JP4149293B2 - コイルオンチップ及びコイルオンチップの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コイルオンチップ及びコイルオンチップの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、データの記録、処理を行う半導体チップ（ＩＣチップ）を搭載したＩＣカードが普及しつつある。このようなＩＣカードには、外部処理装置との間の読み書きをいわゆる無線方式で行うコイルオンチップを内蔵した非接触型ＩＣカードがある。そのコイルオンチップは、電磁波でデータの送受信を行うアンテナコイルと、データ処理のための半導体チップとを有する。また、コイルオンチップは、バッテリーを内蔵せず、そのＩＣ回路の駆動電力を電磁誘導により供給されて動作する。
【０００３】
コイルオンチップの製造方法は、図９に示すように、ウエハ１０２１上に回路及びアンテナを生成する工程と、生成されたウエハ１０２１を細断化する工程とを有する。図９（ａ）に示すウエハ１０２１上に回路及びアンテナを生成する工程では、ウエハ１０２１上に回路（図９に図示せず）とアンテナコイル１０１２を形成した後、回路とアンテナコイル１０１２とを外部から保護する保護膜（図９には図示せず）が塗布される。そして、図９（ｂ）に示す細断化工程で、この保護膜上からウエハ１０２１は細断化され、コイルオンチップ１０１０ごとに分離される。
【０００４】
ところが、図１０（ａ）に示すように、ＩＣ回路１０１１とアンテナコイル１０１２とが形成されたウエハ１０２１を細断化する際、アンテナコイル１０１２上に塗布された保護膜（図１０（ａ）に図示せず）が剥れ部分１３０１のように外周部より割れて剥れてしまう。図１０（ｂ）に示すように、この保護膜１０１６の剥れ部分１３０１はアンテナコイル１０１２にまで至り、図１０（ｃ）に示すように、アンテナコイル１０１２が剥れ部分１３０１から剥き出しになるという現象が発生する。この現象により、アンテナコイル１０１２が腐食されてアンテナコイル１０１２にさび等が発生し、アンテナコイル１０１２の電気特性が劣化したり、アンテナコイル１０１２が断線したりしてしまう。そのため、アンテナコイル１０１２は対環境性が弱くなり、無線通信の距離が短くなるというようにコイルオンチップ１０１０の品質を落とす可能性がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のコイルオンチップでは、保護膜が剥れてアンテナコイルが剥き出しになるために、良好な品質を得ることができないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、良質なコイルオンチップ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるコイルオンチップは、ＩＣチップと、当該ＩＣチップ上に設けられたアンテナコイルと、前記ＩＣチップ上に設けられ、前記ＩＣチップと前記アンテナコイルとを覆って保護する保護膜とを有するコイルオンチップであって、ＩＣチップの外周部と前記アンテナコイルとの間に、当該アンテナコイルと不導通のガードリングを設け、前記ガードリングが、ウェハ状態において前記アンテナコイルと、他のＩＣチップのアンテナコイルを接続する配線を設けるための不連続領域を有することを特徴とするものである。このような構成により、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを防止することができ、良質なコイルオンチップを得ることができる。また、前記アンテナコイルに配線を容易に接続することができる。
好適には、本発明にかかるコイルオンチップは、前記ガードリングの高さが、前記アンテナコイルの高さよりも高いものである。これにより、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを、より効果的に防止することができる。
【０００８】
本発明に係る他のコイルオンチップは、ＩＣチップと、当該ＩＣチップ上に設けられたアンテナコイルと、前記ＩＣチップ上に設けられ、前記ＩＣチップと前記アンテナコイルとを覆って保護する保護膜とを有するコイルオンチップであって、ＩＣチップの外周部と前記アンテナコイルとの間に、当該アンテナコイルと不導通のガードリングを設け、前記ガードリングの高さが、前記アンテナコイルの高さよりも高いことを特徴とするコイルオンチップ。このような構成により、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを防止することができ、良質なコイルオンチップを得ることができる。また、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを、より効果的に防止することができる。
好適には、本発明にかかるコイルオンチップは、前記防止壁が、前記保護膜の表面に至る高さを有するものである。これにより、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出することをより確実に防止することができる。
また、本発明にかかるコイルオンチップは、前記ガードリングが、前記アンテナコイルを周囲から囲むループ形状を有するものである。これにより、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを確実に防止することができる。さらにまた、ガードリングは、アンテナコイルと同じ材料により形成されていることが望ましい。これにより、ガードリングとアンテナコイルとを同一工程にて製造することが可能となり、製造工程を簡略化でき、製造コストを削減できる。
【０００９】
本発明にかかる他のコイルオンチップは、ＩＣチップと、当該ＩＣチップ上に設けられたアンテナコイルと、前記ＩＣチップ上に設けられ、前記ＩＣチップと前記アンテナコイルとを覆って保護する保護膜とを有するコイルオンチップであって、ＩＣチップの外周部と前記アンテナコイルとの間に、前記アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れて前記アンテナコイルが前記保護膜から露出することを防止する防止壁を設け、前記防止壁が、前記アンテナコイルに接続される配線を設けるための不連続領域を有することを特徴とするものである。このような構成により、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを防止することができ、良質なコイルオンチップを得ることができる。また、前記アンテナコイルに配線を容易に接続することができる。
好適には、本発明にかかるコイルオンチップは、防止壁の高さが、前記アンテナコイルの高さよりも高いものである。これにより、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを、効果的に防止することができる。
【００１０】
本発明にかかる他のコイルオンチップは、ＩＣチップと、当該ＩＣチップ上に設けられたアンテナコイルと、前記ＩＣチップ上に設けられ、前記ＩＣチップと前記アンテナコイルとを覆って保護する保護膜とを有するコイルオンチップであって、ＩＣチップの外周部と前記アンテナコイルとの間に、前記アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れて前記アンテナコイルが前記保護膜から露出することを防止する防止壁を設け、前記防止壁の高さが、前記アンテナコイルの高さよりも高いことを特徴とするものである。このような構成により、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを防止することができ、良質なコイルオンチップを得ることができる。また、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを、効果的に防止することができる。
好適には、本発明にかかるコイルオンチップは、前記防止壁が、前記保護膜の表面に至る高さを有するものである。これにより、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出することをより確実に防止することができる。
