專利名稱：Id芯片和ic卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用光通信的ID芯片或IC卡。
背景技術(shù)：
無線地發(fā)送和接收諸如識別信息這樣數(shù)據(jù)的ID芯片或IC卡在各種領(lǐng)域已經(jīng)投入實際使用，且希望擴展成一類新模式的通信信息終端市場。ID芯片也被稱為無線標(biāo)簽、RFID(射頻識別)標(biāo)簽或IC標(biāo)簽。一般而言，具有使用半導(dǎo)體襯底形成的天線和集成電路(IC芯片)的ID芯片或IC卡現(xiàn)已投入實際使用。

發(fā)明內(nèi)容
用于形成集成電路的半導(dǎo)體襯底在柔韌性上很差，且其機械強度很低。通過減小集成電路面積本身可以一定程度地改善機械強度。然而，這種情況很難確保電路規(guī)模，且ID芯片或IC卡的應(yīng)用受到限制，這不是優(yōu)選的。因此，當(dāng)認(rèn)為確保集成電路的電路規(guī)模重要時，隨意減小集成電路的面積并不是優(yōu)選的，這樣限制了機械強度的改善。
鑒于上述問題，提出本發(fā)明。本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供一種ID芯片或IC卡，其中可以提高集成電路的機械強度，而不抑制電路的規(guī)模。
本發(fā)明的ID芯片或IC卡具有集成電路，其中使用絕緣的薄半導(dǎo)體薄膜形成TFT(薄膜晶體管)。而且，本發(fā)明的ID芯片或IC卡具有發(fā)光元件和光接收元件，該發(fā)光元件和光接收元件使用非單晶薄膜作為執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的層。這種發(fā)光元件或光接收元件可以與集成電路連續(xù)地(集成)形成，或可以單獨形成并粘附到集成電路上。
注意集成電路、發(fā)光元件和光接收元件可以直接在襯底上形成，或可以在襯底上形成然后分離，并粘附到單獨準(zhǔn)備的另一襯底上。
光接收元件可以將讀/寫器發(fā)送的第一信號轉(zhuǎn)換成電信號(第一電信號)，并將該第一電信號發(fā)送到集成電路。集成電路根據(jù)光接收元件發(fā)送的第一電信號進(jìn)行操作。具體而言，集成電路可以產(chǎn)生發(fā)送到讀/寫器的第二電信號，并將它發(fā)送到發(fā)光元件。發(fā)光元件可以將集成電路發(fā)送的第二電信號轉(zhuǎn)換成第二光信號，并將該第二光信號發(fā)送到讀/寫器。
本發(fā)明的ID芯片或IC卡可以采用具有天線以及集成電路、發(fā)光元件和光接收元件的模式。其上安裝天線的本發(fā)明的芯片也稱為射頻芯片。集成電路可以從天線產(chǎn)生的交流電壓產(chǎn)生電源電壓。注意天線可以在與集成電路相同的襯底上形成，或可以和集成電路分離地形成，然后與集成電路電連接。如果本發(fā)明的ID芯片或IC卡沒有天線，則集成電路具有用于電連接天線的連接端子。
備選地，本發(fā)明的ID芯片或IC卡可以具有電池而不是天線。
而且，本發(fā)明的ID芯片、IC卡或射頻芯片也稱為半導(dǎo)體裝置。
例如，可以根據(jù)如下各種方法將集成電路粘附到襯底上在高熱阻襯底和集成電路之間形成金屬氧化物薄膜，且該金屬氧化物薄膜被結(jié)晶并弱化，從而分離集成電路，由此將該集成電路粘附到物體上；在高熱阻襯底和集成電路之間提供分離層，通過激光照射或通過腐蝕來分離集成電路，由此將該集成電路粘附到物體上；機械地去除或通過使用溶液或氣體的腐蝕去除其上形成集成電路的高熱阻襯底，從而分離集成電路，由此使該集成電路粘附到物體上。
單獨形成的集成電路可以彼此粘附以堆疊集成電路，從而增大了電路規(guī)?；虼鎯ζ魅萘俊Ｒ驗楹褪褂冒雽?dǎo)體襯底制造的ID芯片相比，各個集成電路在厚度上極薄，即使多個集成電路堆疊在一起，仍可以保持一定程度的ID芯片的機械強度?？梢酝ㄟ^已知的連接方法，例如倒裝焊方法、TAB(帶式自動結(jié)合)方法或?qū)Ь€結(jié)合方法，將堆疊的集成電路彼此連接。
TFT用在集成電路中，非單晶薄膜用于發(fā)光元件和光接收元件中執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的層，由此使ID芯片大為減薄。因為集成電路、發(fā)光元件和光接收元件不需要半導(dǎo)體襯底，因此可以使用柔性襯底。因此，不像使用半導(dǎo)體襯底的集成電路，在不減小面積的情況下可以獲得高的機械強度。因此，可以提高集成電路的機械強度而不抑制電路規(guī)模，且可以擴大ID芯片或IC卡的應(yīng)用范圍。
而且，根據(jù)本發(fā)明，因為使用電學(xué)隔離的TFT形成集成電路，不像在半導(dǎo)體襯底上形成的晶體管，因此在集成電路和襯底之間很難形成寄生二極管。因此，由于施加到源極或漏極區(qū)域的交流信號的電勢，大量的電流不流經(jīng)漏極區(qū)域，這幾乎不導(dǎo)致惡化或擊穿。本發(fā)明包括下面有利的影響和使用半導(dǎo)體襯底的集成電路相比，無線電波很少被阻隔，所以可以防止由于無線電波的阻隔而引起的信號衰減。
當(dāng)集成電路、發(fā)光元件和光接收元件集成地形成時，用于連接集成電路和發(fā)光元件或光接收元件的導(dǎo)線可以與集成電路集成地形成。此外，如果發(fā)光元件和光接收元件與集成電路連接，該集成電路、發(fā)光元件和光接收元件容易集成地形成，這是因為發(fā)光元件和光接收元件通過使用薄膜形成。因此，這兩種情況中，在形成ID芯片或IC卡中可以抑制連接失效的產(chǎn)生。而且，如果使用柔性襯底，還可以抑制對襯底施加應(yīng)力導(dǎo)致的連接失效，這可以增強可靠性。
根據(jù)本發(fā)明，通過光通信執(zhí)行信號的發(fā)送/接收，且通過無線電波供給電源電壓。因此，和僅使用光信號執(zhí)行信號的發(fā)送/接收和供給電源電壓的情況相比，可以為集成電路供給較高的電源電壓。因此，可以擴展通信范圍，可以減小集成電路設(shè)計中所受電源電壓的限制。
而且，和僅使用無線電波執(zhí)行信號的發(fā)送/接收和供給電源電壓的情況相比，通信區(qū)域更容易限制。因此，即使在通過和其它通信裝置相同頻段的無線電波執(zhí)行通信的時候，仍可以防止重疊通信區(qū)域和干擾信號。而且，通過使用光信號，可以確保高的通信速度，可以發(fā)送和接收包括大容量數(shù)據(jù)的信號。此外，在使用光信號的情況，信號的發(fā)送/接收在無線電法(Radio Law)之上，只要確保供給的電源電壓，就可以擴展通信范圍。


附圖中圖1A和1B分別是根據(jù)本發(fā)明一個方面的ID芯片的透視圖和框圖；圖2A和2B分別示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的IC卡的外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖3的框圖示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的IC卡的功能；圖4A和4B的框圖分別示出了集成電路中產(chǎn)生電源電壓的一部分的框圖和使用太陽能電池的IC卡的外觀；圖5A到5D每個都示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的ID芯片的制造方法；圖6A到6C每個都示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的ID芯片的制造方法；
圖7A到7C每個都示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的ID芯片的制造方法；圖8A和8B每個都示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的ID芯片的制造方法；圖9A到9C每個都示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的ID芯片的制造方法；圖10示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的ID芯片的橫截面；圖11A和11B每個都示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的ID芯片或IC卡的橫截面；圖12A和12B每個都示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的ID芯片或IC卡的橫截面；圖13A和13B每個都示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的ID芯片或IC卡的橫截面；圖14A到14C每個都示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的ID芯片或IC卡的發(fā)光元件的橫截面；圖15A到15C每個都是根據(jù)本發(fā)明一個方面的ID芯片或IC卡的發(fā)光元件的橫截面；圖16A到16C每個都是根據(jù)本發(fā)明一個方面的ID芯片或IC卡的TFT的橫截面；圖17A到17D的每個圖示都示出了從大襯底制造多個集成電路的方法，每個所述集成電路都用作根據(jù)本發(fā)明一個方面的ID芯片或IC卡；圖18A到18D每個都示出了當(dāng)分離形成在一個襯底上的多個集成電路時需要形成的凹槽的形狀；圖19A到19C每個都示出了怎樣使用根據(jù)本發(fā)明一個方面的ID芯片；以及圖20A和20B每個都示出了怎樣使用根據(jù)本發(fā)明一個方面的ID芯片。
具體實施例方式
此后將參考附圖，描述根據(jù)本發(fā)明的實施例模式。本發(fā)明可以以很多不同模式實施，且本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，這里公開的模式和細(xì)節(jié)可以以各種方式修改。應(yīng)當(dāng)注意本發(fā)明不應(yīng)理解成受下面給出的實施例模式描述的限制。
將參考圖1A和1B描述根據(jù)本發(fā)明的ID芯片的結(jié)構(gòu)。圖1A是根據(jù)本發(fā)明一種模式的ID芯片的透視圖。附圖標(biāo)記100表示集成電路，101表示光接收元件，102表示發(fā)光元件，以及103表示天線。光接收元件101、發(fā)光元件102以及天線103都與集成電路100電連接。集成電路100、光接收元件101、發(fā)光元件102以及天線103形成在襯底104上。覆蓋材料105與襯底104重疊，同時其間夾有集成電路100、光接收元件101、發(fā)光元件102以及天線103。
圖1A中，除了集成電路100，天線101夾在襯底104和覆蓋材料105之間。然而本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。例如，天線103可以在覆蓋材料105的表面上形成，該表面是與襯底104相反的一面。可以在覆蓋材料105中形成開孔部分，且集成電路100通過該開孔部分和天線103彼此電連接。
本發(fā)明的ID芯片不必具有天線103。如果天線103不包括在ID芯片中，則為ID芯片提供用于電連接天線103的連接端子。
圖1A示出了通過使用覆蓋材料105增強ID芯片的機械強度的實例。然而，本發(fā)明的ID芯片不必都具有覆蓋材料105。例如，可以通過使用樹脂等覆蓋集成電路100、光接收元件101、發(fā)光元件102和天線103，從而改善ID芯片的機械強度。
圖1B的框圖示出了圖1A中示出的本發(fā)明ID芯片的功能結(jié)構(gòu)。
集成電路100包括整流電路110，用于對天線103中產(chǎn)生的交流電壓進(jìn)行整流；以及電源電路111，用于從整流電壓中產(chǎn)生直流電源電壓。注意圖1B中的附圖標(biāo)記118對應(yīng)于與天線103的相反端子相連的電容器。電源電路111中產(chǎn)生的電源電壓供給到集成電路100的各個電路。
而且，集成電路100包括解調(diào)電路112，用于對從光接收元件101發(fā)送的電信號實施解調(diào)；邏輯電路113，通過使用解調(diào)電路112中的解調(diào)電信號執(zhí)行各種算術(shù)運算；存儲器114，保存包括程序的各種數(shù)據(jù)；以及存儲控制電路115，根據(jù)來自邏輯電路113的信號來規(guī)定存儲器114的地址并寫入或讀取數(shù)據(jù)。此外，使用各種算術(shù)運算或保持在存儲器114中的數(shù)據(jù)，邏輯電路113可以產(chǎn)生發(fā)送到讀/寫器的電信號。邏輯電路113中產(chǎn)生的電信號在發(fā)光元件102中被轉(zhuǎn)換成光信號并發(fā)送到讀/寫器。
