專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體器件、其制造方法、及其測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
作為無(wú)線芯片的傳輸系統(tǒng)，有三種類(lèi)型電磁耦合系統(tǒng)、 電磁感應(yīng)系統(tǒng)以及無(wú)線電波系統(tǒng)。通過(guò)交替電磁場(chǎng)，電磁耦合系統(tǒng)采 用線圏的互感，并采用13.56 MHz的頻率。利用電磁耦合系統(tǒng)，最多 可以進(jìn)行大約幾十cm范圍內(nèi)的通信。電/P茲感應(yīng)系統(tǒng)釆用兩類(lèi)分級(jí)廣 泛的頻率； 一個(gè)是135kHz或更小，另一個(gè)是13.56 MHz。利用無(wú)線 芯片可以進(jìn)行最大大約1m范圍內(nèi)的通信，盡管它依賴(lài)于無(wú)線芯片和 讀取器/寫(xiě)入器的形狀以及尺寸。無(wú)線電波系統(tǒng)采用UHF和2.45 GHz
的頻帶，其最大特征是通信距離長(zhǎng)。通常，無(wú)線芯片(也被稱(chēng)作IC芯片)包括集成電路部分(包 括晶體管等)和天線。無(wú)線芯片可以通過(guò)無(wú)線電波與外部設(shè)備(讀取器/
寫(xiě)入器)交換信息。最近，嘗試了向各種物件、監(jiān)測(cè)、管理等之類(lèi)的物 件提供無(wú)線芯片。例如，已經(jīng)提出貨物管理系統(tǒng)，通過(guò)將無(wú)線芯片附 著在物件上，容易自動(dòng)地執(zhí)行貨物管理以及對(duì)庫(kù)存數(shù)量、庫(kù)存情況等 的庫(kù)存管理(參考文獻(xiàn)l:日本專(zhuān)利公開(kāi)第2004-359363號(hào))。此外，已 經(jīng)提出將無(wú)線芯片應(yīng)用到安全器件或安全系統(tǒng)以提高反犯罪效果(參
考文獻(xiàn)2:日本專(zhuān)利公開(kāi)第2003-303379號(hào))。此外，已經(jīng)提出了用于 防范因?qū)o(wú)線芯片安裝在紙幣、有價(jià)證券等的非法利用而導(dǎo)致濫用的 方法(參考文獻(xiàn)3:日本專(zhuān)利公開(kāi)第2001-260580號(hào))。因此，已經(jīng)提出 了無(wú)線芯片在各種領(lǐng)域的應(yīng)用。此外，無(wú)線芯片的使用是通過(guò)附著在物件表面、嵌入物 件內(nèi)部或諸如此類(lèi)的方式，以將其固定。例如，在嵌入由有機(jī)樹(shù)脂制 成的封裝的有機(jī)樹(shù)脂內(nèi)或附著在其表面后，使用無(wú)線芯片。
發(fā)明內(nèi)容
在無(wú)線芯片的制造過(guò)程中，無(wú)線芯片不是獨(dú)立于其他無(wú) 線芯片形成的，而是在一個(gè)晶片上同時(shí)制造幾十到幾百個(gè)無(wú)線芯片， 然后將其分成每個(gè)芯片。在此制造過(guò)程中，當(dāng)同時(shí)制造多個(gè)無(wú)線芯片 時(shí)，在某些情況下，制造被稱(chēng)作TEG(測(cè)試元件組)的測(cè)試元件。TEG 用于測(cè)量已完成的無(wú)線芯片的成品率，以及當(dāng)發(fā)生無(wú)線芯片性能問(wèn)題 時(shí)測(cè)量包含在無(wú)線芯片內(nèi)的集成電路的元件的電特性。有一些類(lèi)型的 TEG:用于總體評(píng)價(jià)集成電路的TEG、用于僅評(píng)價(jià)單一晶體管或電 阻等的TEG。本說(shuō)明書(shū)中所披露的半導(dǎo)體器件的一個(gè)發(fā)明特征是包括 利用具有柔性的第一薄膜和第二薄膜密封的測(cè)試元件；其中所述測(cè)試 元件中包括防污染薄膜、位于所述防污染薄膜上的元件層、以及形成 于元件層上的用于保證元件層強(qiáng)度的層，在所述元件層內(nèi)提供了終端 部分，并且通過(guò)提供于所述終端部分上的接觸孔內(nèi)的各向異性的導(dǎo) 體，所述終端部分與具有柔性的布線基片電連接。另外，在本發(fā)明的上述特征中，各向異性導(dǎo)體為各向異 性導(dǎo)電膏或各向異性導(dǎo)電膜。本說(shuō)明書(shū)中所披露的半導(dǎo)體器件的制作方法的一個(gè)發(fā)明 特征是包括在基片上形成剝離層的步驟；在所述剝離層上形成提供有 含終端的測(cè)試元件的元件層；在選擇性地去除所述剝離層和所述元件 層以形成開(kāi)口部分后，將所述元件層與所述基片分離；用具有柔性的
