ 400 mm designed. ),
  • the entire line was exposed with a feed amount of 420 mm pitch of the resin base material 1.
  • it was developed with a 0.5% Na 2 CO 3 solution for 30 seconds, washed with ultrapure water for 60 seconds, and then cured at 150 ° C. for 10 minutes in an IR drying oven.
  • FIG. 18B nine source electrodes 5 and drain electrodes 6 were formed on the gate insulating layer 3 (state S4).
  • the width of the source electrode 5 and the drain electrode 6 was 100 ⁇ m, and the distance between these electrodes was 20 ⁇ m.
  • the substrate for the semiconductor device of Example 2 was obtained.
  • the obtained substrates for semiconductor devices were evaluated as described in the following items 1 to 4.
  • the evaluation results of the first item and the second item are shown in Table 2
  • the evaluation results of the third item are shown in Table 3
  • the evaluation results of the fourth item are shown in Table 4.
  • the second item describes the measurement of the film thickness of the substrate for a semiconductor device.
  • each part (board sample) from the first shot to the 100th shot at the feed pitch carried out in the above-mentioned exposure process is made of sheet paper from the substrate for a semiconductor device having a length of 50 m. It was cut out into a shape.
  • the cross-sections of each of the 10th, 50th, and 90th shots of the substrate samples were observed using a scanning electron microscope (SEM), and any 5 locations and reinforcing lines were observed from the gate electrode.
  • the thickness (film thickness) of any 5 places was measured from.
  • the average value and standard deviation of the measured gate electrode film thickness and reinforcing wire film thickness were calculated, respectively.
  • FIG. 23 is a schematic view showing an example of a substrate sample obtained from the substrate for a semiconductor device of the second embodiment.
  • FIG. 23 shows a projection drawing when substrate samples (samples used for measurement) cut out from a continuous roll-shaped substrate for a semiconductor device are superimposed in the thickness direction thereof.
  • the 10th, 50th, and 90th shots of the plurality of substrate samples cut out from the semiconductor device substrate are used in the same manner as in the evaluation of the second item, and FIG.
  • the Id variation of the FET was evaluated according to the following criteria.
  • the coordinate measurement of the gate electrode pattern of the substrate for the semiconductor device will be described.
  • the coordinate measuring machine is used for each of the 10th, 50th, and 90th shots of the plurality of substrate samples cut out from the semiconductor device substrate in the same manner as in the evaluation of the second item.
  • SMIC-800 manufactured by Shinto S Precision Co., Ltd.
  • the coordinates of each gate electrode of the nine FETs 21 to 29 are measured, and the coordinate variation of each gate electrode between shots is used for semiconductor devices.
  • the standard deviations in the longitudinal direction and the lateral direction of the substrate were calculated, respectively.
  • the larger value of the obtained standard deviation in the longitudinal direction and the standard deviation in the lateral direction was used as the evaluation target, and the coordinate variation of the gate electrode pattern was evaluated according to the following criteria.
  • Table 4 described later, the numerical values of "21" to "29" are numerical values (reference numerals) that specify each FET to be evaluated.
  • Example 3 In the third embodiment, in the resistance heating method for forming the gate electrode 2 and the reinforcing wires 31 to 38, aluminum was vacuum-deposited on the entire surface of 60 nm instead of copper in the same manner as in the second embodiment. The same evaluation as each evaluation of the first item to the third item of 2 was performed. The evaluation results of Example 3 are shown in Tables 2 and 3.
  • Example 4 a semiconductor device substrate 50 as a specific example of the semiconductor device substrate 50 (see FIG. 1) according to the first embodiment of the present invention was produced.
  • the semiconductor device substrate of the fourth embodiment is a type of semiconductor device substrate having a field-effect transistor as the semiconductor device, and the resin base material 1 is formed by a roll-to-roll method as in the fifth embodiment described above. It was continuously produced while being transported.
  • the photosensitive paste B is continuously printed on the resin base material 1 (width 300 mm, length 50 m, film thickness 50 ⁇ m) made of PET film by slit coating, and the hot air drying furnace is used to continuously print the entire surface in an air atmosphere. , Heat-treated at 100 ° C. for 4 minutes. With respect to the coating film produced thereby, the exposure amount is 80 mJ / cm 2 (wavelength 365 nm conversion) and the exposure amount is 80 mJ / cm 2 (wavelength 365 nm conversion) through a photomask having an effective mask size of 280 mm ⁇ 400 mm in which the gate electrode 2 and the reinforcing wires 31 to 38 are designed.
  • Example 5 the semiconductor device is formed by the same method as in the fourth embodiment except that the gate electrode 2 and the reinforcing wires 31 to 38 are slit-coated by using the photosensitive paste C instead of the photosensitive paste B.
  • a substrate for use was prepared, and the same evaluation as in each of the first to third items of Example 2 was performed.
  • the evaluation results of Example 5 are shown in Tables 2 and 3.
  • Example 6 a semiconductor device substrate which is a specific example of the semiconductor device substrate (see FIG. 2) according to the modified example of the first embodiment of the present invention was produced.
  • the semiconductor device substrate of Example 6 is a type of semiconductor device substrate having a field-effect transistor having a bottom gate-top contact structure as the semiconductor device, and the resin base material 1 is conveyed by a roll-to-roll method (FIG. 6). 6) While continuously producing.
  • the substrate for the semiconductor device of Example 6 was manufactured in Examples except that a photomask having a design excluding the reinforcing wire 33 and the reinforcing wire 37 from the design of the photomask used in Example 1 was used. It was carried out in the same manner as in 1. Further, in Example 6, the same evaluation as each evaluation of the first item to the third item of Example 2 was performed. The evaluation results of Example 6 are shown in Tables 2 and 3.
  • the semiconductor device substrate of the seventh embodiment is a semiconductor device, wherein the semiconductor device substrate 50D (see FIG. 5) according to the fourth embodiment of the present invention is manufactured.
  • This is a type of semiconductor device substrate having a field-effect transistor having a bottom gate-top contact structure, and was continuously manufactured while transporting the resin base material 1 by a roll-to-roll method (see FIG. 6).
  • the semiconductor device substrate of Example 7 is a photomask used in the steps of forming the gate electrode 2 and the reinforcing wires 31 to 38 and the step of forming the source electrode 5 and the drain electrode 6 in the second embodiment.
  • a photomask designed so that the arrangement design of the reinforcing wires 31 to 38 and the semiconductor device 10 (FET in the seventh embodiment) is the arrangement design in the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 5 is used. Other than that, it was produced by the same method as in Example 2. Further, in Example 7, the same evaluation as each evaluation of the first item to the third item of Example 2 was performed. In the evaluation of the third item in Example 7, among the 13 FETs of each substrate sample, any 9 FETs were measured, and the same evaluation as in Example 2 was performed. The evaluation results of Example 7 are shown in Tables 2 and 3.
  • Example 8 a semiconductor device substrate which is a specific example of the semiconductor device substrate (see FIGS. 6 and 7) according to the first modification of the fifth embodiment of the present invention was produced.
  • the semiconductor device substrate of the eighth embodiment is a type of semiconductor device substrate having a field-effect transistor having a bottom gate-top contact structure as the semiconductor device, while transporting the resin base material 1 by a roll-to-roll method. It was produced continuously.
  • the photomask used in the step of forming the gate electrode 2 and the reinforcing wires 31 to 38 in the second embodiment is used in the reinforcing wires 31 to 38 and the semiconductor device 10 (implementation).
  • Example 8 the same method as in Example 2 except that a photomask designed so that the arrangement design of the FET) is the arrangement design in the first modification of the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 7 is used. Made in. Further, in Example 8, the same evaluation as each evaluation of the first item to the third item of Example 2 was performed. In the evaluation of the third item in Example 7, among the 13 FETs of each substrate sample, any 9 FETs were measured, and the same evaluation as in Example 2 was performed. The evaluation results of Example 8 are shown in Tables 2 and 3.
  • Comparative Example 2 In Comparative Example 2, Example 2 except that a photomask in which the reinforcing wires 31 to 38 were not designed was used as the photomask used in the step of forming the gate electrode 2 and the reinforcing wires 31 to 38 in the second embodiment. The same evaluation as in Example 2 was carried out in the same manner as in Example 2. The evaluation results of Comparative Example 2 are shown in Tables 2 to 4.
  • Comparative Example 3 Comparative Example 3
  • Example 4 is used except that a photomask in which the reinforcing wires 31 to 38 are not designed is used as the photomask used in the step of forming the gate electrode 2 and the reinforcing wires 31 to 38 in the fourth embodiment.
  • the same evaluation as in Example 2 was carried out in the same manner as in Example 2.
  • the evaluation results of Comparative Example 3 are shown in Tables 2 to 4.
  • Example 9 a semiconductor device substrate which is a specific example of the semiconductor device substrate 50F according to the first modification of the fifth embodiment of the present invention was produced.
  • the substrate for a semiconductor device of the ninth embodiment is of a type having a field-effect transistor having a bottom gate-top contact structure as a semiconductor device, and is continuous while transporting the resin base material 1 by a roll-to-roll method. Made.
  • copper was vacuum-deposited on the entire surface of 100 nm by a resistance heating method on a resin base material 1 (width 300 mm, length 50 m, film thickness 50 ⁇ m) made of PET film.
  • a photoresist (trade name "LC100-10cP", manufactured by Roam & Haas Co., Ltd.) was continuously printed on the entire surface by slit coating, and dried by heating in a hot air drying oven at 100 ° C. for 4 minutes.
  • the exposure amount was 60 mJ / cm 2 (wavelength 365 nm conversion) through a photomask having an effective mask size of 280 mm ⁇ 400 mm in which the gate electrode 2 and the reinforcing wires 31 to 38 were designed. Moreover, 100 shots and full-line exposure were performed under the condition that the feed amount of the resin base material 1 was 420 mm.
  • the width of the gate electrode designed for this photomask was 100 ⁇ m
  • the width of the reinforcing wires 31 to 38 was 1 mm
  • the length of the reinforcing wires 31 to 34 was 370 mm
  • the length of the reinforcing wires 35 to 38 was 280 mm.
  • the gate insulating layer solution A20 to be the gate insulating layer 3 is continuously printed on the entire surface by slit coating, heat-treated at 100 ° C. for 3 minutes in an air drying furnace in a hot air drying furnace, and in a nitrogen atmosphere at 150 ° C. in an IR drying furnace. Heat-treated for 20 minutes. As a result, the gate insulating layer 3 having a film thickness of 500 nm was formed on the resin base material 1 (see the state S12 in FIG. 19A).
  • the photosensitive paste A was applied by screen printing on the resin base material 1 made of PET film on which the gate insulating layer 3 was formed.
  • the photosensitive paste A is coated with 100 shots with the feed amount of the resin base material 1 set to 420 mm so as to overlap the exposure area when the gate electrode 2 and the reinforcing lines 31 to 38 are formed with a print size of 280 mm ⁇ 400 mm. did.
  • the coated photosensitive paste A was prebaked at 100 ° C. for 4 minutes in a hot air drying oven.
  • the exposure amount is 80 mJ / cm 2 (wavelength 365 nm conversion) so that the source electrode 5 and the drain electrode 6 overlap the area where the photosensitive paste A is applied through a photomask having an effective mask size of 280 mm ⁇ 400 mm designed. ),
  • the entire line was exposed with a feed amount of 420 mm pitch of the resin base material 1.
  • it was developed with a 0.5% Na 2 CO 3 solution for 30 seconds, washed with ultrapure water for 60 seconds, and then cured at 150 ° C. for 10 minutes in an IR drying oven.
  • 18 source electrodes 5 and drain electrodes 6 were formed on the gate insulating layer 3 (see state S14 in FIG. 19B).
  • the width of the source electrode 5 and the drain electrode 6 was 100 ⁇ m, and the distance between these electrodes was 20 ⁇ m.
  • Example 10 a semiconductor device substrate 50H (see FIG. 13) according to the sixth embodiment of the present invention was produced as a specific example.
  • the substrate for a semiconductor device of the tenth embodiment is of a type having a field-effect transistor having a bottom gate-top contact structure as a semiconductor device, and is continuous while transporting the resin base material 1 by a roll-to-roll method. (See FIGS. 19A and 19B).
  • copper was vacuum-deposited on the entire surface of 100 nm by a resistance heating method on a resin base material 1 (width 300 mm, length 50 m, film thickness 50 ⁇ m) made of PET film.
  • a photoresist (trade name "LC100-10cP", manufactured by Roam & Haas Co., Ltd.) was continuously printed on the entire surface by slit coating, and dried by heating in a hot air drying oven at 100 ° C. for 4 minutes.
  • the exposure amount was 60 mJ / cm 2 (wavelength 365 nm conversion) through a photomask having an effective mask size of 280 mm ⁇ 400 mm in which the gate electrode 2 and the reinforcing wires 31 to 38 were designed. Moreover, 100 shots and full-line exposure were performed under the condition that the feed amount of the resin base material 1 was 420 mm.
  • the width of the gate electrode designed for this photomask was 100 ⁇ m
  • the width of the reinforcing wires 31 to 38 was 1 mm
  • the length of the reinforcing wires 31 to 34 was 370 mm
  • the length of the reinforcing wires 35 to 38 was 280 mm.
  • the gate insulating layer solution A20 to be the gate insulating layer 3 is continuously printed on the entire surface by slit coating, heat-treated at 100 ° C. for 3 minutes in an air drying furnace in a hot air drying furnace, and in a nitrogen atmosphere at 150 ° C. in an IR drying furnace. Heat-treated for 20 minutes.
  • the gate insulating layer 3 having a film thickness of 500 nm was formed on the resin base material 1 (state S12).
  • the semiconductor solution A10 is applied to each portion on the gate insulating layer 3 at the positions where the gate electrodes 2 are projected at 18 positions by an inkjet method. And heat-treated at 150 ° C. for 30 minutes in an IR drying furnace under a nitrogen stream. As a result, as shown in FIG. 19A, the semiconductor layers 4 were formed at 18 locations on the gate insulating layer 3 (state S13).
  • the photosensitive paste A was applied by screen printing on the resin base material 1 made of PET film on which the gate insulating layer 3 was formed.
  • the photosensitive paste A is coated with 100 shots with the feed amount of the resin base material 1 set to 420 mm so as to overlap the exposure area when the gate electrode 2 and the reinforcing lines 31 to 38 are formed with a print size of 280 mm ⁇ 400 mm. did.
  • the coated photosensitive paste A was prebaked at 100 ° C. for 4 minutes in a hot air drying oven.
  • the exposure amount is 80 mJ / cm 2 (wavelength 365 nm conversion) so that the source electrode 5 and the drain electrode 6 overlap the area where the photosensitive paste A is applied through a photomask having an effective mask size of 280 mm ⁇ 400 mm designed. ),
  • the entire line was exposed with a feed amount of 420 mm pitch of the resin base material 1.
  • it was developed with a 0.5% Na 2 CO 3 solution for 30 seconds, washed with ultrapure water for 60 seconds, and then cured at 150 ° C. for 10 minutes in an IR drying oven.
  • 18 source electrodes 5 and drain electrodes 6 were formed on the gate insulating layer 3 (state S14).
  • the width of the source electrode 5 and the drain electrode 6 was 100 ⁇ m, and the distance between these electrodes was 20 ⁇ m.
  • the second insulating layer solution A30 (5 ⁇ L) is applied to a part of the plurality of semiconductor layers 4 (18 locations in FIG. 19B). It was dropped onto the semiconductor layer 4 by a drop casting method so as to cover the semiconductor layer 4. Further, in the same manner, the second insulating layer solution A30 was continuously added dropwise so as to surround the semiconductor device. In Example 10, the second insulating layer solution A30 was continuously dropped onto the reinforcing lines 31 to 38. Then, these dropped second insulating layer solutions A30 were heat-treated at 110 ° C. for 30 minutes under a nitrogen stream. As a result, as shown in FIG.
  • the second insulating layer 7 and the second reinforcing wires 51 to 58 were formed on the resin base material 1 (state S15).
  • the thickness of the second insulating layer 7 and the second reinforcing wires 51 to 58 was 20 ⁇ m.
  • the substrates for semiconductor devices of Examples 9 and 10 were obtained, respectively.
  • the evaluation results of Examples 9 and 10 were both "A" (good). It was.
  • each of the semiconductor device substrates (length 50 m) of Examples 9 and 10 was cut out in the form of a sheet of paper in each portion from the first shot to the 100th shot at the feed pitch carried out in the exposure step. As a result of checking the appearance of each substrate sample, there was no part where the second insulating layer 7 was peeled off.
  • Comparative Example 5 In Comparative Example 5, the same method as in Example 10 except that the second reinforcing wires 51 to 58 were not formed in the step of forming the second insulating layer 7 and the second reinforcing wires 51 to 58 in Example 10. Then, the same evaluation as in Example 10 was performed. In Comparative Example 5, when the same evaluation as the evaluation of the first item of Example 2 was performed, the evaluation result of the first item of Comparative Example 5 was "C" (impossible). Further, in the substrate for a semiconductor device of Comparative Example 5, peeling of the second insulating layer 7 also occurred.
  • the semiconductor device substrate, the semiconductor device substrate manufacturing method, and the wireless communication device manufacturing method according to the present invention suppress variations in the characteristics of the semiconductor device even after a plurality of semiconductor devices are formed on the substrate. It is suitable for a semiconductor device substrate, a method for manufacturing a semiconductor device substrate, and a method for manufacturing a wireless communication device.

