专利名称：半导体装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过无线通信输入或输出信息的半导体装置，尤其是，涉及其电路配置以及布线连接结构。
背景技术：
具有无线通信功能的半导体装置根据其用途被称为ID标签、IC标签、IC芯片、RF(射频)标签、无线标签、电子标签。在这种用途的半导体装置中，通信电路或存储器由半导体集成电路构成的半导体装置还被称为无线芯片。
无线芯片的结构包括接口、存储器、控制部等。作为存储器，使用能够写入及读出的随机存取存储器(以下也记为RAM)、读出专用的只读存储器(以下也记为ROM)，并根据目的分别使用。具体地说，每个特定的应用软件分别具备存储区域，并且每个应用软件及每个目录分别管理存取权。为了管理存取权，无线芯片具有核对器和控制器，其中，核对器按照应用软件的密码进行比较核对，而控制器根据核对器所进行的比较核对的结果给用户赋予关于密码一致的应用软件的存取权(参照专利文件1)。
这种无线芯片是使用硅片而形成的，并且，在半导体衬底的电路一面形成有存储电路、运算电路等的集成电路(参照专利文件2)。
使用硅片而形成的无线芯片在倒装状态下连接于天线。例如，形成在柔性衬底上的芯片具有凸部作为接触端子，并在倒装状态下连接于设置在其它衬底上的天线(参照专利文件3)。另外，通过对形成有凸块的半导体元件施加压力，在倒装状态下被加压连接于布线薄层(参照专利文件4)。
对安装有这种无线芯片的卡(所谓的IC卡)和磁卡进行比较，IC卡具有如下优点大存储容量；可以具备运算功能；高认证性；窜改极为困难。因此，地方政府等也采用IC卡，其对管理个人信息很合适。
专利文件1特开2003-16418号公报专利文件2特开2000-11129号公报专利文件3特开平8-88586号公报专利文件4特开2000-151057号公报像微处理器或半导体存储器那样，无线芯片是使用昂贵的硅片而制造的。因此，对芯片单价的降低就有一定的限制。特别是，无线芯片所需要的存储区域在芯片中占有很大的面积，因此，为了降低芯片单价，需要不改变存储容量地缩小存储区域所占有的面积。
另外，现有的无线芯片对贴在具有曲面形状的基体上不合适，因为即使实现小片化也使用硅作为结构体。虽然也有对硅片本身进行研磨抛光来实现薄片化的方法，但是由上述处理导致工序数增加，因此对低成本化存在着矛盾。即使实现薄片化，利用者也会感到别扭，因为在采用附着于商品来使用的IC标签的情况下，如果将无线芯片贴在薄纸片上，就在其表面上产生了突起。
在现有技术中，需要使在无线芯片内的ROM存储识别信息，以识别各个无线芯片，因此，增加了布线连接工序，导致了产率的降低。另外，在所述布线连接工序中，当将天线加压接合于芯片时，会有芯片，尤其是，逻辑电路部破坏的情况。
发明内容
鉴于上述情况，本发明旨在谋求具有无线通信功能的半导体装置的薄型化的同时，提高产率。
鉴于上述问题，在本发明中，形成由薄膜构成的无线芯片，特别是，在无线芯片内形成具有有机化合物层的存储区域，即，存储元件。存储元件具备夹在一对电极之间的有机化合物层。存储器所具有的电极分别设置有开关元件，具有所谓的有源型存储器。有机化合物层是指包含有机材料的层，可以是层叠了起着不同作用的层的结构，或者，也可以是单层结构。
这种存储器可以与构成无线芯片的电路等一体形成。因此，可以在无线芯片中设置存储器，而不增加制造工序或制造成本。
在这种由薄膜构成的新的无线芯片中，将加压接合天线的焊盘设置在元件形成区域的外侧。优选地，在焊盘和设置有构成存储元件的有机化合物层的区域(以下记为存储区域)之间的直线距离为500μm或更大，优选为750μm或更大，以范围表示为500μm至1mm(包括500μm和1mm)。当加压接合天线时，以100℃至350℃进行加热的同时，将30kPa至60kPa的压强持续施加直到实现接合。
本发明是一种能够进行非接触信息输入及输出的半导体装置，它包括用于进行无线通信的天线；连接于天线的高频电路部及逻辑电路部；由逻辑电路部控制的存储电路部；连接高频电路部和所述天线的焊盘部，其中，存储电路部的一端部和焊盘部被分离而设置。
以下说明本发明的具体结构。
本发明的一个方式是如下一种半导体装置，它包括用于进行无线通信的天线；连接于天线的高频电路部及逻辑电路部；由逻辑电路部控制的存储电路部；连接高频电路部和天线的焊盘部，其中，在存储电路部的一端部和焊盘部之间的直线距离至少为500μm或更大。
本发明的另一方式是如下一种半导体装置，它包括用于进行无线通信的天线；连接于天线的高频电路部及逻辑电路部；由逻辑电路部控制的存储电路部；连接高频电路部和天线的焊盘部，其中，在存储电路部的一端部和焊盘部之间的直线距离至少为750μm或更大。