第一薄膜和第二薄膜密封所述元件層；去除形成于所述終端部分上的 所述第一薄膜以形成觸及所述終端部分的接觸孔；用含導(dǎo)電材料的樹(shù) 脂填充所述接觸孔；以及在將具有柔性的布線基片布置在用來(lái)進(jìn)行填 充的樹(shù)脂上之后，實(shí)施加熱，使得所述終端部分和具有柔性的所述布 線基片通過(guò)含導(dǎo)電材料的樹(shù)脂被電連接起來(lái)。本說(shuō)明書(shū)中所披露的半導(dǎo)體器件的制作方法的一個(gè)發(fā)明 特征是包括在基片上形成剝離層的步驟；在所述剝離層上形成提供有 含終端的測(cè)試元件的元件層；在選擇性地去除所述剝離層和所述元件 層以形成開(kāi)口部分后，將所述元件層與所述基片分離；用具有柔性的 第一薄膜和第二薄膜密封所述元件層；去除形成于所述終端部分上的 所述第一薄膜以暴露所述終端部分；以及通過(guò)使用各向異性導(dǎo)電薄膜 將所暴露的終端部分與具有柔性的所述布線基片電連接。本說(shuō)明書(shū)中所披露的半導(dǎo)體器件的制作方法的一個(gè)發(fā)明 特征是包括在基片上形成基膜的步驟；在所述基膜上形成剝離層；在 所述剝離層上形成防污染薄膜；在所述防污染薄膜上形成提供有包括 薄膜晶體管和終端部分的測(cè)試元件的元件層；在所述元件層上形成用 于保證元件層強(qiáng)度的層；在選擇性地去除所述剝離層、所述防污染薄 膜、所述元件層和用于保證元件層強(qiáng)度的所述層以及形成開(kāi)口部分之 后，將所述防污染薄膜、所述元件層以及用于保證元件層強(qiáng)度的所述 層與所述基片分離；用具有柔性的第一薄膜和第二薄膜密封所述防污 染薄膜、所述元件層以及用于保證元件層強(qiáng)度的所述層；去除位于所 述終端部分上的所述第一薄膜和用于保證元件層強(qiáng)度的所述層，以形 成觸及所述終端部分的接觸孔；用含導(dǎo)電材料的樹(shù)脂填充所述接觸 孔；以及在將具有柔性的布線基片布置在用來(lái)進(jìn)行填充的樹(shù)脂上之 后，實(shí)施加熱，使得所述終端部分和具有柔性的所述布線基片通過(guò)含 導(dǎo)電材料的樹(shù)脂被電連接起來(lái)。本說(shuō)明書(shū)中所披露的半導(dǎo)體器件的制作方法的一個(gè)發(fā)明
特征是包括在基片上形成基膜的步驟；在所述基膜上形成剝離層；在 所述剝離層上形成防污染薄膜；在所述防污染薄膜上形成提供有含薄 膜晶體管和終端部分的測(cè)試元件的元件層；在所述元件層上形成用于 保證元件層強(qiáng)度的層；在選擇性地去除所述剝離層、所述防污染薄膜、 所述元件層和用于保證元件層強(qiáng)度的所述層以及形成開(kāi)口部分之后， 將所述防污染薄膜、所述元件層以及用于保證元件層強(qiáng)度的所述層與 所述基片分離；用具有柔性的第一薄膜和第二薄膜密封所述防污染薄 膜、所述元件層以及用于保證元件層強(qiáng)度的所述層；去除位于所述終 端部分上的第一薄膜和用于保證元件層強(qiáng)度的所述層，以暴露終端部 分；以及通過(guò)使用各向異性導(dǎo)電薄膜將所暴露的終端部分與具有柔性 的布線基片電連接。另外，在本發(fā)明的上述特征中，在對(duì)電連接在一起的所 述終端部分和具有柔性的所述布線基片實(shí)施測(cè)量后，具有柔性的所述 布線基片被隔離，用第三和第四薄膜密封所述元件層。另外，在本說(shuō)明書(shū)中，用于具有本發(fā)明新特征的TEG的 芯片、通過(guò)使用用于TEG的芯片制造的無(wú)線芯片等類(lèi)似物被稱(chēng)作半 導(dǎo)體器件。另外，用于TEG的芯片提供有TEG，即測(cè)試元件。半導(dǎo) 體器件是指利用半導(dǎo)體特性的所有器件。在制造包含終端部分的TEG之后，測(cè)量電特性等。在已 經(jīng)通過(guò)此特性測(cè)試的TEG內(nèi)，在切除所述終端部分之后，再次密封
所述元件層?；蛘撸诜蛛x具有柔性的所述布線基片后，利用薄膜再
次密封所述元件層。因此，TEG可以被用作無(wú)線芯片。
在附圖中
圖1A到1E解釋了實(shí)施例1;
圖2A和2B解釋了實(shí)施例1;
圖3A到3D解釋了實(shí)施例1; 圖4A到4C解釋了實(shí)施例1; 圖5解釋了實(shí)施例1; 圖6A到6C解釋了實(shí)施例1; 圖7A到7C解釋了實(shí)施方式1; 圖8解釋了實(shí)施方式1; 圖9解釋了實(shí)施方式1; 圖10A到10C解釋了實(shí)施方式1; 圖11A到11D解釋了實(shí)施例2; 圖12解釋了實(shí)施例2; 圖13A到13D解釋了實(shí)施例2; 圖14解釋了實(shí)施例4; 圖15解釋了實(shí)施例5; 圖16解釋了實(shí)施例7; 圖17解釋了實(shí)施例7; 圖18解釋了實(shí)施例7; 圖19A和19B解釋了實(shí)施例7; 圖20A到20D解釋了實(shí)施例7; 圖21A到21E解釋了實(shí)施例8;以及 圖22A和22B解釋了實(shí)施例8。
具體實(shí)施方式
實(shí)施方式
C實(shí)施方式l)在實(shí)施方式1中，將解釋工藝的實(shí)例，其中在柔性基片上制造多個(gè)無(wú)線芯片的同時(shí)，制造用于TEG的芯片。
作為將成為用于TEG的芯片的元件250的薄膜電路部分 的結(jié)構(gòu)，可以使用包含在將成為無(wú)線芯片的元件102內(nèi)的薄膜電路部 分的相同結(jié)構(gòu)，或者可以使用包含在將成為無(wú)線芯片的元件102的薄 膜電路部分內(nèi)的電路的一部分的相同結(jié)構(gòu)。此外，還提供將成為無(wú)線 芯片的元件102的薄膜電路部分的相同電路，優(yōu)選的是提供多個(gè)單一 晶體管以測(cè)量形成于柔性基片上的單一晶體管的特性。
然后，通過(guò)將刻蝕劑引入開(kāi)口部分404，去除剝離層401。 剝離層401可以被完全去除，或者可以被去除以部分地保留(見(jiàn)圖1C、 1D和1E)。除了通過(guò)引入刻蝕劑來(lái)去除剝離層401的方法以外，可以 使用通過(guò)激光照射(例如，UV光)去除提供于開(kāi)口部分404下方的剝離 層401的方法。
