專利名稱：無線芯片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線芯片以及無線芯片的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的無線芯片已被積極地開發(fā)，以及這種無線芯片例如被稱作IC標(biāo)志、ID標(biāo)志、RF(射頻)標(biāo)志、無線標(biāo)志、電子標(biāo)志、無線處理器、無線存儲(chǔ)器。對(duì)于無線芯片的傳輸系統(tǒng)，存在電磁耦合系統(tǒng)、電磁感應(yīng)系統(tǒng)和無線電波系統(tǒng)等三種系統(tǒng)。電磁耦合系統(tǒng)通過改變磁場來采用電氣線圈的互感應(yīng)，以及采用13.56MHz的頻率。電磁感應(yīng)系統(tǒng)采用大致分類的兩種頻率。一種是135kHz或以下，另一種是13.56MHz。根據(jù)讀取器/寫入器的形狀和大小，采用無線芯片、具有最大1m的范圍的通信可由電磁感應(yīng)系統(tǒng)來進(jìn)行。無線電波方法采用UHF和2.45GHz的頻帶。無線電波系統(tǒng)具有通信范圍長的最大特征。這種無線芯片以固定到某個(gè)產(chǎn)品、例如附加到產(chǎn)品表面或者嵌入產(chǎn)品中的芯片的方式使用。例如，芯片被嵌入構(gòu)成包裝的有機(jī)樹脂中或者附加于包裝的表面。

發(fā)明內(nèi)容
但是，復(fù)雜的是將最近已經(jīng)使用的無線芯片固定到某個(gè)產(chǎn)品，例如將它嵌入產(chǎn)品中或者將它附加于產(chǎn)品上。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種無需附加到產(chǎn)品上便可使用的新型無線芯片。明確地說，另一個(gè)目的是通過密封將新功能添加到無線芯片。此外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是通過簡易方法來制造無線芯片。
根據(jù)本發(fā)明的無線芯片的一個(gè)特征是具有一種結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，薄膜集成電路采用薄膜來密封。本發(fā)明的無線芯片可通過將薄膜集成電路插入兩片薄膜并將薄膜集成電路周圍的薄膜的部分加熱至熔化、從而密封薄膜集成電路來實(shí)現(xiàn)。如果多個(gè)薄膜集成電路被插入兩片薄膜之間，則根據(jù)本發(fā)明的無線芯片可通過加熱并熔化相鄰薄膜集成電路之間的薄膜的部分、從而密封多個(gè)薄膜集成電路來實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的無線芯片的一個(gè)特征在于，密封薄膜集成電路的薄膜形成空心結(jié)構(gòu)。換言之，在密封薄膜集成電路時(shí)，在薄膜與薄膜集成電路之間提供了空間。
通過采用空心結(jié)構(gòu)，可增加一個(gè)在未使用空心結(jié)構(gòu)的情況下沒有實(shí)現(xiàn)的附加功能。
根據(jù)本發(fā)明、具有空心結(jié)構(gòu)的無線芯片的特征在于，惰性氣體、惰性液體或惰性凝膠被封裝在空心部分?！皩⒍栊詺怏w、惰性液體或惰性凝膠封裝在空心部分”包括采用惰性氣體、惰性液體、惰性凝膠等填充空心部分的情況。
根據(jù)本發(fā)明的無線芯片的一個(gè)特征在于，促進(jìn)薄膜集成電路的降級(jí)的氣體(例如包含水的氣體)被封裝在具有空心結(jié)構(gòu)的無線芯片的空心部分。
另外，在本發(fā)明的無線芯片中，當(dāng)密封薄膜集成電路的薄膜破裂時(shí)，薄膜外部的空氣或液體進(jìn)入密封薄膜集成電路的薄膜內(nèi)部，并與薄膜集成電路接觸。在這種情況下，薄膜集成電路的降級(jí)速度增加(使降級(jí)速度在薄膜集成電路沒有暴露于密封薄膜集成電路的薄膜外部的空氣的情況下與在薄膜集成電路暴露于密封薄膜集成電路的薄膜外部的空氣的情況下極為不同)，它是根據(jù)本發(fā)明的無線芯片的一個(gè)特征。例如，本發(fā)明的一個(gè)特征在于，薄膜集成電路在暴露于空氣時(shí)易于退化。
例如，為了使薄膜集成電路在暴露于空氣時(shí)易于退化，提供一種將薄膜集成電路中包含的薄膜晶體管的電特征位移到接近工作極限的方法。這樣，薄膜晶體管因外部因素而停止工作。在這里，外部因素表示使密封薄膜集成電路的薄膜破裂。為了使電特性位移，一種采用諸如硼或磷等的雜質(zhì)元素來摻雜形成薄膜晶體管的區(qū)域的溝道的方法可用來獲得預(yù)期電特性。
將薄膜集成電路中包含的薄膜晶體管的電特性位移到接近工作極限的方法在下面參照?qǐng)D31來描述。在圖31中，水平軸表示柵電壓(Vg)，以及垂直軸表示漏電流(Id)。薄膜晶體管的操作所需的漏電流為Ion，以及要施加用于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的柵電壓為Von。在Vg＝Von時(shí)，電特性3101表示Id＞Ion，薄膜晶體管工作。但是，當(dāng)它位移到電特性3102時(shí)，Id等于Ion(Id＝Ion)。雖然薄膜晶體管在這時(shí)工作，但薄膜晶體管在電特性更多地位移時(shí)不工作。通過采用諸如電特性3102之類的電特性，空氣通過使密封薄膜集成電路的薄膜破裂而進(jìn)入密封薄膜集成電路的薄膜的內(nèi)部，以及薄膜晶體管能夠制作成不工作，因?yàn)楸∧ぞw管的電特性受到空氣中包含的水分等的影響而位移。
另外，與薄膜集成電路采用薄膜密封的情況相比，通過將薄膜密封的薄膜集成電路暴露于薄膜的外部大氣，能夠使薄膜集成電路的降級(jí)速度變得更快。例如，促進(jìn)薄膜集成電路中包含的薄膜晶體管的降級(jí)的物質(zhì)可包含在密封薄膜集成電路的薄膜之外的外部大氣中。作為促進(jìn)薄膜晶體管的降級(jí)的物質(zhì)，例如Na、K、氨、單乙醇胺、H2O、SOx、NOx等是已知的。
當(dāng)薄膜晶體管暴露于包含以某種濃度促進(jìn)降級(jí)的物質(zhì)的大氣時(shí)，薄膜晶體管的電特性按照?qǐng)D28所示進(jìn)行位移。在圖28中，水平軸表示柵電壓(Vg)，以及垂直軸表示漏電流(Id)。此外，參考標(biāo)號(hào)2800表示薄膜晶體管暴露于包含促進(jìn)降級(jí)的物質(zhì)的大氣之前的薄膜晶體管的電特性，以及2801表示薄膜晶體管暴露于包含促進(jìn)降級(jí)的物質(zhì)的大氣之后的電特性。暴露于包含促進(jìn)降級(jí)的物質(zhì)的大氣之前和之后的位移量對(duì)應(yīng)于圖28中的A。電特性的位移量根據(jù)促進(jìn)降級(jí)的物質(zhì)的濃度而改變。
一般來說，如果薄膜晶體管制作成具有相同的電特性，則相應(yīng)的薄膜晶體管的電特性存在細(xì)微變化，如圖29的2900、2901和2902所示。在這里，相應(yīng)薄膜晶體管的電特性的變化范圍由±x表示，其中以電特性2901作為參考。在圖29中，水平軸表示柵電壓(Vg)，以及垂直軸表示漏電流(Id)。操作薄膜晶體管所需的漏電流為Ion，以及施加用于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的柵電壓為Von。一般來說，漏電流經(jīng)過設(shè)置，使得通過在假定為比相應(yīng)薄膜晶體管的電特性的變化朝更高電壓方向更多位移的電特性2903中也施加Von，可得到比Ion更高的電流值。另外，漏電流經(jīng)過設(shè)置，使得通過在假定為比相應(yīng)薄膜晶體管的電特性的變化朝更低電壓方向更多位移的電特性2904中也施加Vg＝0，可得到比Ion更低的電流值。換言之，電特性2903和2904是工作極限電特性。電特性2903和2904相對(duì)電特性2901的位移量分別由Y和Z表示。在圖29中，在Vg＝0的情況下，在電特性2900、2901、2902和2903中得到Id＜Ion，并且薄膜晶體管不工作，而在Vg＝Von的情況下，在電特性2900、2901、2902和2904中得到Id＞Ion。因此，當(dāng)電特性的變化處于范圍-Z或以上以及+Y或以下時(shí)，薄膜晶體管可正常工作。
當(dāng)薄膜晶體管具有電特性2900時(shí)，電特性2900可位移到電特性2903之外作為工作極限電特性，使得薄膜晶體管在Vg＝Von時(shí)也不能工作。在這里，從電特性2900到作為工作極限電特性的電特性2903的位移量為X+Y。因此，電特性可經(jīng)過位移，使其位移量可大于X+Y，以便實(shí)現(xiàn)在其中具有電特性2900的薄膜晶體管不工作的狀態(tài)。
然后，包含在密封薄膜集成電路的薄膜外部的大氣中促進(jìn)降級(jí)的物質(zhì)的濃度經(jīng)過設(shè)置，使得其中的薄膜晶體管的電特性通過暴露于包含促進(jìn)薄膜晶體管的降級(jí)的物質(zhì)的大氣而位移的位移量A大于X+Y，其中，X為薄膜晶體管之間的電特性的變化范圍，以及Y為工作極限電特性的位移量。然后，密封薄膜集成電路的薄膜外部的大氣通過使密封薄膜集成電路的薄膜破裂而進(jìn)入密封薄膜集成電路的薄膜內(nèi)部。這樣，薄膜集成電路暴露于包含促進(jìn)薄膜晶體管的降級(jí)的物質(zhì)的大氣，因此，薄膜集成電路中包含的薄膜晶體管的電特性從圖29所示的狀態(tài)位移到圖30所示的狀態(tài)。在圖30中，水平軸表示柵電壓(Vg)，以及垂直軸表示漏電流(Id)。如圖30所示，在Vg＝0和Vg＝Von的任一種情況下得到Id＜Ion，以及薄膜集成電路中包含的薄膜晶體管不會(huì)不斷地工作，它導(dǎo)致不良操作。
根據(jù)本發(fā)明的無線芯片的制造方法的一個(gè)特征在于，規(guī)則地安排的多個(gè)薄膜集成電路插入到第一和第二薄膜之間，以及多個(gè)薄膜集成電路的每個(gè)周圍的第一和第二薄膜的部分通過加熱手段進(jìn)行熔化，從而密封多個(gè)薄膜集成電路的每個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的無線芯片的制造方法的一個(gè)特征在于，規(guī)則地安排的多個(gè)薄膜集成電路插入到第一和第二薄膜之間，以及薄膜集成電路的每個(gè)周圍的第一和第二薄膜的部分通過加熱手段進(jìn)行熔化，從而同時(shí)密封及分割多個(gè)薄膜集成電路。
根據(jù)本發(fā)明的無線芯片的制造方法的一個(gè)特征在于，規(guī)則地安排的多個(gè)薄膜集成電路插入到第一和第二薄膜之間，以及多個(gè)薄膜集成電路的每個(gè)周圍的第一薄膜的部分采用激光自第一薄膜上方進(jìn)行照射。薄膜集成電路的每個(gè)周圍的第一和第二薄膜的部分被激光照射熔化，從而同時(shí)密封及分割多個(gè)薄膜集成電路。
