專利名稱：半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可以進(jìn)行無線通信的半導(dǎo)體器件。
技術(shù)背景例如可以無線發(fā)送和接收識(shí)別信息這類數(shù)據(jù)的ID芯片這樣的半 導(dǎo)體器件已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域獲得實(shí)際應(yīng)用，其市場(chǎng)擴(kuò)展進(jìn)一步有望成為 新式通信信息終端。ID芯片也稱為無線標(biāo)簽，RFID (射頻識(shí)別)標(biāo) 簽或IC標(biāo)簽，具有通過使用半導(dǎo)體襯底形成的集成電路和天線的ID 芯片目前正投入使用。發(fā)明內(nèi)容ID芯片的種類包括通過連接分別構(gòu)造的集成電路與天線的ID芯 片，和通過在同一襯底上連續(xù)(集成)地構(gòu)造集成電路和天線而構(gòu)造 的ID芯片。對(duì)于通過連接分別構(gòu)造的集成電路與天線而構(gòu)造的ID芯片來 說，容易在集成電路與天線的連接部分造成缺陷，因此難以提高成品 率。另外，人們期望ID芯片能根據(jù)其實(shí)際應(yīng)用附著于紙或塑料這樣 的撓性材料。為此，在一些情形中，即使集成電路順利地與天線相連， 還是對(duì)在使用中構(gòu)造了集成電路的村底施加應(yīng)力。這樣，存在一個(gè)問 題，就是應(yīng)力容易導(dǎo)致一些缺陷，并因此降低了可靠性。另一方面，與分別構(gòu)造集成電路和天線的ID芯片不同，在集成 地構(gòu)造集成電路與天線的ID芯片中，不容易引起這種在連接部分的缺陷。但是，如果在一個(gè)襯底上構(gòu)造的ID芯片的數(shù)目是一定的，那 么用于構(gòu)造天線的面積自然受限。這樣，難以擴(kuò)大天線尺寸和構(gòu)造高 增益天線。用于構(gòu)造集成電路的半導(dǎo)體襯底通常有一個(gè)缺點(diǎn)，就是撓性和機(jī) 械強(qiáng)度差。但是，機(jī)械強(qiáng)度可通過縮小集成電路本身的面積而在一定 程度上有所提高。盡管如此，這種情形并不是有利的，因?yàn)殡y以保證 電路規(guī)模，而且ID芯片的使用也受到限制。因此，在認(rèn)為保證集成 電路的電路規(guī)模很重要時(shí)，隨意縮小集成電路的面積是不利的。本發(fā)明已經(jīng)考慮到上述問題。本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種ID芯片， 其中，在不壓縮電路規(guī)模的情況下增大了天線增益并提高了集成電路 的機(jī)械強(qiáng)度。另外，本發(fā)明設(shè)計(jì)包裝材料，標(biāo)簽，證件，銀行票據(jù)， 公文，和使用ID芯片的類似物件。本發(fā)明的半導(dǎo)體器件包括射頻芯片，射頻芯片進(jìn)一步包括ID芯 片。該半導(dǎo)體芯片包括使用通過使用半導(dǎo)體膜構(gòu)造的半導(dǎo)體元件的集 成電路，和與集成電路相連的天線。優(yōu)選將天線與集成電路整體構(gòu)造， 因?yàn)檫@樣可以提高半導(dǎo)體器件的機(jī)械強(qiáng)度。注意，本發(fā)明中使用的天 線還包括環(huán)繞或螺旋纏繞的導(dǎo)線、和導(dǎo)線之間布置的軟磁材料微粒。 特別地，包含(散布的)軟磁材料微粒的絕緣層布置在導(dǎo)線之間。依照本發(fā)明，可以構(gòu)造用于覆蓋導(dǎo)線的絕緣膜，導(dǎo)線之間可以布 置包含(散布的)軟磁材料微粒的絕緣層以便將絕緣膜夾在中間。另外，可以依照本發(fā)明構(gòu)造絕緣層來覆蓋導(dǎo)線。注意，集成電路和天線可以直接構(gòu)造在襯底上，或者，可以構(gòu)造 在襯底上，然后與之分離，并附著于單獨(dú)制備的另一個(gè)襯底。集成電 路的附著可以依照各種方法實(shí)現(xiàn)，例如在高耐熱襯底與集成電路之 間構(gòu)造金屬氧化膜，將金屬氧化膜晶化并弱化，以便分離集成電路， 由此將其附著到對(duì)象；在高耐熱襯底與集成電路之間提供分離層，通 過激光輻射或蝕刻除去分離層以便從村底上分離集成電路，由此將其 附著到對(duì)象；用機(jī)械的方法或通過使用溶液或氣體除去其上構(gòu)造了集 成電路的高耐熱村底，以便從村底上分離集成電路，從而將其附著到對(duì)象。分別構(gòu)造的集成電路可以相互附著以便堆疊集成電路，使得電路的尺寸或存儲(chǔ)容量可以有所增加。由于與用半導(dǎo)體襯底制造的ID芯 片相比,集成電路的厚度非常薄，所以即使在多個(gè)集成電路堆疊的情 況下，也可以將ID芯片的機(jī)械強(qiáng)度維持到一定程度。堆疊的集成電 路可以通過已知的連接方法相互連接，例如倒裝法，TAB(巻帶自動(dòng) 接合)法或引線接合法。本發(fā)明的種類包括包裝材料，標(biāo)簽，證件，銀行票據(jù)，公文，和 使用ID芯片的同類物件。包裝材料相當(dāng)于可以定型或已經(jīng)定型以便 包裝對(duì)象的支撐介質(zhì)，例如塑料瓶，托盤，膠嚢。依照本發(fā)明的標(biāo)簽 與附著了對(duì)象的信息的標(biāo)簽相對(duì)應(yīng)，例如，行李標(biāo)簽，價(jià)格標(biāo)簽，或 名稱標(biāo)簽。依照本發(fā)明的證件與對(duì)應(yīng)于用于證明事實(shí)的證件，例如戶 口簿，居留卡，護(hù)照，執(zhí)照，身份證，會(huì)員卡，信譽(yù)卡，現(xiàn)金卡，預(yù) 付卡，咨詢卡，定期票。依照發(fā)明的公文與用來證明私法中財(cái)產(chǎn)權(quán)的 ^^文相對(duì)應(yīng)，例如帳單，支票，運(yùn)費(fèi)票據(jù)，貨單，倉(cāng)庫(kù)憑單，證券， 債券，禮券和抵押契約。軟磁材料是具有高磁導(dǎo)率和小矯頑力的磁性材料。因此，優(yōu)選將 軟磁材料布置在導(dǎo)線之間，由于與包含天線的平面相交的磁通量的原 因，導(dǎo)線的導(dǎo)體中渦流的產(chǎn)生受到抑制。因此，優(yōu)選抑制與包含天線 的平面相交的磁通量的損耗，天線的互感系數(shù)會(huì)增加。優(yōu)選在保證ID 芯片的機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)會(huì)增加天線的增益。構(gòu)造包含軟磁材料的絕緣膜以覆蓋導(dǎo)線。因此，優(yōu)選避免天線中 產(chǎn)生的磁通量通過布置在導(dǎo)線附近的導(dǎo)體損失掉。特別地，將半導(dǎo)體 用于附著了 ID芯片的對(duì)象的表面時(shí)，ID芯片是以在天線與表面之間 布置包含軟磁材料的絕緣層的方式附著的。此時(shí)，優(yōu)逸避免由于導(dǎo)體 的原因而產(chǎn)生磁通量的損失。可以在制造集成電路的工藝中，通過整體構(gòu)造集成電路與天線的 方式，在襯底上構(gòu)造用于連接集成電路和天線的連線。因此，減少了 構(gòu)造ID芯片時(shí)連接失敗的情況的發(fā)生。另外，使用撓性襯底時(shí)，由6于對(duì)村底施加應(yīng)力導(dǎo)致的連接失敗的情況也可以減少，由此提高了可 靠性。由于集成電路是通過使用由半導(dǎo)體膜構(gòu)成的半導(dǎo)體元件構(gòu)造的， 所以可以使用撓性襯底。與使用半導(dǎo)體襯底的集成電路不同，此處優(yōu) 選在不縮小面積的情況下獲得高機(jī)械強(qiáng)度。因此，優(yōu)選在不縮小電路規(guī)模的情況下提高集成電路的機(jī)械強(qiáng)度并擴(kuò)大ID芯片的應(yīng)用范圍。


在附圖中圖1A是依照本發(fā)明的一個(gè)方面的ID芯片的透視圖，圖1B和1C都是其截面圖；圖2A 2C都是依照本發(fā)明的一個(gè)方面的天線的截面圖；圖3A~3C都是依照本發(fā)明的一個(gè)方面的天線的截面圖；圖4A 4E都示出依照本發(fā)明的一個(gè)方面的ID芯片的制造方法；圖5A 5E都示出依照本發(fā)明的一個(gè)方面的ID芯片的制造方法；圖6A~ 6C都示出依照本發(fā)明的一個(gè)方面的ID芯片的制造方法；圖7 A和7B都示出依照本發(fā)明的 一 個(gè)方面的ID芯片的制造方法；圖8示出依照本發(fā)明的一個(gè)方面的ID芯片的制造方法；圖9A和9B都示出依照本發(fā)明的一個(gè)方面的ID芯片的制造方法；圖IOA和IOB都是依照本發(fā)明一個(gè)方面的ID芯片的截面圖；圖ll是示出依照本發(fā)明的一個(gè)方面的ID芯片的功能配置模式的方框圖；圖12A到12C都是依照本發(fā)明的一個(gè)方面的ID芯片的TFT截面圖；圖13A到13D都示出用大型村底構(gòu)造多個(gè)集成電路的方法，其 中每個(gè)電路都被用作依照本發(fā)明的一個(gè)方面的ID芯片。圖14A到14D都示出在構(gòu)造于一個(gè)襯底上的多個(gè)集成電路被分 開時(shí)形成的凹槽的形狀；圖15A到15C都示出如何依照本發(fā)明的一個(gè)方面使用ID芯片；圖16A和16B都示出如何依照本發(fā)明的一個(gè)方面使用id芯片；和圖n是依照本發(fā)明的一個(gè)方面的id芯片的截面圖。 