半導(dǎo)體裝置的制造方法
【專利摘要】為了提供降低起因于靜電放電的特性劣化的半導(dǎo)體裝置的簡(jiǎn)單的制造方法，在第一絕緣體和第二絕緣體之間密封具有半導(dǎo)體集成電路及天線的多個(gè)元件層；形成包括形成于第一絕緣體表面上的第一導(dǎo)電層、第一絕緣體、元件層、第二絕緣體、形成在第二絕緣體表面上的第二導(dǎo)電層而成的疊層結(jié)構(gòu)；以及使第一絕緣體及第二絕緣體熔化，由此疊層結(jié)構(gòu)被分割使得至少包括一個(gè)半導(dǎo)體集成電路及一個(gè)天線。
【專利說(shuō)明】半導(dǎo)體裝置的制造方法
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年5月25日、申請(qǐng)?zhí)枮?00980120672.3、發(fā)明名稱為“半
導(dǎo)體裝置的制造方法”的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]【技術(shù)領(lǐng)域】涉及一種半導(dǎo)體裝置的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003]在以通過(guò)天線的無(wú)線通信進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的半導(dǎo)體裝置(也稱為無(wú)線信號(hào)處理裝置、半導(dǎo)體集成電路芯片、IC芯片等)中，靜電放電造成的半導(dǎo)體裝置的損壞(靜電損壞)的問(wèn)題是在諸如制造階段、檢查階段、作為產(chǎn)品的使用階段等所有階段中導(dǎo)致可靠性或生產(chǎn)率的降低的重大問(wèn)題，已經(jīng)有關(guān)于該問(wèn)題的解決方案的探討(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]在專利文獻(xiàn)I中，作為半導(dǎo)體裝置的襯底或粘合劑使用導(dǎo)電聚合物而防止靜電損壞。
[0005][專利文獻(xiàn)I]日本專利申請(qǐng)公開(kāi)2007-241999號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]隨著如上述那樣的半導(dǎo)體裝置的市場(chǎng)增大，半導(dǎo)體裝置需要具有更多種類的形狀和更高的特性。由此，需要對(duì)靜電損壞具有更高耐受性并具備所要求的各種特性的半導(dǎo)體
>J-U裝直。
[0007]此外，還被要求通過(guò)更簡(jiǎn)單的方法制造具有充分的特性的半導(dǎo)體裝置。
[0008]于是，在本說(shuō)明書(shū)等(至少包括說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)和附圖)中提出的發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的目的在于通過(guò)提供一種半導(dǎo)體裝置的簡(jiǎn)單的制造方法，該半導(dǎo)體裝置減少了起因于靜電放電的特性劣化。
[0009]在提出的發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，為了提高對(duì)抗靜電損壞的耐受性，而在半導(dǎo)體裝置的絕緣表面上形成導(dǎo)電層。此外，使用使絕緣體熔化的方法(例如，激光照射)將多個(gè)半導(dǎo)體裝置分成各個(gè)半導(dǎo)體裝置。
[0010]作為提出的發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法之一包括如下步驟:將分別包括半導(dǎo)體集成電路及天線的多個(gè)元件層由第一絕緣體和第二絕緣體密封，形成包括形成在第一絕緣體表面上的第一導(dǎo)電層、第一絕緣體、元件層、第二絕緣體、形成在第二絕緣體表面上的第二導(dǎo)電層的疊層結(jié)構(gòu)；以及使第一絕緣體及第二絕緣體熔化，由此所述疊層結(jié)構(gòu)被分割使得至少包括一個(gè)半導(dǎo)體集成電路及一個(gè)天線。
[0011]作為提出的發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的另一制造方法包括如下步驟:將分別包括半導(dǎo)體集成電路及天線的多個(gè)元件層由第一絕緣體和第二絕緣體密封，形成包括形成在第一絕緣體表面上的第一導(dǎo)電層、第一絕緣體、元件層、第二絕緣體、形成在第二絕緣體表面上的第二導(dǎo)電層的疊層結(jié)構(gòu)；以及對(duì)疊層體照射激光，由此所述疊層結(jié)構(gòu)被分割使得至少包括一個(gè)半導(dǎo)體集成電路及一個(gè)天線。[0012]優(yōu)選通過(guò)上述分割處理，將第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層相電連接。此外，優(yōu)選通過(guò)上述分割處理，將第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間的電阻值降低為IGQ以下。
[0013]在上述結(jié)構(gòu)中，第一導(dǎo)電層或第二導(dǎo)電層可以具有多層結(jié)構(gòu)。例如，可以采用具有兩層以上的導(dǎo)電層的結(jié)構(gòu)，也可以采用導(dǎo)電層和絕緣層的疊層結(jié)構(gòu)。此外，優(yōu)選第一絕緣體及第二絕緣體中的至少一個(gè)的厚度為5 ii m至50 ii m。
[0014]在上述結(jié)構(gòu)中，第一絕緣體或第二絕緣體優(yōu)選具有在纖維體中浸滲有機(jī)樹(shù)脂而成的結(jié)構(gòu)體。
[0015]在上述結(jié)構(gòu)中，可以設(shè)置與天線電磁耦合的增益天線。
[0016]在上述結(jié)構(gòu)中，可以在半導(dǎo)體集成電路及天線的表面上設(shè)置絕緣層等。通過(guò)采用這種結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。
[0017]所提出的發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置包括:第一導(dǎo)電層；第一導(dǎo)電層上的第一絕緣體；第一絕緣體上的第二絕緣體；第二絕緣體上的第二導(dǎo)電層；以及密封在第一絕緣體和第二絕緣體之間的元件層。第一絕緣體及第二絕緣體中的每一個(gè)具有通過(guò)熔融產(chǎn)生的切斷面，并且第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層通過(guò)切斷面相互電連接。
[0018]所提出的發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置包括:第一導(dǎo)電層；第一導(dǎo)電層上的第一絕緣體；第一絕緣體上的第二絕緣體；第二絕緣體上的第二導(dǎo)電層；以及密封在第一絕緣體和第二絕緣體之間的元件層。其中第一絕緣體及第二絕緣體中的每一個(gè)具有通過(guò)激光照射產(chǎn)生的切斷面，并且第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層通過(guò)切斷面相電連接。
[0019]注意，在本說(shuō)明書(shū)等中，半導(dǎo)體裝置是指通過(guò)利用半導(dǎo)體特性而能夠工作的裝置。通過(guò)所提出的發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，可以制造具有包括半導(dǎo)體元件(晶體管、存儲(chǔ)元件、二極管等)的電路的裝置。
[0020]通過(guò)在半導(dǎo)體裝置的表面上形成導(dǎo)電層，可以防止半導(dǎo)體集成電路的靜電損壞(電路的故障或半導(dǎo)體元件的損壞等)。此外，通過(guò)照射激光分成各個(gè)半導(dǎo)體裝置，可以以極為簡(jiǎn)單的方法提供具有充分的靜電損壞耐受性的半導(dǎo)體裝置。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1A至圖1D為說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；
[0022]圖2A至圖2C為說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；
[0023]圖3A至圖3C為說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；
[0024]圖4A至圖4C為說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；
[0025]圖5A和圖5B為說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；
[0026]圖6A至圖6C為說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；
[0027]圖7A至圖7C為說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；
[0028]圖8A和圖8B為說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；
[0029]圖9A和圖9B為說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；
[0030]圖1OA和圖1OB為說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；
[0031]圖11為說(shuō)明結(jié)構(gòu)體的圖；
[0032]圖12為說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的圖；
[0033]圖13為說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的圖；[0034]圖14A至圖14C為說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的圖；
[0035]圖15A和圖15B為說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的圖；
[0036]圖16為說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的圖；
[0037]圖17為說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的圖；
[0038]圖18A至圖18C為說(shuō)明半導(dǎo)體裝置及其使用例子的圖；
[0039]圖19A至圖19G為說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的使用例子的圖；
[0040]圖20A至圖20D為說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的圖；
[0041]圖21為示出檢查制造方法的結(jié)果的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面，將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施方式。注意，發(fā)明不局限于以下所示的實(shí)施方式所記載的內(nèi)容，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員可以很容易地理解一個(gè)事實(shí)就是其方式及詳細(xì)內(nèi)容在不脫離本說(shuō)明書(shū)等中所提出的發(fā)明的宗旨及其范圍下可以各種形式被變換。此外，根據(jù)不同的實(shí)施方式做出的結(jié)構(gòu)可以適當(dāng)?shù)亟M合來(lái)實(shí)施。注意，在以下說(shuō)明的發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示相似部分或具有相似功能的部分，而省略其重復(fù)說(shuō)明。
[0043]實(shí)施方式I
[0044]將參照?qǐng)D1A至圖1D、圖2A至圖2C、圖3A至圖3C、圖4A至圖4C以及圖5A和圖5B說(shuō)明所提出的發(fā)明的一個(gè)方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
[0045]首先，在具有絕緣表面的襯底100上隔著分離層102形成具有半導(dǎo)體集成電路104及天線106的元件層110 (參照?qǐng)D1A、圖3A和3B)。注意，圖1A表示沿圖3A的線A-B的截面。
[0046]作為具有絕緣表面的襯底100，可以使用玻璃襯底、石英襯底、藍(lán)寶石襯底、陶瓷襯底、其上形成有絕緣層的金屬襯底等。此外，也可以使用具有可承受本實(shí)施方式的處理溫度的耐熱性的塑料襯底?？梢愿鶕?jù)半導(dǎo)體裝置的制造步驟，適當(dāng)?shù)剡x擇具有絕緣表面的襯底100。
[0047]通過(guò)濺射法、等離子體CVD法、涂敷法、印刷法等，并且使用選自鎢(W)、鑰(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鋯(Zr)、鋅(Zn)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)、銥(Ir)以及娃(Si)等中的元素或者以上述元素為主要成分的合金材料或以上述元素為主要成分的化合物材料等形成分離層102。分離層102可以是單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。含有硅的層的結(jié)晶結(jié)構(gòu)可以為非晶、微晶、多晶中的任一種。注意，上述涂敷法包括旋涂法、液滴排放法、分配法等。
[0048]在分離層102是單層結(jié)構(gòu)的情況下，優(yōu)選使用鎢層、鑰層或含有鎢和鑰的混合物的層。或者，也可以使用含有鎢的氧化物或氧氮化物的層、含有鑰的氧化物或氧氮化物的層、含有鎢和鑰的混合物的氧化物或氧氮化物的層等。注意，鎢和鑰的混合物例如相當(dāng)于鎢和鑰的合金。