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Abstract

本発明の一態様である半導体装置用基板は、樹脂基材と、この樹脂基材上に備えられた複数の半導体装置と、これら複数の半導体装置を囲うように設けられた補強線を有する。前記補強線は、これら複数の半導体装置に含まれる電極層のうち少なくとも一つを構成する材料と同一の材料によって構成されている。前記補強線によってこれら複数の半導体装置のうち一つ以上が囲われている領域は、この樹脂基材上に複数存在している。このような半導体装置用基板から、無線通信装置などの半導体装置が複数得られる。

Description

半導体装置用基板、半導体装置用基板の製造方法および無線通信装置の製造方法
 本発明は、半導体装置用基板、半導体装置用基板の製造方法および無線通信装置の製造方法に関する。
 近年、RFID(Radio Frequency IDentification)技術を用いた無線通信システムが注目されている。RFIDタグは、電界効果型トランジスタ(以下、FETという)で構成された回路を有するICチップと、リーダ/ライタとの無線通信を行うためのアンテナとを有する。RFIDタグ内に設置されたアンテナが、リーダ/ライタから送信される搬送波を受信し、ICチップ内の駆動回路が動作する。
 RFIDタグは、物流管理、商品管理、万引き防止などの様々な用途での利用が期待されており、交通カードなどのICカード、商品タグなど、一部の用途では導入され始めている。今後、あらゆる商品でRFIDタグが使用されるためには、RFIDタグの製造コストの低減が必要である。そのため、RFID技術の分野においては、塗布・印刷技術を用いてフレキシブル基板上にRFIDタグの回路やアンテナを製造する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
 RFIDタグ内の回路を構成するFETにおいては、特性ばらつき(例えば、駆動電流値のばらつき)が生じると、設計仕様通りの安定した回路動作の実現が困難となる。特に基板として安価なプラスチックフィルムを用いた場合、温度や湿度による基板の伸縮が大きいため、その伸縮に起因して、FETを構成する部材のパターンずれが生じてしまう。そのため、FETを安定して製造することができず、FETの特性ばらつきが大きくなってしまう。
 上記パターンずれを抑制するための技術として、基板にアライメントマークを設けて当該アライメントマークを検出し、検出されたアライメントマークの位置ずれ量の大きさに基づいて、基板の温度制御や基板の湿度制御をすることで基板の伸縮を制御する方法が検討されている(例えば、特許文献2参照)。また、基板上に形成したゲート電極を、ソース電極およびドレイン電極のパターニングのためのフォトマスクとして利用し、基板の裏面から露光することで、各電極間の位置ずれを抑制する方法が検討されている(例えば、特許文献3参照)。
国際公開第2017/030070号 国際公開第2015/133391号 国際公開第2018/051860号
 しかしながら、特許文献2に記載された方法では、個々のFETの位置ずれを補正することはできても、基板内でのFETの特性ばらつきを抑制することはできず、また、基板の歪みが不均一(すなわち変形方向や変形量に規則性が無い故に予測困難な歪み)である場合、FETの位置ずれを制御することも困難となるという課題があった。また、特許文献3に記載された方法では、個々のFETにおける電極形成位置のばらつきは抑制できても、基板の伸縮に由来した、FET相互間のばらつきを抑制することができなかった。
 また、特許文献2および3のどちらの方法でも、FETの位置ずれを補正するといった製造工程による特性ばらつきの抑制は考慮しているが、FET形成後の温度や湿度の変化による基板の伸縮ばらつきや、連続する基板上にFETを連続形成し、ロール状に巻取られた基板の巻ずれの影響によるFET相互間の特性ばらつきの制御については考慮できていない。
 本発明は、上記課題に着目してなされたものであって、基板上にFET等の複数の半導体装置を形成した後においても半導体装置の特性ばらつきを抑制することができる半導体装置用基板、半導体装置用基板の製造方法および無線通信装置の製造方法を提供することを目的とする。
 上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る半導体装置用基板は、樹脂基材と、前記樹脂基材上に備えられた複数の半導体装置と、を有し、前記樹脂基材上に、前記複数の半導体装置を囲うように設けられた補強線を有し、前記補強線が、前記複数の半導体装置に含まれる電極層のうち少なくとも一つを構成する材料と同一の材料によって構成され、前記補強線によって前記複数の半導体装置のうち一つ以上が囲われている領域が、前記樹脂基材上に複数存在する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板は、上記の発明において、前記補強線が、前記複数の半導体装置を個別に囲うように設けられている、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板は、上記の発明において、前記補強線の厚みは、前記複数の半導体装置の各々の厚みと同じ、または前記複数の半導体装置の各々の厚みよりも薄い、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板は、上記の発明において、前記樹脂基材は、長手方向と短手方向とを有し、前記複数の半導体装置は、前記樹脂基材上の長手方向に列をなすように形成され、前記補強線の一部は、前記樹脂基材の長手方向に略連続的に設けられている、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板は、上記の発明において、前記樹脂基材は、長手方向と短手方向とを有し、前記複数の半導体装置は、前記樹脂基材上の長手方向に列をなすように形成され、前記補強線の一部は、前記複数の半導体装置の列の両外縁部において、前記樹脂基材の長手方向に略連続的に設けられている、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板は、上記の発明において、前記複数の半導体装置は、各々、電界効果型トランジスタを備え、前記電界効果型トランジスタは、ソース電極、ドレイン電極およびゲート電極と、前記ソース電極および前記ドレイン電極とそれぞれ接する半導体層と、前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記半導体層を前記ゲート電極と絶縁するゲート絶縁層と、を有する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板は、上記の発明において、前記半導体層は、カーボンナノチューブを含有する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板は、上記の発明において、前記複数の半導体装置は、各々、電界効果型トランジスタを備え、前記補強線は、前記電界効果型トランジスタに含まれるソース電極、ドレイン電極およびゲート電極のうち、前記樹脂基材に近い側に位置する基材側の電極と同一の材料によって、前記基材側の電極と同一の層に設けられている、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板は、上記の発明において、前記複数の半導体装置は、各々、ボトムゲート構造を有する電界効果型トランジスタを備え、前記補強線は、前記電界効果型トランジスタに含まれるゲート電極を構成する材料と同一の材料によって、前記ゲート電極と同一の層に設けられている、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板は、上記の発明において、複数の前記電界効果型トランジスタの少なくとも一部は、前記電界効果型トランジスタの半導体層に対しゲート絶縁層とは反対側で前記半導体層と接する第2絶縁層を有し、前記樹脂基材上に、前記第2絶縁層を構成する材料と同一の材料によって構成される第2補強線を有する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板は、上記の発明において、前記電界効果型トランジスタのゲート電極および前記補強線は互いに同じ厚みであり、前記厚みは30nm以上500nm以下である、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板は、上記の発明において、前記電界効果型トランジスタは、トップコンタクト構造を有する電界効果型トランジスタである、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板は、上記の発明において、前記複数の半導体装置の各々は無線通信装置である、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板の製造方法は、上記の発明のいずれか一つに記載の半導体装置用基板の製造方法であって、前記樹脂基材上における、前記複数の半導体装置の構成部材のうちいずれか一つの形成と前記補強線の形成とを同一の工程で行う、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板の製造方法は、上記の発明において、前記複数の半導体装置および前記補強線の形成は、前記樹脂基材をロール・トゥ・ロール方式で搬送しながら実施される、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板の製造方法は、上記の発明において、前記複数の半導体装置の各々に含まれる電極層のうち少なくとも一つの形成と前記補強線の形成とを同一の工程で行う、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板の製造方法は、上記の発明において、前記複数の半導体装置は、各々、電界効果型トランジスタを備えるように形成され、前記電界効果型トランジスタに含まれるソース電極、ドレイン電極およびゲート電極のうち、前記樹脂基材に近い側に位置する基材側の電極の形成と、前記補強線の形成とを同一の工程で行う、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板の製造方法は、上記の発明において、前記複数の半導体装置は、各々、ボトムゲート構造を有する電界効果型トランジスタを備えるように形成され、前記電界効果型トランジスタに含まれるゲート電極の形成と前記補強線の形成とを同一の工程で行う、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板の製造方法は、上記の発明において、複数の前記電界効果型トランジスタの少なくとも一部は、前記電界効果型トランジスタの半導体層に対しゲート絶縁層とは反対側で前記半導体層と接する第2絶縁層を有するように形成され、前記樹脂基材上における、前記第2絶縁層を構成する材料と同一の材料によって構成される第2補強線の形成と前記第2絶縁層の形成とを同一の工程で行う、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板の製造方法は、上記の発明において、前記ゲート電極の形成と前記補強線の形成とを同一の工程で行う補強線形成工程は、前記樹脂基材上にスパッタリングもしくは真空蒸着法によって成膜した金属膜を加工し、前記ゲート電極および前記補強線に対応するパターンに加工するパターニング工程を含む、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板の製造方法は、上記の発明において、前記ゲート電極の形成と前記補強線の形成とを同一の工程で行う補強線形成工程は、前記樹脂基材上に、導電体粒子と感光性有機成分とを含有する感光性ペーストを用いて塗布膜を形成する成膜工程と、前記塗布膜を、フォトリソグラフィ法によって前記ゲート電極および前記補強線に対応するパターンに加工するパターニング工程と、を含むことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板の製造方法は、上記の発明において、前記補強線を、前記複数の半導体装置を個別に囲うように設ける、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板の製造方法は、上記の発明において、前記樹脂基材は、長手方向と短手方向とを有し、前記複数の半導体装置を、前記樹脂基材上の長手方向に列をなすように形成し、前記補強線の一部を、前記樹脂基材の長手方向に略連続的に設ける、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板の製造方法は、上記の発明において、前記樹脂基材は、長手方向と短手方向とを有し、前記複数の半導体装置を、前記樹脂基材上の長手方向に列をなすように形成し、前記補強線の一部を、前記複数の半導体装置の列の両外縁部において、前記樹脂基材の長手方向に略連続的に設ける、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る半導体装置用基板の製造方法は、上記の発明において、前記複数の半導体装置の各々は、無線通信装置または無線通信装置の回路である、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る無線通信装置の製造方法は、上記の発明に記載の半導体装置用基板の製造方法によって得られた半導体装置用基板を前記無線通信装置毎に切り分ける工程を含む、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る無線通信装置の製造方法は、上記の発明に記載の半導体装置用基板の製造方法によって得られた半導体装置用基板を前記無線通信装置の回路毎に切り分ける工程と、切り分けられた前記無線通信装置の回路をアンテナへ貼り合わせる工程と、を含むことを特徴とする。
 また、本発明に係る無線通信装置の製造方法は、上記の発明に記載の半導体装置用基板の製造方法によって得られた半導体装置用基板の前記無線通信装置の回路をアンテナと貼り合わせる工程と、前記無線通信装置の回路と前記アンテナとが貼り合わされた後の前記半導体装置用基板を、前記無線通信装置の回路と前記アンテナとを備える無線通信装置毎に切り分ける工程と、を含むことを特徴とする。
 本発明によれば、基板上に複数の半導体装置を形成した後においても半導体装置の特性ばらつきを抑制することができる半導体装置用基板、半導体装置用基板の製造方法および無線通信装置の製造方法を提供することができる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置用基板の一構成例を示す模式図である。 図2は、本発明の実施の形態1の変形例に係る半導体装置用基板の一構成例を示す模式図である。 図3は、本発明の実施の形態2に係る半導体装置用基板の一構成例を示す模式図である。 図4は、本発明の実施の形態3に係る半導体装置用基板の一構成例を示す模式図である。 図5は、本発明の実施の形態4に係る半導体装置用基板の一構成例を示す模式図である。 図6は、本発明の実施の形態5に係る半導体装置用基板の一構成例を示す模式図である。 図7は、本発明の実施の形態5の変形例1に係る半導体装置用基板の一構成例を示す模式図である。 図8は、本発明の実施の形態5の変形例2に係る半導体装置用基板の一構成例を示す模式図である。 図9は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置用基板の一部を抜粋して示す斜視図である。 図10は、図9に示す半導体装置用基板のI-I’線における模式断面図である。 図11は、図10に示す半導体装置用基板の第1変形例を示す模式断面図である。 図12は、図10に示す半導体装置用基板の第2変形例を示す模式断面図である。 図13は、本発明の実施の形態6に係る半導体装置用基板の一構成例を示す模式図である。 図14は、図13に示す半導体装置用基板のII-II’線における模式断面図である。 図15は、図13に示す半導体装置用基板の第1変形例を示す模式断面図である。 図16は、図13に示す半導体装置用基板の第2変形例を示す模式断面図である。 図17は、本発明の実施の形態5に係る半導体装置用基板の製造方法の一例を説明するための斜視図である。 図18Aは、本発明の実施の形態5に係る半導体装置用基板の製造方法の第1工程例を示す部分拡大模式図である。 図18Bは、本発明の実施の形態5に係る半導体装置用基板の製造方法の第2工程例を示す部分拡大模式図である。 図19Aは、本発明の実施の形態6に係る半導体装置用基板の製造方法の第1工程例を示す部分拡大模式図である。 図19Bは、本発明の実施の形態6に係る半導体装置用基板の製造方法の第2工程例を示す部分拡大模式図である。 図20は、本発明を適用される無線通信装置の第1構成例を示す模式図である。 図21は、本発明を適用される無線通信装置の第2構成例を示す模式図である。 図22Aは、本発明の実施例1に係る半導体装置用基板の製造方法の第1工程例を示す模式図である。 図22Bは、本発明の実施例1に係る半導体装置用基板の製造方法の第2工程例を示す模式図である。 図23は、実施例2の半導体装置用基板から得られる基板サンプルの一例を示す模式図である。
 以下、本発明に係る半導体装置用基板、半導体装置用基板の製造方法および無線通信装置の製造方法の好適な実施形態を、図面を適宜参照し詳細に説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではなく、発明の目的を達成でき、かつ、発明の要旨を逸脱しない範囲内においての種々の変更は当然ありえる。
<半導体装置用基板>
 本発明の実施の形態に係る半導体装置用基板は、樹脂基材と、樹脂基材上に備えられた複数の半導体装置と、を有し、樹脂基材上に、半導体装置を囲うように設けられた補強線を有し、補強線が、半導体装置に含まれる電極層のうち少なくとも一つを構成する材料と同一の材料によって構成され、補強線が、半導体装置が1つ以上含まれる領域毎に個別に囲うように設けられた半導体装置用基板である。別の言い方をすると、本発明の実施の形態に係る半導体装置用基板は、樹脂基材と、上記樹脂基材上に備えられた複数の半導体装置と、を有し、上記樹脂基材上に、上記複数の半導体装置を囲うように設けられた補強線を有し、上記補強線が、上記複数の半導体装置に含まれる電極層のうち少なくとも一つを構成する材料と同一の材料によって構成され、上記補強線によって上記複数の半導体装置のうち一つ以上が囲われている領域が、前記樹脂基材上に複数存在する、半導体装置用基板である。
(実施の形態1)
 図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置用基板の一構成例を示す模式図である。図1に示すように、本発明の実施の形態1に係る半導体装置用基板50は、樹脂基材1を有し、この樹脂基材1の上に複数の半導体装置、例えば、9個の半導体装置10を有する。また、半導体装置用基板50は、樹脂基材1の上に、樹脂基材1の横方向に延在する複数(例えば4本)の補強線11a~11dと、樹脂基材1の縦方向に延在する複数(例えば4本)の補強線12a~12dとを有する。補強線11a~11dおよび補強線12a~12dは、それぞれ直交するように配置され、これら複数の半導体装置10を個別に囲う。この際、補強線11a~11dおよび補強線12a~12dによって各半導体装置10が囲われている領域は、樹脂基材1の上に複数(実施形態1では図1に例示するように9個)存在する。また、樹脂基材1がその横方向に対して平行な端部を有する場合、補強線11a~11dは、樹脂基材1の上記平行な端部に対し平行に配置されることが好ましい。
 樹脂基材1の横方向および縦方向は、互いに垂直な方向であり且つ樹脂基材1の厚み方向に対して垂直な方向である。樹脂基材1の厚み方向は、図の紙面(実施形態1では図1の紙面)に対して垂直な方向である。樹脂基材1の厚み方向、横方向および縦方向の定義は、本発明における全ての実施の形態に共通する。
 また、本実施の形態1において、樹脂基材1は、長手方向と短手方向とを有する基材である。例えば、図1に示す樹脂基材1において、樹脂基材1の長手方向は当該樹脂基材1の横方向であり、樹脂基材1の短手方向は当該樹脂基材1の縦方向である。9個の半導体装置10は、樹脂基材1上の長手方向に列をなすように形成されている。図1に示す例では、半導体装置10の列は、一列に3個の半導体装置10が含まれ、短手方向(縦方向)に並ぶ列である。この半導体装置10の列数は3である。そして、補強線11a~11dの一部、例えば、これらの補強線11a~11dのうち樹脂基材1の短手方向の両端側に位置する補強線11aおよび補強線11dは、この半導体装置10の列(図1では合計3つの列)の外縁部において、樹脂基材1の長手方向に連続的に設けられている。すなわち、補強線11aおよび補強線11dは、半導体装置10の列の両外縁部において連続的に設けられた補強線である。なお、半導体装置10の列の両外縁部とは、樹脂基材1の長手方向に延在する両外縁部とも言え、この点は、以下に示す全ての実施の形態に共通する。
