專利名稱：半導體器件及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到能夠無線通信的半導體器件及該半導體器件的制造方法。
背景技術：
以無線標簽為典型的能夠無線通信識別數(shù)據(jù)之類的半導體器件，已經(jīng)在各種領域中進入了實際應用，作為一種新的通信信息終端，其市場很可能進一步擴大。無線標簽也稱為RFID(射頻識別)標簽或IC標簽。實際應用中的無線標簽通常具有天線和用半導體襯底制作的IC芯片。
由天線接收的AC信號，被諸如無線標簽中的二極管之類的整流元件整流，然后被送到后續(xù)各級。通常，晶體管被用作整流二極管。從借助于控制施加到無線標簽中的天線的電壓而引起的天線阻抗的改變，能夠讀出來自無線標簽的信號。晶體管還被用作開關元件，用來控制施加到天線的電壓。
在作為用半導體襯底制作的二極管或開關元件的這種晶體管的情況下，存在的一個問題是，依賴于AC信號的極性，大量電流在晶體管的P型基區(qū)與漏區(qū)之間流動。參照圖12具體描述了其機制。
圖12示出了制作在單晶襯底上的晶體管的結構。晶體管7002被制作在半導體襯底的P型基區(qū)7001中，且包括各用作源區(qū)或漏區(qū)的N型區(qū)域7003和7004。假設半導體襯底的P型基區(qū)7001被連接到地電位而N型區(qū)域7003被電連接到天線7005。在此情況下，N型區(qū)域7003和P型區(qū)域7001形成整流接觸，從而形成一個寄生二極管7006。
因此，在從天線7005饋送到N型區(qū)域7003的電位高于地電位的情況下，電流不容易從N型區(qū)7003流到P型區(qū)7001。同時，在從天線7005饋送到N型區(qū)域7003的電位低于地電位的情況下，電流容易從P型基區(qū)7001流到N型區(qū)域7003，可能導致晶體管7002的退化甚至毀壞。
為了解決上述問題，專利文獻1公開了一種結構，其中在MOSFET外圍提供了一個通過高阻施加有偏壓的保護帶。
日本專利公開No.2000-299440發(fā)明內(nèi)容但在專利文獻1的情況下，保護帶阻礙了高密度集成，從而不可避免地增大了芯片尺寸。由于半導體襯底的單位面積成本高于玻璃襯底的單位面積成本，故芯片尺寸的增大導致每個芯片成本的提高。
此外，無線標簽可以根據(jù)應用而被固定到諸如紙和塑料之類的柔性材料，雖然與柔性材料相比，半導體襯底具有較低的機械強度。無線標簽本身面積的減小，使得機械強度能夠有某種程度的提高。但在此情況下，難以保持電路規(guī)模和天線增益。確切地說，當天線增益被減小時，通信距離就被減小，無線標簽的應用就不可取地受到限制。因此，考慮到IC芯片的電路規(guī)模和天線增益，無線標簽的面積不能夠被隨便減小，導致對改善機械強度的限制。
而且，在用半導體襯底形成的IC芯片的情況下，半導體襯底用作導體來屏蔽無線電波。于是，存在著信號根據(jù)傳輸?shù)臒o線電波的方向而容易被衰減的問題。
考慮到上述問題，本發(fā)明提供了一種以無線標簽為典型的半導體器件，它具有改進了的機械強度，能夠用更簡單的工藝以低的成本加以制作，并防止無線電波被屏蔽。本發(fā)明還提供了半導體器件的制造方法。
根據(jù)本發(fā)明，采用由各具有半導體薄膜的隔離的TFT(薄膜晶體管)組成的集成電路(以下稱為薄膜集成電路)的器件，被稱為半導體器件。這種半導體器件被用于無線標簽(也稱為無線芯片)。此無線標簽可以被直接固定到物品，或可以在固定到物品之前被固定到諸如塑料和紙之類的柔性支持件上。根據(jù)本發(fā)明的無線標簽可以包括天線以及薄膜集成電路。天線使得能夠在讀出器/寫入器與薄膜集成電路之間進行信號通信，并能夠將電源電壓從讀出器/寫入器饋送到薄膜集成電路。
天線可以與待要固定到物品或柔性支持件的薄膜集成電路集成制作?；蛘?，天線可以與待要固定到物品或具有薄膜集成電路的柔性支持件的薄膜集成電路分別地制作。作為替換，天線可以預先被制作到物品或柔性支持件上，且薄膜集成電路可以被固定到物品或柔性支持件，以便電連接到天線。
可以用各種方法來固定薄膜集成電路一種方法是，薄膜集成電路被形成在高抗熱襯底上，以金屬氧化物膜插入其間，并利用晶化來減弱金屬氧化物膜的強度，薄膜集成電路從而被剝離以便待要被固定；一種方法是，薄膜集成電路被形成在高抗熱襯底上，以包含氫的非晶硅膜插入其間，并用激光輻照或腐蝕來清除此非晶硅膜，薄膜集成電路從而被剝離于襯底以便待要被固定；一種方法是，薄膜集成電路被形成在高抗熱襯底上，并機械地清除或用使用溶液或氣體的腐蝕來清除襯底，薄膜集成電路從而被剝離于襯底以便待要被固定；等等。
本發(fā)明的無線標簽可以包括當剝離薄膜集成電路時被清除的襯底。
此外，各個分別地形成的薄膜集成電路可以被固定和層疊，以便提高電路規(guī)模和存儲容量。與用半導體襯底形成的IC芯片相比，薄膜集成電路的厚度被大幅度減小。因此，即使當多個薄膜集成電路被層疊時，也能夠保持一定程度的無線標簽機械強度。利用諸如倒裝芯片技術、TAB(帶自動鍵合)、以及金屬絲鍵合之類的任何熟知的方法，層疊的薄膜集成電路能夠被彼此連接。
由于本發(fā)明的無線標簽采用了由隔離的TFT組成的薄膜集成電路，故不容易在襯底與TFT之間形成寄生二極管，這是與形成在半導體襯底上的晶體管不同的。因此，依賴于饋送到源區(qū)或漏區(qū)的AC信號，大量的電流不會流入到漏區(qū)中，這就防止了退化或損壞。
借助于將無線標簽直接固定到物品或柔性支持件上，可以根據(jù)物品的形式來修正無線標簽的形式，得到了更大的通用性。
本發(fā)明的無線標簽可以具有改進了的機械強度，同時不使其面積小于采用半導體襯底的常規(guī)無線標簽的面積。結果就容易確保天線增益，增大通信距離，并提高無線標簽的通用性。
通常，無線標簽使用頻率為13.56MHz或2.45GHz的無線電波。因此，為了得到廣泛的應用，要求無線標簽被制作成探測這些頻率的無線電波。
本發(fā)明的無線標簽的優(yōu)點在于，與用半導體襯底制作的IC芯片相比，在薄膜集成電路中，無線電波被較少地屏蔽，從而能夠防止由屏蔽的無線電波造成的信號衰減。因此，與IC芯片的情況相比，能夠減小天線的直徑。
