CN1947132B - 产品管理系统及方法 - Google Patents

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    • H04B5/26—
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Abstract

当与ID标签相连的产品置于包装体内部时，存在使用读取器/写入器与ID标签的通信被阻断的风险。从而，难以在产品的分发过程中管理产品，这导致失去ID标签的方便性。本发明的一个特征是包括用于包装与ID标签相连的产品的包装体和读取器/写入器的产品管理系统。ID标签包括薄膜集成电路部分和天线，包装体包括含有天线线圈和电容器的谐振电路部分，谐振电路部分可与读取器/写入器和ID标签通信。从而，即使当产品被包装体包装时，也可确保附连于产品的ID标签与R/W之间的通信的稳定性，且可简单并有效地进行产品管理。

Description

产品管理系统及方法
技术领域
本发明涉及由读取器/写入器读取和写入关于与ID标签相连包括存储器、CPU等的产品的信息的产品管理系统。
背景技术
近来，在诸如食品业和制造业等各种行业中，提高了对加强产品安全性和管理系统的要求，从而关于产品的信息量增加。然而，当前关于产品的信息仅是诸如制造国、制造商或项目号等信息，主要由条形码的十几个数字提供，信息量相当小。此外，在使用条形码的情况中，用手逐个扫描条形码需要长时间。因而，代替条形码系统，被称为RFID(射频标识)的利用电磁波的非接触IC标签的自动识别技术引起注意。
此外，为了确保动物和植物的安全性(例如，原产地、传染病的存在与否等)，一种系统正在普及，其中IC芯片被直接植入动物和植物体内，以便通过体外的信息读取设备(读取器)获得和管理关于动物和植物的信息(参考1：2002年11月18日出版的Nikki Electronics(Nikkei Business Pubilications公司)67-76页)。
发明的公开
然而，配备(附有)ID标签的产品通常置于诸如波面纤维板或集装箱的包装体中，并被传送。此时，当产品处于包装体中时，存在使用读取器/写入器(也被称为R/W)与ID标签的通信被阻断的风险。此外，当包含产品的包装体被堆叠在仓库等中时，与附连至每一产品的ID标签的通信可能被阻断。具体地，如果R/W通信范围较短，则较内部的产品或由较多的内部包装体包装的产品难以接收从R/W发出的电磁波。
因此，难以在产品的分发过程中管理产品，这导致丢失ID标签的方便性。
考虑上述问题作出了本发明。本发明的目的在于提供即使产品由包装体包装，也可保护附连于产品的ID标签与R/W之间的通信的稳定性且可简单并有效地进行产品管理的产品管理系统。
为了解决上述问题，根据本发明，一种产品管理系统包括用于包装与ID标签连接的产品的包装体、以及用于读取和写入ID标签中所存储的信息的读取器/写入器，其中ID标签包括包含薄膜晶体管的薄膜集成电路部分以及天线；包装体包括包含天线线圈和电容器的谐振电路部分；谐振电路部分可与读取器/写入器以及ID标签通信。
换言之，根据本发明，为用于包装产品的包装体设置谐振电路部分，且通过使用谐振电路部分与用于读取和写入ID标签中所存储的信息的R/W之间的谐振，ID标签与R/W之间的通信可确实和顺利地进行。谐振电路部分至少包括分别由天线线圈和电容器提供的电感L和电容C。
根据本发明的产品管理系统具有上述结构。因此，通过经由谐振电路部分进行R/W与ID标签之间的信号的接收/发送，ID标签中所存储的信息可确实读取和擦除，且信息可被确实写入或重写等等到ID标签中。特别地，可解决由于R/W与连接到产品的ID标签之间的方向性(仅在某一方向上进入的属性或仅从某一方向接收的属性)引起的通信不可用或通信不稳定，然后可确实地进行它们之间的通信。从而，当短时间内一次读取或写入附连于产品1的ID标签2中的信息时，本发明是有效的。
本发明所使用的ID标签至少包括包含薄膜晶体管的薄膜集成电路部分以及天线，因此相比在硅片上形成多个集成电路，并研磨和移除该硅片来隔离薄膜集成电路的常规方法形成的ID标签，前者可以更低的成本制造。换言之，薄膜集成电路可从其上形成多个薄膜集成电路的衬底上分离以隔离各元件。由于相比硅片较不昂贵的玻璃衬底等可用作分离衬底(从中分离元件的衬底)，因此ID标签可以更低成本制造，分离衬底也可多次使用。
此外，在形成谐振电路部分的过程中，在衬底上形成主要具有薄膜结构的多个薄膜集成电路部分，且经由分离方法形成谐振电路部分，从而以低成本制造谐振电路部分。
注意，引用了使用诸如ClF3的卤化物气体或液体的化学分离方法、以及对配备多个薄膜集成电路部分的衬底施压来分离衬底的物理分离方法，作为分离方法。可采用它们中的任一。然而，相比物理分离方法，经由化学分离方法可更确实地进行元件分离。
如上所述，经由使用以低成本制造的ID标签的谐振电路部分，可更安全地进行R/W与ID标签之间的通信。从而，可提供具有更高性能的产品管理系统。
附图简述
附图中：
图1是根据本发明的一个方面的产品管理系统的示意图；
图2是示出根据本发明的一个方面的产品管理系统的电路配置的示例的框图；
图3示出了其中应用本发明的机场中的行李管理系统；
图4示出了配备谐振电路部分的运输车辆；
图5A到5C各自示出多种通信方法；
图6是示出了ID标签的电路配置的示例的框图；
图7A到7E各自示出根据本发明的一个方面的ID标签的制造步骤；
图8F到8I各自示出根据本发明的一个方面的ID标签的制造步骤；
图9J到9L各自示出根据本发明的一个方面的ID标签的制造步骤；
图10M到10O各自示出根据本发明的一个方面的ID标签的制造步骤；
图11A到11B各自示出根据本发明的一个方面的ID标签的制造步骤；
图12是根据本发明的一个方面用于形成ID标签的低压CVD装置的示意图；以及
图13A到13C各自示出根据本发明的一个方面的ID标签的制造步骤(到入口衬底的转移方法)。
实现本发明的最佳模式
将在后文中参考附图描述根据本发明的实施方式。本发明可按照多种不同的模式实现，本领域中的技术人员可以容易地理解此处公开的模式和细节能以各种方式修改，而不背离本发明的精神和范围。应注意，本发明不应被解释为限于以下给出的实施方式的描述。
实施方式1
参考图1描述了根据本发明的产品管理系统的结构。
图1中，堆叠了其中包装产品1的多个包装体3。存储关于产品1的各种信息的ID标签2附连于产品1。在包装体3上形成谐振电路部分4。产品1可以是相同类型或不同类型的。
此处，附连于产品的ID标签(标识标签)主要具有标识分布在市场中的产品的功能或存储关于产品的信息的功能，取决于其模式而被称为ID芯片、ID标记、ID戳记、ID贴纸等。
本发明中的ID标签包括薄膜集成电路部分。薄膜集成电路部分与硅片上形成的常规IC(集成电路)概念上不同。薄膜集成电路部分表示至少包括由以TFT(薄膜晶体管)为代表的薄膜有源元件、用于连接薄膜有源元件的布线、用于将薄膜有源元件与外部机构(诸如非接触ID标签的天线)的布线等。当然，薄膜集成电路部分的组成元素不限于此，且薄膜集成电路部分可包括以TFT为代表的至少一个薄膜有源元件。