[0049]在分離層102是多層結(jié)構(gòu)的情況下，優(yōu)選形成鎢層、鑰層、或含有鎢和鑰的混合物的層作為第一層，并且形成含有鎢的氧化物、鎢的氮化物、鎢的氧氮化物、鎢的氮氧化物、鑰的氧化物、鑰的氮化物、鑰的氧氮化物、鑰的氮氧化物、鎢和鑰的混合物的氧化物、鎢和鑰的混合物的氮化物、鎢和鑰的混合物的氧氮化物、或鎢和鑰的混合物的氮氧化物的層作為第二層。
[0050]在分離層102具有含有鎢的層和含有鎢的氧化物的層的多層結(jié)構(gòu)的情況下，可以利用如下方式來(lái)形成:通過(guò)形成含有鎢的層并且在其上形成由氧化物形成的絕緣層，而在鎢層和絕緣層的界面處形成含有鎢的氧化物的層。此外，也可以對(duì)含有鎢的層的表面進(jìn)行熱氧化處理、氧等離子體處理、使用諸如臭氧水等的高氧化性的溶液的處理等來(lái)形成含有鎢的氧化物的層?？梢栽谘?、氮、一氧化二氮或這些氣體和其它氣體的混合氣體氣氛中進(jìn)行上述等離子體處理和熱處理。也可以類似的方式形成含有鎢的氮化物、氧氮化物及氮氧化物的層。
[0051]此外，雖然在上述步驟中，與具有絕緣表面的襯底100接觸地形成分離層102，但是所提出的發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式不被解釋為僅限定于此。也可以與具有絕緣表面的襯底100接觸地形成用作基底的絕緣層，與該絕緣層接觸地形成分離層102。
[0052]接下來(lái)，接合元件層110和第一絕緣體112(參照?qǐng)D1B、圖3C)。作為第一絕緣體112，優(yōu)選使用柔性襯底，而所提出的發(fā)明的實(shí)施方式不被解釋為僅限定于此。第一絕緣體112可以是單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。注意，當(dāng)接合元件層110和絕緣體112時(shí)，可以使用粘合齊U，也可以將具有粘合劑功能的材料用作第一絕緣體112。
[0053]此外，作為第一絕緣體112也可以使用在纖維體中浸滲有機(jī)樹(shù)脂而成的結(jié)構(gòu)體。在此情況下，通過(guò)熱壓接合結(jié)構(gòu)體，結(jié)構(gòu)體的有機(jī)樹(shù)脂固化或塑化。注意，在有機(jī)樹(shù)脂具有塑性的情況下，當(dāng)冷卻至室溫時(shí)，通過(guò)熱壓接合被塑化了的有機(jī)樹(shù)脂固化。經(jīng)過(guò)熱壓接合的有機(jī)樹(shù)脂以與半導(dǎo)體集成電路緊密接觸的方式均勻擴(kuò)展并固化。上述壓合結(jié)構(gòu)體的步驟優(yōu)選在大氣壓下或減壓下進(jìn)行。
[0054]此外，第一絕緣體112優(yōu)選由高強(qiáng)度材料形成。作為高強(qiáng)度材料的代表例子，有聚乙烯醇基樹(shù)脂、聚酯基樹(shù)脂、聚酰胺基樹(shù)脂、聚乙烯基樹(shù)脂、芳族聚酰胺基樹(shù)脂、聚對(duì)苯撐苯并二噁唑樹(shù)脂、玻璃樹(shù)脂等。當(dāng)將具有彈性的高強(qiáng)度材料用作第一絕緣體112時(shí)，可以將局部負(fù)荷擴(kuò)散到整體，從而可以防止半導(dǎo)體裝置的損壞。更具體而言，作為第一絕緣體112，優(yōu)選使用芳族聚酰胺樹(shù)脂、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)樹(shù)脂、聚醚砜(PES)樹(shù)脂、聚苯硫醚(PPS)樹(shù)脂、聚酰亞胺(PI)樹(shù)脂等。
[0055]接下來(lái)，在第一絕緣體112的表面上形成第一導(dǎo)電層114(參照?qǐng)D1C、圖4A)。第一導(dǎo)電層114可以由諸如金屬、金屬氧化物或金屬氮化物的材料構(gòu)成。
[0056]更具體而言，例如，第一導(dǎo)電層114可以由選自鈦、鑰、鎢、鋁、銅、銀、金、鎳、鉬、錫、鈀、銥、銠、鉭、鎘、鋅、鐵、硅、鍺、鋯、鋇等中的元素、以這些元素為主要成分的合金材料、或以這些元素為主要成分的化合物材料構(gòu)成。
[0057]作為氮化物材料，可以使用氮化鉭、氮化鈦等。另外，作為氧化物材料，可以使用銦錫氧化物(ITO)、含有氧化硅的銦錫氧化物(ITSO)、有機(jī)銦、有機(jī)錫、氧化鋅等。此外，還可以使用含有氧化鋅(ZnO)的銦鋅氧化物(IZ0(Indium Zinc Oxide))、含有鎵(Ga)的氧化鋅、氧化錫(SnO2)、含有氧化鎢的銦氧化物、含有氧化鎢的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦氧化物、含有氧化鈦的銦錫氧化物等。
[0058]此外，也可以使用具有導(dǎo)電性的半導(dǎo)體材料。例如，可以使用摻雜有諸如磷等的雜質(zhì)元素的硅材料等。
[0059]再者，作為第一導(dǎo)電層114也可以使用導(dǎo)電高分子(也稱為導(dǎo)電聚合物)。作為導(dǎo)電聞分子，可以使用所謂的31電子共軛導(dǎo)電聞分子。作為31電子共軛導(dǎo)電聞分子，例如可以舉出聚苯胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚噻吩或其衍生物等?；蛘撸部梢允褂眠@些材料中的多種材料的共聚物。
[0060]可以通過(guò)如濺射法、等離子體CVD法、蒸鍍法等的各種干法處理或如涂敷法、印刷法、液滴排放法(噴墨法)等的各種濕法處理形成第一導(dǎo)電層114。另外，也可以使用如電鍍法或無(wú)電鍍法的各種鍍法形成第一導(dǎo)電層114。
[0061]注意，第一導(dǎo)電層114可以是單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。此外，第一導(dǎo)電層114只要在其一部分包括導(dǎo)電層即可，第一導(dǎo)電層114也可以采用導(dǎo)電層和絕緣層的多層結(jié)構(gòu)。
[0062]接下來(lái)，沿分離層102將元件層110從襯底100分離(參照?qǐng)D1D、圖4A)。
[0063]注意，可以采用任一如下方法將元件層110從襯底100分離:在分離層和元件層之間形成金屬氧化膜，通過(guò)晶化使該金屬氧化膜脆弱，以將元件層分離的方法；在分離層和元件層之間形成金屬氧化膜，通過(guò)晶化使該金屬氧化膜脆弱，并且通過(guò)蝕刻去除分離層的一部分以進(jìn)行分離的方法；在襯底和元件層之間形成非晶硅膜，通過(guò)激光照射或蝕刻去除該非晶硅膜，將元件層分離的方法；以及通過(guò)蝕刻或機(jī)械地去除(拋光)形成有元件層的襯底的方法等。此外，也可以采用作為分離層形成含有氮、氧、氫等的膜(例如，含有氫的非晶硅膜、含氫合金膜、含氧合金膜)，對(duì)分離層照射激光，將含在分離層內(nèi)的氮、氧、氫等作為氣體釋放以促進(jìn)分離的方法。
[0064]也可以組合上述分離方法。通過(guò)組合使用，可以更容易地進(jìn)行分離步驟。就是說(shuō)，也可以通過(guò)適當(dāng)?shù)亟M合激光照射、利用氣體或溶液等的蝕刻、機(jī)械去除等，使分離層和元件層之間的分離容易開(kāi)始，然后進(jìn)行分離(使用去除裝置等)。
[0065]此外，也可以將液體浸滲在分離層和元件層之間的界面以將元件層從襯底分離。
[0066]接下來(lái)，在元件層110露出的面(參照?qǐng)D4B)上接合第二絕緣體116 (參照?qǐng)D2A、圖4C)。第二絕緣體116可以使用與第一絕緣體112相似的材料形成以及以與第一絕緣體112相似的方法來(lái)粘合。通過(guò)上述步驟，具有半導(dǎo)體集成電路104及天線106的元件層110被密封在第一絕緣體112及第二絕緣體116之間。注意，第二絕緣體116與第一絕緣體112類似，可以是單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。
[0067]之后，在第二絕緣體116的表面上形成第二導(dǎo)電層118 (參照?qǐng)D2B、圖5A)。第二導(dǎo)電層118的材料及制造方法與第一導(dǎo)電層114的材料及制造方法相似。注意，第二導(dǎo)電層118只要在其一部分包括導(dǎo)電層即可，第二導(dǎo)電層118也可以具有導(dǎo)電層和絕緣層的多層結(jié)構(gòu)。通過(guò)上述步驟，分別具有半導(dǎo)體集成電路104及天線106的多個(gè)元件層110被密封在第一絕緣體112和第二絕緣體116之間。因此，在第一絕緣體112的表面上形成第一導(dǎo)電層114，并且在第二絕緣體116的表面上形成第二導(dǎo)電層118。
[0068]接下來(lái)，將上述結(jié)構(gòu)分成各個(gè)半導(dǎo)體裝置(參照?qǐng)D2C、圖5B)。作為分割方法，優(yōu)選采用當(dāng)分割時(shí)第一絕緣體112及第二絕緣體116熔化的方法(更優(yōu)選為第一導(dǎo)電層114及第二導(dǎo)電層118熔化的方法)。在本實(shí)施方式中利用激光照射來(lái)分割半導(dǎo)體裝置。
[0069]對(duì)于用于上述分割的激光的波長(zhǎng)、強(qiáng)度或光束尺寸等的條件沒(méi)有特別的限制。激光照射可以在能夠分割半導(dǎo)體裝置的條件下進(jìn)行。作為激光束，例如可以使用從以下激光器發(fā)射出來(lái)的連續(xù)波激光束，即Ar激光器、Kr激光器、CO2激光器、YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、GdVO4激光器、Y2O3激光器、紅寶石激光器、變石激光器、T1:藍(lán)寶石激光器或氦鎘激光器；或從以下激光器發(fā)射出來(lái)的脈沖激光束，即Ar激光器、Kr激光器、受激準(zhǔn)分子(ArF、KrF或XeCl)激光器、CO2激光器、YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、GdVO4激光器、Y2O3激光器、紅寶石激光器、變石激光器、T1:藍(lán)寶石激光器、銅蒸汽激光器或金蒸汽激光器。
[0070]如本實(shí)施方式所述，通過(guò)利用激光照射將多個(gè)半導(dǎo)體裝置分割為各個(gè)半導(dǎo)體裝置，第一導(dǎo)電層114和第二導(dǎo)電層118之間的電阻值降低，而第一導(dǎo)電層114和第二導(dǎo)電層118相互電連接。由此，可以同時(shí)進(jìn)行半導(dǎo)體裝置的分割步驟、使第一導(dǎo)電層114和第二導(dǎo)電層118電連接的步驟。注意，通過(guò)上述分割步驟，在第一絕緣體112及第二絕緣體116中的每一個(gè)的側(cè)面形成切斷面。因此，第一導(dǎo)電層114和第二導(dǎo)電層118可以被認(rèn)為通過(guò)切斷面相互電連接。
[0071]第一導(dǎo)電層114和第二導(dǎo)電層118之間的電阻值可以例如為IG Q以下,優(yōu)選為5MQ至500MQ左右，更優(yōu)選為IOMQ至200MQ左右。由此，可以以能夠獲得這種電阻值的方式通過(guò)激光照射等進(jìn)行半導(dǎo)體裝置的分割。
[0072]通過(guò)上述步驟，制造本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置。
[0073]本實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置由于具有第一導(dǎo)電層114及第二導(dǎo)電層118，所以可以使外部施加的靜電消散并消除，或者可以防止電荷的局部化。由此，可以防止半導(dǎo)體集成電路104的靜電損壞。
[0074]再者，在本實(shí)施方式中，由于通過(guò)激光照射分割半導(dǎo)體裝置，所以第一導(dǎo)電層114和第二導(dǎo)電層118可以電連接，這可以有效地使電荷消散。因此，與第一導(dǎo)電層114和第二導(dǎo)電層118不電連接的情況相比，可以提高防止靜電損壞的效果。
[0075]此外，在本實(shí)施方式中，通過(guò)使用激光，可以同時(shí)進(jìn)行半導(dǎo)體裝置的分割步驟、使第一導(dǎo)電層114和第二導(dǎo)電層118電連接的步驟。由此，與分別進(jìn)行半導(dǎo)體裝置的分割步驟和導(dǎo)電層的電連接步驟的情況相比`，有可以簡(jiǎn)化步驟的優(yōu)點(diǎn)。
[0076]注意，本實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置是利用來(lái)自外部的電磁波產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而工作(具有無(wú)線功能)的裝置。由此，第一導(dǎo)電層114及第二導(dǎo)電層118需要具有防止靜電損壞的功能并且具有使電磁波透過(guò)的結(jié)構(gòu)。
[0077]—般知道，電磁波在物質(zhì)中衰減，尤其是在導(dǎo)電材料中。由此，在本實(shí)施方式中，將第一導(dǎo)電層114及第二導(dǎo)電層118中的每一個(gè)的厚度設(shè)定為可以使電磁波透過(guò)的程度。具體而言，根據(jù)用于通信的電磁波的頻率、所使用的導(dǎo)電材料的電阻率或磁導(dǎo)率等來(lái)設(shè)定第一導(dǎo)電層114及第二導(dǎo)電層118中的每一個(gè)的厚度。
[0078]例如，在電磁波的頻率為13.56MHz并作為上述導(dǎo)電材料使用鈦(電阻率P:5.5X10_7(Q ? m))的情況下，將第一導(dǎo)電層114及第二導(dǎo)電層118中的每一個(gè)的厚度至少設(shè)定為500nm以下，優(yōu)選為IOOnm以下，更優(yōu)選為30nm以下。據(jù)此，可以抑制起因于靜電放電的半導(dǎo)體裝置的損壞并可以與外部進(jìn)行良好的通信。
[0079]當(dāng)然，上述導(dǎo)電材料不局限于鈦。例如，在使用其電阻率低于鈦的含有氧化硅的銦錫氧化物(也稱為ITS0)的情況下，可以將第一導(dǎo)電層114及第二導(dǎo)電層118中的每一個(gè)的厚度設(shè)定為Iym以下,優(yōu)選為700nm以下,更優(yōu)選為500nm以下左右。
