JP5635165B2 - 半導体装置及び配線 - Google Patents
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Description
中で半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、該機能を
有する電気光学装置、半導体回路及び電気機器はすべて半導体装置である。
y IDentification system)で用いられるような無線チップが研
究され、実用化されている。
タグ、ICタグ、無線タグ、電子タグ、無線チップ、IDチップともよばれる)とリーダ
/ライタ間で電磁波により通信を行い、データの記録や読み出しを行う技術のことである
。このような半導体装置は、メモリ回路等が設けられた信号処理回路を有する集積回路と
アンテナとによって構成される。
よって動作電力を得ると共に、電磁波を利用してリーダ/ライタとの間でデータを交換す
る。そして、無線チップは、通常、かかる電磁波を送受信するためのアンテナを集積回路
とは別個に形成して集積回路と接続している。
しなければならず、微小な集積回路の端子とアンテナの接続は技術的困難性を伴うため歩
留まりの低下を招いていた。また、無線チップの使用時に接続点に応力が加わり断線や接
続不良の原因となっており、特に可撓性を有する無線チップを使用する場合には、より接
続不良が問題となることが予想される。
イルが一体形成された無線チップが提案されている。例えば、集積回路とアンテナコイル
が一体形成された無線チップにおいて、アンテナコイルを構成する導体を、アルミニウム
、ニッケル、銅及びクロムから選択される金属又はこれらの金属群から選択される2種以
上の金属の合金からなる金属スパッタ層又は金属蒸着層と、その金属スパッタ層又は金属
蒸着層上に形成された銅めっき層とで形成したものが提案されている(例えば特許文献1
を参照)。
いので、アンテナコイルの導体を金属スパッタ層又は金属蒸着層と銅めっき層との多層構
造にすることで、単に金属スパッタ層又は金属蒸着層のみから構成した場合に比べて電磁
エネルギーの損失を小さくでき、リーダ/ライタとの間の通信距離を大きくすることがで
きる。
ており(例えば特許文献2を参照)、めっきのシード層としてTiW、Cu、Pd、Ti
、Ni、Cr、Ag、Au若しくはNiFe又はこれらの合金が用いられている。
ーションのような銅の拡散が起こり、アンテナコイルと一体形成された集積回路に含まれ
るTFT等の回路素子の電気特性に悪影響を及ぼす可能性があり、銅の拡散を防ぐための
下地層(バリア層)を設ける必要がある。
基板から剥がれ易くなるという課題もある。
半導体装置において、銅の拡散による回路素子の電気特性への悪影響を防止するとともに
、アンテナとして機能する銅めっき層の密着性の向上を図り、銅めっき層の剥離を低減す
ることを目的とする。また、集積回路とアンテナが一体形成された半導体装置において、
アンテナと集積回路の接続不良に伴う半導体装置の不良を防止することを課題とする。
において、アンテナとして銅めっき層を用いるとともに、そのシード層としてAg(銀)
、Pd(パラジウム)及びCu(銅)の合金を用い、バリア層として窒化チタン又はTi
(チタン)を用いる。
積回路とアンテナとが一体形成された半導体装置において、銅の回路素子への拡散を防ぎ
、銅の拡散による回路素子の電気特性への悪影響を低減できる。さらには、銅めっき層と
シード層、及びシード層とバリア層の密着性の向上を図り、銅めっき層の剥離を低減する
ことができる。
に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々
に変更しうることは当業者であれば容易に理解される。したがって、本発明は以下に示す
実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明
の構成において、同じものを指し示す符号は異なる図面間において共通とする。
各回路素子を一つの基板上に素子をまとめてデザイン作製し、同時にそれらの間の配線接
続も行って各種の機能を持たせた電子回路を云う。例えば、集積回路は、無線チップとし
ての機能を果たすために、送信回路、受信回路、電源回路、メモリ回路、ロジック制御回
路を含む。また、集積回路を支持する基板(ICチップ)としては、シリコン基板に限定
されず、ガラス基板や、ポリイミド基板など可撓性を有するものでも良い。
以下、本発明の半導体装置の実施の形態について図面を用いて説明する。図1は本発明の
半導体装置の一例である無線チップを示す図である。図1(a)が無線チップの斜視図で
あり、図1(b)が図1(a)のA−A’断面における断面図である。図1(c)は図1
(b)における一点鎖線B−B’より左側の部分の拡大図である。
ており、カバー材103により覆われている。アンテナ101の平面形状は矩形でスパイ
ラル状であり、集積回路100に電気的に接続されている。
0を覆っている第3層間絶縁膜104上に、アンテナ101が形成されている。アンテナ
101の上に保護膜115とカバー材103が形成されている。
105を示しているが、集積回路100に用いられる半導体素子はTFTに限定されない
。例えば、TFTの他に、記憶素子、ダイオード、光電変換素子、抵抗素子、コイル、容
量素子、インダクタなどが用いられる。
れたバリア層116と、バリア層116の上に形成されたシード層107と、シード層1
07の上に形成された銅めっき層108とからなる。バリア層116は窒化チタン又はT
iからなり、シード層107はAg、Pd及びCuの合金である。下層配線106は、一
例としてAl膜106aとTi膜106bとの積層構造を有し、第3層間絶縁膜104に
形成されたコンタクトホールを介して、集積回路100と電気的に接続されている。
縁層109の上に保護膜115とカバー材103が形成されている。
より、Agの低抵抗性を保ちつつ、耐硫化性が強く、ドライエッチング時に残渣が少なく
、さらには、銅めっき層との密着性も高いものとなる。また、バリア層116として窒化
チタン又はTiを用いることにより、銅の拡散を防ぐとともに、Ag、Pd及びCuの合
金との密着性に優れ、剥離しにくい銅めっき層を形成することができる。
の高い無機絶縁膜を形成すれば、上部からの銅の拡散も防止でき、好適である。
などの誘電体材料を用いることができ、それらを接着剤で貼り付けることによって形成さ
れる。なお、カバー材103を接着剤で貼り付けることによって無線チップの機械的強度
を高めている例を示しているが、本発明の無線チップは必ずしもカバー材103を接着剤
で貼り付ける必要はない。例えば、カバー材103を接着剤で貼り付ける代わりに、集積
回路100及びアンテナ101を直接樹脂等で覆うことで、無線チップの機械的強度を高
めるようにしても良い。また、絶縁層109の厚さを制御することで、無線チップの機械
的強度を高めるようにしてもよい。
図1(c)で示した無線チップのアンテナ部分の作製工程を示す図である。