由于不需要半導體襯底，故無線標簽的成本能夠大幅度降低。例如，對采用12英寸硅襯底的情況與采用尺寸為730×920平方毫米的玻璃襯底的情況進行了比較。硅襯底的面積約為73000平方毫米，而玻璃襯底的面積約為672000平方毫米，亦即，玻璃襯底的面積約為硅襯底的9.2倍。當不考慮襯底切割的裕度時，在面積約為672000平方毫米的玻璃襯底上，能夠制作672000個面積各為1毫米見方的無線標簽，這是制作在硅襯底上的無線標簽的大約9.2倍。在采用尺寸為730×920平方毫米的玻璃襯底的情況下，要求的制造步驟較少，大規(guī)模生產(chǎn)無線標簽的投資數(shù)量能夠被降低到采用直徑為12英寸的硅襯底情況下的投資數(shù)量的三分之一。而且，根據(jù)本發(fā)明，在從玻璃襯底剝離薄膜集成電路之后，能夠重復利用此玻璃襯底。因此，與采用硅襯底的情況相比，即使考慮到修復破裂的玻璃襯底或清洗玻璃襯底表面的成本，采用玻璃襯底的情況下的成本也能夠被明顯地降低。本發(fā)明還涉及到其中形成在襯底上的薄膜集成電路不被剝離的無線標簽。在被剝離之前就運輸這種無線標簽的情況下，用作材料的玻璃襯底的成本很大程度上影響到無線標簽的成本。但尺寸為730×920平方毫米的玻璃襯底的成本約為直徑為12英寸的硅襯底的大約一半。
從上面可見，采用尺寸為730×920平方毫米的玻璃襯底的無線標簽的成本僅僅約為采用直徑為12英寸硅襯底的無線標簽的大約1/30。由于無線標簽可望被用作一次性標簽，故成本可以低得多的本發(fā)明的無線標簽對于這種應用是非常有效的。


圖1A-1C示出了本發(fā)明的無線標簽的構造。
圖2A-2E示出了本發(fā)明采用折疊支持件制作的無線標簽的構造。
圖3A-3D示出了用于本發(fā)明的無線標簽的天線的構造。
圖4A和4B示出了本發(fā)明的無線標簽的構造。
圖5是方框圖，示出了用于本發(fā)明無線標簽的薄膜集成電路的功能。
圖6A-6D示出了本發(fā)明無線標簽的制造方法。
圖7A和7B示出了本發(fā)明無線標簽的制造方法。
圖8A和8B示出了本發(fā)明無線標簽的構造。
圖9示出了本發(fā)明無線標簽的構造。
圖10A-10C示出了采用大支持件的本發(fā)明無線標簽的制造方法。
圖11A-11C示出了本發(fā)明無線標簽的應用。
圖12示出了具有用半導體襯底制作的IC芯片的無線標簽的問題。
圖13A-13C示出了本發(fā)明無線標簽的應用。
具體實施例方式
本發(fā)明的無線標簽包括以饋自天線的AC信號工作的薄膜集成電路。本發(fā)明的無線標簽還可以包括天線以及薄膜集成電路。在此情況下，天線可以與薄膜集成電路集成制作或與薄膜集成電路分別制作。薄膜集成電路可以被直接固定到物品，或可以在固定到物品之前被固定到柔性支持件。參照圖1A-1C來描述本發(fā)明的無線標簽的構造。
圖1A示出了一種構造，其中，薄膜集成電路101和天線102被集成制作成直接固定到物品103。在圖1A的情況下，薄膜集成電路101和天線102的制造步驟能夠被簡化，且其固定能夠同時進行。
雖然在圖1A中薄膜集成電路101和天線102被直接固定到物品103，但它們也可以在固定到物品103之前被固定到柔性支持件。在后一種情況下，無線標簽到物品的固定能夠被進一步簡化，導致無線標簽更大的通用性。
圖1B示出了一種構造，其中，薄膜集成電路111和天線112被分別制作并固定到物品113。在圖1B中，天線112被制作在柔性支持件114上，然后被固定到物品113。天線112可以預先被分別制作，然后固定到柔性支持件114，或可以用諸如絲網(wǎng)印刷和偏離印刷之類的印刷方法、微滴噴射、氣相淀積、光刻等，被直接制作在柔性支持件114上。
微滴噴射意味著一種借助于從孔中噴射包含預定組分的微滴而形成預定圖形的方法，且包括噴墨印刷等。
雖然在圖1B中薄膜集成電路111被固定成層疊在天線112上，但本發(fā)明不局限于這種構造。薄膜集成電路111可以被固定成在物品113上鄰近物品113上的天線112。在后一種情況下，可以利用固定之后分別形成的布線，或利用預先形成在物品113上的布線，來形成薄膜集成電路111與天線112之間的電連接。
此外，層疊薄膜集成電路111和天線112的層疊順序不局限于圖1B所示。天線112不一定要形成在薄膜集成電路111與物品113之間，薄膜集成電路111也可以被形成在天線112與物品113之間。
而且，雖然在圖1B中僅僅天線112被固定到柔性支持件114，但本發(fā)明不局限于這種構造。例如，薄膜集成電路111可以被固定到支持件，然后被固定到具有天線112的物品113。
而且在圖1B中，分別形成的天線112和薄膜集成電路111可以被固定到同一個支持件，然后被固定到物品113。在此情況下，無線標簽到物品的固定能夠被進一步簡化，導致無線標簽更大的通用性。
圖1C示出了一種構造，其中，天線122被預先制作在物品123上。天線122可以被分別制作并被固定到物品123上，或可以用直接印刷、微滴噴射、氣相淀積、光刻之類的方法被制作在物品123上。然后薄膜集成電路121被固定到其上制作了天線122的物品123上。注意，薄膜集成電路121可以被固定成鄰近天線122或與天線122重疊以便具有疊層結構。
或者，薄膜集成電路121可以被制作在分別制備的支持件上，然后被固定到物品123上。在此情況下，無線標簽到物品的固定能夠被進一步簡化，導致無線標簽更大的通用性。
在采用柔性支持件的情況下，無線標簽能夠被制作成天線或薄膜集成電路被柔性支持件環(huán)繞或被置于柔性支持件中。參照圖2A-2E來描述利用折疊支持件制作的無線標簽的構造。
圖2A是其上形成天線201的柔性支持件202的俯視平面圖。虛線203對應于折疊線。利用光刻、印刷、氣相淀積、微滴噴射等方法，天線201可以被分別制作，然后被固定到支持件202上，或可以被直接制作在柔性支持件202上。薄膜集成電路205被固定到虛線204環(huán)繞的區(qū)域，以便不與折疊線203重疊。由于這一固定，天線201的連接端子206能夠被電連接到薄膜集成電路205的連接端子207。
在圖2B中，圖2A所示的支持件202沿作為折疊線的虛線203被折疊。支持件202被折疊成天線201與薄膜集成電路205置于支持件202內(nèi)部。根據(jù)這種構造，天線201和薄膜集成電路205能夠被排列成不暴露于外界，導致無線標簽改進了的機械強度。