[0080]此外，優(yōu)選根據(jù)電阻率決定第一導(dǎo)電層114及第二導(dǎo)電層118的厚度下限。例如，在用作第一導(dǎo)電層114及第二導(dǎo)電層118的導(dǎo)電材料的電阻率高時(shí)，為了有效地消散靜電，優(yōu)選將第一導(dǎo)電層114及第二導(dǎo)電層118形成得較厚。這是因?yàn)槿缦戮壒?若將第一導(dǎo)電層114及第二導(dǎo)電層118形成得薄，則薄層電阻變大，不能有效地消散靜電，而因此半導(dǎo)體集成電路104損壞的可能性增大。
[0081]考慮到上述內(nèi)容，優(yōu)選將第一導(dǎo)電層114及第二導(dǎo)電層118中的每一個(gè)的厚度設(shè)定為使其薄層電阻成為1.0X107Q/ □以下，優(yōu)選為L(zhǎng)OXlO4Q/ □以下，更優(yōu)選為L(zhǎng)OXlO2Q/ □以下的厚度。此外，從電磁波的透過(guò)的角度來(lái)看，優(yōu)選滿足上述薄層電阻并盡可能地減少第一導(dǎo)電層114及第二導(dǎo)電層118中的每一個(gè)的厚度。例如，在使用鈦的情況下，第一導(dǎo)電層114及第二導(dǎo)電層118中的每一個(gè)的厚度可以為Inm以上即可，優(yōu)選為IOnm至30nm左右。另外，在使用含有氧化硅的銦錫氧化物(也稱為ITS0)的情況下，第一導(dǎo)電層114及第二導(dǎo)電層118中的每一個(gè)的厚度可以為IOnm以上，優(yōu)選為50nm至200nm左右。
[0082]通過(guò)本實(shí)施方式所示的方法，可以有效地抑制起因于靜電放電的半導(dǎo)體裝置的破環(huán)，并且可以得到可以與外部進(jìn)行良好通信的半導(dǎo)體裝置。
[0083]實(shí)施方式2
[0084]在本實(shí)施方式中，將參照?qǐng)D6A至圖6C、圖7A至圖7C、圖8A和圖8B、圖9A和圖9B以及圖1OA和圖1OB說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的制造方法的更具體的一例。
[0085]首先，在襯底701的一個(gè)表面上形成分離層702，并形成用作基底的絕緣膜703及半導(dǎo)體膜704(例如含有非晶硅的膜)(參照?qǐng)D6A)。分離層702、絕緣膜703及半導(dǎo)體膜704可以連續(xù)地形成。通過(guò)連續(xù)地形成這些膜，由于不暴露于大氣，所以可以防止雜質(zhì)的侵入。
[0086]作為襯底701，可以使用玻璃襯底、石英襯底、金屬襯底、不銹鋼襯底、具有可承受本步驟的處理溫度的耐熱性的塑料襯底等。對(duì)上述襯底的面積和形狀沒(méi)有特別的限制，例如，通過(guò)使用一個(gè)邊長(zhǎng)為I米以上的矩形襯底，則可以顯著提高生產(chǎn)率。這種優(yōu)點(diǎn)與使用圓形硅襯底的情況相比是很大的優(yōu)越點(diǎn)。因此，與使用硅襯底的情況相比，即使在將半導(dǎo)體集成電路部占據(jù)較大面積的情況下，也可以降低生產(chǎn)成本。
[0087]注意，在本步驟中，在襯底701的整個(gè)表面上形成分離層702，然而根據(jù)需要，還可以在襯底701的整個(gè)表面上形成分離層，然后通過(guò)光刻法選擇性地形成分離層702。此外，雖然這里以與襯底701接觸的方式形成分離層702，然而根據(jù)需要，還可以以與襯底701接觸的方式形成絕緣膜(如氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮化硅膜或氮氧化硅膜)，并且以與該絕緣膜接觸的方式形成分離層702。
[0088]在此，氧氮化物是指在其組成中氧的含量大于氮的含量的物質(zhì)，并且氮氧化物是指在其組成中氮的含量大于氧的含量的物質(zhì)。例如，氧氮化硅可以是以50原子％以上且70原子％以下的范圍含有氧，以0.5原子％以上且15原子％以下的范圍含有氮，以25原子％以上且35原子％以下的范圍含有硅，并且以0.1原子％以上且10原子％以下的范圍含有氫的物質(zhì)。此外，氮氧化娃可以是以5原子％以上且30原子％以下的范圍含有氧，以20原子％以上且55原子％以下的范圍含有氮，以25原子％以上且35原子％以下的范圍含有硅，并且以10原子％以上且30原子％以下的范圍含有氫的物質(zhì)。注意，上述組成范圍是利用盧瑟福背散射光譜學(xué)法(RBS:Rutherford Backscattering Spectrometry)、氫前向散射法(HFS:Hydrogen Forward Scattering)來(lái)測(cè)定的。此外,構(gòu)成元素的含有比率的合計(jì)不超過(guò)100原子％。[0089]作為分離層702可以采用金屬膜以及金屬膜和金屬氧化膜的多層結(jié)構(gòu)等。金屬膜具有由選自鎢(W)、鑰(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鋯(Zr)、鋅(Zn)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)、銥(Ir)中的元素、以上述元素為主要成分的合金材料或以上述元素為主要成分的化合物材料構(gòu)成的膜的單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。此外，這些材料可以使用濺射法、蒸鍍法或等離子體CVD法等的各種沉積法形成。作為金屬膜和金屬氧化膜的多層結(jié)構(gòu)，通過(guò)在形成上述的金屬膜之后，在氧氣氣氛中或在N2O氣氛中進(jìn)行等離子體處理，或者在氧氣氣氛中或在N2O氣氛中進(jìn)行熱處理，可以在金屬膜的表面上形成該金屬膜的氧化物或氧氮化物。此外，還可以在形成金屬膜之后，使用高氧化性的溶液(如臭氧水等)處理金屬膜的表面，由此可以在金屬膜的表面上設(shè)置該金屬膜的氧化物或氧氮化物。
[0090]作為絕緣膜703，通過(guò)濺射法或等離子體CVD法等以單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)形成含有硅的氧化物或硅的氮化物的膜。在用作基底的絕緣膜是兩層結(jié)構(gòu)的情況下，例如，作為第一層可以形成氮氧化硅膜，并且作為第二層可以形成氧氮化硅膜。在用作基底的絕緣膜是三層結(jié)構(gòu)的情況下，作為第一層絕緣膜可以形成氧化硅膜，作為第二層絕緣膜可以形成氮氧化硅膜，并且作為第三層絕緣膜可以形成氧氮化硅膜?？蛇x地，作為第一層絕緣膜可以形成氧氮化硅膜，作為第二層絕緣膜可以形成氮氧化硅膜，并且作為第三層絕緣膜可以形成氧氮化硅膜。用作基底的絕緣膜起到阻擋膜的功能，該阻擋膜防止來(lái)自襯底701的雜質(zhì)的侵入。
[0091]通過(guò)濺射法、LPCVD法、等離子體CVD法等以25nm以上且200nm以下左右(優(yōu)選為30nm以上且150nm以下左右)的厚度形成半導(dǎo)體膜704。作為半導(dǎo)體膜704,例如可以形成非晶硅膜。注意，可以用于半導(dǎo)體膜704的半導(dǎo)體材料不局限于硅。例如，也可以使用有機(jī)半導(dǎo)體或氧化物半導(dǎo)體等。
[0092]接下來(lái)，通過(guò)對(duì)半導(dǎo)體膜704照射激光來(lái)進(jìn)行晶化。另外，也可以組合激光照射與RTA、利用退火爐的熱晶化法、或者利用促進(jìn)晶化的金屬元素的熱晶化法等來(lái)進(jìn)行半導(dǎo)體膜704的晶化。之后，將所得到的結(jié)晶半導(dǎo)體膜蝕刻為所希望的形狀，由此形成半導(dǎo)體膜704a、半導(dǎo)體膜704b、半導(dǎo)體膜704c、半導(dǎo)體膜704d，并且以覆蓋半導(dǎo)體膜704a至704d的方式形成柵極絕緣膜705 (參照?qǐng)D6B)。
[0093]在下文中，簡(jiǎn)單地說(shuō)明半導(dǎo)體膜704a、半導(dǎo)體膜704b、半導(dǎo)體膜704c、半導(dǎo)體膜704d的制造步驟的一例。首先，使用等離子體CVD法形成50nm厚左右的非晶半導(dǎo)體膜(例如非晶硅膜)。接著，將含有作為促進(jìn)晶化的金屬元素的鎳的溶液涂敷在非晶半導(dǎo)體膜上，然后對(duì)非晶半導(dǎo)體膜進(jìn)行脫氫處理(在500°C下，I小時(shí))和熱晶化處理(在550°C下，4小時(shí))，以形成結(jié)晶半導(dǎo)體膜。之后，用來(lái)自激光器的激光照射結(jié)晶半導(dǎo)體膜，并且使用光刻法，形成半導(dǎo)體膜704a、半導(dǎo)體膜704b、半導(dǎo)體膜704c、半導(dǎo)體膜704d。注意，也可以僅進(jìn)行激光照射而不必進(jìn)行使用促進(jìn)晶化的金屬元素的熱晶化，來(lái)進(jìn)行非晶半導(dǎo)體膜的晶化。
[0094]接下來(lái)，形成覆蓋半導(dǎo)體膜704a、半導(dǎo)體膜704b、半導(dǎo)體膜704c、半導(dǎo)體膜704d的柵極絕緣膜705。作為柵極絕緣膜705，通過(guò)CVD法或?yàn)R射法等以單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)形成含有硅的氧化物或硅的氮化物的膜。具體而言，柵極絕緣膜705具有氧化硅膜、氧氮化硅膜、或者氮氧化硅膜的單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。
[0095]此外，柵極絕緣膜705還可以通過(guò)對(duì)半導(dǎo)體膜704a、半導(dǎo)體膜704b、半導(dǎo)體膜704c、半導(dǎo)體膜704d進(jìn)行等離子體處理，使其表面氧化或氮化來(lái)形成。例如，通過(guò)引入了稀有氣體如He、Ar、Kr或Xe與氧、氧化氮(NO2)、氨、氮、氫等的混合氣體的等離子體處理形成柵極絕緣膜705。在這種情況下，通過(guò)利用微波進(jìn)行等離子體激發(fā)，可以生成具有低電子溫度和高密度的等離子體。利用通過(guò)該高密度等離子體生成的氧基(可以包括OH基)或氮基(可以包括NH基)，可以使半導(dǎo)體膜的表面氧化或氮化。
[0096]通過(guò)這種使用高密度等離子體的處理，Inm以上且20nm以下左右，典型為5nm以上且IOnm以下左右的絕緣膜被形成在半導(dǎo)體膜上。由于在此情況下的反應(yīng)為固相反應(yīng)，所以可以顯著降低所述絕緣膜和半導(dǎo)體膜之間的界面態(tài)密度。這種等離子體處理由于使半導(dǎo)體膜(結(jié)晶硅或多晶硅)直接氧化(或氮化)，所以可以相當(dāng)大地降低被形成的絕緣膜的厚度的不均勻性。此外，即使在結(jié)晶硅的晶粒邊界處也不會(huì)擴(kuò)展氧化，所以成為極為優(yōu)選的狀態(tài)。即，通過(guò)這里所示的高密度等離子體處理使半導(dǎo)體膜的表面固相氧化，可以形成均勻性好且界面態(tài)密度低的絕緣膜，而不導(dǎo)致在晶粒邊界處的過(guò)量氧化反應(yīng)。
[0097]柵極絕緣膜705可以僅僅使用通過(guò)等離子體處理形成的絕緣膜，還可以在該絕緣膜上通過(guò)利用等離子體或熱反應(yīng)的CVD法層疊氧化硅、氧氮化硅或氮化硅的絕緣膜。在任何情況下，其柵極絕緣膜的一部分或整個(gè)部分包括通過(guò)等離子體處理形成的絕緣膜而形成的晶體管可以降低該晶體管特性的偏差。
[0098]此外，通過(guò)照射連續(xù)波激光束或重復(fù)頻率為IOMHz以上的激光束進(jìn)行晶化而得到的半導(dǎo)體膜704a、半導(dǎo)體膜704b、半導(dǎo)體膜704c、半導(dǎo)體膜704d具有結(jié)晶向激光的掃描方向生長(zhǎng)的特性。通過(guò)將其掃描方向與溝道長(zhǎng)度方向(當(dāng)形成溝道形成區(qū)域時(shí)載流子所流過(guò)的方向)對(duì)準(zhǔn)地布置晶體管，并且組合該晶體管與上述柵極絕緣膜，可以得到一種特性偏差小且場(chǎng)效應(yīng)遷移率高的薄膜晶體管(TFT)。
[0099]接下來(lái)，在柵極絕緣膜705上形成導(dǎo)電膜。這里，以單層形成厚度為IOOnm以上且500nm以下左右的導(dǎo)電層。作為形成導(dǎo)電層的材料，可以使用含有選自鉭(Ta)、鎢(W)、鈦(Ti)、鑰(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉻(Cr)、銀(Nb)等中的元素的材料、以這些元素為主要成分的合金材料或以這些元素為主要成分的化合物材料。還可以使用以摻雜磷等的雜質(zhì)元素的多晶硅為代表的半導(dǎo)體材料。在以多層結(jié)構(gòu)形成導(dǎo)電膜的情況下，例如可以使用氮化鉭膜和鎢膜的多層結(jié)構(gòu)、氮化鎢膜和鎢膜的多層結(jié)構(gòu)或氮化鑰膜和鑰膜的多層結(jié)構(gòu)。由于鎢和氮化鉭具有高耐熱性，所以可以在形成導(dǎo)電膜后進(jìn)行以熱激活為目的的加熱處理。此外，也可以將導(dǎo)電膜形成為三層以上的多層結(jié)構(gòu)，例如可以采用由鑰膜、鋁膜、以及鑰膜構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。
[0100]接下來(lái)，在上述導(dǎo)電膜上通過(guò)光刻法形成抗蝕劑掩模，進(jìn)行用于形成柵電極和柵極布線的蝕刻處理，來(lái)在半導(dǎo)體膜704a、半導(dǎo)體膜704b、半導(dǎo)體膜704c、半導(dǎo)體膜704d上方形成柵電極707。
[0101]接下來(lái)，通過(guò)光刻法形成抗蝕劑掩模，以低濃度將賦予n型或P型的雜質(zhì)元素添加到半導(dǎo)體膜704a、半導(dǎo)體膜704b、半導(dǎo)體膜704c、半導(dǎo)體膜704d中。在本實(shí)施方式中，以低濃度將賦予n型的雜質(zhì)元素添加到半導(dǎo)體膜704a、半導(dǎo)體膜704b、半導(dǎo)體膜704c、半導(dǎo)體膜704d中。作為賦予n型的雜質(zhì)元素，可以使用屬于元素周期表中第15族的元素，例如，可以使用磷(P)或砷(As)等。此外，作為賦予p型的雜質(zhì)元素，可以使用屬于元素周期表中第13族的元素，例如，可以使用硼(B)等。注意，作為添加雜質(zhì)元素的方法，可以使用離子摻雜法或離子注入法等。[0102]另外，在本實(shí)施方式中，為了簡(jiǎn)化，僅示出n型TFT，但是本發(fā)明不被解釋為僅限定于此。也可以僅使用p型TFT，或者也可以組合形成n型TFT和p型TFT。在組合形成n型TFT和p型TFT的情況下，使用覆蓋要包括在p型TFT中的半導(dǎo)體層的掩模，添加賦予n型的雜質(zhì)元素，并且使用覆蓋要包括在n型TFT中的半導(dǎo)體層的掩模，添加賦予p型的雜質(zhì)元素，由此可以選擇性地添加賦予n型的雜質(zhì)元素和賦予p型的雜質(zhì)元素。