接下來(lái)，如圖6A所示，第一薄膜203^皮布置于將成為無(wú) 線芯片的元件102和將成為用于TEG的芯片的元件250上。接下來(lái)， 如圖6B所示，基片400的下表面和第一薄膜203的上表面被安插在 臂狀物111和112之間。然后保持此狀態(tài)，將基片400翻轉(zhuǎn)180度以 將基片400的上表面和下表面顛倒過(guò)來(lái)。通過(guò)去除基片400，形成了 將成為無(wú)線芯片的元件102和將成為用于TEG的芯片的元件250規(guī) 則地排列在第一薄膜203上的情形(見(jiàn)圖6C)。
然后，如圖7A所示，第二薄膜204被布置于第一薄膜203上，在第一薄膜203上形成將成為無(wú)線芯片的元件102和將成為 用于TEG的芯片的元件250。
此外，為了減少因外部靜電造成的對(duì)半導(dǎo)體的不利影響， 也可以使用提供有抗靜電處理的薄膜(下文稱(chēng)為"抗靜電薄膜")作為第 一薄膜和第二薄膜。作為抗靜電薄膜，可以給出在樹(shù)脂中散布了抗靜 電材料的薄膜、附著了抗靜電材料的薄膜等。提供有抗靜電材料的薄 膜可以是僅一側(cè)提供有抗靜電材料的薄膜，或可以是兩側(cè)都提供有抗 靜電材料的薄膜。僅一側(cè)提供有抗靜電材料的薄膜可以具有這樣的結(jié) 構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中擁有抗靜電材料的一側(cè)被附著以成為薄膜的內(nèi)側(cè)或薄 膜的外側(cè)。請(qǐng)注意，抗靜電材料優(yōu)選形成于薄膜的整個(gè)表面；然而， 它可以形成于薄膜的一部分。
首先，用激光(例如，UV光或C02激光)照射包括用于 TEG的芯片251的終端部分1621和1622的區(qū)域。從而，形成提供于 用于TEG的芯片內(nèi)部的、觸及終端部分1621和1622的開(kāi)口部分(接 觸孔)(圖IOB)。
(實(shí)施方式2)在實(shí)施方式2中，在柔性基片上制造多個(gè)無(wú)線芯片的同時(shí)，制造 用于TEG的芯片，將要描述如何反映對(duì)用于TEG的芯片進(jìn)行的特性 評(píng)估或缺陷分析的結(jié)果的實(shí)例。
在通過(guò)對(duì)用于TEG的芯片所進(jìn)行的特性評(píng)估或缺陷分析 來(lái)獲得預(yù)期的特性結(jié)果的情況下，在制造用于TEG的芯片的同時(shí)制 造的無(wú)線芯片可以照原來(lái)的樣子作為產(chǎn)品被裝運(yùn)。同樣在這種情況 下，在切割用于TEG的芯片的終端部分后，再次將元件層密封?；?者，在分離具有柔性的布線基片后，再次用薄膜密封元件層。因此， 可以使用作為用于TEG的芯片制造的芯片作為無(wú)線芯片，從而可以 提高生產(chǎn)能力。
利用含有鎢(W)、鉬(Mo)、鈮(Nb)、鈥(Ti)、硅(Si)等的金 屬薄膜形成剝離層401。在本實(shí)施例中，含有W的金屬薄膜被用作剝 離層401?？梢酝ㄟ^(guò)CVD、濺射、電子束等形成含有W的金屬薄膜。 這里，通過(guò)濺射形成含W的金屬薄膜。在基片在隨后步驟中被物理 性剝離的情況下，可以在金屬薄膜(例如，W)上形成金屬氧化物(例如， WOx)。或者，作為金屬薄膜和金屬氧化物薄膜的組合，可以使用 Mo/MoOx、 Nb/NbOx,、 Ti/TiOx等。此外，或者，可以?xún)H形成金屬氧 化物諸如WOx，、 MoOx、 NbOx或者TiOx，作為剝離層401。
接下來(lái)，在剝離層401上形成含有薄膜晶體管的多個(gè)集 成電路(薄膜電路)以及含有終端部分的層402(下文稱(chēng)為元件層402a和 402b)(圖1B)。終端部分的數(shù)量可以是一個(gè)，或者可以根據(jù)用途形成 多個(gè)終端部分。例如，可以采用含有兩個(gè)終端部分的結(jié)構(gòu)，其中，通 過(guò)拉伸(延伸)用于測(cè)量單一薄膜晶體管的電特性等的布線而形成第一 終端部分，通過(guò)拉伸(延伸)用于測(cè)量整個(gè)集成電路的特性的布線而形 成第二終端部分。用作將成為無(wú)線芯片的元件的元件層402a可以具 有任何一種結(jié)構(gòu)；例如，可以提供LSI、 CPU、存儲(chǔ)器等。
然后，如圖1D所示，向開(kāi)口部分404引入刻蝕劑以去除 剝離層401。在本實(shí)施例中，利用刻蝕劑通過(guò)其化學(xué)反應(yīng)去除剝離層 401。可以使用與剝離層401容易反應(yīng)的含有卣素的氟化物(囟化物) 氣體或液體，作為刻蝕劑。在本實(shí)施例中，可以使用與用于剝離層401 的鴒(W)充分反應(yīng)的三氟化氯(C1F3)氣體作為刻蝕劑?；蛘?，也可以 ^使用含氟氣體諸如CF4、 SF6、 NF3或F2;及其多種類(lèi)型的混合氣 體；或者強(qiáng)堿溶液諸如氫氧化四曱基銨(TMAH)，技術(shù)人員可以適當(dāng) 地進(jìn)行選擇。另外，除了用于通過(guò)引入刻蝕劑去除剝離層401的剝離 方法外，也可以使用另一種方法，即，在通過(guò)激光照射(例如，UV光) 來(lái)去除提供于開(kāi)口部分404下方的剝離層401的一部分之后進(jìn)行剝 離。