為了防止天線201的重疊部分由于折疊而被連接，可以用具有絕緣性質的樹脂之類來覆蓋天線201和薄膜集成電路205。
依賴于支持件202的厚度，在作為折疊線的虛線203的周圍208處，支持件202被壓縮，天線201于是破裂。為了防止天線201破裂，如圖2C所示，可以沿作為折疊線的虛線203將凹陷209形成在支持件202內(nèi)部。凹陷209使得能夠防止折疊過程中支持件202的壓縮，從而能夠防止天線201的破裂。
此外，如圖2D所示，折疊線中的部分天線221可以由多個平行連接的布線組成，以便防止破裂?；蛘撸鐖D2E所示，可以增大折疊線230中的部分天線231的寬度來防止破裂。
注意，為了防止破裂，天線與折疊線的交點最好盡可能少。作為替換，天線可以被形成為不與折疊線相交來防止破裂。圖3A示出了一個例子，其中，天線302僅僅被排列在支持件301上折疊線303的一側上。在圖3A的情況下，天線302不與折疊線303相交，于是能夠防止折疊線303中的破裂。天線302和薄膜集成電路在連接端子304處被電連接。
在根據(jù)本發(fā)明的薄膜集成電路中，與用半導體襯底制作的IC芯片中相比，無線電波被較少地屏蔽。因此，即使當如圖2A-2E所示薄膜集成電路被置于天線201中或被天線201環(huán)繞，與IC芯片情況下相比，也能夠防止由屏蔽的無線電波造成的信號衰減。于是，與IC芯片情況下相比，能夠使天線201所占據(jù)的面積更小。
雖然在圖2A-2E中借助于折疊支持件而封閉了無線標簽的一側，但本發(fā)明不局限于這種構造。如圖3B所示，本發(fā)明的無線標簽可以具有支持件311，其二個邊被封閉，或其3個邊被封閉成袋狀。而且，在薄膜集成電路被固定在其中之后，支持件的4個邊可以被封閉。
此外，在圖2A-2E中，天線201與作為折疊線的虛線203相交，雖然本發(fā)明不局限于這種構造。如圖3C所示，分別與折疊線相交排列的二個天線321和322在折疊過程中可以被電連接成一起用作天線。在圖3C中，天線321和薄膜集成電路在連接端子323處被電連接，且連接端子324和連接端子325在折疊支持件326時被電連接。
在圖3C的情況下，要求連接端子324和325被電連接，同時要求天線321和322的重疊部分除了連接端子324和325之外被絕緣。如圖4A所示，可以用導電樹脂覆蓋連接端子324和325，同時可以用絕緣樹脂329覆蓋其它部分。根據(jù)這種構造，在天線321和322中僅僅連接端子324和325能夠被電連接。注意，在本發(fā)明中，用來電連接各個連接端子的方法不局限于用導電樹脂的方法，也可以采取焊接之類以及形成在連接端子表面上的焊料球。
或者，可以用薄膜集成電路中所用的絕緣膜來絕緣折疊天線321和322過程中的重疊部分。圖4B示出了一個例子，其中，天線321被薄膜集成電路330的絕緣膜覆蓋。薄膜集成電路330的絕緣膜被形成來暴露連接端子324和325。在此情況下，由于薄膜集成電路330的絕緣膜的厚度，可以用導電樹脂來覆蓋連接端子324和325，以便確保各個連接端子324和325之間的電連接。
雖然在圖3C中借助于折疊支持件而連接二個天線，但此二個天線可以分別被制作在分別排列的二個支持件上。圖3D示出了一個例子，其中，二個天線341和342被分別制作在支持件343和344上。借助于重疊二個支持件343和344，二個天線341和342的連接端子346和347能夠被電連接。但在圖3D的情況下，如圖3C所示，要求連接端子346和347被電連接，同時要求除了連接端子346和347之外天線341和342的重疊部分被絕緣。因此，如圖4A和4B所示，可以選擇性地使用導電樹脂和絕緣樹脂，或可以利用薄膜集成電路的絕緣膜。
接著，參照圖5來描述本發(fā)明的無線標簽的功能構造的例子。
參考號400表示天線，而401表示薄膜集成電路。天線401包括天線線圈402和形成在天線線圈402中的電容器403。薄膜集成電路401包括解調(diào)電路409、調(diào)制電路404、整流電路405、微處理器406、存儲器407、以及用來將負載加于天線400的開關408。注意，存儲器407不局限于一個，而是可以提供多個存儲器。
作為無線電波的從讀出器/寫入器發(fā)射的信號被天線線圈402中的電磁感應轉換成AC電信號。此AC電信號在解調(diào)電路409中被解調(diào)，并被傳送到后續(xù)級中的微處理器406。而且，由整流電路405中的AC電信號產(chǎn)生電源電壓，并被饋送到后續(xù)級中的微處理器406。
在微處理器406中，根據(jù)輸入的信號而執(zhí)行各種類型的處理。存儲器407不僅能夠被用來儲存用于微處理器406的程序和數(shù)據(jù)等，而且可以在處理過程中被用作工作區(qū)。從微處理器406傳送到調(diào)制電路404的信號被調(diào)制成AC電信號。開關408能夠根據(jù)來自調(diào)制電路404的AC電信號而將負載加于天線線圈402。讀出器/寫入器用無線電波接收施加到天線線圈402的負載，從而有效地從微處理器406讀出信號。
圖5所示的無線標簽的上述構造僅僅是一個例子，本發(fā)明不局限于此。傳送信號的方法不局限于圖5所示的電磁耦合方法，也可以采用電磁感應方法、微波方法、以及其它傳送方法。而且，本發(fā)明的無線標簽可以包括諸如GPS之類的功能。
參照圖6A-6D以及圖7A和7B來描述本發(fā)明的無線標簽的制造方法。圖6A-6D以及圖7A和7B示出了一個例子，其中，金屬氧化物膜被提供在高抗熱襯底與薄膜集成電路之間，且金屬氧化物膜被晶化而減弱強度，以便將薄膜集成電路剝離并固定到柔性支持件。此外，雖然在圖6A-6D以及圖7A和7B中以絕緣的TFT作為半導體元件的例子，但包括在薄膜集成電路中的半導體元件不局限于此，而是可以采用任何類型的電路元件。例如，存儲器、二極管、光電轉換器、電阻器、線圈、電容器、電感器等，也與TFT一樣被典型地采用。
首先，如圖6A所示，用濺射方法，金屬膜501被形成在第一襯底500上。此金屬膜501由厚度為10-200nm，最好是50-75nm的鎢組成。雖然在圖6A中金屬膜501被直接形成在第一襯底500上，但第一襯底500在其上形成金屬膜501之前，可以被諸如氧化硅、氮化硅、以及氧氮化硅之類的絕緣膜覆蓋。