附圖標(biāo)記解釋100:集成電路 101:天線 102:襯底 103:覆蓋材料 104: TFT 105:導(dǎo)線 106:絕緣層 107:虛線 108:微粒 109:隔 離絕緣膜 110:絕緣體111:夾層絕緣膜201:導(dǎo)體202:導(dǎo)體 203:導(dǎo)體 204:導(dǎo)體 205:保護(hù)膜 301:隔離絕緣膜 302:絕 緣層 303:絕緣膜 304:隔離絕緣膜 401:集成電路 402:天線 403:襯底 404:膠粘劑 405:覆蓋材料 406:膠粘劑 407: ID 芯片 500:襯底 501:分離層 502:基膜 503:半導(dǎo)體薄膜 504: 半導(dǎo)體薄膜 505:半導(dǎo)體薄膜 506:半導(dǎo)體薄膜 507:柵極絕緣 膜 510:柵電極 511:柵電極 512:柵電極 513:抗蝕劑 514: 抗蝕劑 516:低濃度雜質(zhì)區(qū) 517:低濃度雜質(zhì)區(qū) 518:抗蝕劑 519:高濃度雜質(zhì)區(qū) 520:絕緣膜 522:側(cè)壁 523:側(cè)壁 524: 側(cè)壁 525:抗蝕劑 527:高濃度雜質(zhì)區(qū) 528:高濃度雜質(zhì)區(qū) 529: TFT 530: TFT 531: TFT 533:夾層絕緣膜 534:夾層絕緣膜 535:連線 536:連線 537:連線 538:連線 539:連線 540: 夾層絕緣膜 541:天線 542:隔離絕緣膜 543:保護(hù)層 546:凹 槽 547:膠粘劑 548:襯底 549:絕緣層 550:絕緣體 551: 微粒 552:膠粘劑 553:覆蓋材料 570;襯底 571: TFT 572: TFT 573: TFT 574:基膜 575:覆蓋材料 601:凹槽 602:集 成電路 603:襯底 604:分離層 605:虛線 701:n溝道TFT 702: p溝道TFT 703:雜質(zhì)區(qū) 704:溝道形成區(qū) 705:半導(dǎo)體薄膜 706: 柵極絕緣膜707:柵電極707a:導(dǎo)電薄膜 707b:導(dǎo)電薄膜 708: 側(cè)壁 709:側(cè)壁 710: LDD區(qū) 711:半導(dǎo)體薄膜 712:雜質(zhì)區(qū) 713:溝道形成區(qū) 721: n溝道TFT 722: p溝道TFT 728:側(cè)壁 729:側(cè)壁 741: n溝道TFT 742: p溝道TFT 743:雜質(zhì)區(qū) 744:溝道形成區(qū)745:半導(dǎo)體薄膜 746:柵極絕緣膜 747:柵電極 748:溝道保護(hù)膜 750: LDD區(qū) 751:半導(dǎo)體薄膜 752:雜質(zhì)區(qū) 753:溝道形成區(qū) 900:天線 901:集成電路 903:電容器 904: 調(diào)制電路卯5:整流電路卯6:微處理器 907:存儲(chǔ)器 908:開 關(guān)卯9:解調(diào)電路 1301:支票 1302: ID芯片 1303: ID芯片 1304:護(hù)照 1305: ID芯片1306: 4L券 1307: ID芯片 1308: 包裝材料 1309:盒裝食物 1310:標(biāo)簽 1311: ID芯片 1312:產(chǎn) 品 1410: TFT 1402:半導(dǎo)體薄膜 1403:柵極絕緣膜 1404:柵 電極 1405:夾層絕緣層 1406:夾層絕緣膜 1407:連線 1408: 天線 1409:隔離絕緣膜 1410:絕緣層 1411: TFT 1412:半導(dǎo) 體薄膜 1413:柵極絕緣膜 1414:柵電極 1418:天線 1420:絕 緣層 1701:夾層絕緣膜 1702:絕緣膜 1703:絕緣膜 1703:絕 緣膜 1704:夾層絕緣膜 1705:天線 1706:隔離絕緣膜 1707: 絕緣層具體實(shí)施方式
下面將參照附圖描述依照本發(fā)明的實(shí)施例模式。本發(fā)明能以多種 不同的模式實(shí)現(xiàn)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易理解，在不脫離本發(fā)明的 精神和范疇的情況下可以以多種方式對(duì)此處公開的模式和細(xì)節(jié)進(jìn)行修 改。應(yīng)注意，不應(yīng)將本發(fā)明理解為其限于對(duì)下面所給實(shí)施例模式的描 述。下面將參照?qǐng)D1A 1C描述依照本發(fā)明的例如ID芯片這樣的半 導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)。圖IA是本發(fā)明的ID芯片的一種模式的透視圖，圖 1B是沿圖1A的A A，線的截面圖。附圖標(biāo)記100表示集成電路，附 圖標(biāo)記101表示天線。天線101與集成電路100電氣連接。附圖標(biāo)記 102表示襯底，附圖標(biāo)記103表示覆蓋材料。集成電路100和天線101 夾在襯墊102與覆蓋材料103之間。注意，圖IB中，TFT (薄膜晶體管)104作為包含在集成電路 100中的半導(dǎo)體元件的示例示出。用于集成電路100的半導(dǎo)體元件不限于TFT。除TFT之外，也可以使用例如，存儲(chǔ)元件，二極管，光 電轉(zhuǎn)換二極管，電阻器元件，線圏，電容器元件，電感器等等。天線 101構(gòu)造在覆蓋TFT的夾層絕緣膜111上。對(duì)于本發(fā)明的ID芯片，絕緣層106構(gòu)造在構(gòu)成天線101的一部 分的導(dǎo)線105之間。另外，依照本發(fā)明，絕緣層106不僅可以構(gòu)造在 導(dǎo)線105之間，還可以如圖1B所示構(gòu)造在導(dǎo)線105上。其次，圖1C是示出部分ID芯片的放大圖，被圖1B中的虛線107 環(huán)繞。其中散布著軟磁材料微粒108的材料被用于絕緣層106。例如 聚酰亞胺，環(huán)氧樹脂，丙烯或聚酰胺這樣的樹脂可以被應(yīng)用于絕緣體 110。除有機(jī)樹脂之外，也可以使用例如含有Si-O-Si鍵的樹脂(以下 稱硅氧烷樹脂)等無機(jī)樹脂。硅氧烷具有帶硅(Si)和氧(O)鍵的 骨架結(jié)構(gòu)。用至少包含氫的有機(jī)基團(tuán)(例如烴基或芳烴)作為其取代 基。另外，氟基可以用于取代基。同樣，至少包含氫和氟基的有機(jī)基 團(tuán)可以用于取代基。例如二氧化硅，氮氧化硅或氮化硅這樣的有機(jī)絕緣膜就可以用作絕緣體110，只要其中包含了軟磁材料。作為用于微粒108的軟磁材料,也可以使用例如Fe, Co， Ni或 包含它們的合金，另外還有，3Y203'5Fe203 (YIG) ， Fe203， Fe-Si-Al 合金，F(xiàn)e-Cr合金，F(xiàn)eP合金，或坡莫合金，該坡莫合金中，Ni或Ni-Fe 合金中添加了 Mo, Cu， Cr和Nb中的一種或幾種。另外，以Mn-Zn 為代表的軟鐵氧體也可以作用軟磁材料。如圖1C所示，在本發(fā)明的ID芯片中，用于電隔離導(dǎo)線105的 絕緣膜109 (以下稱隔離絕緣膜)構(gòu)造在絕緣層106與導(dǎo)線105之間。 如果絕緣層106中的軟磁材料過高，隔離絕緣膜109可以有效地將導(dǎo) 線105電隔離。在圖1A~1C中，ID芯片的機(jī)械強(qiáng)度是通過使用覆蓋材料103 增強(qiáng)的。但是對(duì)于本發(fā)明的ID芯片，覆蓋材料103不是必須使用的。 例如，ID芯片的機(jī)械強(qiáng)度可以通過用樹脂等覆蓋集成電路100和天線 IOI來增強(qiáng)。另外，可以通過控制絕緣層106的厚度增強(qiáng)ID芯片的機(jī)10械強(qiáng)度。如果襯底102具有可以在制造集成電路100的過程中經(jīng)受熱處理 的耐熱特性，那么，可以直接將集成電路100和天線101構(gòu)造在襯底 上。使用塑料襯底這樣的耐熱性較差的襯底作為襯底102時(shí)，可以在 耐熱村底上構(gòu)造集成電路之后，將集成電路100和天線101附著到襯 底102。用于天線101的導(dǎo)線105可以通過使用一種導(dǎo)體材料來構(gòu)造，該 導(dǎo)體材料中包含一種或多種金屬，例如Ag， Au， Cu， Pd， Cr， Mo, Ti， Ta, W, Al， Fe， Co, Zn， Sn和Ni,或其金屬化合物。導(dǎo)線105 可以通過印刷法，光刻法，電鍍法，蒸鍍法，微滴排放(droplet discharging)法等構(gòu)造。微滴排放法是用于通過從小孔排放包含預(yù)定 成分的微滴形成預(yù)定圖形的方法，包含噴墨法。印刷法包括絲網(wǎng)印刷 法，膠版印刷法等。在圖1C中，導(dǎo)線105是由單層導(dǎo)電膜構(gòu)成的，也可以由多層導(dǎo) 電膜構(gòu)成。在圖2A中，構(gòu)造了已經(jīng)構(gòu)圖的第一導(dǎo)體201，并構(gòu)造了用以覆 蓋第一導(dǎo)體201的第二導(dǎo)體202以便將第一導(dǎo)體201和第二導(dǎo)體202 作為導(dǎo)線105使用。圖2A示出導(dǎo)線105的橫截面。在圖2A中，第一 導(dǎo)體201是通過光刻法用Ni構(gòu)成的，然后，第二導(dǎo)體202是通過化學(xué) 鍍層法由Cu構(gòu)成的，以便覆蓋第一導(dǎo)體201。注意，除光刻法之外， 還可以通過印刷法，蒸鍍法，微滴排放法等構(gòu)造第一導(dǎo)體201。除化 學(xué)鍍層法之外，還可以通過電鍍法，微滴排放法等構(gòu)造第二導(dǎo)體202。用于第一導(dǎo)體201和第二導(dǎo)體202的材料不限于圖2A中所示結(jié) 構(gòu)。在圖2A中，第一導(dǎo)體201被第二導(dǎo)體202覆蓋。但是覆蓋第一 導(dǎo)體201的第二導(dǎo)體202不必須具有單獨(dú)層。具有多個(gè)堆疊層的第二 導(dǎo)體202可以覆蓋第一導(dǎo)體201。在圖2B中，多個(gè)導(dǎo)電膜堆疊并通過光刻進(jìn)行構(gòu)圖以便構(gòu)造導(dǎo)線 105。圖2B示出這種情形中的導(dǎo)線105的橫截面。在圖2B中，由Al 構(gòu)成的第二導(dǎo)體204堆疊在由Ti構(gòu)成的第一導(dǎo)體203上。用于第一導(dǎo)體203和第二導(dǎo)體204的材料不限于圖2B所示的結(jié) 構(gòu)。圖2B示出了第一導(dǎo)體203與第二導(dǎo)體204堆疊的結(jié)構(gòu)。但是， 可以堆疊三層或更多層導(dǎo)體以便構(gòu)造導(dǎo)線105。如圖2B中所示，構(gòu)造多層堆疊的導(dǎo)體之后，可以用另一個(gè)導(dǎo)體 覆蓋多層堆疊的導(dǎo)體以便如圖2A所示構(gòu)造導(dǎo)線105。用絕緣層106覆蓋導(dǎo)線105不是必須的。絕緣層106可以經(jīng)構(gòu)造 至少與導(dǎo)線105接觸。圖2C示出選擇性地在導(dǎo)線105之間構(gòu)造絕緣 層106時(shí)的導(dǎo)線105的截面圖。絕緣層106可以通過微滴排放法，印 刷法等構(gòu)造。在圖2C中，構(gòu)造導(dǎo)線105和絕緣層106之后，優(yōu)選構(gòu) 造保護(hù)層205以便覆蓋導(dǎo)線105和絕緣層106。保護(hù)層205可以通過 使用由例如硅氧烷樹脂這樣的無機(jī)樹脂或有機(jī)樹脂構(gòu)成的絕緣層來構(gòu) 造。隔離絕緣膜109可以通過真空蒸鍍法，濺鍍法，CVD法等構(gòu)造。 但是，可以使用微滴排放法，印刷法等選擇性地構(gòu)造隔離絕緣層109。圖3A示出通過微滴排放法選擇性地構(gòu)造隔離絕緣膜301以覆蓋 導(dǎo)線105的示例。在圖3A中，例如硅氧烷樹脂這樣的無機(jī)或有機(jī)樹 脂可被用于隔離絕緣膜301。注意，如圖3B所示，絕緣層302也可以 選擇性地構(gòu)造在圖3A中的導(dǎo)線之間。具有高勢(shì)壘特性的氮化硅膜，氮氧化硅膜等可以構(gòu)造在導(dǎo)線105 與夾層絕緣膜lll之間。圖3C示出具有高勢(shì)壘特性的氮化硅膜，氮 氧化硅膜等構(gòu)造在導(dǎo)線105與夾層絕緣膜111之間時(shí)的導(dǎo)線105的橫 截面。構(gòu)造了具有高勢(shì)壘特性的絕緣膜303。