專利名稱：半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠通過無線電波進行通信的半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
以ID芯片為代表的能夠通過無線電發(fā)射和接收諸如識別信息這樣的數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體裝置在各種領(lǐng)域已經(jīng)投入實際使用。希望擴展半導(dǎo)體裝置作為一類新型的通信和信息終端的市場。ID芯片也被稱為無線標(biāo)簽、RFID(射頻識別)標(biāo)簽和IC標(biāo)簽。具體而言，包含在半導(dǎo)體基板上形成的天線和集成電路的ID芯片現(xiàn)在已經(jīng)投入實際使用。

發(fā)明內(nèi)容
ID芯片的可靠性取決于用于該ID芯片的集成電路的半導(dǎo)體元件的可靠性。增加該半導(dǎo)體元件的可靠性允許以簡單的環(huán)境條件使用該ID芯片，由此擴展了該ID芯片的應(yīng)用范圍。然而，取決于ID芯片使用的環(huán)境，發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體元件可能受到諸如Na這樣的堿金屬、堿土金屬或濕氣的污染。當(dāng)堿金屬、堿土金屬或濕氣在半導(dǎo)體元件中使用的半導(dǎo)體薄膜中彌散時，半導(dǎo)體元件的特性惡化，且因此，ID芯片的可靠性難以改善。
和磁卡、條形碼等相比，ID芯片可以進一步微型化，因此可以期盼該ID芯片的應(yīng)用范圍擴大。而且，取決于所需目的，需要ID芯片粘附到諸如紙張或塑料這樣的具有柔性的材料(柔性材料)。然而，和上述磁卡或條形碼相比，半導(dǎo)體基板的機械強度低。當(dāng)在包裝材料、證書、紙幣、證券等(這些材料都使用柔性材料作為其支撐介質(zhì))上形成ID芯片時，存在該ID芯片在使用中受損害的可能性。因此，這種ID芯片是不可行的。
通過縮小ID芯片自身的尺寸，可以一定程度地提高該ID芯片的機械強度。然而，這種情況很難確保電路具有適當(dāng)?shù)囊?guī)模，而這會使ID芯片的應(yīng)用受到限制。這不是優(yōu)選的。同時，當(dāng)強調(diào)確保足夠的電路規(guī)模時，不能隨意縮小ID芯片的尺寸，所以限制了其機械強度的改善。
在使用半導(dǎo)體基板形成ID芯片的情況下，半導(dǎo)體基板用作阻擋無線電波的導(dǎo)體，因此，還存在這樣的缺點其中，取決于發(fā)射無線電波的方向，信號容易被衰減。
鑒于常規(guī)技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供一種半導(dǎo)體裝置，它能增加半導(dǎo)體元件的可靠性并改善機械強度，而不減小電路的規(guī)模。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置使用TFT(薄膜晶體管)作為其集成電路，該TFT使用電學(xué)隔離的半導(dǎo)體薄膜形成。通過堆疊多個絕緣薄膜而形成的薄膜(此后稱為密封薄膜)將該集成電路夾在中間。
每個密封薄膜包括由無機材料制成的多個絕緣薄膜(此后稱為阻擋薄膜)以及比該阻擋薄膜應(yīng)力低的絕緣薄膜(此后，稱為應(yīng)力釋放薄膜)，該無機材料能夠防止諸如Na這樣的堿金屬或、堿土金屬、濕氣等進入包括在半導(dǎo)體元件中的半導(dǎo)體薄膜。每個密封薄膜可以包括一個或多個應(yīng)力釋放薄膜，其中在阻擋薄膜之間形成一個或多個應(yīng)力釋放薄膜。
作為可以防止堿金屬、堿土金屬、濕氣等滲透到半導(dǎo)體薄膜的阻擋薄膜，可以使用以氮化硅、氮氧化硅(silicon nitride oxide)等為代表的無機絕緣薄膜。
該集成電路可以在基板上形成?；蛘?，在基板上形成集成電路之后，可以從該基板分離該集成電路，使之粘附到單獨準(zhǔn)備的柔性基板(或具有柔性的基板)上。本發(fā)明的ID芯片可以是包含天線以及集成電路的ID芯片的形式。該集成電路使用天線中產(chǎn)生的交流電壓工作。通過調(diào)制施加到天線的交流電壓，該集成電路可以發(fā)送信號到讀/寫器。天線可以和集成電路一起形成，或可以單獨形成，后來使其與集成電路電連接。
例如可以根據(jù)如下各種方法實施集成電路的粘附。在高熱阻抗基板和集成電路之間形成金屬氧化物薄膜，且該金屬氧化物薄膜被變?nèi)?，從而從基板分離集成電路，使得該集成電路粘附到物體?；蛘?，在高熱阻抗基板和集成電路之間提供分離層，通過激光束照射或通過蝕刻去除該分離薄膜，從基板分離集成電路，以便該集成電路粘附到物體?；蛘撸瑱C械地去除或通過使用溶液或氣體的蝕刻去除其上形成集成電路的高耐熱基板，從而從基板分離集成電路，由此使該集成電路粘附到物體上。
而且，通過將單獨形成的集成電路彼此貼附，可以堆疊集成電路，從而增大電路規(guī)?；虼鎯ζ魅萘俊Ｒ驗楹褪褂冒雽?dǎo)體基板制造的I D芯片相比，各個集成電路在厚度上極薄，即使多個集成電路堆疊在一起，ID芯片的機械強度仍可以保持在一定程度?？梢酝ㄟ^已知的連接方法，例如倒裝技術(shù)、TAB(帶式自動鍵合)技術(shù)和引線接合技術(shù)，將堆疊的集成電路彼此連接。
阻擋薄膜的使用可以防止堿金屬、堿土金屬、濕氣等在半導(dǎo)體薄膜彌散，由此改進了半導(dǎo)體元件的可靠性。用于阻擋薄膜的無機絕緣薄膜具有相對大的應(yīng)力，因此，無機絕緣薄膜的使用可能對半導(dǎo)體元件的特性產(chǎn)生負(fù)面影響，例如，遷移率改變。然而，根據(jù)本發(fā)明，因為采用的密封薄膜包括在阻擋薄膜之間形成的應(yīng)力釋放薄膜，阻擋薄膜的應(yīng)力減輕，由此防止了半導(dǎo)體元件的特性受到負(fù)面影響。
為防止堿金屬、堿土金屬、濕氣等進入半導(dǎo)體薄膜，本發(fā)明中提供多個阻擋薄膜，而不是簡單地增加阻擋薄膜的厚度。因此，每一層阻擋薄膜的應(yīng)力可受到抑制，這防止了各個阻擋薄膜破裂，并防止堿金屬、堿土金屬、濕氣等進入半導(dǎo)體薄膜。
在使用諸如塑料基板或紙張這樣的柔性基板作為將要形成ID芯片的基板的情況下，假定基板變得受到應(yīng)力。然而根據(jù)本發(fā)明，因為提供多個阻擋薄膜，每層阻擋薄膜的應(yīng)力得到抑制。此外，通過應(yīng)力釋放薄膜可以一定程度地減小應(yīng)力。因此，可以防止由于應(yīng)力或由于堿金屬、堿土金屬、濕氣等進入半導(dǎo)體薄膜而引起的對半導(dǎo)體元件的負(fù)面影響。
一般地，和玻璃基板、半導(dǎo)體基板等相比，諸如塑料基板或紙張這樣的柔性基板趨向于容易被濕氣滲透。因為本發(fā)明使用阻擋薄膜，即使在使用前述柔性基板的情況下，仍可以防止?jié)駳膺M入到半導(dǎo)體薄膜。
和玻璃基板、半導(dǎo)體基板等相比，諸如塑料基板或紙張這樣的柔性基板在熱阻屬性方面具有劣勢。根據(jù)本發(fā)明，因為考慮了柔性基板的熱阻屬性，薄膜淀積溫度設(shè)置得低，所以阻擋薄膜的質(zhì)量可能受損。然而，根據(jù)本發(fā)明，堆疊多個阻擋薄膜，由此防止堿金屬、堿土金屬和濕氣滲透到半導(dǎo)體薄膜中。
本發(fā)明的ID芯片由使用電學(xué)隔離的TFT形成的集成電路形成，所以可以采用柔性基板。這種情況下，可以獲得高的機械強度，而并不象使用半導(dǎo)體基板的ID芯片那樣多地增加ID芯片的尺寸。因此，改善了ID芯片的機械強度，由此，擴展了該ID芯片的應(yīng)用范圍而不減小電路規(guī)模。
而且，根據(jù)本發(fā)明的ID芯片包含如下優(yōu)點。因為本發(fā)明的ID芯片中使用電學(xué)隔離的TFT形成集成電路，不像在半導(dǎo)體基板上形成的晶體管，在集成電路和基板之間很難形成寄生二極管。因此，由于施加到源極或漏區(qū)的交流信號的電勢，大量的電路不流經(jīng)漏區(qū)，這很難導(dǎo)致惡化或失效。和使用半導(dǎo)體基板的ID芯片相比，無線電波在本發(fā)明的ID芯片中幾乎不會受到阻隔，所以可以防止由于無線電波的阻隔而引起的衰減。


圖1A是根據(jù)本發(fā)明的ID芯片的外觀圖，圖1B和1C是其剖面圖；圖2A到2D的剖面圖示出了根據(jù)本發(fā)明的ID芯片的制造方法；圖3A到3C的剖面圖示出了根據(jù)本發(fā)明的ID芯片的制造方法；圖4A和4B的剖面圖示出了根據(jù)本發(fā)明的ID芯片的制造方法；圖5A到5C的剖面圖示出了根據(jù)本發(fā)明的ID芯片的制造方法；圖6A和6B是根據(jù)本發(fā)明的ID芯片的剖面圖；圖7A到7D的視圖示出了使用大尺寸基板制造多個本發(fā)明的ID芯片的方法；圖8是變得受應(yīng)力的ID芯片的外觀圖；圖9的方框圖示出了根據(jù)本發(fā)明的具有功能結(jié)構(gòu)的ID芯片的一種模式；圖10A和10C的頂視圖和圖10B和10D的剖面圖示出了溝槽的形狀，形成該溝槽是為了分離基板上形成的多個集成電路；圖11A到11C的視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的ID芯片的應(yīng)用實例；圖12A和12B的視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的ID芯片的應(yīng)用實例；圖13A到13D的剖面圖示出了在根據(jù)本發(fā)明的ID芯片中使用的TFT的結(jié)構(gòu)；