在形成金屬膜501之后，作為絕緣膜的氧化物膜502被層疊在其上而不暴露于大氣。氧化物膜502由厚度為150-300nm的氧化硅膜組成。在采用濺射的情況中，還在第一襯底500的邊沿上執(zhí)行淀積。因此，為了防止氧化物膜502在后續(xù)的剝離步驟中保留在第一襯底500上，最好用氧燒蝕之類的方法選擇性地清除形成在第一襯底500邊沿上的金屬膜501和氧化物膜502。
當形成氧化物膜502時，執(zhí)行預濺射作為濺射的預備步驟，其中，靶和襯底被阻止產(chǎn)生等離子體。用流速為10sccm的Ar和流速為30sccm的O2，在保持第一襯底500處于270℃的溫度下以及3kW的淀積功率的情況下執(zhí)行預濺射。利用此預濺射，厚度為幾nm(此處為3nm)的超薄金屬氧化物膜503被形成在金屬膜501與氧化物膜502之間。借助于對金屬膜501的表面進行氧化而得到金屬氧化物膜503，于是在圖6A中，金屬氧化物膜503由氧化鎢組成。
雖然在圖6A中用預濺射來形成金屬氧化物膜503，但本發(fā)明不局限于此。例如，為了形成金屬氧化物膜503，借助于加入O2或O2和諸如Ar之類的惰性氣體的混合物，可以用等離子體有意地氧化金屬膜501的表面。
在形成氧化物膜502之后，用PCVD方法形成作為絕緣膜的基底膜504。此基底膜504由厚度約為100nm的氮氧化硅膜組成。然后，在形成基底膜504之后，形成半導體膜505而不暴露于大氣。此半導體膜505被形成為具有20-200nm(最好為40-170nm)的厚度。注意，此半導體膜505可以是非晶半導體、微晶半導體(包括半非晶半導體)、或多晶半導體。此外，不僅硅而且硅鍺可以被用作半導體。在采用硅鍺的情況下，鍺的濃度最好約為0.01-4.5原子百分比。
可以用諸如電爐熱晶化、激光晶化、以及紅外燈退火晶化之類的熟知的方法來對半導體膜505進行晶化。或者，根據(jù)日本專利公開No.7-130652，也可以執(zhí)行使用催化元素的晶化。
圖6A示出了一個例子，其中，用激光晶化方法對半導體膜505進行晶化。在激光晶化之前，在500℃的溫度下對半導體膜505進行1小時的熱退火，以便改善半導體膜505的抗激光性。這一熱處理提高了金屬氧化物膜503的脆性，從而在后續(xù)步驟中更容易剝離第一襯底500。利用此晶化，金屬氧化物膜503強度被減弱，從而容易在晶粒邊界中破裂。在圖6A的情況下，最好在420-550℃的溫度下執(zhí)行0.5-5小時的熱處理，以便晶化金屬氧化物膜503。
當以連續(xù)波固體激光器采用基波的二次至四次諧波時，有可能得到大晶粒尺寸的晶體。提出最好使用NdYVO4激光器(基波為1064nm)的二次諧波(532nm)或三次諧波(355nm)。更具體地說，從連續(xù)波YVO4激光器發(fā)射的激光被非線性光學元件轉換成諧波，以便得到輸出為10W的激光。更優(yōu)選的是，激光被光學系統(tǒng)形成為矩形形狀或橢圓形狀，并被輻照在半導體膜505的表面上。此時，要求約為每平方厘米0.01-100MW(最好是每平方厘米0.1-10MW)的能量密度。此激光以大約每秒2000厘米的掃描速率被輻照。
或者，可以用振蕩頻率為10MHz或以上的脈沖激光來進行激光晶化，這一頻率比通常使用的脈沖激光器的幾十到幾百Hz高得多。據(jù)說在脈沖激光輻照到半導體膜之后，需要幾十到幾百毫微秒來完全固化半導體膜。因此，利用上述的頻率范圍，能夠在被前面激光溶化的半導體膜固化之前輻照脈沖激光。于是固液界面能夠沿半導體膜被相繼移動，從而形成具有沿掃描方向相繼生長的晶粒的半導體膜。更具體地說，能夠得到沿掃描方向各具有10-30微米且沿垂直于掃描方向的方向各具有1-5微米的晶粒寬度的一組晶粒。因此，形成了沿掃描方向延伸的單晶晶粒，從而能夠得到至少在TFT的溝道長度內(nèi)晶粒邊界很少的半導體膜。
在激光晶化中，可以輻照連續(xù)波基波激光和連續(xù)波諧波激光，或可以輻照連續(xù)波基波激光和諧波脈沖激光。
可以在諸如稀有氣體的惰性氣氛和諸如氮氣的惰性氣體中進行激光輻照。因此，能夠抑制激光輻照造成的半導體表面的不平整性，這就防止了由界面態(tài)密度變化引起的閾值變化。
根據(jù)對半導體膜505的上述激光輻照，能夠大幅度改善半導體膜的結晶性。注意，可以預先用濺射、等離子體CVD、熱CVD等方法形成多晶半導體作為半導體膜505。
雖然半導體膜在圖6A中被晶化，但可以用未被晶化的非晶硅膜來執(zhí)行后續(xù)的步驟?；蛘?，也可以采用微晶半導體。采用非晶半導體或微晶半導體(包括半非晶半導體)的TFT的優(yōu)點在于，能夠用比采用多晶半導體的TFT更少的制造步驟來制作，導致成本和成品率的改善。在此情況下，為了提高金屬氧化物膜503的脆性，額外地執(zhí)行熱處理。
半非晶半導體是一種具有非晶和結晶(包括單晶和多晶)結構之間的中間結構的半導體。此半導體具有自由能穩(wěn)定的第三狀態(tài)，并是一種具有短程有序和晶格畸變的結晶半導體。晶粒為0.5-20nm的半非晶半導體膜能夠被分散在非晶半導體中，且拉曼譜被偏移到低于520cm-1的頻帶。半非晶半導體的X射線衍射圖形在(111)和(220)處具有峰值，被認為是由硅晶格造成的。而且，此半導體與作為懸掛鍵中和劑的至少1％原子比的氫或鹵素混合。此處為了方便而將這種半導體稱為半非晶半導體(SAS)。當諸如氦、氬、氪、氖之類的稀有氣體元素被混合到SAS中時，晶格畸變增大，穩(wěn)定性于是提高，導致高質量的SAS。
隨后，半導體膜505被圖形化，以便形成小島狀半導體膜507和508，借以形成以TFT為典型的各種半導體元件。雖然在圖6B中小島狀半導體膜507和508被直接形成在基底膜504上，但依賴于半導體元件，可以在基底膜504與小島狀半導體膜507和508之間形成電極和絕緣膜等。例如，在是為一種半導體元件的底柵TFT的情況下，柵電極和柵絕緣膜被形成在基底膜504與小島狀半導體膜507和508之間。
在圖6A-6D以及圖7A和7B中，分別利用小島狀半導體膜507和508制作了頂柵TFT 509和510(圖6C)。具體地說，柵絕緣膜511被形成來覆蓋小島狀半導體膜507和508，且導電膜被形成在柵絕緣膜511上，并被圖形化以得到柵電極。然后，以柵電極或淀積且圖形化的抗蝕劑作為掩模，賦予N型導電性的雜質被加入到小島狀半導體膜507和508，從而形成源區(qū)、漏區(qū)、以及LDD區(qū)。注意，N型TFT被用作TFT 509和510，但在采用P型TFT的情況下，賦予P型導電性的雜質被加入。通過上述各個步驟，就能夠得到TFT 509和510。