圖1B示出了具有一個邏輯電路113的集成電路100的實例，但本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。根據(jù)邏輯電路113中執(zhí)行的算術(shù)運算的內(nèi)容，可以提供多個邏輯電路113。此外，光接收元件101中的從光信號轉(zhuǎn)換來的電信號可以在它被解調(diào)電路112解調(diào)之前在放大器116中放大。備選地，邏輯電路113中產(chǎn)生的電信號可以在它被發(fā)送到發(fā)光元件102之前被放大器117放大。
不一定使用一個存儲器114，可以使用多個存儲器?？梢允褂酶鞣N半導(dǎo)體存儲器，例如DRAM、SRAM、閃存、ROM或FRAM(注冊商標(biāo))。存儲器114可以在算術(shù)運算時用作操作區(qū)。
圖1B中，可以包括振蕩電路和調(diào)制電路，該振蕩電路可以產(chǎn)生交流電壓，該調(diào)制電路根據(jù)邏輯電路113中產(chǎn)生的電信號對振蕩電路中產(chǎn)生的交流電壓給予調(diào)制。在這種情況下，發(fā)光元件102可以將調(diào)制的交流電壓轉(zhuǎn)換成光信號，且該光信號可以被發(fā)送到讀/寫器。
發(fā)送用于供給電源電壓的無線電波的方法不局限于圖1A和1B中所示的電磁耦合方法?？梢允褂秒姶鸥袘?yīng)方法、微波方法和其它發(fā)送方法。
絕緣TFT用于集成電路100?？梢允褂酶鞣N半導(dǎo)體元件，而不局限于TFT用作集成電路100中的半導(dǎo)體元件。除了TFT，例如，一般可以使用存儲元件、二極管、光電轉(zhuǎn)換元件、電阻器元件、線圈、電容器元件、電感等。
將參考圖2A、2B和3描述根據(jù)本發(fā)明的IC卡的結(jié)構(gòu)。圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明的IC卡的外觀。附圖標(biāo)記201表示卡體，202表示安裝在卡體201中的顯示裝置207的像素部分，203表示光接收元件，204表示發(fā)光元件。
圖2B示出了包括在圖2A中所示的卡體中的襯底205結(jié)構(gòu)。通過使用薄的半導(dǎo)體薄膜形成的集成電路206、光接收元件203、發(fā)光元件204、顯示裝置207以及天線208形成在襯底205上。
圖2B示出了天線208與集成電路206、光接收元件203以及發(fā)光元件204一起形成的實例，但本發(fā)明的IC卡不局限于這種結(jié)構(gòu)。從集成電路206分離的天線可以與該集成電路206電連接。這種情況下，例如，通過在線圈中纏繞銅導(dǎo)線等并按壓它使之夾在兩個塑料薄膜之間(每個塑料薄膜都有約100μm的厚度)所形成的材料可以用作天線。
圖2B中一個IC卡僅使用一個天線208，但可以使用多個天線208。
每個圖2A和2B都示出了具有顯示裝置207的IC卡的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)，可以不必提供顯示裝置207。然而如果提供顯示裝置，可以在顯示裝置中顯示人臉照片的數(shù)據(jù)，和使用印刷方法的情況相比，可以使替換人臉照片更為難辦。而且，可以顯示不同于人臉照片的信息，可以獲得較高功能的IC卡。
圖3的框圖示出了圖2B中示出的本發(fā)明IC卡的功能結(jié)構(gòu)。
和圖1B中示出的ID芯片一樣，集成電路206包括整流電路210和電源電路211。附圖標(biāo)記221對應(yīng)于連接在天線208的相反端子之間的電容器。集成電路206包括解調(diào)電路212、邏輯電路213、存儲器214和存儲控制電路215。而且，集成電路206可以包括放大器216，用于在解調(diào)電路212中解調(diào)電信號之前放大該電信號，以及放大器217，用于在電信號被發(fā)送到發(fā)光元件204之前放大該電信號。包括在該集成電路206中的各種電路的特定結(jié)構(gòu)和操作可以參考圖1B的描述。
圖3中，對于圖2B所示的本發(fā)明的IC卡，集成電路206包括控制電路218，用于產(chǎn)生將要發(fā)送到顯示裝置207的各種信號。在控制電路218中產(chǎn)生的信號被發(fā)送到顯示裝置207的信號線驅(qū)動器電路219和掃描線驅(qū)動器電路220。像素部分202的操作受信號線驅(qū)動器電路219和掃描線驅(qū)動器電路220的控制，由此可以在像素部分202上顯示圖像。
注意圖3中示出的IC卡可以包括振蕩電路和調(diào)制電路，該振蕩電路可以產(chǎn)生交流電壓，該調(diào)制電路根據(jù)邏輯電路213中產(chǎn)生的電信號對振蕩電路中產(chǎn)生的交流電壓添加調(diào)制。在這種情況下，發(fā)光元件204可以將調(diào)制的交流電壓轉(zhuǎn)換成光信號，且將該電信號發(fā)送到讀/寫器。
發(fā)送用于供給電源電壓的無線電波的方法不局限于圖2B和3中所示的電磁耦合方法?？梢允褂秒姶鸥袘?yīng)方法、微波方法和其它發(fā)送方法。
絕緣TFT用于集成電路206?？梢允褂酶鞣N半導(dǎo)體元件而不局限于TFT用作集成電路206中使用的半導(dǎo)體元件。例如，除了TFT，可以使用存儲元件、二極管、光電轉(zhuǎn)換元件、電阻器元件、線圈、電容器元件、電感器等。
圖1A、1B、2A、2B和3中示出的ID芯片或IC卡中，通過無線電波供給電源電壓，但本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)?？梢允褂秒姵囟皇翘炀€向集成電路供給電源電壓。圖4A的框圖中僅示出了集成電路中產(chǎn)生電源電壓的一部分。圖4A中，附圖標(biāo)記301表示電池而302表示電源電路。使用從電池301供給的電源電壓，電源電路可以產(chǎn)生具有各種電路所必須的值(高度)的電源電壓。注意化學(xué)電池、光電池等可以用作電池301。
圖4B示出了一種使用太陽能電池303的IC卡的外觀，該電池是一種光電池。通過使用太陽能電池303來代替電池或?qū)﹄姵爻潆姸褂迷揑C卡。除了天線，輔助電源電壓的電池可以用于ID芯片或IC卡。
將描述本發(fā)明的ID芯片的特定制造方法。本實施例模式中，示出了絕緣TFT和用作光接收元件的光電二極管作為半導(dǎo)體元件的實例。然而，集成電路中使用的半導(dǎo)體元件不局限于這些實例，可以使用各種電路元件。
如圖5A所示，通過濺射方法在熱阻襯底(第一襯底)500上形成分離層501。例如，諸如硼硅酸鋇玻璃和硼硅酸鋁玻璃這樣的玻璃襯底、石英襯底、陶瓷襯底等可以用作第一襯底500。此外，可以使用包括不銹鋼(SUS)襯底的金屬襯底或其上形成絕緣薄膜的半導(dǎo)體襯底。具有柔性的合成樹脂(例如塑料)制成的襯底一般具有一種趨勢，其中可承受的溫度限制比上述襯底低，但只要它能承受制造步驟中的處理溫度，就可以使用。
主要包含硅的無定形硅薄膜、多晶硅薄膜、單晶硅薄膜、微晶硅薄膜(包括半非晶硅薄膜)等可以用于分離層501?？梢酝ㄟ^濺射方法、低壓CVD方法、等離子體CVD方法等形成分離層501。本實施例模式中，厚度大約為50nm的無定形硅薄膜通過低壓CVD方法形成，并用作分離層501。分離層501不局限于硅，可以使用能夠通過腐蝕選擇性去除的材料。分離層501的厚度優(yōu)選地為50nm到60nm。半非晶硅的厚度可以為30nm到50nm。
在分離層501上形成基底薄膜502。提供基底薄膜502是為了防止包含在第一基底500中的堿金屬(例如Na)或堿土金屬擴散到半導(dǎo)體薄膜中，并防止對諸如TFT這樣的半導(dǎo)體元件的特性產(chǎn)生負(fù)面影響。此外，基底薄膜502還具有在后續(xù)分離半導(dǎo)體元件的步驟中保護半導(dǎo)體元件的功能。基底薄膜502可以具有單層或多個疊層絕緣薄膜。因此，可以通過使用諸如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅這樣的能防止堿金屬或堿土金屬擴散到半導(dǎo)體薄膜的絕緣薄膜形成基底薄膜502。
本實施例模式中，相繼形成厚度為100nm的SiON薄膜、厚度為50nm的SiNO薄膜和厚度為100nm的SiON薄膜以形成基底薄膜502，每個薄膜的材料、厚度、堆疊數(shù)目不限于此。例如，在底層除了使用SiON薄膜，可以通過旋涂方法、狹縫式涂布、微滴釋放方法、印刷方法等形成厚度為0.5μm到3μm的硅氧烷樹脂。中間層中除了SiNO薄膜，可以形成氮化硅薄膜(例如SiNx或Si3N4)。上層中除了SiON薄膜，可以使用SiO2薄膜。此外，每層薄膜的厚度優(yōu)選地為0.05μm到3μm，可以從0.05μm到3μm的范圍自由選擇。
備選地，臨近分離層501的基底薄膜502的底層可以由SiON薄膜或SiO2薄膜形成，中間層可以由硅氧烷樹脂形成，且上層可以由SiO2薄膜形成。
微滴釋放方法是一種從小孔釋放包含預(yù)定成分的微滴形成預(yù)定圖形的方法，它包括噴墨方法。印刷方法包括絲網(wǎng)印刷方法、膠印方法等。
可以使用SiH4/O2、TEOS(四乙氧基硅烷)/O2等的混合氣體，通過熱CVD方法、等離子體CVD方法、常壓CVD方法、偏置ECRCVD方法等形成氧化硅薄膜。此外，一般使用SiH4/NH3的混合氣體，通過等離子體CVD方法形成氮化硅薄膜。此外，一般使用SiH4/N2O的混合氣體通過等離子體CVD方法形成氧氮化硅薄膜(SiOxNyx＞y)和氮氧化硅薄膜(SiNxOyx＞y)。
在基底薄膜502上形成半導(dǎo)體薄膜503。優(yōu)選地，在形成基底薄膜502之后不暴露于大氣環(huán)境形成該半導(dǎo)體薄膜503。半導(dǎo)體薄膜503的厚度設(shè)置在20到200nm(希望是，40到170nm，更優(yōu)選地，50到150nm)。半導(dǎo)體薄膜503可以是無定形半導(dǎo)體、半非晶半導(dǎo)體或多晶半導(dǎo)體。硅鍺以及硅可以用作該半導(dǎo)體薄膜。當(dāng)使用硅鍺時，鍺的濃度優(yōu)選地設(shè)置在0.01到4.5的原子百分比。
可以通過已知的方法晶化該半導(dǎo)體薄膜503。已知的結(jié)晶方法有使用激光的激光結(jié)晶方法和使用催化元素的結(jié)晶方法。備選地，可以采用使用催化元素的結(jié)晶方法和激光結(jié)晶方法相結(jié)合的方法。當(dāng)如石英這樣的極好熱阻襯底用作第一襯底500時，任意一種使用電加熱熔爐的熱結(jié)晶方法、使用紅外線的燈退火結(jié)晶方法和使用催化元素的結(jié)晶方法可以與約950□的高溫退火相結(jié)合，作為結(jié)晶方法。
例如，在激光結(jié)晶的情況，在執(zhí)行激光結(jié)晶之前，對半導(dǎo)體薄膜503執(zhí)行500□1小時的熱退火以提高該半導(dǎo)體薄膜對激光束的抵抗屬性。使用連續(xù)波固態(tài)激光器，且向半導(dǎo)體薄膜照射基波的二次到四次諧波的激光束，從而獲得大晶粒尺寸的晶體。例如，一般地，優(yōu)選地使用Nd:YVO4激光器(基波1064nm)的二次諧波(532nm)或三次諧波(355nm)。具體而言，通過使用非線性光學(xué)元件，連續(xù)波YVO4激光器發(fā)送的激光束被轉(zhuǎn)換成諧波，以獲得輸出功率為10W的激光束。優(yōu)選地，在將被激光束照射的半導(dǎo)體薄膜503的表面上形成具有矩形形狀或橢圓形形狀的激光束。在這種情況下，需要大約0.01到100MW/cm2(優(yōu)選地，0.1到10MW/cm2)的能量密度。將其掃描速率設(shè)置為大約10到2000cm/sec以便照射該半導(dǎo)體薄膜。
當(dāng)脈沖激光束的振蕩頻率設(shè)置在不小于10MHz時，可以使用極高頻帶執(zhí)行激光結(jié)晶，該極高頻帶比通常使用的從幾十到幾百Hz的頻帶高得多。認(rèn)為從向半導(dǎo)體薄膜照射脈沖激光束到完全固化半導(dǎo)體薄膜的周期為幾十納秒到幾百納秒。通過利用上述頻帶，可以向半導(dǎo)體薄膜照射下一個脈沖激光，直到半導(dǎo)體薄膜由于照射激光而熔化并固化為止。因此，因為固-液界面可以在半導(dǎo)體薄膜中連續(xù)移動，所以可以形成具有在掃描方向連續(xù)生長的晶粒的半導(dǎo)體薄膜。具體而言，可以獲得這樣的晶粒團它們每個在掃描方向都具有10到30μm的寬度，在垂直于掃描方向的方向具有1到5μm的寬度。通過形成沿掃描方向生長的單晶晶粒，可以形成在TFT的溝道方向幾乎沒有晶粒邊界的半導(dǎo)體薄膜。
對于激光結(jié)晶，連續(xù)波激光器的基波的激光和連續(xù)波激光器的諧波的激光可以并行照射。備選地，連續(xù)波激光器的基波的激光和脈沖激光器的諧波的激光可以并行照射。
可以在諸如稀有氣體和氮氣這樣的惰性氣體中照射激光束。
通過上述激光束照射，形成具有增強結(jié)晶度的半導(dǎo)體薄膜503。注意，可以通過濺射方法、等離子體CVD方法、熱CVD方法等提前形成多晶半導(dǎo)體。
盡管在本實施例模式中半導(dǎo)體薄膜503被晶化，但在下面的工藝中可以使用無定形硅薄膜或微晶半導(dǎo)體薄膜而不進(jìn)行晶化。和使用多晶半導(dǎo)體的TFT相比，使用無定形半導(dǎo)體或微晶半導(dǎo)體的TFT需要的制作步驟數(shù)目較少，這樣，具有減少成本和提高產(chǎn)出率的有利效果。