在去除剝離層401之后，將成為無(wú)線芯片的元件102和 將成為用于TEG的芯片的元件250(包括元件層402和強(qiáng)度保證層403) 從基片400分離(轉(zhuǎn)移)。為了徹底地去除本實(shí)施例中的剝離層401, 可以不使用物理方法使將成為無(wú)線芯片的元件102和將成為用于 TEG的芯片的元件250從基片400分離出去。圖1E中示出該情形的 橫截面，圖2B中示出其頂視圖。沿圖2B中的直線A-B截取的橫截 面圖對(duì)應(yīng)于圖1E。
圖4A中示出去除剝離層401后的透視圖。接下來(lái)，將基 片上的將成為無(wú)線芯片的元件102和將成為用于TEG的芯片的元件 250轉(zhuǎn)移到第一薄膜203上。此時(shí)，如圖4B中所示，通過(guò)吸附裝置(真 空吸盤(pán))IIO，吸附住從基片400已剝離的將成為無(wú)線芯片的元件102 和將成為用于TEG的芯片的元件250，并將其布置在第一薄膜203 上(圖4C)。
此后，根據(jù)實(shí)施方式1中描述的工藝對(duì)將成為無(wú)線芯片 的元件和將成為用于TEG的芯片的元件進(jìn)行密封和切割，從而完成 本發(fā)明的無(wú)線芯片和用于TEG的芯片。
在通過(guò)在具有絕緣表面的基片上形成薄膜電路從而制造
無(wú)線芯片或用于TEG的芯片的情況下，與從圓形的硅晶片上取出芯 片的情況比較而言，對(duì)母基片的形狀沒(méi)有限制。因此，可以提高無(wú)線 芯片的生產(chǎn)率，并可以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。而且，由于可以重復(fù)使用絕 緣基片，可以降低成本。本實(shí)施例可以隨意地與上述實(shí)施方式結(jié)合。 [實(shí)施例2]實(shí)施例2描述了與實(shí)施例1中的方法不同的、達(dá)到將多 個(gè)將成為無(wú)線芯片的元件102和將成為用于TEG的芯片的元件250 布置于如圖4C和6C所示的第一薄膜203上的情形的工藝。接下來(lái)，通過(guò)拋光裝置906對(duì)基片900的已研磨表面進(jìn) 行拋光(見(jiàn)圖IIC)。優(yōu)選將基片900拋光至其厚度變?yōu)?0 nm或更薄。 在本實(shí)施例中，將基片900拋光至其厚度變?yōu)?0nm。通過(guò)旋轉(zhuǎn)固定 基片900的一個(gè)或兩個(gè)載物臺(tái)和拋光裝置906，按與上述研磨步驟相 同的方式實(shí)施上述拋光步驟。拋光裝置906對(duì)應(yīng)于，例如，旋轉(zhuǎn)研磨 機(jī)。之后，根據(jù)需要沖洗基片以去除在研磨或拋光步驟中產(chǎn)生的灰塵。 在這種情況下，利用自然烘干或通過(guò)烘干裝置去除由沖洗產(chǎn)生的水 滴。具體而言，作為烘干裝置，有旋轉(zhuǎn)基片900方法、利用吹風(fēng)機(jī)向 基片卯0吹送氣體諸如空氣(大氣)的方法等。然后，通過(guò)切割裝置907對(duì)基片900、元件層901和第三 薄膜902進(jìn)行切割。至于元件層卯l，集成電路間的每個(gè)邊界都被切 割以將多個(gè)集成電路彼此分開(kāi)。不切割提供于元件層901內(nèi)的元件， 但切割提供于元件層901內(nèi)的絕緣薄膜。因此，通過(guò)上述切割步驟， 形成了將成為無(wú)線芯片的元件940和將成為用于TEG的芯片的元件 950(見(jiàn)圖IID)。切割裝置907對(duì)應(yīng)于切片機(jī)、激光器、線鋸等等。在 上述步驟中，不切割第四薄膜903。接下來(lái)，擴(kuò)展第四薄膜903，以在將成為無(wú)線芯片的元件
的元件950之間形成間隙(見(jiàn)圖13A)。同時(shí)，優(yōu)選以平行于第四薄膜 903的表面的方向均勻地拉伸第四薄膜903，如圖13A中的箭頭所示，
元件940和將成為用于TEG的芯片的元件950之間形成每一個(gè)間隙
接著，用光照射第四薄膜903。如果第四薄膜903是UV薄帶，用紫 外光照射第四薄膜903。于是，第四薄膜903的粘附力降低，第四薄 膜卯3與將成為無(wú)線芯片的元件904之間或者第四薄膜903與將成為 用于TEG的芯片的元件950之間的粘附性被降低。因此，獲得了可 以通過(guò)物理裝置使將成為無(wú)線芯片的元件904和將成為用于TEG的 芯片的元件950與第四薄膜卯3分隔開(kāi)來(lái)的情形。可以采用拾取裝置或吸附裝置(真空吸盤(pán))作為物理裝置。 當(dāng)采用拾取裝置時(shí)，如圖13B所示，利用UV光照射第四薄膜903， 通過(guò)拾取裝置909使將成為無(wú)線芯片的元件904和將成為用于TEG 的芯片的元件950與第四薄膜903分隔開(kāi)，然后，將將成為無(wú)線芯片 的元件904和將成為用于TEG的芯片的元件950布置于第一薄膜203 上。當(dāng)采用真空吸盤(pán)時(shí)，如圖13C所示，用UV光照射第四薄膜903，
的芯片的元件950上方。然后，通過(guò)真空吸盤(pán)910吸取將成為無(wú)線芯 片的元件904和將成為用于TEG的芯片的元件950，將將成為無(wú)線芯 片的元件904和將成為用于TEG的芯片的元件950轉(zhuǎn)移到第一薄膜 203上(見(jiàn)圖13D)。在實(shí)施例3中，將要描述與實(shí)施方式1中所描述的密封 和切割無(wú)線芯片和用于TEG的芯片的方法不同的方法。換言之，在 實(shí)施方式1中描述了同時(shí)密封和切割無(wú)線芯片和用于TEG的芯片的 情況；然而，密封和切割不必要同時(shí)進(jìn)行，可以在不同步驟中進(jìn)行。