在形成柵絕緣膜511之后，可以在包含3-100％的氫的氣氛中，用300-450℃下1-12小時的熱處理來氫化小島狀半導體膜507和508。也可以用等離子體氫化(利用等離子體激發(fā)的氫)方法來執(zhí)行這一氫化。此晶化步驟使半導體膜的懸掛鍵能夠被熱激發(fā)的氫終止。此外，即使當在后續(xù)步驟中由于彎曲其上固定了半導體元件的柔性支持件而在半導體膜中出現(xiàn)缺陷時，由于半導體膜包含氫化引起的濃度為每立方厘米1×1019-5×1021原子的氫，故缺陷也被包含在半導體膜中的氫終止。而且，半導體膜可以包含鹵素來終止缺陷。
TFT的制造方法不局限于上述方法。
隨后，形成第一層間絕緣膜514來覆蓋TFT 509和510。在柵絕緣膜511和第一層間絕緣膜514中形成接觸孔之后，布線515-518被直接形成在第一層間絕緣膜514上，以便通過接觸孔被連接到TFT 509和510。
然后，第二層間絕緣膜519被形成在第一層間絕緣膜514上，以便覆蓋布線515和518。在第二層間絕緣膜519中形成接觸孔之后，連接端子520被直接形成在第二層間絕緣膜519上，以便通過接觸孔被連接到布線518。第一層間絕緣膜514和第二層間絕緣膜519可以由有機樹脂膜、無機絕緣膜、由硅氧烷基材料形成并包括Si-O-Si鍵合的絕緣膜(以下稱為硅氧烷基絕緣膜)等組成。硅氧烷基絕緣膜也可以包括氫替換材料，以及具有選自氟、烷基族、以及芳基碳氫化合物的一種或多種取代基的材料。硅氧烷基絕緣膜對采用諸如金的高熔點材料的布線具有高的熱阻，從而被有效地用于布線鍵合。
接著，如圖6D所示，天線522被制作在作為柔性支持件的第二襯底523上。天線522包含連接端子524，并可以用印刷、光刻、氣相淀積、或微滴噴射方法來制作。在用微滴噴射方法制作天線522的情況下，希望對第二襯底523的表面進行處理，以便提高天線522的粘附性。
例如塑料襯底可以被用于柔性第二襯底523。由具有極性基團的聚降冰片烯組成的ARTON(JSR的產(chǎn)品)，可以被用作塑料襯底。還可以采用以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二酯(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)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚酰亞胺、丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、丙烯酸樹脂等為典型的聚酯。希望第二襯底523具有大約2-30W/mK的高的熱導率，以便擴散薄膜集成電路產(chǎn)生的熱。
提高粘附性的方法具體包括為了用催化劑來提高導電膜或絕緣膜的粘附性而將金屬或金屬化合物固定到第二襯底523的表面的方法，將對導電膜或絕緣膜具有提高了的粘附性的有機絕緣膜、金屬、或金屬化合物固定到第二襯底523的表面的方法，在大氣壓或減壓中對第二襯底523的表面進行等離子體處理以修正表面的方法等。對導電膜或絕緣膜具有提高了的粘附性的金屬包括鈦和氧化鈦以及諸如Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn之類的3d族過渡元素。金屬化合物包括這些金屬的氧化物、氮化物、以及氮氧化物。有機絕緣膜包括聚酰亞胺、硅氧烷基絕緣膜等。硅氧烷基絕緣膜可以包括氫取代基以及具有選自氟、烷基族、以及芳基碳氫化合物的一種或多種取代基。
在固定到第二襯底523的金屬或金屬化合物具有導電性的情況下，其薄層電阻被控制，以便不妨礙天線522的正常工作。具體地說，具有導電性的金屬或金屬化合物被控制成具有例如1-10nm的平均厚度，或用氧化方法使金屬或金屬化合物局部或完全絕緣?；蛘撸艘缶哂刑岣叩恼掣叫缘膮^(qū)域之外，可以用腐蝕方法選擇性地清除金屬或金屬化合物。作為替換，金屬或金屬化合物不被固定到襯底的整個表面，而是用微滴噴射、印刷、溶膠-凝膠方法等僅僅選擇性地固定到預定的區(qū)域。注意，不要求形成在第二襯底523表面上的金屬或金屬化合物是完全連續(xù)的膜，而是可以一定程度分散。
在此實施方案模式中，諸如ZnO和TiO2之類的光催化劑被固定到第二襯底523的表面，以便用光催化反應來提高粘附性。更具體地說，分散在溶劑中的ZnO或TiO2被噴霧在第二襯底523的表面上?；蛘?，用溶膠-凝膠方法，ZnO化合物或Ti化合物被固定到第二襯底523的表面，然后被氧化或處理，ZnO或TiO2從而能夠被固定到第二襯底523的表面。
隨后，用微滴噴射或各種印刷方法，天線522被制作在對其已經(jīng)執(zhí)行了用來提高粘附性的預處理的第二襯底523的表面上。更具體地說，天線522可以由包括選自Ag、Au、Cu、Pd的一種或多種金屬或金屬化合物的導電材料組成。也有可能采用包括選自Cr、Mo、Ti、Ta、W、Al的一種或多種金屬或金屬化合物的導電材料，只要其聚集態(tài)能夠被分散劑抑制成分散在溶液中即可。而且，當多次執(zhí)行采用微滴噴射或各種印刷方法的導電材料的淀積時，也能夠得到具有層疊導電膜的柵電極。或者，也可以采用涂敷有Ag的Cu導電顆粒。
在采用微滴噴射的情況下，分散在有機或無機溶劑中的導電材料從噴嘴被噴射，然后在室溫下被干燥或烘焙，以便得到天線522。例如，在聚碳酸酯被用于第二襯底523的情況下，分散有Ag的十四烷被噴射，并在大約200℃的溫度下烘焙1分鐘到50小時，以便清除溶劑，從而形成天線522。注意，Ag最好被用于天線522，因為其成本低于Au，并比Cu更容易滿足環(huán)境標準。在使用有機溶劑的情況下，借助于在氧化氣氛中執(zhí)行烘焙，能夠有效地清除溶劑，并能夠進一步降低天線522的電阻。
在導電材料分散其中的溶液被噴射之后，噴射的導電材料在烘焙之前被加壓，從而能夠提高天線522中的導電材料的密度，并能夠控制膜的厚度。因此，能夠提高天線522的柔性，同時能夠進一步降低電阻。
在采用微滴噴射的情況下，圖形化精度依賴于每個微滴的噴射速率、溶液的表面張力、其上噴射微滴的第二襯底523的表面的脫水性等。因此，最好根據(jù)預定的圖形化精度對這些條件進行優(yōu)化。