圖14是根據(jù)本發(fā)明的ID芯片的剖面圖；以及圖15是根據(jù)本發(fā)明的ID芯片的剖面圖。
具體實施例方式
此后參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實施方式。本發(fā)明可以以很多不同模式實施，且本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，這里公開的實施例和細(xì)節(jié)可以以各種方式修改而不偏離了本發(fā)明的目的和范圍。應(yīng)當(dāng)注意下面給出的實施方式的描述不應(yīng)理解成本發(fā)明的限制。
將參考圖1A到1C描述根據(jù)本發(fā)明的ID芯片的結(jié)構(gòu)。圖1A是ID芯片的一種模式的透視圖，且圖1B是沿圖1A中的A-A’線的剖面圖，其中參考數(shù)字100表示集成電路，且參考數(shù)字101表示天線。天線101與集成電路100電學(xué)連接。參考數(shù)字102表示基板，且參考數(shù)字103表示覆蓋件。集成電路100夾在基板102和覆蓋件103之間。
圖1A示出了天線101和集成電路100夾在基板102和覆蓋件103之間的狀態(tài)。本發(fā)明不特別限制于這種結(jié)構(gòu)。例如，天線可以在覆蓋件103的另一表面上形成，該表面是與基板102接觸面的相反面，且可以在覆蓋件103中形成開口，使得集成電路100和天線101通過該開口彼此電連接。
圖1C中示出了ID芯片的剖面的放大視圖，它對應(yīng)于圖1B中虛線104環(huán)繞的部分。TFT 105符合用在集成電路100中的一種半導(dǎo)體元件。盡管圖1C示出了TFT作為用在集成電路100中的一種半導(dǎo)體元件，本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)。各種電路元件可以用作集成電路的半導(dǎo)體元件。例如，除了TFT，一般可以采用存儲元件、二極管、光電轉(zhuǎn)換元件、電阻性元件、線圈、電容器元件、電感器等。
TFT 105夾在密封薄膜106和107之間。具體地，在基板102和TFT 105之間提供密封薄膜106，而在覆蓋件103和TFT 105之間提供密封薄膜107。密封薄膜106包括阻擋薄膜106a、應(yīng)力釋放薄膜106b以及阻擋薄膜106c，它們順序堆疊在基板102上。密封薄膜107包括阻擋薄膜107a、應(yīng)力釋放薄膜107b和阻擋薄膜107c，它們順序堆疊在TFT 105上。
圖1C示出了一個實例，其中密封薄膜106和107分別包含應(yīng)力釋放薄膜106b和107b，然而，本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)。當(dāng)每個密封薄膜包括三層或更多的阻擋薄膜時，可以在這些阻擋薄膜之間提供多個應(yīng)力釋放薄膜。
阻擋薄膜106a、106c、107a和107c由多種無機絕緣薄膜制成，以防止諸如Na這樣的堿金屬、堿土金屬、濕氣等滲透到用在半導(dǎo)體元件中的半導(dǎo)體薄膜。例如，氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鋁硅氮氧化物等可以用作阻擋薄膜106a、106c、107a和107c。
應(yīng)力釋放薄膜106b和107b可以由比阻擋薄膜106a、106c、107a和107c的應(yīng)力低的絕緣薄膜制成。例如，聚酰亞胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、苯并環(huán)丁烯(benzocyclobutene)、環(huán)氧樹脂等可以用作應(yīng)力釋放薄膜106b和107b。
盡管圖1A到1C示出了通過使用覆蓋件103改善ID芯片的機械強度的實例，但本發(fā)明的ID芯片并不必須使用覆蓋件103。例如，可以通過使用樹脂等涂敷密封薄膜107的表面而改善根據(jù)本發(fā)明的ID芯片的機械強度。
如果基板102具有能夠承受集成電路100的制造步驟中的熱處理的熱阻屬性，則可以在基板102上直接形成集成電路100。當(dāng)使用在熱阻差的基板時，例如使用塑料基板時，在耐熱基板上形成集成電路之后，可以從耐熱基板分離該集成電路，然后將其貼附到單獨準(zhǔn)備的像塑料這樣的柔性基板上。這種情況下，集成電路以及密封薄膜可以預(yù)先在耐熱基板上形成，使得在從熱阻基板分離它們之后，集成電路和密封薄膜都可以貼附到柔性基板上?；蛘撸芊獗∧た梢蕴崆霸谌嵝曰迳闲纬?，以便集成電路貼附到該密封薄膜。
當(dāng)將集成電路和密封薄膜一起貼附到柔性基板時，由于密封薄膜，在從分離到貼附的一系列步驟中，可以防止堿金屬、堿土金屬、濕氣等進入到包括在半導(dǎo)體元件中的半導(dǎo)體薄膜中。在該一系列步驟中，即使當(dāng)包括在密封薄膜中的多個阻擋薄膜中的一些由于以某種觸發(fā)施加到密封薄膜或集成電路的應(yīng)力而發(fā)生破裂時，其它阻擋薄膜可以防止堿金屬、堿土金屬、濕氣等的進入。同樣，在該一系列步驟中，當(dāng)密封薄膜或集成電路變得受應(yīng)力時，通過減小應(yīng)力可以防止半導(dǎo)體元件的特性惡化。
接著，下面更詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的ID芯片的制造方法。注意盡管本實施方式示出了電學(xué)隔離的TFT作為半導(dǎo)體元件之一，本發(fā)明不限于此，各種類型的電路元件可以用作包括在集成電路中的半導(dǎo)體元件。
如圖2A所示，通過濺射在耐熱基板(即，第一基板)500上形成分離層501。作為第一基板500，使用能夠承受后續(xù)的制造步驟中的處理溫度的基板，例如，諸如硼硅酸鋇玻璃和硼硅酸鋁玻璃這樣的玻璃基板。
作為分離層501，可以使用諸如非晶硅、多晶硅、單晶硅和微晶硅(包括半非晶硅)之類的包含硅作為其主要成分的層?？梢酝ㄟ^濺射、等離子體CVD等形成分離層501。本實施方式中，通過濺射形成厚度約為500nm的非晶硅作為分離層501。分離層501的材料不特別限制為硅，分離層可以由能夠通過蝕刻容易且選擇性地去除的材料制成。
在絕緣層501上形成密封薄膜502。密封薄膜502可以包括至少兩個或更多的阻擋薄膜以及夾在阻擋薄膜之間的一個或更多的應(yīng)力釋放薄膜。
本實施方式中，例如，阻擋薄膜502a、應(yīng)力釋放薄膜502b和阻擋薄膜502c相繼堆疊在分離層501上。例如，通過濺射由氮化硅形成阻擋薄膜502a和502c。例如，由聚酰亞胺形成應(yīng)力釋放薄膜502b。d/2-10μm＜x＜d/2+10μm用于形成阻擋薄膜502a和502c的氮化硅通過在約0.4Pa的濺射壓下維持基板溫度在150℃的條件下引入氬而形成。然后，通過使用硅作為靶，并且除了氬之外還引入氮和氫獲得氮化硅。在使用氮氧化硅作為阻擋薄膜502a和502c的情況下，通過在約0.4Pa的濺射壓下維持基板溫度在150℃的條件下引入氬形成氮氧化硅。然后，通過使用硅作為靶，并且除了氬之外還引入氮、二氧化氮和氫，獲得氮氧化硅。注意氧化硅可以代替硅用作靶。
希望阻擋薄膜502a和502c的厚度為50nm～3μm。這里，形成厚度為1μm的氮化硅薄膜。形成阻擋薄膜的方法不限于濺射，操作者可以任意選擇方法。例如，可以采用LPCVD、等離子體CVD等。
作為氮化硅的替代物，阻擋薄膜502a和502c可以由氮氧化硅、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁或鋁硅氮氧化物(AlSiON)制成。因為鋁硅氮氧化物具有相對高的熱導(dǎo)，當(dāng)阻擋薄膜由鋁硅氮氧化物制成時，半導(dǎo)體元件中產(chǎn)生的熱可以有效地釋放。
應(yīng)力釋放薄膜502b由透明樹脂制成。一般地，可以使用聚酰亞胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、苯并環(huán)丁烯、環(huán)氧樹脂等?？梢允褂贸松鲜鰳渲獾臉渲?。這里，涂敷熱聚合聚酰亞胺并對其進行烘培形成應(yīng)力釋放薄膜502b。
應(yīng)力釋放薄膜502b的厚度優(yōu)選地為200nm～2μm。在本實施方式中，形成厚度為1μm的聚酰亞胺。
阻擋薄膜502a、502c和應(yīng)力釋放薄膜502b必須由在后來去除分離層501時能實現(xiàn)選擇性的材料制成。
當(dāng)使用粘合劑將半導(dǎo)體元件粘附到第二基板時，形成密封薄膜502以防止包含在第二基板和粘合劑中的諸如Na之類的堿金屬、堿土金屬、濕氣等滲透到半導(dǎo)體元件中，從而不對半導(dǎo)體元件的特性產(chǎn)生不利影響。而且，密封薄膜502用于在蝕刻分離層501時保護半導(dǎo)體薄膜不受蝕刻劑蝕刻。