また、本発明にかかるコイルオンチップは、前記防止壁が、前記アンテナコイルを周囲から囲むループ形状を有するものである。これにより、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを確実に防止することができる。さらにまた、防止壁は、アンテナコイルと同じ材料により形成されていることが望ましい。これにより、防止壁とアンテナコイルとを同一工程にて製造することが可能となり、製造工程を簡略化でき、製造コストを削減できる。
【００１１】
本発明にかかるコイルオンチップの製造方法は、ＩＣチップと、当該ＩＣチップ上に設けられたアンテナコイルとを有するコイルオンチップを製造する方法であって、ウエハ上に、アンテナコイルと、このアンテナコイルの外側にガードリングを形成する工程と、前記ウエハ上に保護膜を形成する工程と、当該保護膜を含めて前記ウエハをスクライビングして前記ＩＣチップを形成する工程とを備え、前記ガードリングは、各アンテナコイルを接続する配線を設けるための不連続領域を有し、前記アンテナコイルを形成する工程では、前記アンテナコイルを形成するための金属層に電圧を印加することによる電解めっきによって当該アンテナコイルを形成することを特徴とする。このような方法により、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを防止することができ、良質なコイルオンチップを製造することができる。
【００１２】
さらに、前記ガードリングは、前記アンテナコイルと同じ材料にて同一プロセスにより形成するようにするとよい。これにより、製造工程を簡略化でき、製造コストを削減できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００１５】
発明の実施の形態１．
まず、図１を用いて、本発明の実施の形態におけるコイルオンチップの一構成例について説明する。図１は、コイルオンチップの一構成例を示し、図１（ａ）はその平面図であり、図１（ｂ）はその断面図である。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、コイルオンチップ１０は、例えば、特開２０００−３２３６４３号公報に開示されたＩＣ素子と同様に、ＩＣチップ１０１に回路形成部１１とアンテナコイル１２とを備えるが、さらにガードリング１３を備えたものである。
図１（ａ）に示すコイルオンチップ１０では、アンテナコイル１２は、スパイラル形状を有し、回路形成部１１の外周部とＩＣ素子１０１の外周部１５の間にＩＣ素子１０１と一体形成されている。回路形成部１１とアンテナコイル１２とは、入出力端子１４を介して接続されている。また、回路形成部１１は、アンテナコイル１２を介して、電力を供給されて動作を行う。
なお、図１（ａ）及び図１（ｂ）に図示しないが、後述するように、コイルオンチップ１０は、入出力端子１４の形成面側に、酸化シリコン膜や樹脂膜等の絶縁性の表面保護膜が形成されている。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、ガードリング１３は、アンテナコイル１２を囲むようにして形成されている。ガードリング１３とアンテナコイル１２は、電気的に導通しておらず、不導通の状態にある。ガードリング１３の形成位置は、これ限らず、当該コイルオンチップ１０の外周部１５とアンテナコイル１２の最外部との間の領域に形成されればよい。図１（ａ）においてガードリング１３の形状は、アンテナコイル１２を囲む矩形状のループ形状であるが、矩形状に限らず、円形状、楕円形状、多角形状等の種々の形状とすることができる。また、後述するように、ガードリング１３の形状は、ループ形状に限らず、不連続に途切れた形状としてもよい。
【００１８】
図１（ｂ）に示すように、ガードリング１３の垂直方向の高さは、アンテナコイル１２の高さと略同じである。例えば、厚さ２８０μｍ〜５７０μｍのコイルオンチップ１０で、アンテナコイル１２の高さが４．５μｍ、保護膜１６の高さが５μｍの場合に、ガードリング１３の高さを４．５μｍとすることができる。ガードリング１３の線幅、アンテナコイル１２との間隔は、後述するコイルオンチップ１０の製造工程において、ウエハがコイルオンチップ１０ごとに分割されたときに保護膜１６が剥れる範囲が、アンテナコイル１２上に至らない幅であれば良い。
【００１９】
ガードリング１３は、アンテナコイル１２と同様に、金属を用いて形成することができる。この金属の材料として、比較的安価なことから、例えば、アルミニウム、ニッケル、銅、クロム、これらの金属群から選択される２種以上の金属の合金等を使用することができる。また、ガードリング１３は、均質な単層構造としてもよいし、異なる金属層や合金層を多層に積層した多層構造としてもよい。
【００２０】
次に、図２及び図３を用いて、コイルオンチップ１０の製造方法について説明する。
図２は、所定のプロセス処理を経て完成されたいわゆる完成ウエハの平面図である。図２に示すように、完成ウエハ２１には、最外周部を除く内周部分に、多数個のコイルオンチップ１０のための回路２２が等間隔に形成されている。
【００２１】
図３は、コイルオンチップ１０の製造方法を示す工程断面図である。図３（ａ）に示すように、完成ウエハ２１は、回路２２の形成面側に、回路２２を保護する表面保護膜２３を形成されている。この回路形成面には、コイルオンチップ１０の入出力端子１４が形成されている。また、表面保護膜２３には、コイルオンチップ１０の入出力端子１４に到達する透孔２４が開設される。
【００２２】
完成ウエハ２１の表面保護膜２３上に、金属層２５が均一に形成される。この金属層２５は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等から構成され、スパッタ法や蒸着法により形成される。この金属層２５の形成によって、透孔２４が金属により埋設され、コイルオンチップ１０の入出力端子１４とアンテナコイル１２とが電気的に接続される。
【００２３】
また、後述するように金属層２５に無電解めっきを施すため、金属層２５を構成する素地材は、めっき金属イオンに対してイオン化傾向が小さく、かつ、めっき金属イオンの析出に対する触媒作用をもつ必要がある。そのため、アルミニウムからなる金属層２５上に銅をめっきする場合には、アルミニウム層の表面にニッケルを数μｍ以下の厚さに形成し、硝酸亜鉛液に数秒間浸して亜鉛に置換する前処理を施すことが好ましい。
【００２４】
図３（ｂ）に示すように、金属層２５上にフォトレジスト層２６が均一に形成され、このフォトレジスト層２６に、アンテナコイル１２とガードリング１３とを含む所要のパターンが形成されたマスク２７を被せる。このマスク２７の外側から所定波長の光を照射してフォトレジスト層２６を露光する。そして、しかる後に露光されたフォトレジスト層２６の現像処理を行う。
【００２５】
図３（ｃ）に示すように、フォトレジスト層２６の露光部分を除去して、金属層２５の露光パターンと対応する部分を露出させる。このとき、金属層２５の露出パターンには、回路形成部１１と対向する部分に形成されたアンテナコイル１２、このアンテナコイル１２を周囲から囲むガードリング１３が含まれている。
【００２６】
図３（ｄ）に示すように、金属層２５の露出部分に金属めっき層２８、２９を積層する。ここで、金属めっき層２８はアンテナコイル１２となる層を示し、金属めっき層２９はガードリング１３となる層を示している。これら金属めっき層２８、２９は、無電解めっきにより積層され、素地金属である金属層２５を金属めっき層２８、２９となるめっき金属の金属塩溶液中に浸して金属イオンを金属層２５表面に析出させて形成される。また、無電解めっきにより金属めっき層２８、２９を形成する場合、比較的簡単な設備で密着力が強く均一で十分に厚みのある金属めっき層２８、２９を得ることができる。
【００２７】
例えば、銅を金属層２５にめっきして金属めっき層２８、２９を形成する場合には、硫酸銅、塩化第二銅、硝酸銅等の溶液をめっき液として用いることができる。このとき、銅などの金属イオンは、素地となる金属層２５上にのみに析出し、絶縁性の表面保護膜２３上には析出しない。なお、金属めっき層２８、２９は、金属層２５の上面にのみ形成されるようにしてもよいし、金属層２５の周面全体に形成されるようにしてもよい。