注意，构成根据本发明的ID标签的一部分的薄膜集成电路部分比常规IC芯片中的集成电路薄。因此，薄膜集成电路部分也被称为IDT芯片(标识薄芯片)等。此外，本发明中所使用的薄膜集成电路部分原则上使用诸如玻璃衬底或石英衬底的绝缘衬底，而不使用硅片，且可被转移到如后所述的柔性(flexible)的衬底上。从而，薄膜集成电路部分也被称为IDG芯片(标识玻璃芯片)、IDF芯片(标识柔性芯片)、软芯片等。安装有天线的芯片也被称为射频芯片。
ID标签2被附连于产品1的外表面，如图1中可见。然而，ID标签2也可设置在产品1的内部。注意，此处的产品包括其包装以及产品本身的内容。
如图2中所示，谐振电路部分4至少包括用作电感的天线线圈18和电容器19。谐振电路部分4从用于读取和写入ID标签2中所存储的关于产品1的各种信息的读取器/写入器(R/W)5中接收电磁波，并将该电磁波发送给ID标签2。此外，谐振电路部分4从ID标签2中接收电磁波，并将该电磁波发送给R/W5。如上所述，谐振电路部分4用作R/W5与ID标签2之间的发送/接收的中继站。
谐振电路部分4被设计成用与从R/W 5中发出的电磁波的频率几乎相同的频率谐振。换言之，构成谐振电路部分4的天线线圈18的电感L和电容器19的电容C的值(参考图2)被调节来与R/W5谐振。
此处的谐振指的是，当对象从外部添加时它以与振动器最容易振动的频率(自然频率)相同的频率振动，即使该频率是很小的力。该自然频率被称为谐振频率，它对每一振动器唯一。谐振频率f表示为f＝1/{2π(LC)1/2}。换言之，调整构成谐振电路部分4的天线线圈18的电感L和电容器19的电容C的值，调整频率f为与R/W5的频率几乎相同的频率，从而使谐振电路部分4谐振。
当将R/W5拿近包含产品1的包装体3时，从天线部分6中发出电磁波到包装体3。由于包装体3中形成的谐振电路部分4以与R/W 5的频率几乎相同的频率谐振，谐振电路部分4可有效地从R/W5中接收振荡的电磁波。此外，谐振电路部分4经由电磁耦合方法、电磁感应方法、静电耦合方法等进行对ID标签2的电力供应以及ID标签2与谐振电路部分4之间的信号的发送/接收(换言之，即ID标签与R/W5之间的信号的发送/接收)。
因此，通过经由谐振电路部分4进行R/W5与ID标签2之间的信号接收/发送，可安全地读取和擦除ID标签2中所存储的信息，且信息可安全地被写入、重写等等到ID标签中。特别地，可解决由于R/W5与连接到产品1的ID标签2之间的方向性(仅在某一方向上进入的属性或仅从某一方向接收的属性)引起的通信不可用或通信不稳定，从而可确实地进行它们之间的通信。
注意，可对R/W5和谐振电路部分4之间的通信方法和谐振部分4与ID标签2之间的通信方法使用电磁感应方法、电磁耦合方法、微波方法、光学通信方法、静电耦合方法等。这两者的通信方法可相同或不同。
一般，取决于通信范围，电磁感应方法、电磁耦合方法和静电耦合方法被归类为邻近类型、接近类型和附近类型；然而，可使用它们中的任一种。
读取器/写入器与谐振电路部分之间的通信范围可以长于谐振电路部分与ID标签之间的通信范围。通过扩展谐振电路部分和读取器/写入器之间的通信范围，即可能远距离与ID标签通信并进行遥控。
由天线部分6接收的ID标签2中所存储的信息在R/W5内部设置的显示部分7上显示。例如，显示产品1的信息，诸如原产国、生产商、生产季节、进口商、有效期、价格等。在R/W5中提供了操作键8，借此有可能ON/OFF与ID标签2的通信，并对已读取的信息进行选择、删除等。R/W5被连接至计算机9。计算机9控制R/W5，并处理由R/W5读取的信息。
注意，谐振电路部分4自身可包括电池、CPU、存储器等。因此，信息可临时地存储到谐振电路部分4中。此外，谐振电路部分4可用作R/W。因此，例如，在对产品1打包过程中，谐振电路部分4中累积的信息可被写入ID标签2中，并可读出ID标签2中累积的信息。
当产品1从包装体3中取出之后，可再次使用包装体3。
实施方式2
参考图2更详细地描述根据本发明的产品管理系统。图2是示出ID标签2、谐振电路部分4和R/W 5的配置的框图。
R/W5至少包括输出接口12、输入接口13、输出天线14和输入天线15。注意，每种天线的数目不限于图2中所示。而且，天线的形状不限于线圈形。
从输出天线14中输出R/W5的输出接口12中调制的信号，并经由包装体3中设置的谐振电路部分4将其发送给ID标签2。
谐振电路部分4至少包括配备电感和电容的阻抗Z的电路。电感阻抗是电感L，电容阻抗是电容C。例如，如图2中所示，谐振电路部分4至少包括用作电感L的天线线圈18和用作电容C的电容器19。电感L和电容C可彼此串联(串联谐振)或可并联(并联谐振)。
在谐振电路部分4中，例如，其中线圈(电感L)和电容器(电容C)彼此串联的情况中，由于线圈和电容器的电抗(阻抗的虚数部分)在谐振点处抵消，阻抗在谐振点上变为零(f
Figure 058121876_0
1/{2π(LC)1/2})。注意，阻抗等于布线的电阻R，因为电阻R(阻抗的实数部分)在实际元件中不可避免地生成。构成谐振电路部分4的一部分的布线的材料较佳地采用具有低布线电阻的材料。
例如，期望采用诸如Cu(1.55×10-6Ω·cm)、Al(2.65×10-6Ω·cm)、Au(2.2×10-6Ω·cm)、Ag(1.62×10-6Ω/cm)等低电专用(specific)阻率材料。这些材料可镀敷或堆叠。
另一方面，ID标签2至少包括输入天线20、输出天线21、输入接口22、输出接口23和诸如CPU30、协处理器31、ROM32、RAM33和非易失性存储器34以及用于连接它们的总线28的各种电路。注意每种天线的数量不限于图2中所示。而且，每一天线的形状不限于线圈形。
输入接口22至少配备整流电路24和解调电路25。来自输入天线20的交流电源电压输入被整流成整流电路24中的直流电源电压，并经由总线28供应给以上各种电路。来自输入天线20的各种信号输入的交流电流在解调电路25中解调。通过解调形成波形的各种信号经由总线28提供给以上各种电路。
当所有的处理在薄膜集成电路部分29中被控制时协处理器31用来协助作为主处理器的CPU30工作的子处理器。一般，协处理器用作专用来处理代码的指令执行单元，且可执行对代码的处理，这对诸如结算(settlement)的应用程序是必需的。作为非易失性存储器34，例如较佳使用其中信息可被重写多于一次的EPROM、EEPROM、UV-EPROM、闪存或FRAM(注册商标)。
ID标签2中所使用的存储器基于其功能和行为被划分成程序存储器(存储程序的区域)、工作存储器(在执行程序的过程中临时保存数据的区域)以及数据存储器(除存储对产品唯一的信息以外还存储由程序处理的固定数据的区域)。一般，ROM被用作程序存储器，RAM被用作工作存储器。此外，RAM在与R/W的通信期间也用作缓冲区。为了在预定地址存储作为信号的数据输入，一般使用EEPROM。
解调电路25中解调的各种信号被供应给各种电路，然后以各种电路中的信号代替存储器中所存储的对产品唯一的信息。此外，信号在输出接口23中调制，并由输出天线21经由谐振电路部分4发送给R/W5。