此外，根據(jù)本發(fā)明的無線芯片的制造方法的一個(gè)特征在于，規(guī)則地安排的多個(gè)薄膜集成電路插入到第一和第二薄膜之間，多個(gè)薄膜集成電路的每個(gè)周圍的第一薄膜的部分通過加熱絲自第一薄膜上方受壓。薄膜集成電路的每個(gè)周圍的第一和第二薄膜的部分通過采用加熱絲的受壓而熔化，從而同時(shí)密封及分割多個(gè)薄膜集成電路。
以上描述了具有其中薄膜集成電路被薄膜密封的結(jié)構(gòu)的無線芯片及其制造方法。但是，采用薄膜密封的電路不限于薄膜集成電路，只要它是集成電路。例如，可采用在半導(dǎo)體襯底上形成的集成電路或者厚膜集成電路。還可采用其中混合了半導(dǎo)體襯底上形成的集成電路、厚膜集成電路和薄膜集成電路的集成電路。
根據(jù)本發(fā)明的無線芯片具有一種結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，薄膜集成電路由薄膜密封，因此無線芯片可通過直接放入包裝袋的方式使用，就象與食品一起放入食品包裝袋的干燥劑那樣。因此，不存在無線芯片脫落的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樗恍枰ㄟ^附加到產(chǎn)品上進(jìn)行固定。因此，將無線芯片固定到產(chǎn)品上的步驟可省略。
薄膜集成電路的降級(jí)可通過在密封薄膜集成電路時(shí)將干燥劑與薄膜集成電路一起密封來防止。
除了上述有利效果之外，通過采用這種空心結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)其它有利效果1至5。
1.對(duì)薄膜集成電路的外部影響可降低，因?yàn)橛糜诿芊獗∧ぜ呻娐返谋∧?密封薄膜)具有空心結(jié)構(gòu)。
2.薄膜集成電路的降級(jí)可通過將諸如氮?dú)庵惖亩栊詺怏w封裝到空心部分來防止。
3.通過將促進(jìn)薄膜集成電路的降級(jí)的氣體(例如包含水分的氣體)封裝到空心部分，可使用無線芯片的周期可限制到僅為短周期。通過將可使用無線芯片的周期限制到僅為短周期，無線芯片可適合用于安全、保密等是重要的領(lǐng)域。要密封的氣體的濃度(要封裝的氣體的成分)與薄膜集成電路的使用周期之間的相關(guān)性預(yù)先被測(cè)量，以及要封裝的氣體的濃度(要封裝的氣體的成分)被改變，因此，無線芯片的使用周期可根據(jù)它的應(yīng)用來改變。
4.通過采用空心結(jié)構(gòu)，無線芯片可在扔進(jìn)水中時(shí)浮在水面。因此，無線芯片可易于沖洗。
5.來自外部的熱量因空心結(jié)構(gòu)而難以傳遞到薄膜集成電路。特別是在要封裝到空心部分的氣體、液體或凝膠具有低導(dǎo)熱率時(shí)，來自外部的熱量更難被傳遞。
此外，可采用一種結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，在密封薄膜集成電路的薄膜破裂時(shí)密封薄膜集成電路的薄膜外部的氣體或液體進(jìn)入薄膜內(nèi)部以及薄膜集成電路與氣體或液體接觸的情況下，薄膜集成電路的降級(jí)速度變得更快。通過此結(jié)構(gòu)，薄膜集成電路僅通過在使用無線芯片之后使密封薄膜集成電路的薄膜破裂而退化，從而無法使用無線芯片。明確地說，通過采用薄膜集成電路通過暴露于大氣(外部空氣)而易于退化的結(jié)構(gòu)(其中降級(jí)速度在暴露于外部空氣的狀態(tài)與未暴露于外部空氣的狀態(tài)之間極為不同的結(jié)構(gòu))，可通過在使用無線芯片之后使密封薄膜集成電路的薄膜破裂將薄膜內(nèi)部的薄膜集成電路暴露于大氣(外部空氣)，來獲得在其中薄膜集成電路退化并且無法被使用的狀態(tài)。因此，由于在其中無線芯片無法被使用的狀態(tài)可在使用之后易于獲得，因此無線芯片可適合用于安全、保密等是重要的領(lǐng)域。通過采用空心結(jié)構(gòu)，在使密封薄膜集成電路的薄膜在使用之后破裂時(shí)，通過采用壓力打破具有空心結(jié)構(gòu)的薄膜，可易于使密封無線芯片的薄膜破裂。
特別是在薄膜集成電路是在諸如樹脂襯底等的撓性襯底上形成的情況下，薄膜集成電路即使在彎曲時(shí)也難以破裂，因?yàn)橐r底是撓性的。因此，通過采用薄膜集成電路在暴露于大氣(外部空氣)時(shí)易于退化的結(jié)構(gòu)(其中降級(jí)速度在暴露于外部空氣的狀態(tài)與未暴露于外部空氣的狀態(tài)之間極為不同的結(jié)構(gòu))，通過在使用無線芯片之后使密封薄膜集成電路的薄膜破裂而使無線芯片無法使用的方法是極為有效的。
以上描述了在薄膜集成電路的情況下的有利效果；但是，如上所述的同樣效果可在不同于薄膜集成電路的電路中獲得。
附圖簡介附圖包括

圖1A至1C各表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的密封無線芯片的橫截面結(jié)構(gòu)；圖2A至2C各表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的密封無線芯片的制造方法；圖3表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的密封無線芯片的制造方法；圖4A至4E各為說明實(shí)施例1的附圖；圖5是說明實(shí)施例1的附圖；圖6A至6B各為說明實(shí)施例1的附圖；圖7A至7C各為說明實(shí)施例1的附圖；圖8A至8D各為說明實(shí)施例1的附圖；圖9A至9D各為說明實(shí)施例3的附圖；圖10A至10D各為說明實(shí)施例3的附圖；圖11是說明實(shí)施例6的附圖；圖12是說明實(shí)施例7的附圖；圖13A至13D各為說明實(shí)施例1的附圖；圖14A至14C各為說明實(shí)施例2的附圖；圖15是說明實(shí)施例4的附圖；圖16是說明第一和第二薄膜的橫截面結(jié)構(gòu)的附圖；圖17是說明實(shí)施例3的附圖；圖18A至18B各為說明實(shí)施例8的附圖；圖19A至19B各為說明實(shí)施例8的附圖；圖20是說明實(shí)施例9的附圖；圖21是說明實(shí)施例9的附圖；圖22是說明實(shí)施例9的附圖；圖23A至23B各為說明實(shí)施例9的附圖；圖24A至24D各為說明實(shí)施例9的附圖；圖25是說明實(shí)施例13的附圖；圖26是說明實(shí)施例11的附圖；圖27是說明實(shí)施例12的附圖；
圖28是圖表，表示薄膜晶體管的電特性的位移；圖29是圖表，表示薄膜晶體管之間的電特性的變化；圖30是圖表，表示薄膜晶體管暴露于促進(jìn)薄膜晶體管的降級(jí)的物質(zhì)之后薄膜晶體管的電特性；以及圖31是圖表，表示將薄膜晶體管的電特性位移到接近工作極限的方法。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖來描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例模式。本發(fā)明可按照許多不同的模式來實(shí)現(xiàn)，以及本領(lǐng)域的技術(shù)人員易于理解，本文所公開的模式和詳細(xì)情況通過各種方式進(jìn)行修改，而沒有背離本發(fā)明的精神和范圍。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)被看作限制于以下提供的實(shí)施例模式的描述。注意，在以下說明的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，相同的參考標(biāo)號(hào)用于附圖的相同部分。
參照?qǐng)D1A至1C來描述根據(jù)本發(fā)明的無線芯片的結(jié)構(gòu)。圖1A表示根據(jù)本發(fā)明的無線芯片的第一橫截面結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的無線芯片包括薄膜集成電路102以及密封薄膜集成電路102的薄膜101。
圖1B表示根據(jù)本發(fā)明的無線芯片的第二橫截面結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的無線芯片包括薄膜集成電路102以及密封薄膜集成電路102并具有空心部分103的薄膜104。換言之，薄膜集成電路102密封在具有空心結(jié)構(gòu)的薄膜104中。密封薄膜集成電路102的薄膜104其中朝向薄膜集成電路一側(cè)的一個(gè)是平面的，而薄膜104其中朝向另一側(cè)的另一個(gè)則具有凸起部分。
在圖1B所示的結(jié)構(gòu)中，具有多個(gè)凸起部分的薄膜(隆起薄膜)用作用于密封的兩個(gè)薄膜其中之一?？蛇M(jìn)行密封，使得薄膜集成電路設(shè)置在凸起部分，以及薄膜集成電路的每個(gè)周圍的薄膜的部分通過加熱來熔化。這樣，薄膜集成電路被密封，使得空心部分103在薄膜內(nèi)部形成。
圖1C表示根據(jù)本發(fā)明的無線芯片的第三橫截面結(jié)構(gòu)。第三結(jié)構(gòu)是對(duì)第二結(jié)構(gòu)的修改。第三結(jié)構(gòu)包括薄膜集成電路102以及密封薄膜集成電路102從而具有空心部分105的薄膜106。密封薄膜集成電路102、朝向薄膜集成電路的相對(duì)側(cè)的薄膜106均具有凸起部分，因而空心部分的體積比第二結(jié)構(gòu)更大。
在圖1C所示的結(jié)構(gòu)中，具有多個(gè)凸起部分的薄膜(隆起薄膜)用作用于密封的兩個(gè)薄膜?？蛇M(jìn)行密封，使得薄膜集成電路設(shè)置在凸起部分，以及薄膜集成電路的每個(gè)周圍的薄膜的部分通過加熱來熔化。這樣，薄膜集成電路被密封，使得空心部分105在薄膜內(nèi)部形成。
如果圖1B或1C所示的無線芯片的薄膜集成電路沒有固定在薄膜上，則薄膜集成電路可在密封薄膜集成電路的薄膜104或106內(nèi)部移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的無線芯片的一個(gè)特征在于，諸如氮?dú)庵惖亩栊詺怏w、諸如FluorinertTM(這個(gè)商標(biāo)由3MTM所有)之類的惰性液體、惰性凝膠等可封裝在具有空心結(jié)構(gòu)的無線芯片的空心部分103或105中。除了氮?dú)饣騀luorinert之外，已知的材料也可用作惰性氣體或惰性液體。
根據(jù)本發(fā)明的無線芯片的一個(gè)方面在于，促進(jìn)薄膜集成電路的降級(jí)的氣體(例如包含水分的氣體)可封裝在具有空心結(jié)構(gòu)的無線芯片中的空心部分103或105。其中空心部分103或105采用促進(jìn)薄膜集成電路的降級(jí)的氣體來填充的狀態(tài)可通過將薄膜集成電路密封在包含促進(jìn)薄膜集成電路的降級(jí)的氣體的氣氛中來實(shí)現(xiàn)。
