專利名稱：半導(dǎo)體器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為了高效率地進(jìn)行激光照射的激光照射方法。此外，涉及包括激光照射的步驟而制造的半導(dǎo)體器件的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，個(gè)體識(shí)別技術(shù)已引人注目，該個(gè)體識(shí)別技術(shù)是如下技術(shù)，即通過將ID(個(gè)體識(shí)別號(hào)碼)給予各個(gè)對(duì)象物，使該對(duì)象物的履歷等的信息明確，從而有益于生產(chǎn)、管理等。其中，已開發(fā)了能在非接觸的情況下收發(fā)數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體器件。特別是，在公司內(nèi)部、市場(chǎng)等正在開始引入RFID(Radio Frequency Identification(射頻識(shí)別)的省略)(被稱為ID標(biāo)簽、IC標(biāo)簽、IC芯片、RF(Radio Frequency；射頻)標(biāo)簽無(wú)線標(biāo)簽、電子標(biāo)簽、或無(wú)線芯片)等。
當(dāng)前所使用的半導(dǎo)體器件的大部分具有使用Si等半導(dǎo)體襯底的電路(也被稱為IC(Integrated Circuit；集成電路)芯片)和天線，并且該IC芯片由存儲(chǔ)電路(也被稱為存儲(chǔ)器)或控制電路等構(gòu)成。特別是，通過提供能存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)電路，可以提供更高功能和更高附加值的半導(dǎo)體器件。
此外，存在著以低成本來(lái)制造這種半導(dǎo)體器件的要求，近年來(lái)提出了一種有機(jī)存儲(chǔ)器元件，所述有機(jī)存儲(chǔ)器元件在一對(duì)電極之間設(shè)置有有機(jī)化合物層(例如，專利文獻(xiàn)1)。此外，作為對(duì)該有機(jī)存儲(chǔ)器元件的數(shù)據(jù)寫入方法，提出了施加電作用的方法或施加光學(xué)作用的方法。在利用電作用來(lái)寫入數(shù)據(jù)的情況下，根據(jù)通過將大的電壓施加到一對(duì)電極之間以使所述電極之間發(fā)生短路和沒有發(fā)生短路的部分的電阻差異，來(lái)區(qū)別“0”的數(shù)據(jù)及“1”的數(shù)據(jù)。另一方面，在利用光學(xué)作用來(lái)寫入數(shù)據(jù)的情況下，根據(jù)通過將激光束等照射到有機(jī)化合物層以使有機(jī)化合物層的狀態(tài)變化的部分和沒有照射激光束的部分的電阻差異，來(lái)區(qū)別“0”的數(shù)據(jù)及“1”的數(shù)據(jù)。
特開2005-116682號(hào)公報(bào)然而，在具有在一對(duì)電極之間設(shè)置有有機(jī)化合物的存儲(chǔ)元件的存儲(chǔ)電路中，在利用電作用來(lái)寫入數(shù)據(jù)的情況下，根據(jù)存儲(chǔ)電路的尺寸會(huì)導(dǎo)致如下問題在有機(jī)化合物層的膜厚度較厚的情況下，電流不容易流過，造成寫入驅(qū)動(dòng)電壓上升；在有機(jī)化合物層的膜厚度較薄的情況下，所述有機(jī)化合物層容易受到灰塵或者電極層表面上的凸凹形狀的影響，會(huì)導(dǎo)致存儲(chǔ)器特性(寫入電壓等)的偏差或無(wú)法正常寫入的問題。
此外，在利用光學(xué)作用來(lái)寫入數(shù)據(jù)的情況下，當(dāng)使用傳統(tǒng)的激光照射時(shí)一次的照射只能照射一個(gè)地方，所以在需要對(duì)多個(gè)地方照射激光束的情況下會(huì)花費(fèi)時(shí)間。例如，由于在進(jìn)行ID芯片的批量生產(chǎn)的情況下需要對(duì)大量的位置進(jìn)行激光照射，因此會(huì)發(fā)生寫入花花時(shí)間而使生產(chǎn)性降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種在轉(zhuǎn)換激光照射的圖案的同時(shí)、對(duì)所希望的位置高速地進(jìn)行激光照射的半導(dǎo)體器件的制造方法。
在具有由一對(duì)導(dǎo)電層夾著有機(jī)化合物層的結(jié)構(gòu)的有機(jī)存儲(chǔ)器元件中，通過使用激光照射裝置的激光照射來(lái)將數(shù)據(jù)寫入到該有機(jī)存儲(chǔ)器元件。此外，從激光振蕩器射出的激光束被衍射光學(xué)元件分支成多個(gè)，并且以一次的照射來(lái)對(duì)該有機(jī)化合物層上的多個(gè)地方照射激光束。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法包括如下步驟在襯底上形成第一導(dǎo)電層；在所述第一導(dǎo)電層上形成有機(jī)化合物層；在所述有機(jī)化合物層上形成第二導(dǎo)電層；以及用由衍射光學(xué)元件分支成多個(gè)的激光束從所述第二導(dǎo)電層一側(cè)照射所述有機(jī)化合物層。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法包括如下步驟在形成有晶體管的襯底上形成與所述晶體管連接的第一導(dǎo)電層；在所述第一導(dǎo)電層上形成有機(jī)化合物層；在所述有機(jī)化合物層上形成第二導(dǎo)電層；以及用由衍射光學(xué)元件分支成多個(gè)的激光束從所述第二導(dǎo)電層一側(cè)照射所述有機(jī)化合物層。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法包括如下步驟在襯底上形成第一導(dǎo)電層；在所述第一導(dǎo)電層上形成有機(jī)化合物層；在所述有機(jī)化合物層上形成第二導(dǎo)電層；將從激光振蕩器射出的激光束入射到偏轉(zhuǎn)器；將通過所述偏轉(zhuǎn)器的激光束入射到衍射光學(xué)元件，以將該激光束分支成多個(gè)；以及用所述分支成多個(gè)的激光束從所述第二導(dǎo)電層一側(cè)照射所述有機(jī)化合物層。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法包括如下步驟在形成有晶體管的襯底上形成與所述晶體管連接的第一導(dǎo)電層；在所述第一導(dǎo)電層上形成有機(jī)化合物層；在所述有機(jī)化合物層上形成第二導(dǎo)電層；將從激光振蕩器射出的激光束入射到偏轉(zhuǎn)器；將通過所述偏轉(zhuǎn)器的激光束入射到衍射光學(xué)元件，以將該激光束分支成多個(gè)；以及用所述分支成多個(gè)的激光束從所述第二導(dǎo)電層一側(cè)照射所述有機(jī)化合物層。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法包括如下步驟在襯底上形成第一導(dǎo)電層；在所述第一導(dǎo)電層上形成有機(jī)化合物層；在所述有機(jī)化合物層上形成第二導(dǎo)電層；將從激光振蕩器射出的激光束入射到衍射光學(xué)元件，以將該激光束分支成多個(gè)；將通過所述衍射光學(xué)元件的激光束入射到具有多個(gè)微鏡的數(shù)字微鏡裝置；以及用所述分支成多個(gè)的激光束從所述第二導(dǎo)電層一側(cè)照射所述有機(jī)化合物層。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法包括如下步驟在形成有晶體管的襯底上形成與所述晶體管連接的第一導(dǎo)電層；在所述第一導(dǎo)電層上形成有機(jī)化合物層；在所述有機(jī)化合物層上形成第二導(dǎo)電層；將從激光振蕩器射出的激光束入射到衍射光學(xué)元件，以將該激光束分支成多個(gè)；將通過所述衍射光學(xué)元件的激光束入射到具有多個(gè)微鏡的數(shù)字微鏡裝置；以及用所述分支成多個(gè)的激光束從所述第二導(dǎo)電層一側(cè)照射所述有機(jī)化合物層。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法包括如下步驟在襯底上形成具有第一導(dǎo)電層、有機(jī)化合物層及第二導(dǎo)電層的多個(gè)有機(jī)存儲(chǔ)器元件；將從激光振蕩器射出的激光束入射到衍射光學(xué)元件，以將該激光束分支成多個(gè)；將所述分支成多個(gè)的激光束選擇性地照射到所述多個(gè)有機(jī)存儲(chǔ)器元件之中的至少兩個(gè)以上的有機(jī)存儲(chǔ)器元件，使所述分支成多個(gè)的激光束只照射構(gòu)成所述至少兩個(gè)以上的有機(jī)存儲(chǔ)元件的有機(jī)化合物層。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，通過用所述分支成多個(gè)的激光束選擇性地照射所述有機(jī)化合物層，使所述有機(jī)化合物層部分地絕緣化。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，使用旋轉(zhuǎn)涂敷法、絲網(wǎng)印刷法或液滴噴射法來(lái)形成所述有機(jī)化合物層。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，所述衍射光學(xué)元件是透射型衍射光學(xué)元件或反射型衍射光學(xué)元件。
通過采用本發(fā)明，可以以一次的照射來(lái)對(duì)多個(gè)地方照射激光束，從而可以提高對(duì)具有包括有機(jī)化合物層的存儲(chǔ)元件的半導(dǎo)體器件的數(shù)據(jù)寫入速度，以該提高半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)性。此外，可以提高具有該半導(dǎo)體器件的ID芯片等的生產(chǎn)性。


圖1為表示半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)例子的附圖；圖2為表示激光照射裝置的結(jié)構(gòu)例子的附圖；圖3為表示半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)例子的附圖；圖4為表示半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)例子的附圖；圖5為表示激光照射裝置的結(jié)構(gòu)例子的附圖；圖6為表示激光照射裝置的結(jié)構(gòu)例子的附圖；圖7為表示激光照射裝置的結(jié)構(gòu)例子的附圖；圖8為表示激光照射裝置的結(jié)構(gòu)例子的附圖；圖9為表示半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)例子的附圖；圖10為表示半導(dǎo)體器件的制造步驟的附圖；
圖11為表示半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)例子的附圖；圖12為表示半導(dǎo)體器件的制作例子的附圖；圖13為表示半導(dǎo)體器件的制作例子的附圖；圖14為表示半導(dǎo)體器件的制造步驟的附圖；圖15為表示半導(dǎo)體器件的制造步驟的附圖；圖16為表示半導(dǎo)體器件的制造步驟的附圖；圖17為表示半導(dǎo)體器件的制造步驟的附圖；圖18為表示半導(dǎo)體器件的制造步驟的附圖；圖19為表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的使用方式的附圖。
本發(fā)明的選擇圖為圖2。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。但是，本發(fā)明可能通過多種不同的方式來(lái)實(shí)施，所屬領(lǐng)域的普通人員可以很容易地理解的一個(gè)事實(shí)就是其方式和詳細(xì)內(nèi)容可以被變換為各種各樣的形式，而不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為僅限定在實(shí)施方式所記載的內(nèi)容中。注意，在下面所示的附圖中，相同的部分或具有相同功能的部分中將使用相同的符號(hào)，并省略其重復(fù)說(shuō)明。
實(shí)施方式1在本實(shí)施方式中，將參照?qǐng)D1～4說(shuō)明向在存儲(chǔ)電路部包括有機(jī)化合物的半導(dǎo)體器件的存儲(chǔ)電路部寫入數(shù)據(jù)的方法。
圖1A是一種半導(dǎo)體器件的示意圖，所述半導(dǎo)體器件包括存儲(chǔ)單元陣列222，其中多個(gè)存儲(chǔ)單元211設(shè)置為矩陣形式；位線驅(qū)動(dòng)器電路226，其中具有列解碼器226a、讀出電路226b、以及選擇器226c；字線驅(qū)動(dòng)器電路224，其中具有行解碼器224a和電平轉(zhuǎn)移器224b；以及接口223，其中具有寫入電路等以與外部通信。注意，在此示出的存儲(chǔ)電路216的結(jié)構(gòu)僅是一個(gè)例子，并且存儲(chǔ)電路216既可以包括其它電路，諸如讀出放大器、輸出電路以及緩沖器等，又可以將寫入電路設(shè)置在位線驅(qū)動(dòng)器電路中。
該多個(gè)存儲(chǔ)單元221各個(gè)至少具有晶體管240和存儲(chǔ)元件(有機(jī)存儲(chǔ)器元件)241，并且該晶體管240與構(gòu)成字線Wy(1≤y≤n)的第一布線及構(gòu)成字線Bx(1≤x≤m)的第二布線電連接。注意，有機(jī)存儲(chǔ)器元件241具有由第一導(dǎo)電層、有機(jī)化合物層、以及第二導(dǎo)電層構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)。
在此，在圖1B中示出存儲(chǔ)單元陣列222的上面結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。在存儲(chǔ)單元陣列222中將向第一方向延伸的第一布線231和向與第一方向不同的方向(在此為垂直方向)的第二方向延伸的第二布線232設(shè)置為矩陣形式。另外，在此，第二布線232與晶體管240的源區(qū)或漏區(qū)電連接，并且第一布線231與晶體管240的柵電極電連接。再者，與第二布線232沒有連接的晶體管240的源區(qū)或漏區(qū)電連接到第一導(dǎo)電層243。注意，雖然在圖1B中沒有圖示，但是采用由第一導(dǎo)電層243、有機(jī)化合物層、以及第二導(dǎo)電層構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)來(lái)形成多個(gè)圖1A所示的有機(jī)存儲(chǔ)器元件241。
在本實(shí)施方式中，對(duì)有機(jī)存儲(chǔ)器元件使用圖2所示的激光照射裝置來(lái)寫入數(shù)據(jù)。在圖2中，激光照射裝置1001具備當(dāng)照射激光束時(shí)進(jìn)行各種控制的計(jì)算機(jī)(下面，稱為PC)1002；輸出激光束的激光振蕩器1003；偏轉(zhuǎn)器1004；準(zhǔn)直透鏡(collimating lens)1005；透射型衍射光學(xué)元件1006；投影透鏡1007；反射鏡1008；具有X軸載物臺(tái)及Y軸載物臺(tái)的傳送載物臺(tái)1012、1013。