接著在密封薄膜502上形成半導(dǎo)體薄膜。優(yōu)選地，在形成密封薄膜502之后不暴露于大氣地形成該半導(dǎo)體薄膜。該半導(dǎo)體薄膜的厚度設(shè)置在20～200nm(理想地，40～170nm，更優(yōu)選地，50～150nm)。該半導(dǎo)體薄膜可以是非晶半導(dǎo)體、半非晶半導(dǎo)體或多晶半導(dǎo)體。該半導(dǎo)體薄膜可以包含硅或硅鍺。當(dāng)使用硅鍺時，鍺的濃度優(yōu)選地設(shè)置在約0.01～4.5％的原子百分比。
可以通過已知的方法結(jié)晶該半導(dǎo)體薄膜。已知的結(jié)晶方法有使用激光束的激光結(jié)晶、使用催化元素的結(jié)晶等?；蛘撸梢圆捎檬褂么呋氐慕Y(jié)晶和激光結(jié)晶相結(jié)合的方法。當(dāng)像石英這樣的極好的耐熱基板用作基板500時，可以采用使用電加熱熔爐的熱結(jié)晶、使用紅外線的燈退火結(jié)晶、使用催化元素的結(jié)晶、與約905□的高溫退火相結(jié)合的結(jié)晶等。
例如，在激光結(jié)晶的情況下，在執(zhí)行激光結(jié)晶之前，對半導(dǎo)體薄膜執(zhí)行1小時在500℃的溫度下的熱退火以提高該半導(dǎo)體薄膜對激光束的耐受性。使用連續(xù)波固態(tài)激光器，且向半導(dǎo)體薄膜發(fā)射具有二次到四次諧波的激光束，從而獲得大晶粒尺寸的晶體。例如，一般地，優(yōu)選地使用Nd:YVO4激光器(基波1064nm)的二次諧波(532nm)或三次諧波(355nm)。具體而言，通過使用非線性光學(xué)元件，將連續(xù)波YVO4激光器發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換成諧波，以獲得輸出功率為10W的激光束。優(yōu)選地，激光束形成為在將被激光束照射的半導(dǎo)體薄膜的表面上具有矩形形狀或橢圓形形狀。這種情況下，需要大約0.01～100MW/cm2(優(yōu)選地，0.1～10MW/cm2)的功率密度。將掃描速度設(shè)置為大約10～2000cm/sec以便照射該半導(dǎo)體薄膜。
當(dāng)脈沖激光束的振蕩頻率設(shè)置在10MHz或更高時，可以使用極高頻帶執(zhí)行激光結(jié)晶，該極高頻帶比通常使用的從幾十到幾百Hz的頻帶高很多。認(rèn)為從向半導(dǎo)體薄膜照射脈沖激光束到完全固化半導(dǎo)體薄膜的時間段為幾十納秒～幾百納秒。通過利用上述頻帶，可以在直到半導(dǎo)體薄膜由于激光照射而融化并固化時，向半導(dǎo)體薄膜照射下一個脈沖激光束。因此，因為固態(tài)-液態(tài)界面可以在半導(dǎo)體薄膜上連續(xù)移動，使得可以形成具有在掃描方向連續(xù)生長的晶粒的半導(dǎo)體薄膜。具體而言，可以獲得這樣的晶粒集合每個晶粒在掃描方向都具有10～30μm的寬度，且在垂直于掃描方向的方向上具有1～5μm的寬度。通過形成向掃描方向生長的單晶晶粒，可以形成在TFT的溝道方向幾乎沒有晶粒邊界的半導(dǎo)體薄膜。
對于激光結(jié)晶，基波的連續(xù)波激光束可以和較高諧波的連續(xù)波激光束平行地照射。或者，基波的連續(xù)波激光束可以和較高諧波的脈沖激光束平行地行照射。
可以在諸如稀有氣體或氮氣這樣的惰性氣氛中發(fā)射激光束。這抑制了由于激光束照射引起的半導(dǎo)體表面的粗糙，使得能夠進一步抑制由于界面態(tài)密度波動引起的閾值電壓的變化。
通過使用激光束照射上述半導(dǎo)體薄膜，形成具有改善的結(jié)晶性的半導(dǎo)體薄膜。注意，可以通過濺射、等離子體CVD或熱CVD等提前形成多晶半導(dǎo)體。
盡管在本實施方式中半導(dǎo)體薄膜被晶化，但非晶薄膜或微晶半導(dǎo)體可以保持完好并進行后續(xù)的工藝而不被結(jié)晶化。和使用多晶半導(dǎo)體的TFT相比，使用非晶半導(dǎo)體或微晶半導(dǎo)體的TFT需要的制造步驟的數(shù)目較少，這樣，具有減少成本和提高產(chǎn)出率的優(yōu)勢。
可以通過執(zhí)行硅化物氣體的輝光放電分解獲得非晶半導(dǎo)體。一般地，SiH4和Si2H6用作硅化物氣體。這些硅化物氣體可以被氫氣或氫氣和氦氣稀釋。
半非晶半導(dǎo)體是一種包含半導(dǎo)體的薄膜，該半導(dǎo)體具有非晶半導(dǎo)體和晶體半導(dǎo)體(包括單晶結(jié)構(gòu)和多晶結(jié)構(gòu))之間的中間結(jié)構(gòu)。半非晶半導(dǎo)體具有自由能穩(wěn)定的第三狀態(tài)，且包括具有短程有序和晶格畸變的晶體區(qū)域。尺寸為0.5～20nm的晶體區(qū)域可以分散在半非晶半導(dǎo)體中。拉曼譜向比520cm-1低的波數(shù)偏移。在半非晶半導(dǎo)體中，通過X-射線衍射，觀察到源自于硅晶格的(111)和(220)的衍射峰。半非晶半導(dǎo)體包含至少1％原子百分比或更多的氫或鹵素，用作終止懸掛鍵的中和劑。這里，為方便起見，具有上述結(jié)構(gòu)的半非晶半導(dǎo)體被稱為半非晶半導(dǎo)體(SAS)。通過添加諸如氦、氬、氪或氖這樣的稀有氣體元素，晶格畸變進一步增大，從而可以獲得穩(wěn)定性改善的良好的半非晶半導(dǎo)體。
可以通過硅化物氣體的輝光放電分解形成SAS。SiH4是典型的硅化物氣體。除了SiH4之外，也可使用Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等作為硅化物氣體。硅化物氣體還可以被氫氣或氫氣和一種或多種選自氦、氬、氪和氖的惰性氣體元素的混合氣體稀釋，使得SAS容易形成。稀釋比設(shè)置為1∶2～1∶1000。此外，諸如CH4和C2H6這樣的碳化物氣體，或者諸如GeH4和GeF4這樣的鍺氣體，或者F2可以混入硅化物氣體，使得能帶寬度可以調(diào)節(jié)在1.5～2.4eV或0.9～1.1eV的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
在使用包含SiH4和H2的混合物的氣體或包含SiH4和F2的混合物的氣體形成半非晶半導(dǎo)體的情況下，例如，當(dāng)使用非晶半導(dǎo)體制造TFT時，TFT的亞閾值系數(shù)(S值)可以設(shè)置為0.35V/sec或更小，一般地，為0.25～0.09V/sec，而其遷移率可以設(shè)置為10cm2/Vsec。當(dāng)通過使用利用上述非晶半導(dǎo)體的TFT形成環(huán)形振蕩器時，例如，可以以3～5V的驅(qū)動電壓在不小于10MHz的頻率下操作該環(huán)形振蕩器。在驅(qū)動電壓為約3～5V的條件下，每級的頻率特性可以設(shè)置為100kHz或更高，優(yōu)選地，1MHz或更高。
如圖2A所示，圖形化該半導(dǎo)體薄膜以形成島狀半導(dǎo)體薄膜503。如圖2B所示，使用該島狀半導(dǎo)體薄膜503形成以TFT為代表的各種半導(dǎo)體元件。盡管在圖2B中，密封薄膜502和島狀半導(dǎo)體薄膜503彼此接觸，但取決于待形成的半導(dǎo)體元件的種類，可以在密封薄膜502與島狀半導(dǎo)體薄膜503之間形成電極、絕緣薄膜等。例如，當(dāng)形成作為一種半導(dǎo)體元件的底柵TFT時，在密封薄膜502與島狀半導(dǎo)體薄膜503之間形成柵電極和柵極絕緣膜。
在圖2B中，使用島狀半導(dǎo)體薄膜503形成頂柵TFT 504。具體而言，形成覆蓋島狀半導(dǎo)體薄膜503的柵極絕緣膜507，并在柵極絕緣膜507上形成導(dǎo)電薄膜，且圖形化該導(dǎo)電薄膜以形成柵電極508。當(dāng)利用柵電極508或抗蝕劑形成的圖形作為掩模時，向島狀半導(dǎo)體503摻雜提供n型導(dǎo)電性的雜質(zhì)，從而形成源區(qū)、漏區(qū)、LDD區(qū)等。這里，TFT 504形成為具有n型導(dǎo)電性?；蛘撸?dāng)形成p型TFT時，向島狀半導(dǎo)體薄膜摻雜提供p型導(dǎo)電性的雜質(zhì)。根據(jù)上述步驟，可獲得TFT 504。
在形成柵極絕緣膜507之后，可以在包含3～100％氫的氣氛中在300～450℃的溫度執(zhí)行1～12小時的熱處理，從而氫化該島狀半導(dǎo)體薄膜503。作為另一種氫化方法，可以執(zhí)行等離子體氫化(使用被等離子體激發(fā)的氫)。通過該氫化步驟，可以通過熱激發(fā)的氫終止懸掛鍵。后面的步驟中，如果在將半導(dǎo)體元件粘附到第二柔性基板上之后，由彎曲第二柔性基板而在半導(dǎo)體薄膜中導(dǎo)致缺陷，通過氫化將半導(dǎo)體薄膜中的包含的氫濃度設(shè)置在1×1019～1×1022原子/cm3，優(yōu)選地，設(shè)置在1×1019到5×1020原子/cm3，使得這些缺陷可以被包含在半導(dǎo)體薄膜中的氫終止。或者，鹵素可以被包含在半導(dǎo)體薄膜中以終止這些缺陷。
注意TFT的制作方法不限于上述構(gòu)造。
接著形成覆蓋TFT 504的鈍化膜505。理想地，鈍化膜505由氮化硅薄膜或氮氧化硅薄膜制成，從而防止堿金屬或堿土金屬滲透到TFT504中。因為TFT 504被密封薄膜502和鈍化膜505覆蓋，可以防止對半導(dǎo)體元件的特性產(chǎn)生負(fù)面影響的諸如Na之類的堿金屬和堿土金屬進入到半導(dǎo)體元件中使用的半導(dǎo)體薄膜中。