 半導体装置用基板50が補強線11a~11dおよび補強線12a~12dを有することにより、半導体装置用基板50は、湿度や温度といった環境の変化にさらされた際に、樹脂基材1の面内の伸縮を抑制することができる。よって、半導体装置用基板50の伸縮ばらつきに起因する、9個の半導体装置10間の特性ばらつきを抑制することができる。
 樹脂基材1に用いられる材料は、特に制限はないが、少なくとも半導体装置10が配置される基材面が絶縁性となる材料であれば良い。このような樹脂基材1の材料として、例えば、ポリイミド(PI)樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、セルロース系樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、シクロオレフィン樹脂などの樹脂、または、ポリプロピレン(PP)を含むシートが好適に用いられる。しかし、樹脂基材1に用いられる材料は、これらに限定されない。
 これらの中でも、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、PPS、ポリフェニレンサルフォン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミドまたはPIの中から選択される少なくとも1種の樹脂を含むことが、樹脂基材1の材料として好ましい。低価格の観点からは、PETフィルムが樹脂基材1の材料として好ましい。
 また、樹脂基材1と、電極や配線との密着性の観点からは、ポリサルフォン樹脂、PPS樹脂も樹脂基材1の材料として好ましい。これは、電極や配線中の金属原子が、これらの樹脂に含まれる硫黄原子と強く相互作用するためと推定される。
 樹脂基材1の厚みは、25μm以上100μm以下であることが好ましい。樹脂基材1の厚みが当該範囲内にあることにより、半導体装置用基板50は、高い耐久性と適度な柔軟性とを有し得る。
 補強線11a~11dおよび補強線12a~12dは、全て同一材料で形成され、その厚みを等しくすることが好ましい。また、補強線11a~11dおよび補強線12a~12dの厚みは、複数の半導体装置10の各々の厚みと同じ、または当該半導体装置10の厚みよりも薄くすることが好ましい。半導体装置10の厚みよりも当該補強線の厚みを厚くした場合、半導体装置用基板50を積み重ねたりロール状に巻き取ったりした際に、樹脂基材1と当該補強線とが擦れることで当該補強線が帯電しやすくなり、この結果、半導体装置10に損傷が発生しやすくなる。
 本発明において、「半導体装置の厚み」とは、樹脂基材上に形成された半導体装置の断面において、樹脂基材と半導体装置との界面から樹脂基材の垂直方向(厚み方向)における半導体装置の一番高い箇所までの厚みである。
 また、補強線11a~11dおよび補強線12a~12dは、それぞれ、複数の半導体装置10に含まれる電極層のうち少なくとも一つを構成する材料と同一材料によって構成されている。すなわち、補強線11a~11dおよび補強線12a~12dに用いられる材料は、半導体装置10を構成する層の1つである電極層の少なくとも一つと同一材料である。これにより、半導体装置用基板50の製造コストを低減することができる。
 本発明において、「補強線と、半導体装置を構成する電極層の少なくとも一つとが同一材料から構成される」とは、「補強線」と「半導体装置を構成する電極層の少なくとも一つ」とに含まれる元素の中で最も含有モル比率が高い元素が同一であることをいう。「補強線」と「半導体装置を構成する電極層の少なくとも一つ」との元素の種類および含有比率は、X線光電子分光(XPS)や二次イオン質量分析法(SIMS)などの元素分析によって、同定することができる。
 また、複数(実施の形態1では9個)の半導体装置10は、これらの全てが互いに同じ半導体装置でもよいし、これらのうち一部または全てが互いに異なる半導体装置でもよいが、半導体装置10を構成する材料および層構成や各層の厚みは同一である方が好ましい。半導体装置10の詳細については後に説明する。
(実施の形態1の変形例)
 図2は、本発明の実施の形態1の変形例に係る半導体装置用基板の一構成例を示す模式図である。上述した実施の形態1では、補強線11a~11dおよび補強線12a~12dによって複数の半導体装置10の全てがそれぞれ個別に囲まれているが、これに限らず、複数の半導体装置10のまとまりが補強線によって囲まれていてもよい。例えば、図2に示すように、この変形例に係る半導体装置用基板50Aは、樹脂基材1上に補強線11a、11b、11dおよび補強線12a、12b、12dを有している。半導体装置用基板50Aでは、これらの補強線11a、11b、11dおよび補強線12a、12b、12dによって、複数の半導体装置10のうち一つ以上が囲われている領域が4つ形成されている。この変形例における当該領域としては、図2に示すように、一つの半導体装置10が含まれる領域と、二つの半導体装置10のまとまりが含まれる領域と、四つの半導体装置10のまとまりが含まれる領域とが挙げられる。
 この変形例において、補強線11a、11b、11dおよび補強線12a、12b、12dによって囲まれた領域の形状や、これらの補強線によって囲まれた半導体装置10のまとまりの数および当該まとまりに含まれる半導体装置10の数は、図2に示すものに限定されない。例えば、樹脂基材1上における補強線の構成は、樹脂基材1の縦方向に並ぶ3個の半導体装置10を一まとまりとし、当該まとまりが3個できる構成等であってもよい。ただし、当該補強線の構成については、上記複数の半導体装置10を個別に囲うように設けられた構成の方が半導体装置10のまとまりを囲うように設けられた構成よりも好ましい。何故ならば、当該補強線によって半導体装置10を個別に囲う方が、半導体装置10のまとまりを囲う場合に比べて、樹脂基材1の面内の伸縮ばらつきをより低減しやすいためである。
 上述した実施の形態1では、補強線11a~11dおよび補強線12a~12dと、半導体装置10とを樹脂基材1上の同一面に形成した場合を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、補強線11a~11dおよび補強線12a~12dと半導体装置10とは、樹脂基材1に対し、それぞれ反対の面に形成されてもよい。
 また、上述した実施の形態1およびその変形例では、樹脂基材1上に9個の半導体装置10が設けられた場合を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、樹脂基材1上における半導体装置10の配置数は、上述した9個に限らず、2個以上9個未満であってもよいし、9個以上であってもよい。また、上述した実施の形態1およびその変形例では、半導体装置10が樹脂基材1上に3行3列配置されているが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、上述した補強線および半導体装置は、樹脂基材1上に補強線と半導体装置とを形成できる範囲内において、任意の行数および列数となるよう樹脂基材1上に配置することができる。
 以上説明した実施の形態1およびその変形例に関する変更は、以下に説明する各実施の形態においても同様に行うことができる。
(実施の形態2)
 図3は、本発明の実施の形態2に係る半導体装置用基板の一構成例を示す模式図である。図3に示すように、本発明の実施の形態2に係る半導体装置用基板50Bは、樹脂基材1を有し、この樹脂基材1の上に複数の半導体装置、例えば、12個の半導体装置10を有する。また、半導体装置用基板50Bは、樹脂基材1の上に、これらの半導体装置10を個別に囲う複数(例えば半導体装置10と同数の12本)の補強線13を有する。これらの補強線13は、それぞれ、略円状の形状に形成され、補強線13同士が接触するように配置されている。例えば、これらの補強線13によって複数の半導体装置10が個別に囲われている略円状の領域は、樹脂基材1の上に複数(図3では12個)存在する。半導体装置用基板50Bにおける補強線13の役割は、上述した実施の形態1におけるものと同様である。
 上述した実施の形態2では、補強線13同士が接触するように配置された場合を例示したが、本発明は、これに限定されるものではなく、補強線13同士が離れるように配置されていてもよい。ただし、補強線13同士が接触するように配置された方が、樹脂基材1全体の変形を抑制しやすいため、有利である。
(実施の形態3)
 図4は、本発明の実施の形態3に係る半導体装置用基板の一構成例を示す模式図である。図4に示すように、本発明の実施の形態3に係る半導体装置用基板50Cは、樹脂基材1を有し、この樹脂基材1の上に複数の半導体装置、例えば、18個の半導体装置10を有する。また、半導体装置用基板50Cは、樹脂基材1の上に、樹脂基材1の縦方向および横方向に対して傾斜する方向に延在する複数の補強線14、15と、樹脂基材1の横方向に延在する補強線16とを有する。補強線14は、横方向の補強線16に対して所定の方向(例えば図4の紙面の左上側から右下側へ向かう方向)に傾斜するように、樹脂基材1の上に複数(図4では5本)形成されている。補強線15は、横方向の補強線16に対して上記補強線15とは異なる方向(例えば図4の紙面の右上側から左下側へ向かう方向)に傾斜するように、樹脂基材1の上に複数(図4では4本)形成されている。補強線16は、樹脂基材1の縦方向両端のうち少なくとも一方の端部に対し平行に配置される。
 上述した補強線14~16は、図4に示すように、樹脂基材1の面上において互いに交差しており、複数の半導体装置10を個別に囲う三角形状の領域を形成している。これらの補強線14~16によって複数の半導体装置10が個別に囲われている三角形状の領域は、樹脂基材1の上に複数存在する。半導体装置用基板50Cにおける補強線14~16の役割は、上述した実施の形態1におけるものと同様である。
(実施の形態4)
 図5は、本発明の実施の形態4に係る半導体装置用基板の一構成例を示す模式図である。図5に示すように、本発明の実施の形態4に係る半導体装置用基板50Dは、樹脂基材1を有し、この樹脂基材1の上に複数の半導体装置、例えば、13個の半導体装置10を有する。また、半導体装置用基板50Dは、樹脂基材1の上に、これら複数の半導体装置10を個別に囲う補強線17を有する。補強線17は、互いに隣接する複数の六角形をなすように形成され、いわゆるハニカム構造をとるように樹脂基材1の上に配置されている。例えば、補強線17によって複数の半導体装置10が個別に囲われている六角形状の領域は、樹脂基材1の上に複数存在する。半導体装置用基板50Dにおける補強線17の役割は、上述した実施の形態1におけるものと同様である。
(実施の形態5)
 図6は、本発明の実施の形態5に係る半導体装置用基板の一構成例を示す模式図である。図6に示すように、本発明の実施の形態5に係る半導体装置用基板50Eは、ロール状に巻かれた状態から連続的に払い出してロール状に巻き取られた状態にすることが可能な長尺フィルム状の樹脂基材1を有する。また、半導体装置用基板50Eは、ロール状に巻かれた状態から再びロール状に巻き取られた状態まで連続する樹脂基材1の上に、複数の半導体装置と補強線とを含むデザインを樹脂基材1の長手方向に沿って複数有する。当該デザインは、樹脂基材1の上において、少なくとも複数の半導体装置と補強線とを組み合わせることによって構成され、樹脂基材1の長手方向に沿って繰り返される構造部である。例えば、図6に示すように、半導体装置用基板50Eは、複数の半導体装置と補強線とを有するデザインD1と、このデザインD1と同様の構造を有するデザインD2とを備えている。
 図6に示すように、デザインD1は、上述した実施の形態1で記載した9個の半導体装置10と、横方向の4本の補強線11a~11dと、縦方向の4本の補強線12a~12dとを有する構造部である。デザインD2は、上記デザインD1と同様の構造を繰り返すものである。すなわち、デザインD2に含まれる9個の半導体装置は、上記デザインD1と同様の半導体装置10である。また、デザインD2に含まれる横方向の4本の補強線11e~11hは上記デザインD1の補強線11a~11dと同様であり、縦方向の4本の補強線12e~12hは上記デザインD1の補強線12a~12dと同様である。半導体装置用基板50Eの樹脂基材1上には、これらのデザインD1、D2が、樹脂基材1の長手方向に略連続的に並んでいる。
 本実施の形態5において、図6に示すように、樹脂基材1は、長手方向と短手方向とを有し、ロール状に巻かれた状態からロール状に巻き取られた状態まで連続して搬送することが可能な長尺の基材である。すなわち、この樹脂基材1は、ロール・トゥ・ロール方式により、その長手方向へ連続的に搬送することが可能である。複数の半導体装置10は、樹脂基材1上の長手方向に列をなすように形成されている。図6に示す例では、半導体装置10の列は、樹脂基材1の短手方向(縦方向)に3つ(3列)並んでいる。すなわち、この半導体装置10の列数は3である。
 複数の補強線11a~11hおよび補強線12a~12hの一部、例えば、補強線11a~11hは、樹脂基材1の長手方向に略連続的に設けられている。そして、補強線11a、11dおよび補強線11e、11hは、この半導体装置10の列の両外縁部において、樹脂基材1の長手方向に略連続的に設けられている。すなわち、デザインD1における補強線11aとデザインD2における補強線11eとは、樹脂基材1上におけるデザイン間の間隙部を除いて、樹脂基材1の長手方向に連続的に形成されている。これと同様に、デザインD1における補強線11dとデザインD2における補強線11hとは、樹脂基材1上におけるデザイン間の間隙部を除いて、樹脂基材1の長手方向に連続的に形成されている。補強線11a~11hが樹脂基材1の長手方向に略連続的に形成されることで、連続的に形成された場合に比べ、樹脂基材1が巻き取られた際の折り曲げストレスを定期的(周期的)に緩和することができる。この結果、補強線11a~11hの断線を抑制することができる。
 本発明において、「長手方向に略連続的に設けられている」とは、長手方向と短手方向とを有する樹脂基材上の長手方向に対して形成されている補強線が、当該樹脂基材の長手方向に連続的である状態と、一定または不定間隔で小さな隙間を有している状態との双方を含む概念である。後者の例は、例えば、デザインD1における補強線11aとデザインD2における補強線11eのように、樹脂基材上の長手方向に対して間隔をあけて補強線が形成されている状態である。補強線が複数の間隔を有する場合は、間隔によって分断された補強線のそれぞれの長さが一定であり、複数の間隔も一定である方が好ましい。これにより、半導体装置用基板の製造工程において、フォトリソグラフィ法や印刷法により樹脂基材の一定の搬送の送り量で補強線を形成し続けることができるため、当該製造工程の煩雑化を防ぐことができる。
 半導体装置用基板50Eが補強線11a~11hおよび補強線12a~12hを有することにより、半導体装置用基板50Eは、湿度や温度といった環境の変化にさらされた際に、樹脂基材1のデザイン毎の面内の伸縮を制御することができる。よって、半導体装置用基板50Eの伸縮ばらつきに起因する、デザイン内の9個の半導体装置10間の特性ばらつきや、略連続的に形成されたデザイン毎の半導体装置10間の特性ばらつきを抑制することができる。
 また、樹脂基材1は長手方向と短手方向とを有し、補強線11a~11hは、樹脂基材1の長手方向に延在する樹脂基材端(すなわち樹脂基材1の短手方向両端のうち少なくとも一方)に対して平行に配置されることが好ましい。また、複数の半導体装置10は、樹脂基材1の長手方向に延在する樹脂基材端と平行になる列上に配置されることが好ましい。これにより、樹脂基材1の歪みの制御が、樹脂基材1に対し、その長手方向と平行な方向に働くため、半導体装置用基板50Eにおける樹脂基材1の巻状態が安定し、外部衝撃や温度、湿度変化による樹脂基材1の巻ズレ(延いては半導体装置用基板50Eの巻ズレ)を低減しやすくなる。
 また、樹脂基材1の厚みは、巻き取り可能な長尺の基材であっても、25μm以上100μm以下であることが好ましい。樹脂基材1の厚みが当該範囲内にあることにより、半導体装置用基板50Eは、高い耐久性と適度な柔軟性とを有し得る。
 補強線11a~11hおよび補強線12a~12hは、全て同一材料で形成され、その厚みを等しくすることが好ましい。また、補強線11a~11hおよび補強線12a~12hに用いられる材料は、半導体装置10を構成する層の1つである電極層の少なくとも一つと同一材料であることが好ましい。これにより、半導体装置用基板50Eの製造コストを低減すると同時に、連続する樹脂基材1がロール状に巻かれた際の擦れなどによる機械的衝撃耐性を向上させることができる。
 上述した実施の形態5では、補強線11a~11hおよび補強線12a~12hと、半導体装置10とを樹脂基材1上の同一面に形成した場合を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、補強線11a~11hおよび補強線12a~12hと半導体装置10とは、樹脂基材1に対し、それぞれ反対の面に形成されてもよい。ただし、これらの補強線および半導体装置を樹脂基材1上の同一面上に形成した方が、連続する樹脂基材1をロール状に巻いた際に補強線と半導体装置とが直接擦れることを防ぐことができるため、有利である。
(実施の形態5の変形例1)
 図7は、本発明の実施の形態5の変形例1に係る半導体装置用基板の一構成例を示す模式図である。上述した実施の形態5では、ロール状に巻かれた状態からロール状に巻き取られる状態まで連続する樹脂基材1の上に、9個の半導体装置10と横方向の4本の補強線11a~11dと縦方向の4本の補強線12a~12dとを有するデザインD1と、これと同様の構造を有するデザインD2とが樹脂基材1の長手方向に略連続的に並んでいるが、本発明に係る半導体装置用基板の構成は、これに限定されない。例えば、図7に示すように、実施の形態5の変形例1に係る半導体装置用基板50Fは、実施の形態5と同様の樹脂基材1の上に、上述したデザインD1、D2の繰返し構造に代えてデザインD1a、D2aの繰返し構造を備える。
 図7に示すように、デザインD1aは、上述した9個の半導体装置10と、横方向の3本の補強線11a~11cと、縦方向の4本の補強線12a~12dとを有する構造部である。デザインD2aは、上記デザインD1aと同様の構造を繰り返すものである。すなわち、デザインD2aに含まれる9個の半導体装置は、上記デザインD1aと同様の半導体装置10である。また、デザインD2aに含まれる横方向の3本の補強線11e~11gは上記デザインD1aの補強線11a~11cと同様であり、縦方向の4本の補強線12e~12hは上記デザインD1aの補強線12a~12dと同様である。半導体装置用基板50Fの樹脂基材1上には、これらのデザインD1a、D2aが、樹脂基材1の長手方向に略連続的に並んでいる。
 本実施の形態5の変形例1において、図7に示すように、樹脂基材1は、上述した実施の形態5と同様に長手方向と短手方向とを有する。複数の半導体装置10は、上述した実施の形態5と同様に、樹脂基材1上の長手方向に列をなすように形成されている。そして、補強線11a~11cおよび補強線11e~11gは、これら複数の半導体装置10の列に対して平行となるように形成され、樹脂基材1の長手方向に略連続的に設けられている。すなわち、デザインD1aにおける補強線11a~11cと、デザインD2aにおける補強線11e~11gとは、樹脂基材1上におけるデザイン間の間隙部を除いて、樹脂基材1の長手方向に連続的に形成されている。この変形例1に係る半導体装置用基板50Fでは、実施の形態5と異なり、補強線11dおよび補強線11hが形成されていない。このため、これら複数の半導体装置10の列の外縁部の一方において、補強線が樹脂基材1の長手方向に略連続的に設けられているわけではない。
(実施の形態5の変形例2)
 図8は、本発明の実施の形態5の変形例2に係る半導体装置用基板の一構成例を示す模式図である。図8に示すように、この変形例2に係る半導体装置用基板50Gは、ロール状に巻かれた状態からロール状に巻き取られる状態まで連続する樹脂基材1の上に、上述したデザインD1、D2の繰返し構造に代えてデザインD1b、D2bの繰返し構造を備える。デザインD1bは、上述した9個の半導体装置10と、横方向の3本の補強線11a、11c、11dと、縦方向の4本の補強線12a~12dとを有する構造部である。デザインD2bは、上記デザインD1bと同様の構造を繰り返すものである。すなわち、デザインD2bに含まれる9個の半導体装置は、上記デザインD1bと同様の半導体装置10である。また、デザインD2bに含まれる横方向の3本の補強線11e、11g、11hは上記デザインD1bの補強線11a、11c、11dと同様であり、縦方向の4本の補強線12e~12hは上記デザインD1bの補強線12a~12dと同様である。半導体装置用基板50Gの樹脂基材1上には、これらのデザインD1b、D2bが、樹脂基材1の長手方向に略連続的に並んでいる。
 本実施の形態5の変形例2において、図8に示すように、樹脂基材1は、上述した実施の形態5と同様に長手方向と短手方向とを有する。複数の半導体装置10は、上述した実施の形態5と同様に、樹脂基材1上の長手方向に列をなすように形成されている。そして、補強線11a、11c、11dおよび補強線11e、11g、11hは、これら複数の半導体装置10の列に対して平行となるように形成され、樹脂基材1の長手方向に略連続的に設けられている。すなわち、デザインD1bにおける補強線11a、11c、11dと、デザインD2bにおける補強線11e、11g、11hとは、樹脂基材1上におけるデザイン間の間隙部を除いて、樹脂基材1の長手方向に連続的に形成されている。