然后，如圖6D所示，天線522的連接端子524被電連接到圖6C所示的薄膜集成電路的連接端子520。更具體地說，用各向異性的導電樹脂525來固定第一襯底500和第二襯底523，使連接端子520和連接端子524電連接。
雖然在圖6D中用各向異性的導電樹脂525來固定第一襯底500和第二襯底523，但本發(fā)明不局限于此。例如，各向異性導電樹脂可以被用來固定天線522的連接端子524和薄膜集成電路的連接端子520的重疊區(qū)域，而絕緣樹脂等可以被用來固定其它區(qū)域。
接著，進行用來剝離的預備步驟，以便局部地減弱金屬氧化物膜503與氧化物膜502之間的粘附性或金屬氧化物膜503與金屬膜501之間的粘附性。具體地說，借助于沿其外圍從外部將壓力局部地施加到待要剝離的區(qū)域上，以便局部地損傷金屬氧化物膜503的內(nèi)部或邊沿，來執(zhí)行用于剝離的預備步驟。在圖7A中，諸如金剛刀之類的硬針被垂直于金屬氧化物膜503的邊沿和附近加壓，并隨著對金屬氧化物膜503加壓而移動。最好可以用劃片器來在范圍為0.1-2mm的區(qū)域上加壓移動。借助于執(zhí)行這種用來局部減弱粘附性的預備步驟，能夠減少剝離中的缺陷，并能夠改善生產(chǎn)成品率。
然后，用物理方法分離金屬膜501和氧化物膜502，從而剝離第一襯底500。此剝離從前面步驟中局部地減弱了金屬氧化物膜503與金屬膜501之間的粘附性或金屬氧化物膜503與氧化物膜502之間的粘附性的區(qū)域開始。
根據(jù)此剝離，金屬氧化物膜503被局部地分離于金屬膜501，局部地分離于氧化物膜502，金屬氧化物膜503本身從而被局部地分離成二邊。于是，半導體元件(此處是TFT 509和510)在固定到第二襯底523的情況下被從第一襯底500分離。用比較小的力(例如人手、從噴嘴噴出的氣體壓力、超聲波等)就能夠執(zhí)行此剝離。圖7A示出了剝離之后的狀態(tài)。
在第一襯底500的剛性低的情況下，第一襯底500可能被損傷，或半導體元件可能在剝離過程中超負荷。在此情況下，可以額外地提供第三襯底來增強第一襯底500的剛性。更具體地說，用雙面膠帶、粘合劑之類將第三襯底固定到第一襯底500。最好用剛性比第一襯底500更高的襯底，例如石英襯底和半導體襯底作為第三襯底。
隨后，如圖7B所示，形成保護層530，以便覆蓋到其上金屬氧化物膜503被局部地固定的氧化物膜502。保護層530保護著諸如TFT 509和510之類的半導體元件。保護層530可以由有機樹脂膜、無機絕緣膜、以及硅氧烷基絕緣膜組成。更具體地說，保護層530包含由銀、鎳、鋁、以及氮化鋁組成的粉末或為了具有高的導熱性而添加的填料。提高了的導熱性使諸如用于薄膜集成電路的TFT 509和510之類的半導體元件產(chǎn)生的熱能夠有效地釋放。
粘合劑可以被用作保護層530，且諸如TFT 509和510之類的半導體元件可以被額外提供的襯底覆蓋。在此情況下，采用諸如TFT 509和510之類的半導體元件的薄膜集成電路，被排列在第二襯底523與固定到保護層530的襯底之間。各種類型的可固化的粘合劑，例如諸如可反應固化的粘合劑、可熱固化的粘合劑、以及可紫外線固化的粘合劑之類的可光固化的粘合劑、或厭氧粘合劑，可以被用作粘合劑。
雖然在圖6A-6D以及圖7A和7B中金屬膜501由鎢組成，但本發(fā)明中的金屬膜材料不局限于此。包含金屬的任何材料都可以被使用，只要其上能夠形成金屬氧化物膜503且能夠借助于對金屬氧化物膜503進行晶化而卸下襯底即可。例如，可以使用TiN、WN、Mo等或這些材料的合金。在用包含鎢的合金作為金屬膜的情況下，晶化過程中加熱的最佳溫度根據(jù)其組分比而變化。因此，借助于改變組分比，能夠在不干擾半導體元件的制造步驟的溫度下執(zhí)行熱處理，半導體元件因而能夠在限制較少的情況下被制造。
根據(jù)上述的制造方法，薄膜集成電路的厚度能夠被大幅度減小到總厚度為0.3-3微米，典型約為2微米。此外，利用以塑料襯底為典型的柔性襯底，能夠在減小厚度的情況下提高無線標簽的機械強度。注意，薄膜集成電路的厚度包括形成在金屬氧化物膜與半導體元件之間的絕緣膜的厚度和覆蓋半導體元件的層間絕緣膜的厚度以及半導體元件本身的厚度。于是，薄膜集成電路的厚度不包括用作支持件的第二襯底523的、保護層530的、各向異性導電樹脂525的、以及天線522的厚度。薄膜集成電路占據(jù)了5毫米見方或以下的面積，而占據(jù)0.3-4毫米見方的面積更優(yōu)選。
當薄膜集成電路被排列在保護層530、各向異性導電樹脂525、以及層疊在第二襯底523上的天線522的總厚度的中心時，能夠提高薄膜集成電路的機械強度。更具體地說，假設保護層530、薄膜集成電路、各向異性導電樹脂525、以及天線522的總厚度是d，保護層530、各向異性導電樹脂525、以及天線522的厚度最好被控制成第二襯底523與薄膜集成電路的中心之間沿厚度方向的距離x滿足下列公式1。
12d-30μm<x<12d+30μm]]>[公式1]在用第一層間絕緣膜514覆蓋TFT 509和510之前，可以用分別制備的氮化硅膜或氧氮化硅膜進行覆蓋。據(jù)此，用基底膜504和氮化硅膜或氧氮化硅膜覆蓋TFT 509和510。因此，可以防止諸如Na之類的堿金屬或堿土金屬擴散進入用于半導體元件的半導體膜中而不利地影響半導體元件的特性。
在為了保持無線標簽的柔性而將有機樹脂用于與氧化物層502和金屬氧化物膜503接觸的保護層530的情況下，當?shù)枘せ蜓醯枘け挥米骰啄?04時，能夠防止諸如Na之類的堿金屬或堿土金屬從有機樹脂通過氧化物膜502擴散進入半導體膜中。
即使當ROM中尚未儲存圖象數(shù)據(jù)的IC卡由于盜竊之類而被轉移到第三者時，標注在用于無線標簽中的半導體膜或絕緣膜上的序號，也使得能夠一定程度上確定其散布途徑。在此情況下，更為有效的是在無法擦除的位置上標注序號，除非半導體器件被分解到無法重新組合的程度。
圖6A-6D以及圖7A和7B示出了一個例子，其中，薄膜集成電路被固定到柔性支持件。但薄膜集成電路可以直接固定到物品。