输出接口23至少包括调制电路26和放大器27。从各种电路输入到输出接口23的各种信号在调制电路26中调制，在放大器27中放大或缓冲放大，然后从输出天线21发送到诸如R/W5的终端设备。R/W5的输入天线15接收从ID标签2中发送的信号。信号在输入接口13中解调，经由控制器11发送给计算机9，并受到数据处理，从而识别对产品唯一的信息。
此外，读取的信息可在连接至计算机9的数据库10中累积。相反，数据库10中累积的信息可经由R/W5写入ID标签2中。
尽管计算机9含有具有处理关于产品的信息的功能的软件，仍可使用硬件来进行信息处理。因此，当与以常规方式逐一读取条形码的工作相比时，减少了用于信息处理的时间和工作以及错误，从而减少了产品管理的负担。
图2中所示的各种电路仅是根据本发明的配置的一个模式。ID标签2或R/W5上安装的各种电路不限于上述电路。图2示出了使用非接触类型天线的示例。然而，非接触类型不限于该示例。可使用发光元件、光传感器等来以光来发送和接收数据。
图2中，输入接口22和输出接口23被形成为一个薄膜集成电路部分29，它们包括诸如整流电路24、解调电路25、调制电路26的模拟电路；CPU30；各种存储器等。然而，该配置仅是一个示例，本发明不限于该配置。普通术语“薄膜集成电路部分29”意味着，以TFT为代表的薄膜有源元件被包含在每一组成部分中；然而，所有的组成部分不必均由TFT形成，且至少一个组成部分可由TFT等形成。例如，作为常规方式，包括诸如整流电路24、解调电路25、调制电路26的模拟电路的输入接口22和输出接口23可在硅片上形成，而CPU30、各种存储器可以用在通过使用TFT形成的薄膜集成电路形成。
如上所述，如果对ID标签2的至少一个组成部分使用包含诸如TFT的薄膜有源元件的薄膜集成电路部分，则与硅片上形成的常规IC芯片不同，不需背部研磨(back-grinding)。可获得显著简化的工艺和显著减少的制造成本等的有利效果。此外，如果在形成薄膜集成电路部分的过程中采用物理或化学分离的方法，可使用玻璃衬底、石英衬底、太阳能电池级硅衬底等作为分离衬底。此外，可重复使用分离衬底来显著减少制造成本。
注意，输入天线20和输出天线21可被形成包含在薄膜集成电路部分29中。此外，一个天线可用作输入天线和输出天线两者，而不需区分输入电线20和输出天线21。
图2示出了从作为终端设备的R/W5供应电源电压的示例，但本发明不限于此。例如，尽管未示出，可在ID标签2中设置太阳能电池。此外，可内装诸如锂电池等超薄电池。
注意，R/W5的薄膜集成电路部分16(至少包括输出接口12和输入接口13)可使用以常规方式在硅片上形成的IC。然而，可使用由如薄膜晶体管(TFT)的薄膜有源元件(薄膜非线性元件)制造的薄膜集成电路部分，类似于形成小且薄的R/W5的情况中的ID标签2的薄膜集成电路部分29。
当使用薄膜集成电路作为R/W5的组成部分时，可获得类似于在ID标签2中使用薄膜集成电路部分29的情况的以上工作效果。
注意，输出天线14和输入天线15可被形成为包含在薄膜集成电路部分16中。此外，一个天线可用作输入天线和输出天线两者，而不需区分输入电线14和输出天线15。
实施例1
参考实施例1的图3描述了应用本发明的示例。在图3中示出了机场等处的行李检查。此处，游客等的手提箱35等用作包装体。手提箱35至少包括一个谐振电路部分4。谐振电路部分4可设置在手提箱35的外表面；然而，较佳地形成在盖子的内部或内侧以防止由于外力、偷窃等造成的分离。手提箱35内，打包了产品1等。ID标签2与每一产品相连。
诸如包含产品1的手提箱35的行李由传送装置37传送。当行李到达R/W5的天线部分6时，为手提箱35设置的谐振电路部分4从R/W5中接收电磁波，并将该电磁波发送给ID标签2。如上所述，谐振电路部分4用作R/W5与ID标签2之间的发送/接收的中继站。
如图2中所示，谐振电路部分4至少包括用作电感的天线线圈18和电容器19。谐振电路部分4被设计成以与从R/W5中发送的电磁波的频率几乎相同的频率谐振。换言之，构成谐振电路部分4的天线线圈18的电感L和电容器19的电容C的值被调节为与R/W5谐振。
由于手提箱35中形成的谐振电路部分4以与R/W5的频率几乎相同的频率谐振，因此谐振电路部分可从R/W5中有效地接收振荡的电磁波。此外，谐振电路部分4经由电磁耦合方法、电磁感应方法、静电耦合方法等进行对ID标签2的电力供应以及ID标签2与谐振电路部分4之间的信号的发送/接收(换言之，即ID标签2与R/W5之间的信号的发送/接收)。
因此，通过经由谐振电路部分4进行R/W5与ID标签2之间的信号的接收/发送，可确实读取和擦除ID标签2中所存储的信息，信息可确实被写入、重写等到ID标签中。在根据本发明对行李中所包含的产品的检查系统中，对诸如包含产品1的手提箱35的包装体设置谐振电路部分4。因此，可解决由于R/W5与连接到产品1的ID标签2之间的方向性(仅在某一方向上进入的属性或仅从某一方向中接收的属性)引起的通信不可用或通信不稳定，然后可确实地进行它们之间的通信。
注意，由天线部分6接收并存储在ID标签2中的信息由连接至R/W5的计算机9处理。此外，当连接至诸如手提箱35的行李的标签36是ID标签时，由R/W5写入和读取附连于产品1的ID标签2中所存储的信息，且同时可由R/W5写入和读取标签36中所存储的信息。
如有必要，可为R/W5或计算机9设置显示屏，并可在其上适当地显示关于产品1的读取信息或标签36的信息。例如，显示诸如产品名、原产国、重量、价格等产品的所有信息或标签36中所存储的诸如出发地、路线、目的地的信息。
此外，数据库10可连接至计算机9。可交叉检查由R/W5读取的关于产品1的信息和数据库中所存储的关于产品的信息，因此可即时确定手提箱35中所包含的产品1是否是适当的产品(非伪造的产品、危险的材料等的产品)。此外，如果行李的总重量不等于由R/W5读取的产品的总重量(或由对数据库的查询获得的重量)，可识别对数据库中未存储的伪造产品等的扣留。以此方式，可在边界阻断伪造产品，且可事先阻止伪造产品的走私和恐怖主义。
实施例2
实施例2参考图4描述了应用本发明的另一示例。图4中，包装体3中所包含的产品1被装载到诸如运货卡车的运输车辆38中。ID标签2附连于产品1，谐振电路部分4(下文在本实施例中称之为第一谐振电路部分)在包装体3中形成。此外，至少一个且不同于谐振电路部分4的另一谐振电路部分39(下文在本实施例中称之为第二谐振电路部分)设置在运输车辆38的门部分或车架部分中。第一谐振电路部分可设置在包装体3的外表面；然而它较佳地在盖子的内部或内侧形成，以防止由于外力、偷窃等造成的分离。第二谐振电路部分可设置在运输车辆38的门部分或车架部分的外表面；然而它较佳地设置在盖子的内部或内侧以防止由于外力、偷窃等造成的分离。
当ID标签2中所存储的关于产品1的信息由R/W5从运输车辆38外部读取和写入时，由第二谐振电路部分接收从R/W5的天线部分6中发出的电磁波，并将其发送给第一谐振电路部分。发送给第一谐振电路部分的电磁波再被发送给ID标签2。在某些情况中，如果ID标签2存在于第二谐振电路部分的周围中，则电磁波从第二谐振电路部分直接发送给ID标签2。而且，在某些情况中，来自R/W5的电磁波由第一谐振电路部分或ID标签2直接接收。然而，通过提供第二谐振电路部分，可解决由于R/W5与连接到产品1的ID标签2之间的方向性(仅在某一方向上进入的属性或仅从某一方向中接收的属性)引起的通信不可用或通信不稳定，因此可确实地进行它们之间的通信。