 この変形例2に係る半導体装置用基板50Gでは、実施の形態5と同様に、補強線11a、11dおよび補強線11e、11hは、これら複数の半導体装置10の列の両外縁部において、樹脂基材1の長手方向に略連続的に設けられている。すなわち、デザインD1bにおける補強線11aおよび補強線11dと、デザインD2bにおける補強線11eおよび補強線11hとは、樹脂基材1上におけるデザイン間の間隙部を除いて、樹脂基材1の長手方向に連続的に形成されている。また、半導体装置用基板50Gでは、実施の形態5と異なり、補強線11bおよび補強線11fが形成されていない。このため、これら複数の半導体装置10の全列において、補強線が樹脂基材1の長手方向に略連続的に設けられているわけではない。
 樹脂基材1上に略連続的に形成された補強線の配置は、上述したものに限らないが、実施の形態5やその変形例2のように、樹脂基材1の長手方向に延在する全ての補強線が略連続的に形成され、かつ複数の半導体装置10の列の両外縁部に補強線を有している方が好ましい。何故ならば、樹脂基材1がロール状に巻かれた際に、外部衝撃や温度、湿度変化による樹脂基材1の巻ズレ(延いては半導体装置用基板の巻ズレ)を低減しやすくなるからである。また、この効果は、複数の半導体装置10の列の両外縁部および各列の間の全てに補強線が形成されている場合により高まるため、このように補強線が形成されることが特に好ましい。
<半導体装置>
 次に、上記した本発明の各実施の形態に好適に用いられる半導体装置について、実施の形態1に係る半導体装置用基板50の一部分を代表例とする内容を中心に詳細に説明する。本発明に係る半導体装置用基板には、上述したように、複数の半導体装置(例えば図1に示す半導体装置10)が用いられる。例えば、これら複数の半導体装置は、各々、電界効果型トランジスタ(FET)や、FETを備えた各種電子機器のIC、ディスプレイ用TFTアレイ、TFTメモリ、センサ、RFIDタグなどの無線通信装置である。本発明において、当該半導体装置は、これらの具体例に制限されない。
 図9は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置用基板の一部を抜粋して示す斜視図である。図10は、図9に示す半導体装置用基板のI-I’線における模式断面図である。図9、10では、実施の形態1に係る半導体装置用基板50の半導体装置10(図1参照)がFET20である場合を例示して、本発明の半導体装置用基板に適用される複数の半導体装置を説明する。特に図示しないが、FET20の構成は、半導体装置10がFET20を備える装置である場合も同様である。
 図9、10に示すように、FET20は、樹脂基材1の上に形成されるゲート電極2と、ゲート電極2を覆うゲート絶縁層3と、その上に設けられるソース電極5およびドレイン電極6と、それらの電極の間に設けられる半導体層4とを有する。また、図9、10に示すように、半導体装置用基板50は、樹脂基材1の上に、複数の補強線11、12を有する。補強線11は、上述した実施の形態1における横方向の補強線11a~11dを総称するものである。補強線12は、上述した実施の形態1における縦方向の補強線12a~12dを総称するものである。
 FET20の構造は、図10に例示したように、ゲート電極2が半導体層4の下側に配置される、いわゆるボトムゲート構造である。FET20の構造がボトムゲート構造である場合、樹脂基材1の材質によるFET20の特性変化を起こりにくくすることができる。
 また、FET20の構造は、図10に例示した態様のボトムゲート構造に限定されない。図11は、図10に示す半導体装置用基板の第1変形例を示す模式断面図である。FET20の構造は、図11に例示したように、複数のFET20に共通するゲート絶縁層3が形成されているボトムゲート構造であってもよい。この場合、補強線12は、図11に示すように、ゲート絶縁層3によって覆われていても良い。特に図11には図示されていないが、上記補強線12と同様に、補強線11もゲート絶縁層3によって覆われていても良い。
 補強線11、12は、複数の半導体装置(例えばFET20)に含まれる電極層のうち少なくとも一つを構成する材料と同一の材料によって構成される。図9、10においては、補強線11、12とゲート電極2とは、同一の材料によって、同一の層に形成されている。図12は、図10に示す半導体装置用基板の第2変形例を示す模式断面図である。補強線11、12は、ソース電極5およびドレイン電極6と同一材料によって、これらの電極と同一の層に形成されても構わない。その場合、FET20の構造は、図12に例示するように、複数のFET20に共通するゲート絶縁層3が形成されているボトムゲート構造であってもよい。これらFET20のボトムゲート構造において、補強線11、12とソース電極5およびドレイン電極6とは、ゲート絶縁層3上に形成される。
 補強線11、12とゲート電極2とが同一の層に形成されていること、または、補強線11、12とソース電極5およびドレイン電極6とが同一の層に形成されていることは、走査型電子顕微鏡(SEM)や透過型電子顕微鏡(TEM)などで半導体装置用基板50の断面を観察することで確認することができる。
 また、FET20の構造は、図10に例示したように、半導体層4の上面にソース電極5およびドレイン電極6が配置される、いわゆるトップコンタクト構造である。しかし、FET20に適用できる構造は、これに限られるものではなく、ボトムコンタクト構造であっても構わない。
 また、図10、11に例示したFET20の構造は、ゲート電極2が半導体層4の下側(樹脂基材1側)に配置される、いわゆるボトムゲート構造であるが、これに限られるものではない。例えば、FET20の構造は、ゲート電極2が半導体層4の上側(樹脂基材1とは反対側)に配置される、いわゆるトップゲート構造であっても構わない。特に図示しないが、FET20の構造がトップゲート構造である場合、補強線11、12は、半導体層4の下側に位置するソース電極5およびドレイン電極6と同一の材料によって、これらソース電極5およびドレイン電極6と同一の層に設けられることが好ましい。
 以上から、FET20の構造がボトムゲート構造であるかトップゲート構造であるかに関わらず、補強線11、12は、FET20に含まれるソース電極5、ドレイン電極6およびゲート電極2のうち、樹脂基材1に近い側(例えば半導体層4の下部側)に位置する電極(すなわち基材側の電極)と同一の材料によって、当該基材側の電極と同一の層に設けられている方が、樹脂基材1の変形を抑制しやすくなる。FET20の構造がボトムゲート構造である場合、当該基材側の電極は、ゲート電極2である(図10、11参照)。FET20の構造がトップゲート構造である場合、当該基材側の電極は、ソース電極5およびドレイン電極6である。
 ただし、FET20の構造がボトムゲート構造である方が、トップゲート構造の場合に比べ、樹脂基材1の材質によるFET20の特性変化を起こりにくくすることができる。
(実施の形態6)
 図13は、本発明の実施の形態6に係る半導体装置用基板の一構成例を示す模式図である。図13には、本発明の実施の形態6に係る半導体装置用基板50Hの一部を抜粋して示す斜視図が示されている。図14は、図13に示す半導体装置用基板のII-II’線における模式断面図である。本発明の実施の形態6では、半導体装置用基板50Hが上述した複数の半導体装置10として複数のFET20およびFET30を備える場合を例示して、本発明に係る半導体装置用基板およびこれに適用される複数の半導体装置の構成を説明する。
 図13に示すように、半導体装置用基板50Hは、樹脂基材1を有し、この樹脂基材1の上に、複数のFET20、30と、複数の補強線11、12と、複数の第2補強線41、42とを有する。複数のFET20、30は、FET20およびFET30の1セットが上述した半導体装置10を構成するものである。補強線11、12は、これら複数のFET20、30を1セット毎に囲む領域を樹脂基材1の上に複数形成している。第2補強線41、42は、それぞれ、補強線11、12に沿って樹脂基材1の上に設けられている。例えば、第2補強線41は、横方向(樹脂基材1の長手方向)の補強線11の上に重なるように形成されている。第2補強線42は、縦方向(樹脂基材1の短手方向)の補強線12の上に重なるように形成されている。
 また、図13、14に示すように、FET20およびFET30は、樹脂基材1の上に形成されるゲート電極2と、ゲート電極2を覆うゲート絶縁層3と、その上に設けられるソース電極5およびドレイン電極6と、それらの電極の間に設けられる半導体層4とを有する。FET30は、さらに、ゲート絶縁層3とは反対側で半導体層4と接する第2絶縁層7を有する。このような第2絶縁層7を半導体層4上に形成することにより、例えば、通常はp型半導体特性を示すCNT-FETを、n型半導体特性を示す半導体素子へ転換できる。当該「CNT-FET」は、カーボンナノチューブ(以下、CNTという)によって形成された半導体層を備えるFETである。例えば、本実施の形態6では、FET20およびFET30が各々CNT-FETであり、これらFET20およびFET30の各半導体層4は、CNTを含有する。
 FET20、30の構造は、図14に例示したように、ゲート電極2が半導体層4の下側に配置される、いわゆるボトムゲート構造である。FET20、30の構造がボトムゲート構造である場合、樹脂基材1の材質によるFET20、30の特性変化を起こりにくくすることができる。
 また、FET20、30の構造は、図14に例示した態様のボトムゲート構造に限定されない。図15は、図13に示す半導体装置用基板の第1変形例を示す模式断面図である。FET20、30の構造は、図15に例示したように、複数のFET20、30同士で連続するゲート絶縁層3が形成されているボトムゲート構造であってもよい。この場合、補強線12は、図15に示すように、ゲート絶縁層3によって覆われていても良い。特に図15には図示されていないが、上記補強線12と同様に、補強線11もゲート絶縁層3によって覆われていても良い。
 補強線11、12は、複数の半導体装置(例えばFET20、30)に含まれる電極層のうち少なくとも一つを構成する材料と同一の材料によって構成される。図13、14においては、補強線11、12とゲート電極2とは、同一の材料によって、同一の層に形成されている。図16は、図13に示す半導体装置用基板の第2変形例を示す模式断面図である。補強線11、12は、ソース電極5およびドレイン電極6と同一材料によって、これらの電極と同一層に形成されても構わない。その場合、FET20およびFET30の構造は、図16に例示するように、複数のFET20およびFET30に共通するゲート絶縁層3が形成されているボトムゲート構造であってもよい。これらFET20およびFET30のボトムゲート構造において、補強線11、12とソース電極5およびドレイン電極6とは、ゲート絶縁層3上に形成される。
 また、第2補強線41、42は、上述したFET20、30のボトムゲート構造の種類によらず、第2絶縁層7と同一の材料によって構成されることが好ましい。これにより、局所的に形成された第2絶縁層7によって生じる樹脂基材1の剃りを抑制することができる。
 図13、14に示す例では、第2補強線41および第2補強線42は、それぞれ補強線11および補強線12と重なるように形成されているが、これらの補強線11、12の一部だけと重なるように形成しても、これらの補強線11、12と重ならないように形成しても良い。また、図13に示す例では、第2補強線41および第2補強線42は、互いに連続するように形成されているが、それぞれ断続的に形成されていても構わない。
 また、図15に例示したように、ゲート絶縁層3は、複数のFET20および複数のFET30に共通する構造となるよう形成しても良い。この場合、ゲート絶縁層3によって補強線11、12が覆われていても良く、ゲート絶縁層3の上に第2補強線41、42が形成されていても良い。
 補強線11、12とゲート電極2とが同一の層に形成されていること、または、補強線11、12とソース電極5およびドレイン電極6とが同一の層に形成されていることは、走査型電子顕微鏡(SEM)や透過型電子顕微鏡(TEM)などで半導体装置用基板50Hの断面を観察することで確認することができる。
 また、FET20およびFET30の構造は、図14に例示したように、半導体層4の上面にソース電極5およびドレイン電極6が配置される、いわゆるトップコンタクト構造である。しかし、FET20およびFET30に適用できる構造は、これに限られるものではなく、ボトムコンタクト構造であっても構わない。
(ゲート電極)
 ゲート電極2は、電極として使用されうる導電性材料を含むものであれば、いかなるものでもよい。ゲート電極2の導電性材料としては、例えば、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム(ITO)などの導電性金属酸化物が挙げられる。また、ゲート電極2の導電性材料としては、白金、金、銀、銅、鉄、錫、亜鉛、アルミニウム、インジウム、クロム、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム、マグネシウム、パラジウム、モリブデン、アモルファスシリコンやポリシリコンなどの金属、これらの中から選択される複数の金属の合金、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質が挙げられる。また、ゲート電極2の導電性材料としては、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸との錯体、ヨウ素などのドーピングによって導電率を向上させた導電性ポリマーが挙げられる。さらには、ゲート電極2の導電性材料としては、炭素材料、有機成分と導電体とを含有する材料などが挙げられる。
 ゲート電極2の材料として上記有機成分と導電体とを含有する材料を用いた場合、ゲート電極2の柔軟性が増し、屈曲時にもゲート電極2の密着性が良く、ゲート電極2の電気的接続が良好となる。このような材料に含有される有機成分としては、特に制限はないが、モノマー、オリゴマーもしくはポリマー、光重合開始剤、可塑剤、レベリング剤、界面活性剤、シランカップリング剤、消泡剤、顔料などが挙げられる。これらの中でも、ゲート電極2の折り曲げ耐性向上の観点からは、オリゴマーもしくはポリマーが好ましい。しかし、ゲート電極2および配線の導電性材料は、これらに限定されるものではない。これらの導電性材料は、単独で用いてもよいが、複数の材料を積層または混合して用いてもよい。
 また、ゲート電極2の幅、厚み、および各ゲート電極間の間隔は任意である。具体的には、ゲート電極2の幅は、5μm以上、1mm以下であることが好ましい。ゲート電極2の幅をこの範囲内とすることで、ゲート電極2とソース電極5およびドレイン電極6とのオーバーラップ制御やチャネル長制御によるFET特性制御が行いやすくなる。ゲート電極2の厚みは、FET(例えば上述したFET20、30)がボトムゲート構造である場合、補強線11、12と同じ厚みであり、30nm以上、500nm以下であることが好ましい。補強線11、12の厚みとゲート電極2の厚みとが同じであることは、走査型電子顕微鏡(SEM)や透過型電子顕微鏡(TEM)などで半導体装置用基板の断面を観察することで確認することができる。
(ゲート絶縁層)
 ゲート絶縁層3に用いられる材料としては、特に限定されないが、酸化シリコン、アルミナ等の無機材料;ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルクロライド、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリシロキサン、ポリビニルフェノール等の有機高材料;あるいは無機材料粉末と有機材料との混合物が挙げられる。中でも、ゲート絶縁層3の材料は、ケイ素原子と炭素原子との結合を有する有機化合物を含むことが好ましい。また、それに加えて、ゲート絶縁層3の材料は、金属原子と酸素原子との結合を有する金属化合物を含むことがさらに好ましい。
 ゲート絶縁層3は、単層でも複数層でもよい。また、ゲート絶縁層3は、1つの層を複数の絶縁性材料から形成したものでもよいし、複数の絶縁性材料を積層して複数の絶縁層を形成したものでも構わない。
(ソース電極およびドレイン電極)
 ソース電極5およびドレイン電極6(以下、ソース・ドレイン電極と適宜略記する)は、電極として使用されうる導電材料を含むものであれば、いかなるものでもよい。ソース・ドレイン電極の導電性材料としては、例えば、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム(ITO)などの導電性金属酸化物が挙げられる。また、ソース・ドレイン電極の導電性材料としては、白金、金、銀、銅、鉄、錫、亜鉛、アルミニウム、インジウム、クロム、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム、マグネシウム、パラジウム、モリブデン、アモルファスシリコンやポリシリコンなどの金属、これらの中から選択される複数の金属の合金、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質が挙げられる。また、ソース・ドレイン電極の導電性材料としては、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸との錯体、ヨウ素などのドーピングによって導電率を向上させた導電性ポリマーが挙げられる。さらには、ソース・ドレイン電極の導電性材料としては、炭素材料、有機成分と導電体とを含有する材料などが挙げられる。
 ソース・ドレイン電極の導電性材料として上記有機成分と導電体とを含有する材料を用いた場合、ソース・ドレイン電極の柔軟性が増し、屈曲時にもソース・ドレイン電極の密着性が良く、ソース・ドレイン電極の電気的接続が良好となる。このような材料に含有される有機成分としては、特に制限はないが、モノマー、オリゴマーもしくはポリマー、光重合開始剤、可塑剤、レベリング剤、界面活性剤、シランカップリング剤、消泡剤、顔料などが挙げられる。これらの中でも、ソース・ドレイン電極の折り曲げ耐性向上の観点からは、オリゴマーもしくはポリマーが好ましい。しかし、ソース・ドレイン電極および配線の導電性材料は、これらに限定されるものではない。これらの導電性材料は、単独で用いてもよいが、複数の材料を積層または混合して用いてもよい。
 ソース電極5とドレイン電極6との間隔は、1μm以上、500μm以下であることが好ましい。さらに、ソース・ドレイン電極に接続する配線の幅および厚みも任意である。具体的には、当該配線の厚みは、0.01μm以上、100μm以下であることが好ましい。当該配線の幅は、5μm以上、500μm以下であることが好ましい。しかし、これらの寸法は、上記のものに限らない。
(半導体層)
 半導体層4に用いられる材料としては、半導体性を示す材料であれば特に限定されず、キャリア移動度の高い材料が好ましく用いられる。また、半導体層4の材料としては、低コストで簡便な塗布プロセスが適用できるものが好ましく、有機半導体やカーボン材料が好ましい例として挙げられる。
 半導体層4に用いられる有機半導体としては、ペンタセン、ポリチオフェン類、チオフェンユニットを主鎖中に含む化合物、ポリピロール類、ポリ(p-フェニレンビニレン)類、ポリアニリン類、ポリアセチレン類、ポリジアセチレン類、ポリカルバゾール類、ポリフラン類、含窒素芳香環を構成単位とするポリヘテロアリール類、縮合多環芳香族化合物、複素芳香族化合物、芳香族アミン誘導体、ビスカルバゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン系化合物、ヒドラゾン系化合物、銅フタロシアニンなどの金属フタロシアニン類、銅ポルフィリンなどの金属ポルフィリン類、ジスチリルベンゼン誘導体、アミノスチリル誘導体、芳香族アセチレン誘導体、縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、有機色素、など公知のものを利用することができる。上記の有機半導体は、これらを2種以上含有してもよい。
 半導体層4に用いられるカーボン材料としては、カーボンナノチューブ(CNT)、グラフェン、フラーレンなどが挙げられる。中でも、樹脂基材1の搬送方式としてロール・トゥ・ロール方式を適用した場合、200℃以下の低温形成が可能である点、塗布プロセスへの適性が高い点から、上記カーボン材料としてCNTが好ましい。さらには、有機半導体と異なり結晶化を必要とせず、CNT同士のネットワーク構造によって高移動度が達成できるため、シート基材が熱や張力などの外部起因によって伸縮しても高移動度が維持しやすい点からも、上記カーボン材料としてCNTが好ましい。
 CNTとしては、1枚の炭素膜(グラフェン・シート)が円筒状に巻かれた単層CNT、2枚のグラフェン・シートが同心円状に巻かれた2層CNT、複数のグラフェン・シートが同心円状に巻かれた多層CNTのいずれを用いてもよく、これらを2種以上用いてもよい。中でも、半導体の特性を示すという観点から、単層CNTを用いることが好ましく、特に、当該単層CNTは、半導体型単層CNTを90重量%以上含むことがより好ましい。さらに好ましくは、単層CNTが半導体型単層CNTを95重量%以上含むことである。