を形成する。ここでは、集積回路の一例として薄膜トランジスタ(TFT)105を示す
。
形成し、その上に第1層間絶縁膜111及び第2層間絶縁膜112を順次形成する。TF
T105のソース領域やドレイン領域のように電極をつけるべき部分に第1層間絶縁膜1
11及び第2層間絶縁膜112にコンタクトホールを通常の方法で形成し、電極113を
形成する。
半導体膜中に拡散し、TFTなどの半導体素子の特性に悪影響を及ぼすのを防ぐために設
ける。また、下地膜110は、単層であっても複数の絶縁膜を積層したものであっても良
く、アルカリ金属やアルカリ土類金属の半導体膜への拡散を抑えることができる酸化珪素
や、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素などの絶縁膜を用いて形成する。
膜厚100nmの酸化窒化珪素膜を順に積層して下地膜110を形成するが、各膜の材質
、膜厚、積層数は、これに限定されるものではない。例えば、前記した3層積層構造の場
合にも、下層の酸化窒化珪素膜に代えて、膜厚0.5〜3μmのシロキサン系樹脂をスピ
ンコート法、スリットコーター法、液滴吐出法、印刷法などによって形成しても良い。ま
た、中層の窒化酸化珪素膜に代えて、窒化珪素膜(Si3N4等)を用いてもよい。また
、上層の酸化窒化珪素膜に代えて、酸化珪素膜を用いていても良い。また、それぞれの膜
厚は、0.05〜3μmとするのが望ましく、その範囲から自由に選択することができる
。
であって、ラザフォード後方散乱法(RBS:Rutherford Backscat
tering Spectrometry)及び水素前方散乱法(HFS:Hydrog
en Forward Scattering)を用いて測定した場合に、濃度範囲とし
て酸素が50〜70原子%、窒素が0.5〜15原子%、Siが25〜35原子%、水素
が0.1〜10原子%の範囲で含まれるものをいう。また、窒化酸化珪素膜とは、その組
成として、酸素よりも窒素の含有量が多いものであって、RBS及びHFSを用いて測定
した場合に、濃度範囲として酸素が5〜30原子%、窒素が20〜55原子%、Siが2
5〜35原子%、水素が10〜30原子%の範囲で含まれるものをいう。但し、酸化窒化
シリコンまたは窒化酸化シリコンを構成する原子の合計を100原子%としたとき、窒素
、酸素、Si及び水素の含有比率が上記の範囲内に含まれるものとする。
膜104を形成し、電極113の上にコンタクトホールを形成する。続いて第3層間絶縁
膜104の上にアンテナの一部となる下層配線106を形成する。下層配線106として
は、一例として導電率の良いAl膜106aと、Al膜106aのヒロックやボイドを防
ぐためのTi膜106bとの積層構造の例を示す。下層配線106は第3層間絶縁膜10
4のコンタクトホールを介して電極113と電気的に接続させる。
109を形成した後、フォトリソグラフィによるパターニングにより、下層配線106上
の所望の部分の絶縁層109を除去して下層配線106を露出するように開口部を形成す
る。続いてバリア層116とシード層107を下層配線106の露出部分と絶縁層109
の上にスパッタ法により形成する。バリア層116としては、窒化チタン又はTiを例え
ば100nmの厚さで成膜し、シード層107としてはAg、Pd及びCuの合金を例え
ば100nmの厚さで成膜する。シード層107は、ターゲットとしてAg、Pd及びC
uの合金を用いる。また、合金を構成する複数種の金属をターゲットとしてもよい。例え
ば、Agの金属板に、複数の小さなPdやCuの金属板を埋め込んでターゲットとしても
良い。なお、バリア層116は、チタンをターゲットとし、窒素ガス雰囲気中で反応性ス
パッタリングを行うことで窒化チタン膜として形成される。反応性スパッタリングの際、
窒素ガスの量が十分多ければ、バリア層116は完全に窒化され、窒素ガスの量が少なけ
れば、バリア層116の一部が窒化される。
リソグラフィによるパターニングを行って、下層配線106上の前記開口部、前記開口部
周辺を覆うシード層107及びアンテナ101を形成する部分のシード層107が露出す
るように、前記開口部上、前記開口部周辺及びアンテナ101を形成する部分のフォトレ
ジスト114を除去する。
07及びアンテナ101を形成する部分のシード層107に、電解めっき法により銅めっ
き層108を例えば2μmの厚さで形成した後、図3(b)に示すように、フォトレジス
ト114を除去し、通常の方法により、バリア層116とシード層107のうち、銅めっ
き層108の下以外の不要な部分を除去する。例えば、バリア層116が窒化チタンの場
合は、過酸化水素水とアンモニアの混合液や希フッ酸(1%程度)でエッチングできる。
シード層107であるAg、Pd及びCuの合金は、硝酸、燐酸及び酢酸の混合液や希硝
酸でエッチングできる。
に形成し、その上に接着剤でカバー材103を形成する。
る有機樹脂を用いることができる。また上記有機樹脂の他に、低誘電率材料(low−k
材料)、Si−O−Si結合を含む樹脂(以下、シロキサン系樹脂ともいう)等を用いる
ことができる。シロキサンは、シリコン(Si)と酸素(O)の結合で骨格構造が形成さ
れる。これらの置換基として、少なくとも水素を含む有機基(例えば、アルキル基、芳香
族炭化水素)が用いられる。また、フルオロ基を置換基として用いてもよい。または、置
換基として少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。第1層間絶縁
膜111の形成には、その材料に応じて、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴
吐出法(インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷等)、ドクターナイフ、ロ
ールコーター、カーテンコーター、ナイフコーター等を採用することができる。また、無
機材料を用いてもよく、その際には、酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素、PSG(リンガ
ラス)、PBSG(リンボロンガラス)、BPSG(ボロンリンガラス)、アルミナ膜等
を用いることができる。なお、これらの絶縁膜を積層させて、第1層間絶縁膜111を形
成しても良い。
(CN)等の炭素を有する膜、又は、酸化珪素膜、窒化珪素膜或いは窒化酸化珪素膜等を
用いることができる。形成方法としては、プラズマCVD法や、大気圧プラズマ等を用い
ることができる。あるいは、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、又はベンゾシクロブテ
ン等の感光性又は非感光性の有機材料、レジストや、シロキサン系樹脂等を用いてもよい
。
る導電材料等との熱膨張率の差から生じる応力によって、第1層間絶縁膜111又は第2
層間絶縁膜112の膜剥がれや割れが生じるのを防ぐために、第1層間絶縁膜111又は
第2層間絶縁膜112中にフィラーを混入させておいても良い。