类似于图2中所示，第一和第二谐振电路部分各自至少包括用作电感的天线线圈和电容器。且每一谐振电路部分被设计成以与从R/W5中发出的电磁波的频率几乎相同的频率谐振。换言之，构成每一谐振电路部分的天线线圈的电感L和电容器的电容C的值被调节来与R/W5谐振。
由于第一和第二谐振电路部分以与R/W5的频率几乎相同的频率谐振，因此这些谐振电路部分可有效地从R/W5中接收振荡的电磁波。此外，通过采用电磁耦合方法、电磁感应方法、静电耦合方法等在第一和第二谐振电路部分之间、在ID标签和第一谐振电路部分之间以及在ID标签和第二谐振电路部分之间，执行对ID标签2的电力供应，部分或全部地进行ID标签2与R/W5之间的信号的发送/接收。注意，即使当运输车辆38停止或运行时仍可进行R/W5与ID标签之间的通信。
如上所述，当以多个阻挡物(此处为包装体3和运输车辆38)覆盖产品1时，经由为每一阻挡物设置的谐振电路部分在ID标签2与R/W5之间接收和发送信号，因此可安全地进行读取和擦除ID标签2中所存储的信息，以及写入或重写信息到ID标签2。    
注意，由天线部分6接收并然后存储在ID标签2中的信息由连接至R/W5的计算机9处理。如有必要，可为R/W5设置显示屏7，并可适当地显示关于产品1的读取信息。例如，显示诸如产品名、数量、运往地址、始发地址、原产国、生产者、生产季节等关于产品1的所有信息。可为计算机9设置显示屏。为R/W5设置操作键8，可控制与ID标签2的通信的ON/OFF，也可进行对读取信息的选择、删除等。
此外，数据库10可连接至计算机9。由R/W5读取的关于产品1的信息和数据库中所存储的关于产品的信息可被交叉检查。
实施例3
实施例3参考图5A到5C描述了根据本发明的通信方法的示例。
作为根据本发明的通信方法，存在其中R/W5与谐振电路部分4之间的通信方法和ID标签2与谐振电路部分4之间的通信方法相同的情况，以及其中R/W5与谐振电路部分4之间的通信方法不同于ID标签2与谐振电路部分4之间的通信方法的情况。在使用相同通信方法的情况中，如图5A中所示，作为示例可对两种方法均采用电磁感应方法(一般，通信范围为大约1米或更小)。在使用电磁感应方法的情况中，所用的频率可从小于135KHz、大于13.56MHz和从135KHz到13.56MHz的范围中广泛采用。一般，采用4.9MHz、13.56MHz、900MHz的频带。
此外，在使用相同通信方法的情况中，即使谐振电路部分4由于任何原因不工作，通过R/W5与ID标签2之间的电磁波的直接接收/发送仍可进行通信。
在采用不同通信方法的情况中，如图5B中所示，例如在R/W5与谐振电路部分4之间的通信使用电磁感应方法，而谐振电路部分4与ID标签2之间的通信使用电磁耦合方法。电磁耦合方法具有比电磁感应方法短的通信范围(一般，数十毫米或更短的通信范围)。在电磁耦合方法的情况中，可采用与电磁感应方法的频率几乎相同的频率。
如图5C中所示，R/W5与谐振电路部分4之间的通信采用微波方法(一般，通信范围为大约3米或更小)，谐振电路部分4与ID标签2之间的通信可采用具有比微波方法短的通信范围的电磁感应方法或电磁耦合方法。在微波方法的情况中，所使用的频率一般为2.45GHz频带。
具体地，作为R/W5与谐振电路部分4之间的通信方法，采用电磁感应方法或微波方法，使R/W5与谐振电路部分4之间的通信范围大于谐振电路部分4与ID标签2之间的通信范围，从而处于较远处的R/W5可与ID标签2通信。
注意，当通信方法在电磁波穿过谐振电路部分4之前和之后有所改变时，诸如天线线圈和电容器等电路元件及其在谐振电路部分4中的布置可根据通信方法改变。
当然，通信方法的组合不限于本发明的这些。此外，可组合静电耦合方法或光学通信系统。
如实施例2中所示，如果双倍或三倍地设置谐振电路部分，可适当组合上述通信方法。注意，谐振电路部分较佳地如此设计，使得R/W5与谐振电路部分之间的范围可尽可能的长。
实施例4
实施例4参考图6具体描述了根据本发明的ID标签2配置的示例。图6示出了ID标签2的示意图，它包括供电电路214、输入-输出电路215、天线电路216、逻辑电路210、放大器211、时钟生成电路-解码器212、存储器213等。天线电路216具有天线布线201和天线电容器202。
由于通过接收从R/W5中发出的电磁波17来供应电力，ID标签可无需其自己的电源而工作。当天线电路216从R/W5中接收电磁波17时，作为被检测的输出信号的信号由输入-输出电路215检测，电路215包括第一电容器装置203、第一二极管204、第三二极管207、第三电容器装置208等。该信号由放大器211放大，以具有足够大的振幅，然后它由时钟生成电路-解码器212划分成时钟和数据指令。所发送的指令由逻辑电路210解码，以例如进行存储器213中的数据的回复，并将必要的信息写入存储器中。
回复由根据逻辑电路210的输出的开关元件209的ON/OFF进行。这改变天线电路216的阻抗，导致天线电路216的反射率的改变。R/W5通过监视天线电路216的反射率的改变从ID标签中读取信息。
ID标签2中的各个电路消耗的电力由通过检测和平滑由供电电路214接收的电磁波17来生成的直流电源VDD供应。类似于输入-输出电路215，供电电路214含有第一电容器装置203、第一二极管204、第二二极管205以及第二电容器装置206，使第二电容器装置206具有足够大的值以便向各个电路供应电力。
实施例5
在实施例5中，将参考图7A到10O描述ID标签2的具体制造方法。为简化起见，此处将通过示出使用n沟道TFT和p沟道TFT的CPU和存储器的横截面结构来描述该制造方法。
在衬底40上形成多个TFT、保护膜、各种布线和天线(下文中，包含至少这些元件的元件或电路被称为薄膜集成电路部分)。
首先，在衬底40上形成分离层41(图7A)。此处经由溅射方法在玻璃衬底(例如，Corning 1737衬底)上形成具有膜厚度为50nm(500
Figure 058121876_1
)的a-Si膜(非晶体硅膜)。作为衬底，除玻璃衬底以外，可使用在随后的处理中可经受处理温度的诸如石英衬底、包含诸如氧化铝的绝缘材料的衬底、硅片衬底、热(thermal)氧化硅衬底、SIMOX衬底以及耐热塑料衬底等衬底。
作为分离层，除非晶硅以外，可使用包含硅作为其主要成分的层，诸如多晶硅、单晶硅或SAS(半非晶硅(也称为微晶硅))。代替溅射方法，这些分离层可由诸如CVD的方法形成。较佳地，使分离层的薄膜厚度为50到54nm(500到540)。对于SAS，薄膜厚度可以是30到50nm(300到500
Figure 058121876_3
)。
接着，在分离层41上形成保护膜42(也称为基膜或基绝缘膜)(图7A)。尽管此处采用了膜厚度100nm的SiON膜、膜厚度50nm的SiNO膜以及膜厚度100nm的SiON膜的三层结构，但材料、膜厚度或层叠的数目不限于此。例如，代替较低的SiON膜，可经由诸如旋涂、狭缝式涂布机或微滴排放(dropletdischaging)的方法形成具有膜厚度为0.5到3μm的硅氧烷的耐热树脂。或者，可使用氮化硅膜(例如，SiN或Si3N4)。较佳地，使每一膜厚度为0.05到3μm，可在该范围内自由选择。