【００２８】
完成ウエハ２１の表面に付着したフォトレジスト層２６をアッシング処理等によって除去すると、図３（ｅ）に示すように、均一な金属層２５上に、アンテナコイル１２を構成する金属めっき層２８が形成される。さらに、この工程において、アンテナコイル１２を構成する金属めっき層２８が形成されると同時に、金属層２５上に、ガードリング１３を構成する金属めっき層２９が形成される。
【００２９】
図３（ｆ）に示すように、金属めっき層２８、２９より露出した金属層２５を選択的にエッチングして除去する。これによって、金属層２５と金属めっき層２８、２９とからなる所要の導電パターンが形成された完成ウエハ２１を得ることができる。その後、完成ウエハ２１上に、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂等の樹脂３０が塗布される。この樹脂３０は、完成ウエハ２１がコイルオンチップ１０ごとに分離されることにより、コイルオンチップ１０を外部から保護する保護膜１６となる。
【００３０】
最後に、完成ウエハ２１をスクライビング（切断）して、図４に示す所要のコイルオンチップ１０を得る。このスクライビングの際、樹脂３０も同時にスクライビングされる。このとき、図４に示すように、コイルオンチップ１０の外周部１５にある樹脂３０が割れて剥れる。この剥れ部分３０１は、ガードリング１３上で止まるため、アンテナコイル１２にまで至るのを回避することができる。これにより、アンテナコイル１２が保護膜１６から露出して劣化することを防止することが可能となる。
【００３１】
以上のように、上記で説明したコイルオンチップ１０は、コイルオンチップ１０の外周部１５とアンテナコイル１２の最外部との間に、ガードリング１３を備える。これにより、コイルオンチップ１０の製造工程において樹脂３０をスクライビングするときに、コイルオンチップ１０の外周部１５にある保護膜１６が剥れてアンテナコイル１２に至るのを防ぐことができる。そのため、アンテナコイル１２が保護膜１６の表面に露出して劣化し、電気的特性が低下するのを防止することができ、良質なコイルオンチップ１０を実現することができる。
【００３２】
さらに、上記のように、ガードリング１３がアンテナコイル１２を周囲から囲んでいる場合には、コイルオンチップ１０の外周部１５にある保護膜１６が任意の方向から剥れてアンテナコイル１２に至るのを確実に防ぐことができる。
【００３３】
また、上記に説明したコイルオンチップ１０の製造方法では、金属層２５上に金属めっき層２８、２９を同時に積層し、アンテナコイル１２を形成すると同時にガードリング１３を形成する。そのため、ガードリング１３を効率良く形成することができ、良質なコイルオンチップ１０を効率良く製造することが可能となる。
【００３４】
発明の実施の形態２．
発明の実施の形態１において説明したコイルオンチップ１０の製造方法にでは、無電解めっきにより金属めっき層２８、２９を形成したが、発明の実施の形態２においては、電解めっきにより金属めっき層２８、２９を形成する場合について説明する。
【００３５】
まず、図５を用いて、本発明の実施の形態にかかるコイルオンチップ１０の他の構成について説明する。図５は、コイルオンチップ１０の他の構成例を示す平面図である。
図５に示すガードリング１３１は、上記に説明したガードリング１３と同様の形状、高さ、形成位置とすることができる。例えば、図５に示すように、ガードリング１３１は、アンテナコイル１２を囲むようにして形成される。
【００３６】
それとともに、ガードリング１３１には途切れた不連続領域１３１０が形成されている。この不連続領域１３１０に、各コイルオンチップ１０のアンテナコイル１２を連結する配線３１が形成される。また、各ガードリングを連結する配線３２も設けられている。そして、配線３１と配線３２とは、スクライブライン上で接続されている。尚、配線３１と配線３２は、スクライビングにより切断され、両者は電気的に分離される。
【００３７】
不連続領域１３１０は、配線３１が形成される位置に形成される。不連続領域１３１０の幅は、配線３１を設けることができる程度であればよい。
【００３８】
続いて、図６を用いて、本発明の実施の形態にかかるコイルオンチップ１０の製造方法について説明する。図６は、電解めっきのための配線を含む導電パターンが形成された完成ウエハの平面図である。ここで、上記したコイルオンチップ１０の製造方法の説明に用いた図３を参照しつつ説明する。
【００３９】
図３（ｃ）に示す金属層２５をフォトレジスト層２６から露出する工程において、金属層２５の露出パターンには、図６に示すように、リング状の電極部４１、回路形成部１１と対向する部分に形成されたアンテナコイル１２、これら電極部４１と各アンテナコイル１２とを連結するリード部４２、各アンテナコイルを連結する配線３１、アンテナコイル１２を周囲から囲むガードリング１３１、各ガードリング１３１を連結する配線３２が含まれる。
また、金属層２５の露出パターンは、図５に示すようにリード部４２や配線３１が形成される位置にガードリング１３１が形成されないようなパターンとなっている。すなわち、リード部４２が形成される位置の金属層２５は、フォトレジスト層２６から露出しない。
【００４０】
そして、金属層２５の露出部分に、電解めっきにより金属めっき層２８、２９を積層する。このとき、金属めっき層２８、２９は、図６に示す完成ウエハ２１の電極部４１を一方の電極として、金属層２５の露出部分に電解めっきを施すことにより積層される。具体的には、金属めっき層２８、２９となるめっき金属のイオンを含むめっき浴中に、金属層２５が形成された完成ウエハ２１とめっき金属からなる電極部４１とを浸漬し、めっき浴中の金属イオンを金属層２５の表面に析出させる。
【００４１】
このとき、完成ウエハ２１に形成された金属層２５を陰極、めっき浴中に浸漬された電極部４１を陽極として電圧を印加し、めっき浴中の金属イオンを金属層２５の表面に析出させる。電解めっきでも、無電解めっきと同様に、銅をめっきする場合には、硫酸銅、塩化第二銅、硝酸銅等の溶液をめっき液として用いることができる。
【００４２】
その後、完成ウエハ２１表面のフォトレジスト層２６を除去し、図３（ｅ）に示すように、金属層２５上に、アンテナコイル１２、電極部４１、リード部４２、配線３１、配線３２を構成する金属めっき層２８が形成されると同時に、不連続領域１３１０を有するガードリング１３１を構成する金属めっき層２９が形成される。
最後に、完成ウエハ２１をスクライビングしてコイルオンチップ１０を形成する。このとき、配線３１と配線３２の接続点もスクライビングにより除去され、両者は不導通の状態になる。
【００４３】
なお、上述では電解めっきにより金属めっき層２８、２９を積層したが、電解めっきに代えて、精密電鋳により金属めっき層２８、２９を積層してもよい。
【００４４】
以上のように、ガードリング１３１に不連続領域１３１０を形成することにより、アンテナコイル１２に配線３１を容易に接続することが可能となり、アンテナコイル１２にリード部４２を接続して電解めっきにより金属めっき層２８、２９を形成することができる。これにより、電解めっきを施して種々の形状のガードリング１３１を形成することができる。
【００４５】
発明の実施の形態３．
発明の実施の形態２に説明したように、金属めっき層２８、２９を電解めっきにより形成する場合、めっき時間を変えたり、印加する電界量を変えたりすることにより、種々の形状のガードリングを形成することができる。発明の実施の形態３においては、これらの種々の形状を有するガードリングについて説明する。
【００４６】
まず、図７を用いて、コイルオンチップ１０の他の構造例について説明する。図７は、コイルオンチップ１０の他の構成例を示す断面図である。
図７（ａ）に示すコイルオンチップ１０は、ガードリング１３２の長手方向に垂直な断面形状が矩形状となっている。このガードリング１３２は、アンテナコイル１２の高さよりも高くなるように形成されており、保護膜１６の表面に至る高さとなるように形成されている。例えば、厚さ２８０μｍ〜５７０μｍのコイルオンチップ１０で、アンテナコイル１２の高さが４．５μｍ、保護膜１６の高さが５μｍの場合に、ガードリング１３２の高さを５μｍとすることができる。
