[发明专利]半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有使用非单晶半导体层的半导体元件的半导体装置的制造方法。

背景技术

现在，无线芯片、传感器等各种装置的薄型化在产品小型化方面成为重要因素。薄型化技术及小型化产品的使用范围迅速地扩大。由于这些薄型化了的各种装置具有某个程度的柔性，因此可以将它设置在弯曲的物品中使用。

于是，已提出了如下技术：通过将形成在玻璃基板上的包括薄膜晶体管的元件层从基板剥离并转印到例如塑料薄膜等其他基材上，从而制造半导体装置。

本申请人提出了专利文献1及专利文献2所记载的剥离及转印技术。在专利文献1中记载有采用湿法刻蚀去除成为剥离层的氧化硅层来进行剥离的技术。此外，在专利文献2中记载有采用干法刻蚀去除成为剥离层的硅层来进行剥离的技术。

另外，本申请人提出了专利文献3所记载的剥离及转印技术。在专利文献3中记载有在基板上形成金属层(Ti、Al、Ta、W、Mo、Cu、Cr、Nd、Fe、Ni、Co、Ru、Rh、Pd、Os、Ir)的技术。再者，在本专利文献中公开了一种技术，即当在金属层上层叠形成氧化物层时，将该金属层的金属氧化物层形成在金属层和氧化物层的界面。根据本专利文献，利用该金属氧化物层，在后面的工序中进行剥离。

此外，专利文献4公开了一种半导体装置，其中通过将尺寸为0.5mm以下的半导体芯片埋入在纸张或薄膜状的介质中，改善了弯曲及负荷的集中。

[专利文献1]日本专利特开平8-288522号公报

[专利文献2]日本专利特开平8-250745号公报

[专利文献3]日本专利特开2003-174153号公报

[专利文献4]日本专利特开2004-78991号公报

然而，将天线安装在芯片中而内嵌(片上(on-chip)化)的半导体装置存在如下问题：若芯片的面积小，则天线尺寸减缩，通信距离变短。此外，在将设置在纸张或薄膜介质中的天线连接到芯片来制造半导体装置的情况下，若芯片小，则产生连接不良。

因此，考虑扩大芯片本身的尺寸，以便防止连接不良及通信距离的缩短，但是当芯片的面积增大时，将包含半导体元件的层转印到塑料薄膜等上而制成的半导体装置因来自外部的局部挤压而产生裂缝，形成工作不良。例如，存在如下问题：当在半导体装置表面的塑料薄片或纸张上用书写工具写字时，半导体装置受到笔的压力，半导体装置被破坏。此外，通过卷对卷(roll to roll)法制造半导体装置的情况下，存在如下问题：在被卷筒夹住的区域承受线状的压力，半导体装置被破坏。

发明内容

于是，本发明提供高成品率地制造半导体装置的方法，该半导体装置不会因来自外部的局部挤压而破坏，可靠性高。

本发明的特征在于，在具有绝缘性表面的基板上形成剥离层，在剥离层上形成具有使用非单晶半导体层形成的半导体元件的元件层，通过在元件层上设置有机化合物或无机化合物的纤维体，自元件层及纤维体上方涂布包含有机树脂的组合物并使有机树脂浸渍到纤维体中，加热，从而在元件层上形成包括有机化合物或无机化合物的纤维体和有机树脂的密封层，从剥离层剥离元件层而制成半导体装置。

此外，本发明的特征在于，在具有绝缘性表面的基板上形成剥离层，在剥离层上形成具有使用非单晶半导体层形成的半导体元件的元件层，通过在元件层上涂布包含有机树脂的组合物而形成有机树脂层，在有机树脂层上设置有机化合物或无机化合物的纤维体并使有机树脂浸渍到纤维体中，加热，从而在元件层上形成包括有机化合物或无机化合物的纤维体和有机树脂的密封层，从剥离层剥离元件层而制成半导体装置。

元件层的厚度优选为1μm～10μm，更优选为1μm～5μm，密封层的厚度优选为10μm～100μm。通过采用这样的厚度，可以制造可弯曲的半导体装置。

作为纤维体，可举出使用有机化合物或无机化合物的高强度纤维的织布或无纺布。作为高强度纤维，具体为拉伸弹性模量高的纤维，或者是杨氏模量高的纤维。

此外，作为有机树脂，可以使用热塑性树脂或热固性树脂。

通过使用高强度纤维作为纤维体，即使半导体装置受到局部挤压，该压力也分散到纤维体的整体，可以防止半导体装置的一部分延伸。即，可以防止一部分的延伸所引起的配线、半导体元件等的破坏。

通过本发明，可以成品率高地制造即使受到来自外部的局部挤压也不容易破损且可靠性高的半导体装置。

附图说明

图1是说明本发明的半导体装置的制造方法的截面图。

图2是说明本发明的半导体装置的制造方法的截面图。