此后，將描述在不同步驟中進(jìn)行密封和切割的方法。作為在不同步驟中進(jìn)行密封和切割的實(shí)例，例如，可以 給出下列方法用具有僅能夠進(jìn)行密封而不能切割的能量密度的激光 進(jìn)行照射以進(jìn)行密封，然后用具有能夠進(jìn)行切割的能量密度的激光照 射以進(jìn)行切割。在這種情況下，用于密封的激光的寬度大于用于切割 的激光的寬度。通過(guò)使用于密封的激光寬度大于用于切割的激光寬 度，可以使用于鍵合第一薄膜和第二薄膜的區(qū)域較大。因此，與同時(shí) 進(jìn)行密封和切割的情況相比，可以更確定地進(jìn)行密封。另外，當(dāng)在不 同步驟中進(jìn)行密封和切割時(shí)，可以先進(jìn)行密封或切割。參考標(biāo)號(hào)361表示充當(dāng)基膜的絕緣膜。絕緣膜361包括 硅氮氧化物和硅氧氮化物的疊層薄膜，硅氧氮化物、硅氮氧化物和硅 氧氮化物的疊層薄膜，硅氧化物、硅氮氧化物和硅氧氮化物的疊層薄 膜等。在絕緣薄膜361上形成多個(gè)元件。多個(gè)元件對(duì)應(yīng)于，例 如，選自薄膜晶體管、電容元件、電阻元件、二極管等的多個(gè)元件。 圖14示出形成N型溝道薄膜晶體管362和364以及P型溝道薄膜晶 體管363和365作為多個(gè)元件的情況的橫截面結(jié)構(gòu)。薄膜晶體管362 和364的每一個(gè)具有包括溝道形成區(qū)域、輕摻雜雜質(zhì)區(qū)域和重?fù)诫s雜質(zhì)區(qū)域的LDD(輕摻雜漏極)結(jié)構(gòu)。薄膜晶體管363和365的每一個(gè)具 有包括溝道形成區(qū)域和雜質(zhì)區(qū)域的單一漏極結(jié)構(gòu)。在薄膜晶體管362 到365的柵極電極的側(cè)面上形成側(cè)壁。
另夕卜，本實(shí)施例示出在TEG部分內(nèi)沒(méi)有提供天線的結(jié)構(gòu)； 然而，可以采用給TEG部分提供天線的結(jié)構(gòu)。與沒(méi)有提供天線的結(jié) 構(gòu)的情況相比，通過(guò)給TEG部分提供與提供有天線的無(wú)線芯片的電 路相同的結(jié)構(gòu)，可以更確定地弄清無(wú)線芯片的電路的電特性。請(qǐng)注意， 可以將本實(shí)施例隨意地與上述實(shí)施方式或其他實(shí)施例結(jié)合。[實(shí)施例5
參照?qǐng)D15，實(shí)施例5描述了不同于實(shí)施例4的元件層的 結(jié)構(gòu)的實(shí)例。在圖15中，示出后續(xù)將成為用于TEG的芯片的區(qū)域 (TEG部分591)和將成為無(wú)線芯片的區(qū)域(無(wú)線芯片部分592)。
硅氮化物薄膜511和硅氧化物薄膜512是起基膜作用的絕 緣薄膜。在硅氧化物薄膜512上形成多個(gè)元件。這里，起基絕緣薄膜
作用的硅氮化物薄膜511和硅氧化物薄膜512不限于這些材料和疊層 薄膜的順序。也可以采用(例如)硅氮氧化物和硅氧氮化物的疊層薄 膜，硅氧氮化物、硅氮氧化物和硅氧氮化物的疊層薄膜，硅氧化物、 硅氮氧化物和硅氧氮化物的疊層薄膜等，作為基絕緣薄膜。
此后，描述了薄膜晶體管523的結(jié)構(gòu)。請(qǐng)注意，提供于 TEG部分591內(nèi)的薄膜晶體管525具有與薄膜晶體管523相同的結(jié) 構(gòu)。
具有上述下電極的TFT具有尺寸減小的優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)。通常， 當(dāng)縮小TFT的尺寸并增加驅(qū)動(dòng)電路的時(shí)鐘頻率時(shí)，增加了集成電路 的功耗。因此，通過(guò)向下電極施加偏壓并變化偏壓，可以改變TFT 的臨界電壓。因此，可以抑制功耗的增加。
實(shí)施例6描述通過(guò)激光照射而已結(jié)晶的晶態(tài)半導(dǎo)體層用 作包含在元件層內(nèi)的薄膜晶體管的半導(dǎo)體層的實(shí)例。
為進(jìn)一步增加工作頻率，激光的掃描方向優(yōu)選與晶體管 的溝道長(zhǎng)度方向相同。這是因?yàn)?，在通過(guò)連續(xù)波激光進(jìn)行結(jié)晶的步驟 中，當(dāng)晶體管的溝道長(zhǎng)度方向和相對(duì)于基片的激光掃描方向幾乎平行時(shí)(優(yōu)選，從-30。到30。)，可以得到最高的電子遷移率。請(qǐng)注意，溝 道長(zhǎng)度方向?qū)?yīng)于電流在溝道形成區(qū)域內(nèi)的流動(dòng)方向，換言之，即電 荷移動(dòng)的方向。由此形成的晶體管包括由多晶半導(dǎo)體形成的有源層， 在多晶半導(dǎo)體中晶粒在溝道長(zhǎng)度方向上延伸，這意味著晶粒邊界幾乎 沿溝道長(zhǎng)度方向而形成。
實(shí)施例7描述了用于TEG的芯片的電路結(jié)構(gòu)的實(shí)例。除 了包括與無(wú)線芯片相同的電路外，用于TEG的芯片還包括用于檢查 單一元件(諸如晶體管)的電特性的元件。另外，此處所解釋的用于 TEG的芯片的規(guī)格符合ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)標(biāo)準(zhǔn)15693，這是一個(gè) 接近型的標(biāo)準(zhǔn)，其通訊信號(hào)頻率為13.56 MHz。另外，接收僅響應(yīng)于 數(shù)據(jù)讀出指令，發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸速率大約為13kHz，曼徹斯特編碼用 于數(shù)據(jù)編碼。