 さらに、表面の少なくとも一部に共役系重合体が付着したCNT(以下、CNT複合体という)は、溶液中での分散安定性に優れ、高移動度が得られるため、半導体層4のカーボン材料として特に好ましい。ここで、共役系重合体とは、繰り返し単位が共役構造をとり、重合度が2以上の化合物を指す。また、CNTが均一に分散した溶液を用いることで、CNTが均一に分散した膜(半導体層4を構成する膜)をインクジェット法等の塗布法により形成することができる。
 「共役系重合体がCNTの表面の少なくとも一部に付着した状態」とは、CNT表面の一部、あるいは全部を共役系重合体が被覆した状態を意味する。共役系重合体がCNTを被覆できるのは、それぞれの共役系構造に由来するπ電子雲が重なることによって相互作用が生じるためと推測される。CNTが共役系重合体で被覆されているか否かは、対象とするCNTの反射色が被覆されていないCNTの色から共役系重合体の色に近づくことで判別できる。定量的には、X線光電子分光法(XPS)などの元素分析によって、付着物の存在とCNTに対する付着物の質量比とを同定することができる。
 CNTに付着させる共役系重合体は、分子量、分子量分布や構造に関わらず用いることができる。CNTへの付着のし易さという観点から、該共役系重合体は、重量平均分子量が1000以上であることが好ましい。
 共役系重合体をCNTに付着させる方法としては、例えば、以下に示す第1~第4の方法等が挙げられる。第1の方法としては、溶融した共役系重合体中にCNTを添加して混合する方法が挙げられる。第2の方法としては、共役系重合体を溶媒中に溶解させ、この中にCNTを添加して混合する方法が挙げられる。第3の方法としては、CNTを溶媒中で予め超音波等で予備分散しておいた所に共役系重合体を添加し混合する方法が挙げられる。第4の方法としては、溶媒中に共役系重合体とCNTを入れ、この混合系に超音波を照射して混合する方法が挙げられる。本発明では、これら複数の方法を組み合わせてもよい。
 本発明において、CNTの長さは、ソース電極5とドレイン電極6との間の距離(チャネル長)よりも短いことが好ましい。CNTの平均長さは、チャネル長によるが、好ましくは2μm以下であり、より好ましくは0.5μm以下である。一般に市販されているCNTは長さに分布があり、チャネル長よりも長いCNTが含まれることがある。このため、半導体層4を形成する工程には、CNTをチャネル長よりも短くする工程を加えることが好ましい。CNTをチャネル長よりも短くする方法としては、例えば、硝酸、硫酸などによる酸処理、超音波処理、または凍結粉砕法などにより、CNTを短繊維状にカットする方法が有効である。また、フィルターによる分離を併用することは、CNTの純度を向上させるという観点から、さらに好ましい。また、CNTの直径は、特に限定されないが、1nm以上100nm以下であることが好ましく、50nm以下であることがより好ましい。
 上記のCNTを被覆する共役系重合体としては、ポリチオフェン系重合体、ポリピロール系重合体、ポリアニリン系重合体、ポリアセチレン系重合体、ポリ-p-フェニレン系重合体、ポリ-p-フェニレンビニレン系重合体、チオフェンユニットとヘテロアリールユニットを繰り返し単位中に有するチオフェン-ヘテロアリーレン系重合体などが挙げられる。上記共役系重合体は、これらを2種以上用いたものでもよい。上記共役系重合体としては、単一のモノマーユニットが並んだもの、異なるモノマーユニットをブロック共重合したもの、ランダム共重合したもの、または、グラフト重合したものなどを用いることができる。
 また、半導体層4としては、CNT複合体と有機半導体とを混合したものを用いてもよい。有機半導体中にCNT複合体を均一に分散させることにより、有機半導体そのものの特性を維持しつつ、高い移動度を実現することが可能となる。
 また、半導体層4は、さらに絶縁性材料を含んでもよい。ここで用いられる絶縁性材料としては、本発明の絶縁材料組成物や、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどのポリマー材料が挙げられるが、特にこれらに限定されない。
 半導体層4は、単層でも複数層でもよい。半導体層4の膜厚は、1nm以上200nm以下であることが好ましく、100nm以下であることがさらに好ましい。半導体層4をこの範囲内の膜厚にすることにより、均一な薄膜形成が容易になり、さらにゲート電圧によって制御できないソース・ドレイン電極間の電流を抑制し、FETのオンオフ比をより高くすることができる。半導体層4の膜厚は、原子間力顕微鏡やエリプソメトリ法などにより測定できる。
 また、ゲート絶縁層3と半導体層4との間に配向性層を設けることもできる。この配向性層の材料としては、シラン化合物、チタン化合物、有機酸、ヘテロ有機酸など、公知の材料を用いることができ、特に有機シラン化合物が好ましい。
 本発明では、複数のFETの少なくとも一部の半導体層4に対して、ゲート絶縁層3とは反対側で半導体層4と接する第2絶縁層(例えば図14に示す第2絶縁層7)を形成してもよい。これにより、半導体層4を酸素や水分などの外部環境から保護することができる。
 上記第2絶縁層に用いられる材料としては、特に限定されないが、具体的には酸化シリコン、アルミナ等の無機材料、ポリイミドやその誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルクロライド、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリシロキサンやその誘導体、ポリビニルフェノールやその誘導体等などのポリマー材料、あるいは無機材料粉末とポリマー材料との混合物や有機低分子材料とポリマー材料との混合物を挙げることができる。
 形成されたFET(例えば図14等に示すFET20、30)は、ソース電極5とドレイン電極6との間に流れる電流を、ゲート電圧を変化させることによって制御することができる。FETの性能の指標となる移動度は、下記の(a)式を用いて算出することができる。
 移動度μ=(δId/δVg)L・D/(W・εr・ε・Vsd)(a)
 ただし、(a)式において、Idはソース・ドレイン電極間の電流であり、Vsdはソース・ドレイン電極間の電圧である。Vgは、ゲート電圧である。Dは、ゲート絶縁層3の厚みである。Lはチャネル長であり、Wはチャネル幅である。εrはゲート絶縁層3の比誘電率であり、εは真空の誘電率(8.85×10-12F/m)である。
 上記のFETは、移動度が高く、ゲート電極2とソース電極5およびドレイン電極6との相対位置が高精度に制御されたFETとなる。
(第2絶縁層)
 第2絶縁層7は、半導体層4に対してゲート絶縁層3が形成された側の反対側に形成される。「半導体層4に対してゲート絶縁層3が形成された側の反対側」とは、例えば、半導体層4の下側にゲート絶縁層3を有する場合は、半導体層4の上側を指す。第2絶縁層を形成することにより、通常はp型半導体特性を示すCNT-FETを、n型半導体特性を示す半導体素子へ転換することができる。
 第2絶縁層7は、炭素原子と窒素原子との結合を有する有機化合物を含有することが好ましい。そのような有機化合物としては、いかなる有機化合物でもよいが、例えば、アミド系化合物、イミド系化合物、ウレア系化合物、アミン系化合物、イミン系化合物、アニリン系化合物、ニトリル系化合物などを挙げることができる。さらに、第2絶縁層7は、ポリマーを含有することにより、炭素原子と窒素原子との結合を有する有機化合物とCNTとが相互作用する場を安定に保つことができると考えられるので、より安定したn型半導体特性が得られると推定される。第2絶縁層7に含まれるポリマーとしては、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、オレフィンポリマー、シクロオレフィンポリマー、ポリスチレン、ポリシロキサン、ポリイミド、ポリカーボネート、ビニルアルコール系樹脂、フェノール系樹脂などが挙げられる。
 第2絶縁層7は、有機化合物やポリマー以外に、他の化合物を含有していてもよい。当該他の化合物としては、例えば、第2絶縁層7を塗布で形成する場合における、溶液の粘度やレオロジーを調節するための増粘剤やチクソ剤などが挙げられる。また、第2絶縁層7は、単層でも複数層でもよい。
 第2絶縁層7の形成方法としては、特に限定されず、抵抗加熱蒸着、電子線ビーム、スパッタリング、CVDなどの乾式の方法を用いることも可能であるが、製造コストや大面積への適合の観点から、塗布法を用いることが好ましい。当該塗布法として、具体的には、スピンコート法、ブレードコート法、スリットダイコート法、スクリーン印刷法、バーコーター法、鋳型法、印刷転写法、浸漬引き上げ法、インクジェット法、ドロップキャスト法などを好ましく用いることができる。塗膜厚み制御や配向制御など、得ようとする塗膜特性に応じて、第2絶縁層7の塗布法を選択することができる。
<半導体装置用基板の製造方法>
 つぎに、本発明に係る半導体装置用基板の製造方法について、上述した実施の形態5に係る半導体装置用基板50Eの製造方法を代表例とする内容を中心に詳細に説明する。本発明に係る半導体装置用基板の製造方法は、上述した各実施の形態に係る半導体装置用基板のいずれかを製造するものである。上述した各実施の形態に係る半導体装置用基板のおずれかを製造する場合の製造方法は、樹脂基材1上における、複数の半導体装置の構成部材のうちいずれか一つの形成と補強線の形成とを同一の工程で行う、ことが好ましい。これにより、半導体装置用基板の製造に要する材料の種類および工程数を削減することができる。
 図17は、本発明の実施の形態5に係る半導体装置用基板の製造方法の一例を説明するための斜視図である。図18Aは、本発明の実施の形態5に係る半導体装置用基板の製造方法の第1工程例を示す部分拡大模式図である。図18Bは、本発明の実施の形態5に係る半導体装置用基板の製造方法の第2工程例を示す部分拡大模式図である。図18A、18Bには、図17に示す半導体装置用基板50Eの一部分(破線IIIで囲まれる部分)を抜粋して、この半導体装置用基板50Eの製造方法の各工程が示されている。この半導体装置用基板50Eを製造する上で、以下の各工程は、長尺の樹脂基材1をロール・トゥ・ロール方式によって搬送しながら行われる。このロール・トゥ・ロール方式の搬送において、樹脂基材1の搬送方向は、この樹脂基材1の長手方向(図17中の太線矢印参照)と同じ方向である。
 半導体装置用基板50Eの製造方法では、まず、図18Aの状態S1に示すように、樹脂基材1の面上に対してゲート電極2の形成と補強線31~38の形成とを行う補強線形成工程が実施される。この補強線形成工程では、樹脂基材1の上にゲート電極2および補強線31~38を同一の工程で形成する。なお、ここでいう同一の工程とは、ゲート電極2および補強線31~38を一括で形成することだけでなく、ゲート電極2または補強線31~38の一方を先に形成し、続いて、次のゲート絶縁層を形成する工程の前に他方(ゲート電極2または補強線31~38のうち未だ形成していないもの)を形成することも含む。これらの中でも、ゲート電極2および補強線31~38を一括で形成することが好ましい。
 上記補強線形成工程におけるゲート電極2および補強線31~38の形成方法としては、真空蒸着、電子線ビーム、スパッタリング、メッキ、CVD、イオンプレーティングコーティング、インクジェット、印刷などの公知技術を用いた方法や、有機成分および導電体粒子を含むペーストをブレードコート法、スリットダイコート法、スクリーン印刷法、バーコーター法、鋳型法、印刷転写法、浸漬引き上げ法などの公知の技術で絶縁基板上に塗布し、オーブン、ホットプレート、赤外線などを用いて乾燥を行い形成する方法などが挙げられる。これらのゲート電極2および補強線31~38の形成方法は、ゲート電極2と配線(図示せず)との導通を取ることができれば、特に制限されない。また、上記補強線形成工程において、補強線31~38は、ゲート電極2を構成する材料と同一の材料によって形成される。
 また、上記補強線形成工程において、ゲート電極2および補強線31~38をパターン状に形成するパターン形成方法としては、上記方法で作製した電極薄膜を公知のフォトリソグラフィ法などで所望の形状にパターン形成するものでもよいし、あるいは電極および配線物質の真空蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターン形成するものでもよい。また、上記パターン形成方法としては、インクジェット法や印刷法を用いて直接パターンを形成するものでもよい。
 上記補強線形成工程は、これらの方法の中でも、樹脂基材1上にスパッタリングもしくは真空蒸着法によって成膜した金属膜を加工し、当該金属膜をゲート電極2および補強線31~38に対応するパターンに加工するパターニング工程を含むものが好ましい。また、上記補強線形成工程は、樹脂基材1上に導電体粒子と感光性有機成分とを含有する感光性ペーストを用いて塗布膜を形成する成膜工程と、その塗布膜をフォトリソグラフィ法によってゲート電極2および補強線31~38に対応するパターンに加工するパターニング工程とを含むものも好ましい。これらの方法(工程)を上記補強線形成工程に用いることで、平坦性が高く、厚みおよびパターン形状が均一なゲート電極2および補強線31~38を形成することができる。このため、作製されるFETのリーク率を低減し且つ当該FETの特性ばらつきを低減することができる。本発明に用いられる感光性ペーストの好ましい実施の形態としては、例えば、国際公開第2018/051860号や国際公開第2017/030070号に記載されているものが挙げられる。
 ロール・トゥ・ロール方式によって連続して搬送される樹脂基材1をロール状に巻き取った際、補強線31~34に対応する樹脂基材1の箇所は、それらの重なりによってロール厚みが厚くなり、補強線31~34の列数分のゲージ状のバンドができる。補強線31~34の厚みが均一である場合、それぞれのバンドの厚みが均一となることで樹脂基材1の巻きズレを低減することができる。また、補強線31~38の厚みとゲート電極2の厚みとを均一とすることで、ロール状に巻かれた樹脂基材1において、ゲート電極2が重なって蓄積される厚みよりも補強線31~34が重なって蓄積される厚みの方が厚くなる。このため、樹脂基材1のロールが巻き締まり擦れることで発生するゲート電極2の断線発生を低減することができる。
 樹脂基材1の厚みは、25μm以上100μm以下であることが好ましい。樹脂基材1の厚みをこの範囲内にすることで、樹脂基材1は高い耐久性と適度な柔軟性とを有し得るため、ロール・トゥ・ロール方式における、樹脂基材1の搬送蛇行や巻ズレを抑えることができる。この結果、樹脂基材1上への半導体装置の形成効率が向上する。
 なお、厚みが均一とは、任意の5カ所の厚みを測定した際の平均値に対する標準偏差が5%以内に収まっていることをいう。また、ゲート電極等の電極の厚みと補強線の厚みとが同じであるとは、樹脂基材1の面内に形成されている電極および補強線について、それぞれ任意の5カ所の厚みを測定した際の平均値の差が、より値が大きい方の平均値に対し10%以内に収まっていることをいう。
 次に、図18Aの状態S2に示すように、ゲート絶縁層3の形成を行う第1絶縁層形成工程が実施される。この第1絶縁層形成工程では、上述したゲート電極2(図18Aの状態S1参照)の上にゲート絶縁層3を形成する。ゲート絶縁層3の形成方法としては、真空蒸着、電子線ビーム、スパッタリング、メッキ、CVD、イオンプレーティングコーティング、インクジェット、印刷、スピンコート法、ブレードコート法、スリットダイコート法、バーコーター法、鋳型法、印刷転写法、浸漬引き上げ法などの公知の技術が挙げられる。しかし、ゲート絶縁層3の形成方法は、これらに限定されるものではない。
 また、図18Aには図示しないが、ゲート絶縁層3は、補強線31~38の上にも形成されても構わないし、ゲート電極2および補強線31~38が形成された樹脂基材1の全面に形成されても構わない。
 次に、図18Bの状態S3に示すように、半導体層4の形成を行う半導体層形成工程が実施される。この半導体層形成工程では、上述したゲート絶縁層3(図18Aの状態S2参照)の上に、CNTを含む溶液を塗布して半導体層4を形成する。半導体層4の形成方法としては、製造コストや大面積への適合の観点から、塗布法を用いることが好ましい。当該塗布法としては、スピンコート法、ブレードコート法、スリットダイコート法、スクリーン印刷法、バーコート法、鋳型法、印刷転写法、浸漬引き上げ法、インクジェット法などの公知の塗布方法が挙げられる。中でも、当該塗布法は、インクジェット法、ディスペンサー法およびスプレー法からなる群より選ばれるいずれか一つであることが好ましい。さらに、原料の使用効率の観点から、インクジェット法がより好ましい。当該塗布法としては、これらの塗布方法の中から、塗膜厚み制御や配向制御など、得ようとする塗膜特性に応じて適切なものを選択できる。また、この半導体層形成工程では、形成した塗膜に対して、大気下、減圧下または不活性ガス雰囲気下(窒素やアルゴン雰囲気下)でアニーリング処理を行ってもよい。
 次に、図18Bの状態S4に示すように、ソース・ドレイン電極の形成を行う電極形成工程が実施される。この電極工程では、上述したゲート絶縁層3および半導体層4(図18Bの状態S3参照)の上に、ソース電極5およびドレイン電極6を形成する。ソース電極5およびドレイン電極6の形成方法としては、真空蒸着、電子線ビーム、スパッタリング、メッキ、CVD、イオンプレーティングコーティング、インクジェット、印刷などの公知技術を用いた方法や、有機成分および導電性粒子を含むペーストをスピンコート法、ブレードコート法、スリットダイコート法、スクリーン印刷法、バーコーター法、鋳型法、印刷転写法、浸漬引き上げ法などの公知の技術で絶縁基板上に塗布し、オーブン、ホットプレート、赤外線などを用いて乾燥を行い形成する方法などが挙げられる。しかし、これらの電極の形成方法は、ソース電極5およびドレイン電極6と配線(図示せず)との導通を取ることができれば、特に制限されない。
 また、半導体装置用基板50Eの製造方法では、上述したようにゲート電極2と補強線31~38とを同一の工程で形成する代わりに、ソース電極5およびドレイン電極6と補強線31~38とを同一の工程で形成する補強線形成工程を行ってもよい。この際、補強線31~38の材料は、ソース電極5およびドレイン電極6を構成する材料と同一の材料である。当該補強線形成工程において、ソース電極5およびドレイン電極6と補強線31~38とをパターン状に形成するパターン形成方法としては、上記方法で作製した電極薄膜を公知のフォトリソグラフィ法などで所望の形状にパターン形成するものでもよいし、あるいは電極および配線物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターン形成するものでもよい。また、上記パターン形成方法としては、インクジェット法や印刷法を用いて直接パターンを形成するものでもよい。
 次に、上述した実施の形態6に係る半導体装置用基板50H(図13参照)を例示して、本発明に係る半導体装置用基板の製造方法の変形例を説明する。図19Aは、本発明の実施の形態6に係る半導体装置用基板の製造方法の第1工程例を示す部分拡大模式図である。図19Bは、本発明の実施の形態6に係る半導体装置用基板の製造方法の第2工程例を示す部分拡大模式図である。図19A、19Bには、本実施の形態6に係る半導体装置用基板50Hの一部分を抜粋して、この半導体装置用基板50Hの製造方法の各工程が示されている。図19A、19Bに示す半導体装置用基板50Hの一部分は、図17に示した半導体装置用基板50Eの破線IIIで囲まれる部分と同様である。この半導体装置用基板50Hの製造方法において、樹脂基材1は、上述した実施の形態5に係る半導体装置用基板50Eの製造方法(図17参照)と同様に、長尺の樹脂基材である。また、この半導体装置用基板50Hを製造する上で、以下の各工程は、長尺の樹脂基材1をロール・トゥ・ロール方式によって搬送しながら行われる。この際、樹脂基材1の搬送方向は、上述した実施の形態5における搬送方向(図17中の太線矢印参照)と同じ方向である。
 半導体装置用基板50Hの製造方法では、まず、図19Aに示すように、ゲート電極2の形成と補強線31~38の形成とを行う補強線形成工程(状態S11)と、ゲート絶縁層3の形成を行う第1絶縁層形成工程(状態S12)と、半導体層4の形成を行う半導体層形成工程(状態S13)とが実施される。本実施形態6の補強線形成工程では、ゲート電極2の形成数以外、上述した実施の形態5と同様の方法によって、樹脂基材1の上にゲート電極2および補強線31~38を同一の工程で形成する。本実施形態6の第1絶縁層形成工程では、ゲート絶縁層3が覆うゲート電極2の数以外、上述した実施の形態5と同様の方法によって、上記ゲート電極2の上にゲート絶縁層3を形成する。この際、ゲート絶縁層3は、図19Aに示すように2つ1組のゲート電極2を覆うように形成されても構わないし、補強線31~38の上にも形成されても構わないし、ゲート電極2および補強線31~38が形成された樹脂基材1の全面に形成されても構わない。本実施形態6の半導体層形成工程では、半導体層4の形成パターン以外、上述した実施の形態5と同様の方法によって、上記ゲート絶縁層3の上に半導体層4を形成する。