て形成することができる。有機樹脂膜ならば、例えばアクリル、ポリイミド、ポリアミド
など、無機絶縁膜ならば酸化珪素、窒化酸化珪素などを用いることができる。なおコンタ
クトホールを形成するのに用いるマスクを、液滴吐出法または印刷法で形成することがで
きる。また第3層間絶縁膜104自体を、液滴吐出法または印刷法で形成することもでき
る。
クやボイドを防ぐためのTi膜106bとの積層構造の例を示したが、Alの拡散を防止
するためにAl膜106aの下に窒化チタン膜を形成しても良い。Al膜106aには純
度99.9%以上の純Alを厚さ400〜500nmで成膜するのが好適である。
ろん下層配線106がある場合と同様に、アンテナ101はバリア層116、シード層1
07及び銅めっき層108から構成される。
ことができる。また上記有機樹脂の他に、無機の樹脂、例えばシロキサン系材料を出発材
料として形成されたSi−O−Si結合を含む樹脂(以下、シロキサン系樹脂と呼ぶ)等
を用いることができる。シロキサン系樹脂は、置換基に水素の他、フッ素、アルキル基、
または芳香族炭化水素のうち、少なくとも1種を有していても良い。
などの無機絶縁膜も、絶縁層109として用いることが可能である。
ト系、シリコン系の樹脂を全面にスピンコート法等で塗布することで形成することができ
る。
無電解めっき法でもよい。アンテナの平面形状は矩形のスパイラル形状以外でも良い。
良い。可撓性基板を用いる場合は、一度アンテナ及び集積回路をガラス等の基板に形成し
た後、可撓性基板に張り合わせる工程で実現できる。
7としてAg、Pd及びCuの合金を用いる根拠について、実験結果を基に説明する。発
明者らは、バリア層116及びシード層107として数種類の金属を用いて、銅の電解め
っき形成の実験を行った。その結果を下記の(表1)示す。なお、(表1)のサンプルN
o.17,18が本実施の形態の構成であり、サンプルNo.1〜16はその比較例であ
る。また、(表1)において、Cuめっきの形成については、○:良好、△:形成される
がCuめっきに異常がある、×:形成されない、となる。また、密着性テストについては
、○:シード層とバリア層との密着性が良好、△:シード層と基板又はバリア層との密着
性が良くない、×:シード層とCuめっきの密着性が良くない、となる。
基板上にバリア層及びシード層として(表1)に示す金属をそれぞれ100nm形成した
サンプルを18種類作製し、それぞれについて銅の電解めっきを室温で行った。(表1)
にある通り、バリア層の無いサンプルも作製した。電解めっきは、めっき液としてミクロ
ファブCu300(日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース(株)製)を用い、
アノード電極として含燐銅を用い、電流密度1〜2A/dm2で数分間行い、膜厚が約2
μmになるようにした。
窒化チタン、窒化タンタル、Alを用いたサンプル(表1においてNo.1〜5)につい
ては、銅めっき層は形成できなかった。バリア層なしで、シード層としてCrを用いたサ
ンプル(表1においてNo.6)では銅めっき層は得られたが、銅は粉状で光沢も無く、
密着性テストではシード層と銅めっき層との密着性が良くなかった。なお、密着性テスト
は、銅めっき層にカプトンテープを押し当てた後、テープを剥がして、銅めっき層が基板
に残るか否かで行った。
.7、8)については、光沢のある銅めっき層はできたが、シード層と銅めっき層との密
着性が良くなかった。バリア層なしで、シード層としてそれぞれNi、APCを用いたサ
ンプル(表1においてNo.9、10)については、光沢のある銅めっき層ができ、シー
ド層と銅めっき層との密着性は良かったが、シード層と基板との密着性が良くなかった。
なお、ここでAPCとは(株)フルヤ金属製のAg、Pd及びCuの合金で、その組成は
、Agが約98重量%、Pdが約1重量%、Cuが約1重量%である。
良い銅めっき層ができることがわかった。
した場合(表1においてNo.11〜16)、光沢のある銅めっき層ができ、シード層と
銅めっき層との密着性は良かったが、シード層とバリア層との密着性が良くなかった。シ
ード層をAPCとし、バリア層をTi、窒化チタンとした場合(表1においてNo.17
、18)、光沢のある銅めっき層ができ、シード層と銅めっき層との密着性も良く、さら
に、シード層とバリア層との密着性も良好であった。
てAg、Pd及びCuの合金を用いると、密着性のいい銅めっき層ができることがわかっ
た。なお、Agが90重量%以上で、Pd及びCuがそれぞれ5重量%程度含む合金にお
いても同様である。なお、Ti及び窒化チタンは銅の拡散を防ぐ効果を有するので、バリ
ア層としての機能を有する。
次に、実施の形態1で示した無線チップの回路構成の一例を示す。図4は、無線チップの
回路を説明するためのブロック図である。
図4においてリーダ/ライタ401は、外部から非接触で無線チップ400にデータの書
き込み又は読み出しを行う装置である。無線チップ400は、電磁波を受信するアンテナ
部402と、アンテナ部402の出力を整流する整流回路403と、整流回路403の出
力を受信して動作電圧VDDを各回路に出力するレギュレータ回路404と、レギュレー
タ回路404の出力を受信してクロックを発生させるクロック発生回路405と、ロジッ
ク回路406からの出力を受信してデータの書き込み又は読み出しをするメモリ回路40
8にデータを書き込むための電圧を供給する昇圧回路407と、昇圧回路407の出力が
入力される逆流防止ダイオード409と、逆流防止ダイオード409の出力を入力して電
荷を蓄えるバッテリー用容量410と、メモリ回路408等の回路の制御を行うロジック
回路406とを有する。
ターフェース回路などを有していても良い。このような構成により、無線チップ400は
、リーダ/ライタ401と非接触で情報通信することができる。
き、アンテナと集積回路を同一の基板上に形成することができる。
ency Battery、無線周波数による非接触電池)としてバッテリー用容量41
0を搭載した無線チップの例を説明したが、バッテリー用容量410は必ずしも必要ない
。バッテリー用容量410が設けられない場合は逆流防止ダイオード409も不要となる
。
定されるものではない。本実施の形態において、バッテリーとは、非接触で充電可能であ
り充電することで連続使用時間を回復することができる電池のことをいう。なお、バッテ
リーとしては、その用途により異なるが、薄膜なシート状や径の小さい筒状に形成された
電池を用いることが好ましく、例えばリチウム電池、好ましくはゲル状電解質を用いるリ
チウムポリマー電池や、リチウムイオン電池等を用いることで、小型化が可能である。勿
論、充電可能な電池であれば何でも良く、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル
電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池などの充電放電可能な電