【００４７】
このガードリング１３２は、電解めっきを施して金属めっき層２９を形成する際、ガードリング１３２となる金属めっき層２９のめっき時間を長くしてアンテナコイル１２となる金属めっき層２８よりも金属めっき層２９を多く成長させて形成することができる。また、電解めっきを施す際、アンテナコイル１２よりもガードリング１３２にかける電界量を大きくし、アンテナコイル１２の金属めっき層２８よりもガードリング１３２の金属めっき層２９を速く成長させて形成することもできる。
【００４８】
図７（ｂ）に示すように、ガードリング１３２が保護膜１６の表面に至る高さであるため、スクライビングによりコイルオンチップ１０ごとに分割する際、ガードリング１３２により、剥れ部分３０１がアンテナコイル１２にまで至るのを確実に防ぐことができ、アンテナコイル１２が保護膜１６から露出して劣化することを確実に防止することが可能となる。
【００４９】
また、ガードリング１３２は、その全面に亘って保護膜１６の表面に至る高さであるため、剥れ部分３０１がアンテナコイル１２にまで至るのをより確実に防ぐことができ、アンテナコイル１２の劣化をより確実に防止することができる。
【００５０】
さらに続いて、図８を用いて、コイルオンチップ１０の他の構造例について説明する。図８は、コイルオンチップ１０の他の構成例を示す断面図である。
図８（ａ）に示すコイルオンチップ１０のガードリング１３３の上面は、アンテナコイル１２側の高さよりも外周部１５側の高さが高くなるような傾斜面を有している。この外周部１５側のガードリング１３３は、保護膜１６の表面に至る高さとなるように形成されている。例えば、厚さ２８０μｍ〜５７０μｍのコイルオンチップ１０で、アンテナコイル１２の高さが４．５μｍ、保護膜１６の高さが５μｍの場合に、ガードリング１３３のアンテナコイル１２側の高さを４．５μｍ、外周部１５側の高さを５μｍとすることができる。
【００５１】
このガードリング１３３は、電解めっきを施して金属めっき層２９を形成する際、外周部１５側のめっき時間を長くしてアンテナコイル１２側のガードリング１３３よりも金属めっき層２９を多く成長させて形成することができる。また、電解めっきを施す際、アンテナコイル１２側よりも外周部１５側にかける電界量を大きくし、アンテナコイル１２側のガードリング１３３よりも外周部１５側の金属めっき層２９を速く成長させて形成することもできる。
【００５２】
図８（ｂ）に示すように、アンテナコイル１２側よりも高い外周部１５側のガードリング１３３が保護膜１６の表面に至る高さである。そのため、スクライビングによりコイルオンチップ１０ごとに分割する際、ガードリング１３３により、剥れ部分３０１がアンテナコイル１２にまで至るのを確実に防ぐことができ、アンテナコイル１２が保護膜１６から露出して劣化することを確実に防止することが可能となる。
【００５３】
さらに、ガードリング１３３の断面形状がアンテナコイル１２側よりも剥れ部分３０１側が高い形状であるため、剥れ部分３０１がアンテナコイル１２にまで至るのを効率良く確実に防ぐことができる。また、アンテナコイル１２側のガードリング１３３の材料が低減されるため、ガードリング１３３の製造コスト、さらにはコイルオンチップ１０の生産コストが上昇するのを回避することができる。
【００５４】
なお、上述の構成例では、ガードリング１３の長手方向に対する断面形状を種々の形状とした場合について説明したが、これに限らず、電解めっきにおいてめっき時間や電界量を調節することによりガードリング１３の厚みを変えることができる。例えば、完成ウエハ２１をスクライビングで剥れやすい部分のガードリンツ１３の厚みを厚くしたり、アンテナコイル１２とスクライブラインとの間が狭い部分のガードリング１３の厚みを厚くしたりすることができる。これにより、剥れ部分３０１がアンテナコイル１２にまで至るのをより確実に防ぐことができる。
尚、上述の例では、ガードリング１３は、コイルオンチップ１０の外周部よりも離れた位置に設けられていたが、内側であれば、外周部と接するものであってもよい。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、良質なコイルオンチップ及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるコイルオンチップの構成を示す平面図及び断面図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるコイルオンチップの完成ウエハを示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるコイルオンチップの製造工程を示す工程断面図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるコイルオンチップの保護膜の剥れを示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるコイルオンチップの他の構成を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるコイルオンチップの完成ウエハを示す平面図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるコイルオンチップの他の構成を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるコイルオンチップの他の構成を示す断面図である。
【図９】従来のコイルオンチップの製造方法を示す工程図である。
【図１０】従来のコイルオンチップを示す図である。
【符号の説明】
１０ コイルオンチップ、１０１ ＩＣチップ、１１ 回路形成部、１２ アンテナコイル、１３，１３１，１３２，１３３ ガードリング、１４ 入出力端子、１５ 外周部、１６ 保護膜、１３１０ 不連続領域、２１ 完成ウエハ、２２ 回路、２３ 表面保護膜、２４ 透孔、２５ 金属層、２６ フォトレジスト層、２７ マスク、２８，２９ 金属めっき層、３０ 樹脂、３０１ 剥れ部分、３１ 配線、４１ 電極部、４２ リード部
【発明の属する技術分野】
本発明は、コイルオンチップ及びコイルオンチップの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、データの記録、処理を行う半導体チップ（ＩＣチップ）を搭載したＩＣカードが普及しつつある。このようなＩＣカードには、外部処理装置との間の読み書きをいわゆる無線方式で行うコイルオンチップを内蔵した非接触型ＩＣカードがある。そのコイルオンチップは、電磁波でデータの送受信を行うアンテナコイルと、データ処理のための半導体チップとを有する。また、コイルオンチップは、バッテリーを内蔵せず、そのＩＣ回路の駆動電力を電磁誘導により供給されて動作する。
【０００３】
コイルオンチップの製造方法は、図９に示すように、ウエハ１０２１上に回路及びアンテナを生成する工程と、生成されたウエハ１０２１を細断化する工程とを有する。図９（ａ）に示すウエハ１０２１上に回路及びアンテナを生成する工程では、ウエハ１０２１上に回路（図９に図示せず）とアンテナコイル１０１２を形成した後、回路とアンテナコイル１０１２とを外部から保護する保護膜（図９には図示せず）が塗布される。そして、図９（ｂ）に示す細断化工程で、この保護膜上からウエハ１０２１は細断化され、コイルオンチップ１０１０ごとに分離される。
【０００４】