作為激光振蕩器1003，可以使用能夠振蕩紫外線、可見光或紅外線的激光振蕩器。作為激光振蕩器，可以使用諸如KrF、ArF、KrCl、XeCl或XeF等的受激準(zhǔn)分子激光振蕩器；諸如He-Cd、Ar、He-Ne等的氣體激光振蕩器；使用摻雜有Yb、Cr、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti或Tm的YAG、GdVO4、YVO4、YLF或YAlO3等的結(jié)晶的固體激光振蕩器；以及諸如GaN、GaAs、GaAlAs或InGaAsP等的半導(dǎo)體激光振蕩器。注意，固體激光振蕩器優(yōu)選適用基波或二到五次諧波中的任何一種。
首先，從激光振蕩器1003射出的激光束通過偏轉(zhuǎn)器1004。在本實(shí)施方式中示出使用AOD(聲光偏轉(zhuǎn)器)作為偏轉(zhuǎn)器的例子。注意，偏轉(zhuǎn)器1004不局限于此，例如，可以使用檢流計(jì)反射鏡(GalvanoMirror)來(lái)控制激光束的前進(jìn)方向。AOD是指通過在光學(xué)媒體內(nèi)的聲光效應(yīng)以進(jìn)行激光束的偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)器。注意，以下述的算式(1)來(lái)表示此時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度。
θ＝λfa/Va...(1)在此，λ表示波長(zhǎng)、fa表示音頻頻率、Va表示聲波速度。注意，根據(jù)波長(zhǎng)、偏轉(zhuǎn)方向及激光功率等，適當(dāng)?shù)剡x擇光學(xué)媒體。例如，在可見區(qū)域中，可以使用磷化鎵、二氧化碲、磷化銦等的材料。
接下來(lái)，由偏轉(zhuǎn)器1004以與音頻成比例的偏轉(zhuǎn)角度所偏轉(zhuǎn)的激光束入射到準(zhǔn)直透鏡1005。準(zhǔn)直透鏡1005的焦點(diǎn)距離為fc，并且在離偏轉(zhuǎn)器1004距離fc的位置配置所述準(zhǔn)直透鏡1005。由此，通過了準(zhǔn)直透鏡1005的激光束與偏轉(zhuǎn)器1004的偏轉(zhuǎn)角度無(wú)關(guān)地向與光軸平行的方向前進(jìn)。注意，在此，使用準(zhǔn)直透鏡1005是為了通過控制激光束的前進(jìn)方向來(lái)使衍射光學(xué)元件容易設(shè)計(jì)，以提高衍射效率。因此，在可以設(shè)計(jì)出能夠獲得相對(duì)于曝光工序充分地允許的衍射效率或光束特性的衍射光學(xué)元件的情況下，可以不使用準(zhǔn)直透鏡1005。
接著，通過了準(zhǔn)直透鏡1005的激光束入射到透射衍射光學(xué)元件1006。注意，在此使用的衍射光學(xué)元件是根據(jù)其表面結(jié)構(gòu)的衍射現(xiàn)象來(lái)控制激光束的工作的，而不是根據(jù)折射或反射來(lái)控制光的。通過使用ORA(Optimal Rotation Angle；最佳旋轉(zhuǎn)角)法等使相位分布最優(yōu)化，以設(shè)計(jì)衍射光學(xué)元件。此外，可以使用能夠進(jìn)行波動(dòng)光學(xué)分析的光學(xué)設(shè)計(jì)軟件來(lái)自動(dòng)地設(shè)計(jì)。作為衍射光學(xué)元件，可以適用二值相位光柵、多值相位光柵或連續(xù)相位光柵等。注意，在本實(shí)施方式中，將透射型衍射光學(xué)元件1006設(shè)計(jì)為使它具有分支激光束的功能。
此外，使用衍射光學(xué)元件1006而分支的激光束被設(shè)計(jì)為全部會(huì)聚到附圖所示的區(qū)域1009中。注意，在本實(shí)施方式中，在區(qū)域1009中被會(huì)聚的多個(gè)射束點(diǎn)是在垂直于紙面的方向上排列而形成的。而且，通過了區(qū)域1006的激光束入射到投影透鏡1007。設(shè)置投影透鏡1007，以便將形成在區(qū)域1009中的射束點(diǎn)對(duì)襯底1010上的照射表面投影。區(qū)域1009和所述照射面成彼此共軛的關(guān)系，并且當(dāng)從區(qū)域1009到投影透鏡1007的距離為a、從投影透鏡1007到所述照射面的距離為b、投影透鏡1007的焦點(diǎn)距離為f時(shí)，算式(2)的共軛方程式成立。
1/f＝1/a+1/b...(2)注意，投影透鏡1007是為了如下目的而設(shè)置的通過將形成在區(qū)域1009中的點(diǎn)傳送到所述照射表面上，從而可以實(shí)現(xiàn)縮小投影，以對(duì)所述照射表面進(jìn)行更微細(xì)的加工。因此，當(dāng)在區(qū)域1009中形成有所希望的射束點(diǎn)時(shí)，也可以不設(shè)置投影透鏡1007。此外，在此使衍射光學(xué)元件1006具有會(huì)聚功能，但是可以保持準(zhǔn)直光(collimated light)的狀態(tài)來(lái)分支激光束，并且使用投影透鏡1007作為會(huì)聚透鏡而會(huì)聚在作為照射面的襯底1010上。
接著，通過了投影透鏡1007的激光束的前進(jìn)方向被反射鏡1008偏轉(zhuǎn)向襯底1010上的照射面的方向。注意，在襯底1010上層疊有導(dǎo)電層、有機(jī)化合物層、絕緣層等，并且通過了上述光學(xué)系統(tǒng)的激光束被照射到襯底1010上。根據(jù)構(gòu)成衍射光學(xué)元件1006的各個(gè)衍射光學(xué)元件的圖案，形成了在此所照射的激光束的圖案。
在此，在圖3A和3B中示出當(dāng)從與圖2的紙面平行的方向來(lái)看時(shí)的襯底1010的截面的示意圖。注意，在圖3A和3B中示出沿圖1B所示的連接存儲(chǔ)單元陣列222a和222b的虛線截取的襯底1010的截面圖。在本實(shí)施方式中，在襯底1010上設(shè)置有用作存儲(chǔ)元件部的開關(guān)元件的晶體管240；層間絕緣膜270；用作晶體管240的源電極或漏電極的第一導(dǎo)電層243；第一絕緣層249；有機(jī)化合物層244；第二導(dǎo)電層245；以及第二絕緣層256。此外，具有第一導(dǎo)電層243、有機(jī)化合物層244、以及第二導(dǎo)電層245的區(qū)域?qū)?yīng)于有機(jī)存儲(chǔ)器元件241。在本實(shí)施方式中，將說(shuō)明形成了五個(gè)有機(jī)存儲(chǔ)器元件241的方式，但是可以任意設(shè)定有機(jī)存儲(chǔ)器元件241的數(shù)量。
接下來(lái)，由反射鏡1008偏轉(zhuǎn)的激光束從具有透光性的導(dǎo)電層一側(cè)(在此為第二導(dǎo)電層245)照射到有機(jī)化合物層244(圖3B)。在此，使用激光照射裝置選擇性地對(duì)所希望的部分的有機(jī)存儲(chǔ)器元件241所包括的有機(jī)化合物層244的多個(gè)部分照射激光束來(lái)部分地(選擇性地)改變?cè)撚袡C(jī)化合物層244的狀態(tài)。就是說(shuō)，選擇該多個(gè)有機(jī)存儲(chǔ)器元件241之中的至少兩個(gè)以上的有機(jī)存儲(chǔ)器元件并照射激光束，并且僅僅對(duì)構(gòu)成被選擇的該有機(jī)存儲(chǔ)器元件的有機(jī)化合物層照射激光束。因?yàn)樵摫患す馐丈淞说牟糠值挠袡C(jī)化合物層碳化而絕緣化，所以在包括該被破壞了的有機(jī)化合物層的有機(jī)存儲(chǔ)器元件與包括沒有被破壞的有機(jī)化合物層的有機(jī)存儲(chǔ)器元件相比的情況下，第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間的電阻大幅度提高。注意，在圖3B中示出被碳化而被絕緣化了的有機(jī)化合物層作為區(qū)域201。像這樣，利用激光束照射來(lái)使中間夾有有機(jī)化合物層224而設(shè)置的兩個(gè)導(dǎo)電層之間的電阻發(fā)生變化來(lái)寫入數(shù)據(jù)。例如，在包括沒有照射激光束的有機(jī)化合物層的有機(jī)存儲(chǔ)器元件為“0”的數(shù)據(jù)的情況下，當(dāng)寫入“1”的數(shù)據(jù)時(shí)，通過對(duì)所希望的部分的有機(jī)化合物層選擇性地照射激光束而破壞來(lái)使電阻變大。注意，在本實(shí)施方式中，采用將激光束從第二導(dǎo)電層245一側(cè)照射到有機(jī)化合物層244上的結(jié)構(gòu)，但是也可以采用從第一導(dǎo)電層243一側(cè)照射的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，襯底1010、導(dǎo)電層243等具有透光性，并且將激光束從襯底1010一側(cè)選擇性地照射到有機(jī)化合物層244而使有機(jī)化合物層244部分絕緣化。此外，可以在形成第二導(dǎo)電層245之前對(duì)有機(jī)化合物層244照射激光束。
在照射激光束的情況下，有機(jī)存儲(chǔ)器元件的電阻根據(jù)存儲(chǔ)單元221的尺寸變化。通過照射使用透鏡等光學(xué)系統(tǒng)將射束點(diǎn)的直徑縮小為幾μm左右的激光束，來(lái)實(shí)現(xiàn)有機(jī)存儲(chǔ)器元件的電阻的變化。例如，當(dāng)直徑為1μm的激光束以10m/sec的速度通過時(shí)，對(duì)一個(gè)存儲(chǔ)單元221所包括的有機(jī)存儲(chǔ)器元件照射激光束的時(shí)間為100nsec。例如，激光功率可以為10mW，而功率密度可以為10kW/mm2，以便在100nsec的短時(shí)間內(nèi)使有機(jī)化合物層相變。
注意，襯底1010被吸附到吸附式載物臺(tái)1011上，并且吸附式載物臺(tái)1011被傳送載物臺(tái)1012沿著圖2中的X軸方向傳送。此外，將襯底固定到載物臺(tái)的裝置不局限于吸附式載物臺(tái)，也可以簡(jiǎn)單地使用固定工具來(lái)將襯底壓在載物臺(tái)而固定?？梢愿鶕?jù)所希望的激光照射圖案的間隔適當(dāng)?shù)貨Q定此時(shí)的傳送速度。例如，在需要在X軸方向上以Dx(μm)的間隔照射激光的情況下，當(dāng)脈沖激光的激光振蕩器的振蕩頻率為H(Hz)時(shí)，可以以下述算式(3)確定傳送載物臺(tái)1012的傳送速度Vx(m/sec)。
Vx＝Dx×H×10-6...(3)例如，在使用振蕩頻率1kHz的激光并在X軸方向上以100μm的間隔照射激光的情況下，傳送速度可以為10cm/sec。在x軸方向的掃描結(jié)束之后，使用傳送載物臺(tái)1013來(lái)使襯底在Y軸方向上移動(dòng)。在到達(dá)預(yù)定的位置并結(jié)束在Y軸方向上的移動(dòng)之后，再次在X軸方向上使傳送載物臺(tái)1012移動(dòng)且照射激光。
注意，在使用脈沖振蕩激光作為激光振蕩器1003且偏轉(zhuǎn)器1004的偏轉(zhuǎn)角度按每個(gè)脈沖而逐一不同地進(jìn)行激光照射的情況下，需要使激光振蕩器1003的振蕩間隔和偏轉(zhuǎn)器1004的偏轉(zhuǎn)周期完全同步地進(jìn)行激光照射。此外，需要使載物臺(tái)1012或1013的移動(dòng)和激光振蕩器1003及偏轉(zhuǎn)器1004的工作聯(lián)動(dòng)，以便在襯底表面內(nèi)精密地確定位置而進(jìn)行激光照射。在這種情況下，最好由計(jì)算機(jī)1002控制這些移動(dòng)和工作。具體而言，載物臺(tái)1012、1013附帶有可確定其位置的編碼器，使用計(jì)算機(jī)1002掌握來(lái)自編碼器的位置信息。另外，在傳送載物臺(tái)達(dá)到所希望的位置的時(shí)刻，對(duì)激光振蕩器1003輸出工作信號(hào)。激光振蕩器1003具備有內(nèi)部快門，在受到工作信號(hào)的瞬間所述快門打開并開始照射激光。此外，計(jì)算機(jī)1002從存儲(chǔ)著襯底面內(nèi)的激光照射圖案的存儲(chǔ)器中預(yù)先讀取在x軸方向上排列的照射單元的照射圖案。當(dāng)使傳送載物臺(tái)1012在X軸方向上移動(dòng)并使激光振蕩器1003振蕩時(shí)，以該讀取的圖案的順序控制偏轉(zhuǎn)器1004的偏轉(zhuǎn)角度。注意，可以監(jiān)控以激光振蕩周期從激光振蕩器1003發(fā)生的觸發(fā)信號(hào)且根據(jù)所述觸發(fā)信號(hào)使偏轉(zhuǎn)器1004工作，以便使激光振蕩器1003和偏轉(zhuǎn)器1004的工作同步?；蛘?，可以采用如下結(jié)構(gòu)由光電元件等監(jiān)控從激光振蕩器1003射出的激光束的一部分，使偏轉(zhuǎn)器1004與由此引起的電信號(hào)同步而工作。注意，在此示出以一個(gè)激光脈沖來(lái)照射地方部分的照射圖案的例子，但是本發(fā)明的激光照射裝置的結(jié)構(gòu)不局限于此。例如，在對(duì)感光性不好的材料進(jìn)行激光照射等情況下，可以采用如下結(jié)構(gòu)，即相對(duì)于一個(gè)激光照射圖案重疊多個(gè)激光脈沖來(lái)照射?？梢酝ㄟ^使用圖2所示的激光照射裝置以一次照射來(lái)對(duì)在有機(jī)半導(dǎo)體層上的多個(gè)地方照射激光束。注意，激光照射裝置的結(jié)構(gòu)不局限于圖2所示的結(jié)構(gòu)，也可以采用如下結(jié)構(gòu)即可以將從激光照射器1003射出的激光束在照射面上分支成多個(gè)。
接下來(lái)，將說(shuō)明當(dāng)讀出數(shù)據(jù)時(shí)的動(dòng)作。在本實(shí)施方式中，通過電作用來(lái)讀取數(shù)據(jù)，并且利用具有數(shù)據(jù)“0”的存儲(chǔ)單元和具有數(shù)據(jù)“1”的存儲(chǔ)單元的有機(jī)存儲(chǔ)器元件241的電特性的不同來(lái)讀取數(shù)據(jù)。例如，將說(shuō)明如下方法，即在讀出電壓下的構(gòu)成具有數(shù)據(jù)“0”的存儲(chǔ)單元的電阻為R0，而在讀出電壓下的構(gòu)成具有數(shù)據(jù)“1”的存儲(chǔ)單元的電阻為R1，并且利用電阻的差來(lái)讀出。注意，R1＜＜R0。讀出電路226b可以采用例如圖4A所示的使用電阻元件246和差動(dòng)放大器247的位線驅(qū)動(dòng)電路226作為讀出部分的結(jié)構(gòu)。電阻元件具有電阻值Rr，并且R1＜Rr＜R0。既可以使用晶體管248來(lái)代替電阻元件246，又可以使用鐘控反相器229代替差動(dòng)放大器(圖4B)。當(dāng)然，電路結(jié)構(gòu)不局限于圖4A和4B。
在從第y行第x列的存儲(chǔ)單元221讀出數(shù)據(jù)的情況下，首先通過接口223由行解碼器224a、列解碼器226a以及選擇器226c選擇存儲(chǔ)單元221。具體而言，由行解碼器224a將預(yù)定的電壓V24施加到連接于存儲(chǔ)元件221的字線Wy。此外，使用列解碼器226a和選擇器226c來(lái)使連接于存儲(chǔ)單元221的位線Bx連接到讀出電路226b的端子P。結(jié)果，端子P的電位Vp成為Vcom與施加到電阻元件246的一端的V0被電阻元件246(電阻值Rr)和有機(jī)存儲(chǔ)器元件241(電阻值為R0或R1)所分壓所決定的值。因此，在存儲(chǔ)單元221具有數(shù)據(jù)“0”的情況下，Vp0＝Vcom+(V0-Vcom)×R0/(R0+Rr)。此外，在存儲(chǔ)單元221具有數(shù)據(jù)“1”的情況下，Vp1＝Vcom+(V0-Vcom)×R1/(R1+Rr)。結(jié)果，在圖4A中，通過介于Vp0與Vp1之間地選擇Vref，并且在圖4B中，介于Vp0與Vp1之間地選擇鐘控反相器的變化點(diǎn)，可以使輸出電位Vout根據(jù)數(shù)據(jù)“0”/“1”而成為L(zhǎng)o/Hi(或Hi/Lo)，來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出。