 次に、図19Bの状態S14に示すように、ソース・ドレイン電極の形成を行う電極形成工程が実施される。本実施の形態6の電極形成工程では、ソース・ドレイン電極の形成数以外、上述した実施の形態5と同様の方法によって、上記ゲート絶縁層3および半導体層4の上に、ソース電極5およびドレイン電極6を形成する。この際、上述した補強線形成工程においてゲート電極2と補強線31~38とを同一の工程で形成する代わりに、ソース電極5およびドレイン電極6と補強線31~38とを同一の工程で形成してもよい。この工程において、補強線31~38の材料は、ソース電極5およびドレイン電極6を構成する材料と同一の材料である。
 次に、図19Bの状態S15に示すように、第2絶縁層7の形成と第2補強線51~58の形成とを行う第2補強線形成工程が実施される。この第2補強線形成工程では、上述した複数の半導体層4のうち一部の半導体層4の上に第2絶縁層7を形成する工程と、上述した補強線31~38の上に第2補強線51~58を形成する工程とを同一の工程で行う。この際、第2補強線51~58の材料は、第2絶縁層7を構成する材料と同一の材料である。
 第2絶縁層7および第2補強線51~58の形成方法としては、特に限定されず、抵抗加熱蒸着、電子線ビーム、スパッタリング、CVDなどの乾式の方法を用いることも可能であるが、製造コストや大面積への適合の観点から、塗布法を用いることが好ましい。当該塗布法として、具体的には、スピンコート法、ブレードコート法、スリットダイコート法、スクリーン印刷法、バーコーター法、鋳型法、印刷転写法、浸漬引き上げ法、インクジェット法、ドロップキャスト法などを好ましく用いることができる。塗膜厚み制御や配向制御など、得ようとする塗膜特性に応じて、第2絶縁層7および第2補強線51~58の塗布法を選択することができる。また、上記第2補強線形成工程では、形成した塗膜に対して、大気下、減圧下または不活性ガス雰囲気下(窒素やアルゴン雰囲気下)でアニーリング処理を行ってもよい。
 ロール・トゥ・ロール方式によって連続して搬送される樹脂基材1をロール状に巻き取った際、第2補強線51~54(樹脂基材1の長手方向に延在する第2補強線)に対応する樹脂基材1の箇所は、それらの重なりによって樹脂基材1のロール厚みが厚くなる。これにより、巻取られた際のロール状の樹脂基材1内で発生する局所的且つ不均一な厚みムラを防ぐことができる。この結果、ロール状に巻かれた樹脂基材1と第2絶縁層7とが擦れることによる第2絶縁層7の剥離を抑制することができる。
 以上説明した実施の形態5、6に係る半導体装置用基板の製造方法によれば、複数の半導体装置が、各々、ボトムゲート構造を有する電界効果型トランジスタを備えるように樹脂基材上に形成され、電界効果型トランジスタに含まれるゲート電極の形成と補強線の形成とを同一の工程で行うものであるので、ゲート電極を形成した直後から、補強線によって樹脂基材内の伸縮を制御することができる。そのため、その後の絶縁層形成工程やソース電極およびドレイン電極の形成工程において、位置合わせ精度が向上し、樹脂基材面内の複数の電界効果型トランジスタにおける特性ばらつきを抑えることができる。
 また、長手方向と短手方向とを有する樹脂基材に対し、複数の半導体装置を樹脂基材上の長手方向に列をなすように形成し、補強線の一部を、半導体装置の列の両外縁部において、樹脂基材の長手方向に略連続的に設けるようにしたので、略連続的に形成された補強線が重なりながら樹脂基材が巻き取られるようになり、この結果、樹脂基材の巻姿が強固になるとともに、ロール状に巻き取られた樹脂基材の巻ズレを抑制することができる。また、略連続的に形成された補強線によって樹脂基材面に半導体装置を囲う領域を複数形成しているので、半導体装置用基板が湿度や温度といった環境の変化にさらされた際に、略連続的な補強線によって囲まれた領域毎に樹脂基材面内の伸縮のばらつきを制御することができる。よって、複数の半導体装置を略連続的に形成する際の、略連続する樹脂基材面の領域毎に位置合わせ精度を向上させることができ、樹脂基材面上における複数の半導体装置の特性ばらつきを抑えることができる。
 なお、本発明の半導体装置用基板の製造方法は、上述した実施の形態5、6の製造方法に限定されず、例えば、ロール・トゥ・ロール方式以外の手法によって樹脂基材を連続的または断続的に搬送し、当該樹脂基材上に複数の半導体装置および補強線を形成するものでもよい。また、半導体装置に含まれる電極層のうち少なくとも一つの形成と補強線の形成とを同一の工程で行うことが好ましい。すなわち、ソース電極およびドレイン電極の形成と補強線の形成とを同一の工程で行ってもよい。
 また、図18A、18Bおよび図19A、19Bに例示したFETの構造は、ゲート電極2が半導体層4の下側(樹脂基材1側)に配置される、いわゆるボトムゲート構造であるが、これに限られるものではない。例えば、上記FETの構造は、ゲート電極2が半導体層4の上側(樹脂基材1とは反対側)に配置される、いわゆるトップゲート構造であっても構わない。特に図示しないが、上記FETの構造がトップゲート構造である場合、補強線31~38は、半導体層4の下側に位置するソース電極5およびドレイン電極6と同一の材料によって、これらソース電極5およびドレイン電極6と同一の層に設けられることが好ましい。
 以上から、上記FETの構造がボトムゲート構造であるかトップゲート構造であるかに関わらず、補強線31~38は、上記FETに含まれるソース電極5、ドレイン電極6およびゲート電極2のうち、樹脂基材1に近い側(例えば半導体層4の下部側)に位置する基材側の電極と同一の材料によって、当該基材側の電極と同一の層に設けられている方が、樹脂基材1の変形を抑制し易くなるので好ましい。中でも、上記FETの構造は、ボトムゲート構造であることが好ましい。何故ならば、樹脂基材1の変形をゲート電極2の形成時から抑制することができるため、その後のゲート電極2とソース電極5およびドレイン電極6との位置合わせなど、素子構造のFETを構成する部材のパターンずれを抑制しやすくすることができるからである。
<無線通信装置>
 次に、本発明に用いられる半導体装置(例えば図1等に示す半導体装置10)が無線通信装置である場合について説明する。この無線通信装置は、例えば、商品タグ、万引き防止タグ、各種チケットやスマートカードのような、無線電波を用いて情報の通信を行う装置である。この無線通信装置は、例えばRFIDタグのように、外部のリーダ/ライタに搭載されたアンテナから送信される無線信号(搬送波)を受信することで電気通信を行う装置である。
 無線通信装置の一例としてのRFIDタグの具体的な動作は、例えば、以下の通りである。リーダ/ライタに搭載されたアンテナから送信された無線信号を、RFIDタグのアンテナが受信する。RFIDタグ内のFETは、この受信した無線信号をもとにコマンドを取得し、このコマンドに応じた動作を行う。その後、RFIDタグは、このコマンドに応じた結果の回答を無線信号として、自身のアンテナからリーダ/ライタのアンテナへ送信する。なお、コマンドに応じた動作は、FETから構成される公知の復調回路、動作制御ロジック回路、変調回路などで行われる。
 本発明に用いられる無線通信装置の好適な実施の形態は、上述のFETと、アンテナと、を少なくとも有するものである。図20は、本発明に適用される無線通信装置の第1構成例を示す模式図である。図21は、本発明に適用される無線通信装置の第2構成例を示す模式図である。本発明における無線通信装置のより具体的な構成としては、図20または図21に示す一例が挙げられる。すなわち、図20または図21に示すように、無線通信装置110、110Aは、基板100を備え、この基板100の上に、アンテナパターン101と、FETを含む回路102と、これら回路102とアンテナパターン101とを接続する接続配線103とを備えている。これらの無線通信装置110、110Aにおいて、基板100は、上述した本発明の半導体装置用基板の樹脂基材(例えば図1等に示す樹脂基材1)を半導体装置毎に切り分けることによって形成される。
 本発明の半導体装置用基板の製造方法において、複数の半導体装置の各々が無線通信装置である場合、同一の樹脂基材上に上記のような複数の無線通信装置が形成された半導体装置用基板を得ることができる。本発明に係る無線通信装置の製造方法は、このような半導体装置用基板を無線通信装置毎に切り分ける切断工程を含む。具体的には、この無線通信装置の製造方法では、この切断工程により、上記の半導体装置用基板を無線通信装置毎に切り分けることで、個別に無線通信装置を得ることができる。
 また、本発明の半導体装置用基板の製造方法において、複数の半導体装置の各々が無線通信装置のうちの回路(例えば図20、21に示す回路102)である場合は、これら複数の回路102が樹脂基材上に形成された半導体装置用基板を得ることができる。本発明に係る無線通信装置の製造方法は、このような半導体装置用基板を上記無線通信装置の回路毎に切り分ける切断工程と、この切断工程によって切り分けられた上記無線通信装置の回路をアンテナへ貼り合わせる貼付工程とを含む。具体的には、この無線通信装置の製造方法では、この切断工程により、上記の半導体装置用基板を回路102毎に個別に切り分けた後、得られた複数の回路102を、この貼付工程により、それぞれアンテナに貼り合わせる。これにより、これらの回路102とアンテナ(例えば図20、21に示すアンテナパターン101)とは、上述した接続配線103等の配線によって接続される。この結果、無線通信装置を得ることができる。
 或いは、本発明に係る無線通信装置の製造方法は、上記のような半導体装置用基板に形成されている無線通信装置の回路102をアンテナと貼り合わせる貼付工程と、この貼付工程によって回路102とアンテナとを貼り合わせた後の半導体装置用基板を無線通信装置(これらの回路102とアンテナとを備えるもの)毎に切り分ける切断工程とを含む。具体的には、この無線通信装置の製造方法では、この貼付工程により、複数の回路102が形成された半導体装置用基板の回路部分をアンテナと貼り合わせてから、この切断工程により、回路102と当該アンテナとを備える無線通信装置を個別に切り分ける。上記貼付工程では、これらの回路102とアンテナとが配線によって接続されている。この結果、無線通信装置を得ることができる。
 上述した無線通信装置の製造方法において、アンテナ材料および接続配線材料は、導電材料であれば、いかなるものでもよい。具体的には、当該導電材料として、ゲート電極材料と同様のものが挙げられる。中でも、柔軟性が増し、屈曲時にも密着性が良く電気的接続が良好となる点から、導電体とバインダーとを含有するペースト材料が好ましい。アンテナ材料および接続配線材料は、製造コスト低減の観点から、互いに同一材料であることが好ましい。
 アンテナパターンおよび接続配線パターンを形成するパターン形成方法としては、抜き刃を用いて銅箔やアルミニウム箔などの金属箔を加工して樹脂基材に転写する方法、樹脂基材に貼り付けた金属箔を、金属箔上に形成したレジスト層をマスクとしてエッチングする方法、樹脂基材に導電性ペーストのパターンを塗布法により形成し、熱や光によってそのパターンを硬化させる方法などがある。中でも、製造コスト低減の観点から、樹脂基材に導電ペーストを塗布して形成する方法が好ましい。
 また、上記導電材料として導電体とバインダーとを含有するペーストを用いた場合は、スピンコート法、ブレードコート法、スリットダイコート法、スクリーン印刷法、バーコーター法、鋳型法、印刷転写法、浸漬引き上げ法などの公知の技術を用いて、当該ペーストを樹脂基材上に塗布し、オーブン、ホットプレート、赤外線などを用いて乾燥を行う方法なども、上記パターン形成方法の一例として挙げられる。また、アンテナパターンおよび接続配線パターンは、上記方法で作製した導電膜を公知のフォトリソグラフィ法などで所望の形状にパターン形成してもよいし、真空蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターン形成してもよい。
 さらに、アンテナパターンおよび接続配線パターンは、FETのゲート電極および配線と同一材料から構成されることが好ましい。何故ならば、無線通信装置の製造に要する材料の種類を少なくでき、且つ上記アンテナパターンおよび接続配線パターンとFETのゲート電極および配線とを同一工程で作製することで無線通信装置の製造工程数を削減でき、この結果、無線通信装置の製造コストの低減が可能となるからである。
 「アンテナパターンおよび接続配線パターンと、FETのゲート電極および配線とが同一材料から構成される」とは、アンテナパターンおよび接続配線パターンとFETのゲート電極および配線とに含まれる元素の中で最も含有モル比率が高い元素が同一であることをいう。アンテナパターンおよび接続配線パターンとFETのゲート電極および配線とに含まれる元素の種類および含有比率は、X線光電子分光(XPS)や二次イオン質量分析法(SIMS)などの元素分析によって、同定することができる。
 アンテナパターン、接続配線パターン、FETのゲート電極、および配線が同一工程で作製されると、アンテナパターンと接続配線パターンとの接続部、並びに接続配線パターンとFETのゲート電極用配線との接続部は、それぞれ連続相で形成される。アンテナパターン、接続配線パターン、FETのゲート電極、および配線は、これらの密着性、製造コスト低減の観点から、連続相を成すように形成することが好ましい。「アンテナパターン、接続配線パターン、FETのゲート電極、および配線パターンが連続相である」とは、それらのパターンが一体化しており、それらの接続部に接続界面が存在しないことをいう。当該接続部が連続相であることは、走査型電子顕微鏡(SEM)や透過型電子顕微鏡(TEM)などで接続部の断面を観察することで確認することができる。
 本発明において、アンテナパターンと接続配線パターンとの接続部の幅および厚み、並びに接続配線パターンとFETのゲート電極用配線との接続部の幅および厚みは、それぞれ任意である。
 以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
(感光性ペーストの作製)
(合成例1)
 合成例1では、感光性有機成分として化合物P1を合成した。この化合物P1の合成における共重合比率は、以下の通りである。
共重合比率(質量基準):エチルアクリレート(以下、「EA」)/メタクリル酸2-エチルヘキシル(以下、「2-EHMA」)/スチレン(以下、「St」)/グリシジルメタクリレート(以下、「GMA」)/アクリル酸(以下、「AA」)=20/40/20/5/15
 具体的には、まず、窒素雰囲気の反応容器中に、150gのジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(以下、「DMEA」)を仕込み、オイルバスを用いて80℃まで昇温した。これに、20gのEA、40gの2-EHMA、20gのSt、15gのAA、0.8gの2,2’-アゾビスイソブチロニトリルおよび10gのDMEAからなる混合物を、1時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに6時間重合反応を行った。その後、1gのハイドロキノンモノメチルエーテルを添加して、重合反応を停止した。引き続き、5gのGMA、1gのトリエチルベンジルアンモニウムクロライドおよび10gのDMEAからなる混合物を、0.5時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに2時間付加反応を行った。得られた反応溶液をメタノールで精製することで未反応不純物を除去し、さらに24時間真空乾燥することで、化合物P1を得た。
(合成例2)
 合成例2では、感光性有機成分として化合物P2を合成した。この化合物P2の合成における共重合比率は、以下の通りである。
共重合比率(質量基準):2官能エポキシアクリレートモノマー(エポキシエステル3002A;共栄社化学社製)/2官能エポキシアクリレートモノマー(エポキシエステル70PA;共栄社化学社製)/GMA/St/AA=20/40/5/20/15
 具体的には、まず、窒素雰囲気の反応容器中に、150gのジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(以下、「DMEA」)を仕込み、オイルバスを用いて80℃まで昇温した。これに、20gのエポキシエステル3002A、40gのエポキシエステル70PA、20gのSt、15gのAA、0.8gの2,2’-アゾビスイソブチロニトリルおよび10gのDMEAからなる混合物を、1時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに6時間重合反応を行った。その後、1gのハイドロキノンモノメチルエーテルを添加して、重合反応を停止した。引き続き、5gのGMA、1gのトリエチルベンジルアンモニウムクロライドおよび10gのDMEAからなる混合物を、0.5時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに2時間付加反応を行った。得られた反応溶液をメタノールで精製することで未反応不純物を除去し、さらに24時間真空乾燥することで、化合物P2を得た。
(合成例3)
 合成例3では、感光性有機成分として化合物P3を合成した。化合物P3は、上記合成例2の化合物P2のウレタン変性化合物である。
 具体的には、まず、窒素雰囲気の反応容器中に、100gのDMEAを仕込み、オイルバスを用いて80℃まで昇温した。これに、10gの化合物P2(合成例2の感光性成分)、3.5gのn-ヘキシルイソシアネートおよび10gのDMEAからなる混合物を、1時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに3時間反応を行った。得られた反応溶液をメタノールで精製することで未反応不純物を除去し、さらに24時間真空乾燥することで、ウレタン結合を有する化合物P3を得た。
(調製例1)
 調製例1では、感光性ペーストAを調製した。具体的には、まず、100mLのクリーンボトルに、上記合成例1により得られた化合物P1(16g)と、上記合成例3により得られた化合物P3(4g)と、共栄社化学社製のライトアクリレートBP-4EA(2g)と、BASFジャパン社製の光重合開始剤OXE-01(4g)と、三新化学工業社製の酸発生剤SI-110(0.6g)と、三菱ガス化学社製のγ-ブチロラクトン(10g)とを入れ、自転-公転真空ミキサー“あわとり練太郎”(登録商標)(ARE-310;シンキー社製)で混合した。これにより、調製例1の感光性樹脂溶液(固形分78.5質量%)を得た。このとき、感光性樹脂溶液の質量は、34.6gであった。この得られた感光性樹脂溶液(8.0g)と平均粒子径0.06μmのAg粒子(42.0g)とを混ぜ合わせ、3本ローラー“EXAKT M-50”(商品名、EXAKT社製)を用いて混練した。これにより、50gの感光性ペーストAを得た。
(調製例2)
 調製例2では、感光性ペーストBを調製した。具体的には、まず、クリーンボトルに、25.0gのアルカリ可溶性樹脂の溶液(40質量%)、光重合開始剤として1.5gのイルガキュア(登録商標)OXE02(オキシムエステル系化合物;BASF社製)、5.5gのライトアクリレート(登録商標)PE-4A(共栄社化学社製)及び分散剤として2.0gのDISPERBYK(登録商標)140(ビックケミー・ジャパン社製)(アミン価:146mgKOH/g)を入れ、自転公転ミキサー“あわとり練太郎”(登録商標)(ARE-310;シンキー社製)で混合した。これにより、調製例2の感光性樹脂溶液を得た。この調製例2で得られた感光性樹脂溶液(8.0g)と平均粒子径0.06μmのAg粒子(42.0g)とを混ぜ合わせ、さらにDMEAを固形分比率が80質量%になるように加えた後に3本ローラー“EXAKT M-50”(商品名、EXAKT社製)を用いて混練した。これにより、感光性ペーストBを得た。
(調製例3)
 調製例3では、感光性ペーストCを調製した。具体的には、平均粒子径0.15μmのAg粒子を用いたこと以外は、上述した調製例2と同様の方法で調製を行い、これにより、感光性ペーストCを得た。
(半導体溶液の作製)
 半導体溶液の作製では、まず、P3HT(アルドリッチ社製、ポリ(3-ヘキシルチオフェン))を2.0mg含有するクロロホルム溶液(10mL)に、CNT(CNI社製、単層CNT、純度95%)を1.0mg加え、氷冷しながら、超音波ホモジナイザー(東京理化器械社製、VCX-500)を用いて出力20%で4時間、超音波撹拌した。これにより、CNT分散液A11(溶媒に対するCNT複合体濃度が0.96g/lのもの)を得た。
 つぎに、メンブレンフィルター(孔径10μm、直径25mm、ミリポア社製オムニポアメンブレン)を用いて、上記CNT分散液A11の濾過を行い、長さ10μm以上のCNT複合体を除去した。これによって得られた濾液に、o-DCB(和光純薬工業社製)を5mL加えた後、ロータリーエバポレーターを用いて、低沸点溶媒であるクロロホルムを留去し、これにより、溶媒をo-DCBで置換して、CNT分散液B11を得た。CNT分散液B11(1mL)に、o-DCBを3mL加え、これにより、半導体溶液A10(溶媒に対するCNT複合体濃度が0.03g/lのもの)を得た。
(ゲート絶縁層の作製例)