可以通過執(zhí)行硅化物氣體的揮光放電分解獲得無定形半導(dǎo)體。一般地，使用SiH4和Si2H6作為硅化物氣體的實例。這些硅化物氣體可以被氫氣或氫氣和氦氣稀釋。
半非晶半導(dǎo)體具有無定形結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)(包括單晶結(jié)構(gòu)和多晶結(jié)構(gòu))之間的中間結(jié)構(gòu)，并具有自由能穩(wěn)定的第三狀態(tài)。這種半非晶半導(dǎo)體具有包括短程有序和點陣畸變的晶體結(jié)構(gòu)?？梢园叽鐬?.5到20nm的晶粒，且其分散在非單晶半導(dǎo)體中。對于半非晶半導(dǎo)體，拉曼譜向520cm-1波數(shù)的低端偏移，且在X射線衍射中觀察到源自于硅晶格的(111)和(220)的衍射峰。而且，半非晶半導(dǎo)體包含1％原子百分比或更多的氫或鹵素，用作終止懸掛鍵。這里，為方便起見，這種半導(dǎo)體被稱為半非晶半導(dǎo)體(SAS)。當(dāng)向SAS(半非晶半導(dǎo)體)混合諸如氦、氬、氪或氖這樣的稀有氣體元素時，點陣畸變進(jìn)一步增大，這樣穩(wěn)定性提高，由此獲得良好的半非晶半導(dǎo)體(SAS)。
通過硅化物氣體的揮光放電分解形成SAS。SiH4是典型的硅化物氣體。除了SiH4之外，也可使用Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等作為硅化物氣體。硅化物氣體還可以被氫氣或氫氣和一種或多種選自氦、氬、氪和氖的稀有氣體元素的混合物稀釋，使得SAS容易形成。優(yōu)選地稀釋比率設(shè)置在1∶2到1∶1000。此外，諸如CH4和C2H6這樣的碳化物氣體、或者諸如GeH4或GeF4這樣的鍺氣體，或者F2等可以混入硅化物氣體，使得能帶寬度可以調(diào)節(jié)為1.5到2.4eV或0.9到1.1eV。
在使用包含SiH4和H2混合物氣體或包含SiH4和F2混合物氣體的情況下，例如，當(dāng)使用無定形半導(dǎo)體制造TFT時，TFT的亞閾值系數(shù)(S值)可以設(shè)置為不大于0.35V/sec，一般地，設(shè)置在0.25到0.09V/sec，而其遷移率可以設(shè)置為10cm2/Vsec。例如，當(dāng)通過使用上述半非晶半導(dǎo)體的TFT形成19級環(huán)形振蕩器時，在3到5V的電源電壓，可以獲得不小于1MHz、優(yōu)選地不小于100MHz的振蕩頻率特性。此外，在3到5V的電源電壓下，每級反相器的延時可以是26ns，優(yōu)選地為0.26ns或更小。
如圖5B所示，圖形化該半導(dǎo)體薄膜503以形成島狀半導(dǎo)體薄膜504到507。形成覆蓋島狀半導(dǎo)體薄膜504到507的柵絕緣薄膜508?？梢酝ㄟ^等離子體CVD方法或濺射方法，形成包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或氧氮化硅作為單層或疊層的薄膜作為柵絕緣薄膜508。在堆疊薄膜中，例如，優(yōu)選地，采用在襯底上依次堆疊氧化硅薄膜、氮化硅薄膜和氧化硅薄膜的三層結(jié)構(gòu)。
在形成柵絕緣薄膜508之后，可以在包含3到100％氫的氣氛中在300到450□的溫度執(zhí)行1到12小時的熱處理，從而氫化該島狀半導(dǎo)體薄膜504到507。作為另一種氫化方法，可以執(zhí)行等離子體氫化(使用被等離子體激勵的氫)。通過該氫化步驟，可以通過熱激勵的氫終止懸掛鍵。后面的步驟中，如果在將半導(dǎo)體元件粘附到柔性第二襯底545上之后，由彎曲第二襯底545而在半導(dǎo)體薄膜中形成缺陷，通過氫化將半導(dǎo)體薄膜中包含的氫濃度設(shè)置在1×1019到1×1022原子/cm3，優(yōu)選地，設(shè)置在1×1019到5×1020原子/cm3，使得這些缺陷可以被包含在半導(dǎo)體薄膜中的氫終止。此外，鹵素可以被包含在半導(dǎo)體薄膜中以終止這些缺陷。
接著，如圖5C所示，形成柵電極509到512。本實施例模式中，在通過濺射方法堆疊Si和W之后，使用抗蝕劑513作為掩模通過腐蝕形成柵電極509到512。當(dāng)然，柵電極509到512的材料、結(jié)構(gòu)和制造方法不局限于此，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇。例如，可以采用NiSi(硅化鎳)與添加n型雜質(zhì)的Si的疊層結(jié)構(gòu)、或TaN(氮化鉭)與W(鎢)的疊層結(jié)構(gòu)。此外，可以以各種導(dǎo)電材料的單層形成柵電極。
可以使用SiOx掩模等代替抗蝕劑掩模。在這種情況下，增加圖形化的步驟以形成SiOx、SiON等的掩模(稱為硬掩模)，但和抗蝕劑掩模相比掩模的厚度在腐蝕中減少得較少。這樣，可以形成具有所需寬度的柵電極509到512。備選地，可以通過微滴釋放方法選擇性地形成柵電極509到512而不使用抗蝕劑513。
根據(jù)導(dǎo)電薄膜的功能可以選擇各種材料作為導(dǎo)電材料。如果柵電極和天線同時形成，根據(jù)功能可以選擇材料。
在形成柵電極中，使用腐蝕方法，氣體CF4、Cl2和O2或Cl2氣體的混合物可以用作腐蝕氣體，但腐蝕氣體不局限于此。
如圖5D所示，將變成p溝道TFT的島狀半導(dǎo)體薄膜505覆蓋有抗蝕劑514，且使用柵電極509、511和512作為掩模，向島狀半導(dǎo)體薄膜504、506和507摻雜n型雜質(zhì)元素(一般地，磷或砷)以形成低濃度區(qū)域(第一摻雜步驟)。第一摻雜步驟的條件如下注入劑量1×1013到6×1013/cm2，且加速電壓50到70KeV。然而，條件不局限于此。通過該第一摻雜步驟，透過柵絕緣薄膜508進(jìn)行摻雜，在島狀半導(dǎo)體薄膜504、506和507中形成成對的低濃度雜質(zhì)區(qū)域515到517。注意可以不用抗蝕劑覆蓋將要變成p溝道TFT的島狀半導(dǎo)體薄膜505而執(zhí)行第一摻雜步驟。
接著，如圖6A所示，在通過灰化等去除抗蝕劑514之后，形成新的抗蝕劑518以覆蓋將要變成n溝道TFT的島狀半導(dǎo)體薄膜504、506和507。使用柵電極510作為掩模，向島狀半導(dǎo)體薄膜505注入p型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素(典型地，硼)以形成高濃度區(qū)域(第二摻雜步驟)。第二摻雜步驟的條件如下注入劑量1×1016到3×1016/cm2，加速電壓20到40KeV。通過執(zhí)行該第二摻雜步驟，透過柵絕緣薄膜508進(jìn)行摻雜，在島狀半導(dǎo)體薄膜505中形成成對的p型高濃度雜質(zhì)區(qū)域519。
接著，如圖6B所示，在通過灰化等去除抗蝕劑518之后，形成覆蓋柵絕緣薄膜508和柵電極509到512的絕緣薄膜520。本實施例模式中，通過等離子體CVD方法形成厚度為100nm的SiO2薄膜。此后，通過深腐蝕(etchback)方法部分地腐蝕絕緣薄膜520和柵絕緣薄膜508。如圖6C所示，以自對準(zhǔn)的方式形成與柵電極509到512的側(cè)壁接觸的側(cè)壁521到524。CHF3和He的混合氣體用作腐蝕氣體。注意形成側(cè)壁的步驟不局限于此。
當(dāng)形成絕緣薄膜520時，存在一個風(fēng)險還在第一襯底500的背面形成絕緣薄膜。在這種情況下，在第一襯底500的背面形成的絕緣薄膜可以通過使用抗蝕劑選擇性地腐蝕和去除。在這種情況下，通過深腐蝕方法，在形成側(cè)壁521到524的工藝中，背面形成的絕緣薄膜以及絕緣薄膜520和柵絕緣薄膜508可以一起被腐蝕和去除。
接著，如圖7A所示，形成新的抗蝕劑525以覆蓋將變成p溝道TFT的島狀半導(dǎo)體薄膜505，且使用柵電極509、511和512以及側(cè)壁521、523和524作為掩模，摻雜n型雜質(zhì)元素(一般地，磷或砷)以形成高濃度區(qū)域(第三摻雜步驟)。第三摻雜步驟的條件如下注入劑量1×1013到5×1015/cm2，且加速電壓60到100KeV。通過執(zhí)行該第三摻雜步驟，在島狀半導(dǎo)體薄膜504、506和507中形成成對的n型高濃度雜質(zhì)區(qū)域526到528。
當(dāng)摻雜n型雜質(zhì)以形成高濃度區(qū)域時，側(cè)壁521、523和524用作掩模以形成低濃度雜質(zhì)區(qū)域或偏移區(qū)域，該區(qū)域中在側(cè)壁521、523和524的底部不執(zhí)行摻雜。因此可以通過適當(dāng)改變絕緣薄膜520的厚度和在形成側(cè)壁521、523和524中的深腐蝕方法的條件調(diào)整側(cè)壁521、523和524的尺寸，從而控制低濃度雜質(zhì)區(qū)域或偏移區(qū)域的寬度。
在通過灰化等去除抗蝕劑525之后，可以對雜質(zhì)區(qū)域?qū)嵤峒せ睢＠?，形?0nm厚的SiON薄膜，然后使之在氮氣氛圍中在550□條件下執(zhí)行4小時的熱處理。形成100nm厚的包含氫的SiNx薄膜，然后，使之在氮氣氛圍中在410℃的條件下執(zhí)行1個小時的熱處理以校正多晶半導(dǎo)體薄膜中的缺陷。例如，這稱為氫處理工藝，它終止了多晶半導(dǎo)體薄膜中的懸掛鍵。
經(jīng)過上述一系列步驟，形成n溝道TFT 529、531和532以及p溝道TFT 530。注意，n溝道TFT 531可以用作光電二極管。上述制造步驟中，深腐蝕方法的條件可以適當(dāng)?shù)馗淖?，調(diào)整側(cè)壁的尺寸以形成溝道長度為0.2μm到2μm的TFT。應(yīng)當(dāng)注意，本實施例模式中，盡管TFT 529到532采用頂柵結(jié)構(gòu)，但可以采用底柵結(jié)構(gòu)(反交叉結(jié)構(gòu))。
此外，此后可以形成鈍化薄膜以保護TFT 529到532。這樣，優(yōu)選地，鈍化薄膜由可以防止堿金屬或堿土金屬進(jìn)入TFT 529到532的氮化硅、氮氧化硅、氮化鋁、氧化鋁、氧化硅等形成。具體而言，例如，600nm厚的SiON薄膜可以用于該鈍化薄膜。在這種情況下，可以在形成SiON薄膜之后執(zhí)行氫化處理。像這樣，在TFT 529到532上形成絕緣薄膜SiON\SiNx\SiON以此順序堆疊的三層結(jié)構(gòu)，但其結(jié)構(gòu)或材料不局限于此。通過上述結(jié)構(gòu)，TFT 529到532覆蓋有基底薄膜502和鈍化薄膜，由此進(jìn)一步防止諸如Na這樣的堿金屬或堿土金屬擴散到用在半導(dǎo)體元件中的半導(dǎo)體薄膜并防止對半導(dǎo)體元件特性的負(fù)面影響。
接著，如圖7B所示，形成覆蓋TFT 529到532的第一層間絕緣薄膜533。諸如聚酰亞胺、丙烯酸或聚酰胺這樣具有熱阻的有機樹脂可以用于第一層間絕緣薄膜533。除了有機樹脂，可以使用低介電常數(shù)的材料(低k材料)或包含Si-O-Si鍵的樹脂(此后稱為硅氧烷樹脂)等。硅氧烷具有硅(Si)和氧(O)鍵的框架結(jié)構(gòu)?？梢允褂弥辽侔涞挠袡C基(例如烷基或芳烴)作為其取代基。而且，氟基可以用作取代基。而且，至少包括氫和氟基的有機基可以用作取代基。在形成第一層間絕緣薄膜533中，根據(jù)層間絕緣薄膜的材料，可以使用旋涂方法、浸漬方法、噴涂方法、微滴釋放方法(噴墨方法、絲網(wǎng)印刷方法、膠印方法等)、刮刀、輥式涂布機、沐式淋涂、刮涂等。而且，可以使用無機材料。此時，可以使用氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、氧氮化硅薄膜、PSG(磷硅酸鹽玻璃)薄膜、PBSG(磷硼硅酸鹽玻璃)薄膜、BPSG(硼磷硅酸鹽玻璃)薄膜、氧化鋁薄膜等。注意這些絕緣薄膜可以堆疊以形成第一層間絕緣薄膜533。
而且，本實施例模式中，可以在第一層間絕緣薄膜533上形成第二層間絕緣薄膜534。作為第二層間絕緣薄膜534，可以采用諸如DLC(類金剛石碳)或氮化碳(CN)這樣的包含碳的薄膜、氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、氮氧化硅薄膜等。作為形成方法，可以采用等離子體CVD方法、常壓等離子體等。備選地，可以采用光敏或非光敏有機材料，例如聚酰亞胺、丙烯酸、聚酰胺、抗蝕劑和苯并環(huán)丁烯，或可以使用硅氧烷樹脂。
注意可以向第一層間絕緣薄膜533和第二層間絕緣薄膜534至少其中之一混入填充物以防止由于第一層間絕緣薄膜533或第二層間絕緣薄膜534與在后續(xù)步驟形成的導(dǎo)線等的導(dǎo)電材料之間的熱膨脹系數(shù)差異所產(chǎn)生的應(yīng)力引起這些薄膜的薄膜分裂或開裂。
