[發明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 200580041109.9
• 申請日: 2005-11-28
• 公開（公告）號: CN101069285A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發明（設計）人: 安部寬子;湯川干央;野村亮二;瀨尾哲史;山崎舜平
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H01L27/10
• 分類號: H01L27/10;H01L27/28;H01L51/05
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王以平

技術領域

本發明涉及一種包含天線和存儲器的集成電路，用于識別和管理貨物、商品、及人。具體地，本發明涉及一種諸如無線IC標簽與相關物品的無線IC標簽。

背景技術

條形碼可以作為用于識別貨物的對象。將條形碼利用苯胺印刷法(一種使用由橡膠或柔性合成樹脂構成的凸版的印刷方法)、平版印刷、凹版印刷等直接印刷在貨物上；或在附著到貨物上之前、首先印刷在標簽上。通過使用條形碼，條形碼的數據(商品的價格或名稱)可以由光學讀出裝置、也稱為條形碼讀出器讀出。根據數據，可以進行售出量、存貨、配送的管理。但是，條形碼在信息與功能方面存在問題，例如，位數少而且安全性難以保證。

近年來，已經開始了通過在貨物上安裝能夠無線地發送與接收數據的半導體器件，典型地，稱為無線芯片(也稱為ID標簽、IC標簽、IC芯片、RF(射頻)標簽、無線標簽、電子標簽、或RFID(射頻識別))以代替條形碼來進行貨物的管理、配送的簡單有效化、商品的信息管理的嘗試。但是無線芯片的不便之處在于，需要與具有天線的讀出/寫入器進行通信，以獲取無線芯片的信息；而沒有讀出/寫入器就不能獲知該信息。同樣，也引起安全性上的問題，如擔心可能引起對無線芯片的信息的未授權的重寫，或擔心無線芯片本身就是偽造的。另外，問題還在于，如果IC標簽因為某種原因而被損壞，則信息本身可能丟失或不能讀出。

發明內容

近年來，通過在半導體襯底上設置集成電路和天線而能夠無線地發送或接收數據的半導體器件得到了發展。傳統的無線芯片不包含存儲器。因此、只能判斷是否是無線芯片。

具有高功能與高附加價值的半導體器件可以通過設置存儲電路(也簡稱為存儲器)作為集成在半導體襯底上的電路而提供。

本發明的一個目的在于，提供一種包含非易失性的、并可附加地寫入的存儲電路和易于制造的天線的半導體器件，并提供該半導體器件的制造方法。此外，本發明的另一個目的在于，防止未授權的無線芯片的信息重寫并防止及該無線芯片自身的偽造，并保證無線芯片的安全性。

當將無線芯片用于商店等時，由人眼辨別的信息標簽或商標也與無線芯片一起貼在商品上。但是、由于無線芯片和簽名或標簽是分別貼合的，因此當無線芯片損壞、或無線芯片和信息標簽或商標未粘住、或由其他的代替時，各個信息很容易變得互不相同。

考慮到上述情況，本發明提供一種其信息由無線通信信號識別、而且IC標簽中的存儲器(不能重寫的存儲器)的信息也由光學讀出裝置識別的IC標簽。本發明的IC標簽中的存儲器，具有識別表面，信息可以通過光學讀出裝置利用該識別表面來進行識別。

在通常的使用半導體器件的存儲器中，信息利用電信號讀出，而不使用光學讀出裝置。已知的存儲器電路是例如DRAM、SRAM、FeRAM、掩模RAM、EPROM、EEPROM、閃存等。其中，由于DRAM和SRAM為數據斷電而被擦除的易失性存儲電路，因此數據需要在每次上電時重寫。而FeRAM是非易失性存儲電路。由于FeRAM使用包含鐵電體層的電容元件，因此其制造步驟增加。掩模ROM雖然具有簡單的結構，但其數據需要在制造過程中進行寫入，而且不能多次寫入數據。EPROM、EEPROM以及閃存雖然是非易失性存儲電路，但其問題在于，它們的制造步驟數量因使用包含兩個柵電極的元件而增加。

在本發明中，并未使用半導體襯底。相反，使用TFT來形成包括存儲器的各種電路。當使用TFT時，制造成本與半導體襯底的情況相比顯著下降。此外，由于TFT能夠形成在IC標簽的基底材料上，因此與半導體襯底的情況相比，附著性更好。當使用半導體襯底時，基底材料、天線、IC芯片的相互連接并粘合是困難的。其缺陷在于，當使用半導體襯底的IC標簽時，連接部分與粘合部分在IC標簽受外力彎曲時很容易斷裂。而當使用TFT時，能夠提供對IC因外力而造成的彎曲的抵抗性高的IC標簽。另外，IC標簽的總厚度與半導體襯底相比也能夠減小。

本發明的IC標簽包含天線、其信息可以利用光學讀出裝置讀出的存儲器、將天線和存儲器相互連接的導電電路。天線產生感應電動勢，以提供將數據寫入存儲器并從存儲器讀出所存儲的數據的工作電源。

根據本發明，信息可以通過使用不同類型的識別裝置，如無線通信信號讀出裝置、光學讀出裝置進行核對，并檢測該信息是否相互一致，因此能夠減小讀出的錯誤。如果不使用光學讀出裝置，當信息是否寫入到存儲器中是可見時，寫入了信息的IC標簽與未寫入信息的IC標簽可以輕易地識別。