圖2A至2C表示根據(jù)本發(fā)明、如圖1A至1C所示的無線芯片的制造方法。多個(gè)薄膜集成電路102規(guī)則地安排在第一薄膜203上。第二薄膜204設(shè)置在多個(gè)薄膜集成電路102安排在其中的第一薄膜203上(圖2A)。
熱塑樹脂可用于第一和第二薄膜。用于第一和第二薄膜的熱塑樹脂最好具有低軟化點(diǎn)。例如，可推薦以下材料聚烯烴基樹脂，例如聚乙烯、聚丙烯或聚甲基戊烯；乙烯基共聚物，例如氯乙烯、醋酸乙烯酯、聚氯乙烯醋酸乙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、偏二氯乙烯、聚乙烯醇縮丁醛或聚乙烯醇；丙烯酸基樹脂；聚酯基樹脂；聚氨脂基樹脂；纖維素基樹脂，例如纖維素、醋酸纖維素、醋酸丁酸纖維素、醋酸丙酸纖維素、乙基纖維素；苯乙烯基樹脂，例如聚苯乙烯或丙烯腈苯乙烯共聚物。具有單層或多層熱塑樹脂的薄膜可用于第一和第二薄膜。例如，具有多層的薄膜具有一種結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，在包含第一熱塑樹脂的基板210上，形成包含具有比第一熱塑樹脂更低軟化點(diǎn)的第二熱塑樹脂的粘合層211，如圖16所示。注意，圖16表示二層結(jié)構(gòu)；但是，具有兩層以上的結(jié)構(gòu)也可采用。另外，還可使用可生物降級(jí)的熱塑樹脂。
然后，如圖2B所示，激光振蕩器206用作加熱裝置，采用激光自第二薄膜204上方照射薄膜集成電路102周圍的薄膜204的部分。這時(shí)，薄膜集成電路102的每個(gè)周圍的薄膜的部分同時(shí)被熔化及密封，以便進(jìn)行分割。在這種情況下，過程可通過在同時(shí)對(duì)薄膜集成電路進(jìn)行密封和分割得到簡化，從而可提高生產(chǎn)量。圖2C表示密封和分割之后的狀態(tài)。這樣，無線芯片207通過密封和分割來完成。無線芯片207的截面視圖對(duì)應(yīng)圖1A、1B或1C。
當(dāng)?shù)谝缓偷诙∧ぞ鶠槠矫鏁r(shí)，可得到如圖1A所示的截面形狀。當(dāng)?shù)谝缓偷诙∧て渲兄皇蔷哂卸鄠€(gè)凸起部分的薄膜(隆起薄膜)時(shí)，薄膜集成電路設(shè)置在凸起部分，然后進(jìn)行密封，獲得如圖1B所示的截面形狀。當(dāng)?shù)谝缓偷诙∧ぞ鶠榫哂卸鄠€(gè)凸起部分的薄膜(隆起薄膜)時(shí)，薄膜集成電路設(shè)置在凸起部分，然后進(jìn)行密封，實(shí)現(xiàn)如圖1C所示的截面形狀。
在圖2A至2C中，描述了薄膜集成電路102的每個(gè)周圍的薄膜的部分通過激光熔化以便進(jìn)行密封和分割的情況；但是，薄膜集成電路102的每個(gè)周圍的第一和第二薄膜的部分可通過另一種加熱部件而不是激光器來熔化，從而進(jìn)行密封和分割。
例如，如圖3所示，加熱絲208擠壓到第二薄膜204，從而熔化和密封要分割的薄膜集成電路102的每個(gè)周圍的第一和第二薄膜的部分。
以上已經(jīng)描述了各薄膜集成電路102同時(shí)被密封和分割的情況；但是，密封和分割不一定同時(shí)進(jìn)行，而是可在不同步驟中進(jìn)行。在這種情況下，由于可進(jìn)行密封，使得第一和第二薄膜以比用于分割的面積更大的面積彼此粘結(jié)，因此，與密封和分割同時(shí)進(jìn)行的情況相比，密封能夠更穩(wěn)妥地進(jìn)行。另外，如果密封和分割以不同步驟進(jìn)行，則密封或者分割可首先進(jìn)行。
例如，作為以不同步驟進(jìn)行密封和分割的一個(gè)實(shí)例，可提出以下方法執(zhí)行具有只能夠密封但不能進(jìn)行分割的能量密度的激光的照射，以便密封薄膜集成電路，然后再執(zhí)行具有能夠分割的能量密度的激光的照射，從而分割薄膜集成電路。在這種情況下，使用于密封的激光的寬度比用于分割的激光的寬度更大。通過使用于密封的激光的寬度比用于分割的激光的寬度更大，用于粘結(jié)第一和第二薄膜的面積可制作得大。因此，與密封和分割同時(shí)進(jìn)行的情況相比，密封可以更穩(wěn)妥地進(jìn)行。
作為以不同步驟進(jìn)行密封和分割的另一個(gè)實(shí)例，還提供一種方法，通過這種方法，具有比加熱絲208更大寬度的加熱絲208擠壓到第二薄膜204上以便只進(jìn)行密封，然后再通過加熱絲208或激光來進(jìn)行分割。通過使用于密封的加熱絲的寬度大于用于分割的加熱絲或激光的寬度，密封可通過以下方法進(jìn)行用于粘結(jié)第一和第二薄膜的面積可制作成大于分割面積。
這個(gè)實(shí)施例模式描述了具有其中薄膜集成電路由薄膜密封的結(jié)構(gòu)的無線芯片及其制造方法。但是，由薄膜密封的電路不限于薄膜集成電路，只要它是集成電路。例如，可采用在半導(dǎo)體襯底上形成的集成電路或者厚薄膜集成電路。此外，還可采用在其中混合了半導(dǎo)體襯底上形成的集成電路、厚膜集成電路和薄膜集成電路的集成電路。
實(shí)施例1 在實(shí)施例1中，描述一直到在第一薄膜203上規(guī)則地安排多個(gè)薄膜集成電路102的過程的一個(gè)實(shí)施例。
首先，準(zhǔn)備襯底400，以及釋放層401在襯底400上形成，如圖4A所示。在這里，釋放層表示用于幫助從襯底400上釋放多個(gè)薄膜集成電路102的層。具體來說，例如鋇硼硅玻璃、鋁硼硅玻璃、石英襯底、陶瓷襯底等的玻璃襯底可用作襯底400。此外，還可使用在其表面設(shè)置了絕緣薄膜的半導(dǎo)體襯底或諸如不銹鋼之類的金屬襯底。雖然由柔性塑料制成的襯底一般趨向于具有比上述襯底更低的熱阻，但是只要它能夠承受制造過程中的加工溫度，也可用作襯底400。可通過采用CMP方法等進(jìn)行拋光來使襯底400的表面平面化。
釋放層401采用包含鎢(W)、鉬(Mo)、鈮(Nb)、鈦(Ti)、硅(Si)等的金屬膜來形成。在這個(gè)實(shí)施例中，包含W的金屬膜用作釋放層401。注意，包含W的金屬膜可通過GVD、濺射、電子束等來形成；在這里，包含W的金屬膜通過濺射方法來形成。在薄膜集成電路在后續(xù)步驟中物理地從襯底上剝落的情況下，金屬氧化物(例如WOx)膜可在金屬膜(例如W)上形成。除了W之外，在Mo膜上形成的MoOx、在Nb膜上形成的NbOx、在Ti膜上形成的TiOx等也可用作在金屬膜上形成金屬氧化物膜的組合。此外，僅形成WOx、MoOx、NbOx、TiOx等作為釋放層401。
注意，在圖4A中，釋放層401直接在襯底400上形成；但是，基薄膜可在襯底400與釋放層401之間形成。基薄膜可具有包含氧或氮的絕緣薄膜的單層結(jié)構(gòu)，例如氧化硅(SiOx)薄膜、氮化硅(SiNx)薄膜、氮氧化硅(SiOxNy)薄膜或氧氮化硅(SiNxOy)薄膜或者它們的層疊結(jié)構(gòu)?；∧ぷ詈檬窃谝r底400與釋放層401之間形成，尤其是在關(guān)心來自襯底的污染的情況下。
接下來，包括采用薄膜晶體管(TFT)制作的集成電路的層402(以下稱作TFT層402)在釋放層401上形成(圖4B)。TFT層402可具有任何結(jié)構(gòu)；例如可提供LSI、CPU、存儲(chǔ)器等等。
注意，TFT層402中包含的半導(dǎo)體薄膜具有厚度0.2μm或更小，通常為40至170nm，最好為50至150nm。由于采用這樣一種極薄的半導(dǎo)體膜，因此，與采用硅片形成的芯片相比，集成電路可以進(jìn)一步變薄。
隨后，固定強(qiáng)度層(securing strength))403在TFT層402上形成(圖4C)。當(dāng)TFT層402從襯底400剝落時(shí)，存在TFT層402因應(yīng)力等而彎曲、以及TFT層中包含的薄膜晶體管等可能被損壞的風(fēng)險(xiǎn)。TFT 402更薄地形成，則TFT層402中的彎曲變得更明顯。因此，通過為TFT層402提供固定強(qiáng)度層，用于在將TFT層402從襯底400分離之前預(yù)先加固，可防止剝落的TFT層402的彎曲。注意，這種狀態(tài)中的頂視圖如圖6A所示。圖6A表示在襯底400上形成十二個(gè)薄膜集成電路的情況，以及沿圖6A中的線條A-B截取的截面圖對(duì)應(yīng)于圖4C。
對(duì)于固定強(qiáng)度層403，可使用諸如環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、酚醛樹脂、酚醛清漆樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、聚氨酯樹脂、或硅樹脂之類的樹脂材料?；蛘?，固定強(qiáng)度層403可由以下材料構(gòu)成有機(jī)材料，例如苯并環(huán)丁烯、聚對(duì)二甲苯基、閃光(flare)、聚酰亞胺或光敏樹脂；由硅氧烷聚合物的聚合構(gòu)成的化合材料；包含水溶均聚物和水溶共聚物的合成材料；無機(jī)薄膜，例如SiN膜、SiO2膜或SiON膜；等等。另外，固定強(qiáng)度層403可通過堆疊從上述材料選擇的多種類型的材料來形成。
固定強(qiáng)度層403可通過絲網(wǎng)印刷法或液滴噴放法(droplet discharge method)來形成。液滴噴放法是一種用于有選擇地噴射(噴射)包含傳導(dǎo)薄膜、絕緣薄膜等的材料的合成物的液滴，從而在任意位置形成薄膜。液滴噴放法在一些情況下包括噴墨法。當(dāng)無機(jī)材料對(duì)蝕刻劑具有足夠的抵抗性時(shí)，可使用除樹脂材料以外的無機(jī)材料。作為形成固定強(qiáng)度層403的方法，除了以上所述的絲網(wǎng)印刷法或液滴噴放法之外，例如還存在一種方法，通過這種方法，光敏樹脂通過旋涂法等被施加、曝光及顯影，使得光敏樹脂可保留在必要部分。
雖然圖4A至4E表示固定強(qiáng)度層403在TFT層402的上表面形成，但固定強(qiáng)度層403也可制作成覆蓋TFT層402的側(cè)面以及它的上表面。在這種情況下，當(dāng)TFT層402從襯底400剝落時(shí)，TFT層402可受到固定強(qiáng)度層403的有效保護(hù)。但是，在這種情況下需要注意，使得固定強(qiáng)度層403沒有覆蓋稍后用于注入蝕刻劑的開口404。
圖4A至4E表示用于在對(duì)TFT層402形成圖案之后形成固定強(qiáng)度的層403的方法；但是，本發(fā)明不限于這種方法。如圖13A至13D所示，例如可采用一種方法，通過這種方法，固定強(qiáng)度層403在TFT層402上形成并形成圖案，以及TFT層402采用已形成圖案的固定強(qiáng)度層403作為掩模進(jìn)行蝕刻。