因此，使用例如Cu這樣 對(duì)半導(dǎo)體元件的特性產(chǎn)生不利作用的金屬時(shí)，金屬向半導(dǎo)體元件的擴(kuò) 散可以被絕緣膜抑制。如果將對(duì)半導(dǎo)體元件的特性產(chǎn)生不利作用的金屬用于絕緣層106 中的微粒和導(dǎo)線105,那么金屬向半導(dǎo)體元件的擴(kuò)散可以被絕緣膜抑 制。特別地，用以覆蓋導(dǎo)線105和夾層絕緣膜111的隔離絕緣膜304 構(gòu)造于例如具有高勢(shì)壘特性的氮化硅膜，氮氧化硅膜這樣的絕緣膜， 由此抑制用于絕緣層106中的微粒的金屬向半導(dǎo)體元件擴(kuò)散。下面將描述本發(fā)明的ID芯片的具體制造方法。在本實(shí)施例模式 中，被絕緣并隔離的TFT作為半導(dǎo)體元件的示例示出。但是，集成電 路中使用的半導(dǎo)體元件不限于此，可以使用多種電路元件。如圖4A所示，分離層501構(gòu)造在耐熱的村底(第一村底)500 上。例如，像鋇硼硅酸玻璃，鋁硼硅酸玻璃，石英襯底，陶瓷襯底等 玻璃襯底可以用于第一襯底500。'另外，可以使用包括不銹襯底或半 導(dǎo)體襯底的金屬襯底。由例如塑料這樣具有撓性的合成樹脂制成的襯 底通常有允許溫度極限低于上述襯底的性質(zhì)，但是只要這種由合成樹 脂制成的襯底可以在制造步驟中經(jīng)受處理溫度，就可以使用。主要包含硅的無定形硅膜，多晶硅膜，微晶硅膜，微晶硅膜(包 含半無定形硅膜)等可以用于分離層501。分離層501可以通過濺鍍， 低壓CVD法，等離子體CVD法等構(gòu)造。在本實(shí)施例模式中，通過低 壓CVD法構(gòu)造了 50nm厚的無定形硅，該無定形硅被用為分離層501。 分離層501不限于硅，可以用能通過蝕刻選擇性地除去的材料。分離 層501的厚度優(yōu)選為10nm~100nm。半無定形硅的厚度可以是 30nm 50nm?；?02構(gòu)造在分離層501上。提供基膜502是為了防止包含在 第一襯底500中的例如Na這樣的堿金屬或堿土金屬擴(kuò)散到半導(dǎo)體膜 中，對(duì)例如TFT這樣的半導(dǎo)體元件的特性產(chǎn)生不利作用。另外，基膜 502還有在稍后分離半導(dǎo)體元件的步驟中保護(hù)半導(dǎo)體元件的功能?；?膜502可以具有單層或多層層積的絕緣膜。西此，基膜502是通過使 用例如二氧化硅，氮化硅或氮氧化硅這種可以防止堿金屬或堿土金屬擴(kuò)散到半導(dǎo)體膜中的絕緣膜構(gòu)造的。在本實(shí)施例模式中，依次構(gòu)造了 100nm厚的SiON膜，50nm厚 的SiNO膜，和100nm厚的SiON膜以便構(gòu)造基膜502,每種膜的材 料，厚度，層壓數(shù)目不限于此。例如，代替下層中的SiON膜，可以 通過旋轉(zhuǎn)涂布法，狹縫式涂布法，微滴排放法，印刷法等構(gòu)造膜厚 0.5pm~3^im的硅氧烷樹脂。代替中層中的SiNO膜，可以構(gòu)造氮化 硅膜(例如SiNx或Si3N4 )。另外，每種膜的厚度優(yōu)選為0.05pm ~ 3卩m，可以在0.05pm ~ 3pm之間自由選擇。替換地，依次構(gòu)造SiON膜或SiC)2膜，硅氧烷樹脂膜和SK)2膜 作為基膜502。二氧化珪膜可以通過熱CVD法，等離子體CVD法，大氣壓CVD 法，偏壓ECRCVD法等使用SiH4/02， TEOS (四乙氧基硅烷)/02 等的混合氣體的方法構(gòu)造。另外，氮化硅膜通?？梢酝ㄟ^使用 SiH4/NH3的混合氣體的等離子體CVD法構(gòu)造。另外，氧氮化硅膜 (SiOxNy: x>y)和氮氧化硅膜(SiNxOy: x〉y)通?？梢酝ㄟ^使用 SiH4/N20的混合氣體的等離子體CVD法構(gòu)成。半導(dǎo)體膜503構(gòu)造在基膜502上。優(yōu)選地，半導(dǎo)體膜503被構(gòu)造 為在構(gòu)造基膜502之后不使其暴露于空氣。半導(dǎo)體膜503的厚度設(shè)置 為20 ~ 200nm (希望的是40 ~ 170nm,更優(yōu)選50 ~ 150nm )。半導(dǎo)體 膜503可以是無定形半導(dǎo)體，半無定形半導(dǎo)體或多晶半導(dǎo)體。硅鍺和 硅也可以作為半導(dǎo)體膜使用。使用硅鍺時(shí)，優(yōu)選將鍺的濃度設(shè)置為大 約占原子的0.01 ~ 4.5%。半導(dǎo)體膜503可以通過已知方法晶化。給出的已知晶化方法有使 用激光的激光晶化法和使用催化劑的晶化方法。替換地，可以使用結(jié) 合了使用催化劑的晶化方法和激光晶化法的方法。用石英這樣優(yōu)良的 耐熱襯底作為第一襯底500時(shí)，使用電熱爐的熱晶化法，使用紅外光 的燈加熱退火法，和使用催化劑的晶化方法中的任何一個(gè)都可以與大 約95(TC高溫退火相結(jié)合作為一種晶化方法。例如，在使用激光晶化法的情形中，使半導(dǎo)體膜503經(jīng)受一小時(shí) 500°C的熱退火以便在進(jìn)行激光晶化之前相對(duì)于激光束增強(qiáng)抗耐性。該 方法中使用了連續(xù)波固態(tài)激光器，放射了基波的2 ~ 4次諧波以便獲得 粒度大的晶體。通常，優(yōu)選使用例如，Nd:YV04激光(1064nm基波) 的二次諧波(532nm )或三次諧波(355nm )。具體地說，連續(xù)波YV04 激光器發(fā)射的激光束被非線性光學(xué)元件轉(zhuǎn)變成諧波以便獲得輸出功率 為10W的激光束。優(yōu)選在用激光束進(jìn)行輻射的半導(dǎo)體膜503的表面上 形成的長(zhǎng)方形或橢圓形的激光束。在這種情形中，大約需要0.01~14100MW/cm2 (優(yōu)選0.1-10 MW/cm2)的功率密度。掃描速率設(shè)置為大 約10 ~ 2000cm/sec以4更照射半導(dǎo)體膜。將脈沖激光束的振蕩頻率設(shè)置為lOMHz或更大時(shí)，應(yīng)使用比通 常使用的幾十到幾百Hz的波段更高的波段來完成激光晶化。從將脈 沖激光束發(fā)射到半導(dǎo)體膜上到半導(dǎo)體膜完全發(fā)生的周期被認(rèn)為是幾十 毫微妙到幾百亳微妙。通過使用上述波段，下一個(gè)脈沖激光束可以被 發(fā)射到半導(dǎo)體膜上直到半導(dǎo)體膜由于激光束照射的原因融化并在之后 固化。因此，固液界面可以在半導(dǎo)體膜中連續(xù)移動(dòng)，由此形成具有在 掃描方向上連續(xù)生長(zhǎng)的晶體顆粒的半導(dǎo)體膜。特別地，可以獲得晶體 顆粒的集合，其中每個(gè)晶體顆粒在掃描方向上的寬度為10~3(Mim， 在垂直于掃描方向上的寬度為l~5jam。可以通過形成在掃描方向上 形成單晶體顆粒來形成其中在TFT的溝道方向上幾乎不形成晶體顆 粒邊界的半導(dǎo)體膜。對(duì)于激光晶化，連續(xù)波激光的基波激光和連續(xù)波的諧波激光可以 平行發(fā)射。替換地，連續(xù)波的基波激光和脈沖激光的諧波激光可以平 行發(fā)射。激光束可以在例如稀有氣體和氮?dú)膺@樣的惰性氣氛中發(fā)射。這 樣，可以防止由于激光輻射的原因而導(dǎo)致半導(dǎo)體表面不平，而且可以 抑制由于表面界面態(tài)密度的波動(dòng)導(dǎo)致的閾值波動(dòng)。通過上述激光晶化，形成了結(jié)晶性改善的半導(dǎo)體膜503。注意， 可以通過濺鍍法，等離子體CVD法，熱CVD法等預(yù)先形成多晶半導(dǎo) 體。在本實(shí)施例模式中，半導(dǎo)體膜503被晶化，但在下一工序中可以 在不進(jìn)行晶化的情況下使用無定形硅膜或微晶半導(dǎo)體膜。使用無定形 半導(dǎo)體或微晶半導(dǎo)體的TFT比使用多晶半導(dǎo)體的TFT需要的制造步 驟更少，因此，其具有降低成本和提高產(chǎn)率的優(yōu)點(diǎn)。無定形半導(dǎo)體可以通過對(duì)硅化物氣體進(jìn)行輝光放電分解獲得。通常將SiH4和Si2H6作為硅化物氣體的示例。這些硅化物氣體可以用氫或氫和氦稀釋。半無定形半導(dǎo)體具有在無定形結(jié)構(gòu)與晶體結(jié)構(gòu)(包括單晶結(jié)構(gòu)和 微晶結(jié)構(gòu))之間的中間結(jié)構(gòu)，以及相對(duì)于自由能來說穩(wěn)定的第三態(tài)。 這種半無定形半導(dǎo)體具有包括短程有序和晶格畸變的晶體結(jié)構(gòu)。
0.5nm ~ 200nm大小的晶體顆粒可以包含并散布在非單晶半導(dǎo)體中。 對(duì)于半無定形半導(dǎo)體，拉曼光譜轉(zhuǎn)移到波數(shù)520cm —i的下邊，在X射 線衍射中觀察到從硅晶格產(chǎn)生的(111)和(220)的衍射峰。另外，半無定 形半導(dǎo)體包含占原子的1%或更多的氫或鹵素，用于消除懸鍵。此處 為方便起見，用SAS指代半無定形半導(dǎo)體。將例如氦，氬，氪或氖這 樣的稀有氣體元素?fù)饺隨AS (半無定形半導(dǎo)體)中時(shí)，晶格畸變進(jìn)一 步增加，穩(wěn)定性因此增強(qiáng)，由此獲得優(yōu)良的半無定形半導(dǎo)體(SAS)。 SAS是通過對(duì)硅化物氣體進(jìn)行輝光放電分解形成的。SiH4是有代 表性的硅化物氣體。除S沮4外，Si2H6， SiH2Cl2， SiHCl3, SiCl4, SiF4 等也可以作為硅化物氣體使用。硅化物氣體也可以用氫或氫與從氦， .氬，氪和氖中選擇的一種或多種稀有氣體的混合物進(jìn)行稀釋以便順利 形成SAS。稀釋率優(yōu)選設(shè)置為1:2到1:1000范圍內(nèi)。此外，像CH4 和<:2116這樣的碳化物氣體或像GeH4或GeF4這樣的鍺氣體，或F2也 可以摻入硅化物氣體，使得能帶寬度可以在1.5到2.4eV或0.9到l.leV 范圍內(nèi)調(diào)整。
例如，在使用包含SiBU與H2的混合物的氣體或包含SiH4與F2 的混合物的氣體的情形中，使用半無定形半導(dǎo)體制造TFT時(shí)，TFT 的亞閾系數(shù)(S值)可以設(shè)為0.35V/dec或更低，通常為0.25 ~ 0.09V/dec,其載流子遷移率可以i殳置為10cm2/Vsee。例如，通過用使 用上述半無定形半導(dǎo)體的TFT構(gòu)成19級(jí)環(huán)振蕩器時(shí)，可以在3~5V 電源電壓下獲得lMHz或更大，優(yōu)選為lOOMHz或更大的振蕩頻率特 性。另外，每級(jí)轉(zhuǎn)換器在3 5V電源電壓下的延遲時(shí)間可以是26ns， 優(yōu)選為0.26ns或更少。
如圖4B所示，將半導(dǎo)體膜503構(gòu)圖以便形成島狀半導(dǎo)體膜504 ~ 506。構(gòu)造了柵極絕緣膜507以覆蓋島狀半導(dǎo)體膜504~506?？梢酝?過等離子體CVD法或?yàn)R鍍法構(gòu)造包含氮化硅，二氧化硅，氮氧化硅或氧氮化硅的單層或復(fù)合層薄膜作為柵極絕緣膜507。層壓薄膜時(shí)， 例如，優(yōu)選在襯底上使用三層結(jié)構(gòu)，即二氧化硅膜，氮化硅膜和二氧 化硅膜。