如圖7B所示，在第一層間絕緣薄膜533和第二層間絕緣薄膜534中形成接觸孔。形成連接到TFT 529到532的導(dǎo)線535到541。作為形成接觸孔的腐蝕氣體，采用CHF3和He的混合氣體，但本發(fā)明不局限于此。本實施例模式中，導(dǎo)線535到541由Al形成。這里，可以通過濺射相繼形成Ti、TiN、Al-Si、Ti和TiN的五層結(jié)構(gòu)形成導(dǎo)線535到541。
通過在Al層中混合Si，可以在圖形化導(dǎo)線時在抗蝕劑烘焙過程中防止小丘(hillock)的產(chǎn)生。除了Si，可以混合大約0.5％的Cu。此外，通過使用Ti或TiN夾住Al-Si層，可以進(jìn)一步改善小丘電阻。圖形化中，優(yōu)選地，采用上述SiON等的硬掩模。注意這些導(dǎo)線的材料和形成方法不局限于這些，可以采用上述形成柵電極的材料。
導(dǎo)線535和536與n溝道TFT 529的高濃度雜質(zhì)區(qū)域526相連；導(dǎo)線536和537與p溝道TFT 530的高濃度雜質(zhì)區(qū)域519相連；導(dǎo)線538和539與n溝道TFT 531的高濃度雜質(zhì)區(qū)域527相連；導(dǎo)線540和541與n溝道TFT 532的高濃度雜質(zhì)區(qū)域528相連。
如圖7C所示，在第二層間絕緣薄膜534上形成保護薄膜542以覆蓋導(dǎo)線535到541。保護層542由在后續(xù)步驟通過腐蝕去除分離層501時能夠保護TFT 529到532和導(dǎo)線535到541的材料制成。例如，完整涂敷水溶性或酒精可溶性環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂或硅樹脂以形成保護層542。
本實施例模式中，為形成保護層542，通過旋涂方法涂敷30μm厚的水溶性樹脂(Toagosei Co，Ltd制造的VL-WSHL10)，并經(jīng)過兩分鐘的曝光而使其暫時固化。然后，該水溶性樹脂還被從背面照射的UV射線曝光2.5分鐘，且還從頂面曝光10分鐘，即總共曝光12.5分鐘，使該水溶性樹脂完全固化，由此形成保護層542。當(dāng)堆疊多種有機樹脂時，根據(jù)包含在有機樹脂中的溶劑，在涂敷或烘干過程，堆疊的有機樹脂部分地相互溶解，其粘附性可能過高。因此，當(dāng)?shù)诙娱g絕緣薄膜534和保護層542由相同溶劑中可溶的有機樹脂制成的情況下，優(yōu)選地，形成覆蓋第二層間絕緣薄膜534的無機絕緣薄膜(例如，SiNx薄膜，SiNxOy薄膜、AlNx薄膜或AlNxOy薄膜)，以便在后續(xù)步驟中平穩(wěn)地去除保護層542。
如圖8A所示，形成凹槽543，以相互分離ID芯片。凹槽543足夠地深以暴露下面的分離層501?？梢酝ㄟ^切割、劃片等形成凹槽543。當(dāng)不需要分割第一襯底500上形成的ID芯片時，不需要形成凹槽543。
如圖8B所示，通過腐蝕去除分離層501。本實施例模式中，氟化鹵素用作腐蝕氣體，該氣體從凹槽543中引入。本實施例模式中，例如采用ClF3(三氟化氯)，在下列條件下執(zhí)行腐蝕溫度設(shè)置為350℃；流速300sccm；壓力799.8Pa(6Torr)；以及時間3小時。而且，可以使用混入氮氣的ClF3氣體。通過使用諸如ClF3這樣的氟化鹵素，選擇性地腐蝕了分離層501，所以可以從TFT 529到532分離第一襯底500。注意氟化鹵素可以是氣態(tài)或是液態(tài)。
如圖9A所示，使用粘合劑544，將分離的TFT 529到532粘附到第二襯底545。可以將把第二襯底545粘附到基底薄膜502的材料用于粘合劑544。下面各種類型的固化粘合劑的實例，包括反應(yīng)固化粘合劑、熱固化粘合劑、諸如紫外固化粘合劑的光固化粘合劑以及厭氧固化粘合劑等，可以用作粘合劑544。
對于第二襯底545，可以使用諸如鋇硼硅酸鹽玻璃或鋁硼硅酸鹽玻璃這樣的玻璃襯底或諸如紙張和塑料這樣的柔性有機材料。此外，也可使用柔性無機材料。作為塑料襯底，可以使用具有極性基的由聚降冰片烯形成的ARTON(由JSR Corporation制造)。而且，下面的材料可以用作塑料襯底以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)、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)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(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、丙烯酸樹脂等為代表的聚酯。希望第二襯底545具有大約2到30W/mK的高熱導(dǎo)率，以發(fā)散從集成電路產(chǎn)生的熱。
接著，如圖9B所示，在第二層間絕緣薄膜534上形成堤岸546以覆蓋導(dǎo)線535到541。堤岸546具有開孔部分，其中暴露部分導(dǎo)線535和541。此外，可以使用有機樹脂薄膜、無機絕緣薄膜或硅氧烷基絕緣薄膜形成堤岸546。有機樹脂薄膜的實例包括丙烯、聚酰亞胺、聚酰胺等。無機樹脂薄膜的實例包括氧化硅、氮氧化硅等。具體而言，光敏有機樹脂薄膜用于堤岸546，形成堤岸546，使得暴露導(dǎo)線541的開孔部分的側(cè)壁具有連續(xù)曲率的傾斜平面。因此，可以防止導(dǎo)線541和后來形成的電極548的連接。此時，可以通過微滴釋放方法或印刷方法形成掩模。備選地，堤岸546本身可以通過微滴釋放方法或印刷方法形成。
接著，形成發(fā)光元件549或天線550。本實施例模式示出了一種首先形成發(fā)光元件549的模式，但可以首先形成天線550或天線550可以與形成發(fā)光元件549的電極548同時形成。
在形成對應(yīng)于執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換層的電致發(fā)光層547之前，可以在大氣氛圍中執(zhí)行熱處理或在真空氣氛執(zhí)行熱處理(真空烘焙)，以去除堤岸546和導(dǎo)線541吸收的水、氧等。具體而言，在真空氛圍中執(zhí)行大約0.5到20小時的熱處理，襯底溫度為200□到450℃，優(yōu)選地為250℃到300℃。希望將真空氛圍設(shè)置3×10-7Torr或更低，最優(yōu)選地，如有可能最優(yōu)選地設(shè)置為3×10-8Torr或更低。當(dāng)電致發(fā)光層547在真空氛圍執(zhí)行熱處理之后形成時，在形成電致發(fā)光層547之前將襯底設(shè)置在真空氛圍，可以進(jìn)一步改善可靠性。為了使將用作陽極或陰極的導(dǎo)線541的表面平整化，在形成真空烘焙之前，可以通過CMP方法使用聚乙烯醇多孔體等對該表面進(jìn)行清潔和拋光。此外，在通過CMP方法拋光之后，將用作陽極或陰極的導(dǎo)線541的表面暴露于紫外照射、氧離子體處理等。
形成與堤岸546的開孔部分中的導(dǎo)線541接觸的電致發(fā)光層547。電致發(fā)光層547可以以單層或疊層形成。本實施例模式中，因為導(dǎo)線541用作陰極，當(dāng)通過多層形成電致發(fā)光層547時，在導(dǎo)線541上依次堆疊電子注入層、電子傳輸層、發(fā)光層、空穴傳輸層和空穴注入層。注意如果導(dǎo)線541用作陽極，相繼堆疊空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層以形成電致發(fā)光層547。
注意，通過適當(dāng)?shù)馗淖冸娭掳l(fā)光層547的疊層結(jié)構(gòu)和用于這些層的電致發(fā)光材料，可以形成發(fā)射紅外光的發(fā)光元件549。
可以提供濾色鏡以發(fā)射具有特定波長范圍的光。濾色鏡包括可以傳輸特定波長范圍光的有色層，或者除了有色層，包括可以屏蔽可見光的屏蔽薄膜。濾色鏡可以在用于密封發(fā)光元件的覆蓋材料上形成，或在襯底上形成。在每種情況下，可以通過印刷方法或微滴釋放方法形成有色層或屏蔽薄膜。
形成覆蓋電致發(fā)光層547的電極548。當(dāng)導(dǎo)線541用作陰極時，電極548用作陽極。與此對照，當(dāng)導(dǎo)線541用作陽極時，電極548用作陰極。根據(jù)材料，電極548的制造方法優(yōu)選地選自蒸發(fā)淀積方法、濺射方法、微滴釋放方法等。
即使使用下面任一種化合物時仍可以通過微滴釋放方法形成電致發(fā)光層547高分子量有機化合物、中分子量有機化合物、低分子量有機化合物以及無機化合物?？梢酝ㄟ^氣相淀積方法形成中分子量有機化合物、低分子量有機化合物和無機化合物。注意電致發(fā)光層547和電極548在與后來形成天線550的區(qū)域不同的區(qū)域中形成。
諸如氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IZO)和摻雜鎵的氧化鋅(GZO)這樣的其它透光導(dǎo)電氧化物材料可以用作陽極。而且，可以通過使用包括ITO和氧化硅的氧化銦錫(此后稱為ITSO)和包含氧化硅(其中混合了2至20％的氧化鋅(ZnO))的氧化銦形成陽極。除了用于陽極的其它透光導(dǎo)電氧化物材料，例如，可以采用一種或多種TiN、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr、Ag和Al的單層；氮化鈦薄膜和主要包含鋁的薄膜的疊層；氮化鈦薄膜、主要包含鋁的薄膜和氮化鈦薄膜的三層疊層等。注意，當(dāng)從使用不同于透光導(dǎo)電氧化物材料的材料的陽極一端提取光時，形成的陽極具有傳輸光的足夠的薄膜厚度(優(yōu)選地，約5nm到30nm)。
陰極可以由金屬、合金、導(dǎo)電化合物或這些材料的混合物形成，這些材料都具有低的功函數(shù)。具體而言，陰極可以由下面材料形成諸如Li或Cs這樣的堿金屬；諸如Ca、Sr或Mg這樣的堿土金屬；包含這些材料的合金(例如Mg:Ag，Al:Li或Mg:In)；這些材料的化合物(例如CaF2或CaN)；或諸如Yb或Er這樣的稀土金屬。當(dāng)提供電子注入層時，可以使用諸如Al的另一導(dǎo)電層。當(dāng)從陰極一端發(fā)射光時，陰極可以由另一種透光導(dǎo)電氧化物材料形成，例如氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IZO)或摻雜鎵的氧化鋅(GZO)。而且，陰極可以通過包含ITO和氧化硅的氧化銦錫(ITSO)或包含氧化硅(其中混合了2至20％的氧化鋅(ZnO))的氧化銦形成。在使用這種透光導(dǎo)電氧化物材料的情況下，優(yōu)選地在電致發(fā)光層547中提供電子注入層。形成足夠厚(優(yōu)選地大約5nm到30nm)的透光陰極而不使用透光導(dǎo)電氧化物材料，可以從陰極一端提取光。在這種情況下，使用透光導(dǎo)電氧化物材料，通過形成與陰極的上部或下部接觸的透光導(dǎo)電薄膜，可以抑制陰極的薄層電阻。
第二層間絕緣薄膜534由氮化硅或氮氧化硅形成。使用包括透光導(dǎo)電氧化物材料和氧化硅(諸如ITSO)的導(dǎo)電薄膜，形成與第二層間絕緣薄膜534接觸的導(dǎo)線541。這樣，發(fā)光元件549的亮度可以比導(dǎo)線541和第二層間絕緣薄膜534的任意材料組合有所提高。注意上述真空烘焙對于ITSO用作導(dǎo)線541的情況是極為有效的，這是因為水容易被其中包含的氧化硅吸附。
導(dǎo)線541、電致發(fā)光層547和電極548在堤岸546的開孔部分中重疊以形成發(fā)光元件549。
來自發(fā)光元件549的光可以從導(dǎo)線541一端、從電極548一端或從相反兩端提取。取決于所需的結(jié)構(gòu)，每個陽極和陰極的材料和厚度從這三種結(jié)構(gòu)中選出。
下面描述天線550的制造方法。天線550可以在形成發(fā)光元件549的電極548的同時通過圖形化導(dǎo)電薄膜形成，或可以通過另一種制造方法形成。本實施例模式示出了一個通過不同于電極548的制造方法的方法形成天線550的實例。
如圖9B所示，在堤岸546上形成天線550。可以使用導(dǎo)電材料形成天線519，該導(dǎo)電材料包含一種或多種諸如Ag、Au、Cu、Pd、Cr、Mo、Ti、Ta、W、Al、Fe、Co、Zn、Sn和Ni這樣的金屬或其金屬化合物。天線550與導(dǎo)線535相連。注意盡管在圖9B中天線550與導(dǎo)線535直接相連，但本發(fā)明的ID芯片不局限于這種結(jié)構(gòu)。例如，可以使用單獨形成的導(dǎo)線使天線550與導(dǎo)線535電連接。
可以通過印刷方法、光刻、氣相淀積、微滴釋放方法等形成天線550。盡管本實施例模式中天線550使用單層導(dǎo)電薄膜形成，但它可以通過堆疊多個導(dǎo)電薄膜形成。例如，使用Ni等形成的導(dǎo)線通過無電電鍍覆蓋Cu以形成天線550。
使用印刷方法或微滴釋放方法，可以不使用曝光掩模形成天線550。和光刻情況(由腐蝕導(dǎo)致材料損耗)不同，微滴釋放方法和印刷方法可以更有效地利用材料。此外，因為不需要使用昂貴的曝光掩模，因此可以減小ID芯片的制造成本。
當(dāng)使用微滴釋放方法或各種印刷方法時，例如，也可以使用通過用Ag覆蓋Cu而獲得的導(dǎo)電顆粒。在通過微滴釋放方法形成天線550的情況，為增強天線550的粘附力，希望對堤岸546的表面進(jìn)行處理。
