[发明专利]无线芯片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线芯片及其制造方法。

背景技术

近年来，通过无线方式发射和接受数据的无线芯片已经被积极的发展起来。发射和接受数据的无线芯片称为IC芯片、RF标签、无线标签、电子标签、无线处理器、无线存储器、RFID(射频识别)、射频芯片、IC标签、IC标记、电子芯片等(例如，参见参考文件1：日本专利公开No.2004-221570(图13))。现在实际使用的无线芯片中，主要使用的是利用硅衬底的无线芯片。

发明内容

虽然无线芯片已经试图以低成本取胜，但由于硅衬底的昂贵，要降低无线芯片的成本是困难的。此外，市场上可购买到的硅衬底是圆形的，直径至多大约30cm。因此，大规模生产是困难的；从而，降低无线芯片的成本是困难的。

此外，希望无线芯片活跃地使用在各个领域并且希望无线芯片通过贴附和安装在各种物品上得到应用。因此，就要求无线芯片小型化和重量轻。此外，因为一些贴附无线芯片的物品是柔性的，这就要求无线芯片可以容易地加工成柔性的形状。

考虑到上述条件，本发明的一个目的就是降低无线芯片的成本，进一步，通过实现大量生产无线芯片而降低无线芯片的成本，并且更进一步，提供尺寸小重量轻的无线芯片。

根据本发明提供一种无线芯片，其中一薄膜集成电路形成在第一基底材料和第二基底材料之间。与由硅衬底形成无线芯片相比，根据本发明的无线芯片实现了小、薄和轻。此外，由于薄膜集成电路从衬底上剥离，无线芯片可以容易地加工成柔性的形状。

根据本发明的无线芯片中包含的薄膜集成电路至少具有：具有单漏极结构的n-型(n-沟道型)薄膜晶体管、具有单漏极结构的p-型(p-沟道型)薄膜晶体管以及用作天线的导电层。

详细描述根据本发明的无线芯片中包含的薄膜集成电路的结构。根据本发明的特征之一，薄膜集成电路包含：提供在第一绝缘层上的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管；覆盖第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管的第二绝缘层；与第二绝缘层接触并且用作源极或漏极布线的第一导电层；覆盖第一导电层的第三绝缘层；与第三绝缘层接触并且用作天线的第二导电层；覆盖第二导电层的第四绝缘层，其中包含在第一薄膜晶体管中的第一半导体层具有沟道形成区和n-型杂质区，且其中包含在第二薄膜晶体管中的第二半导体层具有沟道形成区和p-型杂质区。

此外，根据本发明的无线芯片中包含的薄膜集成电路至少具有：具有LDD(轻掺杂漏极)结构的n-型薄膜晶体管、具有单漏极结构的p-型薄膜晶体管、以及用作天线的导电层。由于无线芯片的电源由天线提供，很难稳定该电源并且有必要尽可能地控制功耗。如果功耗上升，这导致的不利是，例如，读/写器的功耗上升，由于必须输入强电磁波而存在对其它器件或人体的不利影响，或者使无线芯片和读/写器之间的通信距离受到限制。然而，由于根据本发明的无线芯片包含具有LDD结构的n-型薄膜晶体管，漏电流降低，这实现了低功耗。因此，甚至当执行复杂的处理(例如密码处理)时，也实现了电源的稳定而且不会使电源不稳定。进一步，没有必要输入强电磁波；从而改善了与读/写器之间的通信距离。

详细描述根据本发明的无线芯片中包含的薄膜集成电路的结构。根据本发明的另一特征，薄膜集成电路包含：提供在第一绝缘层上的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管；覆盖第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管的第二绝缘层；与第二绝缘层接触并且用作源极或漏极布线的第一导电层；覆盖第一导电层的第三绝缘层；与第三绝缘层接触并且用作天线的第二导电层；覆盖第二导电层的第四绝缘层。第一薄膜晶体管具有与栅电极层的侧面接触并与第一n-型杂质区交叠的侧壁绝缘层，并且具有沟道形成区、第一n-型杂质区和第二n-型杂质区。第一n-型杂质区中的杂质元素的浓度低于第二n-型杂质区中杂质元素的浓度。第二薄膜晶体管具有沟道形成区和p-型杂质区。

在具有上述结构的薄膜集成电路中，包含在第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管中的半导体层的每一个沟道长度都为1μm到3μm。此外，包含在第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管中的栅电极层都具有氮化钽层和在氮化钽层上的钨层。

第一导电层具有第一钛层、在第一钛层上的铝硅层和在铝硅层上的第二钛层。此外，第一导电层具有氮化钛层、在氮化钛层上的第一钛层、在第一钛层上的铝层、和在铝层上的第二钛层。

第二导电层具有铝层。此外，第二导电层具有钛层和在钛层上的铝层。