例如，在Vdd＝3V下使差動(dòng)放大器工作，并且分別設(shè)定Vcom＝0V，V0＝3V，以及Vref＝1.5V。假定R0/Rr＝Rr/R1＝9，在存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)為“0”的情況下Vp0＝2.7V且輸出Hi電壓作為Vout，而在存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)為“1”的情況下Vp1＝0.3V且輸出Lo電位作為Vout。像這樣，可以從存儲(chǔ)單元中讀出數(shù)據(jù)。
根據(jù)上述方法，利用有機(jī)存儲(chǔ)器元件的電阻值之差和電阻分壓，以電壓值進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出。當(dāng)然，讀出方法不局限于這種方法。例如，除了使用電阻差的方法以外，還可采用利用電流值之差的方法。此外，在存儲(chǔ)單元的電特性具有閾值電壓對(duì)于數(shù)據(jù)“0”和“1”不同的二極管特性的情況下，可以通過利用閾值電壓之差進(jìn)行讀出。
因?yàn)榫哂猩鲜鼋Y(jié)構(gòu)的有機(jī)存儲(chǔ)器及具備該有機(jī)存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體器件是非易失性存儲(chǔ)器，所以不需要安裝用于保持?jǐn)?shù)據(jù)的電源。從而，可以提供小型、薄型、且重量輕的半導(dǎo)體器件。此外，可以通過使用有機(jī)化合物材料作為有機(jī)化合物層制成能夠?qū)懭?可記錄)數(shù)據(jù)但不能改寫數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)元件。因此，可以提供防止偽造且確保安全的半導(dǎo)體器件。
注意，在本實(shí)施方式中，舉出有源矩陣型有機(jī)存儲(chǔ)器及具備該有機(jī)存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體器件作為例子而進(jìn)行說(shuō)明，但是在具有無(wú)源矩陣型存儲(chǔ)電路的情況下也可以同樣地進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入或讀出。
因?yàn)樵诒緦?shí)施方式中可以以一次的照射對(duì)在有機(jī)化合物層上的多個(gè)地方照射激光束，所以提高對(duì)具有包括有機(jī)化合物層的存儲(chǔ)元件的半導(dǎo)體器件的數(shù)據(jù)寫入速度，以提高該半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)性。此外，例如通過將該半導(dǎo)體器件用于ID芯片等來(lái)提高ID芯片的生產(chǎn)性，以可以廉價(jià)地進(jìn)行ID芯片的批量生產(chǎn)。
實(shí)施方式2在本實(shí)施方式中，將說(shuō)明一種激光照射裝置的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)與圖2所示的用于對(duì)有機(jī)化合物層照射激光束的激光照射裝置不同。將參照?qǐng)D5對(duì)使用反射衍射光學(xué)元件作為衍射光學(xué)元件的裝置結(jié)構(gòu)及激光照射方法進(jìn)行說(shuō)明。
圖5示出本實(shí)施方式的激光照射裝置的示意圖。從激光振蕩器401射出的激光束通過偏轉(zhuǎn)器。在本實(shí)施方式中示出一個(gè)例子，即使用聲光偏轉(zhuǎn)器(AOD)402作為偏轉(zhuǎn)器。注意，在本發(fā)明中使用的偏轉(zhuǎn)器不局限于AOD。例如，可以使用檢流計(jì)反射鏡來(lái)控制激光束的前進(jìn)方向。AOD是指通過在光學(xué)媒體內(nèi)的聲光效應(yīng)來(lái)進(jìn)行激光束的偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)器。以與加在AOD上的音頻頻率成比例的偏轉(zhuǎn)角度而被偏轉(zhuǎn)的激光束入射到反射型衍射元件403。注意，將衍射光學(xué)元件403設(shè)置為具有向襯底方向偏轉(zhuǎn)激光束且分支激光束的功能。使由AOD 402偏轉(zhuǎn)的激光束入射到形成各個(gè)圖案的衍射光學(xué)元件的任何一個(gè)。此外，將由反射型衍射光學(xué)元件403分支的激光束全部會(huì)聚在圖5的區(qū)域404中。注意，在本實(shí)施方式中，在區(qū)域404中會(huì)聚的多個(gè)射束點(diǎn)是在垂直于紙面的方向上排列而形成的。另外，通過了區(qū)域404的激光束入射到投影透鏡405。設(shè)置有投影透鏡405，以便將形成在區(qū)域404中的射束點(diǎn)對(duì)照射面投影。區(qū)域404和照射表面具有彼此共軛的關(guān)系，并且當(dāng)從區(qū)域404到投影透鏡405的距離為a、從投影透鏡405到該照射表面的距離為b、投影透鏡405的焦點(diǎn)距離為f時(shí)，算式(4)的共軛方程式成立。
1/f＝1/a+1/b...(4)注意，投影透鏡405是為了如下目的而提供的通過將形成在區(qū)域404中的點(diǎn)傳送到照射表面以能夠?qū)崿F(xiàn)縮小投影等，從而可以相對(duì)于照射表面進(jìn)行進(jìn)一步的微細(xì)加工。因此，在區(qū)域404中形成有所希望的射束點(diǎn)的情況下，也可以不設(shè)置投影透鏡405。此外，在這個(gè)例子中使衍射光學(xué)元件403具有會(huì)聚功能，但是其也可以不具備該功能而使用投影透鏡405作為會(huì)聚透鏡來(lái)會(huì)聚到襯底406。通過了投影透鏡405的激光束照射到作為照射面的襯底406上。在襯底406上層疊有半導(dǎo)體膜、導(dǎo)電膜、抗蝕劑層等，并且由上述光學(xué)系統(tǒng)照射激光束。根據(jù)構(gòu)成衍射光學(xué)元件403的各個(gè)衍射光學(xué)元件的圖案形成在此照射的激光束的圖案。襯底406被吸附到吸附載物臺(tái)407上，吸附載物臺(tái)407被傳送載物臺(tái)408沿著圖5中的X軸傳送。此外，將襯底固定到載物臺(tái)的裝置不局限于吸附載物臺(tái)，也可以簡(jiǎn)單地使用固定工具來(lái)將襯底按壓并固定到載物臺(tái)上?？梢愿鶕?jù)所希望的激光照射圖案的間隔適當(dāng)?shù)貨Q定此時(shí)的傳送速度。例如，在需要在X軸方向上以Dx(μm)的間隔照射激光的情況下，當(dāng)脈沖激光的激光振蕩器的振蕩頻率為H(Hz)時(shí)，可以以下述算式(5)決定傳送載物臺(tái)408的傳送速度Vx(m/sec)。
Vx＝Dx×H×10-6...(5)例如，當(dāng)使用振蕩頻率1kHz的激光并在X軸方向上以100μm的間隔照射激光的情況下，傳送速度可以為10cm/sec。在X軸方向的掃描結(jié)束之后，使用傳送載物臺(tái)409來(lái)使襯底在Y軸方向上移動(dòng)。在Y軸方向上移動(dòng)到預(yù)定的位置并結(jié)束之后，再次在X軸方向上使傳送載物臺(tái)408移動(dòng)且照射激光。
注意，在使用脈沖振蕩激光作為激光振蕩器401且AOD 402的偏轉(zhuǎn)角度根據(jù)每個(gè)脈沖而不同地進(jìn)行激光照射的情況下，需要使激光振蕩器401的振蕩間隔和AOD 402的偏轉(zhuǎn)周期完全同步地進(jìn)行激光照射。此外，需要使載物臺(tái)408或409的動(dòng)作和激光振蕩器401及AOD402的動(dòng)作聯(lián)動(dòng)，以便在襯底表面內(nèi)精密地決定位置而進(jìn)行激光照射。在這種情況下，最好由計(jì)算機(jī)410控制這些動(dòng)作。具體而言，在載物臺(tái)408、409上附帶能夠確認(rèn)其位置的解碼器，并且使用計(jì)算機(jī)410掌握來(lái)自編碼器的位置信息。另外，當(dāng)傳送載物臺(tái)到達(dá)所希望的位置時(shí)，對(duì)激光振蕩器401輸出工作信號(hào)。激光振蕩器401具備有內(nèi)部快門，在接收到工作信號(hào)的瞬間所述快門打開并開始照射激光。此外，計(jì)算機(jī)410從存儲(chǔ)有在襯底表面內(nèi)的激光照射圖案的存儲(chǔ)器中預(yù)先讀取在X軸方向上排列的照射單元的照射圖案。當(dāng)使傳送載物臺(tái)408在X軸方向上移動(dòng)并使激光振蕩器401振蕩時(shí)，以該讀取的圖案的順序來(lái)控制AOD 402的偏轉(zhuǎn)角度。注意，可以監(jiān)控以激光振蕩周期從激光振蕩器發(fā)生的觸發(fā)信號(hào)并根據(jù)所述觸發(fā)信號(hào)使AOD 402工作，以便使激光振蕩器401和AOD 402的動(dòng)作同步?；蛘?，也可以采用如下結(jié)構(gòu)由光電元件等監(jiān)控從激光振蕩器射出的激光束的一部分，使AOD 402與該步驟所引起的電信號(hào)同步地工作。注意，在此示出以一個(gè)激光脈沖來(lái)照射一個(gè)地方的照射圖案的例子，但是本發(fā)明的激光照射裝置的結(jié)構(gòu)不局限于此。也可以采用由一個(gè)激光照射圖案重疊多個(gè)激光脈沖進(jìn)行照射的結(jié)構(gòu)，以便采用最適合于各個(gè)有機(jī)化合物材料的方法來(lái)進(jìn)行照射。
因?yàn)樵诒緦?shí)施方式中示出的激光照射裝置可以以一次照射對(duì)在有機(jī)化合物層上的多個(gè)地方照射激光束，所以可以提高對(duì)具有包括有機(jī)化合物層的存儲(chǔ)元件的半導(dǎo)體器件寫入數(shù)據(jù)的速度，提高該半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)性。此外，例如可以通過將該半導(dǎo)體器件使用于ID芯片等提高ID芯片的生產(chǎn)性，以廉價(jià)地進(jìn)行ID芯片的批量生產(chǎn)。
實(shí)施方式3在本實(shí)施方式中，將說(shuō)明與圖2和圖5示出的激光照射裝置結(jié)構(gòu)不同的激光照射裝置的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，將說(shuō)明如下激光照射裝置及激光照射方法配置能夠形成各種各樣的照射圖案的多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，并且相對(duì)于多個(gè)照射點(diǎn)能夠高效率地照射激光束。
圖6示出本實(shí)施方式的激光照射裝置的透視圖。圖6所示的激光照射裝置在元件設(shè)置臺(tái)510上設(shè)置有四組光學(xué)系統(tǒng)。在本實(shí)施方式中，一組光學(xué)系統(tǒng)分別具有激光振蕩器501、偏轉(zhuǎn)器502、準(zhǔn)直透鏡503、衍射光學(xué)元件504、反射鏡505、和投影透鏡506各一個(gè)。從激光振蕩器501射出的激光束通過偏轉(zhuǎn)器。在本實(shí)施方式中示出使用AOD(聲光偏轉(zhuǎn)器)502作為偏轉(zhuǎn)器的例子。注意，在本發(fā)明中使用的偏轉(zhuǎn)器不局限于AOD。例如，可以使用檢流計(jì)反射鏡來(lái)控制激光束的前進(jìn)方向。AOD是指通過在光學(xué)媒體內(nèi)的聲光效應(yīng)以進(jìn)行激光束的偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)器。
接下來(lái)，以與施加于AOD上的音頻頻率成比例的偏轉(zhuǎn)角度而被偏轉(zhuǎn)的激光束入射到準(zhǔn)直透鏡503。準(zhǔn)直透鏡503的焦點(diǎn)距離為fc，并且在離AOD 502距離fc的位置配置所述準(zhǔn)直透鏡503。由此，通過準(zhǔn)直透鏡503的激光束均與AOD 502的偏轉(zhuǎn)角度無(wú)關(guān)地向與光軸平行的方向前進(jìn)。注意，在此使用準(zhǔn)直透鏡503是為了通過控制激光束的前進(jìn)方向來(lái)容易地設(shè)計(jì)衍射光學(xué)元件，以提高衍射效率。因此，在可以設(shè)計(jì)出能夠獲得相對(duì)于曝光工序充分地允許的衍射效率或光束特性的衍射光學(xué)元件的情況下，可以不使用準(zhǔn)直透鏡503。
接下來(lái)，激光束入射到透射型衍射光學(xué)元件504。將衍射光學(xué)元件504設(shè)計(jì)為使它具有分支激光束的功能。在此，使由AOD 502偏轉(zhuǎn)的激光束入射到形成各個(gè)圖案的衍射光學(xué)元件的任何一個(gè)。從四臺(tái)激光振蕩器501射出的四條激光束的每一條分別入射到四個(gè)衍射光學(xué)元件504的任何一個(gè)。而且，每一條激光束通過衍射光學(xué)元件504而被分支成多個(gè)激光束。就是說(shuō)，從多個(gè)激光振蕩器射出的激光束分別入射到多個(gè)不同的偏轉(zhuǎn)器，通過了所述偏轉(zhuǎn)器的多個(gè)激光束分別入射到多個(gè)衍射光學(xué)元件，并且一條所述激光束通過所述衍射光學(xué)元件而被分支成多個(gè)。
此外，由衍射光學(xué)元件分支的激光束的前進(jìn)方向被反射鏡505偏轉(zhuǎn)為照射面的方向。由反射鏡505偏轉(zhuǎn)的激光束通過投影透鏡506。使用投影透鏡是為了將由衍射光學(xué)元件形成的射束點(diǎn)投影到作為照射面的襯底507上。當(dāng)所述投影為縮小投影時(shí)，可以相對(duì)于照射表面進(jìn)行微細(xì)的加工。注意，上述光學(xué)元件配置在元件設(shè)置臺(tái)510上。此外，在元件設(shè)置臺(tái)510上將具有與上述相同的元件結(jié)構(gòu)的多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)并排地配置。圖6示出設(shè)置了具有相同元件結(jié)構(gòu)的四個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的例子，但是光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不局限于此。
可以通過使用圖6示出的激光照射裝置，將從四臺(tái)激光振蕩器射出的多個(gè)激光束同時(shí)照射到相同的襯底上，以提高激光照射工序的生產(chǎn)率。注意，設(shè)置在激光照射裝置內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)量不局限于此。可以考慮到構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的元件的尺寸、所希望的批量生產(chǎn)性等而適當(dāng)?shù)貨Q定。