為了增強粘附力，例如，可以使用下面的方法使金屬或金屬化合物粘附到堤岸546的表面，該金屬或金屬化合物由于催化作用能夠增強導(dǎo)電薄膜或絕緣薄膜的粘附力；對將要形成的導(dǎo)電薄膜或絕緣薄膜具有良好粘附性的有機絕緣薄膜、金屬和金屬化合物粘附到堤岸546的表面；通過在大氣壓或減壓條件下對堤岸546的表面執(zhí)行等離子體處理從而改變其表面屬性。對導(dǎo)電薄膜或絕緣薄膜具有良好粘附力的金屬，可以使用鈦、氧化鈦或3d過渡元素例如Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等。對于金屬化合物，可以使用上述金屬的氧化物、氮化物、氧氮化物等。對于上述有機絕緣薄膜，引用聚酰亞胺、硅氧烷樹脂等作為實例。
在粘附到堤岸546的金屬或金屬化合物具有導(dǎo)電性的情況下，控制薄層電阻以不阻礙天線的正確操作。具體而言，例如，具有導(dǎo)電性的金屬或金屬化合物的平均厚度控制在1到10nm。金屬或金屬化合物可以被部分或全部地氧化而絕緣。備選地，在粘附力需要改善的區(qū)域之外的區(qū)域，粘附的金屬或金屬化合物可以通過腐蝕而選擇性地去除?？梢酝ㄟ^使用微滴釋放方法、印刷方法、溶膠凝膠方法等，僅在特定區(qū)域選擇性地粘附金屬或金屬化合物，而不是預(yù)先在襯底的整個表面上粘附。金屬或金屬化合物在堤岸546表面上不必具有像薄膜一樣完整連續(xù)的形狀，可以一定程度地分散。
在形成發(fā)光元件549和天線550之后，可以形成覆蓋發(fā)光元件549或天線550的保護薄膜。比其它絕緣材料更能防止諸如水或氧這樣的導(dǎo)致發(fā)光元件惡化的材料滲透的薄膜用作保護薄膜。一般地，優(yōu)選地可以使用通過RF濺射或CVD方法形成的DLC薄膜、氮化碳薄膜、氮化硅薄膜等。氮化碳薄膜和氮化硅薄膜堆疊的薄膜、聚苯乙烯堆疊的薄膜等可以用于該保護薄膜。此外，可以使用防止水或氧滲透的薄膜和比上述薄膜透過較多的水或氧但內(nèi)部應(yīng)力低的薄膜的疊層作為該保護薄膜。本實施例模式中采用氮化硅薄膜。當(dāng)?shù)璞∧び米鞅Ｗo薄膜時，諸如Ar這樣的稀有氣體元素可以包含在反應(yīng)氣體中并可以混入保護薄膜，以在低淀積溫度下形成好的保護薄膜。
如圖9C所示，在堤岸546上涂敷粘合劑551以覆蓋發(fā)光元件549和天線550，然后，覆蓋材料552與之粘附?？梢允褂门c第二襯底545相同的材料形成覆蓋材料552。例如粘合劑551的厚度可以是例如10到200μm。
可以使覆蓋材料552和堤岸546以及天線550粘附到一起的材料用于粘合劑551。作為粘合劑551，例如，可以使用各種固化粘合劑，包括反應(yīng)固化粘合劑、熱固化粘合劑、諸如紫外固化粘合劑這樣的光固化粘合劑、厭氧固化粘合劑等。
通過上述各個步驟，完成了ID芯片。通過該制造方法，可以在第二襯底545和覆蓋材料552之間形成極薄的集成電路，其總厚度為0.3μm到3μm，一般大約為2μm。除了半導(dǎo)體元件自身的厚度，集成電路的厚度還包括在粘合劑544和粘合劑551之間形成的各種絕緣薄膜和層間絕緣薄膜的厚度。包含在I D芯片中的集成電路的面積可以不大于5mm×5mm(25mm2)，優(yōu)選地大約為0.3mm×0.3mm(0.09mm2)到4mm×4mm(16mm2)。
通過將集成電路放置在緊鄰第二襯底545和覆蓋材料552之間中心的位置，可以增強ID芯片的機械強度。具體而言，當(dāng)?shù)诙r底545和覆蓋材料552之間的距離為d時，優(yōu)選地，控制粘合劑544和粘合劑551的厚度，使得在厚度方向集成電路的中心O和第二襯底545之間的距離x滿足下面的公式1。
公式112d-30μm<x<12d+30μm]]>更優(yōu)選地，控制粘合劑544和粘合劑551的厚度使其滿足下面的公式2。
公式212d-10μm<x<12d+10μm]]>如圖10所示，基底薄膜502、第一層間絕緣薄膜533、第二層間絕緣薄膜534或堤岸546的厚度可以調(diào)整，使得TFT的島狀半導(dǎo)體薄膜和底部的基底薄膜之間的距離tunder，以及島狀半導(dǎo)體薄膜和堤岸546之間的距離tover在集成電路中相等或基本相等。通過將島狀半導(dǎo)體薄膜放置在集成電路的中間，半導(dǎo)體層上施加的應(yīng)力可以釋放，可以防止裂縫的產(chǎn)生。
圖9C中，示出了使用覆蓋材料552的實例，但本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。例如，圖9B中示出的步驟可以是最后的步驟，或在完成圖9B所示的步驟之后，可以形成保護天線550和發(fā)光元件549的層，由此完成集成電路。
本實施例模式中示出了通過在高熱阻的第一襯底500和集成電路之間提供分離層，并通過腐蝕去除分離層而從襯底分離集成電路的方法，然而，根據(jù)本發(fā)明的制造ID芯片的方法不局限于此。例如，可以在高熱阻襯底和集成電路之間提供金屬氧化物薄膜，且結(jié)晶弱化該金屬氧化物薄膜，使得集成電路從襯底分離。備選地，可以在高熱阻襯底和集成電路之間提供包含氫氣的無定形半導(dǎo)體薄膜形成的分離層，且通過激光照射去除分離層，使得可以從襯底分離集成電路。備選地，其上形成集成電路的高熱阻襯底可以被機械地去除或通過使用溶液或氣體來腐蝕消除，從而從襯底分離集成電路。
當(dāng)有機樹脂用作與基底薄膜502接觸的粘合劑544以確保ID芯片的柔韌性時，通過使用氮化硅薄膜或氮氧化硅薄膜作為基底薄膜502，可以防止諸如Na這樣的堿金屬或堿土金屬從有機樹脂擴散到半導(dǎo)體薄膜。
當(dāng)ID芯片粘附到具有彎曲表面的物體時，該彎曲表面由圓錐形表面、圓柱形表面等上的母線產(chǎn)生，該ID芯片的第二襯底545也是彎曲的，優(yōu)選地，母線的方向與TFT 529到532的載流子移動方向相同。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以防止第二襯底545的彎曲對TFT 529到532的特性產(chǎn)生負(fù)面影響。當(dāng)使島狀半導(dǎo)體薄膜在集成電路中的面積比率設(shè)置在1到30％時，即使第二襯底545是彎曲的，仍可以抑制TFT 529到532特性所受到的負(fù)面影響。
本實施例模式中描述了在相同的襯底上形成天線和集成電路的實例。然而本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。在一個襯底上形成的天線可以和在另一襯底上形成的集成電路彼此電連接。本實施例模式中，示出了在堤岸546上形成天線550和發(fā)光元件549的實例。然而，本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)，天線550和發(fā)光元件549可以在不同層上形成。
一般地，很多情況下ID芯片使用13.56MHz或2.45GHz頻率的無線電波。因此，為擴展ID芯片的通用性，形成可以檢測上述頻率的無線電波的ID芯片是及其重要的。
和使用半導(dǎo)體襯底形成的ID芯片相比，本實施例模式的ID芯片具有無線電波被較少屏蔽的優(yōu)點，這樣可以防止由屏蔽的無線電波引起的信號衰減。因此，因為不需要半導(dǎo)體襯底，ID芯片的成本可以急劇降低。例如，比較了使用12英寸硅襯底的情況和使用730×920mm2的玻璃襯底的情況。硅襯底的面積大約是73000mm2，而玻璃襯底的面積大約為672000mm2，即，玻璃襯底大約是硅襯底的9.2倍大。當(dāng)不考慮切割襯底的冗余時，面積大約為672000mm2的玻璃襯底上，可以形成大約672000個面積為1mm2的ID芯片。它大約是硅襯底上所形成的ID芯片的9.2倍。在使用需要更少制造步驟的尺寸為730×920mm2的玻璃襯底的情況，和使用直徑為12英寸硅襯底的情況相比，用于大規(guī)模生產(chǎn)ID芯片的設(shè)備投資可以減小三分之一。而且，根據(jù)本發(fā)明，在從玻璃襯底分離集成電路之后，玻璃襯底可以再利用。因此，即使將補償破碎的玻璃襯底和凈化玻璃襯底表面的成本計算在內(nèi)，使用玻璃襯底的情況比使用硅襯底的情況所需成本小得多。即使玻璃襯底不再使用而被丟棄，尺寸為730×920mm2的玻璃襯底的價格大約是12英寸直徑硅襯底價格的一半。因此，很明顯制造ID芯片的成本可以大為減小。
這樣，使用730×920mm2的玻璃襯底的ID芯片價格可以大約減小到使用直徑為12英寸硅襯底的ID芯片價格的三十分之一。因為期望的是ID芯片可隨意使用，因此，成本大為減少的本發(fā)明的ID芯片對于這種應(yīng)用是很有效的。
本實施例模式中，示出了集成電路被分離且粘附到柔性襯底的實例。然而，本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。例如，如果使用諸如玻璃襯底這樣的可以承受集成電路制造步驟中熱處理的熱阻襯底，則不必分離集成電路。
此外，本發(fā)明的IC卡可以參考上述制造方法形成。注意當(dāng)IC卡具有顯示裝置時，該顯示裝置可以與集成電路分離地形成并粘附到第二襯底，或該顯示裝置可以與集成電路一起形成并粘附到第二襯底。
實施例1實施例1描述一種ID芯片的結(jié)構(gòu)，其中在不同襯底上形成的天線和集成電路彼此電連接，這不同于實施例模式。
如圖11A所示，本實施例的ID芯片中，形成具有開孔部分的堤岸1200，且每個導(dǎo)線1201和1202的部分在開孔部分暴露。
在堤岸1200上形成粘合劑1207以覆蓋端子1203，且通過粘合劑1207將覆蓋材料1208粘附到堤岸1200。各向異性導(dǎo)電樹脂可以用于粘合劑1207。
在覆蓋材料1208上預(yù)先形成天線1209。在覆蓋材料1208的堤岸1200的相反面上形成天線1209。天線1209的一部分通過覆蓋材料1208中形成的接觸孔暴露于端子1203。注意天線1209可以在覆蓋材料1208的堤岸1200一端形成。通過使用各向異性導(dǎo)電樹脂用作粘合劑1207，天線1209和端子1203可以彼此電連接。
各向異性導(dǎo)電樹脂是一種導(dǎo)電材料分散在樹脂中的材料。下面的實例可以用作樹脂熱固化樹脂，例如環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂和丙烯酸樹脂；熱塑性樹脂，例如聚乙烯樹脂和聚丙烯樹脂；硅氧烷樹脂等。作為導(dǎo)電材料，例如，可以使用塑料顆粒，例如聚苯乙烯和被Ni、Au等電鍍的環(huán)氧樹脂；諸如Ni、Au、Ag、焊錫這樣的金屬顆粒；微粒或纖維狀碳，電鍍Au的纖維Ni等。希望根據(jù)天線1209和端子1203之間的距離確定導(dǎo)電材料的尺寸。
通過向各向異性導(dǎo)電樹脂施加超聲波，使天線1209和端子1203彼此氣壓粘結(jié)(pressure bonding)，或者通過照射紫外光固化各向異性導(dǎo)電樹脂，使天線1209和端子1203彼此氣壓粘結(jié)。
盡管本實施例示出了使用各向異性導(dǎo)電樹脂制成的粘合劑1207電連接天線1209和端子1203的實例，但本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。作為粘合劑1207的替代物，通過氣壓粘結(jié)各向異性導(dǎo)電薄膜可以使天線1209和端子1203電連接。
盡管本實施例示出了集成電路被分離且粘附到柔性襯底的實例，然而，本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。例如，當(dāng)使用能夠承受集成電路制造工藝中熱處理的諸如玻璃襯底這樣的襯底時，不必分離集成電路。圖11B的剖面圖示出了使用玻璃襯底形成的一種模式的ID芯片的剖面圖。
圖11B所示的ID芯片中，玻璃襯底用作襯底1210。沒有粘合劑夾在用于集成電路的半導(dǎo)體元件1211到1214和襯底1210之間，因此，形成的襯底1210和基底薄膜1215彼此接觸。這種結(jié)構(gòu)中，諸如Na這樣的堿金屬、堿土金屬、濕氣等不可能進(jìn)入包含在半導(dǎo)體元件1211到1214的半導(dǎo)體薄膜中。
實施例2實施例2描述了在本發(fā)明的ID芯片或IC卡中使用的光電二極管的實例。
圖12A示出了本實施例的ID芯片或IC卡的剖面圖。圖12A中，光電二極管1500在第二層間絕緣薄膜1501上形成，用于控制光電二極管1500的驅(qū)動的TFT 1502被第一層間絕緣薄膜1503和第二層間絕緣薄膜1501覆蓋。盡管TFT 1502被兩個層間絕緣薄膜即第一層間絕緣薄膜1503和第二層間絕緣薄膜1501覆蓋，但本實施例并不局限于這種結(jié)構(gòu)。TFT 1502還可以被單層層間絕緣薄膜或三層或更多層的層間絕緣薄膜覆蓋。