而且，圖6A-6D以及圖7A和7B示出了一個例子，其中，薄膜集成電路被固定和連接到分別制作的天線，雖然本發(fā)明不局限于這種構造。天線和薄膜集成電路可以被制作在同一個襯底上，并一起被固定到支持件或物品。圖8A示出了一個例子，其中，連接到TFT 601和602的源區(qū)或漏區(qū)的布線603-606以及天線607，由相同的導電膜形成。圖8B示出了一個例子，其中，TFT 611和612的柵電極以及天線613由相同的導電膜形成。在圖8A和8B的情況下，薄膜集成電路和天線可以被同時制作而無需額外的制造步驟，并能夠同時執(zhí)行剝離和固定。
圖6A-6D以及圖7A和7B示出了一個例子，其中，用印刷或微滴噴射方法制作天線，雖然本發(fā)明不局限于這種構造，并可以用如上所述的使用金屬掩模的光刻或氣相淀積的方法來制作。圖9示出了無線標簽例子的剖面圖，其天線用光刻方法制作。參考號701表示用來圖形化天線702的掩模。掩模701可以在圖形化之后被清除，雖然如圖9所示為了減少制造步驟的數(shù)目也可以留下。在圖9的情況下，借助于用導電樹脂705固定端子703和704的邊緣以及用絕緣樹脂706固定其它區(qū)域，薄膜集成電路的連接端子703和天線702的連接端子704被連接。
薄膜集成電路的固定不局限于使用圖6A-6D以及圖7A和7B所示的金屬氧化物膜的固定。例如，可以采用各種固定方法一種方法是含氫的非晶硅膜被形成在高抗熱襯底與薄膜集成電路之間，并借助于用激光輻照或腐蝕清除非晶硅膜而從襯底剝離薄膜集成電路；另一種方法是其上制作薄膜集成電路的高抗熱襯底被機械地或被使用溶液或氣體的腐蝕清除，從而從襯底剝離薄膜集成電路。
例如，在用腐蝕清除非晶硅膜的情況下，厚度約為1微米的非晶硅膜被形成在高抗熱的襯底上。然后，在非晶硅膜上形成厚度為100nm的氧化硅膜作為基底膜，并在基底膜上制作諸如TFT的半導體元件。在用諸如無機絕緣膜、有機樹脂膜、以及硅氧烷基絕緣膜之類的保護膜覆蓋半導體元件之后，借助于劃線而彼此分離各個半導體元件以此來彼此分離各個薄膜集成電路。此劃線不要求執(zhí)行到將襯底分離的深度，而是僅僅要求執(zhí)行到分離基底膜的深度。隨后，用諸如ClF3之類的氟的鹵化物腐蝕非晶硅膜，并將其清除。氟的鹵化物可以是氣體或液體。在此情況下，為了保護半導體元件免受氟的鹵化物的影響，最好在非晶硅膜與半導體元件之間形成氮化硅膜或氧氮化硅膜。當?shù)枘せ蜓醯枘け惶峁r，可以防止諸如Na之類的堿金屬或堿土金屬擴散進入用于半導體元件的半導體膜中而不利地影響半導體元件的特性。通過上述各個步驟，能夠從襯底剝離薄膜集成電路。剝離的薄膜集成電路可以被直接固定到柔性支持件或物品。
在物品具有彎曲表面，固定到彎曲表面的無線標簽的支持件因而被彎曲成具有諸如錐形表面和柱形表面之類的母線所描繪的彎曲表面的情況下，母線的方向最好與TFT中載流子運動的方向相同。根據(jù)這種結構，有可能防止TFT的特性受到彎曲支持件的不利影響。此外，當小島狀半導體膜占據(jù)薄膜集成電路中5-30％的面積時，有可能進一步防止TFT的特性受到彎曲支持件的不利影響。
本實施方案所述的是利用大襯底制作多個無線標簽的例子。
圖10A示出了用于無線標簽的多個天線902被制作在用作支持件的大柔性襯底901上的情況。同時，多個薄膜集成電路903在圖10A中被固定到柔性襯底901上。當被固定時，薄膜集成電路903被電連接到天線902。
圖10B示出了多個薄膜集成電路903被固定到襯底901的情況。雖然在圖10B中天線902和薄膜集成電路903被排列成彼此相鄰，但本發(fā)明不局限于這種構造。天線902和薄膜集成電路903可以被重疊，以便具有疊層結構。
然后，如圖10C所示，沿虛線904執(zhí)行劃片或切片，以便將各個無線標簽彼此分離。可以在此條件下完成無線標簽，或可以在用密封部件密封之后被完成。注意，可以用激光輻照來分離各個無線標簽。
在本實施方案中，描述了本發(fā)明的無線標簽的應用。
本發(fā)明的無線標簽可以被應用于各種領域。例如，本發(fā)明的無線標簽能夠被固定到產(chǎn)品標簽，以便控制產(chǎn)品的流通。
如圖11A所示，本發(fā)明的無線標簽1102被制作在諸如密封層1101的具有粘性背面的支持件上，然后被固定到產(chǎn)品標簽1103。隨后，如圖11B所示，固定有無線標簽1102的標簽1103，被置于產(chǎn)品1104上。
如圖11C所示，從固定到標簽1103的無線標簽1102可以無線地讀出產(chǎn)品1104的識別數(shù)據(jù)。因此，無線標簽1102方便了分銷過程中對產(chǎn)品的控制。
例如，在非易失存儲器被用作無線標簽1102中的薄膜集成電路的存儲器的情況下，產(chǎn)品1104的分銷過程能夠被記錄。此外，當產(chǎn)品的生產(chǎn)過程被記錄時，批發(fā)商、零售商、以及消費者能夠容易地找出產(chǎn)地、生產(chǎn)者、制造日期、加工方法等。
本實施方案僅僅示出了本發(fā)明的無線標簽的應用的一個例子。本發(fā)明的無線標簽的應用不局限于圖11A-11C所示，各種應用都是可能的。
在本實施方案中，描述了本發(fā)明的無線標簽的應用。
當本發(fā)明的無線標簽中的薄膜集成電路包括諸如其中數(shù)據(jù)不能重新寫入的ROM之類的存儲器時，有可能防止偽造帳單、支票、戶口簿、居留證、旅行支票、護照等。而且，當無線標簽被用于其商業(yè)價值嚴格地依賴于產(chǎn)地，生產(chǎn)者等的食品時，能夠以低的成本防止偽造產(chǎn)地和生產(chǎn)者等。
圖13A示出了包括本發(fā)明的無線標簽1302的支票1301的一個例子。在圖13A中，無線標簽1302被置于支票內(nèi)部，但也可以暴露在支票1301外面。
圖13B示出了包括本發(fā)明的無線標簽1312的護照1311的一個例子。在圖13B中，無線標簽1312被置于護照1311的封面上，但也可以被置于護照1311的其它頁面上。
由于本發(fā)明的無線標簽便宜而小巧，故被有效地用作被消費者扔掉的一次性物品。特別是對于價格上漲幾元或幾十元就影響銷售的產(chǎn)品，本發(fā)明的便宜而小巧的無線標簽是很有效的。圖13C示出了一種固定有包括本發(fā)明的無線標簽1322的顯示標簽1323的肉類包裝1321。無線標簽1322可以被暴露在顯示標簽1323的表面上或被置于顯示標簽1323的內(nèi)部。當產(chǎn)品價格被寫到無線標簽1322作為數(shù)據(jù)時，與使用常規(guī)條形碼的情況相比，即使在產(chǎn)品與出納機之間的距離更遠的情況下，也能夠為產(chǎn)品付款，并能夠防止從商店偷竊。