可经由诸如热CVD、等离子CVD、大气CVD或偏压ECRCVD的方法使用诸如SiH4-O2混合气体或TEOS(四乙氧基甲硅烷)-O2混合气体来形成氧化硅膜。氮化硅膜一般可经由等离子CVD方法使用SiH4-NH3混合气体形成。SiON膜或SiNO膜一般可经由等离子CVD方法使用SiH4-N2O混合气体形成。
在其中包含诸如a-Si的硅作为主要成分的材料被用作分离层41，且稍后将形成岛形半导体膜43作为与之接触的保护膜42的情况中，从确保粘附的观点可使用SiOxNy。
接着，在保护膜42上形成构成薄膜集成电路部分的CPU和存储器的一部分的薄膜晶体管(TFT)。除TFT以外，也可形成诸如有机TFT和薄膜二极管的薄膜有源元件。
在制造TFT的方法中，首先在保护膜42上形成岛形半导体膜43(图7B)。通过使用非晶半导体、晶体半导体或半非晶半导体来形成岛形半导体膜43。在任何情况中，均有可能使用包含诸如硅或锗化硅(SiGe)作为其主要成分的材料的半导体膜。
在该实施例中，形成具有膜厚度70nm的非晶硅，还对非晶硅的表面给予使用含有镍的溶液的处理。此外，通过以500到750℃热结晶过程获得晶体硅半导体膜，并执行激光结晶以改进结晶度。作为沉积的方法，可使用诸如等离子CVD、溅射、或LPCVD的方法。作为结晶的方法，可使用诸如激光结晶、热结晶或使用其它催化剂(诸如Fe、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu或Au)的结晶方法，而且上述方法可交替地使用多于一次。
对具有非晶结构的半导体膜的结晶，可使用连续波激光。为了经由结晶获得大粒度的晶体，较佳地使用连续波固体激光，并应用基波的第二到第四谐波的任一(该情况中，结晶被称为“CWLC”)。一般，可使用Nd:YVO4激光(基波：1064nm)的第二谐波(532nm)或第三谐波(355nm)。在使用连续波激光的情况中，具有10W输出的连续波YVO4激光发出的激光由非线性光学元件转换成谐波。也存在其中YVO4晶体或GdVO4晶体之一和非线性光学元件被置入谐振器以发出谐波的方法。然后，较佳地在将由光学系统照射的表面上形成矩形或椭圆形的激光来照射要处理的对象。在此情况中，大约0.01到100MW/cm2(较佳地，0.1到10MW/cm2)的功率密度是必要的。半导体膜可被移动来以相对激光大约10到2000cm/s的速度被照射。
在使用脉冲激光的情况中，一般使用数十到数百Hz的频带。然而，可使用具有远高于上述频带的10MHz或更大的重复频率的脉冲激光。由于从用脉冲激光激光照射至半导体膜到半导体膜的完全凝固的时段据说为数十到数百毫微秒，使用上述高频带允许在从由激光熔化半导体膜到其凝固的时段期间发出下一脉冲激光。从而，与使用常规脉冲激光的情况不同，在半导体膜中可连续移动固体-液体界面，以便形成使晶粒沿扫描方向连续生长的半导体膜。具体地，可形成扫描方向上大约10到30μm的宽度且在垂直于扫描方向的方向上大约1到5μm的宽度的晶粒的集群。沿扫描方向延伸的单晶晶粒的形成使得可能形成其中在TFT的至少一沟道方向上几乎不存在任何晶粒分界的半导体膜。
对保护膜42的一部分使用作为耐热树脂的硅氧烷的情况中，在上述结晶期间可防止热量从半导体膜中耗散，以便可有效执行结晶。
根据上述方法，获得晶体硅半导体膜，其中较佳地晶体沿源极-沟道-漏极方向取向，使晶体层的厚度为20到200nm(一般为40到170nm，较佳为50到150nm)。此后，在半导体膜上形成用于金属催化剂吸气的非晶硅膜，其间置有氧化物膜，并通过在500到750℃的热处理执行吸气。此外，为控制TFT元件的阈值电压，大约1013/cm2剂量的硼离子被添加到晶体硅半导体膜。此后，通过以抗蚀剂作为掩膜进行蚀刻形成岛形半导体膜。
当形成结晶半导体膜时，可使用乙硅烷(Si2H6)和四氟化锗(GeF4)作为原料气体，以经由LPCVD(低压CVD)方法直接形成多晶半导体膜，以便可获得结晶半导体膜。在此情况中，气体流速可以是Si2H6/GeF4＝20/0.9，沉积温度可以是400到500℃，可使用He或Ar作为载气。然而，条件不限于此。
较佳地，TFT中的沟道区特定以1×1019到1×1022cm-3的氢或卤素掺杂，较佳为1×1019到5×1020cm-3，或在SAS的情况中为1×1019到2×1021cm-3。在任何情况中，TFT中沟道区中所包含的氢或卤素的量可大于为IC芯片所使用的单晶中所包含的量。这使得即使当在TFT部分中生成局部裂缝时，也可能以氢或卤素终止该局部裂缝。
在使用SAS(半非晶半导体)等的情况中，可略去半导体膜(高温热处理过程)的结晶过程。在此情况中，可在柔性衬底上直接形成芯片。根据本发明，原则上不使用硅片，然而，硅片可在转移到柔性衬底等上之前被用作分离衬底。
接着，在岛形半导体膜43上形成栅绝缘膜44(图7B)。较佳地，使用诸如等离子CVD或溅射的形成薄膜的方法来形成单层或包括氮化硅、氧化硅、氧氮化硅或氮氧化硅的层的叠层作为栅绝缘膜。在层叠层的情况中，较佳地可采用从衬底侧依次为氧化硅膜、氮化硅膜和氧化硅膜的三层结构。
接着，形成栅电极46(图7C)。在此实施例中，当通过溅射层叠和形成Si和W(钨)之后，通过使用抗蚀剂45作为掩膜进行蚀刻来形成栅电极46。当然，栅电极46的材料、结构或制造方法不限于此，它们可被适当选择。例如，可采用n型杂质掺杂或非掺杂Si和NiSi(硅化镍)的层叠结构或TaN(氮化钽)和W的层叠结构。或者，可使用各种导电材料来形成作为单层的栅电极46。
代替抗蚀剂掩膜，可使用诸如SiOx的掩膜。在此情况中，添加通过图案形成来形成诸如SiOx或SiON的掩膜(被称为硬掩膜)的工艺。然而，由于该掩膜相比抗蚀剂在蚀刻期间较少减少，因此可形成具有期望宽度的栅电极层。或者，不使用抗蚀剂45，可使用微滴排放的方法来选择性地形成栅电极46。
作为导电材料，取决于导电膜的功能可选择各种材料。在同时形成栅电极和天线的情况中，可考虑其功能来选择材料。
作为在通过蚀刻形成栅电极的情况中的蚀刻气体，使用其中混合CF4、Cl2和O2的混合气体或Cl2气体。然而，蚀刻气体不限于这些气体。
接着，要变成p沟道TFT54和56的部分由抗蚀剂47覆盖，以给予n型导电性的杂质元素48(一般为P(磷)或As(砷))掺杂要变成n沟道TFT53和55的岛形半导体膜，以形成栅电极作为掩膜的低浓度杂质区(图7D中所示的第一掺杂过程)。第一掺杂过程的条件如下：剂量为1×1013到6×1013/cm2、加速电压为50到70keV。然而，条件不限于此。通过该第一掺杂处理，进行经由栅绝缘膜44的掺杂以形成一对低浓度杂质区49。可对整个区域进行第一掺杂处理，而不需以抗蚀剂覆盖p沟道TFT区。
接着，当经由诸如灰化的方法移除抗蚀剂47之后，形成新的抗蚀剂50来覆盖n沟道TFT区，以给予p型导电性的杂质元素51(一般为B(硼))掺杂要变成p沟道TFT54和56的岛形半导体膜，以形成栅电极作为掩膜的高浓度杂质区(图7E中所示的第二掺杂过程)。第二掺杂过程在如下条件下执行：剂量为1×1016到3×1016/cm2、加速电压为20到40keV。通过该第二掺杂处理，进行经由栅绝缘膜44的掺杂以形成一对高浓度p型杂质区52。