光電二極管1500包括第二層間絕緣薄膜1501上的陰極1504、陰極1504上形成的執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的光電轉(zhuǎn)換層1505、以及光電轉(zhuǎn)換層1505上形成的陽極1506。具體而言，例如，陰極1504可以由下面的材料形成諸如Li或Cs這樣的堿金屬；諸如Ca、Sr或Mg這樣的堿土金屬；包括這些材料的合金(例如Mg:Ag，Al:Li或Mg:In)；這些材料的化合物(例如CaF2或CaN)；或諸如Yb或Er這樣的稀土金屬?？梢酝ㄟ^使用例如包含氫的無定形硅薄膜形成光電轉(zhuǎn)換層1505。此外，陽極1506可以由透光導(dǎo)電氧化物材料(諸如氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IZO)或摻雜鎵的氧化鋅(GZO))形成。而且，陽極可以通過使用包含ITO和氧化硅的氧化銦錫(ITSO)或包含氧化硅(其中混合了2至20％的氧化鋅(ZnO))的氧化銦形成。
注意陰極1504、光電轉(zhuǎn)換層1505和陽極1506都可以具有單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)。
如圖12B所示，在相對于光電二極管1511的襯底1510的相對一端提供屏蔽光的屏蔽薄膜1513。這樣，可以限制進(jìn)入光電二極管1511的光的方向?？梢云帘喂獾慕饘俦∧?、添加色素的樹脂等可以用于屏蔽薄膜1513。
圖12B中，從發(fā)光元件1512發(fā)射的光被引導(dǎo)到襯底的相反一端，形成屏蔽薄膜1513使得來自襯底1510一端的光優(yōu)選地進(jìn)入光電二極管1511。然而，本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。形成屏蔽薄膜1513的位置不局限于圖12B中所示的位置。此外，對于發(fā)光元件1512發(fā)射的光的方向，光可以向襯底1510發(fā)送而不局限于圖12B所示的結(jié)構(gòu)。
注意，即使使用具有實施例模式中示出的結(jié)構(gòu)的光電二極管，仍可以形成屏蔽薄膜1513。
本發(fā)明的ID芯片或IC卡中使用的光電二極管不局限于本實施例的結(jié)構(gòu)。
本實施例可以與實施例1相結(jié)合。
實施例3將參考圖13A解釋通過圖形化一種導(dǎo)電薄膜形成與TFT和天線相連的導(dǎo)線情形下的ID芯片或IC卡的結(jié)構(gòu)。圖13A是根據(jù)本實施例的ID芯片或IC卡的剖面圖。
圖13A中，附圖標(biāo)記1401表示用于控制發(fā)光元件1409操作的TFT。TFT 1401包括島狀半導(dǎo)體薄膜1402、與島狀半導(dǎo)體薄膜1402接觸的柵絕緣薄膜1403、以及與該島狀半導(dǎo)體薄膜1402重疊的柵電極1404，其間夾有柵絕緣薄膜1403。TFT 1401覆蓋有第一層間絕緣薄膜1405和第二層間絕緣薄膜1406。本實施例中，TFT 1401覆蓋有兩個層間絕緣薄膜，即第一層間絕緣薄膜1405和第二層間絕緣薄膜1406。然而，本實施例不局限于這種結(jié)構(gòu)。TFT 1401可以覆蓋有單層或三層或更多層的層間絕緣薄膜。
在第二層間絕緣薄膜1406上形成的導(dǎo)線1407通過第一層間絕緣薄膜1405和第二層間絕緣薄膜1406中形成的接觸孔與島狀半導(dǎo)體薄膜1402相連。
在第二層間絕緣薄膜1406上形成天線1408。導(dǎo)電薄膜形成在第二層間絕緣薄膜1406上并被圖形化以形成導(dǎo)線1407和天線1408。通過連同導(dǎo)線1407一起形成天線1408，可以減小ID芯片或IC卡的制造步驟的數(shù)目。
接著，將參考圖13B解釋通過圖形化一個導(dǎo)電薄膜形成TFT的柵電極和天線情況下的ID芯片或IC卡的結(jié)構(gòu)。圖13B是根據(jù)本實施例的ID芯片或IC卡的剖面圖。
圖13B中，附圖標(biāo)記1411表示用于控制發(fā)光元件1419操作的TFT。TFT 1411包括島狀半導(dǎo)體薄膜1412、與該島狀半導(dǎo)體薄膜1412重疊的柵絕緣薄膜1413以及與該島狀半導(dǎo)體薄膜1412重疊的柵電極1414，其間夾有柵絕緣薄膜1413。在柵絕緣薄膜1413上形成天線1418。導(dǎo)電薄膜在柵絕緣薄膜1413上形成并被圖形化以形成柵電極1414和天線1418。通過與柵電極1414一起形成天線1418，可以減小ID芯片或IC卡的制造步驟的數(shù)目。
本實施例模式中，示出了集成電路被分離并粘附到單獨準(zhǔn)備的襯底上的實例。然而，本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。例如，如果使用諸如玻璃襯底這樣的能夠承受集成電路制造步驟中熱處理的熱阻襯底，則不必分離集成電路。
實施例4參考圖14A到14C，實施例4描述控制發(fā)光元件操作的TFT是p型時的像素的剖面結(jié)構(gòu)。注意，在圖14A到14C中，包含在發(fā)光元件中的兩個電極中與TFT直接或電連接的一個電極(第一電極)是陽極，另一個電極(第二電極)是陰極，但第一電極可以是陰極且第二電極可以是陽極。
圖14A示出了TFT 6001是p型且發(fā)光元件6003發(fā)射的光是從第一電極6004一端提取的情況下像素的剖面圖。圖14A中，發(fā)光元件6003的第一電極6004通過導(dǎo)線6009與TFT 6001電連接。然而，本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。與TFT 6001直接相連的導(dǎo)線6009的一部分可以用作第一電極6004。
TFT 6001覆蓋有第一層間絕緣薄膜6007和第二層間絕緣薄膜6002。盡管圖14A中，TFT 6001被兩個層間絕緣薄膜，即第一層間絕緣薄膜6007和第二層間絕緣薄膜6002覆蓋，然而本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。TFT 6001可以覆蓋有單層層間絕緣薄膜或三層或更多層的層間絕緣薄膜。
在第二層間絕緣薄膜6002上形成具有開孔部分的堤岸6008。第一電極6004的一部分在堤岸6008的開孔部分中暴露，且第一電極6004、電致發(fā)光層6005和第二電極6006相繼堆疊。
圖14A中，第一電極6004是陽極，第二電極6006是陰極。適于每個陽極和陰極的材料可以參考實施例模式。注意通過使用能夠透光的材料或厚度形成第一電極6004。通過使用能反射或屏蔽光的材料或厚度形成第二電極6006。
形成的電致發(fā)光層6005具有單層或多層。在多層結(jié)構(gòu)的情況下，考慮載流子傳輸特性，下面的層可以歸類成空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層等。當(dāng)電致發(fā)光層6005除了具有發(fā)光層之外，還具有下面任何一層空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層和電子注入層時，空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層以此順序在第一電極6004上堆疊。注意每一層的邊界不一定清晰并且某些情況下不能清楚地區(qū)分邊界，這是因為形成各個層的材料部分地混入相鄰層。每層可以由有機材料或無機材料形成。對于有機材料，可以使用任何一種高分子量材料、中分子量材料和低分子量材料。注意中分子量材料表示重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的數(shù)目(聚合程度)大約為2到20的低聚合物。在空穴注入層和空穴傳輸層之間沒有清晰的區(qū)別，它們二者必然具有空穴傳輸屬性(空穴遷移率)?？昭ㄗ⑷雽优c陽極接觸，為方便起見，與空穴注入層接觸的層區(qū)分為空穴傳輸層。對于電子傳輸層和電子注入層情況相同。與陰極接觸的層稱為電子注入層而與電子注入層接觸的層稱為電子傳輸層。發(fā)光層在某些情況具有電子傳輸層的功能，因此，它也稱為發(fā)光電子傳輸層。
在圖14A所示像素的情況下，發(fā)光元件6003發(fā)射的光可以從第一電極6004一端提取，如描繪的箭頭所示。
圖14B示出TFT 6011是p型且發(fā)光元件6013發(fā)射的光從第二電極6016一端提取的情況下像素的剖面圖。圖14B中，與TFT 6011直接相連的導(dǎo)線的一部分用作第一電極6014。然而，本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。發(fā)光元件6013的第一電極6014可以通過單獨形成的導(dǎo)線與TFT 6011電連接。
在第一電極6014上相繼堆疊電致發(fā)光層6015和第二電極6016。圖14B中，第一電極6014是陽極且第二電極6016是陰極。適于每個陽極和陰極的材料可以參考實施例模式。注意通過使用能夠反射或屏蔽光的材料或厚度形成第一電極6014。使用能夠透光的材料或厚度形成第二電極6016。
電致發(fā)光層6015可以以與圖14A中所示的電致發(fā)光層6005相同的方法形成。在圖14B所示像素的情況下，發(fā)光元件6013發(fā)射的光從第二電極6016一端提取，如描繪的箭頭所示。
圖14C示出TFT 6021是p型且發(fā)光元件6023發(fā)射的光是從第一電極6024和第二電極6026的相反兩端提取的情況下像素的剖面圖。盡管圖14C示出了發(fā)光元件6023的第一電極6024通過導(dǎo)線6029與TFT 6021電連接的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。與TFT 6021直接相連的導(dǎo)線6029的一部分可以用作第一電極6024。。
在第一電極6024上相繼堆疊電致發(fā)光層6025和第二電極6026。圖14C中，第一電極6024是陽極且第二電極6026是陰極。適于每個陽極和陰極的材料可以參考實施例模式。注意使用能夠透光的材料或厚度形成第一電極6024和第二電極6026。
電致發(fā)光層6025可以以與圖14A中所示的電致發(fā)光層6005相同的方法形成。在圖14C所示的像素的情況，發(fā)光元件6023發(fā)射的光是從第一電極6024和第二電極6026相反兩端提取，如描繪的箭頭所示。
本實施例中，每個TFT 6001、6011和6021都具有兩個柵電極的結(jié)構(gòu)(雙柵結(jié)構(gòu))，其中兩個TFT串聯(lián)。然而，本實施例不局限于這種結(jié)構(gòu)?？梢允褂冒ㄒ粋€柵電極的單柵結(jié)構(gòu)或具有三個或更多柵電極的三個或更多TFT串聯(lián)的多柵結(jié)構(gòu)。
實施例5參考圖15A到15C描述控制發(fā)光元件操作的TFT是n型時的像素的剖面結(jié)構(gòu)。注意，在圖15A到15C中，示出一種情況，考慮發(fā)光元件的兩個電極，與TFT直接或電連接的一個電極(第一電極)是陰極，另一個電極(第二電極)是陽極，但第一電極可以是陽極且第二電極可以是陰極。
圖15A示出了TFT 6031是n型且發(fā)光元件6033發(fā)射的光從第一電極6034一端提取時像素的剖面圖。圖15A中，發(fā)光元件6033的第一電極6034通過導(dǎo)線6039與TFT 6031電連接。然而，本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。與TFT 6031直接相連的導(dǎo)線6039的一部分可以用作第一電極6034。
在第一電極6034上相繼堆疊電致發(fā)光層6035和第二電極6036。圖15A中，第一電極6034是陰極，且第二電極6036是陽極。適于每個陽極和陰極的材料可以參考實施例模式。注意使用能夠透光的材料或厚度形成第一電極6034。使用能反射或屏蔽光的材料或厚度形成第二電極6036。
電致發(fā)光層6035可以以與圖14A中所示的電致發(fā)光層6005相同的方法形成。注意，如果電致發(fā)光層6035除了發(fā)光元件之外還有下面任何一層空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層和電子注入層時，則電子注入層、電子傳輸層、發(fā)光層、空穴傳輸層、空穴注入層以此順序在第一電極6034上堆疊。
在圖15A所示像素的情況下，發(fā)光元件6033發(fā)射的光可以從第一電極6034一端提取，如描繪的箭頭所示。
圖15B示出了TFT 6041是n型且發(fā)光元件6043發(fā)射的光是從第二電極6046一端提取情況下像素的剖面圖。圖15B中，與TFT 6041直接相連的導(dǎo)線的一部分用作第一電極6044。然而，本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。發(fā)光元件6043的第一電極6044可以通過單獨形成的導(dǎo)線與TFT 6041電連接。
在第一電極6044上相繼堆疊電致發(fā)光層6045和第二電極6046。圖15B中，第一電極6044是陰極且第二電極6046是陽極。適于每個陽極和陰極的材料可以參考實施例模式。注意使用能夠反射或屏蔽光的材料或厚度形成第一電極6044。使用能夠透光的材料或厚度形成第二電極6046。