[0103]接下來(lái)，以覆蓋柵極絕緣膜705和柵電極707的方式形成絕緣膜。作為絕緣膜，通過(guò)等離子體CVD法或?yàn)R射法等以單層或多層形成含有無(wú)機(jī)材料(如硅、硅的氧化物或硅的氮化物等)的膜、或者含有有機(jī)材料(如有機(jī)樹(shù)脂等)的膜。接下來(lái)，通過(guò)主要沿著垂直方向的各向異性蝕刻選擇性地蝕刻絕緣膜，形成與柵電極707的側(cè)面接觸的絕緣膜708 (也被稱為側(cè)壁)。絕緣膜708用作當(dāng)后面形成LDD(輕摻雜漏)區(qū)域時(shí)用來(lái)?yè)诫s雜質(zhì)元素的掩模。
[0104]接下來(lái)，使用通過(guò)光刻法形成的抗蝕劑掩模、柵電極707、以及絕緣膜708作為掩模，將賦予n型的雜質(zhì)元素添加到半導(dǎo)體膜704a、半導(dǎo)體膜704b、半導(dǎo)體膜704c、半導(dǎo)體膜704d中。由此，形成溝道形成區(qū)域706a、第一雜質(zhì)區(qū)域706b、以及第二雜質(zhì)區(qū)域706c (參照?qǐng)D6C)。第一雜質(zhì)區(qū)域706b用作薄膜晶體管的源區(qū)或漏區(qū)，第二雜質(zhì)區(qū)域706c用作LDD區(qū)域。第二雜質(zhì)區(qū)域706c所含有的雜質(zhì)元素的濃度低于第一雜質(zhì)區(qū)域706b所含有的雜質(zhì)元素的濃度。
[0105]接下來(lái)，以覆蓋柵電極707和絕緣膜708的方式形成單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)的絕緣膜。絕緣膜可以通過(guò)CVD法、濺射法、SOG法、液滴排放法、絲網(wǎng)印刷法等由無(wú)機(jī)材料(如硅的氧化物和硅的氮化物)、有機(jī)材料(如聚酰亞胺、聚酰胺、苯并環(huán)丁烯、丙烯酸或環(huán)氧等)或硅氧烷材料等形成。在本實(shí)施方式中示出采用由氮化硅構(gòu)成的絕緣膜709和由氧氮化硅構(gòu)成的絕緣膜710的兩層結(jié)構(gòu)的例子。
[0106]通過(guò)光刻法蝕刻絕緣膜709和710等，形成到達(dá)第一雜質(zhì)區(qū)域706b的接觸孔，然后形成用作薄膜晶體管的源電極或漏電極的導(dǎo)電膜731。通過(guò)以填充接觸孔的方式形成導(dǎo)電膜，并且選擇性地蝕刻該導(dǎo)電膜，而可以形成導(dǎo)電膜731。注意，也可以在形成導(dǎo)電膜之前在接觸孔中露出的半導(dǎo)體膜704a、半導(dǎo)體膜704b、半導(dǎo)體膜704c、半導(dǎo)體膜704d的表面上形成硅化物。通過(guò)上述步驟，可以得到包括薄膜晶體管730a、薄膜晶體管730b、薄膜晶體管730c、薄膜晶體管730d的元件層751 (參照?qǐng)D7A)。
[0107]注意，在形成絕緣膜709、絕緣膜710之前或在形成絕緣膜709、絕緣膜710中的一個(gè)或兩個(gè)之后，優(yōu)選進(jìn)行目的在于恢復(fù)半導(dǎo)體膜704的結(jié)晶性、激活已添加到半導(dǎo)體膜中的雜質(zhì)元素和使半導(dǎo)體膜氫化的熱處理。對(duì)于熱處理，可以采用熱退火法、激光退火法或RTA法等。
[0108]導(dǎo)電膜731通過(guò)CVD法或?yàn)R射法等使用含有選自鋁(Al)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鑰(Mo)、鎳(Ni)、鉬(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、猛(Mn)、釹(Nd)、碳(C)、娃(Si)中的元素的材料、以這些元素為主要成分的合金材料或以這些元素為主要成分的化合物材料的膜以單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)形成。以鋁為主要成分的合金材料，例如相當(dāng)于其主要成分是鋁并含有鎳的材料或者主要成分是鋁并含有鎳以及碳和硅中之一或二者的合金材料。
[0109]接下來(lái)，以覆蓋導(dǎo)電膜731的方式形成絕緣膜711，并且在該絕緣膜711中形成開(kāi)口部712a、712b(參照?qǐng)D7B)。在此，使用作薄膜晶體管730b、730d的源電極或漏電極的導(dǎo)電膜731露出地形成開(kāi)口部712a、712b。絕緣膜711通過(guò)CVD法、濺射法、SOG法、液滴排放法、或絲網(wǎng)印刷法等由含無(wú)機(jī)材料或有機(jī)材料的膜以單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)形成。此外，絕緣膜711優(yōu)選具有0.75 ii m以上且3 ii m以下左右的厚度。
[0110]接下來(lái)，在絕緣膜711上形成用作天線的導(dǎo)電膜713，并且在該導(dǎo)電膜713上形成絕緣膜714 (參照?qǐng)D7C)。
[0111]用作天線的導(dǎo)電膜713通過(guò)CVD法、濺射法、印刷法(如絲網(wǎng)印刷或凹版印刷等)、液滴排放法、分配法、鍍敷法等由導(dǎo)電材料形成。另外，作為導(dǎo)電材料使用包含選自鋁、鈦、銀、銅、金、鉬、鎳、鈀、鉭或鑰等的金屬元素的材料、包含該金屬元素的合金材料或包含該金屬元素的化合物材料，以單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)形成用作天線的導(dǎo)電膜713。
[0112]例如，在使用絲網(wǎng)印刷法形成用作天線的導(dǎo)電膜713的情況下，可以通過(guò)選擇性地印刷如下導(dǎo)電膏來(lái)形成導(dǎo)電膜，即，在有機(jī)樹(shù)脂中溶解或分散粒徑為幾nm至幾十的導(dǎo)電粒子而成的導(dǎo)電膏。作為導(dǎo)電粒子，可以使用如銀、金、銅、鎳、鉬、鈀、鉭、鑰或鈦等的金屬粒子；鹵化銀的微粒子；或者分散性納米粒子等。此外，含在導(dǎo)電膏中的有機(jī)樹(shù)脂可以使用選自用作金屬粒子的粘合劑、溶劑、分散劑及覆蓋材料的有機(jī)樹(shù)脂中的一種或多種。典型地可以使用環(huán)氧樹(shù)脂或硅酮樹(shù)脂等的有機(jī)樹(shù)脂。此外，也可以使用以焊料或無(wú)鉛焊料為主要成分的微粒。在此情況下，優(yōu)選使用粒徑為20 以下的微粒。焊料和無(wú)鉛焊料具有低成本的優(yōu)點(diǎn)。
[0113]絕緣膜714例如可以使用如氧化硅、氧氮化硅、氮化硅或氮氧化硅等的絕緣材料形成。另外，在本實(shí)施方式中，使用氮化硅作為絕緣膜714。
[0114]接下來(lái)，覆蓋絕緣膜714地形成第一絕緣體715 (參照?qǐng)D8A)。
[0115]作為第一絕緣體715，可以使用如環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰亞胺三嗪樹(shù)脂或氰酸酯樹(shù)脂等的熱固性樹(shù)脂。此外，作為第一絕緣體715，也可以使用如聚苯醚樹(shù)脂、聚醚酰亞胺樹(shù)脂或含氟樹(shù)脂等的熱塑性樹(shù)脂。
[0116]在本實(shí)施方式中，作為第一絕緣體715，使用在纖維體715a中浸滲有機(jī)樹(shù)脂715b而成的結(jié)構(gòu)體。
[0117]在纖維體715a中浸滲有機(jī)樹(shù)脂715b而成的上述結(jié)構(gòu)體也被稱為預(yù)浸料(prepreg)。預(yù)浸料具體地說(shuō)是將使用有機(jī)溶劑稀釋基質(zhì)樹(shù)脂而成的清漆浸滲在纖維體中后，使有機(jī)溶劑揮發(fā)來(lái)使基質(zhì)樹(shù)脂半固化而成的。結(jié)構(gòu)體的厚度優(yōu)選為5 u m以上且100 u m以下，更優(yōu)選為10 y m以上且30 y m以下。通過(guò)使用具有這樣的厚度的結(jié)構(gòu)體，可以制造薄型且可彎曲的半導(dǎo)體裝置。例如，作為絕緣體，可以使用彈性模量為13GPa以上且15GPa以下、斷裂模量為140MPa的預(yù)浸料。在后面的實(shí)施方式中，對(duì)預(yù)浸料進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0118]注意，第一絕緣體715可以是單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。在采用多層結(jié)構(gòu)的情況下，可以適當(dāng)?shù)剡x擇上述絕緣體并層疊。
[0119]接下來(lái)，使有機(jī)樹(shù)脂715b固化，然后在第一絕緣體715的表面形成第一導(dǎo)電層716(參照?qǐng)DSB)。第一導(dǎo)電層716例如可以通過(guò)濺射法、等離子體CVD法、真空蒸鍍法、涂敷法或印刷法等并且使用含有選自鈦、鑰、鎢、鋁、銅、銀、金、鎳、錫、鉬、鈀、銥、銠、鉭、鎘、鋅、鐵、硅、鍺、鋯、鋇等中的元素的材料、以上述元素為主要成分的合金材料、以上述元素為主要成分的化合物材料等來(lái)形成。也可以采用如電鍍法或無(wú)電鍍法等的鍍敷法形成第一導(dǎo)電層716。注意,在第一導(dǎo)電層716的表面也可以形成絕緣層，由此，可以保護(hù)第一導(dǎo)電層716。[0120]接下來(lái)，從襯底701分離包括薄膜晶體管730a、薄膜晶體管730b、薄膜晶體管730c、薄膜晶體管730d、用作天線的導(dǎo)電膜713等的元件層(參照?qǐng)D9A)。
[0121]注意，優(yōu)選在分離之際，通過(guò)一邊使用水或如臭氧水等的水溶液潤(rùn)濕分離面一邊進(jìn)行分離，可以防止薄膜晶體管730a、薄膜晶體管730b、薄膜晶體管730c、薄膜晶體管730d等的元件被靜電等損壞。此外，通過(guò)再次利用分離后的襯底701，可以實(shí)現(xiàn)低成本化。
[0122]接下來(lái)，以覆蓋通過(guò)分離露出的面的方式形成第二絕緣體717 (參照?qǐng)D9B)。第二絕緣體717可以與第一絕緣體715類似地形成。在本實(shí)施方式中，作為第二絕緣體717使用在纖維體717a中浸滲有機(jī)樹(shù)脂717b而成的結(jié)構(gòu)體。注意，與第一絕緣體715相似，第二絕緣體717可以是單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。
[0123]接下來(lái)，使有機(jī)樹(shù)脂717b固化，然后在第二絕緣體717的表面上形成第二導(dǎo)電層718(參照?qǐng)D10A)。第二導(dǎo)電層718可以與第一導(dǎo)電層716類似地形成。注意，在第二導(dǎo)電層718的表面也可以形成絕緣層，由此，可以保護(hù)第二導(dǎo)電層718。通過(guò)以上步驟，可以得到一種疊層結(jié)構(gòu)，其中元件層被密封在第一絕緣體715和第二絕緣體717之間，在第一絕緣體715的表面上形成第一導(dǎo)電層716,并且在第二絕緣體717的表面上形成第二導(dǎo)電層718。
[0124]之后，將上述結(jié)構(gòu)分成各個(gè)半導(dǎo)體裝置(參照?qǐng)D10B)。作為分割方法，優(yōu)選使用當(dāng)進(jìn)行分割時(shí)第一絕緣體715及第二絕緣體716熔化的方法(更優(yōu)選為第一導(dǎo)電層716及第二導(dǎo)電層718熔化的方法)。在本實(shí)施方式中應(yīng)用利用激光照射來(lái)分割半導(dǎo)體裝置。
[0125]對(duì)于用于上述分割的激光的如波長(zhǎng)、強(qiáng)度或光束尺寸等的條件沒(méi)有特別的限制。激光照射可以在能夠分割半導(dǎo)體裝置的條件下進(jìn)行。作為激光束，例如可以使用從以下激光器發(fā)射出來(lái)的連續(xù)波激光，即Ar激光器、Kr激光器、CO2激光器、YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、GdVO4激光器、Y2O3激光器、紅寶石激光器、變石激光器、T1:藍(lán)寶石激光器或氦鎘激光器等；或從以下激光振蕩器發(fā)射出來(lái)的脈沖激光束，即Ar激光器、Kr激光器、受激準(zhǔn)分子(ArF、KrF或XeCl)激光器、CO2激光器、YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、GdVO4激光器、Y2O3激光器、紅寶石激光器、變石激光器、T1:藍(lán)寶石激光器、銅蒸汽激光器或金蒸汽激光器。
[0126]如本實(shí)施方式所示，通過(guò)利用激光照射分成各個(gè)半導(dǎo)體裝置，第一導(dǎo)電層716和第二導(dǎo)電層718之間的電阻值降低，而第一導(dǎo)電層716和第二導(dǎo)電層718相互電連接。由此，可以同時(shí)進(jìn)行半導(dǎo)體裝置的分割步驟、使第一導(dǎo)電層716和第二導(dǎo)電層718電連接的步驟。
[0127]第一導(dǎo)電層716和第二導(dǎo)電層718之間的電阻值例如為IGQ以下即可，優(yōu)選為5MQ至500MQ左右，更優(yōu)選為IOMQ至200MQ左右。由此，可以以能夠獲得這種電阻的方式進(jìn)行通過(guò)激光照射處理等分割半導(dǎo)體裝置。
[0128]注意，在本實(shí)施方式中，不分割元件層地密封元件層，但是所提出的發(fā)明的一個(gè)方式不被解釋為僅限定于此結(jié)構(gòu)。例如，也可以預(yù)先分割包括半導(dǎo)體集成電路及天線的元件層，之后進(jìn)行密封。此外，在本實(shí)施方式中，在形成第一絕緣體(或第二絕緣體)之后形成第一導(dǎo)電層(或第二導(dǎo)電層)，但是所提出的發(fā)明的一個(gè)方式不局限于此結(jié)構(gòu)。例如，作為第一絕緣體(或第二絕緣體)使用預(yù)先被固化的襯底等時(shí)，也可以使用在第一絕緣體(或第二絕緣體)的表面形成第一導(dǎo)電層(或第二導(dǎo)電層)而成的疊層結(jié)構(gòu)來(lái)制造半導(dǎo)體裝置。