ところが、図１０（ａ）に示すように、ＩＣ回路１０１１とアンテナコイル１０１２とが形成されたウエハ１０２１を細断化する際、アンテナコイル１０１２上に塗布された保護膜（図１０（ａ）に図示せず）が剥れ部分１３０１のように外周部より割れて剥れてしまう。図１０（ｂ）に示すように、この保護膜１０１６の剥れ部分１３０１はアンテナコイル１０１２にまで至り、図１０（ｃ）に示すように、アンテナコイル１０１２が剥れ部分１３０１から剥き出しになるという現象が発生する。この現象により、アンテナコイル１０１２が腐食されてアンテナコイル１０１２にさび等が発生し、アンテナコイル１０１２の電気特性が劣化したり、アンテナコイル１０１２が断線したりしてしまう。そのため、アンテナコイル１０１２は対環境性が弱くなり、無線通信の距離が短くなるというようにコイルオンチップ１０１０の品質を落とす可能性がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のコイルオンチップでは、保護膜が剥れてアンテナコイルが剥き出しになるために、良好な品質を得ることができないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、良質なコイルオンチップ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるコイルオンチップは、ＩＣチップと、当該ＩＣチップ上に設けられたアンテナコイルと、前記ＩＣチップ上に設けられ、前記ＩＣチップと前記アンテナコイルとを覆って保護する保護膜とを有するコイルオンチップであって、ＩＣチップの外周部と前記アンテナコイルとの間に、当該アンテナコイルと不導通のガードリングを設け、前記ガードリングが、ウェハ状態において前記アンテナコイルと、他のＩＣチップのアンテナコイルを接続する配線を設けるための不連続領域を有することを特徴とするものである。このような構成により、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを防止することができ、良質なコイルオンチップを得ることができる。また、前記アンテナコイルに配線を容易に接続することができる。
好適には、本発明にかかるコイルオンチップは、前記ガードリングの高さが、前記アンテナコイルの高さよりも高いものである。これにより、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを、より効果的に防止することができる。
【０００８】
本発明に係る他のコイルオンチップは、ＩＣチップと、当該ＩＣチップ上に設けられたアンテナコイルと、前記ＩＣチップ上に設けられ、前記ＩＣチップと前記アンテナコイルとを覆って保護する保護膜とを有するコイルオンチップであって、ＩＣチップの外周部と前記アンテナコイルとの間に、当該アンテナコイルと不導通のガードリングを設け、前記ガードリングの高さが、前記アンテナコイルの高さよりも高いことを特徴とするコイルオンチップ。このような構成により、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを防止することができ、良質なコイルオンチップを得ることができる。また、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを、より効果的に防止することができる。
好適には、本発明にかかるコイルオンチップは、前記防止壁が、前記保護膜の表面に至る高さを有するものである。これにより、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出することをより確実に防止することができる。
また、本発明にかかるコイルオンチップは、前記ガードリングが、前記アンテナコイルを周囲から囲むループ形状を有するものである。これにより、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを確実に防止することができる。さらにまた、ガードリングは、アンテナコイルと同じ材料により形成されていることが望ましい。これにより、ガードリングとアンテナコイルとを同一工程にて製造することが可能となり、製造工程を簡略化でき、製造コストを削減できる。
【０００９】
本発明にかかる他のコイルオンチップは、ＩＣチップと、当該ＩＣチップ上に設けられたアンテナコイルと、前記ＩＣチップ上に設けられ、前記ＩＣチップと前記アンテナコイルとを覆って保護する保護膜とを有するコイルオンチップであって、ＩＣチップの外周部と前記アンテナコイルとの間に、前記アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れて前記アンテナコイルが前記保護膜から露出することを防止する防止壁を設け、前記防止壁が、前記アンテナコイルに接続される配線を設けるための不連続領域を有することを特徴とするものである。このような構成により、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを防止することができ、良質なコイルオンチップを得ることができる。また、前記アンテナコイルに配線を容易に接続することができる。
好適には、本発明にかかるコイルオンチップは、防止壁の高さが、前記アンテナコイルの高さよりも高いものである。これにより、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを、効果的に防止することができる。
【００１０】
本発明にかかる他のコイルオンチップは、ＩＣチップと、当該ＩＣチップ上に設けられたアンテナコイルと、前記ＩＣチップ上に設けられ、前記ＩＣチップと前記アンテナコイルとを覆って保護する保護膜とを有するコイルオンチップであって、ＩＣチップの外周部と前記アンテナコイルとの間に、前記アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れて前記アンテナコイルが前記保護膜から露出することを防止する防止壁を設け、前記防止壁の高さが、前記アンテナコイルの高さよりも高いことを特徴とするものである。このような構成により、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを防止することができ、良質なコイルオンチップを得ることができる。また、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを、効果的に防止することができる。
好適には、本発明にかかるコイルオンチップは、前記防止壁が、前記保護膜の表面に至る高さを有するものである。これにより、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出することをより確実に防止することができる。
また、本発明にかかるコイルオンチップは、前記防止壁が、前記アンテナコイルを周囲から囲むループ形状を有するものである。これにより、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを確実に防止することができる。さらにまた、防止壁は、アンテナコイルと同じ材料により形成されていることが望ましい。これにより、防止壁とアンテナコイルとを同一工程にて製造することが可能となり、製造工程を簡略化でき、製造コストを削減できる。
【００１１】
本発明にかかるコイルオンチップの製造方法は、ＩＣチップと、当該ＩＣチップ上に設けられたアンテナコイルとを有するコイルオンチップを製造する方法であって、ウエハ上に、アンテナコイルと、このアンテナコイルの外側にガードリングを形成する工程と、前記ウエハ上に保護膜を形成する工程と、当該保護膜を含めて前記ウエハをスクライビングして前記ＩＣチップを形成する工程とを備え、前記ガードリングは、各アンテナコイルを接続する配線を設けるための不連続領域を有し、前記アンテナコイルを形成する工程では、前記アンテナコイルを形成するための金属層に電圧を印加することによる電解めっきによって当該アンテナコイルを形成することを特徴とする。このような方法により、アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れてアンテナコイルが保護膜から露出するのを防止することができ、良質なコイルオンチップを製造することができる。
【００１２】
さらに、前記ガードリングは、前記アンテナコイルと同じ材料にて同一プロセスにより形成するようにするとよい。これにより、製造工程を簡略化でき、製造コストを削減できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００１５】
発明の実施の形態１．
まず、図１を用いて、本発明の実施の形態におけるコイルオンチップの一構成例について説明する。図１は、コイルオンチップの一構成例を示し、図１（ａ）はその平面図であり、図１（ｂ）はその断面図である。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、コイルオンチップ１０は、例えば、特開２０００−３２３６４３号公報に開示されたＩＣ素子と同様に、ＩＣチップ１０１に回路形成部１１とアンテナコイル１２とを備えるが、さらにガードリング１３を備えたものである。