池であってもよいし、また大容量のコンデンサなどを用いても良い。
、電極の対向面積が大きいものであることが望ましい。活性炭、フラーレン、カーボンナ
ノチューブなど比表面積の大きい電極用材料を用いた電解二重層コンデンサを用いること
が好適である。コンデンサは電池に較べ構成が単純であり薄膜化や積層化も容易である。
電気二重層コンデンサは蓄電機能を有し、充放電の回数が増えても劣化が小さく、急速充
電特性にも優れているため好適である。
ップで生成する電源の能力を向上し、以って充電の効率を改善することが可能となる。
電が可能なバッテリーで用いるアンテナ部、整流回路部、昇圧回路部とは共通であるため
、リーダ/ライタ401は無線チップを動作させるのと同時にバッテリー用容量410の
充電を行うための信号発信源としても用いることが可能となる。
持ち運びに優れるなどの特徴を有する。バッテリーを無線チップに搭載した場合、SRA
M等の電源が必要なメモリを搭載することができる、無線チップの高機能化に寄与するこ
とができる。
うち一部もしくはすべてをRFID動作用と無線で充電が可能なバッテリー充電用に分離
しても良い。例えば、アンテナ部402をRFID動作用のアンテナ部と無線で充電が可
能なバッテリー充電用のアンテナ部とに分離することでRFID動作用と無線で充電が可
能なバッテリー充電用とで用いる信号の周波数を変えることも可能である。この場合、リ
ーダ/ライタ401が発する信号と無線で充電が可能なバッテリーへの信号発信源が発す
る信号とが互いに干渉しない周波数領域であることが望ましい。
リー充電用とで共通して用いる場合、無線で充電が可能なバッテリーと昇圧回路との間に
スイッチング素子を配置しておき、書き込み動作中はスイッチをオフして昇圧回路と無線
で充電が可能なバッテリー間の接続を切り、それ以外ではスイッチをオンして昇圧回路と
無線で充電が可能なバッテリー間の接続を行うような構成にしても良い。この場合は書き
込み動作中充電を行わないことから書き込み動作中の電圧低下を防ぐことができる。スイ
ッチング素子は公知の構成を用いることができる。
次に、本発明の他の実施の形態における無線チップの詳しい作製方法について説明する。
なお本実施の形態では、TFTを無線チップの集積回路に用いられる半導体素子の一例と
して示すが、集積回路に用いられる半導体素子はこれに限定されず、あらゆる半導体素子
を用いることができる。
する。第1の基板500として、例えばバリウムホウケイ酸ガラスや、アルミノホウケイ
酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、セラミック基板等を用いることができる。また、
ステンレス基板を含む金属基板または半導体基板を用いても良い。プラスチック等の可撓
性を有する合成樹脂からなる基板は、一般的に上記基板と比較して耐熱温度が低い傾向に
あるが、作製工程における処理温度に耐え得るのであれば用いることが可能である。
セミアモルファスシリコンを含む)等、シリコンを主成分とする層を用いることができる
。剥離層501は、スパッタ法、減圧CVD法、プラズマCVD法等を用いて形成するこ
とができる。本実施の形態では、膜厚50nm程度の非晶質シリコンを減圧CVD法で形
成し、剥離層501として用いる。なお剥離層501はシリコンに限定されず、エッチン
グにより選択的に除去できる材料で形成すれば良い。剥離層501の膜厚は、10〜10
0nmとするのが望ましい。セミアモルファスシリコンに関しては、30〜50nmとし
てもよい。
に含まれるNaなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属が、半導体膜中に拡散し、TFT
などの半導体素子の特性に悪影響を及ぼすのを防ぐために設ける。また下地膜502は、
後の半導体素子を剥離する工程において、半導体素子を保護する役目も有している。下地
膜502は単層であっても複数の絶縁膜を積層したものであっても良い。よってアルカリ
金属やアルカリ土類金属の半導体膜への拡散を抑えることができる酸化珪素や、窒化珪素
、窒化酸化珪素などの絶縁膜を用いて形成する。
膜厚100nmの酸化窒化珪素膜を順に積層して下地膜502を形成するが、各膜の材質
、膜厚、積層数は、これに限定されるものではない。例えば、下層の酸化窒化珪素膜に代
えて、膜厚0.5〜3μmのシロキサン系樹脂をスピンコート法、スリットコーター法、
液滴吐出法、印刷法などによって形成しても良い。また、中層の窒化酸化珪素膜に代えて
、窒化珪素膜(Si3N4等)を用いてもよい。また、上層の酸化窒化珪素膜に代えて、
酸化珪素膜を用いていても良い。また、それぞれの膜厚は、0.05〜3μmとするのが
望ましく、その範囲から自由に選択することができる。
酸化珪素膜を順次積層して形成しても良い。
混合ガスを用い、熱CVD、プラズマCVD、常圧CVD、バイアスECRCVD等の方
法によって形成することができる。また、窒化珪素膜は、代表的には、SiH4とNH3
の混合ガスを用い、プラズマCVDによって形成することができる。また、酸化窒化珪素
膜、窒化酸化珪素膜は、代表的には、SiH4とN2Oの混合ガスを用い、プラズマCV
Dによって形成することができる。
形成した後、大気に曝さずに形成することが望ましい。半導体膜503の膜厚は20〜2
00nm(好ましくは40〜170nm、より好ましくは50〜150nm)とする。な
お半導体膜503は、非晶質半導体であっても良いし、セミアモルファス半導体であって
も良いし、多結晶半導体であっても良い。また半導体はシリコンだけではなくシリコンゲ
ルマニウムも用いることができる。シリコンゲルマニウムを用いる場合、ゲルマニウムの
濃度は0.01〜4.5atomic%程度であることが好ましい。
、レーザ光を用いたレーザ結晶化法、触媒元素を用いる結晶化法がある。或いは、触媒元
素を用いる結晶化法とレーザ結晶化法とを組み合わせて用いることもできる。また、第1
の基板500として石英のような耐熱性に優れている基板を用いる場合、電熱炉を使用し
た熱結晶化方法、赤外光を用いたランプアニール結晶化法、触媒元素を用いる結晶化法の
うちいずれかと、950℃程度の高温アニールを組み合わせた結晶法を用いても良い。
の耐性を高めるために、500℃、1時間の熱アニールを該半導体膜503に対して行な
う。そして連続発振が可能な固体レーザを用い、基本波の第2高調波〜第4高調波のレー
ザ光を照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、代表的には、Nd:
YVO4レーザ(基本波1064nm)の第2高調波(532nm)や第3高調波(35
5nm)を用いるのが望ましい。具体的には、連続発振のYVO4レーザから射出された
レーザ光を非線形光学素子により高調波に変換し、出力10Wのレーザ光を得る。そして
、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形して、半導
体膜503に照射する。このときのパワー密度は0.01〜100MW/cm2程度(好