然后，蝕刻劑注入開口404，以便消除釋放層401，如圖4D所示。在這個(gè)實(shí)施例中，釋放層401通過它與蝕刻劑的化學(xué)反應(yīng)來消除。作為蝕刻劑，可使用包含易與釋放層401起反應(yīng)的鹵化氟(鹵間化合物)的氣體或液體。在這個(gè)實(shí)施例中，與用于釋放層402的W良好反應(yīng)的三氟化氯(CIF3)氣體用作蝕刻劑?；蛘撸€可使用以下材料包含諸如CF4、SF6、NF3、F2之類的氟的氣體，其多種類型的混合氣體，或者諸如氫氧化四甲基銨(TMAH)之類的強(qiáng)堿溶液，它們可由實(shí)踐者適當(dāng)?shù)倪x取。
在消除釋放層401之后，包括TFT層402和固定強(qiáng)度層403的薄膜集成電路408從襯底400剝落。在這個(gè)實(shí)施例中，為了完全消除釋放層401，薄膜集成電路408可從襯底400剝落而無需采用物理部件。這種狀態(tài)的截面圖如圖4E所示，以及它的頂視圖如圖6B所示。
在消除釋放層401之后的透視圖如圖7A所示。接下來，襯底400上的薄膜集成電路408轉(zhuǎn)移到第一薄膜203上。在這里，如圖7B所示，從襯底400上剝落的薄膜集成電路408通過由真空吸盤110保持而被轉(zhuǎn)移，并安排在第一薄膜203上，如圖7C所示。
在這里描述了釋放層401被完全消除的情況；但是，釋放層401可被消除，使得釋放層401的一部分被保留，如圖5所示。由于使釋放層401的一部分被保留，在薄膜集成電路408被吸住之前，薄膜集成電路408沒有由真空吸盤110從襯底400上剝落。因此，薄膜集成電路408沒有散開。
用于將襯底400上的薄膜集成電路408轉(zhuǎn)移到第一薄膜203的方法并不限于采用真空吸盤110的上述方法，而是可采用另一種方法。參照?qǐng)D8A至8D來描述用于將襯底400上的薄膜集成電路408轉(zhuǎn)移到第一薄膜203的另一種方法。
在完全消除釋放層401之后，第一薄膜203設(shè)置在薄膜集成電路408上，它們安排在襯底400上并且已經(jīng)從襯底400上分開(圖8B)。襯底400、薄膜集成電路408和第一薄膜203由臂111和112從襯底400的下部以及第一薄膜203的上部夾在中間，并在保持這種狀態(tài)的同時(shí)翻轉(zhuǎn)180度。因此，得到圖8C所示的狀態(tài)。如圖8D所示、薄膜集成電路408規(guī)則地安排在第一薄膜203上的狀態(tài)可通過消除襯底400來實(shí)現(xiàn)。
此后，薄膜集成電路的密封和分割根據(jù)實(shí)施例模式中所述的方法來進(jìn)行，從而完成本發(fā)明的無線芯片。
剝落的襯底400可再使用。因此，薄膜集成電路能夠以低成本在這種襯底上制造。因此，即使在采用比玻璃襯底更昂貴的石英襯底的情況下，薄膜集成電路也能夠以低成本來制造。注意，在再使用襯底的情況下，剝落步驟最好是經(jīng)過控制，以免損壞襯底。但是，如果襯底被損壞，則可通過經(jīng)由涂敷法或液滴噴放法、或者研磨或拋光襯底，在襯底上形成有機(jī)或無機(jī)樹脂薄膜，來對(duì)其進(jìn)行平面化過程。
在以這種方式通過在具有絕緣表面的襯底上形成薄膜集成電路來制造無線芯片的情況下，與從圓形硅片中取出芯片的情況相比，對(duì)襯底的形狀存在更少限制。因此，無線芯片的生產(chǎn)能力可以很高，并且可進(jìn)行大批量生產(chǎn)。此外，因?yàn)榻^緣襯底可再使用，因此可降低成本。
這個(gè)實(shí)施例已經(jīng)描述了在襯底上形成的薄膜集成電路；但是，本發(fā)明不限于此。除了薄膜集成電路之外的集成電路也可在襯底上形成。例如，厚膜集成電路可在襯底上形成。另外，還可采用在襯底上混合了厚膜集成電路和薄膜集成電路的電路。
這個(gè)實(shí)施例可與上述實(shí)施例模式或其它實(shí)施例隨意結(jié)合。
實(shí)施例2 在實(shí)施例2中，參照?qǐng)D14A至14C來描述采用當(dāng)襯底400上的薄膜集成電路408如實(shí)施例1所示轉(zhuǎn)移到第一薄膜203時(shí)在其一側(cè)具有粘合劑的薄膜的方法。
圖4E或圖5的狀態(tài)根據(jù)實(shí)施例1所示的方法來實(shí)現(xiàn)。然后，薄膜集成電路408通過將在基405的一側(cè)具有粘合層406的薄膜407設(shè)置在薄膜集成電路408上，使得粘合層406可與薄膜集成電路408接觸，并從薄膜集成電路408上方對(duì)它們擠壓，被粘結(jié)到薄膜407，如圖14A所示。圖14A表示在圖5的狀態(tài)中將薄膜集成電路408粘結(jié)到薄膜407的一個(gè)實(shí)例。
薄膜407可特別具有一種結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，粘合層406設(shè)置在由聚酯等構(gòu)成的基405上。粘合層406由諸如包含丙烯酸樹脂等的樹脂材料之類或合成橡膠的材料構(gòu)成。
如圖14B所示，第一薄膜203經(jīng)過設(shè)置，以便在與薄膜407粘結(jié)到薄膜集成電路408的一側(cè)的相對(duì)側(cè)與薄膜集成電路接觸。在這個(gè)實(shí)施例中，在基210上具有粘合層211的薄膜用作第一薄膜203，如圖16所示。PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)等可用作基。粘合層211由具有比基板210更低的軟化點(diǎn)的樹脂構(gòu)成，例如主要包含乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚酯、聚酰胺、熱塑性彈性體、聚烯烴等的樹脂。由于粘合層211的軟化點(diǎn)低于基210，因此只有粘合層211通過加熱被熔化，并通過冷卻來硬化。第一薄膜203經(jīng)過設(shè)置，使得粘合層211與薄膜集成電路408接觸。薄膜集成電路408存在于其中的第一薄膜203的至少一部分被加熱，然后經(jīng)過冷卻，使得薄膜集成電路408粘結(jié)到第一薄膜203。然后，薄膜集成電路408從薄膜407上剝落(圖14C)。
此外，具有弱粘合力(優(yōu)選為0.01至0.5N，更優(yōu)選為0.05N至0.35N)的薄膜最好是用作薄膜407，以便將薄膜集成電路408再次粘結(jié)到第一薄膜，從而在設(shè)置于襯底400的薄膜集成電路408粘結(jié)到薄膜407之后從薄膜407剝落。粘合劑的厚度可為1至100μm，最好是1至30μm?；?05最好是制作成具有厚度10μm至1mm，以便于處理過程中的操作。
通過上述方法，薄膜集成電路408可從襯底400轉(zhuǎn)移到第一薄膜203。此后，根據(jù)實(shí)施例模式中所述的方法來密封薄膜集成電路以及分割薄膜，從而完成本發(fā)明的無線芯片。
這個(gè)實(shí)施例已經(jīng)描述了將薄膜集成電路轉(zhuǎn)移到第一薄膜203的情況；但是，本發(fā)明不限于薄膜集成電路，只要它是集成電路。例如，可采用在半導(dǎo)體襯底上形成的集成電路或者厚膜集成電路。另外，可采用在其中混合了半導(dǎo)體襯底上形成的集成電路、厚膜集成電路和薄膜集成電路的集成電路。
這個(gè)實(shí)施例可與上述實(shí)施例模式或其它實(shí)施例隨意結(jié)合。
實(shí)施例3 實(shí)施例3描述一直到其中的多個(gè)薄膜集成電路如圖2A所示安排在第一薄膜203上的狀態(tài)的過程，它不同于實(shí)施例1。
包括多個(gè)薄膜集成電路的層901(以下稱作TFT層901)在具有絕緣表面的襯底900的一個(gè)表面上形成(圖9A)。襯底900對(duì)應(yīng)于玻璃襯底，例如鋇硼硅玻璃或鋁硼硅玻璃、石英襯底、陶瓷襯底、塑料襯底、丙烯酸襯底等等。還可使用在其表面具有絕緣層的諸如不銹鋼或半導(dǎo)體襯底之類的金屬襯底。襯底900可易于制造成在一側(cè)具有長度1m或以上，并且可具有預(yù)期形狀、如正方形或圓形。因此，例如，當(dāng)襯底900在一側(cè)具有1m或以上大小時(shí)，生產(chǎn)能力可極大提高。與在圓形硅襯底上形成無線芯片的情況相比，這個(gè)特性是一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)。
TFT層901至少包括用于構(gòu)成多個(gè)元件的多個(gè)絕緣薄膜、半導(dǎo)體層、傳導(dǎo)層以及用作天線的傳導(dǎo)層。明確地說，TFT層901包括用作基薄膜的第一絕緣薄膜、設(shè)置在第一絕緣薄膜上的多個(gè)元件、覆蓋多個(gè)元件的第二絕緣薄膜、連接到多個(gè)元件并與第二絕緣薄膜接觸的第一傳導(dǎo)層、覆蓋第一傳導(dǎo)層的第三絕緣薄膜、用作天線并與第三絕緣薄膜接觸的第二傳導(dǎo)層、以及覆蓋第二傳導(dǎo)層的第四絕緣薄膜。更具體的結(jié)構(gòu)稍后在實(shí)施例4中描述。
這里表示了在TFT層901中形成用作天線的傳導(dǎo)層的實(shí)例；但是，在其中提供天線的天線襯底可通過粘合劑等粘結(jié)到TFT層901，如圖17所示，而無需在TFT層901中形成天線。
在圖17中，導(dǎo)體237散布在其中的各向異性傳導(dǎo)膜236用作將TFT層901粘結(jié)到天線襯底235的部件。各向異性傳導(dǎo)膜236在區(qū)域239中經(jīng)氣壓粘結(jié)，在其中，無線芯片的連接端子238與天線的連接端子234因連接區(qū)的每個(gè)的端子厚度而設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)無線芯片的連接端子238與天線的連接端子234之間的傳導(dǎo)。在另一個(gè)區(qū)域，導(dǎo)體以保持充分間隔的形式存在，從而沒有產(chǎn)生電連接。不是采用各向異性傳導(dǎo)膜，天線襯底而是可通過超聲粘合、紫外線固化樹脂、雙面帶等粘結(jié)到TFT層。
接下來設(shè)置第三薄膜902，以便覆蓋TFT層901(或者在如圖17所示將天線襯底235粘結(jié)到TFT襯底的情況下以便覆蓋天線襯底235)。第三薄膜902為保護(hù)膜，用于保護(hù)TFT層901。然后，第四薄膜903被設(shè)置成覆蓋第三薄膜902。第四薄膜903包括氯乙烯樹脂、硅樹脂等，并由具有在拉取時(shí)膨脹的屬性的薄膜(膨脹薄膜)構(gòu)成。此外，第四薄膜903最好是具有粘合力在正常狀態(tài)下很高但經(jīng)光線照射時(shí)變低的屬性。具體來說，最好是采用其粘合力經(jīng)紫外光照射時(shí)變低的UV帶。
第三薄膜902可根據(jù)需要設(shè)置。設(shè)置第三薄膜902，以便保護(hù)TFT層901。當(dāng)TFT層901不需要被保護(hù)時(shí)，第四薄膜903可設(shè)置在第二薄膜上，而無需設(shè)置第三薄膜902。