図１（ａ）に示すコイルオンチップ１０では、アンテナコイル１２は、スパイラル形状を有し、回路形成部１１の外周部とＩＣ素子１０１の外周部１５の間にＩＣ素子１０１と一体形成されている。回路形成部１１とアンテナコイル１２とは、入出力端子１４を介して接続されている。また、回路形成部１１は、アンテナコイル１２を介して、電力を供給されて動作を行う。
なお、図１（ａ）及び図１（ｂ）に図示しないが、後述するように、コイルオンチップ１０は、入出力端子１４の形成面側に、酸化シリコン膜や樹脂膜等の絶縁性の表面保護膜が形成されている。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、ガードリング１３は、アンテナコイル１２を囲むようにして形成されている。ガードリング１３とアンテナコイル１２は、電気的に導通しておらず、不導通の状態にある。ガードリング１３の形成位置は、これ限らず、当該コイルオンチップ１０の外周部１５とアンテナコイル１２の最外部との間の領域に形成されればよい。図１（ａ）においてガードリング１３の形状は、アンテナコイル１２を囲む矩形状のループ形状であるが、矩形状に限らず、円形状、楕円形状、多角形状等の種々の形状とすることができる。また、後述するように、ガードリング１３の形状は、ループ形状に限らず、不連続に途切れた形状としてもよい。
【００１８】
図１（ｂ）に示すように、ガードリング１３の垂直方向の高さは、アンテナコイル１２の高さと略同じである。例えば、厚さ２８０μｍ〜５７０μｍのコイルオンチップ１０で、アンテナコイル１２の高さが４．５μｍ、保護膜１６の高さが５μｍの場合に、ガードリング１３の高さを４．５μｍとすることができる。ガードリング１３の線幅、アンテナコイル１２との間隔は、後述するコイルオンチップ１０の製造工程において、ウエハがコイルオンチップ１０ごとに分割されたときに保護膜１６が剥れる範囲が、アンテナコイル１２上に至らない幅であれば良い。
【００１９】
ガードリング１３は、アンテナコイル１２と同様に、金属を用いて形成することができる。この金属の材料として、比較的安価なことから、例えば、アルミニウム、ニッケル、銅、クロム、これらの金属群から選択される２種以上の金属の合金等を使用することができる。また、ガードリング１３は、均質な単層構造としてもよいし、異なる金属層や合金層を多層に積層した多層構造としてもよい。
【００２０】
次に、図２及び図３を用いて、コイルオンチップ１０の製造方法について説明する。
図２は、所定のプロセス処理を経て完成されたいわゆる完成ウエハの平面図である。図２に示すように、完成ウエハ２１には、最外周部を除く内周部分に、多数個のコイルオンチップ１０のための回路２２が等間隔に形成されている。
【００２１】
図３は、コイルオンチップ１０の製造方法を示す工程断面図である。図３（ａ）に示すように、完成ウエハ２１は、回路２２の形成面側に、回路２２を保護する表面保護膜２３を形成されている。この回路形成面には、コイルオンチップ１０の入出力端子１４が形成されている。また、表面保護膜２３には、コイルオンチップ１０の入出力端子１４に到達する透孔２４が開設される。
【００２２】
完成ウエハ２１の表面保護膜２３上に、金属層２５が均一に形成される。この金属層２５は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等から構成され、スパッタ法や蒸着法により形成される。この金属層２５の形成によって、透孔２４が金属により埋設され、コイルオンチップ１０の入出力端子１４とアンテナコイル１２とが電気的に接続される。
【００２３】
また、後述するように金属層２５に無電解めっきを施すため、金属層２５を構成する素地材は、めっき金属イオンに対してイオン化傾向が小さく、かつ、めっき金属イオンの析出に対する触媒作用をもつ必要がある。そのため、アルミニウムからなる金属層２５上に銅をめっきする場合には、アルミニウム層の表面にニッケルを数μｍ以下の厚さに形成し、硝酸亜鉛液に数秒間浸して亜鉛に置換する前処理を施すことが好ましい。
【００２４】
図３（ｂ）に示すように、金属層２５上にフォトレジスト層２６が均一に形成され、このフォトレジスト層２６に、アンテナコイル１２とガードリング１３とを含む所要のパターンが形成されたマスク２７を被せる。このマスク２７の外側から所定波長の光を照射してフォトレジスト層２６を露光する。そして、しかる後に露光されたフォトレジスト層２６の現像処理を行う。
【００２５】
図３（ｃ）に示すように、フォトレジスト層２６の露光部分を除去して、金属層２５の露光パターンと対応する部分を露出させる。このとき、金属層２５の露出パターンには、回路形成部１１と対向する部分に形成されたアンテナコイル１２、このアンテナコイル１２を周囲から囲むガードリング１３が含まれている。
【００２６】
図３（ｄ）に示すように、金属層２５の露出部分に金属めっき層２８、２９を積層する。ここで、金属めっき層２８はアンテナコイル１２となる層を示し、金属めっき層２９はガードリング１３となる層を示している。これら金属めっき層２８、２９は、無電解めっきにより積層され、素地金属である金属層２５を金属めっき層２８、２９となるめっき金属の金属塩溶液中に浸して金属イオンを金属層２５表面に析出させて形成される。また、無電解めっきにより金属めっき層２８、２９を形成する場合、比較的簡単な設備で密着力が強く均一で十分に厚みのある金属めっき層２８、２９を得ることができる。
【００２７】
例えば、銅を金属層２５にめっきして金属めっき層２８、２９を形成する場合には、硫酸銅、塩化第二銅、硝酸銅等の溶液をめっき液として用いることができる。このとき、銅などの金属イオンは、素地となる金属層２５上にのみに析出し、絶縁性の表面保護膜２３上には析出しない。なお、金属めっき層２８、２９は、金属層２５の上面にのみ形成されるようにしてもよいし、金属層２５の周面全体に形成されるようにしてもよい。
【００２８】
完成ウエハ２１の表面に付着したフォトレジスト層２６をアッシング処理等によって除去すると、図３（ｅ）に示すように、均一な金属層２５上に、アンテナコイル１２を構成する金属めっき層２８が形成される。さらに、この工程において、アンテナコイル１２を構成する金属めっき層２８が形成されると同時に、金属層２５上に、ガードリング１３を構成する金属めっき層２９が形成される。
【００２９】
図３（ｆ）に示すように、金属めっき層２８、２９より露出した金属層２５を選択的にエッチングして除去する。これによって、金属層２５と金属めっき層２８、２９とからなる所要の導電パターンが形成された完成ウエハ２１を得ることができる。その後、完成ウエハ２１上に、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂等の樹脂３０が塗布される。この樹脂３０は、完成ウエハ２１がコイルオンチップ１０ごとに分離されることにより、コイルオンチップ１０を外部から保護する保護膜１６となる。
【００３０】
最後に、完成ウエハ２１をスクライビング（切断）して、図４に示す所要のコイルオンチップ１０を得る。このスクライビングの際、樹脂３０も同時にスクライビングされる。このとき、図４に示すように、コイルオンチップ１０の外周部１５にある樹脂３０が割れて剥れる。この剥れ部分３０１は、ガードリング１３上で止まるため、アンテナコイル１２にまで至るのを回避することができる。これにより、アンテナコイル１２が保護膜１６から露出して劣化することを防止することが可能となる。
【００３１】
以上のように、上記で説明したコイルオンチップ１０は、コイルオンチップ１０の外周部１５とアンテナコイル１２の最外部との間に、ガードリング１３を備える。これにより、コイルオンチップ１０の製造工程において樹脂３０をスクライビングするときに、コイルオンチップ１０の外周部１５にある保護膜１６が剥れてアンテナコイル１２に至るのを防ぐことができる。そのため、アンテナコイル１２が保護膜１６の表面に露出して劣化し、電気的特性が低下するのを防止することができ、良質なコイルオンチップ１０を実現することができる。