ましくは0.1〜10MW/cm2)が必要である。そして、走査速度を10〜2000
cm/sec程度とし、照射する。
十Hz〜数百Hzの周波数帯よりも著しく高い周波数帯を用いてレーザ結晶化を行なって
も良い。パルス発振でレーザ光を半導体膜に照射してから半導体膜が完全に固化するまで
の時間は数十ナノ秒〜数百ナノ秒と言われている。よって上記周波数を用いることで、半
導体膜がレーザ光によって溶融してから固化するまでに、次のパルスのレーザ光を照射で
きる。したがって、半導体膜中において固液界面を連続的に移動させることができるので
、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を有する半導体膜が形成される。具体的に
は、含まれる結晶粒の走査方向における幅が10〜30μm、走査方向に対して垂直な方
向における幅が1〜5μm程度の結晶粒の集合を形成することができる。該走査方向に沿
って長く延びた単結晶の結晶粒を形成することで、少なくともTFTのチャネル方向には
結晶粒界のほとんど存在しない半導体膜の形成が可能となる。
行して照射するようにしても良いし、連続発振の基本波のレーザ光とパルス発振の高調波
のレーザ光とを並行して照射するようにしても良い。
これにより、レーザ光照射による半導体表面の荒れを抑えることができ、界面準位密度の
ばらつきによって生じる閾値電圧のばらつきを抑えることができる。
なお、予め多結晶半導体を、スパッタ法、プラズマCVD法、熱CVD法などで形成する
ようにしても良い。
または微結晶半導体膜のまま、後述のプロセスに進んでも良い。非晶質半導体、微結晶半
導体を用いたTFTは、多結晶半導体を用いたTFTよりも作製工程が少ない分、コスト
を抑え、歩留まりを高くすることができるというメリットを有している。
。代表的なシリコンを含む気体としては、SiH4、Si2H6が挙げられる。このシリ
コンを含む気体を、水素、水素とヘリウムで希釈して用いても良い。
結晶を含む)の中間的な構造の半導体を含む膜である。このセミアモルファス半導体は、
自由エネルギーの観点から安定な第3の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち
格子歪みを有する結晶質なものであり、その粒径を0.5〜20nmとして非単結晶半導
体中に分散させて存在せしめることが可能である。セミアモルファス半導体は、そのラマ
ンスペクトルが520cm−1よりも低波数側にシフトしており、またX線回折ではSi
結晶格子に由来するとされる(111)、(220)の回折ピークが観測される。また、
未結合手(ダングリングボンド)を終端させるために水素またはハロゲンを少なくとも1
原子%またはそれ以上含ませている。ここでは便宜上、このような半導体をセミアモルフ
ァス半導体(SAS)と呼ぶ。さらに、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの
希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安定性が増し良好なセミアモル
ファス半導体が得られる。
表的なシリコンを含む気体としては、SiH4であり、その他にもSi2H6、SiH2
Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4などを用いることができる。また水素や、
水素にヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス
元素を加えたガスで、このシリコンを含む気体を希釈して用いることで、SASの形成を
容易なものとすることができる。希釈率は2倍〜1000倍の範囲でシリコンを含む気体
を希釈することが好ましい。またさらに、シリコンを含む気体中に、CH4、C2H6な
どの炭化物気体、GeH4、GeF4などのゲルマニウム化気体、F2などを混入させて
、エネルギーバンド幅を1.5〜2.4eV、若しくは0.9〜1.1eVに調節しても
良い。
ガスを用いる場合、形成したセミアモルファス半導体を用いてTFTを作製すると、該T
FTのサブスレッショルド係数(S値)を0.35V/dec以下、代表的には0.25
〜0.09V/decとし、キャリア移動度を10cm2/Vsecとすることができる
。そして上記セミアモルファス半導体を用いたTFTで、例えば19段リングオシレータ
を形成した場合、電源電圧3〜5Vにおいて、その発振周波数は1MH以上、好ましくは
100MHz以上の特性を得ることができる。また電源電圧3〜5Vにおいて、インバー
タ1段あたりの遅延時間は26ナノ秒、好ましくは0.26ナノ秒以下とすることができ
る。
4〜506を形成する。そして、島状の半導体膜504〜506を覆うように、ゲート絶
縁膜507を形成する。ゲート絶縁膜507は、プラズマCVD法又はスパッタリング法
などを用い、窒化珪素、酸化珪素、窒化酸化珪素又は酸化窒化珪素を含む膜を、単層で、
又は積層させて形成することができる。積層する場合には、例えば、基板側から酸化珪素
膜、窒化珪素膜、酸化珪素膜の3層構造とするのが好ましい。
、n型を付与する不純物がドーピングされたシリコン、窒化タングステン、タングステン
をスパッタ法で順に積層するように形成した後、レジスト513をマスクとしてエッチン
グを行なうことにより、ゲート電極510〜512を形成する。勿論、ゲート電極510
〜512の材料、構造、作製方法は、これに限定されるものではなく、適宜選択すること
ができる。例えば、n型を付与する不純物がドーピングされたシリコンとニッケルシリサ
イドとの積層構造、n型を付与する不純物がドーピングされたシリコンとタングステンシ
リサイドとの積層構造、窒化タンタルとタングステンの積層構造としてもよい。また、種
々の導電材料を用いて単層で形成しても良い。
ーニングして酸化珪素、酸化窒化珪素等のマスク(ハードマスクと呼ばれる。)を形成す
る工程が加わるが、エッチング時におけるマスクの膜減りがレジストよりも少ないため、
所望の幅のゲート電極510〜512を形成することができる。また、レジスト513を
用いずに、液滴吐出法を用いて選択的にゲート電極510〜512を形成しても良い。
ート電極とアンテナとを同時に形成する場合には、それらの機能を考慮して材料を選択す
ればよい。
O2の混合ガスやCl2ガスを用いたが、これに限定されるものではない。
ト514で覆い、ゲート電極510、512をマスクとして、島状の半導体膜504、5
06に、n型を付与する不純物元素(代表的にはP(リン)又はAs(砒素))を低濃度
にドープする(第1のドーピング工程)。第1のドーピング工程の条件は、ドーズ量:1
×1013〜6×1013/cm2、加速電圧:50〜70keVとしたが、これに限定
されるものではない。この第1のドーピング工程によって、ゲート絶縁膜507を介して
ドーピングがなされ、島状の半導体膜504、506に、一対の低濃度不純物領域516
、517が形成される。なお、第1のドーピング工程は、pチャネル型TFTとなる島状