終端部分包括第一終端部分731和第二終端部分732。通 過(guò)拉伸布線形成笫一終端部分731以測(cè)量單一元件組733的電特性 等，在單一元件組733中提供有多個(gè)單一元件諸如薄膜晶體管。通過(guò) 拉伸(延長(zhǎng))布線形成第二終端部分732以測(cè)量作為電路的電源部分 722或邏輯部分723的特性。
接下來(lái)，參照?qǐng)D17和圖18解釋具有上述結(jié)構(gòu)的用于TEG 的芯片的設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)例。首先，解釋一個(gè)TEG的整體設(shè)計(jì)圖(見(jiàn)圖 17)。在用于TEG的芯片中，在不同層上形成天線701和包括電源部 分722、邏輯部分723和終端部分的元件組714。具體而言，在元件 組714上形成天線701。在其上形成元件組714的區(qū)域的一部分與在 其上形成天線701的區(qū)域的一部分重疊。在圖17所示的結(jié)構(gòu)中，被 設(shè)計(jì)成這樣，使得形成天線701的布線的寬度為150 pm、布線間的間 隔寬度為10nm、其線圏的數(shù)量為15。請(qǐng)注意，本發(fā)明不限于如上所 述的在不同層上形成天線701和元件組714的模式。另外，天線701 不限于圖17所示的線圏形狀。
隨后，解釋電源部分722、邏輯部分723和終端部分的設(shè) 計(jì)(見(jiàn)圖18)。在相同區(qū)域提供包含在電源部分722內(nèi)的整流電路702 和存儲(chǔ)電容703。在兩個(gè)地方上提供都形成邏輯部分723的解調(diào)電路 704和用于識(shí)別和判別每一個(gè)編碼的電路706。緊挨著地提供了掩模 型ROM 711和存儲(chǔ)器控制器707。緊挨著地提供了時(shí)鐘生成-補(bǔ)償 電路705和用于識(shí)別和判別每一個(gè)編碼的電路706。在時(shí)鐘生成-補(bǔ) 償電路705和用于識(shí)別和判別每一個(gè)編碼的電路706之間提供了解調(diào) 電路704。另外，盡管在圖16的結(jié)圖形化中沒(méi)有顯示，但還提供用于 邏輯部分的探測(cè)電容712和用于電源部分的探測(cè)電容713。在探測(cè)電 容712和713之間提供調(diào)制電路和調(diào)制電阻708。
在實(shí)施例8中，描述了重復(fù)使用用于TEG的芯片作為無(wú) 線芯片。制造用于TEG的芯片，以將在實(shí)施方式或其他實(shí)施例中描 述的終端部分包括在內(nèi)，并通過(guò)特性測(cè)試，然后，在切割終端部分或 去除具有柔性的布線基片后將其密封。另外，將描述作為在上述實(shí)施 方式或?qū)嵤├忻枋龅挠糜赥EG的芯片而同時(shí)制造的無(wú)線芯片的應(yīng) 用。[0141作為無(wú)線芯片應(yīng)用的實(shí)例，可以通過(guò)為紙幣、硬幣、有 價(jià)證券、不記名證券、證件(駕駛證、居住證等，見(jiàn)圖21A)、包裝箱(包 裝紙、瓶子等，見(jiàn)圖21B)、記錄介質(zhì)(諸如DVD軟件、CD和錄像 帶(見(jiàn)圖21C))、車(chē)輛(諸如汽車(chē)、摩托車(chē)和自行車(chē)(見(jiàn)圖21D))、個(gè) 人物品(諸如包和眼鏡(見(jiàn)圖21E))、食物、衣服、商品、電子裝置 等提供而使用無(wú)線芯片。請(qǐng)注意，電子裝置是指液晶顯示裝置、EL 顯示裝置、電視裝置(也稱(chēng)為T(mén)V或TV機(jī))、手機(jī)等。[0142可以通過(guò)貼在表面或嵌入其內(nèi)部將無(wú)線芯片固定到物品 上。例如，就書(shū)而言，可以將無(wú)線芯片嵌入紙中，或者，就由有機(jī)樹(shù) 脂制成的封裝而言，可以將無(wú)線芯片嵌入到有機(jī)樹(shù)脂中。通過(guò)向紙幣、 硬幣、有價(jià)證券、無(wú)記名證券、證件等中的每一個(gè)提供無(wú)線芯片可以 防止偽造。通過(guò)向包裝箱、記錄介質(zhì)、個(gè)人物品、食物、衣服、商品、 電子裝置等中的每一個(gè)提供無(wú)線芯片，可以提高監(jiān)查系統(tǒng)或用于出租 商店中的系統(tǒng)的效率。通過(guò)向車(chē)輛提供無(wú)線芯片，可以防止仿制品或 偷竊。另外，通過(guò)向健康保險(xiǎn)卡提供用于記錄先前疾病或用藥歷史的 無(wú)線芯片并且通過(guò)在醫(yī)生診斷時(shí)檢查健康保險(xiǎn)卡，甚至在去多家醫(yī)院 的情況下，可以防止在藥物種類(lèi)、劑量等上的誤診。[0143此外，通過(guò)將無(wú)線芯片應(yīng)用到用于物品管理的系統(tǒng)或分 發(fā)系統(tǒng)，系統(tǒng)可以非常復(fù)雜精密。例如，考慮含有顯示部分294的便 攜式終端的側(cè)面被提供有讀取器/寫(xiě)入器295并將無(wú)線芯片提供給物 品297的側(cè)面的情況(圖22A)。