【００３２】
さらに、上記のように、ガードリング１３がアンテナコイル１２を周囲から囲んでいる場合には、コイルオンチップ１０の外周部１５にある保護膜１６が任意の方向から剥れてアンテナコイル１２に至るのを確実に防ぐことができる。
【００３３】
また、上記に説明したコイルオンチップ１０の製造方法では、金属層２５上に金属めっき層２８、２９を同時に積層し、アンテナコイル１２を形成すると同時にガードリング１３を形成する。そのため、ガードリング１３を効率良く形成することができ、良質なコイルオンチップ１０を効率良く製造することが可能となる。
【００３４】
発明の実施の形態２．
発明の実施の形態１において説明したコイルオンチップ１０の製造方法にでは、無電解めっきにより金属めっき層２８、２９を形成したが、発明の実施の形態２においては、電解めっきにより金属めっき層２８、２９を形成する場合について説明する。
【００３５】
まず、図５を用いて、本発明の実施の形態にかかるコイルオンチップ１０の他の構成について説明する。図５は、コイルオンチップ１０の他の構成例を示す平面図である。
図５に示すガードリング１３１は、上記に説明したガードリング１３と同様の形状、高さ、形成位置とすることができる。例えば、図５に示すように、ガードリング１３１は、アンテナコイル１２を囲むようにして形成される。
【００３６】
それとともに、ガードリング１３１には途切れた不連続領域１３１０が形成されている。この不連続領域１３１０に、各コイルオンチップ１０のアンテナコイル１２を連結する配線３１が形成される。また、各ガードリングを連結する配線３２も設けられている。そして、配線３１と配線３２とは、スクライブライン上で接続されている。尚、配線３１と配線３２は、スクライビングにより切断され、両者は電気的に分離される。
【００３７】
不連続領域１３１０は、配線３１が形成される位置に形成される。不連続領域１３１０の幅は、配線３１を設けることができる程度であればよい。
【００３８】
続いて、図６を用いて、本発明の実施の形態にかかるコイルオンチップ１０の製造方法について説明する。図６は、電解めっきのための配線を含む導電パターンが形成された完成ウエハの平面図である。ここで、上記したコイルオンチップ１０の製造方法の説明に用いた図３を参照しつつ説明する。
【００３９】
図３（ｃ）に示す金属層２５をフォトレジスト層２６から露出する工程において、金属層２５の露出パターンには、図６に示すように、リング状の電極部４１、回路形成部１１と対向する部分に形成されたアンテナコイル１２、これら電極部４１と各アンテナコイル１２とを連結するリード部４２、各アンテナコイルを連結する配線３１、アンテナコイル１２を周囲から囲むガードリング１３１、各ガードリング１３１を連結する配線３２が含まれる。
また、金属層２５の露出パターンは、図５に示すようにリード部４２や配線３１が形成される位置にガードリング１３１が形成されないようなパターンとなっている。すなわち、リード部４２が形成される位置の金属層２５は、フォトレジスト層２６から露出しない。
【００４０】
そして、金属層２５の露出部分に、電解めっきにより金属めっき層２８、２９を積層する。このとき、金属めっき層２８、２９は、図６に示す完成ウエハ２１の電極部４１を一方の電極として、金属層２５の露出部分に電解めっきを施すことにより積層される。具体的には、金属めっき層２８、２９となるめっき金属のイオンを含むめっき浴中に、金属層２５が形成された完成ウエハ２１とめっき金属からなる電極部４１とを浸漬し、めっき浴中の金属イオンを金属層２５の表面に析出させる。
【００４１】
このとき、完成ウエハ２１に形成された金属層２５を陰極、めっき浴中に浸漬された電極部４１を陽極として電圧を印加し、めっき浴中の金属イオンを金属層２５の表面に析出させる。電解めっきでも、無電解めっきと同様に、銅をめっきする場合には、硫酸銅、塩化第二銅、硝酸銅等の溶液をめっき液として用いることができる。
【００４２】
その後、完成ウエハ２１表面のフォトレジスト層２６を除去し、図３（ｅ）に示すように、金属層２５上に、アンテナコイル１２、電極部４１、リード部４２、配線３１、配線３２を構成する金属めっき層２８が形成されると同時に、不連続領域１３１０を有するガードリング１３１を構成する金属めっき層２９が形成される。
最後に、完成ウエハ２１をスクライビングしてコイルオンチップ１０を形成する。このとき、配線３１と配線３２の接続点もスクライビングにより除去され、両者は不導通の状態になる。
【００４３】
なお、上述では電解めっきにより金属めっき層２８、２９を積層したが、電解めっきに代えて、精密電鋳により金属めっき層２８、２９を積層してもよい。
【００４４】
以上のように、ガードリング１３１に不連続領域１３１０を形成することにより、アンテナコイル１２に配線３１を容易に接続することが可能となり、アンテナコイル１２にリード部４２を接続して電解めっきにより金属めっき層２８、２９を形成することができる。これにより、電解めっきを施して種々の形状のガードリング１３１を形成することができる。
【００４５】
発明の実施の形態３．
発明の実施の形態２に説明したように、金属めっき層２８、２９を電解めっきにより形成する場合、めっき時間を変えたり、印加する電界量を変えたりすることにより、種々の形状のガードリングを形成することができる。発明の実施の形態３においては、これらの種々の形状を有するガードリングについて説明する。
【００４６】
まず、図７を用いて、コイルオンチップ１０の他の構造例について説明する。図７は、コイルオンチップ１０の他の構成例を示す断面図である。
図７（ａ）に示すコイルオンチップ１０は、ガードリング１３２の長手方向に垂直な断面形状が矩形状となっている。このガードリング１３２は、アンテナコイル１２の高さよりも高くなるように形成されており、保護膜１６の表面に至る高さとなるように形成されている。例えば、厚さ２８０μｍ〜５７０μｍのコイルオンチップ１０で、アンテナコイル１２の高さが４．５μｍ、保護膜１６の高さが５μｍの場合に、ガードリング１３２の高さを５μｍとすることができる。
【００４７】
このガードリング１３２は、電解めっきを施して金属めっき層２９を形成する際、ガードリング１３２となる金属めっき層２９のめっき時間を長くしてアンテナコイル１２となる金属めっき層２８よりも金属めっき層２９を多く成長させて形成することができる。また、電解めっきを施す際、アンテナコイル１２よりもガードリング１３２にかける電界量を大きくし、アンテナコイル１２の金属めっき層２８よりもガードリング１３２の金属めっき層２９を速く成長させて形成することもできる。
【００４８】
図７（ｂ）に示すように、ガードリング１３２が保護膜１６の表面に至る高さであるため、スクライビングによりコイルオンチップ１０ごとに分割する際、ガードリング１３２により、剥れ部分３０１がアンテナコイル１２にまで至るのを確実に防ぐことができ、アンテナコイル１２が保護膜１６から露出して劣化することを確実に防止することが可能となる。
【００４９】
また、ガードリング１３２は、その全面に亘って保護膜１６の表面に至る高さであるため、剥れ部分３０１がアンテナコイル１２にまで至るのをより確実に防ぐことができ、アンテナコイル１２の劣化をより確実に防止することができる。
【００５０】
さらに続いて、図８を用いて、コイルオンチップ１０の他の構造例について説明する。図８は、コイルオンチップ１０の他の構成例を示す断面図である。
図８（ａ）に示すコイルオンチップ１０のガードリング１３３の上面は、アンテナコイル１２側の高さよりも外周部１５側の高さが高くなるような傾斜面を有している。この外周部１５側のガードリング１３３は、保護膜１６の表面に至る高さとなるように形成されている。例えば、厚さ２８０μｍ〜５７０μｍのコイルオンチップ１０で、アンテナコイル１２の高さが４．５μｍ、保護膜１６の高さが５μｍの場合に、ガードリング１３３のアンテナコイル１２側の高さを４．５μｍ、外周部１５側の高さを５μｍとすることができる。
【００５１】