形成第一層間絕緣膜510以覆蓋鈍化膜505。在柵極絕緣膜507、鈍化膜505以及第一層間絕緣膜510中形成接觸孔，并在第一層間薄膜上510上形成布線513和514，使得它們通過接觸孔連接到TFT 504。
如圖2C所示，接著在第一層間絕緣膜510上形成第二層間絕緣膜515。形成的第二層間薄膜515具有開口，使得布線514部分地暴露。作為第一和第二層間絕緣膜510和515，可以使用有機絕緣薄膜、無機絕緣薄膜、使用硅氧烷作為起始材料形成的包含Si-O-Si鍵的絕緣薄膜(此后稱為硅氧烷絕緣薄膜)等。除了氫，硅氧烷絕緣薄膜包含氟、烷基基團和芳香烴中的至少一種作為其取代基。
接著，如圖2D所示，在第二層間絕緣膜515上形成天線519?？梢允褂脤?dǎo)電材料形成天線519，該導(dǎo)電材料包含一種或多種諸如Ag、Au、Cu、Pd、Cr、Mo、Ti、Ta、W和Al這樣的金屬或金屬化合物。天線519與布線514相連。盡管在圖2D中天線519與布線514直接相連，然而，本發(fā)明的ID芯片不限于這種結(jié)構(gòu)。例如，可以使用單獨形成的布線使天線519與布線514彼此電連接。
通過印刷方法、光刻、氣相淀積、小滴釋放方法等形成天線519。盡管本實施方式中使用單層導(dǎo)電薄膜形成天線519，但是可以通過堆疊多個導(dǎo)電薄膜形成天線519。
小滴釋放方法是一種通過小孔釋放包含預(yù)定合成物的小滴形成預(yù)定圖形的方法，且在種類上包括噴墨方法等。印刷方法包括絲網(wǎng)印刷方法、膠印方法等。使用印刷方法或小滴釋放方法，可以不使用曝光掩模形成天線519。而且，不同于由蝕刻導(dǎo)致材料損失的光刻方法，小滴釋放方法和印刷方法可以更有效地利用材料。此外，因為不需要使用昂貴的曝光掩模，可以減小制作ID芯片的成本。
當(dāng)使用小滴釋放方法或各種印刷方法時，例如，也可以使用用Ag涂敷Cu而獲得的導(dǎo)電顆粒。在使用小滴釋放方法形成天線519的情況，理想的是提前對第二層間絕緣膜515的表面進行處理，以增強該表面與天線519的粘附性。
為了增強第二層間絕緣膜表面的粘附性，例如，可以使用下面的三種方法。將金屬或金屬化合物貼附于第二層間絕緣薄膜515的表面，該金屬或金屬化合物由于催化作用能夠改善導(dǎo)電薄膜或絕緣薄膜的粘附性。將有機絕緣薄膜、金屬和金屬化合物貼附于第二層間絕緣膜515的表面，這些有機絕緣薄膜、金屬和金屬化合物中的每一種與導(dǎo)電薄膜或絕緣薄膜良好地粘附。第二層間絕緣膜515的表面在大氣壓或減壓條件下執(zhí)行等離子體處理以改變其表面屬性。作為與導(dǎo)電薄膜或絕緣薄膜良好地粘附的金屬，可以使用鈦、氧化鈦或3d過渡元素，例如Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等。作為金屬化合物，可以使用上述金屬的氧化物、氮化物、氧氮化物(oxynitride)。
當(dāng)將要貼附于第二層間絕緣膜515的金屬或金屬化合物具有導(dǎo)電性時，薄層電阻受到控制，以便不阻礙天線的正常工作。具體而言，例如，具有導(dǎo)電性的金屬或金屬化合物的平均厚度可控制為1～10nm?；蛘?，金屬或金屬化合物可以被部分或全部地氧化而絕緣?；蛘撸诜切枰纳普掣叫缘膮^(qū)域的區(qū)域中，金屬或金屬化合物可以通過蝕刻選擇性地去除?；蛘撸ㄟ^使用小滴釋放方法、印刷方法、溶膠凝膠法等，可以選擇性地將金屬或金屬化物貼附于第二層間絕緣膜的特定區(qū)域，而不是貼附于第二層間絕緣膜的整個表面上。金屬或金屬化合物在第二層間絕緣膜515的表面上不必具有像薄膜一樣完整連續(xù)形狀。或者，可以形成多個金屬或金屬化合物的不連續(xù)圖形。例如，可以使用聚酰亞胺、硅氧烷絕緣薄膜等作為該有機絕緣薄膜。
在形成天線519之后，在第二層間絕緣膜515上形成覆蓋天線519的保護層521。保護層521由一種材料形成，該材料在后續(xù)步驟中當(dāng)通過蝕刻去除分離層501時能夠保護天線519。例如，在第二層間絕緣膜的整個表面涂敷可在水或酒精中溶解的環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯樹脂或硅樹脂而形成保護層521。
本實施方式中，為形成保護層521，通過旋涂在第二層間薄膜上涂敷30μm厚的水溶性樹脂(Toagosei Co，Ltd制造的#VL-WSHL10)，并經(jīng)過兩分鐘的曝光而使其暫時固化。該水溶性樹脂還被暴露于來自基板的背面的UV光2.5分鐘，以及暴露于來自其頂面的UV光10分鐘，即總共進行12.5分鐘，以完全固化，由此獲得保護層521。當(dāng)彼此堆疊多種有機樹脂時，取決于包含在有機樹脂中的溶劑的種類，在涂敷或烘烤過程中，堆疊的有機樹脂部分地溶解，或者其粘附性變得過高。因此，當(dāng)?shù)诙娱g絕緣膜515和保護層521都由可在相同的溶劑中溶解的有機樹脂制成時，優(yōu)選地，形成覆蓋第二層間絕緣膜515的無機絕緣薄膜(SiNx薄膜，SiNxOY薄膜、AlNx薄膜或AlNxOY薄膜)，以便在后續(xù)步驟中平穩(wěn)地去除保護層521。
如圖3A所示，形成溝槽522，以相互分離ID芯片?？梢蕴峁喜?22以暴露下面的分離層501。可以通過劃片(dicing)、劃線(scribing)等形成溝槽522。當(dāng)不需要分割第一基板500上形成的ID芯片時，不需要形成溝槽522。
如圖3B所示，通過蝕刻去除分離層501。本實施方式中，鹵化物用作蝕刻氣體，它通過溝槽522引入。例如采用ClF3(三氟化氯)，在下列條件下執(zhí)行蝕刻溫度設(shè)置為350℃；流量300sccm；壓強6Torr；以及時間3小時?；蛘?，可以使用混入氮的ClF3氣體。通過使用諸如ClF3、NF3(三氟化氮)、BrF3(三氟化溴)和HF(氟化氫)這樣的鹵化物，選擇性地蝕刻分離層501，以便可以從TFT 504分離第一基板500。在使用HF的情況下，使用氧化硅薄膜作為分離層。注意鹵化物可以是氣態(tài)也可以是液態(tài)。
如圖3C所示，使用粘合劑530，將分離的TFT 504和天線519粘附到第二基板531。使用可以將第二基板531和密封薄膜502彼此貼附的材料用作粘合劑530。例如，作為粘合劑530，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、諸如紫外固化粘合劑的光固化粘合劑以及厭氧固化粘合劑等。
對于第二基板531，可以使用柔性有機材料，例如紙張或塑料。此外，也可使用柔性無機材料。由具有極性基的聚冰片烯(polynorbornene)形成的ARTON(由JSR Corporation制造)可以用作塑料基板。同樣，下面的材料可以用作塑料基板以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(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)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰亞胺、丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂、聚氯乙烯、聚丙烯、聚醋酸乙烯酯、丙稀酸樹脂等為代表的聚酯。理想的是第二基板531具有約2～30W/mK的良好熱導(dǎo)率，以發(fā)散從集成電路產(chǎn)生的熱。
如圖4A所示，在去除保護層521之后，在第二層間絕緣膜515上涂敷粘合劑532以覆蓋天線519，然后將覆蓋件533粘附到第二基板531上?？梢允褂萌嵝杂袡C材料(例如紙張或塑料)形成覆蓋件533和第二基板531。例如，粘合劑的厚度可以設(shè)置為10～200μm。
提前在覆蓋件533的表面上形成密封薄膜540。在本實施方式中，通過在覆蓋件533之上順序堆疊阻擋薄膜540a、應(yīng)力釋放薄膜540b和阻擋薄膜540c形成密封薄膜540。阻擋薄膜504a、應(yīng)力釋放薄膜504b以及阻擋薄膜504c的結(jié)構(gòu)和制造方法可以參考密封薄膜502的描述，不做進一步解釋。覆蓋件533粘到第二層間絕緣膜515，使得密封薄膜540夾在覆蓋件533和TFT 504之間。
作為粘合劑532，采用能夠?qū)⒏采w件533粘附于第二層間絕緣膜515和天線519的材料。例如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、諸如紫外固化粘合劑的光固化粘合劑以及厭氧固化粘合劑等。
根據(jù)上述各個步驟，完成了本發(fā)明的ID芯片。根據(jù)上述制造方法，可以在第二基板531和覆蓋件533之間形成極薄的集成電路，其總厚度為0.3～3μm，一般大約為2μm。注意該集成電路的厚度不僅包括半導(dǎo)體元件自身的厚度，還包括形成在粘合劑530和粘合劑532之間的各種類型的絕緣薄膜和層間絕緣膜的厚度。用于該ID芯片的集成電路的尺寸可以設(shè)置為5mm的平方(25mm2)或更小，更理想的是0.3mm的平方(0.09mm2)～4mm的平方(16mm2)。