接下來，與已經(jīng)形成TFT層901的襯底900的一個(gè)表面相對(duì)的表面由研磨部件904進(jìn)行研磨(圖9B)。襯底900最好是研磨到其厚度變?yōu)?00μm或以下。一般來說，在這個(gè)研磨步驟中，襯底900的表面通過旋轉(zhuǎn)固定了襯底900的平臺(tái)以及研磨部件904的一個(gè)或兩者來研磨。研磨部件904例如相等于磨石。
接下來，襯底900的打磨表面由拋光部件906來拋光(參照?qǐng)D9C)。襯底900最好是拋光到其厚度變?yōu)?0μm或以下。這個(gè)拋光步驟以與研磨步驟相同的方式、通過旋轉(zhuǎn)固定了襯底900的平臺(tái)和拋光部件906的一個(gè)或兩個(gè)來進(jìn)行。拋光部件906例如對(duì)應(yīng)于磨石。此后，雖然未說明，但襯底根據(jù)需要被沖洗，以便消除研磨和拋光步驟中產(chǎn)生的灰塵。
這里描述了其中的襯底研磨到具有厚度100μm或以下然后再拋光到具有厚度20μm或以下的實(shí)例；但是，研磨及拋光步驟之后襯底的厚度不限于這些值。另外，這里描述了進(jìn)行用于使襯底變薄的研磨和拋光步驟的實(shí)例；但是，襯底可以只通過研磨和拋光步驟其中之一來變薄。
然后，襯底900、TFT層901和第三薄膜902由切割部件907來切割。對(duì)于TFT層901，集成電路的邊界經(jīng)過切割，以便將多個(gè)薄膜集成電路分開。TFT層901中提供的元件沒有被切割，但TFT層901中提供的絕緣薄膜被切割。通過這個(gè)切割步驟，形成多個(gè)薄膜集成電路908(圖9D)。切割部件907對(duì)應(yīng)于切片機(jī)、激光器、線狀鋸等等。在這個(gè)步驟中，第四薄膜903沒有被切割。
接下來，第四薄膜903經(jīng)過膨脹，從而形成薄膜集成電路908之間的空間(圖10A)。這時(shí)，第四薄膜903最好是以平面方向均勻膨脹，以便使薄膜集成電路908之間的每個(gè)空間均勻。隨后，第四薄膜903通過光線照射。如果第四薄膜903為UV帶，則第四薄膜903經(jīng)過紫外光照射。然后，第四薄膜903的粘合力降低，以及第四薄膜903與薄膜集成電路908之間的粘合性降低。這樣，得到一種狀態(tài)，在其中，薄膜集成電路908可通過物理部件從第四薄膜903剝落。
拾取部件或真空吸盤可用作物理部件。當(dāng)拾取部件用作物理部件時(shí)，第四薄膜903經(jīng)過UV光照射，以及薄膜集成電路908由拾取部件909從第四薄膜903剝落，如圖10B所示。然后，薄膜集成電路908設(shè)置在第一薄膜203上。
當(dāng)真空吸盤用作物理部件時(shí)，第四薄膜903經(jīng)過UV光照射，以及真空吸盤910設(shè)置在薄膜集成電路908上，如圖10C所示。然后，薄膜集成電路908被轉(zhuǎn)移到第一薄膜203上，其中的薄膜集成電路908由真空吸盤910保持。
在上述過程中，襯底900在襯底900經(jīng)過研磨(圖9B)和拋光(圖9C)之后被切割(圖9D)。但是，這些步驟的順序不限于此。襯底900可在襯底900被切割之后來研磨和拋光。
通過上述步驟完成的薄膜集成電路厚度薄且重量輕。
這個(gè)實(shí)施例已經(jīng)描述了薄膜集成電路在襯底上形成的的情況；但是，本發(fā)明不限于此。除了薄膜集成電路之外的集成電路也可在襯底上形成。例如，厚膜集成電路可在襯底上形成。另外，還可形成在襯底上混合了厚膜集成電路和薄膜集成電路的電路。集成電路可在半導(dǎo)體襯底上形成，而不是在襯底上形成薄膜集成電路。
這個(gè)實(shí)施例可與上述實(shí)施例模式或其它實(shí)施例隨意結(jié)合。
實(shí)施例4 實(shí)施例4描述采用實(shí)施例3中所述的膨脹薄膜(第四薄膜)903作為用于密封薄膜集成電路的第一薄膜203的一個(gè)實(shí)例。
圖10A所示的狀態(tài)根據(jù)實(shí)施例3所述的方法來得到。在這個(gè)實(shí)施例中，由于膨脹薄膜(第四薄膜)903用作第一薄膜203，因此薄膜集成電路908不需要從第四薄膜903轉(zhuǎn)移到第一薄膜203。因此，這個(gè)實(shí)施例中所使用的膨脹薄膜不需要具有在經(jīng)過光線照射時(shí)其粘合力變?nèi)醯膶傩浴?br> 然后，如圖15所示，第二薄膜204設(shè)置在薄膜集成電路908上，以及薄膜集成電路908插入膨脹薄膜903與第二薄膜204之間。圖15表示具有凸起部分的第二薄膜，作為一個(gè)實(shí)例。當(dāng)具有凸起部分的薄膜用作第二薄膜時(shí)，第二薄膜204的凸起部分直接設(shè)置在薄膜集成電路908上。
此后，薄膜集成電路的密封和分割根據(jù)實(shí)施例模式中所述的方法來進(jìn)行，從而完成本發(fā)明的無線芯片。
這個(gè)實(shí)施例已經(jīng)描述了薄膜集成電路；但是，本發(fā)明不限于薄膜集成電路，只要它是集成電路。例如，可采用在半導(dǎo)體襯底上形成的集成電路或者厚膜集成電路。另外，可采用在其中混合了半導(dǎo)體襯底上形成的集成電路、厚膜集成電路和薄膜集成電路的集成電路。
這個(gè)實(shí)施例可與上述實(shí)施例模式或其它實(shí)施例隨意結(jié)合。
實(shí)施例5 實(shí)施例1至4已經(jīng)說明了采用以下實(shí)例通過經(jīng)由消除釋放層的至少一部分從襯底剝落TFT層和固定強(qiáng)度層所形成的元件，或者提供通過使TFT層設(shè)置在其中的襯底變薄所得到的元件，作為薄膜集成電路；但是，本發(fā)明不限于這些實(shí)例。未變薄的、設(shè)置了TFT層的襯底可用作薄膜集成電路。換言之，TFT層可在襯底上形成，并分割成將用作薄膜集成電路的各單元電路。在這種情況下，例如，薄膜集成電路可通過省略經(jīng)由實(shí)施例3中的研磨或拋光使襯底變薄的過程來制造。
這個(gè)實(shí)施例已經(jīng)描述了薄膜集成電路；但是，本發(fā)明不限于薄膜集成電路，只要它是集成電路。例如，可采用在半導(dǎo)體襯底上形成的集成電路或者厚膜集成電路。另外，可采用在其中混合了半導(dǎo)體襯底上形成的集成電路、厚膜集成電路和薄膜集成電路的集成電路。
這個(gè)實(shí)施例可與上述實(shí)施例模式或其它實(shí)施例隨意結(jié)合。
實(shí)施例6 實(shí)施例6參照?qǐng)D11、作為一個(gè)實(shí)例來描述TFT層的結(jié)構(gòu)。
參考標(biāo)號(hào)361表示用作基薄膜的絕緣薄膜。絕緣薄膜361包括其中包含氧氮化硅、氮氧化硅的多層膜，其中包含氮氧化硅、氧氮化硅以及氮氧化硅的多層膜，或者其中包含氧化硅、氧氮化硅和氮氧化硅的多層膜，等等。
接下來，多個(gè)元件在絕緣薄膜361上形成。多個(gè)元件例如對(duì)應(yīng)于從薄膜晶體管、電容元件、電阻元件、二極管等中選取的多個(gè)元件。圖11表示N溝道型薄膜晶體管362、364以及P溝道型薄膜晶體管363、365的橫截面結(jié)構(gòu)。在圖11中，薄膜晶體管362和364的每個(gè)具有LDD(輕摻雜漏極)結(jié)構(gòu)，其中包括溝道形成區(qū)域、輕摻雜區(qū)域以及重?fù)诫s區(qū)域。薄膜晶體管363和365的每個(gè)具有單漏極結(jié)構(gòu)，其中包括溝道形成區(qū)域和雜質(zhì)區(qū)域。側(cè)壁在薄膜晶體管362至365的柵電極的側(cè)面形成。薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)不限于以上所述，任何結(jié)構(gòu)是可行的，例如可采用單漏極結(jié)構(gòu)、偏置結(jié)構(gòu)、LDD結(jié)構(gòu)、GOLD(柵極重疊輕摻雜漏極)結(jié)構(gòu)等。
形成絕緣薄膜366，以便覆蓋薄膜晶體管362至365。待電連接到薄膜晶體管362至365的雜質(zhì)區(qū)域的源或漏極接線371至376在絕緣薄膜366上形成。形成絕緣薄膜367，以便覆蓋源或漏極接線371至376。電連接到源或漏極接線371至376的傳導(dǎo)層377至380在絕緣薄膜376上形成。傳導(dǎo)層377至380用作天線。形成絕緣薄膜368，以便覆蓋傳導(dǎo)層377至380。
這個(gè)實(shí)施例已經(jīng)描述了在TFT層中形成用作天線的傳導(dǎo)層的實(shí)例；但是，可采用一種結(jié)構(gòu)，在其中，設(shè)置了天線的天線襯底被粘結(jié)到TFT層從而相互電連接，而不是在TFT層中形成天線。
這個(gè)實(shí)施例可與上述實(shí)施例模式或其它實(shí)施例隨意結(jié)合。
實(shí)施例7 實(shí)施例7參照?qǐng)D12、作為一個(gè)實(shí)例來描述與實(shí)施例6不同的TFT層的結(jié)構(gòu)。
氮化硅薄膜511和氧化硅薄膜512各為用作基薄膜的絕緣薄膜。多個(gè)元件在氧化硅薄膜512上形成。在這里，用作基絕緣薄膜的氮化硅薄膜511和氧化硅薄膜512不限于這些材料以及用于堆疊這些薄膜的順序。作為基絕緣薄膜，例如可采用其中包含氧氮化硅(silicon nitride oxide)、氮氧化硅(silicon oxynitride)的多層膜，其中包含氮氧化硅、氧氮化硅以及氮氧化硅的多層膜，或者其中包含氧化硅、氧氮化硅和氮氧化硅的多層膜，等等。多個(gè)元件例如對(duì)應(yīng)于從薄膜晶體管、電容元件、電阻元件、二極管等中選取的多個(gè)元件。圖12表示多個(gè)薄膜晶體管523的橫截面結(jié)構(gòu)，其中各薄膜晶體管523具有一種結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，半導(dǎo)體層521的溝道形成區(qū)域通過絕緣薄膜插入低電極513與柵電極522之間。
以下描述薄膜晶體管523的結(jié)構(gòu)。絕緣薄膜514和515在低電極513上形成，以及半導(dǎo)體層521在絕緣薄膜515上形成。在這里，低電極513可由摻雜了金屬或者具有一種傳導(dǎo)性類型的雜質(zhì)的多晶半導(dǎo)體構(gòu)成。W、Mo、Ti、Ta、Al等可用作金屬。
柵電極522在半導(dǎo)體層521上形成，在它們之間具有柵絕緣薄膜516。在圖12中，薄膜晶體管523為具有GOLD結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管；但是，本發(fā)明不限于此。例如，可采用具有側(cè)壁在柵電極的側(cè)面上的LDD結(jié)構(gòu)。
絕緣薄膜517制作成覆蓋半導(dǎo)體層521和柵電極522。待電連接到半導(dǎo)體層521中的源或漏區(qū)的源或漏極接線518在絕緣薄膜517上形成。