接着，当经由诸如灰化的方法移除抗蚀剂50之后，在衬底上形成绝缘膜59(图8F)。在此实施例中，经由等离子CVD方法形成膜厚度为100nm的SiO2膜。之后，蚀刻并移除绝缘膜59和栅绝缘膜44以自对准方式形成侧壁60。作为蚀刻气体，使用CHF3-He混合气体。
用于形成侧壁60的方法不限于上述方法。例如，当形成绝缘膜59之后，衬底的整个表面可由抗蚀剂覆盖，可由深蚀刻(etchback)方法蚀刻并移除该抗蚀剂、绝缘膜59和栅绝缘膜44，来以自对准方式形成侧壁60。此外，如果由于膜形成方法的性质在衬底的对面形成绝缘膜59，则使用抗蚀剂作为掩膜进行背面处理以移除在衬底背面上形成的绝缘膜，然后可进行深蚀刻处理。
绝缘膜59可具有两层或多层的层叠层结构。例如，采用膜厚度100nm的SiON(氮氧化硅)和膜厚度200nm的LTO膜(低温氧化膜)的两层结构，其中SiON膜由等离子CVD方法形成，SiO2膜由低压CVD方法形成为LTO膜。侧壁60的形状不限于至少图8G中所示。侧壁可具有L型或L型和圆环形的组合形状。
上述侧壁用作掩膜，用于当稍后执行高浓度n型杂质元素的掺杂时，形成侧壁60下方的低浓度杂质区或非掺杂偏移区。在用于形成侧壁的上述方法的任何一种中，取决于低浓度杂质区或偏移区的期望的宽度，可适当改变深蚀刻的条件和绝缘膜59的厚度。
接着，形成新抗蚀剂61来覆盖p沟道TFT区，以栅电极46和侧壁60作为掩膜，执行给予n型导电性的杂质元素62(一般为P或As)的掺杂来形成高浓度杂质区(图8H中所示的第三掺杂过程)。第三掺杂过程在如下条件下执行：剂量为1×1013到5×1015/cm2、加速电压为60到100keV。通过该第三掺杂处理，进行经由栅绝缘膜44的掺杂以形成一对高浓度n型杂质区63。
当经由诸如灰化的方法移除抗蚀剂61之后，可热激活杂质区。例如，当形成50nm的SiON膜之后，可在氮保护气氛中以550℃执行热处理4小时。此外，当形成膜厚度100nm的含氢SiNx膜之后，结晶半导体膜的缺陷可由氮保护气氛中1小时410℃的热处理修复。这是例如用于终止晶体硅中存在的悬空键的过程，被称为氢化处理过程。此外，之后，可形成膜厚度600nm的SiON膜作为保护TFT的盖绝缘膜。氢化处理过程可在形成SiON膜之后执行。在此情况中，可在SiNx膜上连续形成SiON膜。以此方式，在TFT上形成SiON、SiNx、SiON的三层绝缘膜。然而，绝缘膜的结构或材料不限于此。较佳形成也具有保护TFT的功能的这些绝缘膜。
接着，在TFT上形成夹层膜64(图8I)。可对夹层膜64使用诸如聚酰亚胺、丙烯酸和聚酰胺的耐热有机树脂以及诸如硅氧烷等耐热树脂。在形成夹层膜64的过程中，取决于夹层膜的材料，可采用旋涂方法、浸渍方法、喷涂方法、微滴排放方法(诸如喷墨方法、网印方法和胶印方法)、刮刀、辊涂机、帘幕式淋涂机、刮刀涂布机等。此外可使用无机材料。在此情况中，可使用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、PSG(磷硅酸盐玻璃)、PBSG(磷硼硅酸盐玻璃)、BPSG(硼磷硅酸盐玻璃)、氧化铝膜等。注意，这些绝缘膜可层叠来形成夹层膜64。
此外，可在夹层膜64上形成保护膜65。作为保护膜65，可采用包含碳诸如DLC(钻石形碳)或氮化碳(CN)等的膜、氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜等。至于形成方法，可采用等离子CVD、大气等离子等。或者，可采用诸如聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、抗蚀剂和苯并环丁烯的光敏性或非光敏性有机材料，或诸如硅氧烷的耐热树脂。
注意，可将填料混入夹层膜64或保护膜65中，以防止由于夹层膜64或保护膜65与后续步骤形成的布线的导电材料等之间的热膨胀系数的差异生成的应力而造成膜脱离或这些膜的破裂。
在形成抗蚀剂之后经由蚀刻形成接触孔。形成用于连接TFT的布线66和连接至天线的连接布线67(图8I)。至于用于形成接触孔的蚀刻气体，采用CHF3-He混合气体，但本发明不限于此。
此处，布线66具有五层结构，其中从衬底侧堆叠Ti、TiN、Al-Si、Ti和TiN。该布线较佳经由溅射方法形成并形成图案。通过将Si混合入Al层，当形成布线图案时，在抗蚀剂焙烧期间可防止生成小丘。代替Si，可混合大约0.5％的Cu。此外，通过以Ti或TiN夹住Al-Si层，可进一步防止小丘的生成。在图案形成时，较佳采用上述SiON等的硬掩膜。注意，这些布线的材料和形成方法不限于此，且可采用用于形成栅电极的前述材料。
布线66和连接布线67的材料可以相同或不同。作为其形成方法，可在经由溅射在衬底的整个表面上形成膜之后使用抗蚀剂掩膜执行图案形成，或可使用微滴排放方法使用喷嘴选择性地形成布线。注意，微滴排放方法包括网印、胶印以及喷墨。布线和天线可在同时形成，或一个可在之前形成的另一个上形成。
在此实施例中，分开形成含有CPU57、存储器58等的TFT区以及天线连接部分68；然而当TFT区和天线集成时，也可应用本发明。
通过上述过程，完成包含TFT的薄膜集成电路部分。尽管，在此实施例中采用了顶栅结构，但可采用底栅结构(倒转交错的结构)。基绝缘膜、夹层绝缘膜和布线的材料主要在其中不存在诸如TFT的任何薄膜有源元件部分(有源元件)的区域中提供，其中较佳地该区域占整个薄膜集成电路部分的50％或以上，较佳为其70到95％。这使得易于弯曲和处理作为完成的制品的ID标签2。在此情况中，较佳地，包含TFT部分的有源元件的岛形半导体区域(岛)占整个薄膜集成电路部分的1到30％，较佳为其5到15％。
此外，如图8I中所示，较佳地控制上下保护膜和夹层膜的厚度，使得从TFT的半导体层到下保护膜的距离(tunder)和从半导体层到上夹层膜(在其中形成保护膜的情况中的保护膜)的距离(tover)在薄膜集成电路部分中相等或基本相等。通过以此方式将半导体层定位在薄膜集成电路部分的中央，可减轻对半导体层的应力，并可防止生成裂缝。
根据本实施例制造的TFT具有0.35V/dec或更小(较佳为0.07到0.25V/dec)的S值(亚阈值)，以及10cm2/Vsec或更大的迁移率，还具有在环形振荡器电平上(3到5V)上1MHz或更多，较佳为10MHz或更多的特征，或具有每门100kHz或更多，较佳为1MHz或更多的频率特征(3到5V)。
当在衬底40上形成多个薄膜集成电路部分之后(图9J)，经由切割形成沟槽70，并为每一ID标签隔离多个薄膜集成电路部分以获得薄膜集成电路部分69(图9K)。在此情况中，通常使用利用切割设备(切块机)的刀片切割方法。刀片是其中植入钻石磨蚀剂的磨石，具有大约30到50μm的宽度。通过快速旋转该刀片，为每一ID标签隔离薄膜集成电路部分。切割必需的区域被称为间隔，考虑到对元件的损害，它较佳具有80到150μm的宽度。
除切割以外，可使用诸如划割或利用掩膜的蚀刻的方法。在划割的情况中，存在诸如钻石划割和激光划割的方法。在采用激光划割的情况中，可使用从脉冲激光谐振器中发出功率200到300W的线性激光，例如，Nd:YAG激光的波长1064nm的基波或波长532nm的第二谐波。