在這種情況下，當(dāng)無(wú)線芯片296 ^L保 持在讀出器/記錄器295時(shí)，在顯示部分294內(nèi)形成系統(tǒng)以顯示物品 297的信息，諸如材料、原產(chǎn)地或分發(fā)過(guò)程的歷史。作為另一個(gè)實(shí)例， 在把讀取器/寫(xiě)入器295提供給傳送帶的側(cè)面的情況下，可以容易地監(jiān) 查物品297(圖22B)。請(qǐng)注意，可以隨意地將本實(shí)施例與上述實(shí)施方式 或?qū)嵤├Y(jié)合。[01441本申請(qǐng)基于2005年3月28日向日本專(zhuān)利局提交的第 2005-093295號(hào)日本專(zhuān)利申請(qǐng)，該專(zhuān)利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引入的方式 并入本文中。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件的測(cè)量方法，其中用具有柔性的第一薄膜和具有柔性的第二薄膜將提供有包括終端部分的測(cè)試元件的元件層密封，該測(cè)量方法包括以下步驟去除所述第一薄膜以形成觸及所述終端部分的接觸孔；用含導(dǎo)電材料的樹(shù)脂填充所述接觸孔；在將具有柔性的布線基片布置在已經(jīng)用來(lái)進(jìn)行填充的樹(shù)脂上之后，實(shí)施加熱，使得所述終端部分和具有柔性的所述布線基片通過(guò)含有導(dǎo)電材料的所述樹(shù)脂電連接起來(lái)；以及通過(guò)使用所述布線基片測(cè)量所述測(cè)試元件的電特性。
2. —種半導(dǎo)體器件的測(cè)量方法，其中用具有柔性的第一薄膜和 具有柔性的第二薄膜將提供有包括終端部分的測(cè)試元件的元件層密 封，該測(cè)量方法包括以下步驟去除所述第一薄膜以暴露所述終端部分； 通過(guò)使用各向異性導(dǎo)電薄膜將所暴露的終端部分和具有柔性的 布線基片電連接起來(lái)；以及通過(guò)使用所述布線基片測(cè)量所述測(cè)試元件的電特性。
3. —種半導(dǎo)體器件的測(cè)量方法，其中用具有柔性的第一薄膜和 具有柔性的第二薄膜將提供有包括終端部分的元件的元件層密封，包 括以下步驟去除所述第一薄膜以暴露所述終端部分； 將所暴露的終端部分和布線電連接起來(lái)；以及 通過(guò)使用所述布線測(cè)量所述元件的電特性。
4. 一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括以下步驟 在基片上形成剝離層；在所述剝離層上形成提供有包含終端部分的測(cè)試元件的元件層； 選擇性地去除所述剝離層和所述元件層以形成開(kāi)口部分； 使所述元件層與所述基片分離；用具有柔性的第一薄膜和具有柔性的第二薄膜密封所述元件層； 去除所述第一薄膜以形成觸及所述終端部分的接觸孔； 用含有導(dǎo)電材料的樹(shù)脂填充所述接觸孔；以及 在將具有柔性的布線基片布置在已經(jīng)用來(lái)進(jìn)行填充的樹(shù)脂上之后，實(shí)施加熱，使得所述終端部分和具有柔性的所述布線基片通過(guò)含 導(dǎo)電材料的所述樹(shù)脂電連接起來(lái)。
5. —種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括以下步驟 在基片上形成剝離層；在所述剝離層上形成提供有包含終端部分的測(cè)試元件的元件層； 選擇性地去除所述剝離層和所述元件層以形成開(kāi)口部分； 使所述元件層與所述基片分離；用具有柔性的第一薄膜和具有柔性的第二薄膜密封所述元件層； 去除所述第一薄膜以暴露所述終端部分；以及 通過(guò)使用各向異性導(dǎo)電膜對(duì)所暴露的終端部分和具有柔性的所 述布線基片進(jìn)行電連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4和5中的任何一項(xiàng)的制造方法，其中通過(guò)激 光照射去除形成于所述終端部分上的所述第一薄膜。
7. —種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括以下步驟 在基片上形成基膜； 在所述基膜上形成剝離層；在所述剝離層上形成防污染薄膜；在所述防污染薄膜上形成提供有包含薄膜晶體管和終端部分的 測(cè)試元件的元件層；在所述元件層上形成用于保證元件層強(qiáng)度的層；選擇性地去除所述剝離層、所述防污染薄膜、所述元件層和用于 保證元件層強(qiáng)度的所述層，并形成開(kāi)口部分；將所述防污染薄膜、所述元件層和用于保證元件層強(qiáng)度的所述層 與所述基片分離；用具有柔性的第一薄膜和具有柔性的第二薄膜密封所述防污染 薄膜、所述元件層和用于保證元件層強(qiáng)度的所述層；去除形成于所述終端部分上的所述第一薄膜和用于保證元件層 強(qiáng)度的所述層，以形成觸及所述終端部分的接觸孔；用含導(dǎo)電材料的樹(shù)脂填充所述接觸孔；以及在將具有柔性的布線基片布置在已經(jīng)用來(lái)進(jìn)行填充的樹(shù)脂上之 后，實(shí)施加熱，使得所述終端部分和具有柔性的所述布線基片通過(guò)含 有導(dǎo)電材料的樹(shù)脂電連接起來(lái)。