 ゲート絶縁層の作製例では、ゲート絶縁層溶液A20を作製した。具体的には、まず、メチルトリメトキシシラン(61.29g(0.45モル))、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン(12.31g(0.05モル))、およびフェニルトリメトキシシラン(99.15g(0.5モル))を、203.36gのプロピレングリコールモノブチルエーテル(沸点170℃)に溶解した。これに、水(54.90g)およびリン酸(0.864g)を、撹拌しながら加えた。これによって得られた溶液をバス温105℃で2時間加熱し、内温を90℃まで上げて、主として副生するメタノールからなる成分を留出させた。ついで、バス温130℃で2時間加熱し、内温を118℃まで上げて、主として水とプロピレングリコールモノブチルエーテルとからなる成分を留出させた。その後、室温まで冷却し、固形分濃度26.0重量%のポリシロキサン溶液A3を得た。得られたポリシロキサン溶液A3中のポリシロキサンの重量平均分子量は、6000であった。
 つぎに、得られたポリシロキサン溶液A3を10gはかり取り、これに、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート(以下、PGMEAという)を54.4g混合して、室温にて2時間撹拌した。このようにして、ゲート絶縁層溶液A20を得た。
(第2絶縁層の作製例)
 第2絶縁層の作製例では、第2絶縁層溶液A30を作製した。具体的には、まず、2.5gのポリメチルメタクリレート(富士フィルム和光純薬社製)を7.5gのN,N-ジメチルホルムアミドに溶解し、ポリマー溶液A31を調製した。次に、1gのN,N,N´,N´-テトラメチル-1,4-フェニレンジアミン(東京化成工業社製)を9.0gのN,N-ジメチルホルムアミドに溶解し、化合物溶液A32を調製した。その後、ポリマー溶液A31(0.68g)に化合物溶液A32(0.30g)を添加し、これにより、第2絶縁層溶液A30を得た。
(実施例1)
 実施例1では、本発明の実施の形態1に係る半導体装置用基板50(図1参照)の一具体例となる半導体装置用基板を作製した。この実施例1の半導体装置用基板は、半導体装置としてボトムゲート-トップコンタクト構造の電界効果型トランジスタを有するタイプの半導体装置用基板である。図22Aは、本発明の実施例1に係る半導体装置用基板の製造方法の第1工程例を示す模式図である。図22Bは、本発明の実施例1に係る半導体装置用基板の製造方法の第2工程例を示す模式図である。
 具体的には、まず、PETフィルム製の樹脂基材1(幅300mm、長さ420mm、膜厚50μm)上に、抵抗加熱法により、銅を100nm全面に真空蒸着した。その上にフォトレジスト(商品名「LC100-10cP」、ローム・アンド・ハース社製)をスリット塗布で全面印刷し、100℃で4分間、熱風乾燥炉によって加熱乾燥した。これによって作製したフォトレジスト膜に対し、ゲート電極2がデザインされた有効マスクサイズ280mm×400mmのフォトマスクを介して、露光量60mJ/cm2(波長365nm換算)の全線露光を行った。このフォトマスクにデザインされたゲート電極幅は、100μmとした。露光した後、2.38重量%の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で30秒間現像し、次いで、水で1分間洗浄した。その後、混酸(商品名SEA-5、関東化学社製)で30秒間エッチング処理した後、水で30秒間洗浄した。次いで、AZリムーバ100(商品名、AZエレクトロニックマテリアルズ社製)に2分間浸漬してフォトレジスト膜を剥離し、水で30秒間洗浄後、水滴をエアナイフで除去し、その後、80℃で60秒間、熱風乾燥炉によって加熱乾燥した。これにより、図22Aに示すように、樹脂基材1の面上に9カ所のゲート電極2を形成した(状態S21)。
 その後、ゲート絶縁層3となるゲート絶縁層溶液A20を、スリット塗布で全面連続印刷し、熱風乾燥炉によって大気雰囲気下、100℃で3分間熱処理し、IR乾燥炉によって窒素雰囲気下、150℃で20分間熱処理した。これにより、図22Aに示すように、樹脂基材1上に膜厚500nmのゲート絶縁層3を形成した(状態S22)。
 上記のようにゲート絶縁層3が形成された樹脂基材1上において、9カ所のゲート電極2を投影した位置となるゲート絶縁層3上の各部分に、それぞれ100pLの半導体溶液A10をインクジェット法で塗布し、IR乾燥炉で窒素気流下、150℃で30分間の熱処理を行った。これにより、図22Aに示すように、ゲート絶縁層3上の9カ所に半導体層4を形成した(状態S23)。
 つぎに、上記ゲート絶縁層3が形成されたPETフィルム製の樹脂基材1上に、感光性ペーストAをスクリーン印刷によって塗布した。この際、感光性ペーストAは、印刷サイズ280mm×400mmでゲート電極2および補強線31~38を形成した際の露光エリアと重なるように塗布した。ついで、この塗布した感光性ペーストAに対し、熱風乾燥炉によって100℃、4分間のプリベークを行った。その後、ソース電極5およびドレイン電極6がデザインされた有効マスクサイズ280mm×400mmのフォトマスクを介して、感光性ペーストAが塗布されたエリアと重なるように、露光量80mJ/cm2(波長365nm換算)の全線露光を行った。露光した後、0.5%のNa2CO3溶液で30秒間現像し、超純水で60秒間洗浄後、IR乾燥炉で150℃、10分間キュアを行った。これにより、図22Bに示すように、ゲート絶縁層3上に9カ所のソース電極5およびドレイン電極6を形成した(状態S24)。ソース電極5およびドレイン電極6の幅は100μmとし、これらの電極間の距離は20μmとした。
 つぎに、ソース電極5およびドレイン電極6が形成されたPETフィルム製の樹脂基材1上に、感光性ペーストBをDMEAで2倍希釈したペーストを、インクジェット塗布して補強線31~38のパターンを形成し、熱風乾燥炉によって大気雰囲気下、100℃で4分間、熱処理した。その後、露光量80mJ/cm2(波長365nm換算)で全線露光を行った。露光した後、IR乾燥炉で150℃、10分間キュアを行い、これにより、図22Bに示すように、補強線31~38を形成した(状態S25)。
 以上のようにして、実施例1の半導体装置用基板が得られた。得られた半導体装置用基板について、FETのゲート電圧(Vg)を変えたときのソース・ドレイン電極間の電流(Id)とソース・ドレイン電極間の電圧(Vsd)との電流-電圧特性を測定した。この測定には、半導体特性評価システム4200-SCS型(ケースレーインスツルメンツ社製)を用い、大気下で上記特性を測定した。実施例1では、Vg=+5V~-5Vに変化させたときのVsd=-5VにおけるVg=-5V時のIdの値を計測した。その後、サンプルを85℃、85%RHの恒温恒湿槽に24時間投入し、サンプルを取り出した後で再度、Vg=+5V~-5Vに変化させたときのVsd=-5VにおけるVg=-5V時のIdの値を測定した。この測定は、9カ所のFET全てについて行い、これら9カ所FETの平均値および標準偏差を算出し、以下の基準で評価を行った。実施例1の結果は、後述の表1に示す。
A(良好):平均値に対し標準偏差が15%以内である。
B(可):平均値に対し標準偏差が15%より大きく30%以内である。
C(不可):平均値に対し標準偏差が30%より大きい。
(比較例1)
 比較例1では、実施例1における補強線31~38を形成する工程を実施しなかったこと以外は実施例1と同様の方法で、実施例1と同様の評価を行った。比較例1の評価結果は、表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
(実施例2)
 実施例2では、本発明の実施の形態5に係る半導体装置用基板50E(図6参照)の一具体例となる半導体装置用基板を作製した。この実施例2の半導体装置用基板は、半導体装置としてボトムゲート-トップコンタクト構造の電界効果型トランジスタを有するタイプのものであり、ロール・トゥ・ロール方式によって樹脂基材1を搬送しながら連続して作製した(図17、18A,18B参照)。
 具体的には、まず、PETフィルム製の樹脂基材1(幅300mm、長さ50m、膜厚50μm)上に、抵抗加熱法により、銅を100nm全面に真空蒸着した。その上にフォトレジスト(商品名「LC100-10cP」、ローム・アンド・ハース社製)をスリット塗布で全面連続印刷し、100℃で4分間、熱風乾燥炉によって加熱乾燥した。これによって作製したフォトレジスト膜に対し、ゲート電極2および補強線31~38がデザインされた有効マスクサイズ280mm×400mmのフォトマスクを介して、露光量が60mJ/cm2(波長365nm換算)であり且つ樹脂基材1の送り量が420mmであるという条件で100ショット、全線露光を行った。このフォトマスクにデザインされたゲート電極幅は100μmとし、補強線31~38の幅は1mmとし、補強線31~34の長さは370mmとし、補強線35~38の長さは280mmとした。露光した後、2.38重量%の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で30秒間現像し、次いで、水で1分間洗浄した。その後、混酸(商品名SEA-5、関東化学社製)で30秒間エッチング処理した後、水で30秒間洗浄した。次いで、AZリムーバ100(商品名、AZエレクトロニックマテリアルズ社製)に2分間浸漬してフォトレジスト膜を剥離し、水で30秒間洗浄後、水滴をエアナイフで除去し、その後、80℃で60秒間、熱風乾燥炉によって加熱乾燥した。これにより、図18Aに示したように、樹脂基材1の面上に露光エリア1カ所あたり9カ所のゲート電極2と、補強線31~38とを形成した(状態S1)。
 その後、ゲート絶縁層3となるゲート絶縁層溶液A20を、スリット塗布で全面連続印刷し、熱風乾燥炉によって大気雰囲気下、100℃で3分間熱処理し、IR乾燥炉によって窒素雰囲気下、150℃で20分間熱処理した。これにより、図18Aに示したように、樹脂基材1上に膜厚500nmのゲート絶縁層3を形成した(状態S2)。
 上記のようにゲート絶縁層3が形成された樹脂基材1上において、9カ所のゲート電極2を投影した位置となるゲート絶縁層3上の各部分に、それぞれ100pLの半導体溶液A10をインクジェット法で塗布し、IR乾燥炉で窒素気流下、150℃で30分間の熱処理を行った。これにより、図18Bに示したように、ゲート絶縁層3上の9カ所に半導体層4を形成した(状態S3)。
 つぎに、上記ゲート絶縁層3が形成されたPETフィルム製の樹脂基材1上に、感光性ペーストAをスクリーン印刷によって塗布した。この際、感光性ペーストAは、印刷サイズ280mm×400mmでゲート電極2および補強線31~38を形成した際の露光エリアと重なるように、樹脂基材1の送り量を420mmにして100ショット塗布した。ついで、この塗布した感光性ペーストAに対し、熱風乾燥炉によって100℃、4分間のプリベークを行った。その後、ソース電極5およびドレイン電極6がデザインされた有効マスクサイズ280mm×400mmのフォトマスクを介して、感光性ペーストAが塗布されたエリアと重なるように、露光量80mJ/cm2(波長365nm換算)、樹脂基材1の送り量420mmピッチで全線露光を行った。露光した後、0.5%のNa2CO3溶液で30秒間現像し、超純水で60秒間洗浄後、IR乾燥炉で150℃、10分間キュアを行った。これにより、図18Bに示したように、ゲート絶縁層3上に9カ所のソース電極5およびドレイン電極6を形成した(状態S4)。ソース電極5およびドレイン電極6の幅は100μmとし、これらの電極間の距離は20μmとした。
 以上のようにして、実施例2の半導体装置用基板が得られた。得られた半導体装置用基板について、以下の第1項目~第4項目で説明する各評価を行った。第1項目および第2項目の各評価の結果は表2に示し、第3項目の評価の結果は表3に示し、第4項目の評価の結果は表4に示す。
(第1項目:巻ズレ試験)
 第1項目では、半導体装置用基板の巻ズレ試験について説明する。第1項目の巻ズレ試験では、幅が300mm、長さが50mの半導体装置用基板を、幅が320mm、直径が3インチのABSコアを中心に±1mm精度でロール状に巻き取った。その後、このABSコアの幅方向に対して垂直の方向に10cmの高さから上記ロール状の半導体装置用基板を落とした際のロール巻取り幅をデジタルノギスで測定した。得られたロール巻取り幅の測定値をもとに、以下の基準で巻ズレの評価を行った。
A(良好):ロール巻取り幅が301mm以内である。
B(可):ロール巻取り幅が301mmより大きく305mm以内である。
C(不可):ロール巻取り幅が305mmより大きい。
(第2項目:膜厚の測定)
 第2項目では、半導体装置用基板の膜厚の測定について説明する。第2項目の膜厚の測定では、長さが50mの半導体装置用基板から、上述した露光工程で実施した送りピッチで1ショット目から100ショット目までの各部分(基板サンプル)を枚葉紙状に切り出した。これら切り出した基板サンプルのうち、10ショット目、50ショット目、90ショット目の各基板サンプルについて、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて断面を観察し、ゲート電極から任意の5カ所および補強線から任意の5カ所の厚み(膜厚)を計測した。これら計測したゲート電極膜厚および補強線膜厚について、それぞれ、平均値および標準偏差を算出した。
(第3項目:FETのIdばらつきの評価)
 第3項目では、半導体装置用基板上に形成したFETのIdばらつきの評価について説明する。図23は、実施例2の半導体装置用基板から得られる基板サンプルの一例を示す模式図である。図23には、ロール状に連続する半導体装置用基板から切り出した基板サンプル(測定に用いるサンプル)を、その厚み方向に重ねて見た際の投影図が図示されている。第3項目の評価では、上記第2項目の評価と同様に半導体装置用基板から切り出した複数の基板サンプルのうち、10ショット目、50ショット目、90ショット目の各基板サンプルを用い、図23に示す9個のFET21~29のそれぞれについて、ゲート電圧(Vg)を変えたときのソース・ドレイン電極間の電流(Id)とソース・ドレイン電極間の電圧(Vsd)との電流-電圧特性を測定した。この測定には、半導体特性評価システム4200-SCS型(ケースレーインスツルメンツ社製)を用い、大気下で測定した。Vg=+5V~-5Vに変化させたときのVsd=-5VにおけるVg=-5V時のIdに関し、上記各ショットの基板サンプル毎に9個のFET21~29による平均値および標準偏差を算出した。得られたIdの平均値および標準偏差をもとに、以下の基準でFETのIdばらつきの評価を行った。
A(良好):Idの平均値に対し標準偏差が15%以内である。
B(可):Idの平均値に対し標準偏差が15%より大きく30%以内である。
C(不可):Idの平均値に対し標準偏差が30%より大きい。
(第4項目:ゲート電極パターンの座標計測)
 第4項目では、半導体装置用基板のゲート電極パターンの座標計測について説明する。第4項目の計測では、上記第2項目の評価と同様に半導体装置用基板から切り出した複数の基板サンプルのうち、10ショット目、50ショット目、90ショット目の各基板サンプルについて、座標測定機SMIC-800(新東Sプレシジョン社製)を用いて、9個のFET21~29(図23参照)における各ゲート電極の座標を計測し、ショット間におけるゲート電極毎の座標ばらつきとして、半導体装置用基板の長手方向および短手方向の標準偏差をそれぞれ算出した。得られた長手方向の標準偏差および短手方向の標準偏差のうち大きい方の値を評価対象とし、以下の基準でゲート電極パターンの座標ばらつきの評価を行った。後述の表4において、「21」~「29」の数値は、評価対象の各FETを特定する数値(符号)である。
A(良好):標準偏差が20μm以下である。
B(可):標準偏差が20μmより大きく40μm以下である。
C(不可):標準偏差が40μmより大きい。
(実施例3)
 実施例3では、ゲート電極2および補強線31~38を形成する際の抵抗加熱法において、銅のかわりにアルミニウムを60nm全面に真空蒸着したこと以外は実施例2と同様の方法で、実施例2の第1項目~第3項目の各評価と同様の評価を行った。実施例3の評価結果は、表2および表3に示す。
(実施例4)
 実施例4では、本発明の実施の形態1に係る半導体装置用基板50(図1参照)の一具体例となる半導体装置用基板を作製した。この実施例4の半導体装置用基板は、半導体装置として電界効果型トランジスタを有するタイプの半導体装置用基板であり、上述した実施の形態5と同様にロール・トゥ・ロール方式によって樹脂基材1を搬送しながら連続して作製した。
 具体的には、まず、PETフィルム製の樹脂基材1(幅300mm、長さ50m、膜厚50μm)上に、感光性ペーストBをスリット塗布で全面連続印刷し、熱風乾燥炉によって大気雰囲気下、100℃で4分間熱処理した。これによって作製した塗布膜に対し、ゲート電極2および補強線31~38がデザインされた有効マスクサイズ280mm×400mmのフォトマスクを介して、露光量が80mJ/cm2(波長365nm換算)であり且つ樹脂基材1の送り量が420mmピッチであるという条件で全線露光を行った。露光した後、2.38%のTMAH溶液で30秒間現像し、超純水で60秒間洗浄後、IR乾燥炉で150℃、10分間キュアを行った。これにより、樹脂基材1の面上に、露光エリア1カ所あたり9カ所のゲート電極2と、補強線31~38とを形成した。ゲート絶縁層3以降の工程は実施例2と同様の方法で行い、実施例2と同様の評価を行った。実施例4の評価結果は、表2~4に示す。
(実施例5)
 実施例5では、ゲート電極2および補強線31~38を形成する際に、感光性ペーストBの代わりに感光性ペーストCを用いてスリット塗布したこと以外は実施例4と同様の方法で半導体装置用基板を作製し、実施例2の第1項目~第3項目の各評価と同様の評価を行った。実施例5の評価結果は、表2および表3に示す。
(実施例6)
 実施例6では、本発明の実施の形態1の変形例に係る半導体装置基板(図2参照)の一具体例となる半導体装置用基板を作製した。実施例6の半導体装置用基板は、半導体装置としてボトムゲート-トップコンタクト構造の電界効果型トランジスタを有するタイプの半導体装置用基板であり、ロール・トゥ・ロール方式によって樹脂基材1を搬送(図6参照)しながら連続して作製した。具体的には、実施例6の半導体装置用基板の作製は、実施例1で使用したフォトマスクのデザインから補強線33および補強線37を除いたデザインのフォトマスクを用いたこと以外、実施例1と同様の方法で行った。また、実施例6では、実施例2の第1項目~第3項目の各評価と同様の評価を行った。実施例6の評価結果は、表2および表3に示す。
(実施例7)
 実施例7では、本発明の実施の形態4に係る半導体装置用基板50D(図5参照)の一具体例となる半導体装置用基板を作製した、実施例7の半導体装置用基板は、半導体装置としてボトムゲート-トップコンタクト構造の電界効果型トランジスタを有するタイプの半導体装置用基板であり、ロール・トゥ・ロール方式によって樹脂基材1を搬送(図6参照)しながら連続して作製した。具体的には、実施例7の半導体装置用基板は、実施例2におけるゲート電極2および補強線31~38を形成する工程とソース電極5およびドレイン電極6を形成する工程とにおいて使用するフォトマスクを、補強線31~38および半導体装置10(実施例7ではFET)の配置デザインが図5に示した本発明の実施の形態4における配置デザインとなるようにデザインされたフォトマスクを使用したこと以外、実施例2と同様の方法で作製した。また、実施例7では、実施例2の第1項目~第3項目の各評価と同様の評価を行った。実施例7における第3項目の評価では、各基板サンプルの13カ所のFET中、任意の9カ所のFETを測定し、実施例2と同様の評価を行った。実施例7の評価結果は、表2および表3に示す。
(実施例8)
 実施例8では、本発明の実施の形態5の変形例1に係る半導体装置用基板(図6および図7参照)の一具体例となる半導体装置用基板を作製した。実施例8の半導体装置用基板は、半導体装置としてボトムゲート-トップコンタクト構造の電界効果型トランジスタを有するタイプの半導体装置用基板であり、ロール・トゥ・ロール方式によって樹脂基材1を搬送しながら連続して作製した。具体的には、実施例8の半導体装置用基板は、実施例2におけるゲート電極2および補強線31~38を形成する工程で使用するフォトマスクを、補強線31~38および半導体装置10(実施例8ではFET)の配置デザインが図7に示した本発明の実施の形態5の変形例1における配置デザインとなるようにデザインされたフォトマスクを使用したこと以外、実施例2と同様の方法で作製した。また、実施例8では、実施例2の第1項目~第3項目の各評価と同様の評価を行った。実施例7における第3項目の評価では、各基板サンプルの13カ所のFET中、任意の9カ所のFETを測定し、実施例2と同様の評価を行った。実施例8の評価結果は、表2および表3に示す。
(比較例2)
 比較例2では、実施例2におけるゲート電極2および補強線31~38を形成する工程で使用するフォトマスクとして、補強線31~38がデザインされていないフォトマスクを使用したこと以外は実施例2と同様の方法で、実施例2と同様の評価を行った。比較例2の評価結果は、表2~4に示す。