電致發(fā)光層6045可以以與圖15A中所示的電致發(fā)光層6035相同的方法形成。在圖15B所示像素的情況下，發(fā)光元件6043發(fā)射的光是從第二電極6046一端提取，如描繪的箭頭所示。
圖15C示出了在TFT 6051是n型且發(fā)光元件6053發(fā)射的光是從第一電極6054和第二電極6056的相反兩端提取情況下像素的剖面圖。盡管圖15C示出了發(fā)光元件6053的第一電極6054通過導(dǎo)線6059與TFT 6051電連接的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。與TFT 6051直接相連的導(dǎo)線6059的一部分可以用作第一電極6054。
在第一電極6054上相繼堆疊電致發(fā)光層6055和第二電極6056。圖15C中，第一電極6054是陰極且第二電極6056是陽極。適于每個陽極和陰極的材料可以參考實施例模式。注意通過使用能夠透光的材料或厚度形成第一電極6054和第二電極6056。
電致發(fā)光層6055可以以與圖15A中所示的電致發(fā)光層6035相同的方法形成。在圖15C所示像素的情況下，發(fā)光元件6053發(fā)射的光是從第一電極6054和第二電極6056相反兩端提取，如描繪的箭頭所示。
本實施例中，每個TFT 6031、6041、6051都具有兩個柵電極的結(jié)構(gòu)(雙柵結(jié)構(gòu))，其中兩個TFT串聯(lián)。然而，本實施例不限于這種結(jié)構(gòu)?？梢允褂冒ㄒ粋€柵電極的單柵結(jié)構(gòu)或具有三個或更多柵電極(其中三個或更多TFT串聯(lián))的多柵結(jié)構(gòu)。
實施例6實施例6將解釋用于本發(fā)明的ID芯片或IC卡的TFT的結(jié)構(gòu)。
圖16A示出了根據(jù)本實施例的TFT的剖面圖。附圖標(biāo)記701表示n溝道TFT；且702表示p溝道TFT。n溝道TFT 701的結(jié)構(gòu)將作為實例得以解釋。
n溝道TFT 701包括將用作有源層的島狀半導(dǎo)體薄膜705。島狀半導(dǎo)體薄膜705包括用作源極區(qū)域和漏極區(qū)域的兩個雜質(zhì)區(qū)域703、夾在這兩個雜質(zhì)區(qū)域703之間的溝道形成區(qū)域704、以及夾在雜質(zhì)區(qū)域703和溝道形成區(qū)域704之間的兩個LDD(輕摻雜漏極)區(qū)域。n溝道TFT701還包括覆蓋島狀半導(dǎo)體薄膜705的柵絕緣薄膜706、柵電極707以及由絕緣薄膜制成的兩個側(cè)壁708和709。
盡管本實施例中柵電極707包括兩層導(dǎo)電薄膜707a和707b，但本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。柵電極707可以包括單層導(dǎo)電薄膜或兩層或更多層的導(dǎo)電薄膜。柵電極707與島狀半導(dǎo)體薄膜705的溝道形成區(qū)域704重疊，其間夾有柵絕緣薄膜706。側(cè)壁708和709與島狀半導(dǎo)體薄膜705的兩個LDD區(qū)域710重疊，其間夾有柵絕緣層706。
例如，可以通過腐蝕厚度為100nm的氧化硅薄膜形成側(cè)壁708，而可以通過腐蝕厚度為200nm的LTO薄膜(一種低溫氧化物薄膜)形成側(cè)壁709。本實施例中，通過等離子體CVD方法形成用于側(cè)壁708的氧化硅薄膜，通過低壓CVD方法形成用于側(cè)壁709的LTO薄膜。注意盡管氧化硅薄膜可以包含氮，但是氮原子的數(shù)目必須設(shè)置成比氧原子的數(shù)目低。
在使用柵電極707作為掩模向島狀半導(dǎo)體薄膜705摻雜n型雜質(zhì)之后，形成側(cè)壁708和709，利用側(cè)壁708和709作為掩模向島狀半導(dǎo)體薄膜705摻雜n型雜質(zhì)元素，從而分別形成雜質(zhì)區(qū)域703和LDD區(qū)域710。
p溝道TFT 702具有和n溝道TFT 701幾乎相同的結(jié)構(gòu)；不過，僅p溝道TFT 702的島狀半導(dǎo)體薄膜711的結(jié)構(gòu)不同。島狀半導(dǎo)體薄膜711不具有LDD區(qū)域，但包括兩個雜質(zhì)區(qū)域712和夾在雜質(zhì)區(qū)域之間的溝道形成區(qū)域713。雜質(zhì)區(qū)域712摻雜p型雜質(zhì)。盡管圖16A示出了p溝道TFT 702不具有LDD區(qū)域的實例，但本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。p溝道TFT 702可以包括LDD區(qū)域。
圖16B示出了一種情況，其中圖16A中的每個TFT都具有單層側(cè)壁。如圖16B所示，每個n溝道TFT 721和p溝道TFT 722分別包括單層側(cè)壁728和單層側(cè)壁729。例如，可以通過腐蝕厚度為100nm的氧化硅薄膜形成側(cè)壁728和729。本實施例中，用于側(cè)壁728和729的氧化硅薄膜通過等離子體CVD方法形成。氧化硅薄膜可以包含氮；但是氮原子的數(shù)目必須設(shè)置成比氧原子的數(shù)目低。
圖16C示出了底柵TFT的結(jié)構(gòu)。附圖標(biāo)記741表示n溝道TFT，742表示p溝道TFT。n溝道TFT 741將作為實例得以解釋。
圖16C中，n溝道TFT 741包括島狀半導(dǎo)體薄膜745。島狀半導(dǎo)體薄膜745包括用作源極區(qū)域和漏極區(qū)域的兩個雜質(zhì)區(qū)域743，夾在雜質(zhì)區(qū)域743之間的溝道形成區(qū)域744，以及夾在兩個雜質(zhì)區(qū)域743和溝道形成區(qū)域744之間的兩個LDD(輕摻雜漏極)區(qū)域750。n溝道TFT 741還包括柵絕緣薄膜746、柵電極747和絕緣薄膜制成的保護薄膜748。
柵電極747與島狀半導(dǎo)體薄膜745的溝道形成區(qū)域744重疊，其間夾有柵絕緣薄膜746。在形成柵電極747之后形成柵絕緣薄膜746，且在形成柵絕緣薄膜746之后形成島狀半導(dǎo)體薄膜745。保護薄膜748與柵絕緣薄膜746重疊，其間夾有溝道形成區(qū)域744。
例如，可以通過腐蝕厚度為100nm的氧化硅薄膜形成保護薄膜748。本實施例中，通過等離子體CVD方法形成氧化硅薄膜作為保護薄膜748。注意氧化硅薄膜可以包含氮；但是氮原子的數(shù)目必須設(shè)置成比氧原子的數(shù)目低。
利用抗蝕劑制成的掩模向島狀半導(dǎo)體薄膜745摻雜n型雜質(zhì)之后，形成保護薄膜748，利用保護薄膜748作為掩模，向島狀半導(dǎo)體薄膜745摻雜n型雜質(zhì)，從而可以分別形成雜質(zhì)區(qū)域743和LDD區(qū)域750。
盡管p溝道TFT 742具有和n溝道TFT 741幾乎相同的結(jié)構(gòu)，僅p溝道TFT 742的島狀半導(dǎo)體薄膜751的結(jié)構(gòu)不同。島狀半導(dǎo)體薄膜751不包括LDD區(qū)域，但它包括兩個雜質(zhì)區(qū)域752和夾在這兩個雜質(zhì)區(qū)域752之間的溝道形成區(qū)域753。雜質(zhì)區(qū)域752摻雜p型雜質(zhì)。盡管圖16C示出了p溝道TFT 742不具有LDD區(qū)域的實例，但本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。p溝道TFT 742可以包括LDD區(qū)域。
本實施例可以與實施例1到5自由組合。
實施例7本實施例中，描述使用大尺寸襯底制造多個ID芯片或IC卡的方法。
在高熱阻襯底上形成集成電路401和天線402。此后，集成電路401和天線402都從高熱阻襯底分離，且通過使用粘合劑404粘附到單獨準(zhǔn)備的襯底403上，如圖17A所示。盡管圖17A示出了一組集成電路401和天線402粘附到襯底403的一種模式，但本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。備選地，彼此相連的多組集成電路401和天線402可以從熱阻襯底分離并同時粘附到襯底403上。
如圖17B所示，覆蓋材料405粘附到襯底403，使得集成電路401和天線402夾在它們之間。此時，在襯底403上涂敷粘合劑406，以覆蓋集成電路401和天線402。通過粘附覆蓋材料405到襯底403，獲得圖17C所示的狀態(tài)。注意，為清楚地示出集成電路401和天線402的位置，圖17C示出了集成電路401和天線402，使得可以透過覆蓋材料405看見它們。
如圖17D所示，通過劃片或切割，集成電路401和天線402的組從其它組的集成電路401和天線402分離，由此獲得ID芯片或IC卡407。
本實施例示出了連同集成電路401一起分離天線402的實例，然而，本實施例不局限于這種結(jié)構(gòu)?？梢栽谝r底403上提前形成天線，集成電路401可以粘附到該襯底，使得集成電路401和天線402彼此電連接。備選地，在將集成電路401粘附到襯底403之后，可以將天線粘附到該襯底，使得天線與集成電路401電連接。備選地，可以提前在覆蓋材料405上形成天線，且覆蓋材料405可以粘附到襯底403，使得集成電路401和天線電連接。
當(dāng)襯底403和覆蓋材料405是柔性的時候，使用時ID芯片或IC卡407可以具有應(yīng)力。本發(fā)明中，應(yīng)力釋放薄膜的使用可以允許施加到ID芯片或IC卡407的壓力一定程度地釋放。此外，通過提供多個阻擋薄膜，每個阻擋薄膜的應(yīng)力可以減小，這樣可以防止由于堿金屬、堿土金屬或水向半導(dǎo)體元件的擴散而導(dǎo)致對半導(dǎo)體元件特性的負(fù)面影響。
注意使用玻璃襯底的ID芯片可以稱為IDG芯片(識別玻璃芯片)，而使用柔性襯底的ID芯片可以稱為IDF芯片(識別柔性芯片)。
本實施例可以與實施例1到6自由組合。
實施例8實施例8描述了凹槽的形狀，當(dāng)分離在一個襯底上形成的多個集成電路時，形成該凹槽。圖18A是襯底603的頂視圖，該襯底上形成凹槽601。圖18B是沿圖18A的A-A’線的剖視圖。
集成電路602在分離層604上形成，該分離層604在襯底603上形成。凹槽601在集成電路602之間形成，并形成足夠的深度以暴露分離層604。本實施例中，通過凹槽601，并不是全部而是部分地將多個集成電路602隔離。
接著，每個圖18C和18D都示出了一種模式，其中腐蝕氣體流經(jīng)如圖18A和18B所示的凹槽601，以通過腐蝕去除分離層604。圖18C對應(yīng)于其上形成凹槽601的襯底603的頂視圖。圖18D對應(yīng)于圖18C的A-A’線的剖視圖。假設(shè)從凹槽601腐蝕掉分離層604直到虛線605指示的區(qū)域。如圖18C和18D所示，多個集成電路602被凹槽601部分地而不是完全地隔離，并且部分彼此相連。因此，在腐蝕分離層104之后，可以防止由于失去支撐之后，各個集成電路602移動。
在形成圖18C和18D示出的模式之后，使用單獨準(zhǔn)備的粘附有粘合劑的帶子、襯底等，將集成電路602從襯底603分離。在彼此分離之前或之后，從襯底603分離的多個集成電路602被粘附到支撐介質(zhì)上。
本實施例描述了ID芯片或IC卡的制造方法的一個實例。根據(jù)本發(fā)明的ID芯片或IC卡的制造方法不局限于本實施例描述的結(jié)構(gòu)。
本實施例可以與實施例1到7自由地結(jié)合。
實施例9當(dāng)本發(fā)明的ID芯片使用柔性襯底形成時，該ID芯片適于被粘附到具有柔性或彎曲表面的物體。當(dāng)在包含在本發(fā)明的ID芯片中的集成電路內(nèi)形成不能重寫的存儲器(例如ROM)時，可以防止粘附有該ID芯片的物體的偽造。例如，將本發(fā)明的ID芯片應(yīng)用于食品是有優(yōu)勢的，其中這些食品的商品價值很大程度上依賴于產(chǎn)地和制造商，從而防止低成本的產(chǎn)地和制造商誤貼標(biāo)簽。
具體而言，本發(fā)明的ID芯片可以用作粘附到具有有關(guān)物體信息的標(biāo)簽(例如貨運標(biāo)簽、價格標(biāo)簽和名稱標(biāo)簽)的ID芯片。而且，本發(fā)明的ID芯片本身可以用作這種標(biāo)簽。例如，ID芯片可以粘附到對應(yīng)于證明事實文件的證書上，例如戶籍本、居住證、護照、駕駛證、身份證、會員卡、公證書、信用卡、現(xiàn)金卡、預(yù)付卡、會診卡以及通勤票。此外，例如，ID芯片可以粘附到對應(yīng)于個人法律財產(chǎn)權(quán)的證書上，例如帳單、支票、運費票據(jù)、貨單、入庫單、股票、證券、禮券以及抵押契約。
圖19A示出了粘附有本發(fā)明的ID芯片1302的支票1301的實例。盡管在圖19A中，ID芯片1302粘附到支票1301內(nèi)部，但它可以暴露于支票的表面。