在襯底507上層疊有導(dǎo)電層、有機(jī)化合物層、絕緣層等，并且由上述光學(xué)系統(tǒng)照射激光束。根據(jù)構(gòu)成衍射光學(xué)元件504的各個(gè)衍射光學(xué)元件的圖案形成在此照射的激光束的圖案。襯底507被吸附到吸附載物臺(tái)508上，并且吸附載物臺(tái)508被傳送載物臺(tái)509沿著圖6中的X軸傳送。此外，將襯底固定到載物臺(tái)的裝置不局限于吸附載物臺(tái)，也可以簡(jiǎn)單地使用固定工具來(lái)將襯底按壓并固定到載物臺(tái)上?？梢愿鶕?jù)所希望的激光照射圖案的間隔適當(dāng)?shù)貨Q定此時(shí)的傳送速度。例如，在需要在X軸方向上以Dx(μm)的間隔照射激光的情況下，當(dāng)脈沖激光的激光振蕩器的振蕩頻率為H(Hz)時(shí)，可以以下述算式(6)決定傳送載物臺(tái)509的傳送速度Vx(m/sec)。
Vx＝Dx×H×10-6...(6)例如，當(dāng)使用振蕩頻率1kHz的激光并在X軸方向上以100μm的間隔照射激光的情況下，傳送速度為10cm/sec即可。在X軸方向的掃描結(jié)束之后，使裝載著元件載物臺(tái)510的傳送載物臺(tái)511在Y軸方向上移動(dòng)。在Y軸方向上的移動(dòng)到達(dá)預(yù)定的位置并結(jié)束之后，再次在X軸方向上使傳送載物臺(tái)509移動(dòng)且照射激光。
因?yàn)樵诒緦?shí)施方式中示出的激光照射裝置可以以一次照射對(duì)在有機(jī)化合物層上的多個(gè)地方照射激光束，所以可以提高對(duì)具有包括有機(jī)化合物層的存儲(chǔ)元件的半導(dǎo)體器件寫入數(shù)據(jù)的速度，提高該半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)性。此外，例如可以通過將該半導(dǎo)體器件使用于ID芯片等提高ID芯片的生產(chǎn)性，以廉價(jià)地進(jìn)行ID芯片的批量生產(chǎn)。
實(shí)施方式4在本實(shí)施方式中，將說(shuō)明具有與圖2、圖5、以及圖6不同結(jié)構(gòu)的激光照射裝置。將參照?qǐng)D7示出如下例子通過使用透射型衍射光學(xué)元件來(lái)將激光束分割成多個(gè)并入射到數(shù)字微鏡裝置(下面稱為DMD)，并且對(duì)襯底表面選擇性地照射激光束。注意，DMD是指以二維的方式來(lái)排列微小的微鏡的光調(diào)制器的一種。
在圖7中，虛線箭頭示出激光束的前進(jìn)方向。在此，從激光振蕩器101射出的激光束被反射鏡102偏轉(zhuǎn)且入射到擴(kuò)展器103。擴(kuò)展器103具有如下功能，即例如通過配置例如兩個(gè)凸透鏡，使激光束的光束直徑擴(kuò)大。通過了擴(kuò)展器103的激光束入射到衍射光學(xué)元件104。注意，在此使用擴(kuò)展器103是為了通過使光束直徑擴(kuò)大以緩和設(shè)計(jì)上的限制如衍射光學(xué)元件104的切削間隔等。因此，當(dāng)從激光振蕩器射出的激光束的光束直徑充分大時(shí)，也可以不使用擴(kuò)展器103。使用衍射光學(xué)元件104是為了分割激光束并形成多個(gè)射束點(diǎn)。注意，在此示出使用透射型衍射光學(xué)元件作為衍射光學(xué)元件104的例子，但是本發(fā)明的激光照射裝置不局限于這種結(jié)構(gòu)。例如可以采用將反射型衍射光學(xué)元件配置在光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
將衍射光學(xué)元件104設(shè)計(jì)為使分割成的多個(gè)射束點(diǎn)分別具有相同的光束參數(shù)。從而，通過使用衍射光學(xué)元件，例如在使用具有高斯?fàn)?Gaussian-like)的能量分布的光束的情況下也可以形成具有相同的能量的多個(gè)射束點(diǎn)。注意，在此使用的衍射光學(xué)元件是通過其表面結(jié)構(gòu)的衍射現(xiàn)象來(lái)控制激光束的動(dòng)作的。通過使用ORA(最佳旋轉(zhuǎn)角)法等使相位分布最優(yōu)化，以設(shè)計(jì)衍射光學(xué)元件。此外，可以使用能夠進(jìn)行波動(dòng)光學(xué)分析的光學(xué)設(shè)計(jì)軟件來(lái)自動(dòng)地設(shè)計(jì)。作為衍射光學(xué)元件，可以適用二值相位光柵、多值相位光柵或連續(xù)相位光柵等。
接下來(lái)，由衍射光學(xué)元件104分割的激光束會(huì)聚到DMD 105。構(gòu)成DMD的微鏡的數(shù)量與由衍射光學(xué)元件分割的激光束的數(shù)量相同，并且各個(gè)激光束被分別會(huì)聚到微鏡表面上。一般而言，構(gòu)成DMD的多個(gè)微鏡之間存在空隙且當(dāng)激光束入射到該微鏡之間的空隙時(shí)會(huì)導(dǎo)致雜散光。此外，由于上述微鏡之間的空隙會(huì)產(chǎn)如下問題即激光束進(jìn)入到裝置中而導(dǎo)致溫度上升及裝置的損壞，從而引起工作不良如自激振動(dòng)現(xiàn)象(chattering)等。于是，在圖7所示的激光照射裝置中，由衍射光學(xué)元件分支射束點(diǎn)，并且以比微鏡小的點(diǎn)尺寸會(huì)聚激光束。在此，在微鏡具有形變的情況下，在微鏡的四角上該形變尤其大。因此，可以通過上述結(jié)構(gòu)防止形變引起的射束點(diǎn)的形狀波動(dòng)。注意，微鏡中心部的區(qū)域是形成有支柱的區(qū)域，該支柱連接到作為微鏡的角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的磁軛上。因此，可以采用如下結(jié)構(gòu)將射束點(diǎn)會(huì)聚到微鏡中心部和光束端部之間的位置等，以避免會(huì)聚到中心部的區(qū)域。注意，當(dāng)需要在這種位置形成射束點(diǎn)時(shí)，需要到將射束點(diǎn)會(huì)聚到幾μm左右。在這種情況下，可以采用如下結(jié)構(gòu)通過投影光學(xué)系統(tǒng)將由衍射光學(xué)元件104形成的射束點(diǎn)縮小投影在DMD 105上?？梢酝ㄟ^上述結(jié)構(gòu)來(lái)防止在DMD 105上的激光束的損失，以提高激光束的利用效率。
接下來(lái)，被DMD 105偏轉(zhuǎn)至照射表面方向上的激光束入射到投影透鏡106(圖7)。配置投影透鏡是為了將形成在DMD 105上的射束點(diǎn)投影到作為照射面的襯底108上。因此，DMD 105和襯底108被配置在彼此共軛的位置。在此，對(duì)構(gòu)成DMD 105的微鏡的設(shè)置角度進(jìn)行數(shù)字控制。例如，在對(duì)襯底上進(jìn)行激光照射的情況下，微鏡的傾斜角度為+10°，在對(duì)襯底不進(jìn)行激光照射的情況下，微鏡的傾斜角度為-10°。在此，因?yàn)楫?dāng)微鏡的傾斜角度為-10°時(shí)由微鏡反射的激光束達(dá)到遮光板107上而被遮光，所以不會(huì)照射到襯底108表面上。由于可以通過上述結(jié)構(gòu)控制對(duì)襯底108的照射(開啟)激光束或不照射(關(guān)閉)激光束，因此可以在襯底108上形成所希望的照射圖案。
在本實(shí)施方式中，襯底108被吸附到吸附載物臺(tái)109上。再者，吸附載物臺(tái)109被設(shè)置在傳送載物臺(tái)110和傳送載物臺(tái)111上，所述傳送載物臺(tái)110在X軸方向上移動(dòng)，而所述傳送載物臺(tái)111在Y軸方向上移動(dòng)。據(jù)此，當(dāng)對(duì)某曝光區(qū)域的照射結(jié)束時(shí)，使傳送載物臺(tái)110或111移動(dòng)且對(duì)新的曝光區(qū)域以所希望的照射圖案進(jìn)行激光照射?？梢酝ㄟ^反復(fù)進(jìn)行如上所述的循環(huán)，對(duì)襯底的整個(gè)表面進(jìn)行激光照射。注意，將襯底固定到載物臺(tái)的裝置不局限于吸附載物臺(tái)，可以簡(jiǎn)單地使用固定工具來(lái)將襯底按壓到載物臺(tái)上而固定。
因?yàn)樵诒緦?shí)施方式中示出的激光照射裝置可以以一次的照射對(duì)在有機(jī)化合物層上的多個(gè)地方照射激光束，所以可以提高對(duì)具有包括有機(jī)化合物層的存儲(chǔ)元件的半導(dǎo)體器件寫入數(shù)據(jù)的速度，提高該半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)性。此外，例如可以通過將該半導(dǎo)體器件使用于ID芯片等提高ID芯片的生產(chǎn)性，以廉價(jià)地進(jìn)行ID芯片的批量生產(chǎn)。
實(shí)施方式5在本實(shí)施方式中，由反射型衍射光學(xué)元件將激光束分割成多個(gè)，并入射到DMD上進(jìn)行激光照射的例子。
在圖8中，從激光振蕩器301射出的激光束入射到擴(kuò)展器302。注意，在圖8中的虛線箭頭示出激光束的前進(jìn)方向。擴(kuò)展器302具有如下功能，即例如通過配置兩個(gè)凸透鏡，使激光束的光束直徑擴(kuò)大。通過了擴(kuò)展器302的激光束入射到衍射型光學(xué)元件303。注意，在此，擴(kuò)展器302是為了通過使光束直徑擴(kuò)大以緩和設(shè)計(jì)上的限制如衍射光學(xué)元件303的切削間隔等而使用的。因此，當(dāng)從激光振蕩器射出的激光束的光束直徑充分大時(shí)，也可以不使用擴(kuò)展器302。衍射光學(xué)元件303是為了分割激光束并形成多個(gè)射束點(diǎn)而使用的。此外，設(shè)計(jì)為使分割的多個(gè)射束點(diǎn)分別具有相同的光束參數(shù)。從而，通過使用衍射光學(xué)元件，例如在使用具有高斯?fàn)?Gaussian-like)的能量分布的光束的情況下也可以形成具有相同的能量的多個(gè)射束點(diǎn)。注意，在此使用的衍射光學(xué)元件是通過其表面結(jié)構(gòu)的衍射現(xiàn)象來(lái)控制激光束的工作的。通過使用ORA(最佳旋轉(zhuǎn)角)法等使相位分布最優(yōu)化，來(lái)設(shè)計(jì)衍射光學(xué)元件。此外，可以使用能夠進(jìn)行波動(dòng)光學(xué)分析的光學(xué)設(shè)計(jì)軟件來(lái)自動(dòng)地設(shè)計(jì)。作為衍射光學(xué)元件，可以適用二值相位光柵、多值相位光柵或連續(xù)相位光柵等。
接下來(lái)，由衍射光學(xué)元件303分割后的激光束被會(huì)聚到DMD 304上。構(gòu)成DMD的微鏡的數(shù)量與由衍射光學(xué)元件分割的激光束的數(shù)量相同，并且各個(gè)激光束被分別會(huì)聚到微鏡表面上。
接下來(lái)，被DMD 304偏轉(zhuǎn)至照射表面方向上的激光束入射到投影透鏡305(圖8)。配置投影透鏡，以便將形成在DMD 304上的射束點(diǎn)投影到作為照射面的襯底307上。因此，DMD 304和襯底307配置在彼此共軛的位置。在此，對(duì)構(gòu)成DMD 304的微鏡的設(shè)置角度進(jìn)行數(shù)字控制。例如，在對(duì)襯底上進(jìn)行激光照射的情況下，微鏡的傾斜角度為+10°，在對(duì)襯底不進(jìn)行激光照射的情況下，微鏡的傾斜角度為-10°。在此，因?yàn)楫?dāng)微鏡的傾斜角度為-10°時(shí)由微鏡反射的激光束到達(dá)遮光板306上而遮光，所以不會(huì)照射到襯底307表面上。由于可以通過上述結(jié)構(gòu)控制對(duì)襯底108照射(開啟)激光束或不照射(關(guān)閉)激光束，因此可以在襯底307上形成所希望的照射圖案。
在本實(shí)施方式中，襯底307被吸附到吸附載物臺(tái)308上。再者，吸附載物臺(tái)308設(shè)置在傳送載物臺(tái)309和傳送載物臺(tái)310上，所述傳送載物臺(tái)309在X軸方向上移動(dòng)，而所述傳送載物臺(tái)310在Y軸方向上移動(dòng)。從而，當(dāng)某曝光區(qū)域的照射結(jié)束時(shí)，使傳送載物臺(tái)309或310移動(dòng)并對(duì)新的曝光區(qū)域以所希望的照射圖案進(jìn)行激光照射。可以通過反復(fù)進(jìn)行如上所述的循環(huán)，對(duì)襯底的整個(gè)表面進(jìn)行激光照射。注意，將襯底固定到載物臺(tái)的裝置不局限于吸附載物臺(tái)，可以簡(jiǎn)單地使用固定工具來(lái)將襯底按壓到載物臺(tái)上并固定。
因?yàn)樵诒緦?shí)施方式中示出的激光照射裝置可以以一次的照射對(duì)在有機(jī)化合物層上的多個(gè)部分照射激光束，所以提高對(duì)具有包括有機(jī)化合物層的存儲(chǔ)元件的半導(dǎo)體器件寫入數(shù)據(jù)的速度，以提高該半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)性。此外，例如可以通過將該半導(dǎo)體器件使用于ID芯片等提高ID芯片的生產(chǎn)性，以廉價(jià)地進(jìn)行ID芯片的批量生產(chǎn)。
實(shí)施方式6在本實(shí)施方式中，將說(shuō)明包括具有與圖1不同結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物層的存儲(chǔ)電路部的結(jié)構(gòu)例。將參照?qǐng)D9示出存儲(chǔ)電路部的結(jié)構(gòu)為無(wú)源矩陣型的情況。
圖9A示出一種半導(dǎo)體器件的示意圖，所述半導(dǎo)體器件具有存儲(chǔ)單元陣列22，其中存儲(chǔ)單元21被設(shè)置為矩陣形式；位線驅(qū)動(dòng)器電路26，其中具有列解碼器26a、讀出電路26b、以及選擇器26c；字線驅(qū)動(dòng)器電路24，其中具有行解碼器24a和電平轉(zhuǎn)移器24b；以及接口23，其中具有寫入電路等以與外部通信。注意，在此示出的存儲(chǔ)電路16的結(jié)構(gòu)僅是一個(gè)例子，并且存儲(chǔ)電路16既可以包括其它電路，諸如讀出放大器、輸出電路以及緩沖器等，又可以將寫入電路設(shè)置在位線驅(qū)動(dòng)器電路中。
存儲(chǔ)單元21具有在一對(duì)電極之間設(shè)置有有機(jī)化合物層的結(jié)構(gòu)(下面，也記為“有機(jī)存儲(chǔ)器元件”)，在此還具有構(gòu)成字線Wy(1≤y≤n)的第一導(dǎo)電層、有機(jī)化合物層以及構(gòu)成位線Bx(1≤x≤m)的第二導(dǎo)電層的疊層結(jié)構(gòu)。有機(jī)化合物層以單層或疊層設(shè)置在第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間。
圖9B示出存儲(chǔ)單元陣列22的上面結(jié)構(gòu)的示意圖。存儲(chǔ)單元陣列22具有在第一方向上延伸的第一導(dǎo)電層27；覆蓋第一導(dǎo)電層27地設(shè)置的有機(jī)化合物層；以及在與第一方向不同的第二方向(在此為垂直方向)上延伸的第二導(dǎo)電層28。在第一導(dǎo)電層27和第二導(dǎo)電層28之間設(shè)置有有機(jī)化合物層。注意，第一導(dǎo)電層27對(duì)應(yīng)于字線Wy，而第二導(dǎo)電層28對(duì)應(yīng)于位線Bx。