の半導体膜505をレジストで覆わずに行っても良い。
ネル型TFTとなる島状の半導体膜504、506を覆うように、レジスト518を新た
に形成し、ゲート電極511をマスクとして、島状の半導体膜505に、p型を付与する
不純物元素(代表的にはB(ホウ素))を高濃度にドープする(第2のドーピング工程)
。第2のドーピング工程の条件は、ドーズ量:1×1016〜3×1016/cm2、加
速電圧:20〜40keVとして行なう。この第2のドーピング工程によって、ゲート絶
縁膜507を介してドーピングがなされ、島状の半導体膜505に、一対のp型の高濃度
不純物領域519が形成される。
絶縁膜507及びゲート電極510〜512を覆うように、絶縁膜520を形成する。本
実施の形態では、膜厚100nmのSiO2膜をプラズマCVD法によって形成する。そ
の後、エッチバック法により、絶縁膜520、ゲート絶縁膜507を部分的にエッチング
し、図6(B)に示すように、ゲート電極510〜512の側壁に接するように、サイド
ウォール522〜524を自己整合的(セルフアライン)に形成する。エッチングガスと
しては、CHF3とHeの混合ガスを用いる。なお、サイドウォールを形成する工程は、
これらに限定されるものではない。
合には、レジストを用い、裏面に形成された絶縁膜を選択的にエッチングし、除去するよ
うにしても良い。この場合、裏面に形成された絶縁膜は、サイドウォール522〜524
をエッチバック法で形成する際に、絶縁膜520、ゲート絶縁膜507と共にエッチング
して、除去するようにしても良い。
し、サイドウォール522、524の下部に低濃度不純物領域又はノンドープのオフセッ
ト領域を形成する際のマスクとして機能するものである。よって、低濃度不純物領域又は
オフセット領域の幅を制御するには、サイドウォール522、524を形成する際のエッ
チバック法の条件または絶縁膜520の膜厚を適宜変更し、サイドウォール522、52
4のサイズを調整すればよい。
ように、レジスト525を新たに形成し、ゲート電極510、512及びサイドウォール
522、524をマスクとして、n型を付与する不純物元素(代表的にはP又はAs)を
高濃度にドープする(第3のドーピング工程)。第3のドーピング工程の条件は、ドーズ
量:1×1013〜5×1015/cm2、加速電圧:60〜100keVとして行なう
。この第3のドーピング工程によって、島状の半導体膜504、506に、一対のn型の
高濃度不純物領域527、528が形成される。
も良い。例えば、50nmの酸化窒化珪素膜を成膜した後、550℃、4時間、窒素雰囲
気下において、加熱処理を行なえばよい。
素雰囲気下において、加熱処理を行ない、島状の半導体膜504〜506を水素化する工
程を行なっても良い。或いは、水素を含む雰囲気中で、300〜450℃で1〜12時間
の熱処理を行ない、島状の半導体膜504〜506を水素化する工程を行なっても良い。
また、水素化の他の手段として、プラズマ水素化(プラズマにより励起された水素を用い
る)を行っても良い。この水素化の工程により、熱的に励起された水素によりダングリン
グボンドを終端することができる。また、後の工程において可撓性を有する第2の基板5
48上に半導体素子を貼り合わせた後、第2の基板548を曲げることにより半導体膜中
に欠陥が形成されたとしても、水素化により半導体膜中の水素の濃度を、1×1019〜
1×1022atoms/cm3好ましくは1×1019〜5×1020atoms/c
m3とすることで、半導体膜に含まれている水素によって該欠陥を終端させることができ
る。また該欠陥を終端させるために、半導体膜中にハロゲンを含ませておいても良い。
チャネル型TFT531が形成される。上記作製工程において、エッチバック法の条件ま
たは絶縁膜520の膜厚を適宜変更し、サイドウォールのサイズを調整することで、チャ
ネル長0.2μm〜2μmのTFTを形成することができる。なお、本実施の形態では、
TFT529〜531をトップゲート構造としたが、ボトムゲート構造(逆スタガ構造)
としてもよい。
も良い。パッシベーション膜は、アルカリ金属やアルカリ土類金属のTFT529〜53
1への侵入を防ぐことができる、窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化アル
ミニウム、酸化珪素などを用いるのが望ましい。具体的には、例えば膜厚600nm程度
の酸化窒化珪素膜を、パッシベーション膜として用いることができる。この場合、水素化
処理工程は、該酸化窒化珪素膜形成後に行っても良い。このように、TFT529〜53
1上には、酸化窒化珪素と窒化珪素と酸化窒化珪素の3層の絶縁膜が形成されることにな
るが、その構造や材料はこれらに限定されるものではない。上記構成を用いることで、T
FT529〜531が下地膜502とパッシベーション膜とで覆われるため、Naなどの
アルカリ金属やアルカリ土類金属が、半導体素子に用いられている半導体膜中に拡散し、
半導体素子の特性に悪影響を及ぼすのをより防ぐことができる。
33を形成する。第1の層間絶縁膜533は、ポリイミド、アクリル、ポリアミド等の、
耐熱性を有する有機樹脂を用いることができる。また上記有機樹脂の他に、低誘電率材料
(low−k材料)、Si−O−Si結合を含む樹脂(以下、シロキサン系樹脂ともいう
)等を用いることができる。シロキサンは、シリコン(Si)と酸素(O)の結合で骨格
構造が形成される。これらの置換基として、少なくとも水素を含む有機基(例えば、アル
キル基、芳香族炭化水素)が用いられる。また、フルオロ基を置換基として用いてもよい
。または、置換基として少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
第1の層間絶縁膜533の形成には、その材料に応じて、スピンコート、ディップ、スプ
レー塗布、液滴吐出法(インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷等)、ドク
ターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、ナイフコーター等を採用することがで
きる。また、無機材料を用いてもよく、その際には、酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素、
PSG(リンガラス)、PBSG(リンボロンガラス)、BPSG(ボロンリンガラス)
、アルミナ膜等を用いることができる。なお、これらの絶縁膜を積層させて、第1の層間
絶縁膜533を形成しても良い。
する。第2の層間絶縁膜534としては、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)或いは
窒化炭素(CN)等の炭素を有する膜、又は、酸化珪素膜、窒化珪素膜或いは窒化酸化珪
素膜等を用いることができる。形成方法としては、プラズマCVD法や、大気圧プラズマ