絕緣薄膜519在源或漏極接線518上形成，以及傳導(dǎo)層524在絕緣薄膜519上形成。傳導(dǎo)層524用作天線。絕緣薄膜520制作成覆蓋傳導(dǎo)層524。
絕緣薄膜515、517、519和520可以是無機(jī)絕緣薄膜或者是有機(jī)絕緣薄膜。通過CVD方法形成的氧化硅薄膜或氮氧化硅薄膜、通過SOG(Spin On Glass)方法所涂敷的氧化硅薄膜等可周作無機(jī)絕緣薄膜。聚酰亞胺、聚酰胺、BCB(苯并環(huán)丁烯)、丙烯酸、正性光敏有機(jī)樹脂、負(fù)性光敏有機(jī)樹脂等的薄膜可用作有機(jī)絕緣薄膜。此外，可采用由不同材料構(gòu)成的薄膜的疊層結(jié)構(gòu)、例如包含丙烯酸薄膜和氮氧化硅薄膜的多層。
具有上述低電極的TFT具有減小其尺寸的有利結(jié)構(gòu)。一般來說，當(dāng)TFT的尺寸減小以及用于驅(qū)動(dòng)電路的時(shí)鐘頻率增加時(shí)，集成電路的功耗增加。因此，通過向低電極施加偏壓以及改變此偏壓，TFT的門限電壓可被改變，從而可抑制功耗的增加。
對(duì)N溝道TFT的低電極施加負(fù)偏壓增加門限電壓以及減小泄漏。相反，正偏壓的施加減小門限電壓，從而使電流易于流向溝道，以及TFT能夠以更高速度或者以低電壓進(jìn)行工作。另一方面，對(duì)P溝道TFT的低電極施加偏壓呈現(xiàn)相反效果。因此，集成電路的特性可通過控制施加到低電極的偏壓得到極大改善。
通過采用偏壓來平衡N溝道TFT的門限電壓與P溝道TFT的門限電壓，集成電路的特性可得到改善。在這種情況下，電源電壓和施加到低電極的偏壓可受到控制，以便降低功耗。當(dāng)電路處于備用模式時(shí)，大的反偏壓施加到低電極。在操作模式中，當(dāng)負(fù)載小時(shí)，小的反偏壓施加到低電極，而當(dāng)負(fù)載大時(shí)，則施加小的正向偏壓。偏壓的施加可通過提供控制電路根據(jù)電路的工作狀態(tài)或負(fù)載狀態(tài)是可交換的。通過以這種方式控制功耗或TFT性能，可使電路性能最高。
這個(gè)實(shí)施例已經(jīng)描述了在TFT層中形成用作天線的傳導(dǎo)層的實(shí)例；但是，可采用一種結(jié)構(gòu)，在其中，設(shè)置了天線的天線襯底被粘結(jié)到TFT層從而相互電連接，而不是在TFT層中形成天線。
這個(gè)實(shí)施例可與上述實(shí)施例模式或其它實(shí)施例隨意結(jié)合。
實(shí)施例8 實(shí)施例8參照?qǐng)D18A、18B、19A和19B來描述實(shí)施例1中包含于TFT層的薄膜晶體管的柵電極的制造方法。
釋放層801在襯底800上形成，以及導(dǎo)體薄膜811和812設(shè)置在釋放層801上，其間有絕緣薄膜802和803。襯底800和釋放層801可采用實(shí)施例1中所述的材料來構(gòu)成。另外，柵絕緣薄膜813在半導(dǎo)體薄膜811和812上形成。此后，第一傳導(dǎo)層821和第二傳導(dǎo)層822堆疊在柵絕緣薄膜813上。在這個(gè)實(shí)施例中，氧化鉭(TaN)用于第一傳導(dǎo)層，以及鎢(W)用于第二傳導(dǎo)層。TaN薄膜和W薄膜可通過濺射法來形成。TaN薄膜可采用氮?dú)夥罩械你g的靶通過濺射法來形成。W薄膜可采用鎢的靶通過濺射法來形成。
在這個(gè)實(shí)施例中，第一傳導(dǎo)層821由TaN構(gòu)成，以及第二傳導(dǎo)層822由W構(gòu)成。但是，第一傳導(dǎo)層821和第二傳導(dǎo)層822均可采用從Ta、W、Ti、Mo、Al、Cu、Cr和Nd選取的元素以及包含此元素作為其主要成分的合金材料或化合材料來形成，但并不限于此?；蛘?，可采用以摻雜了諸如磷等雜質(zhì)元素的多晶硅為代表的半導(dǎo)體薄膜?？刹捎肁gPdCu合金。也可適當(dāng)?shù)剡x擇它們的組合。第一傳導(dǎo)層821可制作成具有厚度范圍為20至100nm。第二傳導(dǎo)層822可制作成具有厚度范圍為100至400nm。在這個(gè)實(shí)施例中，柵電極制作成具有兩層的疊層結(jié)構(gòu)?；蛘?，它們可具有單層結(jié)構(gòu)或者三層或以上的疊層結(jié)構(gòu)。
然后，通過光刻法或液滴噴放法，保護(hù)層(resist)823有選擇地在第二傳導(dǎo)層822上形成(圖18A)。此后，保護(hù)層823通過諸如O2(氧)等離子體處理之類的已知蝕刻處理進(jìn)行蝕刻，從而減小保護(hù)層823的尺寸(圖18B)。具有更窄寬度的柵電極可通過采用以這種方式減小的保護(hù)層824作為掩模來蝕刻第一傳導(dǎo)層821和第二傳導(dǎo)層822來形成。換言之，可形成比采用通過常用形成圖案得到的保護(hù)層823所形成的更窄的柵電極。通過這種方式，溝道形成區(qū)域的寬度通過減小柵電極結(jié)構(gòu)的尺寸來減小。因此，高速操作成為可能。
參照?qǐng)D19A和19B來說明與圖18A和圖18B所示不同的制造柵電極的方法。
如圖19A所示，釋放層801、絕緣薄膜802和803、半導(dǎo)體薄膜811和812、柵絕緣薄膜813、第一傳導(dǎo)層821以及第二傳導(dǎo)層822堆疊在襯底800上。然后，有選擇地形成保護(hù)層823。第一傳導(dǎo)層821和第二傳導(dǎo)層822采用保護(hù)層823作為掩模進(jìn)行蝕刻(圖19A)。通過這些步驟，形成包括第一傳導(dǎo)層821和第二傳導(dǎo)層822的柵電極826。此后，柵電極826采用已知蝕刻方法進(jìn)行蝕刻。由于保護(hù)層823設(shè)置在柵電極826之上，因此柵電極826的各個(gè)側(cè)面經(jīng)過蝕刻；相應(yīng)地可形成比柵電極826更窄的柵電極827，如圖19B所示。
根據(jù)這個(gè)實(shí)施例中所述的制造方法，可制造比通過采用光刻法等形成圖案所形成的更細(xì)的細(xì)小柵電極。此外，更細(xì)小的元件結(jié)構(gòu)可通過減小柵電極的尺寸來提供。因此，在某個(gè)面積中可形成更多元件，并且可形成高性能電路。這樣，在采用與傳統(tǒng)的相比相同數(shù)量的元件來制作薄膜集成電路的情況下，可得到更小的薄膜集成電路(例如IC芯片)。圖18A和圖18B所示的方法以及圖19A和圖19B所示的方法可進(jìn)行組合，以便可制作更細(xì)小的柵電極。
這個(gè)實(shí)施例已經(jīng)描述了實(shí)施例1中具有TFT層的薄膜晶體管的柵電極的制造方法；但是，柵電極可通過隨意結(jié)合上述實(shí)施例模式以及其它實(shí)施例的方法來制作，而不限于實(shí)施例1中的方法。
實(shí)施例9 實(shí)施例9參照附圖、作為一個(gè)實(shí)例來說明根據(jù)本發(fā)明的無線芯片的電路圖。這里所述的無線芯片的規(guī)范符合ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)標(biāo)準(zhǔn)15693，它是鄰近類型的，以及它的通信信號(hào)頻率為13.56MHz。另外，接收僅響應(yīng)數(shù)據(jù)讀出指令，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸率大約為13kHz，以及曼徹斯特碼用作數(shù)據(jù)編碼。
無線芯片715大致上包括天線部分721、電源部分722以及邏輯部分723。天線部分721包括天線701，用于接收外部信號(hào)和傳送數(shù)據(jù)(圖20)。電源部分722包括根據(jù)經(jīng)由天線701從外部所接收的信號(hào)產(chǎn)生電壓的整流電路702以及用于存儲(chǔ)所產(chǎn)生電壓的存儲(chǔ)電容器703。邏輯部分723包括解調(diào)電路704，用于對(duì)接收信號(hào)解調(diào)；時(shí)鐘生成-修正電路705，用于產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)；用于識(shí)別和確定各代碼的電路706；存儲(chǔ)控制器707，從接收信號(hào)產(chǎn)生用于從存儲(chǔ)器讀出數(shù)據(jù)的信號(hào)；調(diào)制電路708，包括調(diào)制電阻器，用于將編碼信號(hào)調(diào)制為傳送信號(hào)的；編碼電路709，用于對(duì)讀出數(shù)據(jù)編碼；以及掩模ROM 711，用于保存數(shù)據(jù)。
由識(shí)別和確定各代碼的電路706所識(shí)別及確定的代碼為幀結(jié)束(EOF)、幀起始(SOF)、標(biāo)志、命令代碼、掩碼長度、掩碼值等等。另外，用于識(shí)別和確定各代碼的電路706還包括識(shí)別傳輸誤差的循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)功能。
接下來，參照?qǐng)D21和圖22說明具有上述配置的無線芯片的布局的一個(gè)實(shí)例。首先說明一個(gè)無線芯片的整體布局(圖21)。在無線芯片中，天線701以及包括電源部分722和邏輯部分723的元件組714在不同等級(jí)的層中形成，具體來說，天線701在元件組714上形成。在其中形成元件組714的區(qū)域的一部分與在其中形成天線701的區(qū)域的一部分重疊。在圖21所示的結(jié)構(gòu)中，經(jīng)過設(shè)計(jì)，使得形成天線701的接線的寬度為150μm，并且接線之間的間隔寬度為10μm，以及接線數(shù)量為15。注意，本發(fā)明不限于如上所述的天線701和元件組714在不同等級(jí)的層中形成的模式。另外，天線701不限于如圖21所示的接線形狀。
隨后說明電源部分722和邏輯部分723的布局(圖22)。電源部分722所包含的整流電路702和存儲(chǔ)電容器703設(shè)置在相同區(qū)域中。邏輯部分723所包含的解調(diào)電路704以及用于識(shí)別和確定各代碼的電路706分開設(shè)置在兩個(gè)位置。掩模ROM 711和存儲(chǔ)控制器707相鄰地設(shè)置。時(shí)鐘生成-補(bǔ)償電路705以及用于識(shí)別和確定各代碼706的電路相鄰地設(shè)置。解調(diào)電路704設(shè)置在時(shí)鐘生成-補(bǔ)償電路705與用于識(shí)別和確定各代碼的電路706之間。另外，雖然在圖20的框圖中未示出，但提供了邏輯部分712的檢測(cè)電容器和電源部分713的檢測(cè)電容器。包括調(diào)制電阻器的調(diào)制電路708設(shè)置在檢測(cè)電容器712與713之間。