下一步，如圖4C所示，構(gòu)造了柵電極510 512。在本實(shí)施例才莫 式中，在通過濺鍍法層壓添加了 n型雜質(zhì)的Si, WN和W之后，通 過使用抗蝕劑513作為掩膜構(gòu)造了柵電極510~512。當(dāng)然，柵電極 510~512的材料，結(jié)構(gòu)和制造方法并不限于此，可以對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)?選擇。例如，可以使用NiSi與添加了 n型雜質(zhì)的Si的層壓結(jié)構(gòu)，或 帶有W (鵠)的TaN (氮化鉭)的層壓結(jié)構(gòu)。另外，柵電極可以構(gòu)造 為各種單層導(dǎo)電材料。
可以使用SiOx這樣的掩膜代替抗蝕劑掩膜。在這種情形中，添 加了構(gòu)圖的步驟以便構(gòu)造SiOx、 SiON等的掩膜(稱為硬掩膜)，但 在蝕刻中掩膜厚度的被減小小于抗蝕劑掩膜。因此，可以形成具有所 需寬度的柵電極510 512。替換地，可以選擇性地在不使用抗蝕劑513 的情況下通過微滴排放法構(gòu)造柵電極510 ~ 512。
可以根據(jù)導(dǎo)電膜的功能選擇各種材料作為導(dǎo)電材料。如果同時(shí)構(gòu) 造柵電極和天線，那么，可以考慮該功能選擇材料。
使用蝕刻法構(gòu)造柵電極時(shí)，將氣體CF4， C12和02的混合物或 C12氣用作蝕刻氣體，但蝕刻氣體不限于這些。
如圖4D所示，將要變成p溝道TFT的島狀半導(dǎo)體膜505被抗蝕 劑514覆蓋，n型雜質(zhì)元素(通常為磷(P)或砷(As))被摻入島狀半導(dǎo) 體膜504和506以便用柵電極510和512作為掩膜形成低濃度區(qū)域(第 一摻雜步驟)。第一摻雜步驟的條件如下劑量為lxl013~6xl013/cm2， 加速電壓為50~70keV。但是，條件不限于此。通過在第一摻雜步驟 中通過柵極絕緣膜507進(jìn)行摻雜，在島狀半導(dǎo)體膜504和506中形成 了低濃度雜質(zhì)區(qū)對(duì)516和517。注意，第一摻雜步驟可以在不用抗蝕 劑覆蓋將變成p溝道TFT的島狀半導(dǎo)體505的情況下進(jìn)行。
下一步，如圖4E所示，通過灰化等除去抗蝕劑514之后，構(gòu)造 新的抗蝕劑518以便覆蓋將變成n溝道TFT的島狀半導(dǎo)體膜504和506。提供p型傳導(dǎo)性的雜質(zhì)元素(通常為硼(B))被摻入島狀半導(dǎo)體 膜505以便將柵電極511作為掩膜形成高濃度區(qū)域(第二摻雜步驟)。 第二摻雜步驟的條件如下劑量為Ixl016~3xl016/cm2,加速電壓為 20~40keV。通過執(zhí)行第二摻雜步驟時(shí)通過柵極絕緣膜507進(jìn)行摻雜 在島狀半導(dǎo)體膜505中形成了一對(duì)p型高濃度雜質(zhì)區(qū)519。
下一步，如圖5A所示，通過灰化等方法除去抗蝕劑518之后， 構(gòu)造絕緣膜520以覆蓋柵極絕緣膜507和柵電極510 ~ 512。在本實(shí)施 例才莫式中，100nra厚的Si02薄膜是通過等離子體CVD法形成的。其 后，用深腐蝕部分地蝕刻絕緣膜520和柵極絕緣膜507。如圖5B所示， 側(cè)壁522~524是以自對(duì)準(zhǔn)的方式構(gòu)造的，以便與柵電極510~512的 側(cè)壁接觸。將CHF3與氦的混合氣體作為蝕刻氣體。注意，構(gòu)造側(cè)壁 的步驟不限于此。
構(gòu)造絕緣膜520時(shí)，也在第一村底S00的背面構(gòu)造絕緣膜。在這 種情形中，可以通過使用抗蝕劑選擇性地蝕刻并除去構(gòu)造在第一襯底 500后表面上的絕緣膜。在這種情形中，可以通過深腐蝕在構(gòu)造側(cè)壁 522 ~ 524的過程中蝕刻構(gòu)造在后表面上的絕緣膜并與絕緣膜520和柵 極絕緣膜507 —起除去。
如圖5C所示，構(gòu)造新的抗蝕劑525以覆蓋將變成p溝道TFT的 烏狀半導(dǎo)體505，摻入n型雜質(zhì)元素(通常為P或As)以便用柵電極 510和512與側(cè)壁522和524作為掩膜形成高濃度區(qū)域(第三摻雜步 驟)。第三摻雜步驟的條件如下劑量為Ixl013~5xl015/cm2，加速電 壓為60~ 100keV。通過執(zhí)行第三摻雜步驟在島狀半導(dǎo)體膜504和506 中形成n型高濃度雜質(zhì)區(qū)對(duì)527和528。
摻雜n型雜質(zhì)以便形成高濃度區(qū)域時(shí)，側(cè)壁522和524起到掩膜 的作用以便在側(cè)壁522和524的下部分形成其中沒有進(jìn)行摻雜的低濃 度雜質(zhì)區(qū)域或偏移區(qū)。因此，可以在通過適當(dāng)改變構(gòu)造側(cè)壁522和524 的深腐蝕的條件或絕緣膜520的厚度來調(diào)整側(cè)壁522和524的尺寸， 以便控制低濃度雜質(zhì)區(qū)或偏移區(qū)的寬度。
通過灰化等除去抗蝕層525之后，可以對(duì)雜質(zhì)區(qū)進(jìn)行熱激發(fā)。例如，構(gòu)造50nm厚的SiON薄膜，然后使其在550。C的氮?dú)夥罩薪?jīng)受4 小時(shí)的熱處理。
可以構(gòu)造100nm厚的含氫SiNx膜，然后使其在410。C的氮?dú)夥?中經(jīng)受1小時(shí)的熱處理以便氫化島狀半導(dǎo)體膜504~506。替換地，可 以在300°C ~ 450。C的含有氫的氣氛中執(zhí)行熱處理1 ~ 12小時(shí)以氫化島 狀半導(dǎo)體膜504~506。作為另一種氫化方法，可以實(shí)行等離子體氫化 (使用等離子體激發(fā)的氫)。經(jīng)過氫化步驟，可以通過熱激發(fā)的氫消 除懸鍵。如果在隨后步驟中將半導(dǎo)體元件附著到撓性第二襯底548之 后，由彎曲第二襯底548導(dǎo)致半導(dǎo)體膜中出現(xiàn)缺陷，那么，就通過氫 化將半導(dǎo)體膜中含有的氫的濃度設(shè)置為lxl0" lxl0"原子/cm3，優(yōu) 選為lxlO" 5xl(P原子/cm3，由此通過半導(dǎo)體膜中含有的氫消除缺 陷。另外，半導(dǎo)體中可以含有鹵素以便消除缺陷。
經(jīng)過上述一系列步驟之后，形成了 n溝道TFT529和531，和p 溝道TFF 530。在上述制造步驟中，適當(dāng)?shù)馗淖兞松罡g的條件或絕 緣膜520的厚度，調(diào)整了側(cè)壁的尺寸以形成溝道長(zhǎng)為0.2pm 2nm的 TFT。注意，在本實(shí)施例模式中，雖然將頂部柵極結(jié)構(gòu)用于TFF 529 和531，但也可以使用底部柵極結(jié)構(gòu)(倒轉(zhuǎn)交錯(cuò)結(jié)構(gòu))。
另外，其后可以構(gòu)造用以保護(hù)TFF 529~531的鈍化膜。因此， 優(yōu)選通過使用氮化硅，氮氧化硅，氮化鋁，氧化鋁，二氧化硅等可以 阻止堿性金屬或堿土金屬進(jìn)入TFF 529 ~ 531的原料構(gòu)造鈍化膜。特 別地，例如，大約600nm厚的SiON膜可以被用于鈍化膜。在這種情 形中，氫處理程序可以在形成SiON膜之后執(zhí)行。這樣，SiON， SiNx 和SiON堆疊的絕緣膜三層結(jié)構(gòu)在TFF 529 ~ 531上形成，但其材料或 結(jié)構(gòu)不限于此。通過上述結(jié)構(gòu)，TFF 529 ~ 531被基膜502和鈍化膜覆 蓋，由此進(jìn)一步阻止了例如Na這樣的堿金屬或堿土金屬擴(kuò)散到半導(dǎo) 體元件中使用的半導(dǎo)體膜內(nèi)并對(duì)半導(dǎo)體元件的特性產(chǎn)生不利作用。
下一步，如圖5D所示，構(gòu)造了第一夾層絕緣膜533以便覆蓋TFF 529 ~ 531。例如聚酰亞胺，丙烯或聚酰胺這樣具有耐熱性的有機(jī)樹脂 被用于第一夾層絕緣膜533。除有機(jī)樹脂外，還可以使用電解質(zhì)常數(shù)低的材料(低k材料)或含有Si-O-Si鍵(以下稱為硅氧烷樹脂)的 樹脂等。硅氧烷具有帶硅(Si)氧(o)鍵的骨架結(jié)構(gòu)。用至少含有
氫的有機(jī)基團(tuán)(例如烴基或芳烴)作為其取代基。另外，氟基可以用 作取代基。同樣，至少含有氫和氟基的有機(jī)基團(tuán)也可以用作取代基。
構(gòu)造第一夾層絕緣膜533時(shí)，根據(jù)夾層絕緣膜的材料，可以使用旋轉(zhuǎn) 涂布法，浸漬法，噴涂法，微滴排放法(噴墨法，絲網(wǎng)印刷法，膠版 印刷法等)刮片，輥涂機(jī)，簾幕式涂布機(jī)，刮刀式涂布機(jī)等。另外， 可以使用無機(jī)材料。這時(shí)，可以使用二氧化硅膜，氮化硅膜，氧氮化 硅膜，PSG(磷硅酸鹽玻璃)膜，PBSG(磷硼硅酸鹽玻璃)膜，BPSG (硼磷硅酸鹽玻璃)，鋁膜等。注意，這些絕緣膜可以經(jīng)層壓形成第 一夾層絕緣膜533。
另外，在本實(shí)施例模式中，可以在第一夾層絕緣膜533上構(gòu)造第 二夾層絕緣膜534。對(duì)于第二夾層絕緣膜534，可以使用例如DLC(仿 鉆結(jié)晶碳)或氮化碳(CN)等含碳的薄膜，二氧化硅膜，氮化硅膜， 氮氧化硅膜等。對(duì)于構(gòu)造方法，可以用等離子體CVD，大氣壓等離子 體等。替換地，可以使用感光或非感光有機(jī)材料，例如聚酰亞胺，丙 烯酸，聚酰胺，抗蝕劑，苯并環(huán)丁烯，或硅氧烷樹脂。
注意，可以將填充料混入第一夾層絕緣膜533與第二夾層絕緣膜 534中的至少一個(gè)以^i方止這些膜由于第一夾層絕緣膜533或第二夾 層絕緣膜534與在隨后的步驟中構(gòu)造的連線的導(dǎo)電材料等之間的熱膨 脹系數(shù)差異產(chǎn)生的應(yīng)力而發(fā)生膜脫落或破裂。
如圖5D所示，在第一夾層絕緣膜533和第二夾層絕緣膜534中 構(gòu)造接觸孔。構(gòu)造連接到TFF 529~531的連線535~539。對(duì)于構(gòu)造 接觸孔的蝕刻氣體，用的是CHF3和氦的混合氣體，但本發(fā)明不限于 此。在本實(shí)施例才莫式中，連線535~539由Al構(gòu)成。這里，構(gòu)造的連 線535 ~ 539可以具有五層才幾構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中通過濺鍍依次構(gòu)造Ti， TiN, Al-Si， Ti和TiN。
通過將Si混入Al層，可以在構(gòu)圖連線時(shí)防止在烘烤抗蝕劑的過 程中產(chǎn)生小隆起?？梢曰烊氪蠹s0.5%的Cu來代替Si。進(jìn)行構(gòu)圖時(shí)，優(yōu)選使用上述硬掩膜SiON等。注意，這些連線的材料和構(gòu)造方法不 限于此，可以使用用于構(gòu)造柵電極的上述材料。