當(dāng)集成電路放置在第二基板531和覆蓋件533之間的中央時，可以增強該ID芯片的機械強度。具體而言，當(dāng)?shù)诙?31和覆蓋件533之間的距離設(shè)置為“d”時，優(yōu)選地，控制粘合劑530和粘合劑532的厚度，使得，在厚度方向上第二基板531和集成電路的中心之間的距離滿足下面的表達(dá)式1[表達(dá)式1]d/2-30μm＜x＜d/2+30μm或者，控制粘合劑530和粘合劑532的厚度以使下面的表達(dá)式2得到滿足[表達(dá)式2]d/2-10μm＜x＜d/2+10μm在序列號印到包括在ID芯片中的半導(dǎo)體薄膜、絕緣薄膜等的情況下，當(dāng)ID芯片被盜竊等非法流入到第三方手中時，在ID芯片中的數(shù)據(jù)存儲在ROM之前，通過該序列號可以一定程度地跟蹤其流通路徑。這種情況下，更有效地是將序列號印在一個部分，使得，除非半導(dǎo)體裝置被不可挽回地和不能恢復(fù)地拆開，否則很難將該序列號刪除。
盡管圖4A示出了使用覆蓋件533的實例，本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)。例如，在完成到圖3C所示的步驟之后，可以形成覆蓋保護層521的密封薄膜541而不去除保護層521，如圖4B所示。通過在保護層521上順序堆疊阻擋薄膜541a、應(yīng)力釋放薄膜541b和阻擋薄膜541c而形成密封薄膜541。阻擋薄膜541a、應(yīng)力釋放薄膜541b以及阻擋薄膜541c的結(jié)構(gòu)和制造方法可以參考密封薄膜502的描述，不做進一步解釋。
從第一基板500分離集成電路的方法并不特別限定于使用硅薄膜的刻蝕，可以使用其它各種方法。例如，可以在高阻抗基板和集成電路之間形成金屬氧化物薄膜，且結(jié)晶以弱化該金屬氧化物薄膜，以便從基板分離集成電路?；蛘?，例如，可以通過用激光束照射分離層破壞分離層而從基板分離集成電路。或者，例如，其上形成集成電路的基板可以被機械地去除，或通過使用溶液或氣體的蝕刻消除，從而從基板分離集成電路。
當(dāng)使用有機樹脂作為與密封薄膜502接觸的粘合劑530以確保ID芯片的柔性時，包括在密封薄膜502中的阻擋薄膜502a和502c由氮化硅薄膜或氮氧化硅薄膜制成，由此防止諸如Na這樣的堿金屬或堿土金屬從有機樹脂彌散到半導(dǎo)體薄膜中。
當(dāng)物體具有彎曲的表面且ID芯片粘附到該物體上時，ID芯片的第二基板也是彎曲的，從而具有通過移動諸如圓錐表面和圓柱表面的母線畫出的彎曲表面。這種情況下，理想的是母線的方向和載流子運動方向相同。這種結(jié)構(gòu)可以防止彎曲第二基板而對TFT的特性產(chǎn)生負(fù)面影響。當(dāng)島狀半導(dǎo)體薄膜在集成電路中的面積比率設(shè)置在1～30％時，即使第二基板是彎曲的，仍可以抑制對TFT特性的負(fù)面影響。
盡管本實施方式中示出了在相同的基板上形成天線和集成電路的實例，本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)?？蛇x擇地，在不同基板上形成的天線和集成電路可以彼此粘附，使得天線和集成電路彼此電連接。
而且，本實施方式中示出了密封薄膜502和集成電路都被分離且粘附到基板的實例，然而，本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)?？梢蕴崆霸趯ο蠡迳闲纬蓪⑴c集成電路粘附的密封薄膜。這種情況，在分離層和半導(dǎo)體元件之間形成絕緣薄膜(基膜)以防止堿金屬或堿土金屬進入到包括在半導(dǎo)體元件中的半導(dǎo)體薄膜中，并在分離步驟中保護半導(dǎo)體元件。
圖14的剖面圖示出了ID芯片的一種模式，這種情況下，提前在對象基板上形成將要與集成電路粘附的密封薄膜。如圖14所示，當(dāng)提前在基板560上形成密封薄膜561時，在集成電路的TFT 562和密封薄膜561之間提供粘合劑563，以使TFT 562和密封薄膜561彼此粘附。接著在TFT 562和粘合劑563之間形成基膜564以防止包含在粘合劑563中的堿金屬或堿土金屬彌散到用在半導(dǎo)體元件中的半導(dǎo)體薄膜內(nèi)，并在分離步驟中保護TFT 562?；?64由能夠防止諸如Na這樣的堿金屬或堿土金屬、濕氣等彌散到包括在半導(dǎo)體元件中的半導(dǎo)體薄膜內(nèi)的無機薄膜形成。例如，氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、鋁硅氮氧化物等可以用作基膜564。注意可以使用單個絕緣薄膜或多個絕緣薄膜形成基膜564。當(dāng)使用多個絕緣薄膜形成基膜564時，多個絕緣薄膜之一可以是上述無機絕緣薄膜。
此外，除了在對象基板上形成的待與集成電路粘附的基膜，可以在分離層和半導(dǎo)體元件之間形成另一密封薄膜。
本實施方式示出了通過在高熱阻基板和集成電路之間提供分離層并通過蝕刻去除分離層，從高熱阻基板分離集成電路的方法，然而，制造根據(jù)本發(fā)明的ID芯片的方法不限于此。例如，可以在高熱阻基板和集成電路之間提供金屬氧化物薄膜，且晶化以弱化該金屬氧化物薄膜，以便將集成電路從基板分離?；蛘?，在高熱組基板和集成電路之間提供由包含氫的非晶半導(dǎo)體薄膜制成的分離層，并通過使用激光束照射去除該分離層，以便集成電路可以從基板分離?；蛘撸渖闲纬杉呻娐返母邿嶙杌蹇梢员粰C械地去除，或通過使用溶液或氣體的蝕刻消除，從而可以從基板分離集成電路。
ID芯片一般使用13.56MHz或2.45GHz頻率的電波。從增強多用性的觀點出發(fā)，形成檢測上述頻率的無線電波的ID芯片是很重要的。
和使用半導(dǎo)體基板形成的ID芯片相比，在本實施方式的ID芯片中無線電波幾乎不被阻隔，所以本實施方式的ID芯片具有這樣的優(yōu)點防止由無線電波的阻隔而引起的信號衰減。因為不使用半導(dǎo)體基板，ID芯片的制造成本可以顯著降低。例如，下面比較了使用12英寸的硅基板的情況和使用730×920mm2的玻璃基板的情況。硅基板的尺寸大約是73,000mm2，而玻璃基板的尺寸大約為672,000mm2，因此，玻璃基板的尺寸大約是硅基板尺寸的9.2倍。當(dāng)不考慮分割基板消耗的面積時，尺寸大約為672,000mm2的玻璃基板，可以產(chǎn)生大約672,000個1mm見方的ID芯片。產(chǎn)品數(shù)目大約是硅基板的9.2倍。因為使用730×920mm2的玻璃基板的情況比使用直徑為12英寸的硅基板的情況需要更少的制造步驟，設(shè)備投資可以減小到大約1/3。根據(jù)本發(fā)明，在從其分離集成電路之后，玻璃基板可以再利用。即使將修復(fù)破碎的玻璃基板和凈化玻璃基板表面的成本計算在內(nèi)，使用玻璃基板的情況比使用不能再利用的硅基板的情況所需的成本小得多。如果玻璃基板不再使用而被丟棄，730×920mm2的玻璃基板的價格大約是12英寸硅基板價格的一半，制造ID芯片的成本可以大為減小。
因此，在使用730×920mm2的玻璃基板的情況下，可以理解ID芯片的價格可以大約減小到直徑為12英寸的硅基板的情況的三十分之一。因為還期望ID芯片是一次性的，因此，能夠通過大幅度減少制造成本而形成的根據(jù)本發(fā)明的ID芯片對于上述目的是很有用的。
該實施例中，將描述一種ID芯片的制造方法，不同于圖2A到2D、圖3A到3C以及圖4A和4B，該ID芯片中，在不同基板上形成的天線和集成電路彼此電連接。
在形成如圖2C所示的具有開口的第二層間絕緣膜515之后，如圖5A所示，形成連接到布線514的、與第二層間絕緣膜515接觸的布線550。在第二層間絕緣膜515上形成保護層551以覆蓋布線550。保護層551的結(jié)構(gòu)和制造方法可以關(guān)于參考圖2D中所示的保護層521的描述。
接著形成溝槽552以將ID芯片彼此分離。如圖5B所示，通過蝕刻去除分離層501。形成溝槽552的具體方法和蝕刻分離層501的具體方法已經(jīng)參考圖3A和3B示出，不做進一步的解釋。
如圖5C所示，使用粘合劑533將分離的TFT 504粘附到第二基板554。能夠?qū)⒌诙?54粘附到密封薄膜502的材料用作粘合劑533。作為粘合劑，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、諸如紫外固化粘合劑的光固化粘合劑以及厭氧固化粘合劑等。
在去除保護層551之后，在第二層間絕緣膜515上涂敷覆蓋布線550的粘合劑558，其上粘附覆蓋件555。覆蓋件555以及第二基板554可以由諸如紙張和塑料這樣的柔性有機材料形成。
在覆蓋件555上預(yù)先形成密封薄膜556和天線557。本實施例中，通過在覆蓋件555上連續(xù)堆疊阻擋薄膜556a、應(yīng)力釋放薄膜556b以及阻擋薄膜556c形成密封薄膜556。阻擋薄膜556a、應(yīng)力釋放薄膜556b以及阻擋薄膜556c的結(jié)構(gòu)和制造方法可以參考密封薄膜502的描述，不做進一步解釋。覆蓋件555粘附于第二層間絕緣膜515，使得密封薄膜556夾在覆蓋件555和TFT 504之間。
在覆蓋件555上與密封薄膜556的相對側(cè)上形成天線557。天線557通過接觸孔部分地暴露，接觸孔形成在覆蓋件555和密封薄膜556中。各向異性導(dǎo)電樹脂用作粘合劑558以使天線557和布線550彼此電連接。