掩模ROM 711在制造過程中形成存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)內(nèi)容。在這里，提供了連接到高電位電源(又稱作VDD)的電源線以及連接到低電位電源(又稱作VSS)的電源線的兩個(gè)電源線，以及存儲(chǔ)單元所存儲(chǔ)的存儲(chǔ)內(nèi)容根據(jù)各存儲(chǔ)單元中所包含的晶體管連接到上述電源線的哪一個(gè)來確定。
然后說明整流電路702的電路配置的一個(gè)實(shí)例(圖23A)。整流電路702具有晶體管91、92和電容晶體管93。晶體管91的柵電極連接到天線701。電容晶體管93的柵電極連接到高電位電源(VDD)。另外，電容晶體管93的源和漏電極連接到接地電源(GND)。隨后說明解調(diào)電路704的電路配置的一個(gè)實(shí)例(圖23B)。解調(diào)電路704具有晶體管94和95、電阻元件96和99、以及電容晶體管97和98。晶體管94的柵電極連接到天線701。電容晶體管98的柵電極連接到邏輯電路。電容晶體管98的源和漏電極連接到接地電源(GND)。
然后將說明整流電路702或者解調(diào)電路704中所包含的電容晶體管的橫截面結(jié)構(gòu)(圖24A)。電容晶體管601的源和漏電極彼此連接，以及當(dāng)電容晶體管601接通時(shí)，在柵電極與溝道形成區(qū)域之間形成電容。電容晶體管601的橫截面結(jié)構(gòu)與通常的薄膜晶體管的橫截面結(jié)構(gòu)相同。其等效電路圖可如圖24B所示。在如上述結(jié)構(gòu)中采用柵絕緣薄膜的電容中，因晶體管的門限電壓的波動(dòng)而受到影響；因此，與柵電極重疊的區(qū)域602可添加雜質(zhì)元素(圖24C)。因此，與晶體管的門限電壓無關(guān)地形成電容。這種情況的等效電路圖可如圖24D所示。
這個(gè)實(shí)施例可與上述實(shí)施例模式或其它實(shí)施例隨意結(jié)合。
實(shí)施例10 實(shí)施例10描述采用通過激光照射而結(jié)晶的晶體半導(dǎo)體層作為TFT層中所包含的薄膜晶體管的半導(dǎo)體層的一個(gè)實(shí)例。
產(chǎn)生激光的激光振蕩器為連續(xù)波(CW)激光器。振蕩器可采用從YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAIO3激光器、玻璃激光器、紅寶石激光器、變石激光器、Ti藍(lán)寶石激光器、受激準(zhǔn)分子激光器、Ar激光器、Kr激光器以及CO2激光器中選取的一種或多種CW激光器。
通過這種CW激光器，能夠采用具有極少晶體缺陷并且具有大晶粒的多晶半導(dǎo)體來制造晶體管。因此，可提供一種液晶顯示裝置，在其中，移動(dòng)性和響應(yīng)速度高，因而工作速度可以高，以及元件的工作頻率可提高。由于特性的變化極少，因此可實(shí)現(xiàn)高可靠性。
為了更大地提高工作頻率，激光的掃描方向最好與晶體管的溝道長度方向相同。這是因?yàn)樵谕ㄟ^這種CW激光器進(jìn)行激光結(jié)晶化的步驟中當(dāng)晶體管的溝道長度方向與激光的掃描方向相對(duì)襯底幾乎平行(最好是從-30°至30°)時(shí)可實(shí)現(xiàn)最高移動(dòng)性。溝道長度方向與溝道形成區(qū)域中的電流流動(dòng)方向、或者說電荷移動(dòng)方向相同。這樣制作的晶體管具有包括多晶半導(dǎo)體的活動(dòng)層，在其中，晶粒在溝道長度方向上延伸，這表示晶粒邊界幾乎是沿溝道長度方向形成的。
描述了采用CW激光器的激光晶化；但是，本發(fā)明不限于CW激光器，脈沖激光器也可用于晶化。甚至在能量射束(脈沖束)在脈沖振蕩中輸出時(shí)，可通過采用足以在半導(dǎo)體薄膜通過激光熔化之后被固化之前發(fā)出下一個(gè)脈沖束的重復(fù)率來發(fā)出激光而得到在掃描方向上連續(xù)增長的晶粒。換言之，即使在采用脈沖激光器時(shí)，也可實(shí)現(xiàn)與CW激光器相同的效果。
因此，可使用具有脈沖重復(fù)率的已確定下限的脈沖束，使得脈沖周期變?yōu)楸茸园雽?dǎo)體薄膜被熔化至被固化的周期更短。具體來說，脈沖激光器的重復(fù)率為10MHz或以上，最好為60至100MHz。重復(fù)率是遠(yuǎn)高于數(shù)十至數(shù)百赫茲的常用脈沖束的重復(fù)率。
當(dāng)脈沖激光具有10MHz或以上的重復(fù)率時(shí)，能夠在半導(dǎo)體薄膜通過先前激光被熔化之后被固化之前，采用脈沖激光來照射半導(dǎo)體薄膜。因此，與采用具有傳統(tǒng)重復(fù)率的脈沖激光器的情況不同，固相與液相之間的界面可在半導(dǎo)體薄膜中連續(xù)移動(dòng)，以及可形成具有在掃描方向上連續(xù)增長的晶粒的半導(dǎo)體薄膜。具體來說，可能形成其中的每個(gè)在掃描方向上具有從10至30μm寬度以及在垂直于掃描方向的方向上具有大約1至5μm寬度的晶粒的聚集。還可能通過形成沿掃描方向縱向延伸的單晶粒，來形成至少在TFT的溝道長度方向上幾乎沒有晶粒邊界的半導(dǎo)體薄膜。
作為脈沖激光器，可采用能夠以上述重復(fù)率進(jìn)行振蕩的Ar激光器、Kr激光器、受激準(zhǔn)分子激光器、CO2激光器、YAG激光器、Y2O3激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YalO3激光器、玻璃激光器、紅寶石激光器、變石激光器、Ti藍(lán)寶石激光器、銅汽化激光器或者金汽化激光器。
這個(gè)實(shí)施例可與上述實(shí)施例模式或其它實(shí)施例隨意結(jié)合。
實(shí)施例11 實(shí)施例11描述在具有根據(jù)本發(fā)明的空心結(jié)構(gòu)的無線芯片中、薄膜外部的大氣或液體通過使密封薄膜集成電路的薄膜破裂而進(jìn)入薄膜內(nèi)部并與薄膜集成電路接觸時(shí)、薄膜集成電路的降級(jí)速度變?yōu)楦斓囊粋€(gè)實(shí)例。
圖26表示根據(jù)實(shí)施例3制造的薄膜集成電路的截面圖。用作基薄膜的絕緣薄膜61在襯底10上形成。多個(gè)元件在絕緣薄膜61上形成。多個(gè)元件例如對(duì)應(yīng)于從薄膜晶體管、電容元件、電阻元件、二極管等中選取的多個(gè)元件。圖26表示作為多個(gè)元件而形成的N溝道薄膜晶體管64和P溝道薄膜晶體管65的橫截面結(jié)構(gòu)。在圖26中，薄膜晶體管64具有LDD(輕摻雜漏極)結(jié)構(gòu)，其中包括溝道形成區(qū)域、輕摻雜區(qū)域以及重?fù)诫s區(qū)域。薄膜晶體管65具有單漏極結(jié)構(gòu)，其中包括溝道形成區(qū)域和雜質(zhì)區(qū)域。薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)不限于以上所述，而是可采用任何結(jié)構(gòu)，例如單漏極結(jié)構(gòu)、偏置結(jié)構(gòu)、LDD結(jié)構(gòu)、GOLD(柵極重疊輕摻雜漏極)。在這個(gè)實(shí)施例中，薄膜晶體管64和65均為其工作門限值被移位到工作極限附近的薄膜晶體管。這樣，當(dāng)薄膜外部的大氣或液體通過使密封薄膜集成電路的薄膜破裂而進(jìn)入薄膜內(nèi)部并與薄膜集成電路接觸時(shí)，薄膜集成電路的降級(jí)速度變得更快。
絕緣薄膜66制作成覆蓋薄膜晶體管64和65，以及形成電連接到薄膜晶體管64和65的雜質(zhì)區(qū)域的源和漏極接線74至76。絕緣薄膜67制作成覆蓋源和漏極接線74至76。電連接到源或漏極接線74至76的傳導(dǎo)層79和80在絕緣薄膜67上形成。傳導(dǎo)層79和80用作天線。絕緣薄膜68制作成覆蓋傳導(dǎo)層79和80，以及第三薄膜12在絕緣薄膜68上形成。從絕緣薄膜61到絕緣薄膜68的部分對(duì)應(yīng)TFT層11。
孔13在襯底10中形成。圖26中的結(jié)構(gòu)的一個(gè)特征在于，孔13在襯底10中形成。通過采用這種結(jié)構(gòu)，薄膜集成電路更快地退化，因?yàn)楸∧ね獠康拇髿饣蛞后w在薄膜外部的大氣或液體通過使密封薄膜集成電路的薄膜破裂而進(jìn)入薄膜內(nèi)部時(shí)直接與TFT層10接觸。
這個(gè)實(shí)施例可與上述實(shí)施例模式或其它實(shí)施例隨意結(jié)合。
實(shí)施例12 實(shí)施例12描述在具有根據(jù)本發(fā)明的空心結(jié)構(gòu)的無線芯片中、薄膜外部的大氣或液體通過使密封薄膜集成電路的薄膜破裂而進(jìn)入薄膜內(nèi)部并與薄膜集成電路接觸時(shí)、薄膜集成電路的降級(jí)速度變?yōu)楦斓囊粋€(gè)實(shí)例。此實(shí)例不同于實(shí)施例11。
如圖27所示，密封薄膜集成電路102的第一薄膜由第二薄膜120密封，以及第一薄膜101與第二薄膜120之間的空間121采用包含促進(jìn)薄膜集成電路中包含的薄膜晶體管的降級(jí)的物質(zhì)的氣體、液體或凝膠來填充。第一和第二薄膜可以是熱塑樹脂。作為用于第一和第二薄膜的熱塑樹脂的一個(gè)實(shí)例，可采用實(shí)施例模式或?qū)嵤├兴龅牟牧稀?br> 作為促進(jìn)薄膜晶體管的降級(jí)的物質(zhì)，給出Na、K、氨、單乙醇胺、H2O、SOx、NOx等。當(dāng)薄膜晶體管暴露于包含促進(jìn)薄膜晶體管的降級(jí)的物質(zhì)的氣體、液體或凝膠時(shí)，薄膜晶體管的電特性被位移，如圖28所示。在圖28中，水平軸表示柵電壓(Vg)，以及垂直軸表示漏電流(Id)。另外，參考標(biāo)號(hào)2800表示暴露于包含促進(jìn)薄膜晶體管的降級(jí)的物質(zhì)的氣體、液體或凝膠之前薄膜晶體管的電特性，而參考標(biāo)號(hào)2801則表示暴露于包含促進(jìn)薄膜晶體管的降級(jí)的物質(zhì)的氣體、液體或凝膠之后的薄膜晶體管的電特性。在暴露于包含促進(jìn)薄膜晶體管的降級(jí)的物質(zhì)的氣體、液體或凝膠之前或之后的薄膜晶體管的電特性的位移量對(duì)應(yīng)于圖28中的A。