分別地，連線535和536連接到n溝道TFF 529的高濃度雜質(zhì)區(qū) 527;連線539和537連接到p溝道TFF 530的高濃度雜質(zhì)區(qū)519;連 線538和539連接到n溝道TFF 531的高濃度雜質(zhì)區(qū)528。
下一步，如圖5E所示，在第二夾層絕緣膜534上構(gòu)造第三夾層 絕緣膜540以便覆蓋連線535~539。第三夾層絕緣膜540具有開口部 分，其中暴露了連線535的一部分。另外，第三夾層絕緣膜540可以 通過使用有機(jī)樹脂膜，無機(jī)絕緣膜或含有硅氧烷的絕緣膜來構(gòu)造。有 機(jī)樹脂膜的示例包括丙烯，聚酰亞胺，聚酰胺等。無機(jī)絕緣膜的示例 包括二氧化硅，氮氧化硅等。此時(shí)，可以通過^:滴排放法或印刷法構(gòu) 造掩膜。替換地，第三夾層絕緣膜540本身可以通過微滴排放法或印 刷法來構(gòu)造。
在第三夾層絕緣膜540上構(gòu)造天線541。天線541可以由導(dǎo)電材 料構(gòu)成，該材料含有一種或多種金屬例如Ag， Au， Cu， Pd， O， Mo， Ti, Ta, W， Al， Fe， Co， Zn， Sn，和Ni或這些金屬的金屬 化合物。天線541連接到連線535。盡管天線541直接連接到圖5E中 的連線535，但本發(fā)明的ID芯片不限于這種結(jié)構(gòu)。例如，天線541和 連線535可以通過使用分開構(gòu)造的連線相互電連接。
天線541可以通過印刷法，光刻法，電鍍法，蒸鍍法，微滴排放 法等構(gòu)造。盡管在本實(shí)施例模式中，天線541是通過使用單層導(dǎo)電膜 構(gòu)造的，但也可以通過層壓多層導(dǎo)電膜來構(gòu)造。
通過使用印刷法或微滴排放法，可以在不使用用于控制膝光量的 掩膜的情況下構(gòu)造天線541。與因蝕刻而導(dǎo)致材料損失的光刻法不同， 微滴排放法和印刷法可以有效利用材料。另外，由于不需要用于控制 曝光量的高價(jià)掩膜，所以降低了 ID芯片的制造成本。
例如，使用微滴排放法或各種印刷法時(shí)，可以使用通過用Ag涂 敷Cu而獲得的導(dǎo)電顆粒。在通過微滴排放法構(gòu)造天線541的情形中， 需要對(duì)第三夾層絕緣膜540的表面進(jìn)行用于增加天線541的黏附力的處理。
例如，為了增加黏附力，可以使用下列方法將可以由于催化作 用而提高導(dǎo)電膜或絕緣膜的黏附力的金屬或金屬化合物附著到第三夾 層絕緣膜540的表面；將緊密地附著于要構(gòu)造的導(dǎo)電膜或絕緣膜的有 機(jī)絕緣膜，金屬和金屬化合物附著到第三夾層絕緣膜540的表面；在 大氣壓或換算壓力下對(duì)第三夾層絕緣膜540的表面實(shí)施等離子體處理 以便改變其表面特性。作為很好地附著于導(dǎo)電膜或絕緣膜的金屬，可 以使用鈥，氧化鈥，例如Sc， Ti， V， Cr, Mn， Fe， Co， M， Cu, Zn這樣的3d過渡元素等?？梢允褂蒙鲜鼋饘俚难趸铮?，氧 氮化物等作為金屬化合物?？梢允褂美缇埘啺罚柩跬闃渲茸?為有機(jī)絕緣膜。
當(dāng)要附著到第三夾層絕緣膜540的金屬或金屬化合物具有導(dǎo)電性 時(shí)，控制薄膜電阻以便不妨礙天線的正常工作。特別地，可以將具有 導(dǎo)電性的金屬或金屬化合物的平均厚度控制在例如1 ~ 10nm?？梢詫?金屬或金屬化合物部分或完全氧化以使其絕緣。替換地，在想提高黏 附力的區(qū)域之外的區(qū)域，可以選擇性地通過蝕刻除去金屬或金屬化合 物?？梢酝ㄟ^微滴排放法，印刷法，溶膠-凝膠法等將金屬或金屬化 合物選擇性地附著到某一區(qū)域，而不是預(yù)先將其附著到襯底的全部表 面。對(duì)于金屬或金屬化合物，它們不必需像第三夾層絕緣膜540表面 上的薄膜一樣具有完全連續(xù)的形狀而可以在一定程度上散布開。
構(gòu)造天線541之后，如圖6A所示構(gòu)造隔離絕緣膜542以覆蓋天 線541。對(duì)于隔離絕緣膜542，可以使用有機(jī)樹脂，無機(jī)絕緣膜，硅氧 烷樹脂。特別地，作為無機(jī)絕緣膜，可以使用DLC膜，碳化氮膜， 二氧化硅膜，氮氧化硅膜，氮化硅膜，AlNx膜或AlNxOy膜。另外， 例如，可以將氮化碳膜與氮化硅膜的層壓結(jié)構(gòu)，聚苯乙烯的層壓結(jié)構(gòu) 等用于隔離絕緣膜542。在本實(shí)施例模式中，氮化硅膜被用于隔離絕 緣膜542。
如圖7C所示，構(gòu)造保護(hù)膜543以便覆蓋隔離絕緣膜542。保護(hù) 層543是由可以在隨后的步驟中通過蝕刻除去分離層501時(shí)保護(hù)TFF529~531和連線535~539的材料構(gòu)成。例如，溶于水或溶于酒精的 環(huán)氧樹脂，丙烯酸酯樹脂或硅樹脂被專門用來構(gòu)造保護(hù)層543。
本實(shí)施例模式中構(gòu)造保護(hù)層543時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)涂布來應(yīng)用水溶性 樹脂(東亞合成有限公司制造的VL~ WSHL10)，使其厚度為30pm， 接受光照2分鐘，以便臨時(shí)固化。進(jìn)一步用UV光照射水溶性樹脂， 從襯底的背面照射2.5分鐘，從頂面照射10分鐘，即總共照射12.5 分鐘，以使其完全固化，由此獲得保護(hù)層543。當(dāng)層壓多種有機(jī)樹脂 時(shí)，它們可能在涂敷或烘烤時(shí)部分地互相溶解，或者其l^附力過度增 強(qiáng)，這取決于有機(jī)樹脂中含有的溶劑種類。因此，當(dāng)隔離絕緣膜542 和保護(hù)層543由可以溶解在相同溶劑中的有機(jī)樹脂構(gòu)成時(shí)，優(yōu)選構(gòu)造 無機(jī)絕緣膜(例如，SiNx膜，SiNxOy膜，AlNx膜或AlNxOy膜)以 覆蓋隔離絕緣膜542，使得在隨后的步驟中可以平穩(wěn)地去除保護(hù)層 543。
如圖6B所示，構(gòu)造將ID芯片相互分開的凹槽546。凹槽546的 深度足以暴露分離層501?？梢酝ㄟ^切割，劃片等方法構(gòu)造凹槽546。 當(dāng)不需要分離構(gòu)造在第一襯底500上的ID芯片時(shí)，可以不構(gòu)造凹槽 546。
如圖6C所示，通過蝕刻去除分離層501。在本實(shí)施例模式中， 氟化g素被用作蝕刻氣體并通過凹槽546引入氣體。在本實(shí)施例模式 中，例如使用了 C1F3 (三氟化氯)，并在下列條件下進(jìn)行蝕刻溫度 i殳置為350。C，流速為300sccm，壓強(qiáng)為8xl02Pa ( 6 Torr);時(shí)間為 3小時(shí)。另外，可以使用混合了氮?dú)獾腃1F3氣體。通過使用C1F3這樣 的氟化g素，選擇性地蝕刻分離層501,使得第一襯底500可以與TFF 529~531分開。注意，氟化卣素可以是氣態(tài)的，也可以是液態(tài)的。
如圖7A所示，用粘合劑547將分開的TFF 529~531附著于第 二村底548?？梢园涯軐⒌诙r底548附著于基膜502的材料用于粘 合劑547。下面各類固化粘合劑示例可以用作粘合劑547,包括反應(yīng)固 化粘合劑，熱固化粘合劑，例如紫外線固化粘合劑這樣的光固化粘合 劑，厭.氧型固化粘合劑等。對(duì)于第二襯底548,可以使用例如硼硅酸鋇玻璃或硼硅酸氯這樣 的玻璃襯底或例如紙和塑料這樣的撓性有機(jī)材料。另外，可以用撓性 無機(jī)材料作為第二村底548?？梢杂糜蓭в袠O性基的聚降水片烯構(gòu)成 的ARTON ( JSR公司制造)作為塑料襯底。同樣，可以用下列材料 作為塑料襯底聚酯，例如聚乙烯對(duì)苯二酸鹽(PET)，聚醚砜(PES)， 酸乙二酯(PEN)，聚碳酸酯(PC)，尼龍，聚醚醚酮(PEEK)， 聚砜(PSF)，聚醚酰亞胺(PEI)，多芳基化合物(PAR),聚六烯 對(duì)苯二酸鹽(PBT)，聚酰亞胺，丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂，聚氯乙 烯，聚丙烯，多乙酸乙烯酯，丙烯酸樹脂等。希望第二襯底548具有 大約為2 30W/mK的高導(dǎo)熱性以便使集成電路散熱。
如圖7A所示，構(gòu)造絕緣層549以覆蓋隔離絕緣膜542。散布了 軟磁材料制成的微粒551的絕緣體550被用于絕緣層549。對(duì)于絕緣 體550，可以使用例如聚酰亞胺，環(huán)氧樹脂，丙烯或聚酰胺這樣的有 機(jī)樹脂。除有機(jī)樹脂外，還可以使用無機(jī)樹脂，例如硅氧烷樹脂等。 用硅氧烷樹脂、至少含有氫的有機(jī)基團(tuán)(例如烴基或芳烴)作為取代 基。另外，氟基可以用作取代基。同樣，至少包含氫和氟基的有機(jī)基 團(tuán)可以用作取代基。
作為用于微粒551的軟磁材料，可以使用例如Fe， Co， M或包 含這些元素的合金，另外，還可以使用3Y203*5Fe203 ( YIG ) ， Fe203， Fe-Si-Al合金，F(xiàn)e-Cr合金，F(xiàn)eP合金，或其中Ni或Ni-Fe合金中添 加了 Mo， Cu, Cr和Nb中的一種或多種的坡莫合金。另外，例如 Mn-Zn鐵氧體這樣的軟鐵氧體可以作用軟磁材料。
優(yōu)選根據(jù)軟磁材料能夠調(diào)整微粒551的濃度和比表面以便使用。 軟磁材料的濃度高時(shí)，會(huì)由于絕緣層549的電阻的降低而產(chǎn)生渦流導(dǎo) 致的磁通量損失，因此難以增大感應(yīng)系數(shù)。相反，即使在軟磁材料的 濃度很低時(shí)，整個(gè)絕緣層549的磁導(dǎo)率也太低并因此難以增大天線541 的感應(yīng)系數(shù)。因?yàn)槲⒘?51的比表面過小時(shí)，微粒551的直徑太大， 所以難以在構(gòu)成天線541的一部分的導(dǎo)線之間均勻散布微粒551。相 反，微粒551的比表面過大時(shí)，微粒551很容易聚集。這種情況下，也難以在導(dǎo)線之間均勻散布微粒551 。將Fe203作為軟磁材料使用時(shí)， 可以構(gòu)造絕緣層549，使得微粒551的比表面為S0 300mVg，其濃度 為40~50%摩爾比。
然后，在絕緣層549上應(yīng)用粘合劑552然后附著覆蓋材料553。 覆蓋材料553可以由與第二襯底548相同的材料構(gòu)成。粘合劑552的 厚度可以是例如10 ~ 200jam。
可以將覆蓋材料553附著到絕緣層549的材料被用于粘合劑552。 作為粘合劑552的例子，可以使用各種類型的固化粘合劑，包括反應(yīng) 固化粘合劑，熱固化粘合劑，例如紫外線固化粘合劑這樣的光固化粘 合劑，和厭氧性粘合劑等。
在本實(shí)施例模式中，覆蓋材料553通過粘合劑552附著到絕緣層 549，但本發(fā)明不限于此結(jié)構(gòu)?？梢酝ㄟ^使用樹脂將絕緣層549直接附 著到覆蓋材料553上，該樹脂是作為適用于絕緣層549中含有的絕緣 體550的粘合劑使用的。