(比較例3)
 比較例3では、実施例4におけるゲート電極2および補強線31~38を形成する工程で使用するフォトマスクとして、補強線31~38がデザインされていないフォトマスクを使用したこと以外は実施例4と同様の方法で、実施例2と同様の評価を行った。比較例3の評価結果は、表2~4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
(実施例9)
 実施例9では、本発明の実施の形態5の変形例1に係る半導体装置用基板50Fの一具体例となる半導体装置用基板を作製した。この実施例9の半導体装置用基板は、半導体装置としてボトムゲート-トップコンタクト構造の電界効果型トランジスタを有するタイプのものであり、ロール・トゥ・ロール方式によって樹脂基材1を搬送しながら連続して作製した。
 具体的には、まず、PETフィルム製の樹脂基材1(幅300mm、長さ50m、膜厚50μm)上に、抵抗加熱法により、銅を100nm全面に真空蒸着した。その上にフォトレジスト(商品名「LC100-10cP」、ローム・アンド・ハース社製)をスリット塗布で全面連続印刷し、100℃で4分間、熱風乾燥炉によって加熱乾燥した。これによって作製したフォトレジスト膜に対し、ゲート電極2および補強線31~38がデザインされた有効マスクサイズ280mm×400mmのフォトマスクを介して、露光量が60mJ/cm2(波長365nm換算)であり且つ樹脂基材1の送り量が420mmであるという条件で100ショット、全線露光を行った。このフォトマスクにデザインされたゲート電極幅は100μmとし、補強線31~38の幅は1mmとし、補強線31~34の長さは370mmとし、補強線35~38の長さは280mmとした。露光した後、2.38重量%の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で30秒間現像し、次いで、水で1分間洗浄した。その後、混酸(商品名SEA-5、関東化学社製)で30秒間エッチング処理した後、水で30秒間洗浄した。次いで、AZリムーバ100(商品名、AZエレクトロニックマテリアルズ社製)に2分間浸漬してフォトレジスト膜を剥離し、水で30秒間洗浄後、水滴をエアナイフで除去し、その後、80℃で60秒間、熱風乾燥炉によって加熱乾燥した。これにより、樹脂基材1の面上に露光エリア1カ所あたり18カ所のゲート電極2と、補強線31~38とを形成した(図19Aの状態S11参照)。
 その後、ゲート絶縁層3となるゲート絶縁層溶液A20を、スリット塗布で全面連続印刷し、熱風乾燥炉によって大気雰囲気下、100℃で3分間熱処理し、IR乾燥炉によって窒素雰囲気下、150℃で20分間熱処理した。これにより、樹脂基材1上に膜厚500nmのゲート絶縁層3を形成した(図19Aの状態S12参照)。
 上記のようにゲート絶縁層3が形成された樹脂基材1上において、18カ所のゲート電極2を投影した位置となるゲート絶縁層3上の各部分に、それぞれ100pLの半導体溶液A10をインクジェット法で塗布し、IR乾燥炉で窒素気流下、150℃で30分間の熱処理を行った。これにより、ゲート絶縁層3上の18カ所に半導体層4を形成した(図19Aの状態S13参照)。
 つぎに、上記ゲート絶縁層3が形成されたPETフィルム製の樹脂基材1上に、感光性ペーストAをスクリーン印刷によって塗布した。この際、感光性ペーストAは、印刷サイズ280mm×400mmでゲート電極2および補強線31~38を形成した際の露光エリアと重なるように、樹脂基材1の送り量を420mmにして100ショット塗布した。ついで、この塗布した感光性ペーストAに対し、熱風乾燥炉によって100℃、4分間プリベークを行った。その後、ソース電極5およびドレイン電極6がデザインされた有効マスクサイズ280mm×400mmのフォトマスクを介して、感光性ペーストAが塗布されたエリアと重なるように、露光量80mJ/cm2(波長365nm換算)、樹脂基材1の送り量420mmピッチで全線露光を行った。露光した後、0.5%のNa2CO3溶液で30秒間現像し、超純水で60秒間洗浄後、IR乾燥炉で150℃、10分間キュアを行った。これにより、ゲート絶縁層3上に18カ所のソース電極5およびドレイン電極6を形成した(図19Bの状態S14参照)。ソース電極5およびドレイン電極6の幅は100μmとし、これらの電極間の距離は20μmとした。
(実施例10)
 実施例10では、本発明の実施の形態6に係る半導体装置用基板50H(図13参照)の一具体例となる半導体装置用基板を作製した。この実施例10の半導体装置用基板は、半導体装置としてボトムゲート-トップコンタクト構造の電界効果型トランジスタを有するタイプのものであり、ロール・トゥ・ロール方式によって樹脂基材1を搬送しながら連続して作製した(図19A、19B参照)。
 具体的には、まず、PETフィルム製の樹脂基材1(幅300mm、長さ50m、膜厚50μm)上に、抵抗加熱法により、銅を100nm全面に真空蒸着した。その上にフォトレジスト(商品名「LC100-10cP」、ローム・アンド・ハース社製)をスリット塗布で全面連続印刷し、100℃で4分間、熱風乾燥炉によって加熱乾燥した。これによって作製したフォトレジスト膜に対し、ゲート電極2および補強線31~38がデザインされた有効マスクサイズ280mm×400mmのフォトマスクを介して、露光量が60mJ/cm2(波長365nm換算)であり且つ樹脂基材1の送り量が420mmであるという条件で100ショット、全線露光を行った。このフォトマスクにデザインされたゲート電極幅は100μmとし、補強線31~38の幅は1mmとし、補強線31~34の長さは370mmとし、補強線35~38の長さは280mmとした。露光した後、2.38重量%の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で30秒間現像し、次いで、水で1分間洗浄した。その後、混酸(商品名SEA-5、関東化学社製)で30秒間エッチング処理した後、水で30秒間洗浄した。次いで、AZリムーバ100(商品名、AZエレクトロニックマテリアルズ社製)に2分間浸漬してフォトレジスト膜を剥離し、水で30秒間洗浄後、水滴をエアナイフで除去し、その後、80℃で60秒間、熱風乾燥炉によって加熱乾燥した。これにより、図19Aに示したように、樹脂基材1の面上に露光エリア1カ所あたり18カ所のゲート電極2と、補強線31~38とを形成した(状態S11)。
 その後、ゲート絶縁層3となるゲート絶縁層溶液A20を、スリット塗布で全面連続印刷し、熱風乾燥炉によって大気雰囲気下、100℃で3分間熱処理し、IR乾燥炉によって窒素雰囲気下、150℃で20分間熱処理した。これにより、図19Aに示したように、樹脂基材1上に膜厚500nmのゲート絶縁層3を形成した(状態S12)。
 上記のようにゲート絶縁層3が形成された樹脂基材1上において、18カ所のゲート電極2を投影した位置となるゲート絶縁層3上の各部分に、それぞれ100pLの半導体溶液A10をインクジェット法で塗布し、IR乾燥炉で窒素気流下、150℃で30分間の熱処理を行った。これにより、図19Aに示したように、ゲート絶縁層3上の18カ所に半導体層4を形成した(状態S13)。
 つぎに、上記ゲート絶縁層3が形成されたPETフィルム製の樹脂基材1上に、感光性ペーストAをスクリーン印刷によって塗布した。この際、感光性ペーストAは、印刷サイズ280mm×400mmでゲート電極2および補強線31~38を形成した際の露光エリアと重なるように、樹脂基材1の送り量を420mmにして100ショット塗布した。ついで、この塗布した感光性ペーストAに対し、熱風乾燥炉によって100℃、4分間プリベークを行った。その後、ソース電極5およびドレイン電極6がデザインされた有効マスクサイズ280mm×400mmのフォトマスクを介して、感光性ペーストAが塗布されたエリアと重なるように、露光量80mJ/cm2(波長365nm換算)、樹脂基材1の送り量420mmピッチで全線露光を行った。露光した後、0.5%のNa2CO3溶液で30秒間現像し、超純水で60秒間洗浄後、IR乾燥炉で150℃、10分間キュアを行った。これにより、図19Bに示したように、ゲート絶縁層3上に18カ所のソース電極5およびドレイン電極6を形成した(状態S14)。ソース電極5およびドレイン電極6の幅は100μmとし、これらの電極間の距離は20μmとした。
 つぎに、上記半導体層4が形成されたPETフィルム製の樹脂基材1上において、第2絶縁層溶液A30(5μL)を、複数(図19Bでは18カ所)の半導体層4のうち一部の半導体層4上に、半導体層4を覆うようにドロップキャスト法で滴下した。また、同様の方法で第2絶縁層溶液A30を半導体装置が囲われるように連続滴下した。実施例10では、当該第2絶縁層溶液A30を上記補強線31~38の上に連続滴下した。その後、これらの滴下した第2絶縁層溶液A30を窒素気流下、110℃で30分間、熱処理した。これにより、図19Bに示したように、樹脂基材1上に第2絶縁層7および第2補強線51~58を形成した(状態S15)。これら第2絶縁層7および第2補強線51~58の厚みは、20μmであった。
 以上のようにして、実施例9、10の半導体装置用基板が各々得られた。これらの得られた半導体装置用基板について、実施例2の第1項目の評価と同様の評価を行ったところ、実施例9、10の各評価結果は、双方とも「A」(良好)であった。また、実施例9、10の各半導体装置用基板(長さ50m)を、露光工程で実施した送りピッチで1ショット目から100ショット目までの各部分に枚葉紙状に切り出して、得られた各基板サンプルの外観を確認した結果、第2絶縁層7が剥がれている箇所はなかった。
(比較例5)
 比較例5では、実施例10における第2絶縁層7および第2補強線51~58を形成する工程で、第2補強線51~58を形成しなかったこと以外は実施例10と同様の方法で、実施例10と同様の評価を行った。比較例5において、実施例2の第1項目の評価と同様の評価を行ったところ、比較例5の当該第1項目の評価結果は「C」(不可)であった。また、比較例5の半導体装置用基板では、第2絶縁層7の剥がれも発生していた。
 以上のように、本発明に係る半導体装置用基板、半導体装置用基板の製造方法および無線通信装置の製造方法は、基板上に複数の半導体装置を形成した後においても半導体装置の特性ばらつきを抑制することができる半導体装置用基板、半導体装置用基板の製造方法および無線通信装置の製造方法に適している。
 1 樹脂基材
 2 ゲート電極
 3 ゲート絶縁層
 4 半導体層
 5 ソース電極
 6 ドレイン電極
 7 第2絶縁層
 10 半導体装置
 11、11a~11h、12、12a~12h、13~17、31~38 補強線
 20~30 FET
 41、42、51~58 第2補強線
 50、50A、50B、50C、50D、50E、50F、50G、50H 半導体装置用基板
 100 基板
 101 アンテナパターン
 102 回路
 103 接続配線
 110、110A 無線通信装置
 D1、D1a、D1b、D2、D2a、D2b デザイン

Claims (28)

  1.  樹脂基材と、前記樹脂基材上に備えられた複数の半導体装置と、を有し、前記樹脂基材上に、前記複数の半導体装置を囲うように設けられた補強線を有し、
     前記補強線が、前記複数の半導体装置に含まれる電極層のうち少なくとも一つを構成する材料と同一の材料によって構成され、
     前記補強線によって前記複数の半導体装置のうち一つ以上が囲われている領域が、前記樹脂基材上に複数存在する、
     ことを特徴とする半導体装置用基板。
  2.  前記補強線が、前記複数の半導体装置を個別に囲うように設けられている、
     ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置用基板。
  3.  前記補強線の厚みは、前記複数の半導体装置の各々の厚みと同じ、または前記複数の半導体装置の各々の厚みよりも薄い、
     ことを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置用基板。
  4.  前記樹脂基材は、長手方向と短手方向とを有し、
     前記複数の半導体装置は、前記樹脂基材上の長手方向に列をなすように形成され、
     前記補強線の一部は、前記樹脂基材の長手方向に略連続的に設けられている、
     ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一つに記載の半導体装置用基板。
  5.  前記樹脂基材は、長手方向と短手方向とを有し、
     前記複数の半導体装置は、前記樹脂基材上の長手方向に列をなすように形成され、
     前記補強線の一部は、前記複数の半導体装置の列の両外縁部において、前記樹脂基材の長手方向に略連続的に設けられている、
     ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載の半導体装置用基板。
  6.  前記複数の半導体装置は、各々、電界効果型トランジスタを備え、
     前記電界効果型トランジスタは、ソース電極、ドレイン電極およびゲート電極と、前記ソース電極および前記ドレイン電極とそれぞれ接する半導体層と、前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記半導体層を前記ゲート電極と絶縁するゲート絶縁層と、を有する、
     ことを特徴とする請求項1~5のいずれか一つに記載の半導体装置用基板。
  7.  前記半導体層は、カーボンナノチューブを含有する、
     ことを特徴とする請求項6に記載の半導体装置用基板。
  8.  前記複数の半導体装置は、各々、電界効果型トランジスタを備え、
     前記補強線は、前記電界効果型トランジスタに含まれるソース電極、ドレイン電極およびゲート電極のうち、前記樹脂基材に近い側に位置する基材側の電極と同一の材料によって、前記基材側の電極と同一の層に設けられている、
     ことを特徴とする請求項1~7のいずれか一つに記載の半導体装置用基板。
  9.  前記複数の半導体装置は、各々、ボトムゲート構造を有する電界効果型トランジスタを備え、
     前記補強線は、前記電界効果型トランジスタに含まれるゲート電極を構成する材料と同一の材料によって、前記ゲート電極と同一の層に設けられている、
     ことを特徴とする請求項1~8のいずれか一つに記載の半導体装置用基板。
  10.  複数の前記電界効果型トランジスタの少なくとも一部は、前記電界効果型トランジスタの半導体層に対しゲート絶縁層とは反対側で前記半導体層と接する第2絶縁層を有し、
     前記樹脂基材上に、前記第2絶縁層を構成する材料と同一の材料によって構成される第2補強線を有する、
     ことを特徴とする請求項6~9のいずれか一つに記載の半導体装置用基板。
  11.  前記電界効果型トランジスタのゲート電極および前記補強線は互いに同じ厚みであり、
     前記厚みは30nm以上500nm以下である、
     ことを特徴とする請求項9または10に記載の半導体装置用基板。
  12.  前記電界効果型トランジスタは、トップコンタクト構造を有する電界効果型トランジスタである、
     ことを特徴とする請求項6~11のいずれか一つに記載の半導体装置用基板。
  13.  前記複数の半導体装置の各々は無線通信装置である、
     ことを特徴とする請求項1~12のいずれか一つに記載の半導体装置用基板。
  14.  請求項1~13のいずれか一つに記載の半導体装置用基板の製造方法であって、
     前記樹脂基材上における、前記複数の半導体装置の構成部材のうちいずれか一つの形成と前記補強線の形成とを同一の工程で行う、
     ことを特徴とする半導体装置用基板の製造方法。
  15.  前記複数の半導体装置および前記補強線の形成は、前記樹脂基材をロール・トゥ・ロール方式で搬送しながら実施される、
     ことを特徴とする請求項14に記載の半導体装置用基板の製造方法。
  16.  前記複数の半導体装置の各々に含まれる電極層のうち少なくとも一つの形成と前記補強線の形成とを同一の工程で行う、
     ことを特徴とする請求項14または15に記載の半導体装置用基板の製造方法。
  17.  前記複数の半導体装置は、各々、電界効果型トランジスタを備えるように形成され、
     前記電界効果型トランジスタに含まれるソース電極、ドレイン電極およびゲート電極のうち、前記樹脂基材に近い側に位置する基材側の電極の形成と、前記補強線の形成とを同一の工程で行う、
     ことを特徴とする請求項14~16のいずれか一つに記載の半導体装置用基板の製造方法。
  18.  前記複数の半導体装置は、各々、ボトムゲート構造を有する電界効果型トランジスタを備えるように形成され、
     前記電界効果型トランジスタに含まれるゲート電極の形成と前記補強線の形成とを同一の工程で行う、
     ことを特徴とする請求項14~17のいずれか一つに記載の半導体装置用基板の製造方法。
  19.  複数の前記電界効果型トランジスタの少なくとも一部は、前記電界効果型トランジスタの半導体層に対しゲート絶縁層とは反対側で前記半導体層と接する第2絶縁層を有するように形成され、
     前記樹脂基材上における、前記第2絶縁層を構成する材料と同一の材料によって構成される第2補強線の形成と前記第2絶縁層の形成とを同一の工程で行う、
     ことを特徴とする請求項18に記載の半導体装置用基板の製造方法。
  20.  前記ゲート電極の形成と前記補強線の形成とを同一の工程で行う補強線形成工程は、前記樹脂基材上にスパッタリングもしくは真空蒸着法によって成膜した金属膜を加工し、前記ゲート電極および前記補強線に対応するパターンに加工するパターニング工程を含む、
     ことを特徴とする請求項18または19に記載の半導体装置用基板の製造方法。
  21.  前記ゲート電極の形成と前記補強線の形成とを同一の工程で行う補強線形成工程は、
     前記樹脂基材上に、導電体粒子と感光性有機成分とを含有する感光性ペーストを用いて塗布膜を形成する成膜工程と、
     前記塗布膜を、フォトリソグラフィ法によって前記ゲート電極および前記補強線に対応するパターンに加工するパターニング工程と、
     を含むことを特徴とする請求項18または19に記載の半導体装置用基板の製造方法。
  22.  前記補強線を、前記複数の半導体装置を個別に囲うように設ける、
     ことを特徴とする請求項14~21のいずれか一つに記載の半導体装置用基板の製造方法。
  23.  前記樹脂基材は、長手方向と短手方向とを有し、
     前記複数の半導体装置を、前記樹脂基材上の長手方向に列をなすように形成し、
     前記補強線の一部を、前記樹脂基材の長手方向に略連続的に設ける、
     ことを特徴とする請求項14~22のいずれか一つに記載の半導体装置用基板の製造方法。
  24.  前記樹脂基材は、長手方向と短手方向とを有し、
     前記複数の半導体装置を、前記樹脂基材上の長手方向に列をなすように形成し、
     前記補強線の一部を、前記複数の半導体装置の列の両外縁部において、前記樹脂基材の長手方向に略連続的に設ける、
     ことを特徴とする請求項14~23のいずれか一つに記載の半導体装置用基板の製造方法。
  25.  前記複数の半導体装置の各々は、無線通信装置または無線通信装置の回路である、
     ことを特徴とする請求項14~24のいずれか一つに記載の半導体装置用基板の製造方法。
  26.  請求項25に記載の半導体装置用基板の製造方法によって得られた半導体装置用基板を前記無線通信装置毎に切り分ける工程を含む、
     ことを特徴とする無線通信装置の製造方法。
  27.  請求項25に記載の半導体装置用基板の製造方法によって得られた半導体装置用基板を前記無線通信装置の回路毎に切り分ける工程と、
     切り分けられた前記無線通信装置の回路をアンテナへ貼り合わせる工程と、
     を含むことを特徴とする無線通信装置の製造方法。
  28.  請求項25に記載の半導体装置用基板の製造方法によって得られた半導体装置用基板の前記無線通信装置の回路をアンテナと貼り合わせる工程と、
     前記無線通信装置の回路と前記アンテナとが貼り合わされた後の前記半導体装置用基板を、前記無線通信装置の回路と前記アンテナとを備える無線通信装置毎に切り分ける工程と、
     を含むことを特徴とする無線通信装置の製造方法。
PCT/JP2020/033493 2019-09-20 2020-09-03 半導体装置用基板、半導体装置用基板の製造方法および無線通信装置の製造方法 WO2021054143A1 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130248826A1 (en) * 2012-03-21 2013-09-26 Samsung Display Co., Ltd. Flexible display apparatus, organic light emitting display apparatus, and mother substrate for flexible display apparatus

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