[0129]本實(shí)施方式可以與其他實(shí)施方式適當(dāng)?shù)亟M合來(lái)實(shí)施。[0130]實(shí)施方式3
[0131]在本實(shí)施方式中，將參照?qǐng)D11，作為密封半導(dǎo)體元件的絕緣體的實(shí)例，對(duì)在纖維體中浸滲有機(jī)樹(shù)脂而成的結(jié)構(gòu)體的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0132]纖維體160是用以固定間距間隔的經(jīng)線和以固定間距間隔的緯線紡織的(參照?qǐng)D11)。使用經(jīng)線和緯線形成的纖維體具有沒(méi)有經(jīng)線及緯線的區(qū)域。這種纖維體160更易于浸滲有機(jī)樹(shù)脂161，因此可以提高纖維體160和半導(dǎo)體集成電路之間的粘合性。
[0133]此外，纖維體160也可以是經(jīng)線及緯線的密度較高并且經(jīng)線及緯線不存在的區(qū)域的較小的纖維體。
[0134]在纖維體160中浸滲有機(jī)樹(shù)脂161而成的結(jié)構(gòu)體也被稱為預(yù)浸料。預(yù)浸料具體地說(shuō)是在使纖維體中浸滲用有機(jī)溶劑稀釋基質(zhì)樹(shù)脂而成的清漆之后，使該有機(jī)溶劑揮發(fā)來(lái)使基質(zhì)樹(shù)脂半固化而成的。作為預(yù)浸料，例如也可以使用使排列在平面上的如玻璃等構(gòu)成的纖維體彼此交叉而紡織成布狀，并且在其中浸滲有機(jī)樹(shù)脂而成的預(yù)浸料。在此情況下，可以抑制纖維體在表面方向上的伸縮，并且還可以獲得在與表面垂直的方向上的柔性。結(jié)構(gòu)體的厚度優(yōu)選為10 μ m以上且100 μ m以下,更優(yōu)選為10 μ m以上且30 μ m以下。通過(guò)使用具有這樣的厚度的結(jié)構(gòu)體時(shí)，可以制造薄型且可彎曲的半導(dǎo)體裝置。例如，作為絕緣體，可以使用彈性為13GPa以上且15GPa以下、斷裂模量為140MPa的預(yù)浸料。
[0135]此外，作為有機(jī)樹(shù)脂161，可以使用熱固性樹(shù)脂，諸如環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰亞胺三嗪樹(shù)脂、或氰酸鹽樹(shù)脂。此外，作為有機(jī)樹(shù)脂161，也可以使用熱塑性樹(shù)脂，諸如聚苯氧基樹(shù)脂、聚醚酰亞胺樹(shù)脂、或氟樹(shù)脂。通過(guò)使用上述有機(jī)樹(shù)脂，纖維體160可以通過(guò)熱處理堅(jiān)固地接合到半導(dǎo)體集成電路上。注意，有機(jī)樹(shù)脂161的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度越高，受到局部壓力而造成的有機(jī)樹(shù)脂161的損壞越少，因此是優(yōu)選的。
[0136]也可以將高導(dǎo)熱性填料分散在有機(jī)樹(shù)脂161或纖維絲束中。作為高導(dǎo)熱性填料，有如氮化鋁、氮化硼、氮化硅或釩土等的絕緣性粒子；如銀或銅的金屬粒子。通過(guò)有機(jī)樹(shù)脂或纖維絲束中含有高導(dǎo)熱性填料，可以容易地將在半導(dǎo)體集成電路中產(chǎn)生的熱釋放到外面。因此，可以抑制半導(dǎo)體裝置中的蓄熱，由此可以對(duì)防止半導(dǎo)體裝置的損壞有效。
[0137]纖維體160是使用有機(jī)化合物或無(wú)機(jī)化合物的高強(qiáng)度纖維的紡織物或無(wú)紡織物。在此，高強(qiáng)度纖維具體地說(shuō)是具有高拉伸彈性模量或高楊氏模量的纖維。作為高強(qiáng)度纖維的典型例子，可以舉出聚乙烯醇纖維、聚酯纖維、聚酰胺纖維、聚乙烯纖維、芳族聚酸胺纖維、聚對(duì)苯撐苯并二噁唑纖維、玻璃纖維、碳纖維等。作為玻璃纖維，可以舉出使用E玻璃、S玻璃、D玻璃、Q玻璃等的玻璃纖維。注意，纖維體160可以由一種上述高強(qiáng)度纖維形成，也可以由多種上述高強(qiáng)度纖維形成。
[0138]纖維體160還可以是將纖維(單股線)的束(以下稱為絲束)用于經(jīng)線和緯線來(lái)形成的紡織物，或者通過(guò)以隨機(jī)方式或有規(guī)則地堆疊多種纖維的絲束而得到的無(wú)紡織物。在紡織物的情形中，可以適當(dāng)?shù)厥褂闷郊y織物、斜紋織物、緞紋織物等。
[0139]絲束可以具有圓形或橢圓形的截面。作為纖維絲束，也可以使用通過(guò)高壓水流、用液體作為介質(zhì)的高頻率振動(dòng)、連續(xù)超聲振動(dòng)、用滾筒的壓緊等受開(kāi)纖加工的纖維絲束。經(jīng)過(guò)開(kāi)纖加工的纖維絲束的寬度變寬，并且其截面成為橢圓形或扁平形。由此，可以減少在厚度方向上的單股線數(shù)目。此外，通過(guò)使用松捻紗線作為纖維絲束，容易將絲束扁平化，而可以將絲束的截面形狀形成為橢圓形或扁平形。像這樣，通過(guò)使用具有橢圓形或扁平形的截面的絲束，可以減少纖維體160的厚度。因此，可以制造薄型半導(dǎo)體裝置。
[0140]通過(guò)使用如上所示的結(jié)構(gòu)體作為密封元件層的絕緣體，可以提高半導(dǎo)體裝置的對(duì)于外部壓力的耐受性。此外，可以防止在加壓處理步驟等中產(chǎn)生的損壞或特性劣化等。由此，可以高成品率地制造半導(dǎo)體裝置。
[0141]注意，本實(shí)施方式可以與本說(shuō)明書(shū)中的其他實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)或制造方法適當(dāng)?shù)亟M合來(lái)實(shí)施。
[0142]實(shí)施方式4
[0143]在本實(shí)施方式中，將說(shuō)明以給予更高可靠性為目的的半導(dǎo)體裝置的實(shí)例。詳細(xì)地說(shuō)，作為半導(dǎo)體裝置的一例說(shuō)明微處理器及具有運(yùn)算功能并能夠以非接觸的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的半導(dǎo)體裝置的一例。
[0144]作為半導(dǎo)體裝置的一例，圖12表不微處理器500。該微處理器500是使用根據(jù)上述實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置來(lái)制造的。該微處理器500包括運(yùn)算邏輯單元(Arithmeticlogic unit, ALU) 501、運(yùn)算電路控制部(ALU Controller) 502、指令譯碼部(InstructionDecoder)503、中斷控制部(Interrupt Controller)504、時(shí)序控制部(TimingController) 505、寄存器(Register) 506、寄存器控制部(Register Controller) 507、總線接口(Bus I/F)508、只讀存儲(chǔ)器(ROM) 509、以及存儲(chǔ)器接口(ROM I/F)510。
[0145]通過(guò)總線接口 508輸入到微處理器500的指令被輸入到指令譯碼部503并被譯碼之后輸入到運(yùn)算電路控制部502、中斷控制部504、寄存器控制部507、以及時(shí)序控制部505。運(yùn)算電路控制部502、中斷控制部504、寄存器控制部507、以及時(shí)序控制部505根據(jù)被譯碼的指令進(jìn)行各種控制。具體地說(shuō)，運(yùn)算電路控制部502產(chǎn)生用來(lái)控制運(yùn)算電路501的工作的信號(hào)。此外，在微處理器500執(zhí)行程序時(shí)，中斷控制部504對(duì)來(lái)自外部輸入輸出裝置或外圍電路的中斷要求根據(jù)其優(yōu)先度或掩模狀態(tài)進(jìn)行判斷而處理。寄存器控制部507產(chǎn)生寄存器506的地址，并且根據(jù)微處理器500的狀態(tài)進(jìn)行寄存器506的讀出或?qū)懭搿r(shí)序控制部505產(chǎn)生控制運(yùn)算電路501、運(yùn)算電路控制部502、指令譯碼部503、中斷控制部504及寄存器控制部507的工作時(shí)序的信號(hào)。例如，時(shí)序控制部505具備根據(jù)基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)CLKl產(chǎn)生內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLK2的內(nèi)部時(shí)鐘產(chǎn)生部，并且將內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLK2提供給上述各種電路。注意，圖12所示的微處理器500只是將其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化來(lái)示出的一個(gè)實(shí)例，實(shí)際上微處理器可以根據(jù)其用途具有多種多樣的結(jié)構(gòu)。
[0146]接下來(lái)，參照?qǐng)D13說(shuō)明可以具有運(yùn)算功能并以非接觸的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的半導(dǎo)體裝置的一例。圖13示出以無(wú)線通信與外部裝置進(jìn)行信號(hào)的收發(fā)而工作的計(jì)算機(jī)(以下稱為RFCPU)的一例。RFCPU511包括模擬電路部512和數(shù)字電路部513。模擬電路部512包括具有諧振電容的諧振電路514、整流電路515、恒壓電路516、復(fù)位電路517、振蕩電路518、解調(diào)電路519、調(diào)制電路520、以及電源控制電路530。數(shù)字電路部513包括RF接口 521、控制寄存器522、時(shí)鐘控制器523、CPU接口 524、中央處理單元525、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器526、以及只讀存儲(chǔ)器527。
[0147]下面說(shuō)明具有這種結(jié)構(gòu)的RFCPU511的工作概要。諧振電路514基于天線528所接收的信號(hào)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)經(jīng)過(guò)整流電路515而儲(chǔ)存到電容部529中。該電容部529優(yōu)選包括如陶瓷電容器或電偶層電容器等的電容器。電容部529不需要與RFCPU511一體形成，可以作為另外的部件附接在形成有RFCPU511的具有絕緣表面的襯底上。[0148]復(fù)位電路517產(chǎn)生對(duì)數(shù)字電路部513進(jìn)行復(fù)位和初始化的信號(hào)。例如,作為復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生相對(duì)于電源電壓的上升而延遲升高的信號(hào)。振蕩電路518根據(jù)由恒壓電路516產(chǎn)生的控制信號(hào)改變時(shí)鐘信號(hào)的頻率和占空比。包括低通濾波器的解調(diào)電路519例如將振幅偏移鍵控(ASK)系統(tǒng)方式的接收信號(hào)的振幅的變動(dòng)二值化。調(diào)制電路520通過(guò)改變振幅偏移鍵控(ASK)系統(tǒng)方式的發(fā)送信號(hào)的振幅并發(fā)送發(fā)送數(shù)據(jù)。調(diào)制電路520通過(guò)改變諧振電路514的諧振點(diǎn)來(lái)改變通信信號(hào)的振幅。時(shí)鐘控制器523根據(jù)電源電壓或中央處理單元525中的耗電流，產(chǎn)生用來(lái)改變時(shí)鐘信號(hào)的頻率和占空比的控制信號(hào)。電源控制電路530監(jiān)視電源電壓。
[0149]從天線528輸入到RFCPU 511的信號(hào)被解調(diào)電路519解調(diào)后，由RF接口 521分解為控制指令、數(shù)據(jù)等。控制指令存儲(chǔ)在控制寄存器522中?？刂浦噶畎ù鎯?chǔ)在只讀存儲(chǔ)器527中的數(shù)據(jù)的讀出指令、向隨機(jī)存取存儲(chǔ)器526的數(shù)據(jù)的寫(xiě)入指令、向中央處理單元525的運(yùn)算指令等。中央處理單元525通過(guò)CPU接口 524對(duì)只讀存儲(chǔ)器527、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器526、以及控制寄存器522進(jìn)行存取。CPU接口 524具有如下功能:根據(jù)中央處理單元525所要求的地址，產(chǎn)生對(duì)只讀存儲(chǔ)器527、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器526、以及控制寄存器522中的任一個(gè)的存取信號(hào)。
[0150]作為中央處理單元525的運(yùn)算方式，可以采用將OS(操作系統(tǒng))存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器527中且在啟動(dòng)處理時(shí)讀出并執(zhí)行程序的方式。此外，也可以采用由專用電路構(gòu)成運(yùn)算電路且以硬件方式進(jìn)行運(yùn)算處理的方式。作為使用硬件和軟件二者的方式，可以采用如下方式:利用專用運(yùn)算電路進(jìn)行運(yùn)算處理的一部分的處理，并且中央處理單元525使用程序來(lái)進(jìn)行其他部分的運(yùn)算。
[0151]在本實(shí)施方式的微處理器中，借助于設(shè)置在電路表面的導(dǎo)電層，也可以防止靜電放電造成的半導(dǎo)體集成電路的靜電損壞(電路的故障、半導(dǎo)體元件的損壞等)。由此，可以防止起因于靜電放電的特性劣化，而可以高成品率地制造半導(dǎo)體裝置。