如圖7B所示，本實(shí)施例模式示出使用覆蓋材料553的示例，但 本發(fā)明不限于此結(jié)構(gòu)。例如，在圖7A中示出的步驟可以是完成ID芯 片制造的最后步驟。
經(jīng)過上述步驟，ID芯片制造完畢。通過該制造方法，可以在第 二襯底548與覆蓋材料553之間構(gòu)造極薄的集成電路，該集成電路總 厚度為0.3>tm~3iLim，典型為2jim。除半導(dǎo)體元件本身的層之外，集 成電路層包括各種構(gòu)造在粘合劑547與粘合劑552之間的絕緣膜和夾 層絕緣膜，但不包括天線。ID芯片中的集成電路的面積可以是 5mmx5mm( 25mm2 )或更小，優(yōu)選為大約0.3mnix0.3mm( 0.09mm2) ~ 4mmx4mm (16mm2)。
ID芯片的機(jī)械強(qiáng)度可以通過將集成電路放置在距第二襯底548 與覆蓋材料553的中心點(diǎn)更近的位置而增強(qiáng)。特別地，第二襯底548 與覆蓋材料553之間的距離為d時(shí)，優(yōu)選控制粘合劑547和552的厚 度，使得在集成電路的厚度方向上的中心點(diǎn)與第二襯底548之間的距 離x滿足下面示出的公式1。<formula>formula see original document page 26</formula> [公式l
優(yōu)選控制粘合劑547和552的厚度使其滿足下面示出的公式2。
<formula>formula see original document page 26</formula> [公式2]
如圖8所示，可以調(diào)整基膜502，第一夾層絕緣膜533，第二夾 層絕緣膜534或第三夾層絕緣膜540的厚度，使TFT島狀半導(dǎo)體膜與 集成電路下半部分的基膜之間的距離tunder，跟島狀半導(dǎo)體膜與第三夾 層絕緣膜540之間的距離t。ver相等或基本相等。通過將島狀半導(dǎo)體膜 放置在集成電路的中心點(diǎn)，可以釋放作用在半導(dǎo)體層上的應(yīng)力，并防 止其發(fā)生破裂。
在本實(shí)施例模式中，只構(gòu)造了用以覆蓋天線的絕緣層，但本發(fā)明 不限于此結(jié)構(gòu)?？梢栽谔炀€與第二襯底之間構(gòu)造散布著軟磁材料的絕 緣層。圖17示出ID芯片的橫截面，其中第三夾層絕緣膜1704構(gòu)造 在第二加成絕緣膜1701上，第三夾層絕緣膜1704具有依次堆疊的兩 層絕緣膜1702和1703。天線1705構(gòu)造在第三夾層絕緣膜1704上。 絕緣膜1703距離天線1705比絕緣膜1702更近。在絕緣膜1703中， 散布著軟磁材料微粒。因此，絕緣膜1703是圖17所示的本發(fā)明的絕 緣層的等同物。在圖17所示的ID芯片中，天線1705被隔離絕緣膜 1706覆蓋，構(gòu)造了散布著軟磁材料微粒的絕緣層1707以便覆蓋天線 1705和隔離絕緣膜1706。
構(gòu)造隔離絕緣膜1706不是必須的?？梢灾辉跇?gòu)成天線1705的一 部分的導(dǎo)線之間構(gòu)造絕緣層1707。也可以在絕緣膜1703與天線1705 之間構(gòu)造隔離絕緣膜。
如圖17所示，天線的增益可以通過構(gòu)造作為絕緣層使用的絕緣 膜1703而增加。
本實(shí)施例模式中示出了用于通過在第一襯底500與集成電路之間 提供分離層而將集成電路與襯底分開并通過蝕刻除去分離層的方法， 但是，依照本發(fā)明的制造ID芯片的方法不限于此。例如，可以在高 耐熱性襯底與集成電路之間提供金屬氧化物薄膜，并晶化金屬氧化物薄膜而使其弱化，由此使集成電路與襯底分開。替換地，可以在高耐 熱性村底與集成電路之間提供由含氫的無定形半導(dǎo)體膜構(gòu)成的分離 層，可以通過激光輻射除去分離層使得集成電路可以與襯底分開。替 換地，其上構(gòu)造了集成電路的高耐熱性襯底可以用機(jī)械的方法除去， 或者通過使用溶液或氣體的蝕刻法除去，由此使集成電路可以與襯底 分開。
將有機(jī)樹脂用作與基膜502接觸的粘合劑544以確保ID芯片的 撓性時(shí)，可以通過將氮化硅薄膜或氮氧化硅薄膜用作基膜502來防止 例如Na這樣的堿金屬或堿土金屬?gòu)挠袡C(jī)樹脂擴(kuò)散到半導(dǎo)體膜中。
將ID芯片附著到具有彎曲表面的對(duì)象(其中對(duì)象的彎曲表面是 由圓錐表面，圓柱表面等上的母線造成的)且ID芯片的第二襯底548 也彎曲時(shí)，優(yōu)選4吏母線的方向與TFF 529~531的栽體的移動(dòng)方向一 致。依照該結(jié)構(gòu)，可以避免由于第二襯底548的彎曲而對(duì)TFF 529~ 531的特性產(chǎn)生不利作用。集成電路中島狀半導(dǎo)體膜所占的面積設(shè)為 1~30%,由此甚至可以在第二村底548彎曲的情況下抑制對(duì)TFF 529 531產(chǎn)生的不利作用。
一般而言，很多情形中的ID芯片都使用頻率為13.56MHz或 2.45GHz的無線電波。因此擴(kuò)展ID芯片的多功能性極其重要，即構(gòu) 造的ID芯片可以檢測(cè)到這些頻率的無線電波。
本實(shí)施例模式中的ID芯片有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即與通過使用半導(dǎo)體 襯底構(gòu)造的ID芯片相比，無線電波被更少地屏蔽，由此可以避免由 屏蔽的無線電波引起的信號(hào)衰減。因此，由于不需要半導(dǎo)體襯底，所 以可以大大降低ID芯片的成本。例如，將使用直徑為12英寸的硅襯 底的情形與使用尺寸為730x920mm2的玻璃村底的情形進(jìn)行比較。硅 襯底的面積大約為73000mm2,而玻璃村底的面積大約為672000mm2, 也就是說，玻璃襯底的面積大約比硅襯底面積大9.2倍。在面積大約 為672000mm2的玻璃襯底上，可以在不考慮用于切割襯底的邊緣時(shí)構(gòu) 造672000個(gè)面積為1mm2的ID芯片，這比在硅襯底上構(gòu)造的ID芯 片多9.2倍。在使用尺寸為730x920mm2的玻璃襯底的情形中，需要的制造步驟較少，大規(guī)模生產(chǎn)ID芯片的設(shè)備投資成本可以比使用直 徑為12英寸的硅襯底的情形降低1/3。另外，依照本發(fā)明，將集成電 路從玻璃襯底上分離之后，玻璃襯底可以重新使用。因此，在使用玻 璃襯底的情形中，即使將用于破損玻璃襯底或清潔玻璃村底表面的成 本考慮在內(nèi)，與使用硅襯底的情形相比，仍然可以顯著降低制造成本。 即使不重新使用而是廢棄玻璃襯底，尺寸為730x920mn^的玻璃襯底 的成本也相當(dāng)于直徑為12英寸的硅襯底的一般。結(jié)果，ID芯片的成 本可以大大降低。
因此，使用尺寸為730x920mn^的玻璃村底的ID芯片成本大約 僅是使用直徑為12英寸的硅襯底的ID芯片的1/30。由于期望ID芯 片作為一次性芯片使用，所以成本低得多的依照本發(fā)明的ID芯片對(duì) 于這種應(yīng)用非常有效。
在本實(shí)施例模式中，示出了分離的集成電路并將其附著于撓性襯
底的示例。但是，本發(fā)明不限于此結(jié)構(gòu)。例如，如果使用例如玻璃襯 底這種可以在制造集成電路的步驟中耐受熱處理的耐熱性襯底，那么
就不需要集成電路分離。圖9A和9B都是示出通過使用玻璃襯底構(gòu)造 的ID芯片的一種^=莫式的截面圖。
在圖9A中示出的ID芯片中，玻璃村底被用作襯底570， TFF 571 573在不分開的情況下直接構(gòu)造在襯底570上。特別地，構(gòu)造的 襯底570在TFF 571 ~ 573與襯底570之間沒有粘合劑的情況下與基 膜574接觸。圖9B是附著了覆蓋材料575的ID芯片的截面圖。
圖10A中，TFT 1401包含島狀半導(dǎo)體膜1402，與島狀半導(dǎo)體膜 1402接觸的柵極絕緣膜1403和與島狀半導(dǎo)體膜1402重疊的柵電極 1404，柵極絕緣膜1403置于兩者之間。TFT 1401被第一夾層絕緣膜 1405和第二夾層絕緣膜1406覆蓋。在本實(shí)施例中，TFT1404被兩層 夾層絕緣膜覆蓋，即第一夾層絕緣膜1405和第二夾層絕緣膜1406。 但是，本實(shí)施例不限于此結(jié)構(gòu)。TFT1401可以被單層或三層或更多層 夾層絕緣膜覆蓋。
構(gòu)造在第二夾層絕緣膜1406上的連線1407通過構(gòu)造在第一夾層絕緣膜1405與第二夾層絕緣膜1406中的接觸孔與島狀半導(dǎo)體膜1402 相連。
天線1408被構(gòu)造在第二夾層絕緣膜1406上。導(dǎo)電薄膜被構(gòu)造在 夾層絕緣膜1406上并被構(gòu)圖以便構(gòu)造連線1407和天線1408。通過沿 著連線1407構(gòu)造天線1408，減少了制造ID芯片的步驟。
構(gòu)造隔離絕緣膜1409以覆蓋天線1408。另外，還構(gòu)造絕緣層1410 以覆蓋天線1408和隔離絕緣膜1409。注意，絕緣層1410不必需覆蓋 整個(gè)天線1408,而是可以將其布置在組成天線1408的一部分的導(dǎo)線 之間。
圖10A示出隔離絕緣層1410選擇性地構(gòu)造在形成天線1408的區(qū) 域的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明不限于此結(jié)構(gòu)?？梢詷?gòu)造隔離絕緣層1410以覆蓋 連線1407。注意，在這種情形中優(yōu)選隔離絕緣膜1409覆蓋連線1407。
下一步，將參照?qǐng)DIOB解釋通過構(gòu)圖導(dǎo)電薄膜來構(gòu)造TFT的柵 電極和天線的情形中的ID芯片結(jié)構(gòu)。圖IOB是依照本實(shí)施例的ID芯 片截面圖。
在圖10B中，TFT 1411包含島狀半導(dǎo)體膜1412，與島狀半導(dǎo)體 膜1412重疊的柵極絕緣膜1413，和與島狀半導(dǎo)體膜1412重疊的柵電 極1414，柵極絕緣膜1413置于其間。天線1418構(gòu)造在柵極絕緣膜1413 上。導(dǎo)電薄膜構(gòu)造在柵極絕緣膜1413上并^皮構(gòu)圖以便構(gòu)造柵電極1414 和天線1418。通過沿著4冊(cè)電極1414用相同材料構(gòu)造天線1418，減少 了制造ID芯片的步驟。
構(gòu)造絕緣層1420以覆蓋天線1418。注意，絕緣層1420不必需覆 蓋整個(gè)天線1418,可以將其布置在組成天線1418的一部分的導(dǎo)線之 間。
圖10B示出沒有構(gòu)造隔離絕緣膜的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明不限于此結(jié) 構(gòu)。隔離絕緣膜可以構(gòu)造在天線1418與絕緣層1420之間。
在本實(shí)施例示例中，示出了集成電路被分離并附著到已單獨(dú)制備 的襯底上的示例。但是，本發(fā)明不限于此結(jié)構(gòu)。例如，如果使用例如 玻璃襯底這種可以在制造集成電路的步驟中經(jīng)受熱處理的耐熱性襯底，那么就不需要分離集成電路。