等を用いることができる。あるいは、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、レジスト又は
ベンゾシクロブテン等の感光性又は非感光性の有機材料や、シロキサン系樹脂等を用いて
もよい。
成する導電材料等との熱膨張率の差から生じる応力によって、第1の層間絶縁膜533又
は第2の層間絶縁膜534の膜剥がれや割れが生じるのを防ぐために、第1の層間絶縁膜
533又は第2の層間絶縁膜534中にフィラーを混入させておいても良い。
コンタクトホールを形成し、TFT529〜531に接続する配線535〜539を形成
する。コンタクトホール開口時のエッチングに用いられるガスは、CHF3とHeの混合
ガスを用いたが、これに限定されるものではない。本実施の形態では、配線535〜53
9を、アルミニウムで形成する。なお、配線535〜539をチタン、窒化チタン、アル
ミニウムとシリコンの合金、チタン、及び窒化チタンの5層構造とし、スパッタ法を用い
て形成しても良い。
ターニング時のレジストベークにおけるヒロックの発生を防止することができる。また、
シリコンの代わりに、0.5原子%程度の銅を混入させても良い。また、チタンや窒化チ
タンでアルミニウムとシリコンの合金層をサンドイッチすることにより、耐ヒロック性が
さらに向上する。なお、パターニング時には、酸化窒化珪素等からなる上記ハードマスク
を用いるのが望ましい。なお、配線の材料や、形成方法はこれらに限定されるものではな
く、前述したゲート電極に用いられる材料を採用しても良い。
線536、537はpチャネル型TFT530の高濃度不純物領域519に、配線538
、539はnチャネル型TFT531の高濃度不純物領域528に、それぞれ接続されて
いる。
4上に第3の層間絶縁膜540を形成する。第3の層間絶縁膜540は、配線535の一
部が露出するような開口部を有する。また第3の層間絶縁膜540は、有機樹脂膜、無機
絶縁膜またはシロキサン系絶縁膜を用いて形成することができる。有機樹脂膜ならば、例
えばアクリル、ポリイミド、ポリアミドなど、無機絶縁膜ならば酸化珪素、窒化酸化珪素
などを用いることができる。なお開口部を形成するのに用いるマスクを、液滴吐出法また
は印刷法で形成することができる。また第3の層間絶縁膜540自体を、液滴吐出法また
は印刷法で形成することもできる。
541は、実施の形態1で示した例と同様に、下層配線\バリア層\シード層\銅めっき
層の構成とすることができる。その場合、バリア層として窒化チタン又はTiを用い、シ
ード層107としてAg、Pd及びCuの合金を用いる。形成方法は実施の形態1で示し
た方法と同様なので、ここでは説明を省略する。
と絶縁層544を覆うように、分離用絶縁膜542を形成する。分離用絶縁膜542には
、有機樹脂膜、無機絶縁膜、シロキサン系樹脂膜などを用いることができる。無機絶縁膜
として、具体的には、例えばDLC膜、窒化炭素膜、酸化珪素膜、窒化酸化珪素膜、窒化
珪素膜、窒化アルミニウム膜または窒化酸化アルミニウム膜等を用いることができる。ま
た、例えば、ポリスチレン等の有機樹脂膜や、窒化炭素膜と窒化珪素膜を積層した膜等を
、分離用絶縁膜542として用いても良い。本実施の形態では、分離用絶縁膜542とし
て窒化珪素膜を用いる。
する。保護層543は、後に剥離層501をエッチングにより除去する際に、TFT52
9〜531及び配線535〜539を保護することができる材料を用いる。例えば、水ま
たはアルコール類に可溶なエポキシ系、アクリレート系、シリコン系の樹脂を全面に塗布
することで保護層543を形成することができる。
膜厚30μmとなるように塗布し、仮硬化させるために2分間の露光を行ったあと、紫外
線を裏面から2.5分、表面から10分、合計12.5分の露光を行って本硬化させて、
保護層543を形成する。なお、分離用絶縁膜542と保護層543が共に有機樹脂であ
る場合、使用している溶媒によっては塗布または焼成時に一部溶解し、密着性が高くなり
すぎる等の恐れがある。そのため、分離用絶縁膜542と保護層543を共に同じ溶媒に
可溶な有機樹脂を用いる場合には、後の工程において保護層543の除去がスムーズに行
なわれるように、分離用絶縁膜542の上にさらに、無機絶縁膜(窒化珪素膜、窒化酸化
珪素膜、窒化アルミニウム膜、または窒化酸化アルミニウム膜)を形成しておくことが好
ましい。
。溝546は、剥離層501が露出する程度の深さを有していれば良い。溝546の形成
は、ダイシング、スクライビング、フォトリソグラフィ法などを用いることができる。
態では、エッチングガスとしてフッ化ハロゲンを用い、該ガスを溝546から導入する。
本実施の形態では、例えばClF3(三フッ化塩素)を用い、温度:350℃、流量:3
00sccm、気圧:8×102Pa(6Torr)、時間:3時間の条件で行なう。ま
た、ClF3ガスに窒素を混ぜたガスを用いても良い。ClF3等のフッ化ハロゲンを用
いることで、剥離層501が選択的にエッチングされ、第1の基板500をTFT529
〜531から剥離することができる。なお、フッ化ハロゲンは、気体であっても液体であ
ってもどちらでも良い。
いて第2の基板548に貼り合わせる。接着剤547は、第2の基板548と下地膜50
2とを貼り合わせることができる材料を用いる。接着剤547は、例えば反応硬化型接着
剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種
硬化型接着剤を用いることができる。
スなどのガラス基板、可撓性を有する紙またはプラスチックなどの有機材料を用いること
ができる。または第2の基板548として、フレキシブルな無機材料を用いていても良い
。プラスチック基板は、極性基のついたポリノルボルネンからなるARTON(JSR製
)を用いることができる。また、ポリエチレンテレフタレート(PET)に代表されるポ
リエステル、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、
ポリカーボネート(PC)、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリ
スルホン(PSF)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアリレート(PAR)、ポリ
ブチレンテレフタレート(PBT)、ポリイミド、アクリロニトリルブタジエンスチレン
樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂などが挙げられ
る。第2の基板548は集積回路において発生した熱を拡散させるために、2〜30W/
mK程度の高い熱伝導率を有する方が望ましい。
ので、水に溶かして除去する。保護層543が残留していると不良の原因となる場合は、
除去後の表面に洗浄処理やO2プラズマ処理を施し、残留している保護層543の一部を
除去することが好ましい。
る。絶縁層549には、ポリイミド、エポキシ、アクリル、ポリアミド等の有機樹脂を用
いることができる。また上記有機樹脂の他に、無機の樹脂、例えばシロキサン系材料等を