各向異性導(dǎo)電樹脂是導(dǎo)電材料分散在樹脂中的材料。作為樹脂，例如，可以使用下述樹脂熱固化樹脂，例如環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂和丙烯酸樹脂；熱塑性樹脂，例如聚乙烯樹脂和聚丙烯樹脂；硅氧烷樹脂等。作為導(dǎo)電材料，例如，可以使用諸如涂敷了Ni、Au等的聚苯乙烯和環(huán)氧樹脂的塑料顆粒；Ni；Au；Ag；諸如焊料的金屬顆粒；微?；蚶w維碳；涂敷了Au的纖維Ni等。理想的是根據(jù)天線557和布線550之間的間距確定導(dǎo)電材料的尺寸。
通過向各項異性導(dǎo)電樹脂施加超聲波按壓天線557和布線550使它們彼此粘附，或者通過照射紫外光固化各向異性導(dǎo)電樹脂按壓天線557和布線550使它們彼此粘附。
盡管本實施例示出了使用各向異性導(dǎo)電樹脂制成的粘合劑558電連接天線557和布線550的實例，本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)。作為粘合劑558的替代物，通過按壓各向異性導(dǎo)電薄膜，該各向異性導(dǎo)電薄膜可以用于電連接天線557到布線550。
本實施例示出了密封薄膜502和集成電路都被分離且粘附到基板的實例，然而，本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)?？梢栽趯⒁c集成電路粘附的對象基板上提前形成密封薄膜。這種情況下，在分離層和半導(dǎo)體元件之間絕緣薄膜(基膜)，從而防止堿金屬或堿土金屬進入到包括在半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體薄膜中，并在分離步驟保護該半導(dǎo)體元件?；蛘撸颂崆霸趯⒁c集成電路粘附的對象基板上形成的密封薄膜，可以在分離層和半導(dǎo)體元件之間形成另一密封薄膜。
此外，盡管本實施例示出的實例中在高熱阻基板和集成電路之間提供分離層，使得通過蝕刻去除分離層，從而從基板分離集成電路，本發(fā)明的制造方法不限于這種結(jié)構(gòu)。例如，在高熱阻基板和集成電路之間形成金屬氧化物薄膜，且結(jié)晶以弱化該金屬氧化物薄膜，從而從基板分離集成電路?；蛘撸梢栽诟邿嶙杌搴图呻娐分g形成包含氫的非晶半導(dǎo)體薄膜制成的分離層，通過激光束照射去除該分離層而從基板分離集成電路。或者，其上形成集成電路的高熱阻基板可以被機械去除，或通過使用溶液或氣體的蝕刻去除，從而從其上分離集成電路。
盡管本實施例示出了集成電路被從高熱阻基板分離且粘附到柔性基板的實例，本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)。當(dāng)使用能夠承受集成電路制造步驟中的熱處理的基板時，可以不必分離集成電路。圖15示出了使用玻璃基板形成的ID芯片的一種模式的剖面圖。
對于圖15中所示的ID芯片，玻璃基板用作基板560，在用于集成電路的TFT 562和基板560之間形成密封薄膜561，而沒有粘合劑夾在其間。這種結(jié)構(gòu)中，諸如Na這樣的堿金屬、堿土金屬、濕氣等不可能進入包括在半導(dǎo)體元件中的半導(dǎo)體薄膜中。
將解釋通過圖形化一個半導(dǎo)體薄膜形成與TFT和天線相連的布線的情形下的ID芯片的結(jié)構(gòu)。圖6A是根據(jù)本實施例的ID芯片的剖面圖。
圖6A中，參考數(shù)字601表示TFT。TFT 601包括半導(dǎo)體薄膜602、覆蓋該半導(dǎo)體薄膜602的柵極絕緣膜603、以及與該半導(dǎo)體薄膜602交疊且其間夾有柵極絕緣膜603的柵電極604。TFT 601被鈍化膜605和第一層間絕緣膜606覆蓋。在第一層間絕緣膜606上形成的布線607經(jīng)由柵極絕緣膜603、鈍化膜605和第一層間絕緣膜606與半導(dǎo)體薄膜602相連。
在第一層間絕緣膜606上形成天線608。通過在第一層間絕緣膜606上形成導(dǎo)電薄膜，并將該導(dǎo)電薄膜圖形化成相應(yīng)的形狀，一起制作布線607和天線608。通過使用相同的導(dǎo)電薄膜形成天線608和布線607，可以減小ID芯片的制造步驟的數(shù)目。
本實施例中將解釋通過圖形化一個導(dǎo)電薄膜形成TFT的柵電極和天線的情況下的ID芯片的結(jié)構(gòu)。圖6B是根據(jù)本實施例的ID芯片的剖面圖。
圖6B中，參考數(shù)字611表示TFT。TFT 611包括半導(dǎo)體薄膜612、覆蓋該半導(dǎo)體薄膜612的柵極絕緣膜613、以及與該半導(dǎo)體薄膜612交疊且其間夾有柵極絕緣膜613的柵電極614。在柵極絕緣膜613上形成天線618。通過在柵極絕緣膜613上形成導(dǎo)電薄膜，并將該導(dǎo)電薄膜圖形化成相應(yīng)的形狀，可以一起制作柵電極614和天線608。通過一起制作天線618和柵電極614，可以減少ID芯片的制造步驟的數(shù)目。
本實施例中，描述使用大尺寸基板制造多個ID芯片的方法。
分別在耐熱基板上形成集成電路701和天線702。集成電路701和天線702都從耐熱基板分離且通過使用粘合劑704粘附到單獨準(zhǔn)備的基板703，如圖7A所示。盡管圖7A示出了多對集成電路701和天線701分別粘附到基板702的狀態(tài)，但本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)?？蛇x擇地，彼此相連的集成電路701和天線702可以一次分離并粘附到基板703。
如圖7B所示，覆蓋件705貼附于基板703，使得集成電路701和天線702夾在它們之間。此時，在基板703上涂敷粘合劑706，以覆蓋集成電路701和天線702。通過將覆蓋件705貼附于基板703，獲得圖7C所示的狀態(tài)。注意，為清楚地示出集成電路和天線的位置，將集成電路701和天線702示為它們透過覆蓋件705是透明的。
如圖7D所示，集成電路701和天線702通過劃片和劃線相互隔離，由此獲得ID芯片707。
本實施例示出了分離天線702以及集成電路701的實例，然而，實施例不限于這種結(jié)構(gòu)?？梢栽诨?03上提前形成天線，集成電路701可以粘附到該基板，使得集成電路和天線彼此電連接。或者，在將集成電路701粘附到基板703之后，可以將天線粘附到該基板，使得它們與集成電路電連接?；蛘?，可以提前在覆蓋件705上形成天線，其上形成集成電路的基板703可以粘附到該覆蓋件705，使得集成電路和天線彼此電連接。
當(dāng)基板703和覆蓋件705是柔性的時，如圖8所示，可以在ID芯片707受應(yīng)力的情況下使用ID芯片707。本發(fā)明中，應(yīng)力釋放薄膜的使用可使得施加到各個ID芯片707的壓力一定程度地減輕。此外，通過提供多個阻擋薄膜，每個阻擋薄膜的應(yīng)力可以減小，以便可以防止由于堿金屬、堿土金屬和濕氣等彌散到半導(dǎo)體元件中而導(dǎo)致對半導(dǎo)體元件的特性的負(fù)面影響。
注意使用玻璃基板的ID芯片可以稱為IDG芯片(識別玻璃芯片)，而使用柔性基板的ID芯片可以稱為IDF芯片(識別柔性芯片)。
本實施例將解釋根據(jù)本發(fā)明的ID芯片的一種模式的功能結(jié)構(gòu)。
圖9中，參考數(shù)字900表示天線，且901表示集成電路。天線900包含天線線圈902和在天線線圈902內(nèi)形成的電容器元件903。集成電路901包括解調(diào)制電路909、調(diào)制電路904、整流電路905、微處理器906、存儲器907以及用于施加負(fù)載調(diào)制到天線900的開關(guān)908?？梢允褂枚鄠€存儲器來代替使用一個存儲器907?？梢允褂肧RAM、閃存、ROM、FRAM(注冊商標(biāo))等。
通過電磁感應(yīng)，將作為無線電波從讀/寫器發(fā)射的信號轉(zhuǎn)換成天線線圈902中的交變電流電信號。解調(diào)制電路909解調(diào)制該交變電流電信號并將解調(diào)制的信號發(fā)送到后續(xù)級微處理器906。利用該交變電流電信號在整流電路905中產(chǎn)生電源電壓，并用其對后續(xù)級微處理器906供電。
在微處理器906中，根據(jù)輸入的信號執(zhí)行各種算術(shù)處理。存儲器907存儲有在微處理器906中使用的程序、數(shù)據(jù)等，且它也可以用作算術(shù)處理的工作區(qū)。從微處理器906發(fā)送到調(diào)制電路904的信號被調(diào)制成交變電流電信號。根據(jù)來自調(diào)制電路904的交變電流電信號，開關(guān)908可以向天線線圈902施加負(fù)載調(diào)制。讀/寫器通過無線電波接收施加到天線線圈902的負(fù)載，使得它可以讀取來自微處理器906的信號。
本發(fā)明的ID芯片不必具有天線900。當(dāng)ID芯片沒有天線900時，為ID芯片提供與天線900電連接的連接端子。
注意圖9僅示出用作本發(fā)明的檢查設(shè)備中的測試對象的ID芯片的一個實施例，本發(fā)明不限于上述結(jié)構(gòu)。信號的發(fā)射方法不限于圖9中示出的電磁感應(yīng)方法，也可使用其它發(fā)射方法，例如電磁耦合方法或微波方法。