本發(fā)明的無線標簽的形式可以根據(jù)固定有此無線標簽的物品的形式而在一定程度上被改變。此外，本發(fā)明的無線標簽與采用IC芯片的無線標簽相比能夠呈現(xiàn)改進了的機械強度。于是，本發(fā)明的無線標簽的應用范圍不局限于本實施方案所示，其它的各種應用也是可能的。
本申請基于2003年12月12日在日本專利局提交的日本專利申請No.2003-414848以及2004年1月16日在日本專利局提交的日本專利申請No.2004-009529，這些專利的內(nèi)容在此處被列為參考。
雖然參照附圖以實施方案模式和實施方案的方式已經(jīng)充分描述了本發(fā)明，但要理解的是，對于本技術的熟練人員來說，各種改變和修正是顯而易見的。因此，除非這些改變和修正偏離了以下定義的本發(fā)明的范圍，否則這些改變和修正應該被包括在其中。
權利要求
1.一種半導體器件，它包含采用薄膜晶體管的薄膜集成電路、天線、以及柔性襯底，其中，天線被制作在襯底上；且其中，薄膜集成電路被固定到襯底，以便電連接到天線。
2.一種半導體器件，它包含采用薄膜晶體管的薄膜集成電路以及天線，其中，天線被制作在第一襯底上，然后借助于清除第一襯底而被剝離于第一襯底；其中，薄膜集成電路被制作在第二襯底上，然后借助于清除第二襯底而被剝離于第二襯底；且其中，薄膜集成電路和天線被彼此固定，以便電連接并具有疊層結構。
3.一種半導體器件，它包含采用薄膜晶體管的薄膜集成電路、天線、以及柔性襯底，其中，天線被制作在襯底上；其中，薄膜集成電路被固定到襯底，以便電連接到天線；且其中，襯底被折疊，致使薄膜集成電路被插入其間。
4.一種半導體器件，它包含采用薄膜晶體管的薄膜集成電路、天線、以及柔性袋狀襯底，其中，天線被制作在袋狀襯底內(nèi)部；且其中，薄膜集成電路被固定在袋狀襯底內(nèi)部，以便電連接到天線。
5.一種半導體器件，它包含采用薄膜晶體管的薄膜集成電路、天線、第一柔性襯底、以及第二柔性襯底，其中，天線被制作在第一襯底上；其中，薄膜集成電路被固定到第一襯底，以便被電連接到天線；且其中，第二襯底被層疊在第一襯底上，致使天線和薄膜集成電路被插入其間。
6.根據(jù)權利要求1-5中任何一項的半導體器件，其中，用微滴噴射方法來制作天線，且天線由Ag、Au、或Cu組成。
7.一種半導體器件，它包含采用薄膜晶體管的薄膜集成電路、第一天線、第二天線、第一柔性襯底、以及第二柔性襯底，其中，第一天線被制作在第一襯底上；其中，第二天線被制作在第二襯底上；其中，薄膜集成電路被固定到第一襯底，以便被電連接到第一天線；且其中，第二襯底被層疊在第一襯底上，致使第一天線被電連接到第二天線，且第一天線、第二天線、以及薄膜集成電路被插入在第一襯底與第二襯底之間。
8.根據(jù)權利要求7的半導體器件，其中，用微滴噴射方法來制作第一天線或第二天線，且第一天線或第二天線由Ag、Au、或Cu組成。
9.一種半導體器件，它包含采用薄膜晶體管的薄膜集成電路，其中，薄膜集成電路包含連接端子；且其中，薄膜集成電路包含用來從由天線輸入到連接端子的AC信號產(chǎn)生DC電源電壓的整流電路、用來解調(diào)AC信號以產(chǎn)生第一信號的解調(diào)電路、用來根據(jù)第一信號執(zhí)行處理以產(chǎn)生第二信號的微處理器、用來調(diào)制第二信號的調(diào)制電路、以及用來根據(jù)被調(diào)制了的第二信號而調(diào)制施加到天線的負載的開關。
10.一種半導體器件，它包含采用薄膜晶體管的薄膜集成電路，其中，薄膜集成電路包含連接端子；其中，薄膜集成電路包含用來從由天線輸入到連接端子的AC信號產(chǎn)生DC電源電壓的整流電路、用來解調(diào)AC信號以產(chǎn)生第一信號的解調(diào)電路、用來根據(jù)第一信號執(zhí)行處理以產(chǎn)生第二信號的微處理器、用來調(diào)制第二信號的調(diào)制電路、以及用來根據(jù)被調(diào)制了的第二信號而調(diào)制施加到天線的負載的開關；且其中，薄膜集成電路被制作在襯底上，然后借助于清除此襯底而被剝離于襯底。
11.一種半導體器件，它包含采用薄膜晶體管的薄膜集成電路、天線、以及柔性襯底，其中，薄膜集成電路的柵電極或連接到薄膜晶體管的布線，由與天線相同的導電膜組成；且其中，天線和薄膜集成電路被固定到襯底。
12.一種半導體器件，它包含采用薄膜晶體管的薄膜集成電路以及天線，其中，薄膜集成電路的柵電極或連接到薄膜晶體管的布線以及天線，由相同的導電膜組成。
13.一種半導體器件，它包含采用薄膜晶體管的薄膜集成電路以及天線，其中，薄膜集成電路和天線被制作在襯底上，然后借助于清除此襯底而被剝離于襯底。
14.一種制造半導體器件的方法，它包含在第一襯底上制作薄膜集成電路；用印刷方法、微滴噴射方法、光刻方法、或氣相淀積方法，使用金屬掩模，在第二柔性襯底上制作天線，以及固定第一襯底和第二襯底，使薄膜集成電路被電連接到天線，然后從薄膜集成電路剝離第一襯底。
15.一種制造半導體器件的方法，它包含在第一襯底上制作薄膜集成電路和天線；以及固定第一襯底和第二柔性襯底，使薄膜集成電路和天線被插入在其間，然后從薄膜集成電路剝離第一襯底。
全文摘要
一種以無線標簽為典型的半導體器件，它具有改進了的機械強度，能夠用更簡單的工藝以低的成本加以制作，并防止了無線電波被屏蔽，以及一種制造此半導體器件的方法。根據(jù)本發(fā)明，無線標簽包括由具有薄膜半導體膜的隔離的TFT組成的薄膜集成電路。無線標簽可以被直接固定到物品，或在固定到物品之前被固定到諸如塑料和紙之類的柔性支持件。本發(fā)明的無線標簽可以包括天線以及薄膜集成電路。天線使得能夠在讀出器/寫入器與薄膜集成電路之間進行信號通信，并能夠將電源電壓從讀出器/寫入器饋送到薄膜集成電路。
文檔編號H01L27/12GK1627518SQ20041010026
公開日2005年6月15日 申請日期2004年12月10日 優(yōu)先權日2003年12月12日
發(fā)明者山崎舜平, 小山潤, 秋葉麻衣 申請人:株式會社半導體能源研究所