用いることができる。シロキサン系樹脂の置換基として、少なくとも水素を含む有機基(
例えば、アルキル基、芳香族炭化水素等)が用いられる。または、置換基としてフルオロ
基を用いてもよい。または、置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基
とを用いてもよい。
材553は第2の基板548と同様の材料を用いることができる。接着剤552の厚さは
、例えば10〜200μmとすれば良い。
を用いる。接着剤552は、例えば反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接
着剤等の光硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。
合わせているが、本発明はこの構成に限定されない。絶縁層549が有する絶縁体550
に、接着剤としての機能を有する樹脂を用いることで、絶縁層549とカバー材553と
を直接貼り合わせることも可能である。
いるが、本発明はこの構成に限定されない。例えば図8(A)に示した工程までで終了と
しても良い。
0.3μm以上3μm以下、代表的には2μm程度の飛躍的に薄い集積回路を第2の基板
548とカバー材553との間に形成することができる。なお、集積回路の厚さは、半導
体素子自体の厚さのみならず、接着剤547と接着剤552間に形成された各種絶縁膜及
び層間絶縁膜の厚さを含め、アンテナの厚さは含まないものとする。また、無線チップが
有する集積回路の占める面積を、5mm四方(25mm2)以下、より望ましくは0.3
mm四方(0.09mm2)〜4mm四方(16mm2)程度とすることができる。
、無線チップの機械的強度を高めることができる。
を用いることにより、Agの低抵抗性を保ちつつ、耐硫化成が強く、ドライエッチング時
に残渣が少なく、さらには、銅めっき層との密着性も高いものとなる。また、バリア層と
して窒化チタン又はTiを用いることにより、エレクトロマイグレーションや、ストレス
マイグレーションのような銅の拡散を防ぐとともに、Ag、Pd及びCuの合金との密着
性に優れ、剥離しにくい銅めっき層を形成することができる。
本実施の形態では、本発明の半導体装置の利用形態の一例について説明する。本発明の半
導体装置の用途は広範にわたり、非接触で対象物の履歴等の情報を明確にし、生産・管理
等に役立てる商品であればどのようなものにも適用することができる。例えば、紙幣、硬
貨、有価証券類、証書類、無記名債券類、包装用容器類、書籍類、記録媒体、身の回り品
、乗物類、食品類、衣類、保健用品類、生活用品類、薬品類及び電子機器等に設けて使用
することができる。これらの例に関して図9を用いて説明する。
の(金券)、記念コイン等を含む。有価証券類とは、小切手、証券、約束手形等を指す(
図9(A))。証書類とは、運転免許証、住民票等を指す(図9(B))。無記名債券類
とは、切手、おこめ券、各種ギフト券等を指す(図9(C))。包装用容器類とは、お弁
当等の包装紙、ペットボトル等を指す(図9(D))。書籍類とは、書物、本等を指す(
図9(E))。記録媒体とは、DVDソフト、ビデオテープ等を指す(図9(F))。乗
物類とは、自転車等の車両、船舶等を指す(図9(G))。身の回り品とは、鞄、眼鏡等
を指す(図9(H))。食品類とは、食料品、飲料等を指す。衣類とは、衣服、履物等を
指す。保健用品類とは、医療器具、健康器具等を指す。生活用品類とは、家具、照明器具
等を指す。薬品類とは、医薬品、農薬等を指す。電子機器とは、液晶表示装置、EL表示
装置、テレビジョン装置(テレビ受像機、薄型テレビ受像機)、携帯電話機等を指す。
、偽造を防止することができる。また、包装用容器類、書籍類、記録媒体等、身の回り品
、食品類、生活用品類、電子機器等に半導体装置80を設けることにより、検品システム
やレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。乗物類、保健用品類、薬品類
等に半導体装置80を設けることにより、偽造や盗難の防止、薬品類ならば、薬の服用の
間違いを防止することができる。半導体装置80の設け方としては、物品の表面に貼った
り、物品に埋め込んだりして設ける。例えば、本ならば紙に埋め込んだり、有機樹脂から
なるパッケージなら当該有機樹脂に埋め込んだりするとよい。
できる。例えば、家畜等の生き物にセンサを備えた半導体装置を埋め込むことによって、
生まれた年や性別または種類等の情報はもちろん体温等の健康状態を容易に管理すること
が可能となる。特に、上記実施の形態で示した半導体装置は、シード層としてAg、Pd
及びCuの合金を用いることにより銅めっき層との密着性が高くなるので、湾曲した面に
設ける場合や物品を曲げた場合であってもアンテナと集積回路の接続不良に伴う半導体装
置の不良を防止することができる。
適用することができる。
101 アンテナ
102 基板
103 カバー材
104 第3層間絶縁膜
105 TFT
106 下層配線
106a Al膜
106b Ti膜
107 シード層
108 銅めっき層
109 絶縁層
110 下地膜
111 第1層間絶縁膜
112 第2層間絶縁膜
113 電極
114 フォトレジスト
115 保護膜
116 バリア層
Claims (5)
- アンテナと集積回路が一体形成された半導体装置であって、
前記アンテナが、
チタンを含むバリア層と、
前記バリア層の上に形成された1重量%以上5重量%以下の銅及び1重量%以上5重量%以下のパラジウムを含有し、残部が銀からなるシード層と、
前記シード層の上に形成された銅めっき層と、を有する半導体装置。 - アンテナと集積回路が一体形成された半導体装置であって、
前記アンテナが、
チタンを含むバリア層と、
前記バリア層の上に形成された1重量%以上5重量%以下の銅及び1重量%以上5重量%以下のパラジウムを含有し、残部が銀からなるシード層と、
前記シード層の上に形成された銅めっき層と、を有し、
非接触で温度の情報をリーダ/ライタに送信することができる半導体装置。 - チタン又は窒化チタンを有するバリア層と、
前記バリア層の上に形成された1重量%以上5重量%以下の銅及び1重量%以上5重量%以下のパラジウムを含有し、残部が銀からなる合金を有するシード層と、
前記シード層の上に形成された銅めっき層と、を有する配線。 - チタン又は窒化チタンを有する第1の層と、
前記第1の層の上に形成された1重量%以上5重量%以下の銅及び1重量%以上5重量%以下のパラジウムを含有し、残部が銀からなる合金を有する第2の層と、
前記第2の層の上に形成された銅めっき層と、を有する配線。 - 請求項2において、
前記アンテナ及び前記集積回路が、第1の可撓性を有する有機材料と第2の可撓性を有する有機材料とにより挟まれている半導体装置であって、
前記半導体装置は、生き物に埋め込まれた状態で動作する半導体装置。
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