在蚀刻的情况中，当根据曝光和显影的过程形成掩膜图案之后，可通过干蚀刻将元件彼此分开。在干蚀刻过程中，可使用大气等离子体。作为用于干蚀刻的气体，使用以Cl2、BCl3、SiCl4、CCl4等为代表的氯基气体，以CF4、SF6、NF3、CHF3等氟基气体以及O2。然而，用于干蚀刻的气体不限于此。蚀刻也可通过使用大气等离子体执行。在此情况中，较佳使用CF4＝O2混合气体作为蚀刻气体。可通过使用不同种类的气体进行多于一次的蚀刻来形成沟槽70。当然，可通过湿蚀刻来形成沟槽70。
当形成沟槽70时，沟槽可具有到分离层的至少一表面外露的点的深度，且较佳地，适当控制诸如切割的方法，以便不擦伤衬底，从而衬底40可重复使用。
接着，带有凸起71的支架72(支撑衬底)被连接至薄膜集成电路部分69的每一部分中，其间置有粘合剂73(图9L)。支架具有临时性固定多个薄膜集成电路部分以便防止当移除分离层之后薄膜集成电路部分分散开的功能。较佳地，如图9L中所示，支架具有含有凸起71且为梳形的结构，以便使其易于在稍后引入含有卤素氟化物的气体或液体。然而，可使用平坦的支架。较佳地，可设置开口部分74以便使其易于在稍后引入含有卤素氟化物的气体或液体。
作为支架72，例如可使用不被卤素氟化物损害的玻璃衬底、含有氧化硅作为其主要成分的石英衬底以及不锈(SUS)衬底。只要使用不会被卤素氟化物损害的材料，支架不限于这些衬底。
作为粘合剂73，一般，可使用经UV光照射其粘合力(粘性)会减少或丢失的材料。此处使用由Nitto Denko制造的UV照射分离带。除此以外，可使用可反复连接和分离的粘合剂，这用于诸如由THREE M INNOVATIVE PROPERTIES制造的“Post-it”(注册商标)和由MOORE BUSINESS FORMS INC制造的“NOTESTIX”(注册商标)的产品。例如，可使用日本专利申请公开第2001-30403号、日本专利第2992092号以及日本专利申请公开第H6-299127号中描述的丙烯酸粘合剂、合成橡胶粘合剂以及天然橡胶粘合剂。当然，只要所使用的材料可容易地移除支架，粘合剂不限于这些材料。可采用不需UV光照射等即可分离的粘合剂。
接着，通过将卤素氟化物气体75引入沟槽70蚀刻并移除作为分离层的a-Si膜(图10M)。此处使用图12中所示的低压CVD系统在气体：ClF3(三氟化氯)、温度：350℃、流速：300sccm、压力：8×102Pa、以及时间：3小时的条件下蚀刻并移除该a-Si膜。然而，该条件不是限定的，可适当改变。或者，可使用与氮混合的ClF3气体的气体，其中两种气体的流速均可适当设定。除ClF3以外，也可使用诸如BrF3或ClF2的气体。
图12中所示的低压CVD具有这样一种机构，诸如ClF3气体75的卤素氟化物气体被引入作为反应场的钟形罩86中以使气体环流至衬底87。此外，在钟形罩外设置加热器88，剩余的气体从排气管89中排出。
尽管由诸如ClF3的卤素氟化物选择性地蚀刻硅，但氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)或氮氧化硅(SiOxNy或SiNxOy)难以蚀刻。从而，随着时间蚀刻分离层41，使得衬底40可最终分离(图10N)。另一方面，作为含有诸如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或耐热树脂的材料的基膜、夹层膜或保护膜难以蚀刻，可防止对薄膜集成电路的损害。已分离的衬底40当然可被重新使用，相比按照常规方式研磨硅片的情况这导致成本的进一步减少。
接着，经由UV光照射减少或丢失粘合剂73的粘性，以从薄膜集成电路部分69中分离支架72(图10O)。较佳地，重复使用支架72以便减少成本。
由上述方法为每一ID标签隔离的薄膜集成电路部分69由小型真空镊子等传送。例如，如图11A和11B中所示涂布薄膜集成电路部分来完成ID标签2。
图11A和11B示出ID标签2的生产线的示意图以及作为完成的制品的ID标签的放大图。一开始，如图11A中所示，从衬底供应装置76中供应将作为ID标签2的入口衬底81(图11B)的材料。入口衬底81可具有单层结构或层叠层结构。
事先在入口衬底81中形成天线82。作为天线82的导电性材料，一般可使用Ag、Au、Al、Cu、Zn、Sn、Ni、Cr、Fe、Co或Ti或包含这些元素的合金。注意，天线82被形成来包含具有足够展性和延展性的材料，较佳地，它形成得较厚以便经受由于变换引起的应力。注意，形成天线82，然后可由保护膜覆盖。
作为天线82的形成方法，当经由溅射在衬底的整个表面上形成膜或可选择性以喷嘴使用微滴排放方法用于形成膜之后可使用抗蚀剂掩膜执行图案形成。注意，微滴排放方法包括网印、胶印以及喷墨。
然后，经由连接装置77将薄膜集成电路部分69附连于(连接)至入口衬底81的期望区域。此时，可适当地采用各向异性导电膜(ACF)、超声波连接方法、UV连接方法等作为连接方法。在其中薄膜集成电路部分69被连接至入口衬底81的情况中，薄膜集成电路部分69可连接至已经与每一ID标签隔离的入口衬底81，或其中已经设置薄膜集成电路部分69的入口衬底81的材料可与每一ID标签隔离。注意，入口衬底81的材料可以是辊形、板形等。通过采用层叠设备79，每一入口衬底81的周围在层叠过程中被覆盖。薄膜集成电路部分69的周围可事先由包含填料84的填充层83覆盖。此外，可使用填料填充层叠树脂层85。
以此方式，完成了ID标签2。当在带形衬底的期望部分中形成薄膜集成电路部分69，并执行层叠过程之后，可为每一ID标签隔离衬底。经受层叠过程的ID标签2由收集装置80收集。
注意，薄膜集成电路部分69的涂布装置不限于层叠方法。此外，用于涂布的材料可适当地采用诸如纸或树脂的各种材料。例如，使用诸如具有弯曲性的塑料的柔性树脂材料，因此可容易地处理ID标签2。
图11B是本实施例中制造的ID标签2的横截面和放大图。天线82和连接至天线82的薄膜集成电路部分69在入口衬底81上形成，入口衬底81由层叠树脂层85覆盖，填充层83含有填料84。天线82可直接连接至薄膜集成电路部分69，或可在天线82与薄膜集成电路部分69之间形成包含导电材料的连接垫部分。
为了在层叠过程期间在热处理等中保护薄膜集成电路部分69和天线82，较佳对填充层83使用诸如硅氧烷的耐热树脂。此外，可单独形成保护膜。作为保护膜，可使用包含诸如DLC或氮化碳(CN)的碳的膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜等。然而，保护膜不限于此。作为其形成方法，可使用诸如等离子CVD或大气等离子的方法。
在此实施例中，作为分离衬底的方法，可采用这样一种方法，其中对配备多个薄膜集成电路部分的衬底给予应力以便物理地分离衬底。在此情况中，可使用诸如W、SiO2和WO3的材料作为分离层。为给予应力，可使用钻石笔等施加冲击。
以上描述了ID标签2的制造方法。至于谐振电路部分4和39，其集成电路部分通过使用薄膜形成并由分离方法隔离。
注意，该实施例可与其它实施方式和实施例自由组合。
实施例6
实施例6参考图13A到13C描述了这样一个示例，其中薄膜集成电路部分69被直接转移并连接至ID标签的入口衬底81上，而没有在实施例5中由卤素氟化物气体分离薄膜集成电路部分之后移除连接至薄膜集成电路部分69上的支架72。