[0152]注意，本實(shí)施方式可以與本說(shuō)明書(shū)中的其他實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)或制造方法適當(dāng)?shù)亟M合來(lái)實(shí)施。
[0153]實(shí)施方式5
[0154]在本實(shí)施方式中，將對(duì)于上述實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置的使用方式的一例進(jìn)行說(shuō)明。具體地說(shuō)，下面使用附圖對(duì)于能夠無(wú)線收發(fā)數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體裝置的應(yīng)用例子進(jìn)行說(shuō)明。能夠無(wú)線收發(fā)數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體裝置根據(jù)應(yīng)用也被稱為RFID標(biāo)簽、ID標(biāo)簽、IC標(biāo)簽、RF標(biāo)簽、無(wú)線標(biāo)簽、電子標(biāo)簽或無(wú)線芯片。
[0155]參照?qǐng)D14A說(shuō)明本實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置的俯視結(jié)構(gòu)的一例。圖14A所示的半導(dǎo)體裝置包括設(shè)置有天線(也稱為芯片上天線)的半導(dǎo)體集成電路芯片400和設(shè)置有天線405 (也稱為增益天線)的支撐襯底406。半導(dǎo)體集成電路芯片400設(shè)置在形成在支撐襯底406及天線405上的絕緣層410上。
[0156]設(shè)置在半導(dǎo)體集成電路芯片400內(nèi)的半導(dǎo)體集成電路包括多個(gè)如構(gòu)成存儲(chǔ)部或邏輯部的晶體管等的元件。作為根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體元件，除了應(yīng)用場(chǎng)效應(yīng)晶體管，還可以應(yīng)用利用半導(dǎo)體層的存儲(chǔ)元件等。因此，可以制造并提供在多個(gè)用途中滿足所要求的功能的半導(dǎo)體裝置。
[0157]圖15A是圖14A所示的包括在半導(dǎo)體集成電路芯片400中的天線和半導(dǎo)體集成電路的放大圖。雖然在圖15A中天線401是具有一個(gè)線圈的矩形環(huán)路天線，但所提出的發(fā)明的一個(gè)方式不限于該結(jié)構(gòu)。環(huán)路天線的形狀不限于矩形，還可以是具有曲線的形狀，例如圓形。此外，線圈的數(shù)目不限于一個(gè)，還可以是一個(gè)以上。注意，當(dāng)天線401具有一個(gè)線圈時(shí)，可以減小半導(dǎo)體集成電路403與天線401之間產(chǎn)生的寄生電容。
[0158]此外，在圖14A和15A中，天線401布置為圍繞半導(dǎo)體集成電路403的外圍。在與虛線所示的供電點(diǎn)408相應(yīng)的部分以外的區(qū)域中，天線401布置在與半導(dǎo)體集成電路403不同的區(qū)域中。然而，所提出的發(fā)明的一個(gè)方式不限于該結(jié)構(gòu)，并且如圖15B所示，在與虛線所示的供電點(diǎn)408相應(yīng)的部分以外的區(qū)域中，天線401還可以布置為至少其一部分與半導(dǎo)體集成電路403重疊。注意，如圖14A和15A所示，通過(guò)天線401布置與半導(dǎo)體集成電路403不同的區(qū)域中，可以減小半導(dǎo)體集成電路403與天線401之間的寄生電容。
[0159]在圖14A中，天線405通過(guò)主要在虛線407圍繞的環(huán)狀部分中與天線401電磁耦合(電磁感應(yīng))，可以向/從天線401發(fā)送和接收信號(hào)或功率。此外，天線405可以在主要在虛線407圍繞的部分之外的區(qū)域中，向/從詢問(wèn)器發(fā)送和接收信號(hào)或功率。在詢問(wèn)器與半導(dǎo)體裝置之間，用作載體(載波)的無(wú)線電波的頻率優(yōu)選為30MHz以上且5GHz以下左右，例如可以使用950MHz或2.45GHz等的頻帶。
[0160]此外，天線405為在被虛線407圍繞的部分中具有一個(gè)線圈的矩形環(huán)狀，但是所提出的發(fā)明的實(shí)施方式不限于該結(jié)構(gòu)。環(huán)狀部分不限于矩形，還可以是具有曲線的形狀，例如圓形。此外，線圈的數(shù)目不限于一個(gè)，還可以是一個(gè)以上。
[0161]作為所提出的發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置也可以應(yīng)用電磁感應(yīng)方式、電磁率禹合方式或微波方式。
[0162]例如，在應(yīng)用微波方式(例如，UHF頻帶(860MHz頻帶到960MHz頻帶)或2.45GHz頻帶等)作為半導(dǎo)體裝置的信號(hào)傳輸方式的情況下，可以考慮到用于信號(hào)傳輸?shù)碾姶挪ǖ牟ㄩL(zhǎng)來(lái)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定天線的長(zhǎng)度或形狀等。例如，可以將天線形成為線形(例如，偶極天線)、平坦的形狀(例如，貼片天線)或帶形等。此外，天線的形狀不限于直線形，也可以考慮到電磁波的波長(zhǎng)而采用曲線形或組合直線和曲線的形狀。
[0163]圖16示出以線圈狀設(shè)置天線401、天線405，并應(yīng)用電磁感應(yīng)方式或電磁耦合方式的實(shí)例。
[0164]在圖16中，在支撐襯底406上設(shè)置作為增益天線的線圈狀的天線405，在支撐襯底406上設(shè)置包括線圈狀的天線401的半導(dǎo)體集成電路芯片400。注意，作為增益天線的天線405夾著支撐襯底406形成電容411。
[0165]接下來(lái)，將說(shuō)明半導(dǎo)體集成電路芯片400和增益天線的結(jié)構(gòu)及其布置。圖14B是圖14A所示的半導(dǎo)體集成電路芯片400和形成在支撐襯底406上的天線405層疊的半導(dǎo)體裝置的立體圖。圖14C是沿圖14B的虛線X-Y的截面圖。
[0166]圖14C所示的半導(dǎo)體集成電路芯片400可以使用實(shí)施方式1、實(shí)施方式2等所示的半導(dǎo)體裝置。注意，在此，將多個(gè)半導(dǎo)體裝置分割成單個(gè)的芯片而獲得的芯片被稱為半導(dǎo)體集成電路芯片。該半導(dǎo)體集成電路芯片400可以包括如使用在纖維體450中浸滲有機(jī)樹(shù)脂451的結(jié)構(gòu)體和在纖維體460中浸滲有機(jī)樹(shù)脂461的結(jié)構(gòu)體。
[0167]圖14C所示的半導(dǎo)體集成電路403被保持在第一絕緣體412、第二絕緣體402之間，并且其側(cè)面也被密封。在本實(shí)施方式中，以如下方式制造半導(dǎo)體集成電路芯片400:在將多個(gè)半導(dǎo)體集成電路保持在其間地接合第一絕緣體和第二絕緣體之后，將半導(dǎo)體集成電路分割成單個(gè)的半導(dǎo)體集成電路。作為分割方法，優(yōu)選利用激光。
[0168]所提出的發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置具有天線401、與該天線401電連接的半導(dǎo)體集成電路403、以及位于保持半導(dǎo)體集成電路403的絕緣體412和402的外側(cè)(和半導(dǎo)體集成電路403 —側(cè)相反一側(cè))的導(dǎo)電層440a和導(dǎo)電層440b。導(dǎo)電層440a和導(dǎo)電層440b使包括在半導(dǎo)體裝置中的天線要收發(fā)的電磁波透過(guò)，并且防止來(lái)自外部的靜電施加到半導(dǎo)體裝置內(nèi)的半導(dǎo)體集成電路中。
[0169]在圖14C中，半導(dǎo)體集成電路403布置為比天線401接近天線405的位置，但是所提出的發(fā)明的實(shí)施方式不局限于該結(jié)構(gòu)。也可以在比半導(dǎo)體集成電路403接近天線405的位置布置有天線401。此外，半導(dǎo)體集成電路403和天線401可以直接附接在第一絕緣體412、第二絕緣體402上，也可以由粘合層附接。
[0170]另外，在圖14C中，半導(dǎo)體集成電路芯片400設(shè)置在形成在支撐襯底406及天線405上的絕緣層410上，但是所提出的發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式不局限于此結(jié)構(gòu)。例如，在導(dǎo)電層的電阻足夠高時(shí)，也可以采用導(dǎo)電層和天線405接觸的方式。
[0171]接下來(lái)，將說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的工作。圖17為示出根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的框圖的一例。圖17所示的半導(dǎo)體裝置420包括用作增益天線的天線422、半導(dǎo)體集成電路423、用作芯片上天線的天線424。當(dāng)電磁波從詢問(wèn)器421發(fā)出時(shí)，天線422接收該電磁波，因此，天線422中產(chǎn)生交流電流，而且天線422周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)。然后，天線422所具有的環(huán)狀部分和具有環(huán)形形狀的天線424相互電磁耦合，使得天線424中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。半導(dǎo)體集成電路423通過(guò)利用上述電磁耦合接收來(lái)自詢問(wèn)器421的信號(hào)或功率。反之，通過(guò)將電流依照半導(dǎo)體集成電路423中產(chǎn)生的信號(hào)流過(guò)天線424使得天線422中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，可以將信號(hào)發(fā)送到詢問(wèn)器421。
[0172]注意，天線422可以分為主要電磁耦合到天線424的環(huán)狀部分和主要接收來(lái)自詢問(wèn)器421的電磁波的部分。主要接收來(lái)自詢問(wèn)器421的無(wú)線電波的天線422的部分只要具有可以接收電波的形狀，就不特別限制。例如，可以采用偶極天線、折疊偶極天線、槽縫天線、彎折線天線、微帶天線等的形狀。
[0173]雖然圖14A至14C說(shuō)明只包括一個(gè)天線的半導(dǎo)體集成電路的結(jié)構(gòu)，但是所提出的發(fā)明的實(shí)施方式不限于該結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體集成電路還可以包括兩個(gè)天線，即用來(lái)接收功率的一個(gè)天線和用來(lái)接收信號(hào)的另一天線。通過(guò)具有兩個(gè)天線，可以分別使用用來(lái)供電的無(wú)線電波的頻率和用來(lái)發(fā)送信號(hào)的無(wú)線電波的頻率。
[0174]在根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置中，使用芯片上天線，并且可以在增益天線與芯片上天線之間以非接觸的方式進(jìn)行信號(hào)或功率的發(fā)送和接收。因此，與將外部天線連接到半導(dǎo)體集成電路的情形不同，半導(dǎo)體集成電路與天線之間的連接不容易被外力切斷，并且可以抑制該連接的初始缺陷的產(chǎn)生。此外，由于在本實(shí)施方式中使用增益天線，所以與只使用芯片上天線的情形不同，可以獲得外部天線所具有的下列優(yōu)點(diǎn):芯片上天線的尺寸或形狀較少受到半導(dǎo)體集成電路的面積的限制，天線能接收的無(wú)線電波的頻帶不受到限制，而且可以增大通信距離。
[0175]作為所提出的發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置，設(shè)置于電路表面上的導(dǎo)電層可以防止靜電放電造成的半導(dǎo)體電路的靜電損壞(電路的故障、半導(dǎo)體元件的損壞等)。由此，可以防止起因于靜電放電的特性劣化，而可以高成品率地制造半導(dǎo)體裝置。由于本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置相對(duì)于外力及靜電的可靠性高，所以可以擴(kuò)大可以使用半導(dǎo)體裝置的環(huán)境條件，并且可以擴(kuò)大半導(dǎo)體裝置的用途范圍。
[0176]另外注意，本實(shí)施方式可以與本說(shuō)明書(shū)中的其他實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)或制造方法適當(dāng)?shù)亟M合來(lái)實(shí)施。
[0177]實(shí)施方式6
[0178]在本實(shí)施方式中，以下參照?qǐng)D18A至18C說(shuō)明通過(guò)上述方法形成的可以無(wú)線收發(fā)數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體裝置的應(yīng)用例?？梢詿o(wú)線收發(fā)數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體裝置根據(jù)利用方式還被稱為RFID標(biāo)簽、ID標(biāo)簽、IC標(biāo)簽、IC芯片、RF標(biāo)簽、無(wú)線標(biāo)簽、電子標(biāo)簽或無(wú)線芯片。