接下來(lái)，參照?qǐng)D10對(duì)于包括有機(jī)存儲(chǔ)器元件的存儲(chǔ)單元陣列的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。注意，圖10示出圖9B所示的存儲(chǔ)單元陣列22的A-B之間的截面結(jié)構(gòu)的例子。
首先，通過在襯底30上選擇性地噴出具有導(dǎo)電性的組成物，形成第一導(dǎo)電層27(圖10A)。此外，第一導(dǎo)電層27可以采用蒸鍍法、濺射法、CVD法、旋轉(zhuǎn)涂敷法、絲網(wǎng)印刷法或凹版印刷法等來(lái)制造，而不局限于液滴噴射法。例如，可以通過在采用濺射法或CVD法來(lái)在整個(gè)表面上形成具有導(dǎo)電性的材料之后，采用光刻法來(lái)選擇性地刻蝕，以形成導(dǎo)電層27。
接下來(lái)，覆蓋第一導(dǎo)電層27地形成有機(jī)化合物層29(圖10B)?？梢圆捎靡旱螄娚浞?、絲網(wǎng)印刷法、凹版印刷法、旋轉(zhuǎn)涂敷法或蒸鍍法等形成有機(jī)化合物層29。可以采用上述方法來(lái)提高工作效率。
接下來(lái)，通過在有機(jī)化合物層29上選擇性地噴出具有導(dǎo)電性的組成物，形成第二導(dǎo)電層28(圖10C)。在此，形成了存儲(chǔ)元件部39，所述存儲(chǔ)元件部39具有多個(gè)由第一導(dǎo)電層27、有機(jī)化合物層29以及第二導(dǎo)電層28的疊層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的有機(jī)存儲(chǔ)器元件。此外，如上述第一導(dǎo)電層的形成方法所示，可以采用其他方法來(lái)形成第二導(dǎo)電層28?？梢圆捎门c第一導(dǎo)電層27不同的方法來(lái)形成第二導(dǎo)電層28，例如可以采用如下方法來(lái)制造，即在采用CVD法或?yàn)R射法來(lái)將具有導(dǎo)電性的材料形成在整個(gè)表面后，選擇性地刻蝕而形成第一導(dǎo)電層27，并且采用液滴噴射法或絲網(wǎng)印刷法等選擇性地直接形成第二導(dǎo)電層28。因?yàn)樵谶@種情況下，為了第二導(dǎo)電層28的形成不需要進(jìn)行刻蝕，所以可以抑制對(duì)有機(jī)化合物層29的損壞。
接下來(lái)，覆蓋第二導(dǎo)電層28地設(shè)置絕緣層31，所述絕緣層31起到保護(hù)膜的作用(圖10D)。
可以通過上述步驟，形成包括有機(jī)存儲(chǔ)器元件的無(wú)源矩陣型的存儲(chǔ)單元陣列。接著，通過使用在實(shí)施方式1至5所示的激光照射裝置且對(duì)有機(jī)化合物層29選擇性地照射激光束而部分地破壞有機(jī)化合物層29，對(duì)有機(jī)存儲(chǔ)器元件寫入數(shù)據(jù)。在本實(shí)施方式中，將由碳化并絕緣化而被破壞的有機(jī)化合物層表示為區(qū)域201(圖10E)。在將包括該被破壞的有機(jī)化合物層的有機(jī)存儲(chǔ)器元件與包括沒有被破壞的有機(jī)化合物層的有機(jī)存儲(chǔ)器元件比較的情況下，在當(dāng)使用前者時(shí)第一導(dǎo)電層27和第二導(dǎo)電層28之間的電阻大幅度地提高。
接下來(lái)，對(duì)于在如上所述的各個(gè)步驟中使用的材料等具體地說(shuō)明。作為襯底30，例如可以使用鋇硼硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃等的玻璃襯底、石英襯底、陶瓷襯底等。此外，也可使用包含不銹鋼的金屬襯底、或在半導(dǎo)體襯底的表面上形成有絕緣層的襯底。雖然由如PET等的塑料等的具有柔性的合成樹脂構(gòu)成的襯底的耐熱溫度通常比上述襯底的低，但只要該襯底能夠承受制造步驟中的處理溫度就可以使用。注意，可以采用CMP法等的拋光使襯底30的表面平坦化。
作為第一導(dǎo)電層27和第二導(dǎo)電層28，可以使用如下結(jié)構(gòu)選自由金(Au)、銀(Ag)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)、碳(C)、鋁(Al)、錳(Mn)、鈦(Ti)、鉭(Ta)等中選出的一種元素或包含該元素的多種的合金而構(gòu)成的單層或疊層結(jié)構(gòu)。作為包含上述多種元素的合金，例如可以使用包含Al、Ti和C的合金；包含Al和Ni的合金；包含Al和C的合金；包含Al、Ni和C的合金或包含Al和Mo的合金等。除了上述材料以外，還可以使用通過進(jìn)行摻雜等而提高了導(dǎo)電率的導(dǎo)電聚合物，例如導(dǎo)電聚苯胺、導(dǎo)電聚吡咯、導(dǎo)電聚噻吩、聚乙撐二氧噻吩(PEDOT)與聚苯乙烯磺酸(PSS)的絡(luò)合物等。此外，形成在被激光束照射的一側(cè)的導(dǎo)電層(在本實(shí)施方式中為第二導(dǎo)電層28)優(yōu)選使用透過激光束的透明導(dǎo)電材料。作為透明導(dǎo)電材料，可以使用氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IZO)、添加有鎵的氧化鋅(GZO)等的其他透光氧化物導(dǎo)電材料。也可以使用包含氧化硅的氧化銦錫(ITSO)、使用將2wt％以上20wt％以下的氧化鋅(ZnO)進(jìn)一步混合在包含氧化硅的氧化銦的靶而形成的材料。導(dǎo)電層可以使用上述材料并且通過液滴噴射法、蒸鍍法、濺射法、CVD法、旋轉(zhuǎn)涂敷法、絲網(wǎng)印刷法或凹版印刷法等形成。例如，可以采用液滴噴出法選擇性地形成Ag的導(dǎo)電層或者采用蒸鍍法形成Al的導(dǎo)電層。
作為有機(jī)化合物29，以單層或疊層結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)置由具有導(dǎo)電性的有機(jī)化合物材料構(gòu)成的層。可以舉出具有載流子傳輸性的高分子化合物等作為具有導(dǎo)電性的有機(jī)化合物材料的具體例子。
作為具有載流子傳輸性的高分子化合物，可以使用如下材料聚(對(duì)-亞苯基亞乙烯基)(PPV)；[甲氧基-5-(2-乙基)己氧基]-對(duì)-亞苯基亞乙烯基(MEH-PPV)；聚(9，9-二烷基芴)(PAF)；聚(9-乙烯咔唑)(PVK)；聚吡咯類；聚噻吩類；聚苯胺類；聚芘(polypyrene)類；聚咔唑類等。此外，可以使用其聚合度比上述高分子化合物的小的低聚物等。有機(jī)化合物層29可以使用上述材料并且通過旋轉(zhuǎn)涂敷法、液滴噴出法、絲網(wǎng)印刷法、凹版印刷法或蒸鍍法等形成。
作為絕緣層31，可以使用氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y)、氮氧化硅(SiNxOy)(x＞y)等的含氧或氮的無(wú)機(jī)材料等的單層或疊層結(jié)構(gòu)形成。此外，使用諸如聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并環(huán)丁烯、丙烯、環(huán)氧、或硅氧烷等的有機(jī)材料等的單層或疊層結(jié)構(gòu)形成。此外，可以層疊無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料而設(shè)置。硅氧烷材料相當(dāng)于包含Si-O-Si鍵的材料。硅氧烷的骨架結(jié)構(gòu)包含硅(Si)和氧(O)的鍵。作為取代基，使用至少包含氫的有機(jī)基(例如烷基或芳香烴)。可以使用氟基團(tuán)作為取代基?；蛘?，可以使用至少包含氫的有機(jī)基和氟基團(tuán)作為取代基。
注意，圖10所示的結(jié)構(gòu)只是一個(gè)例子，而不局限于該結(jié)構(gòu)。圖11示出了與上述結(jié)構(gòu)不同的情況。
在圖10中，有機(jī)化合物層29在整個(gè)表面上形成并覆蓋第一導(dǎo)電層27。但是，在擔(dān)心相鄰的存儲(chǔ)單元之間的在橫方向上的電場(chǎng)的影響的情況下，可以將絕緣層32設(shè)置在提供于各個(gè)存儲(chǔ)單元中的有機(jī)化合物層之間，以便將提供于存儲(chǔ)單元中的有機(jī)化合物層(圖11A)分隔開。就是說(shuō)，可以在每個(gè)存儲(chǔ)單元中選擇性地設(shè)置有機(jī)化合物層29。在這種情況下，可以在各個(gè)存儲(chǔ)單元中采用液滴噴出法、絲網(wǎng)印刷法或凹版印刷法等來(lái)選擇性地形成有機(jī)化合物層，高效率地提供有機(jī)化合物層29。
此外，當(dāng)覆蓋第一導(dǎo)電層27地設(shè)置有機(jī)化合物層29時(shí)，可以在第一導(dǎo)電層27之間形成絕緣層37并覆蓋第一導(dǎo)電層27的端部，以防止因第一導(dǎo)電層27之間的臺(tái)階所引起的有機(jī)化合物層29的斷裂以及各個(gè)存儲(chǔ)單元之間的在橫方向上的電場(chǎng)的影響(圖11B)。在這種情況下，可以采用液滴噴出法在多個(gè)第一導(dǎo)電層27之間選擇性地形成絕緣層37。
此外，在圖10的結(jié)構(gòu)中，可以在第一電極層27和有機(jī)化合物層29之間設(shè)置具有整流功能的元件(圖11C)。作為具有整流功能的元件，典型地有肖特基二極管、具有PN結(jié)的二極管、具有PIN結(jié)的二極管、或者將柵電極和漏電極連接起來(lái)的晶體管。當(dāng)然，還可以采用具有其他結(jié)構(gòu)的二極管。在此示出了在第一電極層和有機(jī)化合物層之間設(shè)置包括半導(dǎo)體層34和35的PN結(jié)二極管的情況。半導(dǎo)體層34和35中，一方是N型半導(dǎo)體，而另一方是P型半導(dǎo)體。像這樣，通過設(shè)置具有整流功能的元件，可以提高讀出和寫入的工作裕度和正確性。
此外，雖然在圖10中示出了在襯底30上設(shè)置具有多個(gè)有機(jī)存儲(chǔ)器元件的存儲(chǔ)元件部39的結(jié)構(gòu)，但是也可以在襯底30上設(shè)置薄膜晶體管(TFT)779且在其上面還形成存儲(chǔ)元件部39，而不局限于上述結(jié)構(gòu)(圖11D)。此外，將Si等的半導(dǎo)體襯底或SOI襯底作為襯底30，并利用該襯底晶體管作為晶體管溝道區(qū)域形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)778，并在其上方形成存儲(chǔ)元件部39(圖11E)。注意，在此示出了一個(gè)例子，即存儲(chǔ)元件部39形成在薄膜晶體管779或場(chǎng)效應(yīng)晶體管778的上面，但是可以通過將存儲(chǔ)元件部39與薄膜晶體管779或場(chǎng)效應(yīng)晶體管778貼合在一起的方式設(shè)置。在這種情況下，可以在其他步驟中制造存儲(chǔ)元件部39和薄膜晶體管779或電場(chǎng)效果晶體管778，然后使用導(dǎo)電薄膜等貼合。此外，薄膜晶體管779或場(chǎng)效應(yīng)晶體管778可以采用任何結(jié)構(gòu)。
像這樣，在本實(shí)施方式中可以通過液滴噴出法、絲網(wǎng)印刷法及凹版印刷法等的印刷法或旋轉(zhuǎn)涂敷法等設(shè)置具有載流子傳輸性的高分子材料作為存儲(chǔ)元件所包括的有機(jī)化合物層。因此，可以制造容易制造并廉價(jià)的存儲(chǔ)器件或半導(dǎo)體器件。此外，因?yàn)榭梢砸晕⒓?xì)的結(jié)構(gòu)來(lái)制造在本實(shí)施方式所示的存儲(chǔ)元件部，所以可以做出具有大容量的存儲(chǔ)電路的半導(dǎo)體器件。
實(shí)施方式7在本實(shí)施方式中，將參照

與上述實(shí)施方式不同的半導(dǎo)體器件的一個(gè)例子。
在本實(shí)施方式中示出的半導(dǎo)體器件能夠非接觸地讀出/寫入數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的傳輸方式大致分為三種類型，即電磁耦合方式，其中一對(duì)線圈配置為彼此相對(duì)且通過互相感應(yīng)進(jìn)行通信；電磁感應(yīng)方式，其中通過感應(yīng)電磁場(chǎng)進(jìn)行通信；以及電波方式，其中利用電波進(jìn)行通信；但可以使用任何方式。此外，用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶炀€以兩種方式設(shè)置一種是在設(shè)置有多個(gè)元件和存儲(chǔ)元件的襯底上設(shè)置天線的方式，另一種是在設(shè)置有多個(gè)元件和存儲(chǔ)元件的襯底上設(shè)置端子部，并且將設(shè)置在另一襯底上的天線連接到在該端子部上而設(shè)置的方式。
首先，將參照?qǐng)D12說(shuō)明半導(dǎo)體器件的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子，其中在設(shè)置有多個(gè)元件及存儲(chǔ)元件的襯底上設(shè)置天線。
圖12A示出由無(wú)源矩陣型構(gòu)成的具有有機(jī)存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體器件，其中，在襯底350上設(shè)置有包括多個(gè)晶體管451的元件形成層351，并且在元件形成層351的上方設(shè)置有包括多個(gè)有機(jī)存儲(chǔ)器元件的存儲(chǔ)元件部352以及天線部分353。注意，在此示出了在元件形成層351上方設(shè)置存儲(chǔ)元件部352或天線部分353的情況，也可以在元件形成層351下方或與元件形成層351相同的層上設(shè)置存儲(chǔ)元件部352或天線部分353，而不局限于該結(jié)構(gòu)。
作為襯底350，例如可以使用鋇硼硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃等的玻璃襯底、石英襯底、陶瓷襯底等。此外，也可使用包含不銹鋼的金屬襯底、或在半導(dǎo)體襯底的表面上形成有絕緣層的襯底。雖然由如PET等的塑料等的具有柔性的合成樹脂構(gòu)成的襯底的耐熱溫度通常比上述襯底的低，但只要該襯底能夠承受制造步驟中的處理溫度就可以使用。注意，可以采用CMP法等的拋光使襯底350的表面平坦化。
存儲(chǔ)元件部352所包括的多個(gè)有機(jī)存儲(chǔ)器元件通過層疊第一導(dǎo)電層361、有機(jī)化合物層362和第二導(dǎo)電層363來(lái)形成，并且覆蓋第二導(dǎo)電層363地形成用作保護(hù)膜的絕緣層366。在此，在各個(gè)存儲(chǔ)單元之間(多個(gè)有機(jī)存儲(chǔ)器元件之間)設(shè)置有絕緣層364且在每個(gè)存儲(chǔ)單元中設(shè)置有機(jī)化合物層362，但是可以在整個(gè)表面上覆蓋第一導(dǎo)電層361地形成有機(jī)化合物層362。注意，可以使用上述實(shí)施方式示出的材料或制造方法形成存儲(chǔ)元件部352。
此外，如上述實(shí)施方式中所示那樣，在存儲(chǔ)元件部352中，具有整流功能的元件可以設(shè)置在第一導(dǎo)電層361和有機(jī)化合物層362之間，或有機(jī)化合物層362和第二導(dǎo)電層363之間。
天線部分353設(shè)置有用作天線的導(dǎo)電層355。在此，導(dǎo)電層355在與第一導(dǎo)電層361相同的層上形成，且導(dǎo)電層355和第一導(dǎo)電層361可以使用相同的材料同時(shí)形成。此外，導(dǎo)電層355可以在絕緣層364或366上形成。當(dāng)設(shè)置在絕緣層364上時(shí)，導(dǎo)電層355可以使用與第二導(dǎo)電層363相同的材料并與之同時(shí)形成。