本實(shí)施例可以與實(shí)施例;漠式自由組合。 實(shí)施例2
實(shí)施例2參照?qǐng)D11描述例如依照本發(fā)明的ID芯片這樣的半導(dǎo)體 器件的功能配置的一種模式。
在圖11中，附圖標(biāo)記900表示天線，卯l表示集成電路，903表 示構(gòu)造在天線900的兩端之間的電容器。集成電路901包含解調(diào)電路 909，調(diào)制電路904，整流電路905，微處理器906，存儲(chǔ)器907，和用 于給天線900提供負(fù)栽調(diào)制的開關(guān)卯8。另外，存儲(chǔ)器卯7的個(gè)數(shù)不 限于一個(gè)；可以提供多個(gè)存儲(chǔ)器卯7?？梢允褂肧RAM,閃速存儲(chǔ)器， ROM， FRAM (注冊(cè)商標(biāo))等作為存儲(chǔ)器卯7。
從讀/寫器作為無線電波發(fā)出的信號(hào)被天線900中的電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)
換為交變電信號(hào)。在隨后的步驟中，該交變電信號(hào)在解調(diào)電路909中 被解調(diào)以便發(fā)送到微處理器906。在隨后的步驟中，通過使用整流電 路905中的交變電信號(hào)給微處理器卯6供應(yīng)電源電壓。根據(jù)微處理器 906中的輸入信號(hào)執(zhí)行各種算法處理。存儲(chǔ)器907存儲(chǔ)微處理器卯6 中j吏用的程序、數(shù)據(jù)等，并可以用作算法處理的工作地點(diǎn)。
日期從處理器906被發(fā)送到調(diào)制電路904。此時(shí)，調(diào)制電路904 控制開關(guān)908以便給天線900提供負(fù)載調(diào)制。讀/寫器最終可以通過接 收作為無線電波提供給天線卯0的負(fù)載調(diào)制從微處理器906讀取數(shù)據(jù)。
圖11所示的1D芯片僅是依照本發(fā)明的ID芯片的一種模式的例 證。本發(fā)明不限于此。用于發(fā)送信號(hào)的方法不限于如圖ll所示的電磁 耦合式，可以4吏用電》茲感應(yīng)式。
本實(shí)施例可以與實(shí)施例模式和實(shí)施例1中的至少一個(gè)自由組合。
實(shí)施例3
實(shí)施例3描迷例如本發(fā)明的ID芯片這樣的半導(dǎo)體器件中使用的 TFT結(jié)構(gòu)。的TFT的截面圖。附圖標(biāo)記701表示 n溝道TFT， 702表示p溝道TFT。下面將詳細(xì)描述n溝道TFT 701 配置的示例。
n溝道TFT701包括將被用作有源層的島狀半導(dǎo)體膜705。該島 狀半導(dǎo)體膜705包括將被用作源區(qū)和漏區(qū)的兩個(gè)雜質(zhì)區(qū)703，夾在兩 個(gè)雜質(zhì)區(qū)703之間的溝道形成區(qū)704,和夾在雜質(zhì)區(qū)703與溝道形成 區(qū)704之間的兩個(gè)LDD (輕摻雜漏極)區(qū)710。 n溝道TFT710進(jìn)一 步包含覆蓋島狀半導(dǎo)體膜705的柵極絕緣膜706，柵電極707和由絕 緣膜構(gòu)成的兩個(gè)側(cè)壁708和709。
雖然在本實(shí)施例中，柵電極707包舍兩個(gè)導(dǎo)電膜707a和707b， 但本發(fā)明不限于此配置。柵電極707可以包含單層導(dǎo)電薄膜或兩層或 更多層導(dǎo)電薄膜。柵電極707與島狀半導(dǎo)體膜705的溝道形成區(qū)704 重疊，柵極絕緣膜706置于其間。側(cè)壁708和709與島狀半導(dǎo)體膜705 的兩個(gè)LDD區(qū)域710重疊，柵極絕緣層706置于其間。
例如，可以通過蝕刻厚度為100nm的二氧化硅薄膜來構(gòu)造側(cè)壁 708，而通過蝕刻厚度為200nm的LTO薄膜(低溫氧化膜)來構(gòu)造側(cè) 壁709。在本實(shí)施例中，用于側(cè)壁708的二氧化硅薄膜是通過等離子 體CVD法構(gòu)造的，用于側(cè)壁709的LTO薄膜是通過低溫CVD法構(gòu) 造的。注意，雖然二氧化硅薄膜可以含有氮，但氮原子的個(gè)數(shù)設(shè)為少 于氧原子的個(gè)數(shù)。
用柵電極707作為掩膜將n型雜質(zhì)摻入烏狀半導(dǎo)體膜705之后， 就形成了側(cè)壁708和709, 4吏用側(cè)壁708和709作為掩膜將n型雜質(zhì) 元素?fù)饺雿u狀半導(dǎo)體膜705,由此分別形成雜質(zhì)區(qū)703和LDD區(qū)710。
P溝道TFT 702的配置與n溝道TFT 701的基本相同；但是， 只有p溝道TFT702的島狀半導(dǎo)體膜711的結(jié)構(gòu)不同。該島狀半導(dǎo)體 膜711沒有LDD區(qū)，而是包含兩個(gè)雜質(zhì)區(qū)712和夾在雜質(zhì)區(qū)之間的 溝道形成區(qū)713。雜質(zhì)區(qū)712摻雜了 p型雜質(zhì)。雖然圖12A圖解了p 溝道TFT 702沒有LDD區(qū)的示例，但本發(fā)明不限于此配置。P溝道 TFT 702可以包含LDD區(qū)。圖12B示出圖12A所示的每個(gè)TFT具有一對(duì)側(cè)壁的情形。如圖 12B所示的n溝道TFT 721和p溝道TFT 722分別包含一對(duì)側(cè)壁728 和729。側(cè)壁728和729可以通過例如蝕刻厚度為100nm的二氧化珪 薄膜來構(gòu)造。在本實(shí)施例中，用于側(cè)壁728和79的二氧化硅薄膜是通 過等離子體CVD法構(gòu)造的。二氧化硅薄膜可以含有氮；但是，氮原 子的個(gè)數(shù)設(shè)為少于氧原子的個(gè)數(shù)。
圖12C示出底部柵極TFT結(jié)構(gòu)。附圖標(biāo)記741表示n溝道TFT， 742表示p溝道TFT。下面將作為示例解釋n溝道TFT 741。
在圖12C中，n溝道TFT741包含島狀半導(dǎo)體膜745。該烏狀半 導(dǎo)體膜包含用作源區(qū)和漏區(qū)的兩個(gè)雜質(zhì)區(qū)743，夾在雜質(zhì)區(qū)743中間 的溝道形成區(qū)744,和夾在兩個(gè)雜質(zhì)區(qū)743與溝道形成區(qū)744之間的 兩個(gè)LDD (輕摻雜漏極)區(qū)750。 n溝道TFT 741進(jìn)一步包含柵極絕 緣膜746，柵電極747和由絕緣膜構(gòu)成的保護(hù)膜748。
柵電極747與島狀半導(dǎo)體膜745的溝道形成區(qū)744重疊，柵極絕 緣膜746置于其間。柵極絕緣膜746是在構(gòu)造柵電極747之后構(gòu)造的， 島狀半導(dǎo)體膜745是在構(gòu)造柵極絕緣膜746之后構(gòu)造的。保護(hù)膜748 與柵極絕緣膜746重疊，溝道形成區(qū)744置于其間。
溝道保護(hù)膜748可以通過例如蝕刻厚度為100nm的二氧化硅薄 膜來構(gòu)造。在本實(shí)施例中，二氧化硅薄膜是作為溝道保護(hù)膜748通過 等離子體CVD法構(gòu)造的。注意，該二氧化硅薄膜可以含氮；但是， 氮原子的個(gè)數(shù)設(shè)為少于氧原子的個(gè)數(shù)。
利用抗蝕劑制成的掩膜將n型雜質(zhì)摻入島狀半導(dǎo)體膜745之后， 就構(gòu)造了溝道保護(hù)膜748，通過利用溝道保護(hù)膜748作為掩膜將n型 雜質(zhì)摻入島狀半導(dǎo)體膜745，由此可以分別構(gòu)造雜質(zhì)區(qū)743和LDD區(qū) 750。
雖然p溝道TFT 742的結(jié)構(gòu)與n溝道TFT 741的基本相同，但 只有p溝道TFT 742的島狀半導(dǎo)體膜751的結(jié)構(gòu)不同。島狀半導(dǎo)體膜 751不包含LDD區(qū)，但包含兩個(gè)雜質(zhì)區(qū)752和夾在兩個(gè)雜質(zhì)區(qū)752之 間的溝道形成區(qū)753。雜質(zhì)區(qū)752中摻雜了 p型雜質(zhì)。雖然圖12C示出p溝道TFT 742不包舍LDD區(qū)的示例，但本發(fā)明不限于此結(jié)構(gòu)。P 溝道TFT 742可以包含LDD區(qū)。另外，n溝道TFT 741不必需包含 LDD區(qū)。
本實(shí)施例可以與實(shí)施例模式、實(shí)施例l和2中的至少一個(gè)自由組合。
實(shí)施例4
在本實(shí)施例中，將描述使用大型襯底制造多個(gè)例如ID芯片這樣 的半導(dǎo)體器件的方法。
集成電路401和天線402構(gòu)造在耐熱襯底上。其后，如圖13A所 示，集成電路401和天線402都與耐熱村底分離并通過粘合劑404附 著到已單獨(dú)制備的襯底403。雖然圖13A示出一組集成電路401和天 線402附著到襯底403的模式，但本發(fā)明不限于此配置。替換地，相 互連接的多組集成電路401和天線402可以同時(shí)與耐熱襯底分離并附 著到村底403上。
如圖13B所示，覆蓋材料405被附著到襯底403，使得集成電路 401與天線402夾在其間。此時(shí)，將粘合劑406應(yīng)用在襯底403上以 便覆蓋集成電路401和天線402。通過將覆蓋材料405附著到襯底403， 獲得了如圖13c所示的狀態(tài)。注意，為了清晰地示出集成電路401和 天線402的位置，圖13C圖解了集成電路401和天線402以便可以穿 過覆蓋材料405看到它們。
如圖13D所示，通過切割或劃片使一組集成電路401和天線402 與其它組的集成電路401和天線402分離，由此完成ID芯片或IC卡 407的制造。
注意，使用玻璃襯底的ID芯片可以稱為IDG芯片(玻璃識(shí)別芯 片)，而使用撓性材料的ID芯片可以稱為IDF芯片(撓性識(shí)別芯片)。 本實(shí)施例可以與實(shí)施例模式、實(shí)施例1~3中的至少一個(gè)自由組合。實(shí)施例5
實(shí)施例5描述分離構(gòu)造在一個(gè)襯底上的多個(gè)集成電路時(shí)形成的凹 槽的形狀。圖14A是其上形成了凹槽601的襯底603的頂視圖。圖14B 是沿圖14A中A A，線的截面圖。
集成電路602構(gòu)造在分離層604上，該分離層構(gòu)造在襯底603 上。凹槽601形成在薄膜集成電路602之間，其深度足以暴露分離層 604。在本實(shí)施例中，多個(gè)薄膜集成電路602是通過凹槽601被不完全 但部分地隔離的。