[0179]半導(dǎo)體裝置800具有以非接觸的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的功能，并且包括高頻電路810、電源電路820、復(fù)位電路830、時(shí)鐘產(chǎn)生電路840、數(shù)據(jù)解調(diào)電路850、數(shù)據(jù)調(diào)制電路860、控制其它電路的控制電路870、存儲(chǔ)電路880、以及天線890 (參照?qǐng)D18A)。高頻電路810是接收來(lái)自天線890的信號(hào)并且將從數(shù)據(jù)調(diào)制電路860接收的信號(hào)通過(guò)天線890輸出的電路。電源電路820是根據(jù)接收信號(hào)產(chǎn)生電源電位的電路。復(fù)位電路830是產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)的電路。時(shí)鐘產(chǎn)生電路840是根據(jù)從天線890被輸入的接收信號(hào)產(chǎn)生各種時(shí)鐘信號(hào)的電路。數(shù)據(jù)解調(diào)電路850是解調(diào)接收信號(hào)且將該信號(hào)輸出到控制電路870的電路。數(shù)據(jù)調(diào)制電路860是調(diào)制從控制電路870接收的信號(hào)的電路。此外，控制電路870包括例如取碼電路910、判碼電路920、CRC判定電路930、以及輸出單元電路940等。另外，取碼電路910是分別抽取傳送到控制電路870的指令所包括的多個(gè)代碼的電路。判碼電路920是比較被抽取的代碼與參考代碼而判定指令內(nèi)容的電路。CRC判定電路930是根據(jù)被判定的代碼檢測(cè)是否存在發(fā)送錯(cuò)誤等的電路。
[0180]接下來(lái)，對(duì)上述半導(dǎo)體裝置的工作的一例進(jìn)行說(shuō)明。首先，天線890接收無(wú)線電信號(hào)。無(wú)線電信號(hào)經(jīng)由高頻電路810而傳送到電源電路820，由此產(chǎn)生高電源電位(以下稱為VDD)。VDD提供給半導(dǎo)體裝置800所具有的各個(gè)電路。此外，經(jīng)由高頻電路810傳送到數(shù)據(jù)解調(diào)電路850的信號(hào)被解調(diào)(以下稱為解調(diào)后的信號(hào))。而且，經(jīng)由高頻電路810并且經(jīng)過(guò)復(fù)位電路830及時(shí)鐘產(chǎn)生電路840的信號(hào)以及解調(diào)后的信號(hào)傳送到控制電路870。取碼電路910、判碼電路920、以及CRC判定電路930等譯碼傳送到控制電路870的信號(hào)。然后，根據(jù)被譯碼的信號(hào)輸出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電路880內(nèi)的半導(dǎo)體裝置800的數(shù)據(jù)。被輸出的半導(dǎo)體裝置的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)輸出單元電路940而被編碼。再者，被編碼的半導(dǎo)體裝置800的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)調(diào)制電路860，由天線890作為無(wú)線電信號(hào)發(fā)送。注意，在半導(dǎo)體裝置800所包括的多個(gè)電路中低電源電位(以下稱為VSS)是共同的，可以將VSS設(shè)置為GND。
[0181]如此，通過(guò)將信號(hào)從通信裝置傳送到半導(dǎo)體裝置800并且使用通信裝置接收從該半導(dǎo)體裝置800傳送來(lái)的信號(hào)，可以讀出半導(dǎo)體裝置800的數(shù)據(jù)。
[0182]此外，半導(dǎo)體裝置800既可以是不內(nèi)置電源(電池)而由電磁波將電源電壓供應(yīng)給各個(gè)電路的樣式，又可以是內(nèi)置電源(電池)并且由電磁波和電源(電池)將電源電壓供應(yīng)給各個(gè)電路的樣式。
[0183]接下來(lái)，將說(shuō)明可以無(wú)線收發(fā)數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體裝置的使用方式的一例。包括顯示部3210的便攜式終端的側(cè)面設(shè)置有通信裝置3200，并且產(chǎn)品3220的側(cè)面設(shè)置有半導(dǎo)體裝置3230(圖18B)。當(dāng)將通信裝置3200接近于產(chǎn)品3220所包括的半導(dǎo)體裝置3230時(shí)，有關(guān)商品的信息(諸如產(chǎn)品的原材料、原產(chǎn)地、各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的檢查結(jié)果、流通過(guò)程的歷史、以及產(chǎn)品說(shuō)明等)被顯示在顯示部3210上。此外，當(dāng)使用傳送帶搬運(yùn)商品3260時(shí)，可以利用通信裝置3240和設(shè)置在商品3260上的半導(dǎo)體裝置3250，對(duì)該商品3260進(jìn)行檢查(圖18C)。如此，通過(guò)將半導(dǎo)體裝置利用于系統(tǒng)，可以容易獲得信息并且實(shí)現(xiàn)高功能化和高附加價(jià)值化的系統(tǒng)。
[0184]如上所述，作為所提出的發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的可靠性高的半導(dǎo)體裝置的應(yīng)用范圍極為廣泛，可以應(yīng)用到各種領(lǐng)域。
[0185]注意，本實(shí)施方式可以與本說(shuō)明書(shū)中的其他實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)或制造方法適當(dāng)?shù)亟M合來(lái)實(shí)施。
[0186]實(shí)施方式7
[0187]根據(jù)所提出的發(fā)明的一個(gè)方式，可以形成用作包括處理器電路的芯片(下文中也稱為處理器芯片、無(wú)線芯片、無(wú)線處理器、無(wú)線存儲(chǔ)器或無(wú)線標(biāo)簽)的半導(dǎo)體裝置。這種半導(dǎo)體裝置只要是通過(guò)以非接觸的方式確認(rèn)對(duì)象物的歷史等的信息而有助于生產(chǎn)及管理等的用途，就可以應(yīng)用于任何商品。例如，可以將這種半導(dǎo)體裝置設(shè)置于紙幣、硬幣、有價(jià)證券類、證書(shū)類、無(wú)記名債券類、包裝容器類、書(shū)籍類、記錄介質(zhì)、身邊帶的東西、交通工具、食品、衣物、保健用品、生活用品、藥品類、以及電子設(shè)備等而使用。對(duì)這些實(shí)例參照?qǐng)D19A至19G進(jìn)行說(shuō)明。
[0188]紙幣和硬幣是在市場(chǎng)中流通的貨幣，并包括在特定領(lǐng)域中作為真實(shí)金錢流通的票據(jù)(代金券)、紀(jì)念幣等。有價(jià)證券是指支票、證券、期票等，且可以設(shè)置有包括處理器電路的芯片190(參照?qǐng)D19A)。證書(shū)是指駕駛執(zhí)照、居民卡等，且可以設(shè)置有包括處理器電路的芯片191 (參照?qǐng)D19B)。身邊帶的東西是指包、眼鏡等，且可以設(shè)置有包括處理器電路的芯片197(參照?qǐng)D19C)。無(wú)記名債券是指郵票、米票、各種禮品票等。包裝容器是指用于包裝飯盒等的紙、塑料瓶等，且可以設(shè)置有包括處理器電路的芯片193(參照?qǐng)D19D)。書(shū)籍是指書(shū)、本等，且可以設(shè)置有包括處理器電路的芯片194(參照?qǐng)D19E)。記錄介質(zhì)是指DVD軟件、錄像帶等，且可以設(shè)置有包括處理器電路的芯片195(參照?qǐng)D19F)。交通工具是指自行車等的車輛、船舶等，且可以設(shè)置有包括處理器電路的芯片196(參照?qǐng)D19G)。食品是指食料品、飲料等。衣物是指衣服、鞋等。保健用品是指醫(yī)療設(shè)備、保健設(shè)備等。生活用品是指家具、照明裝置等。藥品是指醫(yī)藥、農(nóng)藥等。電子設(shè)備是指液晶顯示裝置、EL顯示裝置、電視機(jī)(電視接收機(jī)或薄型電視接收機(jī))、移動(dòng)電話等。
[0189]作為這種半導(dǎo)體裝置的設(shè)置方式，可以采用貼在物品的表面上或者嵌入在物品中等的方法。例如，如果是書(shū)，半導(dǎo)體裝置可以嵌入在紙中，而如果是由有機(jī)樹(shù)脂構(gòu)成的包裝，半導(dǎo)體裝置可以嵌入在該有機(jī)樹(shù)脂中。
[0190]如此，通過(guò)將半導(dǎo)體裝置設(shè)置到包裝容器、記錄介質(zhì)、身邊帶的東西、食品、衣物、生活用品、電子設(shè)備等，可以實(shí)現(xiàn)檢查系統(tǒng)或租賃店的系統(tǒng)等的效率化。此外，通過(guò)將半導(dǎo)體裝置設(shè)置到交通工具，可以防止對(duì)其的偽造或偷竊。此外，通過(guò)將半導(dǎo)體裝置嵌入到動(dòng)物等生物中，可以容易識(shí)別各個(gè)生物。例如，通過(guò)將具有傳感器的半導(dǎo)體裝置嵌入或附接到家畜等生物中，不僅可以識(shí)別生年、性別或種類等，而且可以容易地管理體溫等健康狀態(tài)。
[0191]注意，本實(shí)施方式可以與本說(shuō)明書(shū)中的其他實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)或制造方法適當(dāng)?shù)亟M合來(lái)實(shí)施。[0192]實(shí)施方式8
[0193]在本實(shí)施方式中，使用圖20A至20D說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的安裝實(shí)例。
[0194]本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置可以安裝在各種各樣的物品中。在本實(shí)施方式中示出將本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置安裝在柔性襯底上而制造柔性半導(dǎo)體裝置的實(shí)例。
[0195]圖20A至20C為將半導(dǎo)體集成電路芯片嵌入柔性襯底中的實(shí)例。半導(dǎo)體集成電路芯片可以使用實(shí)施方式I或?qū)嵤┓绞?所示的半導(dǎo)體裝置。在此，將通過(guò)使半導(dǎo)體裝置分割成單個(gè)的芯片而獲得的芯片被稱為半導(dǎo)體集成電路芯片。圖20D示出半導(dǎo)體集成電路芯片600的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。該半導(dǎo)體集成電路芯片600可以包括在纖維體650中浸滲有機(jī)樹(shù)脂651的結(jié)構(gòu)體和在纖維體660中浸滲有機(jī)樹(shù)脂661的結(jié)構(gòu)體。
[0196]在圖20D中，天線606及半導(dǎo)體集成電路605被保持在第一絕緣體612和第二絕緣體607之間，并且其側(cè)面也被密封。在本實(shí)施方式中，半導(dǎo)體集成電路被保存在第一絕緣體612及第二絕緣體607之間，并在第一絕緣體612及第二絕緣體607外側(cè)分別形成有導(dǎo)電層640a、導(dǎo)電層640b。作為將半導(dǎo)體集成電路芯片分成單個(gè)芯片的方法，優(yōu)選利用激光。
[0197]形成在電路表面上的導(dǎo)電層可以防止靜電放電造成的半導(dǎo)體集成電路的靜電損壞(電路的故障、半導(dǎo)體元件的損壞等)。此外，因?yàn)橛斜３职雽?dǎo)體集成電路的一對(duì)絕緣體，可以提供實(shí)現(xiàn)薄型化及小型化并具有耐受性的可靠性高的半導(dǎo)體裝置。此外，還可以在制造步驟中防止起因于外部壓力或靜電放電的形狀缺陷或特性劣化，而可以高成品率地制造半導(dǎo)體裝置。
[0198]圖20A為被保持在柔性襯底601和柔性襯底602之間的半導(dǎo)體集成電路芯片600，該半導(dǎo)體集成電路芯片600布置在形成于柔性襯底601中的凹部。
[0199]布置有半導(dǎo)體集成電路芯片600的凹部可以形成于一個(gè)柔性襯底中，也可以形成于兩個(gè)柔性襯底中。圖20B為在形成于柔性襯底601及柔性襯底602 二者中的凹部布置有半導(dǎo)體集成電路芯片600的實(shí)例。
[0200]再者，也可以采用三層結(jié)構(gòu)形成柔性襯底，并且在中央的柔性襯底中形成用來(lái)布置半導(dǎo)體集成電路芯片600的開(kāi)口。圖20C為在柔性襯底603中形成開(kāi)口，在該開(kāi)口中布置半導(dǎo)體集成電路芯片600，使用柔性襯底601和柔性襯底602將柔性襯底603及半導(dǎo)體集成電路芯片600保持在中間的實(shí)例。
[0201]在圖20A至20C中，還可以在柔性襯底601、柔性襯底602的外側(cè)層疊柔性襯底。
[0202]作為柔性襯底601、柔性襯底602、柔性襯底603，可以使用膜襯底、將纖維(單股線)束(以下稱為絲束)用于經(jīng)線及緯線編織而成的織物、多種纖維的絲束任意或有規(guī)則地堆疊而成的無(wú)紡織物、或紙等。具體而言，可以使用以下襯底:由PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PES(聚醚砜)、聚丙烯、聚丙硫醚、聚碳酸酯、聚醚酰亞胺、聚苯硫醚、聚苯醚、聚砜、聚鄰苯二甲酰胺等構(gòu)成的襯底；由聚丙烯、聚酯、乙烯、聚氟乙烯、氯乙烯、聚酰胺等構(gòu)成的襯底；膜；預(yù)浸料；纖維材料構(gòu)成的紙等。也可以使用包括粘合性合成樹(shù)脂膜(如丙烯類合成樹(shù)脂或環(huán)氧類合成樹(shù)脂)等的疊層膜等。在襯底或膜與被處理物接合時(shí)，也可以使用接合層?？梢栽诟鶕?jù)襯底或膜的種類選擇的條件下，并且通過(guò)加熱處理或加壓進(jìn)行接合。粘合層相當(dāng)于包含諸如熱固性樹(shù)脂、紫外線固化樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂類粘合劑或樹(shù)脂添加劑的粘合劑的層。