本實施例可以與實施例1到4自由組合地執(zhí)行。
該實施例中，描述了溝槽的形狀，當(dāng)分離在一個基板上形成的多個集成電路時，形成所述溝槽。圖10A是基板803的頂視圖，該基板上形成溝槽801。圖10B是沿圖10A的A-A’線的剖視圖。
集成電路802在分離層804上形成，該分離層804在基板803上形成。溝槽801在各個薄膜集成電路802之間形成，并具有一定的深度以暴露分離層804。本實施例中，通過溝槽801，并不是全部而是部分地將多個集成電路802相互分離。
蝕刻氣體流經(jīng)如圖10A和10B所示的溝槽801，以通過蝕刻去除分離層804。圖10C和10D示出了蝕刻之后的狀況。圖10C對應(yīng)于其上形成溝槽801的基板803的頂視圖，而圖10D對應(yīng)于沿圖10C的A-A’線的剖視圖。圖10C示出了在虛線環(huán)繞區(qū)域內(nèi)分離層804被蝕刻的狀態(tài)。如圖10C和10D所示，多個集成電路802通過溝槽801被部分地彼此分離，同時它們部分地彼此相連，以便在蝕刻分離層804之后，可以防止各個集成電路802由于失去支撐而移動。
在完成圖10C和10D示出的狀態(tài)之后，單獨提供粘附有粘合劑的帶子、另一基板等，以從基板803分離多個集成電路802。在彼此分離之前或之后，被分離的多個集成電路802被粘附到支撐介質(zhì)上。
本實施方式示出了制造ID芯片的一個實例，且根據(jù)本發(fā)明的制造ID芯片的方法不限于此。
本實施例可以和實施例1到5自由結(jié)合地執(zhí)行。
本實施例將解釋根據(jù)本發(fā)明的ID芯片的應(yīng)用。
當(dāng)本發(fā)明的ID芯片使用柔性基板形成時，它們優(yōu)選粘附到具有柔性或彎曲表面的物體。當(dāng)在包括在本發(fā)明的ID芯片的集成電路內(nèi)形成不能重寫的存儲器(例如ROM)時，可以防止粘附該ID芯片的物體的偽造。例如，將本發(fā)明的ID芯片應(yīng)用于食品時有優(yōu)勢的，其中食品的商品價值很大地依賴于產(chǎn)地和制造商，從而以低成本防止對產(chǎn)地和制造商誤貼標(biāo)簽。
具體而言，當(dāng)被粘到具有有關(guān)物體信息的標(biāo)簽(例如貨運標(biāo)簽、價格標(biāo)簽和名稱標(biāo)簽)上時，本發(fā)明的ID芯片可以得到使用，而且本發(fā)明的ID芯片本身可以用作這種標(biāo)簽。例如，ID芯片可以粘附到對應(yīng)于事實證明文件的證書上，例如戶籍本(family register)、居住證、護照、駕駛證、身份證、會員卡、公證書、信用卡、現(xiàn)金卡、預(yù)付卡、會診卡以及通勤票(commuter pass)。此外，例如，ID芯片可以粘附到與顯示私法財產(chǎn)權(quán)的證書相對應(yīng)的公文上，例如手印、支票、運費票據(jù)、貨單、倉庫憑單、股票、證券、禮券以及抵押契約。
圖11A示出了粘貼有本發(fā)明的ID芯片1302的支票1301的實例。盡管在圖11A中，ID芯片1302粘附到支票1301內(nèi)部，它可以在支票的表面上提供并暴露。
圖11B示出了粘附有本發(fā)明的ID芯片1303的護照1304的實例。盡管在圖11B中該ID芯片1303粘附到護照1304的封面上，它也可以粘到護照的其它頁上。
圖11C示出了粘附有本發(fā)明的ID芯片1305的禮券1306的實例。ID芯片1305可以粘附到禮券1306的內(nèi)部或者粘附到其表面而暴露。
使用具有TFT的集成電路的本發(fā)明的ID芯片是便宜和薄的，因此，該ID芯片適用于ID芯片最終被消費者丟棄的應(yīng)用。特別地，當(dāng)ID芯片應(yīng)用于以幾日元到幾十日元為單位的價格差異極大地影響了銷售的產(chǎn)品時，具有便宜的薄的本發(fā)明的ID芯片的包裝材料是很有優(yōu)勢的。包裝材料對應(yīng)于形成為包住物體的支撐部件，例如塑料包裝、塑料瓶、盤子和瓶帽。
圖12A示出了通過粘附有本發(fā)明的ID芯片的包裝材料1308包裝出售的盒裝膳食1309的狀態(tài)。通過在ID芯片1307中存儲產(chǎn)品的價格等信息，盒裝膳食的帳單可以放置在具有讀/寫器功能的寄存器中。
例如，本發(fā)明的ID芯片可以粘附到物品標(biāo)簽上，使得可以管理物品的流通過程。
如圖12B所示，本發(fā)明的ID芯片1311粘附到諸如商品標(biāo)簽這樣的背面具有粘性的支撐介質(zhì)。粘附有ID芯片1311的標(biāo)簽被粘貼到商品1312上。涉及商品1312的識別信息可以從粘附到標(biāo)簽1310的ID芯片1311無線地讀取。因此，由于ID芯片1311，商品在流通過程中的管理變得簡單。
在使用非易失性存儲器作為包括在ID芯片1311中的集成電路的存儲器的情況下，可存儲商品1312的流通過程。物品生產(chǎn)階段的過程的存儲允許批發(fā)商、零售商和消費者容易掌握關(guān)于產(chǎn)地、制造商、生產(chǎn)日期、制造方法等的信息。
本實施例可以通過與實施例1到6的結(jié)構(gòu)自由地組合而執(zhí)行。
本發(fā)明將解釋用于本發(fā)明的ID芯片的TFT的結(jié)構(gòu)。
圖13A示出了根據(jù)本實施例的TFT的剖面圖。參考數(shù)字401表示n溝道TFT，且402表示p溝道TFT。n溝道TFT 401的結(jié)構(gòu)將作為實例加以解釋。
n溝道TFT 401包括有源層405。有源層405包括用作源區(qū)和漏區(qū)的兩個雜質(zhì)區(qū)403、夾在這兩個雜質(zhì)區(qū)403之間的溝道形成區(qū)404、以及夾在雜質(zhì)區(qū)403和溝道形成區(qū)404之間的兩個LDD(輕摻雜漏極)區(qū)域。n溝道TFT 401還包括柵極絕緣膜406、柵電極407以及由絕緣薄膜制成的兩個側(cè)壁408和409。
盡管本實施例中柵電極407包括兩層導(dǎo)電薄膜407a和407b，本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)。柵電極407可以包括單層導(dǎo)線薄膜或兩層或更多層的導(dǎo)電薄膜。柵電極407與有源層405的溝道形成區(qū)404交疊，同時其間夾有柵極絕緣膜406。側(cè)壁408和409與有源層405的兩個LDD區(qū)410交疊，同時其間夾有柵絕緣層406。
例如，可以通過蝕刻厚度為100nm的氧化硅薄膜形成側(cè)壁408，而可以通過蝕刻厚度為200nm的LTO薄膜(低溫氧化物薄膜)形成側(cè)壁409。本實施例中，通過等離子體CVD形成用于側(cè)壁408的氧化硅薄膜，通過減壓CVD形成用于側(cè)壁409的LTO薄膜。注意盡管氧化硅薄膜可以包含氮，氮原子的數(shù)目必須設(shè)置成比氧原子的數(shù)目低。
在使用柵電極407作為掩模向有源層405摻雜n型雜質(zhì)之后，形成側(cè)壁408和409，并且利用側(cè)壁408和409作為掩模向有源層405摻雜n型雜質(zhì)元素，從而可分別形成雜質(zhì)區(qū)403和LDD區(qū)410。
p溝道TFT 402具有和n溝道TFT 401幾乎相似的結(jié)構(gòu)，不過，僅p溝道TFT 402的有源層411的結(jié)構(gòu)不同于n溝道TFT的有源層的結(jié)構(gòu)。有源層411不具有LDD區(qū)，且其包括兩個雜質(zhì)區(qū)412和夾在雜質(zhì)區(qū)之間的溝道形成區(qū)413。雜質(zhì)區(qū)412摻雜有p型雜質(zhì)。盡管圖13A示出了p溝道TFT 402不具有LDD區(qū)的實例，本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)。p溝道TFT 402可以包括LDD區(qū)。
圖13B示出了一種情況，其中圖13A中的每個TFT都具有一種側(cè)壁。如圖13B所示的n溝道TFT 421和p溝道TFT 422分別包含一種側(cè)壁428和一種側(cè)壁429。例如，可以通過蝕刻厚度為100nm的氧化硅薄膜形成每個側(cè)壁。在本實施例中，用于側(cè)壁428的氧化硅薄膜通過等離子體CVD形成。氧化硅薄膜可以包含氮，但是氮原子的數(shù)目必須設(shè)置成比氧原子的數(shù)目低。
圖13C示出了一個實例，其中，對于圖13B所示的TFT，蝕刻柵極絕緣膜之后形成側(cè)壁，此時使用柵電極作為掩模。如圖13C所示，n溝道TFT 431和p溝道TFT 432分別包括柵電極433、434和柵極絕緣膜435、436。在使用柵電極433和434作為掩模時通過蝕刻形成柵極絕緣膜435和436。
本實施例中柵電極433和434包括兩層導(dǎo)電薄膜433a、433b以及兩層導(dǎo)電薄膜434a、434b。然而，本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)。柵電極433和434可以由單層導(dǎo)電薄膜或兩層或更多層的導(dǎo)電薄膜形成。