首先，如实施例5中所示，形成了多个薄膜集成电路部分69，并由粘合剂73连接支架72。如图13A中所示，采用具有凸起71的材料作为支架72。作为粘合剂73，此处使用经由UV光照射其粘性会减少或丢失的材料。此外，设置由有机材料或无机材料制成的保护膜90以防止薄膜集成电路部分69被损害。由诸如ClF3的卤素氟化物进行蚀刻以隔离元件。
接着，与多个薄膜集成电路部分69连接的支架72被转移至其中安排了ID标签的入口衬底81的台91并与其对准。此时，如图13A中所示，可使用为支架72和台91设置的对齐标记。事先在入口衬底81的一部分中形成粘合剂92，以便形成薄膜集成电路部分69，且通过控制支架72的位置，期望的元件被附连于产品的期望位置(图13A)。同时，薄膜集成电路部分69被电连接至入口衬底81上形成的天线82。
接着，以UV光94选择性地照射要连接到入口衬底81上的薄膜集成电路部分69以减少或引起粘合剂73的粘性的丢失，从而将支架72从薄膜集成电路部分中分离(图13B)。因此，可在入口衬底81的期望部分中形成期望的薄膜集成电路部分69。此外，薄膜集成电路部分69由涂层95覆盖(图13C)。注意，此处天线82形成在入口衬底81内部；然而，天线可事先形成在薄膜集成电路部分69中。
根据本实施例中所示的本发明，期望的薄膜集成电路部分69可在期望部分中形成，而不需在通过使用诸如ClF3的卤素氟化物蚀刻分开元件的过程中将元件分离地分开。注意，该实施例可与其它实施方式和实施例自由组合。
如上所述，本发明用于由包装体包装产品、存储和分发等很有效。根据本发明，可显著改进ID标签的方便性。此外，在上述实施方式和实施例中，与ID标签相连的对象是产品；然而，不限于产品，与ID标签相连的对象也可是要管理的对象，诸如动物和植物。从而，本发明可广泛应用，其可用性非常大。

Claims (12)

1.一种包括第一包装、用于包装所述第一包装的第二包装和读取器/写入器的产品管理系统，该第一包装用于包装多个产品，其中每个产品配备各自的半导体器件，所述读取器/写入器用于读取和写入所述半导体器件中所存储的信息，其中，
所述半导体器件中的每一个包括含有薄膜晶体管的薄膜集成电路以及天线；
所述第一包装配备包含第一天线线圈和第一电容器的第一谐振电路；
所述第二包装配备包含第二天线线圈和第二电容器的第二谐振电路；
所述第一谐振电路可与所述第二谐振电路以及所述半导体器件以非接触方式进行通信；以及
所述第二谐振电路可与所述读取器/写入器以及所述第一谐振电路以非接触方式进行通信。
2.如权利要求1所述的产品管理系统，其特征在于，所述读取器/写入器与所述第二谐振电路之间的通信方法和所述第一谐振电路与所述多个半导体器件之间的通信方法相同。
3.如权利要求2所述的产品管理系统，其特征在于，所述通信方法是电磁感应方法。
4.如权利要求1所述的产品管理系统，其特征在于，所述读取器/写入器与所述第二谐振电路之间的通信方法不同于所述第一谐振电路与所述多个半导体器件之间的通信方法。
5.如权利要求4所述的产品管理系统，其特征在于，所述读取器/写入器与所述第二谐振电路之间的通信方法是电磁感应方法与微波方法中的任一种。
6.一种包括第一包装、第二包装以及读取器/写入器的产品管理系统，所述第一包装用于包装产品，其中该产品配备半导体器件，所述第二包装用于包装所述第一包装，所述读取器/写入器用于读取和写入所述半导体器件中所存储的信息，其中，
所述半导体器件包括含有薄膜晶体管的薄膜集成电路以及天线；
所述第一包装配备包含第一天线线圈和第一电容器的第一谐振电路；
所述第二包装配备包含第二天线线圈和第二电容器的第二谐振电路；
所述第一谐振电路可与所述第二谐振电路以及所述半导体器件以非接触方式进行通信；
所述第二谐振电路可与所述读取器/写入器以及所述第一谐振电路以非接触方式进行通信；以及
所述读取器/写入器与所述第二谐振电路之间的通信范围长于所述第一谐振电路与所述半导体器件之间的通信范围。
7.如权利要求6所述的产品管理系统，其特征在于，所述读取器/写入器与所述第二谐振电路之间的通信方法是电磁感应方法与微波方法中的任一种。
8.如权利要求1或6所述的产品管理系统，其特征在于，所述半导体器件是从ID标签、ID芯片、ID标记、ID戳记和ID粘纸的组中选择的。
9.一种使用包装和读取器/写入器的产品管理方法，包括：
从读取器/写入器将包含第一信息的第一信号和第一电力的至少其中之一发送到第一谐振电路；
响应于接收所述第一信号和第一电力的至少其中之一，从所述第一谐振电路将包含所述第一信息的第二信号和第二电力的至少其中之一以非接触方式发送给第二谐振电路，
响应于接收所述第二信号和第二电力的至少其中之一，从所述第二谐振电路将包含所述第一信息的第三信号和第三电力的至少其中之一发送给多个半导体器件，其中所述半导体器件中的每一个包括各个含有薄膜晶体管的薄膜集成电路以及天线；
响应于由所述半导体器件接收所述第三信号和所述第三电力的至少其中之一，从各个所述半导体器件将每个包含第二信息的多个第四信号发送到所述第二谐振电路；
从所述第二谐振电路将包含所述第二信息的第五信号发送给所述第一谐振电路；以及
从所述第一谐振电路将包含所述第二信息的第六信号发送给所述读取器/写入器，
其中所述半导体器件附连于产品，所述产品被包含在第二包装中，所述第二谐振电路被连接至所述第二包装，所述第二包装被含在第一包装中，所述第一谐振电路被连接至所述第一包装，且所述读取器/写入器置于所述第一包装之外。
10.一种使用第一包装、第二包装和读取器/写入器的产品管理方法，包括：
从读取器/写入器将包含第一信息的第一信号和第一电力的至少其中之一发送到第一谐振电路；
响应于接收所述第一信号和第一电力的至少其中之一，从所述第一谐振电路将包含所述第一信息的第二信号和第二电力的至少其中之一以非接触方式发送到第二谐振电路，
响应于接收所述第二信号和所述第二电力的至少其中之一，从所述第二谐振电路将包含所述第一信息的第三信号和第三电力的至少其中之一发送到半导体器件，其中所述半导体器件包括含有薄膜晶体管的薄膜集成电路以及天线；
响应于由所述半导体器件接收所述第三信号与所述第三电力的至少其中之一，从所述半导体器件将包含第二信息的第四信号发送给所述第二谐振电路；
从所述第二谐振电路将包含所述第二信息的第五信号以非接触方式发送给所述第一谐振电路；
从所述第一谐振电路将包含所述第二信息的第六信号发送给所述读取器/写入器，
其中所述半导体器件附连于产品，所述产品被包含在第二包装中，所述第二谐振电路被连接至所述第二包装，所述第二包装包含在第一包装中，所述第一谐振电路连接至所述第一包装，且所述读取器/写入器置于所述第一包装之外。
11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述半导体器件是从ID标签、ID芯片、ID标记、ID戳记和ID粘纸中选择的。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一包装是从手提箱、波面纤维板、集装箱和运输车辆中选择的。
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