用作天線的導(dǎo)電層355與構(gòu)成波形整形電路及整流電路的晶體管相連接。在此，用作天線的導(dǎo)電層355與多個(gè)晶體管451的任何一個(gè)電連接。此外，在從外部非接觸地發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)在波形整形電路或整流電路中被處理之后，通過讀出電路及寫入電路與有機(jī)存儲(chǔ)器元件交換數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)的寫入和讀出)。
作為導(dǎo)電層355的材料，可以使用選自金(Au)、銀(Ag)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉬(Mo)、鈷(Co)、銅(Cu)、鋁(Al)、錳(Mn)、鈦(Ti)等中的一種元素或包含該元素的多種的合金等。此外，導(dǎo)電層355可以通過蒸鍍法、濺射法、CVD法、液滴噴出法、絲網(wǎng)印刷法、凹版印刷法等形成。
元件形成層351至少具有晶體管。利用該晶體管，可以設(shè)置各種的集成電路，諸如CPU(中央處理單元)、存儲(chǔ)器或微處理器等。在本實(shí)施方式中，元件形成層351所包括的晶體管451可以是p溝道型TFT或n溝道型TFT。此外，晶體管451所包括的半導(dǎo)體層也可以采用任何結(jié)構(gòu)，例如可以形成雜質(zhì)區(qū)域(包括源區(qū)、漏區(qū)、LDD區(qū))。此外，既可以形成與柵電極的側(cè)面接觸的絕緣層(側(cè)壁)，又可以在源區(qū)、漏區(qū)、或柵電極上形成硅化物層。作為硅化物層的材料，可以使用鎳、鎢、鉬、鈷、鉑等。
此外，元件形成層351所包括的晶體管451可以為由有機(jī)材料形成該晶體管的溝道區(qū)域的有機(jī)晶體管。在這種情況下，可以通過印刷法、液滴噴出法等，在作為襯底350的諸如塑料襯底等柔性襯底上直接形成具有有機(jī)晶體管的元件形成層351。此時(shí)，可以通過液滴噴出法、絲網(wǎng)印刷法或凹版印刷法等形成存儲(chǔ)元件部352，以更低成本地來(lái)制造半導(dǎo)體器件。
圖12B示出具有有源矩陣型有機(jī)存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體器件的一個(gè)例子。注意，對(duì)于圖12B，將說(shuō)明與圖12A不同的部分。
圖12B示出一種半導(dǎo)體器件，其中包括晶體管451和晶體管354的元件形成層351被設(shè)置在襯底350上，且存儲(chǔ)元件部356和天線部分353被設(shè)置在元件形成層351的上面。注意，雖然在此示出作為存儲(chǔ)元件部356的開關(guān)元件的晶體管354設(shè)置在與晶體管451相同的層上，且存儲(chǔ)元件部356和天線部分353設(shè)置在元件形成層351的上方的情況，但本發(fā)明不局限于該結(jié)構(gòu)。晶體管354可以設(shè)置在元件形成層351的上方或下方，或者存儲(chǔ)元件部356和天線部分353可以設(shè)置在元件形成層351的下方或同一層上。
在存儲(chǔ)元件部356所包括的多個(gè)有機(jī)存儲(chǔ)器元件中，層疊并設(shè)置有第一導(dǎo)電層371、有機(jī)化合物層372以及第二導(dǎo)電層373，且覆蓋第二導(dǎo)電層373地形成了絕緣層376作為保護(hù)膜。此外，在此覆蓋第一導(dǎo)電層371的端部地形成絕緣層374，且在各個(gè)存儲(chǔ)單元中選擇性地形成有機(jī)化合物層372。但是有機(jī)化合物層372也可以形成在整個(gè)表面上并覆蓋第一導(dǎo)電層371和絕緣層374。注意，存儲(chǔ)元件部356可以使用上述實(shí)施方式中所示的材料或制造方法來(lái)形成。此外，如上所述那樣，在存儲(chǔ)元件部356中，可以在第一導(dǎo)電層371和有機(jī)化合物層372之間、或有機(jī)化合物層372和第二導(dǎo)電層373之間設(shè)置具有整流功能的元件。
在天線部分353中設(shè)置的導(dǎo)電層355既可以形成在與第一導(dǎo)電層371相同的層上，又可以形成在絕緣層374或絕緣層376上。在導(dǎo)電層355設(shè)置在與第一導(dǎo)電層371或第二導(dǎo)電層373相同的層上的情況下，導(dǎo)電層355可以分別使用與第一導(dǎo)電層371或第二導(dǎo)電層373相同的材料并同時(shí)形成。用作天線的導(dǎo)電層355與構(gòu)成波形整形電路或整流電路的晶體管相連接。在此，用作天線的導(dǎo)電層355與構(gòu)成波形整形電路或整流電路的晶體管451電連接。在從外部非接觸地發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)在波形整形電路及整流電路中被處理之后，通過讀出電路及寫入電路與有機(jī)存儲(chǔ)器元件交換數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)的寫入和讀出)。
在對(duì)存儲(chǔ)元件部356所包括的有機(jī)存儲(chǔ)器元件進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入或讀出的情況下，設(shè)置在元件形成層351上的晶體管354用作開關(guān)元件。因此，優(yōu)選通過采用p溝道型TFT或n溝道型TFT的任何一種的結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)置晶體管354。此外，晶體管354所包括的半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)可以采用任何結(jié)構(gòu)，例如形成雜質(zhì)區(qū)域(包括源區(qū)、漏區(qū)、LDD區(qū))，也可以使用p溝道型TFT或n溝道型TFT的任一種而形成。此外，既可以形成與柵電極的側(cè)面接觸的絕緣層(側(cè)壁)，又可以在源區(qū)、漏區(qū)、或柵電極上形成硅化物層。作為硅化物層的材料，可以使用鎳、鎢、鉬、鈷、鉑等。
元件形成層351、存儲(chǔ)元件部356以及天線部分353可以通過如上所述的蒸鍍法、濺射法、CVD法、液滴噴出法、絲網(wǎng)印刷法或凹版印刷法等形成。注意，可以根據(jù)位置使用不同的方法。例如，需要高速工作的晶體管451可以采用如下方法來(lái)形成在將由硅(Si)等構(gòu)成的半導(dǎo)體層形成在襯底上之后，通過熱處理晶化而設(shè)置半導(dǎo)體層，然后通過液滴噴出法、絲網(wǎng)印刷法或凹版印刷法等在元件形成層351的上面設(shè)置用作開關(guān)元件的晶體管354作為有機(jī)晶體管。
注意，在圖12B所示的存儲(chǔ)元件部356中示出了第一導(dǎo)電層371隔著絕緣層與元件形成層351的晶體管354的源電極或漏電極相連接的結(jié)構(gòu)。然而，也可以在與晶體管的源電極或漏電極相同的層上形成第一導(dǎo)電層371。此外，雖然在圖12B中對(duì)每個(gè)存儲(chǔ)單元選擇性地設(shè)置有機(jī)化合物層372，但是有機(jī)化合物層372也可以設(shè)置在整個(gè)表面上。在對(duì)每個(gè)存儲(chǔ)單元設(shè)置有機(jī)化合物層的情況下優(yōu)選采用液滴噴出法、絲網(wǎng)印刷法或凹版印刷法等。在整個(gè)表面上設(shè)置有機(jī)化合物層的情況下優(yōu)選采用旋轉(zhuǎn)涂敷法或蒸鍍法等。
接下來(lái)，將參照?qǐng)D13說(shuō)明如下情況下的半導(dǎo)體器件的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子在設(shè)置有多個(gè)元件及存儲(chǔ)元件的襯底上設(shè)置端子部，并且將設(shè)置在其他襯底上的天線連接于該端子部而設(shè)置半導(dǎo)體器件。注意，對(duì)于圖13，將說(shuō)明與圖12不同的部分。
圖13A示出具有無(wú)源矩陣型的有機(jī)存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體器件，其中包括多個(gè)晶體管451的元件形成層351設(shè)置在襯底350上，具有多個(gè)有機(jī)存儲(chǔ)器元件的存儲(chǔ)元件部352設(shè)置在元件形成層351的上方，且天線部分357與元件形成層351的晶體管451相連接地設(shè)置在襯底365上。注意，雖然在此示出存儲(chǔ)元件部352或天線部分357設(shè)置在元件形成層351的上方的情況，但本發(fā)明不局限于此結(jié)構(gòu)。還可以采用如下結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)元件部352可以設(shè)置在元件形成層351的下方或同一層上，或者天線部分357設(shè)置在元件形成層351的下方。
層疊第一導(dǎo)電層361、有機(jī)化合物層362和第二導(dǎo)電層363地設(shè)置存儲(chǔ)元件部352所包括的有機(jī)存儲(chǔ)器元件。此外，在擔(dān)心有機(jī)化合物層362的斷裂或相鄰的存儲(chǔ)單元之間的在橫方向上的電場(chǎng)的影響的情況下，可以在每個(gè)存儲(chǔ)單元中設(shè)置絕緣層以便分隔開有機(jī)化合物層。注意，存儲(chǔ)元件部352可以通過采用上述實(shí)施方式中所示的材料或制造方法來(lái)形成。
使用具有粘合性的樹脂375，將形成有元件形成層351和存儲(chǔ)元件部352的襯底貼附到設(shè)置有天線部357的襯底365上。而且，元件形成層351通過在樹脂375中所包括的導(dǎo)電微粒359與導(dǎo)電層358電連接。此外，使用諸如銀膏、銅膏、或碳膏等的導(dǎo)電粘合劑或使用焊接的方法，可以將形成有元件形成層351和存儲(chǔ)元件部352的襯底貼附到設(shè)置有天線部分357的襯底365上。
圖13B示出設(shè)置有有源矩陣型的有機(jī)存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體器件，其中在襯底350上設(shè)置有包括晶體管451和354的元件形成層351、在元件形成層351的上方設(shè)置有包括多個(gè)有機(jī)存儲(chǔ)器元件的存儲(chǔ)元件部356，且在襯底365上設(shè)置的天線部357與元件形成層351相連接。雖然在此示出了在元件形成層351中晶體管354設(shè)置在與晶體管451相同的層上，且天線部357設(shè)置在元件形成層351的上方的情況，但是本發(fā)明不局限于此結(jié)構(gòu)。存儲(chǔ)元件部356可以設(shè)置在元件形成層351的下方或同一層上，或者天線部分357可以設(shè)置在元件形成層351的下方。
通過層疊第一導(dǎo)電層371、有機(jī)化合物層372以及第二導(dǎo)電層373來(lái)設(shè)置存儲(chǔ)元件部分356所包括的有機(jī)存儲(chǔ)器元件。此外，在擔(dān)心相鄰的存儲(chǔ)單元之間的橫向電場(chǎng)的影響的情況下，可以設(shè)置絕緣層以便分隔開相鄰的有機(jī)化合物層。注意，存儲(chǔ)元件部分356可以通過使用上述實(shí)施方式所示的材料或制造方法來(lái)形成。
此外，在圖13B中也可以使用包含導(dǎo)電微粒359的樹脂375，將設(shè)置有元件形成層351和存儲(chǔ)元件部356的襯底貼附到設(shè)置有天線部分357的襯底365上。
像這樣，可以形成具備有機(jī)存儲(chǔ)器和天線的半導(dǎo)體器件。此外，在本實(shí)施方式中在襯底350上形成薄膜晶體管作為晶體管354和451，但是還可以將Si等的半導(dǎo)體襯底用作襯底350形成將該襯底用作溝道部的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)來(lái)設(shè)置。此外，可以使用SOI襯底作為襯底350來(lái)制造。在這種情況下，SOI襯底可以采用如下方法來(lái)形成彼此貼合晶片的方法；或稱為SIMOX的方法，即通過將氧離子體注入Si襯底中而在Si襯底內(nèi)形成絕緣層。
實(shí)施方式8本實(shí)施方式將參照

本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的一種制造方法，該半導(dǎo)體器件包括薄膜晶體管、存儲(chǔ)元件以及天線。
首先，在襯底701的一個(gè)表面上形成剝離層702(圖14A)。襯底701可以使用玻璃襯底、石英襯底、在一個(gè)表面上形成有絕緣層的金屬襯底或不銹鋼襯底、具有能夠耐受各個(gè)步驟的處理溫度的耐熱性的塑料襯底等。這種的襯底701沒有其尺寸和形狀的限制。因此，例如當(dāng)使用一邊長(zhǎng)度為1m以上的矩形襯底作為襯底701時(shí)，可以大幅度地提高生產(chǎn)性。與使用圓形硅襯底的情況相比，這一點(diǎn)成為大的優(yōu)點(diǎn)。注意，在本步驟中在襯底701的整個(gè)表面上設(shè)置了剝離層702，但可以可在襯底701的整個(gè)表面上設(shè)置了剝離層之后，根據(jù)需要通過光刻法來(lái)選擇性地設(shè)置剝離層702。此外，剝離層702形成為與襯底701彼此接觸，但可以根據(jù)需要形成與襯底701彼此接觸的成為基底的絕緣層，然后與該絕緣層彼此接觸地形成剝離層702。
剝離層702通過濺射法或等離子體CVD法等，使用由選自鎢(W)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鋯(Zr)、鋅(Zn)、釕(Ru)、銠(Rh)、鉛(Pb)、鋨(Os)、銥(Ir)、硅(Si)的元素或者以上述元素為主要成分的合金材料或化合物材料構(gòu)成的層的單層或疊層而形成。包含硅的層的結(jié)構(gòu)可以是非晶、微晶以及多晶結(jié)構(gòu)的任何一種。
在剝離層702具有單層結(jié)構(gòu)的情況下，形成例如鎢層、鉬層或包含鎢和鉬的混合物的層?；蛘?，形成如下所述的層包含鎢的氧化物或氧氮化物的層；包含鉬的氧化物或氧氮化物的層；或者包含鎢和鉬的混合物的氧化物或氧氮化物的層。注意，鎢和鉬的混合物相當(dāng)于例如鎢和鉬的合金。此外，鎢的氧化物可以記為氧化鎢。
在剝離層702具有疊層結(jié)構(gòu)的情況下，形成鎢層、鉬層、或包含鎢和鉬的混合物的層作為第一層，而形成鎢、鉬、或鎢和鉬的混合物的氧化物、氮化物、氧氮化物或氮氧化物的層作為第二層。
注意，當(dāng)形成包含鎢的層和包含鎢的氧化物的層的疊層結(jié)構(gòu)作為剝離層702時(shí)，可以通過形成包含鎢的層并在其上形成包含氧化硅的層，在鎢層和氧化硅層之間的界面上形成包含鎢的氧化物的層。當(dāng)形成包含鎢的氮化物、氧氮化物以及氮氧化物的層時(shí)也與上述情況相同，可以在形成包含鎢的層之后，在其上形成氮化硅層、氧氮化硅層以及氮氧化硅層。鎢的氧化物表示為WOx，其中x為2至3。X可以為2(WO2)、2.5(W2O5)、2.75(W4O11)、3(WO3)等。當(dāng)形成鎢的氧化物時(shí)，如上所述的X值沒有特別的限制，可以根據(jù)刻蝕速率等來(lái)確定形成哪一種氧化物。注意，在氧氣氣氛中通過濺射法形成的包含鎢的氧化物的層(WOx，0＜X＜3)具有最優(yōu)良的刻蝕速率。因此，最好在氧氣氣氛中通過濺射法形成包含鎢的氧化物的層作為剝離層，以便縮短制造時(shí)間。此外，在設(shè)置金屬層和包含金屬氧化物的層的疊層結(jié)構(gòu)作為剝離層的情況下，可以通過在形成金屬層之后對(duì)該金屬層進(jìn)行等離子體處理，在金屬層上形成金屬氧化膜。在進(jìn)行等離子體處理的情況下，可以通過在氧氣氣氛中、氮?dú)鈿夥罩谢騈2O氣氛中等進(jìn)行，在金屬膜上形成金屬氧化膜及金屬氧氮化膜等。