8. —種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括以下步驟 在基片上形成基膜； 在所述基膜上形成剝離層； 在所述剝離層上形成防污染薄膜；在所述防污染薄膜上形成提供有包含薄膜晶體管和終端部分的 測(cè)試元件的元件層；在所述元件層上形成用于保證元件層強(qiáng)度的層；選擇性地去除所述剝離層、所述防污染薄膜、所述元件層和用于 保證元件層強(qiáng)度的所述層，并形成開(kāi)口部分；將所述防污染薄膜、所述元件層和用于保證元件層強(qiáng)度的所述層 與所述基片分離；用具有柔性的第一薄膜和具有柔性的第二薄膜密封所述防污染 薄膜、所述元件層和用于保證元件層強(qiáng)度的所述層；去除形成于所述終端部分上的第一薄膜和用于保證元件層強(qiáng)度 的所述層，以暴露所述終端部分；以及通過(guò)使用各向異性導(dǎo)電膜對(duì)所暴露的終端部分和具有柔性的所 述布線基片進(jìn)行電連接。
9. 一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括以下步驟 形成具有終端部分的薄膜晶體管；用具有柔性的第一薄膜和具有柔性的第二薄膜密封所述薄膜晶體管；去除所述第一薄膜以暴露所述終端部分；以及 將所暴露的終端部分與布線電連接。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7和8中的任何一項(xiàng)的半導(dǎo)體器件的制造方法， 其中通過(guò)激光照射去除形成于所述終端部分上的第一薄膜和用于保 證元件層強(qiáng)度的所述層。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7和8中的任何一項(xiàng)的半導(dǎo)體器件的制造方法， 其中選自由硅氧化物、硅氮化物、硅氧氮化物以及硅氮氧化物構(gòu)成的 組中的至少 一種被用于所述基膜中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7和8中的任何一項(xiàng)的半導(dǎo)體器件的制造方法， 其中有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料中的任何一種被用于用來(lái)保證所述元件層 的強(qiáng)度的層中。
13. 根據(jù)權(quán)利要求4、 5、 7和8中的任何一項(xiàng)的半導(dǎo)體器件的制 造方法，其中含有選自由鴒、鉬、鈮、鈦和硅構(gòu)成的組中的至少一種 的金屬薄膜被用作所述剝離層。
14. 一種半導(dǎo)體器件，包括用具有柔性的第一薄膜和具有柔性的第二薄膜密封的測(cè)試元件；以及包含在所述測(cè)試元件內(nèi)的終端部分；其中所述終端部分通過(guò)位于所述終端部分上的接觸孔與布線電連接,
15. —種半導(dǎo)體器件，包括用具有柔性的第一薄膜和具有柔性的第二薄膜密封的測(cè)試元件， 其中所述測(cè)試元件包括 防污染薄膜；位于所述防污染薄膜上的元件層；以及 形成于所述元件層上的用于保證所述元件層的強(qiáng)度的層， 其中所述元件層包括終端部分，以及連接<
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的半導(dǎo)體器件，其中通過(guò)利用選自由硅氧 化物、硅氮化物、硅氧氮化物和硅氮氧化物構(gòu)成的組中的至少一種來(lái) 形成所述防污染薄膜。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14和15中的任何一項(xiàng)的半導(dǎo)體器件，其中有 機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料中的任何一種被用于用來(lái)保證所述元件層的強(qiáng)度 的層。
18.根據(jù)權(quán)利要求14和15中的任何一項(xiàng)的半導(dǎo)體器件，其中所Zy -、士祖乂+t工乂；工66 ;士、 4夂；it血A導(dǎo)體與布線電連接，所述各向異性導(dǎo)體為各向異性導(dǎo)電膏或各向異性 導(dǎo)電膜。
全文摘要
提供一種半導(dǎo)體器件，能夠容易地進(jìn)行物理測(cè)試，而沒(méi)有使特性退化。根據(jù)半導(dǎo)體器件的測(cè)量方法，用具有柔性的第一薄膜和第二薄膜密封提供有包括終端部分的測(cè)試元件的元件層；去除形成于所述終端部分上的所述第一薄膜，以形成觸及所述終端部分的接觸孔；用含有導(dǎo)電材料的樹(shù)脂填充所述接觸孔；在將具有柔性的布線基片布置在用來(lái)進(jìn)行填充用的樹(shù)脂上之后，實(shí)施加熱，使得所述終端部分和具有柔性的所述布線基片經(jīng)由含導(dǎo)電材料的所述樹(shù)脂電連接起來(lái)；以及實(shí)施測(cè)量。
文檔編號(hào)G01R31/26GK101151544SQ20068001041
公開(kāi)日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2006年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月28日
發(fā)明者淺野悅子, 鶴目卓也 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所