一般來說，如果薄膜晶體管制作成具有相同的電特性，則產(chǎn)生相應(yīng)的薄膜晶體管的電特性的細(xì)微變化，如圖29中的2900、2901和2902所示。在這里，相應(yīng)薄膜晶體管的電特性的變化范圍由±x表示，其中以電特性2901作為參考。在圖29中，水平軸表示柵電壓(Vg)，以及垂直軸表示漏電流(Id)。操作薄膜晶體管所需的漏電流為Ion，以及施加用于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的柵電壓為Von。一般來說，漏電流經(jīng)過設(shè)置，使得通過在假定為比相應(yīng)薄膜晶體管的電特性的變化朝更高電壓方向更多位移的電特性2903中也施加Von，可得到比Ion更高的電流值。另外，漏電流經(jīng)過設(shè)置，使得通過在假定為比相應(yīng)薄膜晶體管的電特性的變化朝更低電壓方向更多位移的電特性2904中也施加Vg＝0，可得到比Ion更低的電流值。換言之，電特性2903和2904是工作極限電特性。電特性2903和2904相對(duì)電特性2901的位移量分別由Y和Z表示。在圖29中，在Vg＝0的情況下，在電特性2900、2901、2902和2903中得到Id＜Ion，并且薄膜晶體管不工作，而在Vg＝Von的情況下，在電特性2900、2901、2902和2904中得到Id＞Ion。因此，當(dāng)電特性的變化處于范圍-Z或以上以及+Y或以下時(shí)，薄膜晶體管可正常工作。
當(dāng)薄膜晶體管具有電特性2900時(shí)，電特性2900可位移到作為工作極限電特性的電特性2903之外，使得薄膜晶體管在Vg＝Von時(shí)也不能工作。在這里，從電特性2900到作為工作極限電特性的電特性2903的位移量為X+Y。因此，電特性可被位移，使其位移量可大于X+Y，以便獲得在其中具有電特性2900的薄膜晶體管不工作的狀態(tài)。
因此，在第一薄膜與第二薄膜之間的空間121中存在的氣體、液體或凝膠所包含的促進(jìn)降級(jí)的物質(zhì)的濃度被設(shè)置，使得其中的薄膜晶體管的電特性通過暴露于包含促進(jìn)薄膜晶體管的降級(jí)的物質(zhì)的這種氣體、液體或凝膠而位移的位移量A大于X+Y，其中，X為薄膜晶體管之間的電特性的變化范圍，以及Y為工作極限電特性的位移量。然后，通過使第一薄膜破裂，第一薄膜與第二薄膜之間的空間121中存在的氣體、液體或凝膠進(jìn)入第一薄膜內(nèi)部。這樣，薄膜集成電路暴露于包含促進(jìn)薄膜晶體管的降級(jí)的物質(zhì)的氣體、液體或凝膠，因此，薄膜集成電路中包含的薄膜晶體管的電特性從圖29中的狀態(tài)位移到圖30中的狀態(tài)。在圖30中，水平軸表示柵電壓(Vg)，以及垂直軸表示漏電流(Id)。如圖30所示，在Vg＝0和Vg＝Von的任一種情況下得到Id＜Ion，以及薄膜集成電路中包含的薄膜晶體管不會(huì)不變地工作，它導(dǎo)致不良操作。
實(shí)施例已經(jīng)描述了具有其中薄膜集成電路由第一薄膜密封、然后第一薄膜再由第二薄膜包圍的結(jié)構(gòu)的無線芯片。換言之，無線芯片具有其中具有空間的雙薄膜用來密封薄膜集成電路的結(jié)構(gòu)。但是，其中具有空間的三或更多薄膜可用來密封薄膜集成電路。
實(shí)施例已經(jīng)描述了具有其中的薄膜集成電路由第一薄膜密封、然后第一薄膜再由第二薄膜包圍的結(jié)構(gòu)的無線芯片。但是，由第一薄膜密封的電路不限于僅為薄膜集成電路，只要它是集成電路。例如，可采用在半導(dǎo)體襯底上形成的集成電路或者厚膜集成電路。另外，可采用在其中混合了半導(dǎo)體襯底上形成的集成電路、厚膜集成電路和薄膜集成電路的集成電路。
這個(gè)實(shí)施例可與上述實(shí)施例模式或其它實(shí)施例隨意結(jié)合。
實(shí)施例13 實(shí)施例13描述根據(jù)本發(fā)明的無線芯片的應(yīng)用。如圖25所示，根據(jù)本發(fā)明的無線芯片82例如以放入包裝袋81中的無線芯片82的方式來使用。由于根據(jù)本發(fā)明的無線芯片82具有其中的薄膜集成電路由薄膜密封的結(jié)構(gòu)，因此無線芯片可直接放入包裝袋81中，就象與食品一起放入包裝袋的干燥劑那樣。另外，無線芯片可與產(chǎn)品一起放入箱(例如紙板箱)中，而不限于包裝袋。這樣，由于無線芯片不需要被粘結(jié)并固定到產(chǎn)品上，因此不存在無線芯片被剝落的風(fēng)險(xiǎn)。因此，將無線芯片粘結(jié)到產(chǎn)品上的步驟可省略。
這個(gè)實(shí)施例可與上述實(shí)施例模式或其它實(shí)施例隨意結(jié)合。
權(quán)利要求
1.一種無線芯片，包括集成電路；以及密封所述集成電路的薄膜，其中，所述集成電路與所述薄膜之間存在空間。
2.一種無線芯片，包括集成電路；以及密封所述集成電路的薄膜，其中，所述集成電路與所述薄膜之間存在空間，以及所述空間采用惰性氣體來填充。
3.一種無線芯片，包括集成電路；以及密封所述集成電路的薄膜，其中，所述集成電路與所述薄膜之間存在空間，以及所述空間采用促進(jìn)所述集成電路的降級(jí)的氣體來填充。
4.如權(quán)利要求3所述的無線芯片，其特征在于，促進(jìn)所述集成電路的降級(jí)的所述氣體是包含水分的氣體。
5.如權(quán)利要求3所述的無線芯片，其特征在于，當(dāng)所述集成電路暴露于外部空氣時(shí)的所述集成電路的降級(jí)速度與所述集成電路未暴露于外部空氣時(shí)完全不同。
6.如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的無線芯片，其特征在于，所述集成電路為薄膜集成電路。
7.如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的無線芯片，其特征在于，所述薄膜包括熱塑樹脂。
8.一種無線芯片，包括薄膜集成電路；密封所述薄膜集成電路的第一薄膜；以及密封所述第一薄膜的第二薄膜，其中，所述集成電路與所述第一薄膜之間存在第一空間，所述第一薄膜與所述第二薄膜之間存在第二空間，以及所述第二空間采用促進(jìn)所述薄膜集成電路中所包含的薄膜晶體管的降級(jí)的氣體、液體和凝膠的至少一個(gè)來填充。
9.如權(quán)利要求8所述的無線芯片，其特征在于，所述第一薄膜和所述第二薄膜包括熱塑樹脂。
10.如權(quán)利要求1至3和8所述的無線芯片，其特征在于還包括天線。
11.一種用于制造多個(gè)無線芯片的方法，包括以下步驟在第一薄膜上安排多個(gè)集成電路；在所述第一薄膜和所述多個(gè)集成電路上設(shè)置第二薄膜；加熱所述多個(gè)集成電路周圍的所述第一薄膜和所述第二薄膜的部分，用于熔化所述第一薄膜和所述第二薄膜并密封所述集成電路，以便在所述多個(gè)集成電路與所述第一薄膜和所述第二薄膜的至少一個(gè)之間具有空間。
12.一種用于制造多個(gè)無線芯片的方法，包括以下步驟在第一薄膜上安排多個(gè)集成電路；在所述第一薄膜和所述多個(gè)集成電路上設(shè)置第二薄膜；加熱所述多個(gè)集成電路周圍的所述第一薄膜和所述第二薄膜的部分，用于熔化所述第一薄膜和所述第二薄膜、密封所述多個(gè)集成電路、分割所述第一薄膜并分割所述第二薄膜，以便在所述多個(gè)集成電路與所述第一薄膜和所述第二薄膜的至少一個(gè)之間具有空間。
13.一種用于制造多個(gè)無線芯片的方法，包括以下步驟在第一薄膜上安排多個(gè)集成電路；在所述第一薄膜和所述多個(gè)集成電路上設(shè)置第二薄膜；加熱所述多個(gè)集成電路周圍的所述第一薄膜和所述第二薄膜的部分，用于通過將加熱絲壓到所述第二薄膜上來熔化所述第一薄膜和所述第二薄膜、密封所述多個(gè)集成電路、分割所述第一薄膜并分割所述第二薄膜，以便在所述多個(gè)集成電路與所述第一薄膜和所述第二薄膜的至少一個(gè)之間具有空間。
14.一種用于制造多個(gè)無線芯片的方法，包括以下步驟在第一薄膜上安排多個(gè)集成電路；在所述第一薄膜和所述多個(gè)集成電路上設(shè)置第二薄膜；采用激光照射所述多個(gè)集成電路周圍的所述第二薄膜的部分，用于熔化所述第一薄膜和所述第二薄膜、密封所述多個(gè)集成電路、分割所述第一薄膜并分割所述第二薄膜，以便在所述多個(gè)集成電路與所述第一薄膜和所述第二薄膜的至少一個(gè)之間具有空間。
15.如權(quán)利要求11至14中的任一項(xiàng)所述的制造多個(gè)無線芯片的方法，其特征在于，所述多個(gè)集成電路周圍的所述第一薄膜和所述第二薄膜的部分是所述多個(gè)薄膜集成電路的相鄰薄膜集成電路之間的所述第一薄膜和所述第二薄膜的部分。
16.如權(quán)利要求11至15中的任一項(xiàng)所述的制造多個(gè)無線芯片的方法，其特征在于，所述第一薄膜和所述第二薄膜包括熱塑樹脂。
17.如權(quán)利要求11至15中的任一項(xiàng)所述的制造多個(gè)無線芯片的方法，其特征在于，所述第二薄膜具有多個(gè)凸起部分。
18.如權(quán)利要求11至15中的任一項(xiàng)所述的制造多個(gè)無線芯片的方法，其特征在于，所述第一薄膜和所述第二薄膜的每個(gè)具有多個(gè)凸起部分。
19.如權(quán)利要求17所述的制造多個(gè)無線芯片的方法，其特征在于，所述多個(gè)集成電路分別安排在所述第二薄膜的所述多個(gè)凸起部分中。
20.如權(quán)利要求18所述的制造多個(gè)無線芯片的方法，其特征在于，所述多個(gè)集成電路分別安排在所述第一薄膜和所述第二薄膜的所述多個(gè)凸起部分中。
21.如權(quán)利要求11至15中的任一項(xiàng)所述的制造多個(gè)無線芯片的方法，其特征在于，所述多個(gè)集成電路密封在包含惰性氣體的氣氛中。
22.如權(quán)利要求11至15中的任一項(xiàng)所述的制造多個(gè)無線芯片的方法，其特征在于，所述多個(gè)集成電路密封在包含促進(jìn)所述多個(gè)集成電路的降級(jí)的氣體的氣氛中。
23.如權(quán)利要求11至15中的任一項(xiàng)所述的制造多個(gè)無線芯片的方法，其特征在于，所述多個(gè)集成電路密封在包含水分的氣氛中。
24.如權(quán)利要求11至15中的任一項(xiàng)所述的制造多個(gè)無線芯片的方法，其特征在于，所述多個(gè)集成電路為薄膜集成電路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無需固定到產(chǎn)品上便可使用的新型無線芯片。明確地說，無線芯片可通過密封步驟而具有新功能。根據(jù)本發(fā)明的無線芯片的一個(gè)特征是具有一種結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，薄膜集成電路通過薄膜來密封。具體來說，密封集成電路的薄膜具有空心結(jié)構(gòu)；因此無線芯片可具有新功能。
文檔編號(hào)H01L21/54GK1767179SQ200510109909
公開日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2005年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月14日
發(fā)明者鶴目卓也, 大力浩二, 楠本直人 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所