接下來(lái)，覆蓋剝離層702地形成作為基底的絕緣層703。絕緣層703通過濺射法或等離子體CVD法等，使用包含硅的氧化物或硅的氮化物的層并采用單層或疊層結(jié)構(gòu)來(lái)形成。硅的氧化物材料是包含硅(Si)和氧(O)的物質(zhì)，并且相應(yīng)于氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅等。硅的氮化物材料是包含硅和氮(N)的物質(zhì)，并且相應(yīng)于氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅等。在要成為基底的絕緣層具有雙層結(jié)構(gòu)的情況下，例如可以形成氮氧化硅層作為第一層，并且形成氧氮化硅層作為第二層。在可以成為基底的絕緣層具有三層結(jié)構(gòu)的情況下，可以形成氧化硅層作為第一絕緣層，形成氮氧化硅層作為第二絕緣層，并且形成氧氮化硅層作為第三絕緣層?；蛘撸梢孕纬裳醯鑼幼鳛榈谝唤^緣層，形成氮氧化硅作為第二絕緣層，且形成氧氮化硅作為第三絕緣層。要成為基底的絕緣層起防止雜質(zhì)從襯底701侵入的阻擋膜的作用。
然后，在絕緣層703上形成非晶半導(dǎo)體層704(例如包含非晶硅的層)。非晶半導(dǎo)體層704通過濺射法、LPCVD法、或等離子CVD法等形成，其厚度為25至200nm(優(yōu)選為30至150nm)。接著，通過激光結(jié)晶化法、使用RTA或退火爐的熱結(jié)晶化法、使用促進(jìn)結(jié)晶化的金屬元素的熱結(jié)晶法、組合了使用用于促進(jìn)結(jié)晶化的金屬元素的熱結(jié)晶化法和激光結(jié)晶化法的方法等來(lái)使非晶半導(dǎo)體層704結(jié)晶化，以形成結(jié)晶半導(dǎo)體層。然后，將獲得的結(jié)晶半導(dǎo)體層刻蝕為所希望的形狀，以形成結(jié)晶半導(dǎo)體層706至710(圖14B)。
下面，簡(jiǎn)單地說(shuō)明結(jié)晶半導(dǎo)體層706至710的制造步驟的一個(gè)例子。首先，采用等離子體CVD法形成膜厚度為66nm的非晶半導(dǎo)體層。接下來(lái)，在將包含用于促進(jìn)結(jié)晶化的金屬元素的鎳的溶液保持于非晶半導(dǎo)體層上之后，對(duì)非晶半導(dǎo)體層進(jìn)行脫氫處理(500℃，1個(gè)小時(shí))和熱結(jié)晶化處理(550℃，4個(gè)小時(shí))以形成結(jié)晶半導(dǎo)體層。然后，根據(jù)需要進(jìn)行激光照射并通過光刻法形成結(jié)晶半導(dǎo)體層706至710。在通過激光結(jié)晶化法形成結(jié)晶半導(dǎo)體層的情況下，使用連續(xù)振蕩或脈沖振蕩的氣體激光器或固體激光器。作為氣體激光器，使用受激準(zhǔn)分子激光器等。作為固體激光器，采用使用摻雜有Cr、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti或Tm等的YAG、YVO4、YLF、YAlO3等晶體的激光器。或者使用玻璃激光器、紅寶石激光器、Ti蘭寶石激光器等。
雖然使用促進(jìn)結(jié)晶化的金屬元素使非晶半導(dǎo)體層結(jié)晶具有可以在低溫度下并短時(shí)間內(nèi)結(jié)晶以及晶體方向一致的優(yōu)點(diǎn)，但是還有因金屬元素殘留在非晶半導(dǎo)體層中而使截止電流增大使得特性不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。于是，可以在結(jié)晶半導(dǎo)體層上形成用作吸氣位置的非晶半導(dǎo)體層。因?yàn)橛米魑鼩馕恢玫姆蔷О雽?dǎo)體層需要含有磷或氬的雜質(zhì)元素，所以優(yōu)選通過可以使非晶半導(dǎo)體層含有高濃度氬的濺射法來(lái)形成非晶半導(dǎo)體層。然后，進(jìn)行加熱處理(諸如RTA法或使用退火爐的熱退火等)以使金屬元素向非晶半導(dǎo)體層中擴(kuò)散。接著，除去包含金屬元素的非晶半導(dǎo)體層。這樣，可以降低結(jié)晶半導(dǎo)體層的金屬元素的含有量，或者可以除去其金屬元素。
接下來(lái)，覆蓋結(jié)晶半導(dǎo)體層706至710地形成柵絕緣層705。柵絕緣層705是通過等離子體CVD法或?yàn)R射法形成的包含硅的氧化物或硅的氮化物的層的單層或疊層。具體而言，采用包含氧化硅的層、包含氧氮化硅的層、包含氮氧化硅的層的單層或疊層結(jié)構(gòu)形成。
接下來(lái)，在柵絕緣層705上層疊第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層。第一導(dǎo)電層通過等離子體CVD法或?yàn)R射法來(lái)形成，其厚度為20至100nm。第二導(dǎo)電層的厚度為100至400nm。第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層使用選自鉭(Ta)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鈮(Nb)等中的元素或以該元素為主要成分的合金或化合物材料來(lái)形成。或者，第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層可使用以摻雜有磷等雜質(zhì)元素的多晶硅為代表的半導(dǎo)體材料來(lái)形成。第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層的組合的例子可以舉出氮化鉭層和鎢層、氮化鎢層和鎢層、氮化鉬層和鉬層等。因?yàn)殒u和氮化鉭具有高的耐熱性，所以在形成第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之后可以進(jìn)行以熱活化為目的熱處理。此外，在具有在三層結(jié)構(gòu)而非雙層結(jié)構(gòu)的情況下，可以采用鉬層、鋁層、和鉬層的疊層結(jié)構(gòu)。
接下來(lái)，采用光刻法形成由抗蝕劑構(gòu)成的掩模，進(jìn)行用于形成柵電極和柵極線的刻蝕處理以形成用作柵電極的導(dǎo)電層716至725(有時(shí)稱為柵電極層)。
接下來(lái)，采用光刻法形成由抗蝕劑構(gòu)成的掩模且通過離子摻雜法或離子注入法，以低濃度對(duì)結(jié)晶半導(dǎo)體層706、708至710添加賦予N型的雜質(zhì)元素以形成N型雜質(zhì)區(qū)711、713至715和溝道形成區(qū)780、782至784。作為賦予N型的雜質(zhì)元素，可以使用屬于元素周期表中第15組的元素如磷(P)或砷(As)。
接下來(lái)，采用光刻法形成由抗蝕劑構(gòu)成的掩模，將賦予P型的雜質(zhì)元素添加到結(jié)晶半導(dǎo)體層707，以形成P型雜質(zhì)區(qū)712和溝道形成區(qū)781。賦予P型的雜質(zhì)元素例如使用硼(B)。
接下來(lái)，覆蓋柵絕緣層705和導(dǎo)電層716至725地形成絕緣層。通過等離子體CVD法或?yàn)R射法，使用包含硅、硅的氧化物或硅的氮化物的無(wú)機(jī)材料的層、或包含有機(jī)樹脂等的有機(jī)材料的層的單層或疊層結(jié)構(gòu)來(lái)形成絕緣層。接著，通過以垂直方向?yàn)橹鞯母飨虍愋钥涛g，對(duì)絕緣層進(jìn)行選擇性刻蝕，從而形成與導(dǎo)電層716至725的側(cè)面接觸的絕緣層(也稱為側(cè)壁)739至743(圖14C)。此外，在制造絕緣層739至743的同時(shí)，形成柵絕緣層705被刻蝕了的絕緣層734至738。在后面形成LDD(輕摻雜漏)區(qū)時(shí)，絕緣層739至743用作用于摻雜的掩模。
接下來(lái)，使用采用光刻法來(lái)形成的由抗蝕劑構(gòu)成的掩模并以絕緣層739至743作為掩模，將賦予N型的雜質(zhì)元素添加到結(jié)晶半導(dǎo)體層706、708至710，以形成第一N型雜質(zhì)區(qū)(也稱為L(zhǎng)DD區(qū))727、729、731和733、以及第二N型雜質(zhì)區(qū)726、728、730和732。第一N型雜質(zhì)區(qū)(也稱為源區(qū)、漏區(qū))727、729、731和733所包含的雜質(zhì)元素的濃度低于第二N型雜質(zhì)區(qū)域726、728、730和732的雜質(zhì)元素濃度。通過上述步驟，可以完成N型薄膜晶體管744、746至748，以及P型薄膜晶體管745。
注意，為了形成LDD區(qū)域，可以采用將側(cè)壁的絕緣層用作掩模的方法。使用將側(cè)壁的絕緣層用作掩模的方法時(shí)可以容易地控制LDD區(qū)域的寬度并可靠地形成該LDD區(qū)域。
接著，以單層或疊層結(jié)構(gòu)形成絕緣層并覆蓋薄膜晶體管744至748(圖15A)。通過SOG法或液滴噴出法等，使用硅的氧化物或硅的氮化物等無(wú)機(jī)材料、聚酰亞胺、聚酰胺、苯并環(huán)丁烯、丙烯、環(huán)氧、或硅氧烷等有機(jī)材料等的單層或疊層來(lái)形成覆蓋薄膜晶體管744至748的絕緣層。例如，在覆蓋薄膜晶體管744至748的絕緣層具有三層結(jié)構(gòu)的情況下，可以形成包含氧化硅的層作為第一絕緣層749，形成包含樹脂的層作為第二絕緣層750，并形成包含氮化硅的層作為第三絕緣層751。
在形成絕緣層749至751之前或在形成絕緣層749至751之中的一個(gè)或多個(gè)薄膜之后，可以進(jìn)行加熱處理，其目的是進(jìn)行半導(dǎo)體層的結(jié)晶性的恢復(fù)、添加到半導(dǎo)體層中的雜質(zhì)元素的活化、以及半導(dǎo)體層的氫化。作為加熱處理，可以使用熱退火、激光退火法或RTA法等。
接下來(lái)，采用光刻法刻蝕絕緣層749至751以形成接觸孔，該接觸孔使N型雜質(zhì)區(qū)域726、728、730和732，以及P型雜質(zhì)區(qū)域712曝光。接著，填充接觸孔地形成導(dǎo)電層并進(jìn)行圖案加工，以形成用作源漏布線的導(dǎo)電層752至761。
通過等離子CVD法或?yàn)R射法，采用選自鈦(Ti)、鋁(Al)、釹(Nd)的元素或以上述元素為主要成分的合金材料或化合物材料的單層或疊層結(jié)構(gòu)來(lái)形成導(dǎo)電層752至761。以鋁為主要成分的合金材料相當(dāng)于如下材料，例如以鋁為主要成分并包含鎳的材料或以鋁為主要成分并包含鎳以及碳或硅之一或兩者的合金材料。導(dǎo)電層752至761可以采用具有阻擋層、鋁硅(Al-Si)層、和阻擋層的疊層結(jié)構(gòu)；或阻擋層、鋁硅(Al-Si)層、氮化鉭層和阻擋層的疊層結(jié)構(gòu)。該阻擋層相當(dāng)于包含鈦、鈦的氮化物、鉬、或鉬的氮化物的薄膜。因?yàn)殇X或鋁硅具有低電阻并且便宜，所以這種材料適合形成導(dǎo)電層752至761。此外，設(shè)置上層和下層的阻擋層可以防止產(chǎn)生鋁或鋁硅的小丘。此外，當(dāng)形成包含還原性高的鈦的阻擋層時(shí)，即使在結(jié)晶半導(dǎo)體層上形成薄的天然氧化膜，也可以將該天然氧化膜還原并實(shí)現(xiàn)與結(jié)晶半導(dǎo)體層的良好的接觸。
接下來(lái)，覆蓋752至761地形成絕緣層762(圖15B)。通過SOG法、液滴噴出法等，使用無(wú)機(jī)材料或有機(jī)材料的單層或疊層結(jié)構(gòu)來(lái)形成絕緣層762。此外，優(yōu)選以0.75至3μm的厚度來(lái)形成絕緣層762。
接著，采用光刻法刻蝕絕緣層762以形成接觸孔，所述接觸孔使導(dǎo)電層757、759和761曝光。接著，填充接觸孔地形成導(dǎo)電層。通過等離子體CVD法或?yàn)R射法，使用導(dǎo)電材料形成導(dǎo)電層。然后，對(duì)導(dǎo)電層進(jìn)行圖案加工以形成導(dǎo)電層763至765。注意，導(dǎo)電層763和764成為存儲(chǔ)元件所包括的一對(duì)導(dǎo)電層中的一個(gè)導(dǎo)電層。因此，優(yōu)選使用鈦、或以鈦為主要成分的合金材料或化合物材料并采用單層或疊層結(jié)構(gòu)來(lái)形成導(dǎo)電層763至765。因?yàn)殁伒碾娮柚档?，所以可以使存?chǔ)元件的尺寸縮小，以實(shí)現(xiàn)高集成化。此外，在用于形成導(dǎo)電層763至765的刻蝕步驟中，可以實(shí)施濕法刻蝕加工以避免對(duì)下層的薄膜晶體管744至748的損壞。作為刻蝕劑，可以使用氟化氫(HF)或過氧化氫與氨的混合溶液。
接下來(lái)，覆蓋導(dǎo)電層763至765地形成絕緣層766。絕緣層766通過SOG法或液滴噴出法等，使用無(wú)機(jī)材料或有機(jī)材料的單層或疊層結(jié)構(gòu)來(lái)形成。此外，優(yōu)選以0.75至3μm的厚度來(lái)形成絕緣層766。接著，采用光刻法刻蝕絕緣層766以形成接觸孔767至769，所述接觸孔使導(dǎo)電層763至765曝光。
接著，形成導(dǎo)電層786，所述導(dǎo)電層786與導(dǎo)電層765接觸并用作天線(圖16A)。通過等離子體CVD法、濺射法、印刷法、或液滴噴出法等，使用導(dǎo)電材料形成導(dǎo)電層786。優(yōu)選使用選自鋁(Al)、鈦(Ti)、銀(Ag)和銅(Cu)中的元素或以上述元素為主要成分的合金或化合物材料的單層或疊層結(jié)構(gòu)形成導(dǎo)電層786。具體而言，通過絲網(wǎng)印刷法，使用包含銀的膏來(lái)形成導(dǎo)電層786，然后進(jìn)行50至350℃的加熱處理?；蛘?，通過濺射法形成鋁層，且對(duì)該鋁層進(jìn)行圖案加工以形成導(dǎo)電層786。可以通過濕法刻蝕加工來(lái)進(jìn)行鋁層的圖案加工，且在濕法刻蝕加工之后，進(jìn)行200至300℃的加熱處理。
接下來(lái)，與導(dǎo)電層763、764接觸地形成有機(jī)化合物層787(圖16B)。通過液滴噴出法、旋轉(zhuǎn)涂敷法、絲網(wǎng)印刷法等形成有機(jī)化合物層787。接著，與有機(jī)化合物層787接觸地形成導(dǎo)電層771。通過濺射法或蒸鍍法形成導(dǎo)電層771。
通過以上步驟，完成包括導(dǎo)電層763、有機(jī)化合物層787和導(dǎo)電層771的疊層體的存儲(chǔ)元件789，以及包括導(dǎo)電層764、有機(jī)化合物層787和導(dǎo)電層771的疊層體的存儲(chǔ)元件790。
注意，因?yàn)樵谌缟纤龅闹圃觳襟E中有機(jī)化合物層787不具有高耐熱性，所以其特征是在形成用作天線的導(dǎo)電層786的步驟之后進(jìn)行形成有機(jī)化合物層787的步驟。
接下來(lái)，通過SOG法或液滴噴出法等形成用作保護(hù)層的絕緣層772，并且所述絕緣層772覆蓋存儲(chǔ)元件789和790以及用作天線的導(dǎo)電層786。絕緣層772由包含DLC(類金剛石碳)等的碳的層、包含氮化硅的層、包含氮氧化硅的層、或有機(jī)材料形成，優(yōu)選由環(huán)氧樹脂形成。