このガードリング１３３は、電解めっきを施して金属めっき層２９を形成する際、外周部１５側のめっき時間を長くしてアンテナコイル１２側のガードリング１３３よりも金属めっき層２９を多く成長させて形成することができる。また、電解めっきを施す際、アンテナコイル１２側よりも外周部１５側にかける電界量を大きくし、アンテナコイル１２側のガードリング１３３よりも外周部１５側の金属めっき層２９を速く成長させて形成することもできる。
【００５２】
図８（ｂ）に示すように、アンテナコイル１２側よりも高い外周部１５側のガードリング１３３が保護膜１６の表面に至る高さである。そのため、スクライビングによりコイルオンチップ１０ごとに分割する際、ガードリング１３３により、剥れ部分３０１がアンテナコイル１２にまで至るのを確実に防ぐことができ、アンテナコイル１２が保護膜１６から露出して劣化することを確実に防止することが可能となる。
【００５３】
さらに、ガードリング１３３の断面形状がアンテナコイル１２側よりも剥れ部分３０１側が高い形状であるため、剥れ部分３０１がアンテナコイル１２にまで至るのを効率良く確実に防ぐことができる。また、アンテナコイル１２側のガードリング１３３の材料が低減されるため、ガードリング１３３の製造コスト、さらにはコイルオンチップ１０の生産コストが上昇するのを回避することができる。
【００５４】
なお、上述の構成例では、ガードリング１３の長手方向に対する断面形状を種々の形状とした場合について説明したが、これに限らず、電解めっきにおいてめっき時間や電界量を調節することによりガードリング１３の厚みを変えることができる。例えば、完成ウエハ２１をスクライビングで剥れやすい部分のガードリンツ１３の厚みを厚くしたり、アンテナコイル１２とスクライブラインとの間が狭い部分のガードリング１３の厚みを厚くしたりすることができる。これにより、剥れ部分３０１がアンテナコイル１２にまで至るのをより確実に防ぐことができる。
尚、上述の例では、ガードリング１３は、コイルオンチップ１０の外周部よりも離れた位置に設けられていたが、内側であれば、外周部と接するものであってもよい。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、良質なコイルオンチップ及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるコイルオンチップの構成を示す平面図及び断面図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるコイルオンチップの完成ウエハを示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるコイルオンチップの製造工程を示す工程断面図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるコイルオンチップの保護膜の剥れを示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるコイルオンチップの他の構成を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるコイルオンチップの完成ウエハを示す平面図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるコイルオンチップの他の構成を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるコイルオンチップの他の構成を示す断面図である。
【図９】従来のコイルオンチップの製造方法を示す工程図である。
【図１０】従来のコイルオンチップを示す図である。
【符号の説明】
１０ コイルオンチップ、１０１ ＩＣチップ、１１ 回路形成部、１２ アンテナコイル、１３，１３１，１３２，１３３ ガードリング、１４ 入出力端子、１５ 外周部、１６ 保護膜、１３１０ 不連続領域、２１ 完成ウエハ、２２ 回路、２３ 表面保護膜、２４ 透孔、２５ 金属層、２６ フォトレジスト層、２７ マスク、２８，２９ 金属めっき層、３０ 樹脂、３０１ 剥れ部分、３１ 配線、４１ 電極部、４２ リード部
Claims (14)
- ＩＣチップと、当該ＩＣチップ上に設けられたアンテナコイルと、前記ＩＣチップ上に設けられ、前記ＩＣチップと前記アンテナコイルとを覆って保護する保護膜とを有するコイルオンチップであって、
ＩＣチップの外周部と前記アンテナコイルとの間に、当該アンテナコイルと不導通のガードリングを設け、
前記ガードリングが、ウェハ状態において前記アンテナコイルと、他のＩＣチップのアンテナコイルを接続する配線を設けるための不連続領域を有することを特徴とするコイルオンチップ。 - 前記ガードリングの高さが、前記アンテナコイルの高さよりも高いことを特徴とする請求項１記載のコイルオンチップ。
- ＩＣチップと、当該ＩＣチップ上に設けられたアンテナコイルと、前記ＩＣチップ上に設けられ、前記ＩＣチップと前記アンテナコイルとを覆って保護する保護膜とを有するコイルオンチップであって、
ＩＣチップの外周部と前記アンテナコイルとの間に、当該アンテナコイルと不導通のガードリングを設け、
前記ガードリングの高さが、前記アンテナコイルの高さよりも高いことを特徴とするコイルオンチップ。 - 前記ガードリングが、前記保護膜の表面に至る高さを有することを特徴とする請求項２又は３記載のコイルオンチップ。
- 前記ガードリングが、前記アンテナコイルを周囲から囲むループ形状を有することを特徴とする請求項３又は４いずれかに記載のコイルオンチップ。
- 前記ガードリングは、前記アンテナコイルと同じ材料により形成されていることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載のコイルオンチップ。
- ＩＣチップと、当該ＩＣチップ上に設けられたアンテナコイルと、前記ＩＣチップ上に設けられ、前記ＩＣチップと前記アンテナコイルとを覆って保護する保護膜とを有するコイルオンチップであって、
ＩＣチップの外周部と前記アンテナコイルとの間に、前記アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れて前記アンテナコイルが前記保護膜から露出することを防止する防止壁を設け、
前記防止壁が、前記アンテナコイルに接続される配線を設けるための不連続領域を有することを特徴とするコイルオンチップ。 - 前記防止壁の高さが、前記アンテナコイルの高さよりも高いことを特徴とする請求項７記載のコイルオンチップ。
- ＩＣチップと、当該ＩＣチップ上に設けられたアンテナコイルと、前記ＩＣチップ上に設けられ、前記ＩＣチップと前記アンテナコイルとを覆って保護する保護膜とを有するコイルオンチップであって、
ＩＣチップの外周部と前記アンテナコイルとの間に、前記アンテナコイルの周辺にある保護膜が剥れて前記アンテナコイルが前記保護膜から露出することを防止する防止壁を設け、
前記防止壁の高さが、前記アンテナコイルの高さよりも高いことを特徴とするコイルオ ンチップ。 - 前記防止壁が、前記保護膜の表面に至る高さを有することを特徴とする請求項８又は９記載のコイルオンチップ。
- 前記防止壁が、前記アンテナコイルを周囲から囲むループ形状を有することを特徴とする請求項９又は１０記載のコイルオンチップ。
- 前記防止壁は、前記アンテナコイルと同じ材料により形成されていることを特徴とする請求項７乃至１１いずれかに記載のコイルオンチップ。
- ＩＣチップと、当該ＩＣチップ上に設けられたアンテナコイルとを有するコイルオンチップを製造する方法であって、
ウエハ上に、アンテナコイルと、このアンテナコイルの外側にガードリングを形成する工程と、
前記ウエハ上に保護膜を形成する工程と、
当該保護膜を含めて前記ウエハをスクライビングして前記ＩＣチップを形成する工程とを備え、
前記ガードリングは、各アンテナコイルを接続する配線を設けるための不連続領域を有し、
前記アンテナコイルを形成する工程では、前記アンテナコイルを形成するための金属層に電圧を印加することによる電解めっきによって当該アンテナコイルを形成することを特徴とするコイルオンチップの製造方法。 - 前記ガードリングは、前記アンテナコイルと同じ材料にて同一プロセスにより形成されることを特徴とする請求項１３記載のコイルオンチップの製造方法。
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