圖19B示出了粘附有本發(fā)明的ID芯片1303的護照1304的實例。盡管在圖19B中該ID芯片1303粘附到護照1304的封面上，它也可以粘到護照的其它頁上。
圖19C示出了粘附有本發(fā)明的ID芯片1305的禮券1306的實例。ID芯片1305可以粘附到禮券1306的內(nèi)部或者粘附到其暴露表面。
使用具有TFT的集成電路的ID芯片便宜并且薄，因此，本發(fā)明的ID芯片適用于ID芯片最終被消費者丟棄的應(yīng)用。具體而言，當(dāng)ID芯片應(yīng)用于產(chǎn)品(其中幾到幾十日元的價格差異極大影響銷售)時，具有便宜并且薄的本發(fā)明ID芯片的包裝材料是很有優(yōu)勢的。包裝材料等價于可以成形或已經(jīng)成形以包住物體的支撐介質(zhì)，例如塑料包裝、塑料瓶、托盤和膠囊。
圖20A示出了通過粘附有本發(fā)明ID芯片1307的包裝材料1308包裝出售的盒飯1309的狀態(tài)。通過在ID芯片1307中保存產(chǎn)品的價格等信息，盒飯1309的價格可以通過具有讀/寫器功能的寄存器計算。
例如，本發(fā)明的ID芯片可以粘附到商品標(biāo)簽上，使得可以管理商品的分配過程。
如圖20B所示，本發(fā)明的ID芯片1311粘附到諸如商品標(biāo)簽1310這樣的其背面具有粘性性的支撐介質(zhì)中。粘附有ID芯片1311的標(biāo)簽1310被粘貼到商品1312上。關(guān)于商品1312的標(biāo)識信息可以從粘附到標(biāo)簽1310的ID芯片1311無線地讀取。因此，通過ID芯片1311，產(chǎn)品的分配過程管理變得簡單。
在使用可以向其寫入的非易失性存儲器作為包含在ID芯片1311中集成電路的存儲器的情況下，可保存產(chǎn)品1312的分配過程信息。產(chǎn)品生產(chǎn)階段過程的存儲信息允許批發(fā)商、零售商和消費者容易掌握關(guān)于產(chǎn)地、制造商、生產(chǎn)日期、制造方法等信息。
本實施例可以與實施例1到8自由地組合。
附圖標(biāo)記100集成電路，101光接收元件，102發(fā)光元件，103天線，104襯底，105覆蓋材料，110整流電路，111電源電路，112解調(diào)電路，113邏輯電路，114存儲器，115存儲控制電路，116放大器，117放大器，201卡體，202像素部分，203光接收元件，204發(fā)光元件，205襯底，206集成電路，207顯示裝置，208天線，210整流電路，211電源電路，212解調(diào)電路，213邏輯電路，214存儲器，215存儲控制電路，216放大器，217放大器，218控制電路，219信號線驅(qū)動器電路，220掃描線驅(qū)動器電路，301電池，303太陽能電池，401集成電路，402天線，403襯底，404粘合劑，405覆蓋材料，406粘合劑，407IC卡，500襯底，501分離層，502基底薄膜，503半導(dǎo)體薄膜，504半導(dǎo)體薄膜，505半導(dǎo)體薄膜，508柵絕緣薄膜，509柵電極，510柵電極，513抗蝕劑，514抗蝕劑，515低濃度雜質(zhì)區(qū)域，518抗蝕劑，519高濃度雜質(zhì)區(qū)域，520絕緣薄膜，521側(cè)壁，525抗蝕劑，526高濃度雜質(zhì)區(qū)域，527高濃度雜質(zhì)區(qū)域，528高濃度雜質(zhì)區(qū)域，529n溝道TFT，530p溝道TFT，531n溝道TFT，532n溝道TFT，533層間絕緣薄膜，534層間絕緣薄膜，535導(dǎo)線，536導(dǎo)線，538導(dǎo)線，540導(dǎo)線，541導(dǎo)線，542保護層，543凹槽，544粘合劑，545襯底，546堤岸，547電致發(fā)光層，548電極，549發(fā)光元件，550天線，551粘合劑，552覆蓋材料，601凹槽，602集成電路，603襯底，604分離層，605虛線，701n溝道TFT，702p溝道TFT，703雜質(zhì)區(qū)域，704溝道形成區(qū)域，705半導(dǎo)體薄膜，706柵絕緣薄膜，707柵電極，707a導(dǎo)電薄膜，708側(cè)壁，709側(cè)壁，710LDD(輕摻雜漏極)區(qū)域，711半導(dǎo)體薄膜，712雜質(zhì)區(qū)域，713溝道形成區(qū)域，721n溝道TFT，722p溝道TFT，728側(cè)壁，741n溝道TFT，742p溝道TFT，743雜質(zhì)區(qū)域，744溝道形成區(qū)域，745半導(dǎo)體薄膜，746柵絕緣薄膜，747柵電極，748保護薄膜，750LDD(輕摻雜漏極)區(qū)域，751半導(dǎo)體薄膜，752雜質(zhì)區(qū)域，753溝道形成區(qū)域，1200堤岸，1201導(dǎo)線，1202導(dǎo)線，1203端子，1204電致發(fā)光層，1205電極，1206發(fā)光元件，1207粘合劑，1208覆蓋材料，1209天線，1210襯底，1211半導(dǎo)體元件，1215基底薄膜，1301支票，1302ID芯片，1303ID芯片，1304護照，1305ID芯片，1306禮券，1307ID芯片，1308包裝材料，1309盒飯，1310標(biāo)簽，1311ID芯片，1312產(chǎn)品，1401TFT，1402半導(dǎo)體薄膜，1403柵絕緣薄膜，1404柵電極，1405層間絕緣薄膜，1406層間絕緣薄膜，1407導(dǎo)線，1408天線，1409發(fā)光元件，1411TFT，1412半導(dǎo)體薄膜，1413柵絕緣薄膜，1414柵電極，1418天線，1419發(fā)光元件，1500光電二極管，1501層間絕緣薄膜，1502TFT，1503層間絕緣薄膜，1504陰極，1505光電轉(zhuǎn)換層，1506陽極，1510襯底，1511光電二極管，1512發(fā)光元件，1513屏蔽薄膜，6001TFT，6002層間絕緣薄膜，6003發(fā)光元件，6004電極，6005電致發(fā)光層，6006電極，6007層間絕緣薄膜，6008堤岸，6009導(dǎo)線，6011TFT，6013發(fā)光元件，6014電極，6015電致發(fā)光層，6016電極，6021TFT，6023發(fā)光元件，6024電極，6025電致發(fā)光層，6026電極，6029導(dǎo)線，6031TFT，6033發(fā)光元件，6034電極，6035電致發(fā)光層，6036電極，6039導(dǎo)線，6041TFT，6043發(fā)光元件，6044電極，6045電致發(fā)光層，6046電極，6051TFT，6053發(fā)光元件，6054電極，6055電致發(fā)光層，6056電極，6059導(dǎo)線
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，包括天線；包括薄膜晶體管的集成電路；發(fā)光元件；以及光接收元件，其中每個發(fā)光元件和光接收元件都具有使用非單晶薄膜執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的層，以及，其中天線、發(fā)光元件和光接收元件與集成電路電連接。
2.一種半導(dǎo)體裝置，包括天線，包括薄膜晶體管的集成電路，發(fā)光元件，以及光接收元件，其中天線、發(fā)光元件和光接收元件與集成電路電連接，以及其中集成電路、發(fā)光元件和光接收元件集成地形成。
3.一種半導(dǎo)體裝置，包括天線，包括薄膜晶體管的集成電路，發(fā)光元件，以及光接收元件，其中天線、發(fā)光元件和光接收元件與集成電路電連接，以及其中天線、集成電路、發(fā)光元件和光接收元件集成地形成。
4.一種半導(dǎo)體裝置，包括集成電路，發(fā)光元件，以及光接收元件，其中集成電路包括連接端子；整流電路，用于從通過天線輸入到連接端子的交流信號產(chǎn)生電源電壓；解調(diào)電路，用于對光接收元件中接收的第一信號進(jìn)行解調(diào)；以及邏輯電路，根據(jù)解調(diào)的第一信號執(zhí)行算術(shù)運算以產(chǎn)生第二信號，其中發(fā)光元件可以將該第二信號轉(zhuǎn)換成光信號，以及其中集成電路、發(fā)光元件和光接收元件集成地形成。
5.一種半導(dǎo)體裝置，包括天線，包括薄膜晶體管的集成電路，發(fā)光元件，以及光接收元件，其中每個發(fā)光元件和光接收元件都具有使用非單晶薄膜執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的層，其中天線、發(fā)光元件和光接收元件與集成電路電連接，以及其中集成電路、發(fā)光元件和光接收元件形成在第一襯底上，然后分離，并粘附到第二襯底。
6.一種半導(dǎo)體裝置，包括天線，包括薄膜晶體管的集成電路，發(fā)光元件，以及光接收元件，其中天線、發(fā)光元件和光接收元件與集成電路電連接，以及其中集成電路、發(fā)光元件和光接收元件形成在第一襯底上，然后分離，并粘附到第二襯底。
7.一種半導(dǎo)體裝置，包括天線，包括薄膜晶體管的集成電路，發(fā)光元件，以及光接收元件，其中天線、發(fā)光元件和光接收元件與集成電路電連接，以及其中天線、集成電路、發(fā)光元件和光接收元件形成在第一襯底上，然后分離，并粘附到第二襯底。
8.一種半導(dǎo)體裝置，包括集成電路，發(fā)光元件，以及光接收元件，其中集成電路包括連接端子；整流電路，用于從通過天線輸入到連接端子的交流信號產(chǎn)生電源電壓；解調(diào)電路，用于對光接收元件中接收的第一信號進(jìn)行解調(diào)；以及邏輯電路，根據(jù)解調(diào)的第一信號執(zhí)行算術(shù)運算以產(chǎn)生第二信號，其中發(fā)光元件可以將該第二信號轉(zhuǎn)換成光信號，其中集成電路、發(fā)光元件和光接收元件集成地形成，以及其中集成電路、發(fā)光元件和光接收元件形成在第一襯底上，然后分離，并粘附到第二襯底。
9.根據(jù)權(quán)利要求5到8任一項的半導(dǎo)體裝置，其中第一襯底是玻璃襯底且第二襯底是塑料襯底。
10.一種IC卡，包括天線，包括薄膜晶體管的集成電路，發(fā)光元件，以及光接收元件，其中天線、發(fā)光元件和光接收元件與集成電路電連接，以及其中集成電路、發(fā)光元件和光接收元件集成地形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的IC卡，其中天線、集成電路、發(fā)光元件和光接收元件集成地形成。
12.一種IC卡，包括集成電路，發(fā)光元件，以及光接收元件，其中集成電路包括連接端子；整流電路，用于從通過天線輸入到連接端子的交流信號產(chǎn)生電源電壓；解調(diào)電路，用于對光接收元件中接收的第一信號進(jìn)行解調(diào)；以及邏輯電路，根據(jù)解調(diào)的第一信號執(zhí)行算術(shù)運算以產(chǎn)生第二信號，其中發(fā)光元件可以將該第二信號轉(zhuǎn)換成光信號，以及其中集成電路、發(fā)光元件和光接收元件集成地形成。
13.一種IC卡，包括天線，包括薄膜晶體管的集成電路，發(fā)光元件，以及光接收元件，其中天線、發(fā)光元件和光接收元件與集成電路電連接，以及其中集成電路、發(fā)光元件和光接收元件形成在第一襯底上，然后分離，并粘附到第二襯底。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的IC卡，其中天線、集成電路、發(fā)光元件和光接收元件形成在第一襯底上，然后分離，并粘附到第二襯底。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的IC卡，其中集成電路、發(fā)光元件和光接收元件形成在第一襯底上，然后分離，并粘附到第二襯底。
16.根據(jù)權(quán)利要求13到15任一項的IC卡，其中第一襯底是玻璃襯底且第二襯底是塑料襯底。
全文摘要
本發(fā)明提供一種ID芯片或IC卡，其中可以增強集成電路的機械強度而不抑制電路規(guī)模。本發(fā)明的ID芯片或IC卡具有集成電路，其中由絕緣薄半導(dǎo)體薄膜形成TFT(薄膜晶體管)。而且，本發(fā)明的ID芯片或IC卡具有發(fā)光元件和光接收元件，每個發(fā)光元件和光接收元件都使用非單晶薄膜作為執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的層。這種發(fā)光元件或光接收元件可以與集成電路連續(xù)地(集成地)形成，或可以單獨形成并粘附到集成電路上。
文檔編號H01L27/13GK1926561SQ20058000688
公開日2007年3月7日 申請日期2005年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月4日
發(fā)明者山崎舜平 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所