接著，從襯底701剝離薄膜集成電路791。在此，通過照射激光束(例如UV光)形成開口部773和774之后(圖17A)，可以通過物理力從襯底701剝離薄膜集成電路791。此外，在形成開口部773、774之后，可以進(jìn)行如下步驟在從襯底701剝離薄膜集成電路791之前將刻蝕劑導(dǎo)入到開口部773、774以除去剝離層702(圖17B)，然后剝離薄膜集成電路791。作為刻蝕劑，使用包含氟化鹵素或鹵素互化物的氣體或者液體。例如，使用三氟化氯(ClF3)作為包含氟化鹵素的氣體。于是，薄膜集成電路791成為從襯底701剝離的狀態(tài)。注意，可以殘留剝離層702的一部分，而不完全地除去。通過上述步驟，可以抑制刻蝕劑的消耗量以縮短除去剝離層所需要的處理時(shí)間。此外，也可以在進(jìn)行剝離層702的除去之后也在襯底701上保持著薄膜集成電路791。
已剝離薄膜集成電路791的襯底701可以再次使用，以削減成本。此外，形成絕緣層772以在除去剝離層702之后使薄膜集成電路791不會(huì)散開。因?yàn)楸∧ぜ呻娐?91小、薄并輕，所以在除去剝離層702之后該薄膜集成電路791未緊貼于襯底701而容易散開。然而，通過在薄膜集成電路791上形成絕緣層772，薄膜集成電路791變得更重，從而可以防止薄膜集成電路791從襯底701上散開下來(lái)。此外，雖然薄膜集成電路791本身是薄而輕的，但是可以通過形成絕緣層772，可以防止薄膜集成電路791卷曲并保證一定強(qiáng)度。
接下來(lái)，將薄膜集成電路791的一個(gè)表面粘合到第一基體776上，并完全從襯底701剝離(圖18)。接著，將薄膜集成電路791的另一個(gè)表面粘合到第二基體775上，然后進(jìn)行加熱處理和加壓處理之一或兩者以使用第一基體776和第二基體775密封薄膜集成電路791。第一基體776和第二基體775可以使用如下材料由聚丙烯、聚酯、乙烯基、聚氟乙烯、氯乙烯等構(gòu)成的薄膜；由纖維材料構(gòu)成的紙張；基材薄膜(聚酯、聚酰胺、無(wú)機(jī)蒸鍍薄膜、紙張類等)和粘合性合成樹脂薄膜(丙烯類合成樹脂、環(huán)氧類合成樹脂等)的疊層薄膜等。通過加熱而壓合使薄膜與被處理體接合。當(dāng)進(jìn)行加熱處理和加壓處理時(shí)，通過加熱處理使設(shè)置在薄膜的最表面的粘合層或設(shè)置在最外層上的層(非粘合層)熔化，并且通過加壓接合。此外，可以在第一基體776和第二基體775的表面上設(shè)置有粘合層，也可以不設(shè)置粘合層。粘合層可以使用包含粘合劑的層，所述粘合劑為熱固性樹脂、紫外線固化樹脂、環(huán)氧樹脂類粘合劑、或樹脂添加劑等。
可以通過如上所述的步驟制造具有存儲(chǔ)元件和天線的半導(dǎo)體器件。此外，可以通過如上所述的步驟做出具有柔性的半導(dǎo)體器件。
實(shí)施方式9在實(shí)施方式1至8中所示的半導(dǎo)體器件可以用作RFID標(biāo)簽?？梢栽O(shè)置到如下物品上而使用，例如紙幣、硬幣、有價(jià)證券、證書、無(wú)記名債券、包裝容器、書籍、記錄媒體、個(gè)人用品、交通工具、食品、衣物、保健用品、生活用品、藥品、以及電子器具等。將參照?qǐng)D19說(shuō)明上述例子。
紙幣和硬幣就是在市場(chǎng)上流通的貨幣，并且包括在特定地區(qū)中與貨幣同樣通用的票據(jù)(現(xiàn)金憑據(jù))、以及紀(jì)念幣等。有價(jià)證券是指支票、證券、以及期票等(參見圖19A)。證書是指駕駛執(zhí)照、居民證等(參見圖19B)。無(wú)記名債券是指郵票、米券、以及各種贈(zèng)券等(參見圖19C)。包裝容器是指用于盒飯等的包裝紙、塑料瓶等(參見圖19D)。書籍是指書、本等(參見圖19E)。記錄媒體是指DVD軟件以及錄像帶等(參見圖19F)。交通工具是指自行車等的車輛、船舶等(參見圖19G)。個(gè)人用品是指提包、眼鏡等(參見圖19H)。食品是指食物用品、飲料等。衣物是指衣服、鞋等。保健用具是指醫(yī)療儀器、保健儀器等。生活用品是指家具、照明設(shè)備等。藥品是指醫(yī)藥品、農(nóng)藥等。電子器具是指液晶顯示器件、EL顯示器件、電視裝置(電視接收機(jī)、薄型電視接收機(jī))、以及移動(dòng)電話機(jī)等。
可以通過將RFID標(biāo)簽設(shè)置到紙幣、硬幣、證券、證件、無(wú)記名債券等中，可以防止偽造。此外，可以通過將RFID標(biāo)簽設(shè)置到包裝容器、書籍、書籍、記錄媒體、身邊帶的用品、食品、生活用品、電子設(shè)備等中，實(shí)現(xiàn)檢查系統(tǒng)或租賃店的系統(tǒng)等的效率化?？梢酝ㄟ^將RFID標(biāo)簽提供到交通工具、保健用品、藥品等中，防止對(duì)其的偽造或偷竊。設(shè)置在藥品中的情況下可以防止藥品的誤用?？梢酝ㄟ^貼附在物品表面或嵌入在物品內(nèi)部來(lái)設(shè)置RFID標(biāo)簽。例如，在設(shè)置在書籍上的情況下，RFID標(biāo)簽可以嵌入紙張中，而在設(shè)置在由有機(jī)樹脂制構(gòu)成的包裝上的情況下，RFID標(biāo)簽可以嵌入有機(jī)樹脂中。此外，在后續(xù)追加光學(xué)作用而進(jìn)行寫入的情況下優(yōu)選使用透明材料形成，以便能夠?qū)υO(shè)置在芯片中的存儲(chǔ)元件的部分照射光。再者，可以通過使用一旦寫入數(shù)據(jù)就不能改寫的存儲(chǔ)元件，有效地防止偽造。此外，可以通過提供將設(shè)置在RFID標(biāo)簽的存儲(chǔ)元件的數(shù)據(jù)的擦除系統(tǒng)，解決在使用者購(gòu)買商品之后的隱私等的問題。
像這樣，可以通過將RFID標(biāo)簽設(shè)置在包裝容器、記錄媒體、身邊帶的東西、食品、衣物、生活用品、電子器具等中，實(shí)現(xiàn)檢查系統(tǒng)或租賃店的系統(tǒng)等的效率化?？梢酝ㄟ^將RFID標(biāo)簽設(shè)置在交通工具中，防止偽造或偷竊。此外，可以通過將RFID標(biāo)簽嵌入到動(dòng)物等的活體中，簡(jiǎn)單地識(shí)別各個(gè)活體。例如，可以通過將具備傳感器的RFID標(biāo)簽嵌入到家畜等的活體中，不但簡(jiǎn)單地識(shí)別生年、性別或種類等，而且容易管理健康狀態(tài)如現(xiàn)在的體溫等。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括如下步驟在襯底上形成第一導(dǎo)電層；在所述第一導(dǎo)電層上形成有機(jī)化合物層；在所述有機(jī)化合物層上形成第二導(dǎo)電層；將從激光振蕩器射出的激光束入射到衍射光學(xué)元件，以將該激光束分支成多個(gè)激光束；以及用所述多個(gè)激光束從所述第二導(dǎo)電層一側(cè)照射所述有機(jī)化合物層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，用所述多個(gè)激光束有選擇地照射所述有機(jī)化合物層，以部分地改變所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之間的電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，通過旋轉(zhuǎn)涂敷法、絲網(wǎng)印刷法或液滴噴出法形成所述有機(jī)化合物層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述衍射光學(xué)元件為透射型衍射光學(xué)元件或反射型衍射光學(xué)元件。
5.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括如下步驟在設(shè)有晶體管的襯底上形成與所述晶體管相連接的第一導(dǎo)電層；在所述第一導(dǎo)電層上形成有機(jī)化合物層；在所述有機(jī)化合物層上形成第二導(dǎo)電層；將從激光振蕩器射出的激光束入射到衍射光學(xué)元件，以將該激光束分支成多個(gè)激光束；以及用所述多個(gè)激光束從所述第二導(dǎo)電層一側(cè)照射所述有機(jī)化合物層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，用所述多個(gè)激光束選擇性地照射所述有機(jī)化合物層，以部分地改變所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之間的電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，通過旋轉(zhuǎn)涂敷法、絲網(wǎng)印刷法或液滴噴出法形成所述有機(jī)化合物層。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述衍射光學(xué)元件為透射型衍射光學(xué)元件或反射型衍射光學(xué)元件。
9.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括如下步驟在襯底上形成第一導(dǎo)電層；在所述第一導(dǎo)電層上形成有機(jī)化合物層；在所述有機(jī)化合物層上形成第二導(dǎo)電層；將從激光振蕩器射出的激光束入射到偏轉(zhuǎn)器；將通過了所述偏轉(zhuǎn)器的激光束入射到衍射光學(xué)元件，以將該激光束分支成多個(gè)激光束；以及用所述多個(gè)激光束從所述第二導(dǎo)電層一側(cè)照射所述有機(jī)化合物層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，用所述多個(gè)激光束選擇性地照射所述有機(jī)化合物層，以部分地改變所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之間的電阻。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中通過旋轉(zhuǎn)涂敷法、絲網(wǎng)印刷法或液滴噴出法形成所述有機(jī)化合物層。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述衍射光學(xué)元件為透射型衍射光學(xué)元件或反射型衍射光學(xué)元件。
13.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括如下步驟在設(shè)有晶體管的襯底上形成與所述晶體管相連接的第一導(dǎo)電層；在所述第一導(dǎo)電層上形成有機(jī)化合物層；在所述有機(jī)化合物層上形成第二導(dǎo)電層；將從激光振蕩器射出的激光束入射到偏轉(zhuǎn)器；將通過了所述偏轉(zhuǎn)器的激光束入射到衍射光學(xué)元件，以將該激光束分支成多個(gè)激光束；以及用所述多個(gè)激光束從所述第二導(dǎo)電層一側(cè)照射所述有機(jī)化合物層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，用所述多個(gè)激光束選擇性地照射所述有機(jī)化合物層，以部分地改變所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之間的電阻。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，通過旋轉(zhuǎn)涂敷法、絲網(wǎng)印刷法或液滴噴出法形成所述有機(jī)化合物層。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述衍射光學(xué)元件為透射型衍射光學(xué)元件或反射型衍射光學(xué)元件。
17.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括如下步驟在襯底上形成第一導(dǎo)電層；在所述第一導(dǎo)電層上形成有機(jī)化合物層；在所述有機(jī)化合物層上形成第二導(dǎo)電層；將從激光振蕩器射出的激光束入射到衍射光學(xué)元件，以將該激光束分支成多個(gè)激光束；將通過了所述衍射光學(xué)元件的所述多個(gè)激光束入射到具有多個(gè)微鏡的數(shù)字微鏡裝置；以及用所述多個(gè)激光束從所述第二導(dǎo)電層一側(cè)照射所述有機(jī)化合物層。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，用所述多個(gè)激光束選擇性地照射所述有機(jī)化合物層，以部分地改變所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層之間的電阻。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，通過旋轉(zhuǎn)涂敷法、絲網(wǎng)印刷法或液滴噴出法形成所述有機(jī)化合物層。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述衍射光學(xué)元件為透射型衍射光學(xué)元件或反射型衍射光學(xué)元件。
21.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括如下步驟在設(shè)有晶體管的襯底上形成與所述晶體管相連接的第一導(dǎo)電層；在所述第一導(dǎo)電層上形成有機(jī)化合物層；在所述有機(jī)化合物層上形成第二導(dǎo)電層；將從激光振蕩器射出的激光束入射到衍射光學(xué)元件，以將該激光束分支成多個(gè)激光束；將通過了所述衍射光學(xué)元件的所述多個(gè)激光束入射到具有多個(gè)微鏡的數(shù)字微鏡裝置；以及用所述多個(gè)激光束從所述第二導(dǎo)電層一側(cè)照射所述有機(jī)化合物層。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，用所述多個(gè)激光束選擇性地照射所述有機(jī)化合物層，以部分地改變所述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間的電阻。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，通過旋轉(zhuǎn)涂敷法、絲網(wǎng)印刷法或液滴噴出法形成所述有機(jī)化合物層。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中所述衍射光學(xué)元件為透射型衍射光學(xué)元件或反射型衍射光學(xué)元件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其中采用在轉(zhuǎn)換激光照射的圖案的同時(shí)對(duì)所希望的位置高速地進(jìn)行激光照射。在具有由一對(duì)導(dǎo)電層夾著有機(jī)化合物層的結(jié)構(gòu)的有機(jī)存儲(chǔ)元件中，通過使用激光照射裝置的激光照射，對(duì)該有機(jī)存儲(chǔ)器元件進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入。此外，由衍射光學(xué)元件將從激光振蕩器射出的激光束分支成多個(gè)激光束，并且以一次照射對(duì)該有機(jī)化合物層上的多個(gè)地方照射激光束。
文檔編號(hào)H01L21/82GK101026225SQ20071000591
公開日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2007年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月17日
發(fā)明者田中幸一郎, 大石洋正 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所