下一步，圖14C和14D都示出將蝕刻氣體通入圖14A和14B所 示的凹槽601中并通過蝕刻除去分離層604的模式。圖14C與其上形 成了凹槽601的襯底603的頂-f見圖相對(duì)應(yīng)。圖14D與沿圖14C的A~ A，線的截面圖相對(duì)應(yīng)。假設(shè)將分離層604從凹槽601蝕刻到虛線605 表示的區(qū)域。如圖14C和14D所示，多個(gè)薄膜集成電路602是通過凹 槽601被不完全但部分地隔離的，它們部分地相互連接。因此，可以 在蝕刻分離層604后失去支撐時(shí)避免每個(gè)薄膜集成電路602移動(dòng)。
形成圖14C和14D所示的模式之后，通過使用單獨(dú)制備且附著 有粘合劑的帶、村底等將集成電路602與襯底分離603。在已經(jīng)與襯 底603分離的多個(gè)薄膜集成電路602相互分開之前或之后將其附著到 已經(jīng)單獨(dú)制備的另一個(gè)襯底上。
本實(shí)施例描述制造例如ID芯片這樣的半導(dǎo)體器件的制造方法。 依照本發(fā)明的ID芯片的制造方法不限于本實(shí)施例中描述的結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例可以與實(shí)施例才莫式、實(shí)施例1~4中的至少一個(gè)自由組合。
實(shí)施例6
用撓性襯底構(gòu)造例如本發(fā)明的ID芯片這樣的半導(dǎo)體器件時(shí)，適 于將ID芯片附著到具有撓性或彎曲表面的對(duì)象上。當(dāng)例如ROM這樣 不能重寫的存儲(chǔ)器構(gòu)造在包含在本發(fā)明的ID芯片中的集成電路內(nèi)時(shí)， 可以防止偽造附著了 ID芯片的對(duì)象。例如，將本發(fā)明的ID芯片應(yīng)用于其商品價(jià)值很大程度上取決于產(chǎn)區(qū)和制造商的食物，有利于以低成 本防止貼錯(cuò)產(chǎn)區(qū)和制造商的標(biāo)簽。
特別地，本發(fā)明的ID芯片可以作為附著于標(biāo)簽的ID芯片使用， 該標(biāo)簽是帶有關(guān)于對(duì)象的信息的標(biāo)簽，例如行李標(biāo)簽，價(jià)格標(biāo)簽和名 稱標(biāo)簽。同樣，本發(fā)明的ID芯片本身還可以作為標(biāo)簽使用。例如，ID 芯片可以附著于與證明事實(shí)的文件相應(yīng)的證件，例如戶口簿，居住證 明，護(hù)照，執(zhí)照，身份證，會(huì)員卡，公證證明，信譽(yù)卡，現(xiàn)金卡，預(yù) 付卡，咨詢卡和月票卡。另外，例如，ID芯片可以附著到與顯示私法 中的財(cái)產(chǎn)權(quán)的證明相應(yīng)的公文上，例如帳單，支票，運(yùn)費(fèi)票據(jù)，貨單， 倉(cāng)庫(kù)單，證券，債券，禮券和抵押契約。
圖15A示出附著了本發(fā)明的ID芯片1302的支票1301的示例。 雖然在圖15A中，ID芯片130附著在支票1301的內(nèi)部，但可以使其 暴露在支票的表面上。在使用玻璃襯底情形中的本發(fā)明的ID芯片有 一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即，如果將ID芯片附著于撓性支票1301，它不會(huì)被應(yīng)力 折斷。
圖15B是附著了本發(fā)明的ID芯片1303的護(hù)照1304的示例。雖 然圖15中ID芯片1303附著于護(hù)照1304的首頁，但它也可以附著與 護(hù)照的另一頁。在使用玻璃襯底情形中的本發(fā)明的ID芯片有一個(gè)優(yōu) 點(diǎn)，即，如果將其附著于撓性護(hù)照1304，它不會(huì)被應(yīng)力折斷。
圖15C示出附著了本發(fā)明的ID芯片1305的禮券1306的示例。 ID芯片1305可以附著到禮券1306的內(nèi)部或其表面以便使其暴露。在 使用玻璃襯底情形中的本發(fā)明的ID芯片有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即，如果將其 附著于撓性禮券1306，它不會(huì)被應(yīng)力折斷。
使用帶有TFT的集成電路的ID芯片價(jià)格低廉,而且薄，因此， 本發(fā)明的ID芯片適于最終被消費(fèi)者丟棄的ID芯片。特別地，將ID 芯片應(yīng)用于單價(jià)中幾日元~幾十日元的差異明顯影響銷售的產(chǎn)品時(shí)， 具有價(jià)格低廉而薄的本發(fā)明的ID芯片的包裝材料是非常有利的。包 裝材料相當(dāng)于可以或已經(jīng)定形以便包裝對(duì)象的支撐介質(zhì)，例如塑料包 裝，塑料瓶，托盤和膠嚢。圖16A中示出了用附著了本發(fā)明的ID芯片1307的包裝材料1308 包裝出售的盒裝食物1309的狀態(tài)。通過將產(chǎn)品的價(jià)格等存儲(chǔ)在ID芯 片1307中，盒裝食物1309的價(jià)格可以被具有讀/寫器功能的寄存器累 計(jì)。另外，很容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的過期日期和存貨清單的管理。
例如，可以將本發(fā)明的ID芯片附著于產(chǎn)品標(biāo)簽，由此管理產(chǎn)品 的分配工序。
如圖16B所示，本發(fā)明的ID芯片1311被附著于例如背面帶有粘 性的產(chǎn)品標(biāo)簽1310這樣的支撐介質(zhì)。附著了 ID芯片1311的產(chǎn)品標(biāo) 簽被粘貼到產(chǎn)品1312上?？梢詮母街綐?biāo)簽1310的ID芯片1311無 線讀取關(guān)于產(chǎn)品1312的識(shí)別信息。因此，對(duì)產(chǎn)品的分配工序的管理因 為ID芯片1311而變得更加容易。使用玻璃村底情形中的本發(fā)明的ID 芯片有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即，如果使用撓性標(biāo)簽1310， ID芯片不會(huì)因應(yīng)力 而折斷。因此，使用本發(fā)明的ID芯片的標(biāo)簽1310適用于附著到表面 彎曲的對(duì)象上。
在使用可以從中讀取信息的非易失性存儲(chǔ)器的情形中，由于集成 電路的存儲(chǔ)器包含在ID芯片1311中，所以關(guān)于產(chǎn)品1312的分配工 序的信息可以被存儲(chǔ)。在產(chǎn)品的生產(chǎn)階段存儲(chǔ)的關(guān)于工序的信息可以 使批發(fā)商，零售商和消費(fèi)者輕易獲取關(guān)于產(chǎn)品產(chǎn)區(qū)，制造商，生產(chǎn)曰 期，處理方法等的信息。
本實(shí)施例可以與實(shí)施例模式和實(shí)施例1~5中的至少一個(gè)自由結(jié)合。
本申請(qǐng)是基于2004年3月12日向日本專利局申請(qǐng)的日本優(yōu)先權(quán) 申請(qǐng)No.2004~ 070788的，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以參考的方式并入此處。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括撓性襯底，包含紙或塑料襯底，包含薄膜晶體管的集成電路，具有導(dǎo)線的天線，和與導(dǎo)線的一側(cè)接觸的絕緣膜，其中，所述集成電路和所述天線形成在所述撓性襯底上方以便相互電連接，以及所述絕緣膜包含選自由聚酰亞胺，環(huán)氧樹脂，丙烯和聚酰胺構(gòu)成的組中的有機(jī)樹脂。
2. —種半導(dǎo)體器件，包括 撓性襯底，包含紙或塑料襯底， 包含薄膜晶體管的集成電路，具有導(dǎo)線的天線，和 與導(dǎo)線的一側(cè)接觸的絕緣膜，其中，所述集成電路和所述天線形成在所述撓性襯底上方以便相 互電連接，覆蓋材料形成在所述集成電路和所述天線的上方，以及 所迷絕緣膜包含選自由聚酰亞胺，環(huán)氧樹脂，丙烯和聚酰胺構(gòu)成 的組中的有機(jī)樹脂。
3. —種半導(dǎo)體器件，包括 撓性襯底，包含紙或塑料襯底， 包含薄膜晶體管的集成電路，具有導(dǎo)線的天線，和 與導(dǎo)線的一側(cè)接觸的第一絕緣膜， 其中，粘合劑形成在所述撓性襯底上方， 第二絕緣膜形成在所述粘合劑上方，所述集成電路和所述天線形成在所述第二絕緣膜上方以便相互電連接，以及所述絕緣膜包含選自由聚酰亞胺，環(huán)氧樹脂，丙烯和聚酰胺構(gòu)成 的組中的有機(jī)樹脂。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的半導(dǎo)體器件，其中，軟磁材 料的微粒包含在所述絕緣膜中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一絕緣膜中包 含軟磁材料的微粒。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的半導(dǎo)體器件，其中，所述軟磁材料是Fe; Co; Ni;至少包含F(xiàn)e， Co，和Ni中之一的合金。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5的半導(dǎo)體器件，其中，所述軟磁材料是 3Y203'5Fe203 ( YIG ) ; Fe203; Fe-Si-Al合金；Fe-Cr合金；FeP合 金；Ni或Ni-Fe合金,皮添加了 Mo， Cu， Cr和Nb中至少之一的坡莫 合金。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5的半導(dǎo)體器件，其中，所述軟磁材料是軟鐵氧體。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5的半導(dǎo)體器件，其中，所述軟鐵氧體是Mn-Zii 鐵氧體。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件，例如本發(fā)明的ID芯片，包括使用半導(dǎo)體元件的集成電路，和與集成電路相連的天線，其中半導(dǎo)體元件是通過使用半導(dǎo)體膜構(gòu)造的。優(yōu)選機(jī)將天線與集成電路構(gòu)造在一起，因?yàn)檫@樣可以增強(qiáng)ID芯片的機(jī)械強(qiáng)度。注意，本發(fā)明中使用的天線還包括環(huán)繞或螺旋纏繞的導(dǎo)線和布置在導(dǎo)線之間的軟磁材料微粒。
文檔編號(hào)G06K19/07GK101615619SQ200910141718
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2005年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月12日
發(fā)明者山崎舜平, 荒尾達(dá)也 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所