[0203]如本實(shí)施方式所述，若在要安裝半導(dǎo)體集成電路芯片600的柔性襯底內(nèi)設(shè)置凹部或開(kāi)口并嵌入半導(dǎo)體集成電路芯片600，則不形成由于設(shè)置半導(dǎo)體集成電路芯片600而產(chǎn)生的凸部，因此，柔性襯底表面平坦，而可以使厚度均勻。由此，即使在將半導(dǎo)體集成電路芯片安裝在柔性襯底上時(shí)使用滾筒等進(jìn)行加壓處理，也可以防止局部壓力施加(壓力集聚)到半導(dǎo)體集成電路芯片。由此，可以減輕在安裝步驟中產(chǎn)生的半導(dǎo)體集成電路芯片的損壞，而提高半導(dǎo)體裝置的成品率。此外，安裝有半導(dǎo)體集成電路芯片的半導(dǎo)體裝置也可以耐受外部壓力并且可靠性高。
[0204]此外，由于可以將半導(dǎo)體集成電路芯片的表面形成為平坦且平滑，所以易于保管、搬運(yùn)。再者，由于從外部不能識(shí)別半導(dǎo)體集成電路芯片(在半導(dǎo)體裝置的表面上不產(chǎn)生反映半導(dǎo)體集成電路芯片的形狀的凸部)，所以可以做出安全性高的半導(dǎo)體裝置。
[0205]另外，本實(shí)施方式可以與本說(shuō)明書(shū)的其他實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)或制造方法適當(dāng)?shù)亟M合來(lái)實(shí)施。
[0206]實(shí)施例1
[0207]在本實(shí)施例中，示出對(duì)于根據(jù)所提出的發(fā)明的一個(gè)方式的制造方法的效果進(jìn)行檢
查的結(jié)果。
[0208]通過(guò)進(jìn)行激光照射處理將層疊第一導(dǎo)電層、第三絕緣體、第一絕緣體、天線、半導(dǎo)體集成電路、第二絕緣體、第四絕緣體、第二導(dǎo)電層而成的疊層結(jié)構(gòu)分成各個(gè)半導(dǎo)體裝置，而制造樣品。作為比較實(shí)例，準(zhǔn)備使用刀子將層疊第一導(dǎo)電層、第三絕緣體、第一絕緣體、天線、半導(dǎo)體集成電路、第二絕緣體、第四絕緣體、第二導(dǎo)電層而成的疊層結(jié)構(gòu)分成各個(gè)半導(dǎo)體裝置的其它樣品。
[0209]在上述樣品中，作為第一絕緣體及第二絕緣體使用作為在纖維體(玻璃纖維)中浸滲有機(jī)樹(shù)脂(溴化環(huán)氧樹(shù)脂)而成的結(jié)構(gòu)體的預(yù)浸料(20μπι厚)。并且，作為第一導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層使用通過(guò)濺射法形成的鈦膜(IOnm厚)。此外，作為第三絕緣體及第四絕緣體使用芳族聚酰胺薄膜(12μm厚)。注意，在天線上作為保護(hù)層形成氮化硅膜，并且在第三絕緣體和半導(dǎo)體集成電路之間作為粘合層形成丙烯酸樹(shù)脂(10 μ m厚)。
[0210]對(duì)上述樣品(三個(gè)樣品和三個(gè)比較樣品)施加電壓，并且測(cè)量第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間的電流值。圖21示出外加電壓和電流之間的關(guān)系。
[0211]從圖21可知，在通過(guò)進(jìn)行激光照射處理進(jìn)行分割的樣品中，與使用刀子進(jìn)行分割的樣品相比，電流值大(電阻值小)。具體而言，在使用刀子進(jìn)行分割的樣品中，第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間的電阻值為20GQ左右(施加IOV時(shí))。另一方面，在通過(guò)激光照射處理進(jìn)行分割的樣品中，第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間的電阻值為10ΜΩ至200ΜΩ左右(施加IOV 時(shí))。
[0212]據(jù)此，可知，通過(guò)激光照射進(jìn)行分割時(shí)，第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間的電阻值變小?？梢哉J(rèn)為這是因?yàn)槿缦戮壒?在通過(guò)激光照射進(jìn)行分割的情況下，導(dǎo)電層的材料當(dāng)絕緣體熔化時(shí)分散到絕緣體中，導(dǎo)電層相互電連接，而在使用刀子進(jìn)行分割的情況下，導(dǎo)電層的材料不形成電流路徑。注意，若是第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間的電阻值為IGQ以下左右(施加IOV時(shí))，可以充分地消散靜電，因此可以考慮該電阻值實(shí)施靜電對(duì)策。
[0213]注意，本實(shí)施例所示的結(jié)構(gòu)可以與本說(shuō)明書(shū)的其他實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)或制造方法適當(dāng)?shù)亟M合來(lái)實(shí)施。
[0214]實(shí)施例2[0215]在本實(shí)施例中示出檢查導(dǎo)電層的效果的結(jié)果。
[0216]作為樣品，制造層疊第一導(dǎo)電層、第四絕緣體、第一絕緣體、天線、半導(dǎo)體集成電路、第三絕緣體、第二絕緣體、第二導(dǎo)電層而成的矩形疊層結(jié)構(gòu)(實(shí)施例)。作為其它樣品，制造層疊第四絕緣體、第一絕緣體、天線、半導(dǎo)體集成電路、第三絕緣體、第二絕緣體而成的矩形疊層結(jié)構(gòu)(比較例)。
[0217]在上述樣品中，作為第一絕緣體及第二絕緣體使用作為在纖維體(玻璃纖維)中浸滲有機(jī)樹(shù)脂(溴化環(huán)氧樹(shù)脂)而成的結(jié)構(gòu)體的預(yù)浸料(20 μ m厚)。作為第一導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層使用通過(guò)濺射法形成的鈦膜(IOnm厚)。作為第三絕緣體及第四絕緣體使用芳族聚酰胺膜(12 μ m厚)。注意，在天線上作為保護(hù)層形成氮化硅膜，并且在第三絕緣體和半導(dǎo)體集成電路之間作為粘合層形成丙烯酸樹(shù)脂(ΙΟμπι厚)。此外，設(shè)置在第四絕緣體表面的第一導(dǎo)電層和設(shè)置在第二絕緣體表面的第二導(dǎo)電層在矩形的一邊相電連接。
[0218]對(duì)實(shí)施例、比較例的結(jié)構(gòu)分別制造五個(gè)樣品，并且進(jìn)行ESD測(cè)量和彎曲試驗(yàn)。
[0219]作為ESD測(cè)量，將樣品放在玻璃襯底(0.5nm厚)、鋁板、導(dǎo)電片的疊層上，使用ESD試驗(yàn)機(jī)(簡(jiǎn)單應(yīng)答評(píng)估，Takaya股份公司制造)從樣品的形成有第一導(dǎo)電層或第二導(dǎo)電層的一側(cè)向集成電路中央部施加電壓。然后在施加電壓后進(jìn)行除電(I分鐘)，進(jìn)行工作確認(rèn)。注意，以相比半導(dǎo)體集成電路更靠近天線的表面為前面，而以與天線相反的表面為背面來(lái)進(jìn)行工作確認(rèn)。
[0220]圖表1表示實(shí)施例及比較例的ESD測(cè)量結(jié)果。注意，至于實(shí)施例及比較例，分別對(duì)每五個(gè)進(jìn)行ESD測(cè)量。在ESD試驗(yàn)結(jié)果中，分母表示試驗(yàn)樣品數(shù)，分子表示工作樣品數(shù)。
[0221]圖表1
[0222]` ESD外加施加ESD試驗(yàn)結(jié)果
電壓[kVl從半導(dǎo)體集成電蔡一
從天線一側(cè)施加ESD

施加ESD
__比較例__實(shí)施.__比較例__實(shí)施例
S kV1/55/50/55/5
10k￥__0/5__5/5__0/55/5
15k￥0/55/50/55/5
[0223]在不設(shè)置導(dǎo)電層的比較例中，在從表面施加電壓的情況下，在施加5kV的電壓時(shí)五個(gè)樣品中的四個(gè)不工作，在施加10kV、15kV的電壓時(shí)五個(gè)樣品都不工作。在從背面施加電壓的情況下，比較例在5kV、10kV、15kV的所有情況下，五個(gè)樣品都不工作。另一方面，在設(shè)置有導(dǎo)電層的實(shí)施例中，在對(duì)表面和背面中之任一個(gè)施加15kV的電壓的情況下，五個(gè)樣品都工作。
[0224]再者，對(duì)實(shí)施例、比較例的結(jié)構(gòu)的每五個(gè)樣品進(jìn)行彎曲試驗(yàn)。
[0225]彎曲試驗(yàn)是這樣進(jìn)行的:在聚萘二甲酸乙二醇酯的膠帶上分別排列具有實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的樣品、具有比較例的結(jié)構(gòu)的樣品各五個(gè)，并且在卷有紙的金屬桿上使在其單側(cè)上具有670g的砝碼的聚萘二甲酸乙二醇酯的膠帶往返。
[0226]圖表2表示實(shí)施例、比較例的彎曲試驗(yàn)的結(jié)果。判定表示在進(jìn)行三百次彎曲試驗(yàn)后是否確認(rèn)正常工作。判定結(jié)果的分母表示試驗(yàn)樣品數(shù)，分子表示工作樣品數(shù)。
[0227]圖表2
[0228]
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括如下步驟: 將分別包括半導(dǎo)體集成電路的多個(gè)元件層密封在第一絕緣體和第二絕緣體之間； 形成包括第一導(dǎo)電層、所述第一絕緣體、所述多個(gè)元件層、所述第二絕緣體、以及第二導(dǎo)電層的疊層結(jié)構(gòu)，其中所述第一絕緣體、所述多個(gè)元件層、以及所述第二絕緣體被置于所述第一導(dǎo)電層與所述第二導(dǎo)電層之間；以及 在形成所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之后使所述第一絕緣體及所述第二絕緣體熔化，由此所述疊層結(jié)構(gòu)被分割使得包括至少一個(gè)所述半導(dǎo)體集成電路， 其中在進(jìn)行使所述第一絕緣體及所述第二絕緣體熔化的步驟同時(shí)，將所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層相互電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中通過(guò)所述分割步驟，將所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之間的電阻值降低到IGQ以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中所述第一導(dǎo)電層或所述第二導(dǎo)電層具有多層結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中所述第一絕緣體和所述第二絕緣體中的至少一個(gè)具有5 ii m至50 ii m的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中所述第一絕緣體或所述第二絕緣體具有在纖維體中浸滲有機(jī)樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中所述多個(gè)元件層中的每一個(gè)還包括天線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中所述半導(dǎo)體裝置還包括與所述天線電磁稱合的增益天線。
8.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括如下步驟: 將分別包括半導(dǎo)體集成電路的多個(gè)元件層密封在第一絕緣體和第二絕緣體之間； 形成包括第一導(dǎo)電層、所述第一絕緣體、所述多個(gè)元件層、所述第二絕緣體、以及第二導(dǎo)電層的疊層結(jié)構(gòu)，其中所述第一絕緣體、所述多個(gè)元件層、以及所述第二絕緣體被置于所述第一導(dǎo)電層與所述第二導(dǎo)電層之間；以及 在形成所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之后對(duì)所述疊層結(jié)構(gòu)照射激光，由此所述疊層結(jié)構(gòu)被分割使得包括至少一個(gè)所述半導(dǎo)體集成電路， 其中在進(jìn)行對(duì)所述疊層結(jié)構(gòu)照射激光的步驟同時(shí)，將所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層相互電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中通過(guò)所述分割步驟，將所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之間的電阻值降低到IGQ以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中所述第一導(dǎo)電層或所述第二導(dǎo)電層具有多層結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中所述第一絕緣體和所述第二絕緣體中的至少一個(gè)具有5 ii m至50 ii m的厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中所述第一絕緣體或所述第二絕緣體具有在纖維體中浸滲有機(jī)樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)體。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中所述多個(gè)元件層中的每一個(gè)還包括天線。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中所述半導(dǎo)體裝置還包括與所述天線電磁稱合的增益 天線。
【文檔編號(hào)】H01L27/02GK103500700SQ201310357304
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日:2008年6月6日
【發(fā)明者】及川欣聰, 小路博信, 江口晉吾 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所