圖13D示出了底柵TFT的結(jié)構(gòu)。參考數(shù)字441表示n溝道TFT，422表示p溝道TFT。n溝道TFT 441將作為實例加以詳細(xì)解釋。
在圖13D中，n溝道TFT 441包括有源層445。有源層445包括用作源區(qū)和漏區(qū)的兩個雜質(zhì)區(qū)443，夾在雜質(zhì)區(qū)443之間的溝道形成區(qū)444，以及夾在兩個雜質(zhì)區(qū)443和溝道形成區(qū)444之間的兩個LDD(輕摻雜漏極)區(qū)域450。n溝道TFT 441還包括柵極絕緣膜446、柵電極447和絕緣薄膜制成的保護薄膜448。
柵電極447與有源層445的溝道形成區(qū)444交疊，其間夾有柵極絕緣膜446。在形成柵電極447之后形成柵極絕緣膜446，且在形成柵極絕緣膜446之后形成有源層445。保護薄膜448與柵極絕緣膜446交疊，其間夾有溝道形成區(qū)444。
例如，可以通過蝕刻厚度為100nm的氧化硅薄膜形成保護薄膜448。在本實施例中，通過等離子體CVD形成氧化硅薄膜作為保護薄膜448。注意氧化硅薄膜可以包含氮，但是氮原子的數(shù)目必須設(shè)置成比氧原子的數(shù)目低。
在利用抗蝕劑制成的掩模向有源層445摻雜n型雜質(zhì)之后，形成保護薄膜448，利用保護薄膜448作為掩模時向有源層445摻雜n型雜質(zhì)，分別形成雜質(zhì)區(qū)443和LDD區(qū)450。
盡管p溝道TFT 442具有和n溝道TFT 441幾乎相似的結(jié)構(gòu)，僅p溝道TFT 442的有源層451的結(jié)構(gòu)不同于n溝道TFT的有源層的結(jié)構(gòu)。有源層451不包括LDD區(qū)，它包括兩個雜質(zhì)區(qū)452和夾在兩個雜質(zhì)區(qū)452之間的溝道形成區(qū)453。雜質(zhì)區(qū)452摻雜p型雜質(zhì)。盡管圖13A示出了p溝道TFT 442不具有LDD區(qū)的實例，本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)。p溝道TFT 442可以包括LDD區(qū)。
本實施例可以和實施例1到7中的結(jié)構(gòu)自由組合地執(zhí)行。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，包括使用薄膜晶體管的集成電路；天線；第一密封薄膜；第二密封薄膜；以及基板，其中集成電路和天線彼此電連接，集成電路夾在第一密封薄膜和第二密封薄膜之間，第一密封薄膜夾在基板和集成電路之間，第一密封薄膜包括多個第一絕緣薄膜和夾在該多個第一絕緣薄膜之間的一個或多個第二絕緣薄膜，第二密封薄膜包括多個第三絕緣薄膜和夾在該多個第三絕緣薄膜之間的一個或多個第四絕緣薄膜，所述一個或多個第二絕緣薄膜具有比所述多個第一絕緣薄膜低的應(yīng)力，所述一個或多個第四絕緣薄膜具有比所述多個第三絕緣薄膜低的應(yīng)力，并且所述多個第一絕緣薄膜和所述多個第三絕緣薄膜是無機絕緣薄膜。
2.一種半導(dǎo)體裝置，包括使用薄膜晶體管的集成電路；天線；第一密封薄膜；第二密封薄膜；基板；以及覆蓋件，其中集成電路和天線彼此電連接，集成電路夾在第一密封薄膜和第二密封薄膜之間，第一密封薄膜和第二密封薄膜夾在基板和覆蓋件之間，第一密封薄膜包括多個第一絕緣薄膜和夾在該多個第一絕緣薄膜之間的一個或多個第二絕緣薄膜，第二密封薄膜包括多個第三絕緣薄膜和夾在該多個第三絕緣薄膜之間的一個或多個第四絕緣薄膜，所述一個或多個第二絕緣薄膜具有比所述多個第一絕緣薄膜低的應(yīng)力，所述一個或多個第四絕緣薄膜具有比所述多個第三絕緣薄膜低的應(yīng)力，并且所述多個第一絕緣薄膜和所述多個第三絕緣薄膜是無機絕緣薄膜。
3.一種半導(dǎo)體裝置，包括使用薄膜晶體管的集成電路；天線；第一密封薄膜；第二密封薄膜；基板；以及覆蓋件，其中集成電路和天線彼此電連接，集成電路和天線夾在第一密封薄膜和第二密封薄膜之間，第一密封薄膜和第二密封薄膜夾在基板和覆蓋件之間，第一密封薄膜包括多個第一絕緣薄膜和夾在該多個第一絕緣薄膜之間的一個或多個第二絕緣薄膜，第二密封薄膜包括多個第三絕緣薄膜和夾在該多個第三絕緣薄膜之間的一個或多個第四絕緣薄膜，所述一個或多個第二絕緣薄膜具有比所述多個第一絕緣薄膜低的應(yīng)力，所述一個或多個第四絕緣薄膜具有比所述多個第三絕緣薄膜低的應(yīng)力，并且所述多個第一絕緣薄膜和所述多個第三絕緣薄膜是無機絕緣薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的半導(dǎo)體裝置，其中覆蓋件具有柔性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項的半導(dǎo)體裝置，其中通過圖形化導(dǎo)電薄膜形成天線和薄膜晶體管的柵電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項的半導(dǎo)體裝置，其中通過圖形化導(dǎo)電薄膜形成天線和與薄膜晶體管相連的布線。
7.一種半導(dǎo)體裝置，包括使用薄膜晶體管的集成電路；天線；第一密封薄膜；第二密封薄膜；基板；以及覆蓋件，其中集成電路夾在第一密封薄膜和第二密封薄膜之間，第一密封薄膜和第二密封薄膜夾在基板和覆蓋件之間，覆蓋件夾在天線和第二密封薄膜之間，集成電路和天線通過在覆蓋件和第二密封薄膜中形成的接觸孔彼此電連接，第一密封薄膜包括多個第一絕緣薄膜和夾在該多個第一絕緣薄膜之間的一個或多個第二絕緣薄膜，第二密封薄膜包括多個第三絕緣薄膜和夾在該多個第三絕緣薄膜之間的一個或多個第四絕緣薄膜，所述一個或多個第二絕緣薄膜具有比所述多個第一絕緣薄膜低的應(yīng)力，所述一個或多個第四絕緣薄膜具有比所述多個第三絕緣薄膜低的應(yīng)力，并且所述多個第一絕緣薄膜和所述多個第三絕緣薄膜是無機絕緣薄膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的半導(dǎo)體裝置，其中覆蓋件具有柔性。
9.一種半導(dǎo)體裝置，包括使用薄膜晶體管的集成電路；第一密封薄膜；第二密封薄膜；以及基板，其中集成電路夾在第一密封薄膜和第二密封薄膜之間，第一密封薄膜夾在基板和集成電路之間，集成電路包括連接端子，該集成電路還包括整流電路，用于從通過天線輸入到連接端子的交變電流信號產(chǎn)生電源電壓；解調(diào)制電路，用于通過解調(diào)制該交變電流信號產(chǎn)生第一信號；微處理器，用于根據(jù)該第一信號執(zhí)行算術(shù)處理以產(chǎn)生第二信號；調(diào)制電路，用于調(diào)制該第二信號；以及開關(guān)，用于根據(jù)該調(diào)制的第二信號調(diào)制施加到天線上的負(fù)載。第一密封薄膜包括多個第一絕緣薄膜和夾在該多個第一絕緣薄膜之間的一個或多個第二絕緣薄膜，第二密封薄膜包括多個第三絕緣薄膜和夾在該多個第三絕緣薄膜之間的一個或多個第四絕緣薄膜，所述一個或多個第二絕緣薄膜具有比所述多個第一絕緣薄膜低的應(yīng)力，所述一個或多個第四絕緣薄膜具有比所述多個第三絕緣薄膜低的應(yīng)力，并且所述多個第一絕緣薄膜和所述多個第三絕緣薄膜是無機絕緣薄膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項半導(dǎo)體裝置，其中基板具有柔性。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一項的半導(dǎo)體裝置，其中所述多個第一絕緣薄膜或所述多個第三絕緣薄膜包括氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁或鋁硅氮氧化物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一項的半導(dǎo)體裝置，其中所述一個或多個第二絕緣薄膜或所述一個或多個第三絕緣薄膜包括聚酰亞胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、苯并環(huán)丁烯或環(huán)氧樹脂。
全文摘要
本發(fā)明的一個目的是提供一種半導(dǎo)體裝置，它能夠改善半導(dǎo)體元件的可靠性，并提高其機械強度，而不減小電路規(guī)模。該半導(dǎo)體裝置包括夾在第一和第二密封薄膜之間的集成電路、與該集成電路電連接的天線，該第一密封薄膜夾在基板和該集成電路之間，它包括多個第一絕緣薄膜和夾在其間的至少一個第二絕緣薄膜，該第二密封緣薄膜包括多個第三絕緣薄膜和夾在其間的至少一個第四絕緣薄膜。第二絕緣薄膜的應(yīng)力比第一絕緣薄膜低，第四絕緣薄膜的應(yīng)力比第三絕緣薄膜低。第一和第三絕緣薄膜是無機絕緣薄膜。
文檔編號H01L21/77GK1918708SQ200580004279
公開日2007年2月21日 申請日期2005年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月6日
發(fā)明者荒井康行, 舘村祐子, 神野洋平, 秋葉麻衣 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所