本发明的另一方式是如下一种半导体装置，它包括用于进行无线通信的天线；连接于天线的高频电路部及逻辑电路部；由逻辑电路部控制的存储电路部；连接高频电路部和天线的焊盘部，其中，在存储电路部的一端部和焊盘部之间的直线距离至少为500μm至1mm(包括500μm和1mm)。这种距离不依靠芯片尺寸。另外，存储电路部的一端部是指为了膜形成或布线接触而开孔的地方，即，物理强度相对地弱的地方一侧。
在本发明中，天线可以具有直线形状，或者，也可以具有线圈形状。这种天线设置在天线用衬底上，并加压接合于焊盘。当加压接合时，通过使用各向异性导电体膜将天线加压接合于焊盘。
在本发明中，存储区域具有多个存储单元，并且存储单元具有开关元件及存储元件。
在本发明中，存储元件在构成位线的第一导电层和构成字线的第二导电层之间具有有机化合物层。
根据本发明，通过使用能够以电压进行一次写入的有机存储元件作为无线芯片的ROM，可以提高产率。
根据本发明，通过分离而设置在使用薄膜晶体管而形成的集成电路中的高频电路部、接合进行无线通信的天线的焊盘部、以及在集成电路中的存储区域，可以在薄膜状态下一体形成所述集成电路和天线。即使经过加压接合天线和焊盘部的工序、从衬底剥离使用薄膜晶体管而形成的集成电路的工序，也可以防止由应力(stress)导致了在存储区域的有机存储元件的劣化。
如上所述，根据本发明，可以获得一种能够进行无线通信的半导体装置，其中，在薄膜状态下一体形成天线和集成电路。
比起由硅片构成的无线芯片来，由薄膜构成的无线芯片可以推进薄型化并改善柔软性。
在富于柔软性的无线芯片中，通过将焊盘设置在元件形成区域外，优选分离焊盘和存储区域，可以防止当加压接合天线时的元件破坏或变形。结果，可以防止无线芯片的异常工作。
图1A和1B是表示本发明的无线芯片的俯视图；图2A至2C是表示本发明的无线芯片的图；图3是表示本发明的存储器的电路图；图4是表示本发明的存储元件的电路图；图5A和5B是表示本发明的无线芯片的电路图；图6A和6B是表示本发明的无线芯片的电路图；图7A至7D是表示本发明的无线芯片的制造工序的截面图；图8A至8C是表示本发明的无线芯片的制造工序的截面图；图9A和9B是表示本发明的无线芯片的制造工序的截面图；图10A和10B是表示本发明的无线芯片的俯视图及截面图；图11A和11B是表示本发明的无线芯片的俯视图；图12A至12C是表示安装到本发明的无线芯片的天线的俯视图；图13A至13C是表示实验条件的图；图14A和14B是表示实验结果的图；
图15A至15C是表示实验结果的图；图16A至16C是表示实验结果的图；图17A至17C是表示实验结果的图；图18A和18B是表示本发明的无线芯片的俯视图及截面图；图19是表示本发明的无线芯片的俯视图。
具体实施例方式
以下参照
本发明的实施方式。注意，本发明可以变换为各种不同的方式，本领域人员可以很容易地理解一个事实就是其方式和详细内容可以被变换为各种各样的形式，而不脱离本发明的宗旨及其范围。因此，本发明不应该被解释为仅限定在实施方式所记载的内容中。此外，在用于说明实施方式的所有附图中，使用同一标号表示同一部分或具有同样功能的部分，省略其重复说明。
实施方式1在本实施方式中，说明具有有机存储器的无线芯片结构。此外，本实施方式虽然只描述无线芯片的结构，但是，通过根据通信频率将天线设置在它上，可以进行无线通信。
图1A表示无线芯片100，在芯片内设置有存储区域101、包括外部信号输入部102和RF输入部103等的高频电路部、逻辑电路部104，并在外侧设置有焊盘106。
存储区域101是写入信息的区域，设置有ROM或RAM。在本实施方式中，将无线芯片的固有信息写入到ROM中。ROM是不能改写的，即，所谓的一次性写入型。因此，写入不需要改写的信息或不应该改写的信息如无线芯片的固有信息。只要用于写入固有信息的存储容量为64位(bit)左右，即可，但是本发明不局限于此，也可以提供64位或更大的存储容量。另一方面，RAM是能够改写的存储器，优选写入在无线芯片的流通过程中获得了的信息。
在本发明中，使用具有有机化合物层的存储器形成上述ROM。存储器具备夹在一对电极之间的有机化合物层，并且存储器所具有的电极设置有开关元件。设置所谓的有源型存储器作为ROM。
外部信号输入部102具有将用于写入的信号输入到存储区域的功能，例如，具有用于输入电源及控制信号的多个焊盘。
RF输入部103具有基于从天线接收的电波产生电源及时钟的功能，例如，具有电源电路、时钟产生器、解调电路、调制电路等。
逻辑电路部104具有使用上述电源及上述时钟来产生控制信号的功能，例如具有控制器或CPU。
在本发明中，在无线芯片的外侧设置有焊盘106。换言之，在焊盘106的下方不形成有起着特定作用的电路的元件。因此，焊盘106通过布线107连接于无线芯片内的电路。这种布线107被称为引导布线。比起连接无线芯片内的元件之间的布线来，引导布线非常长。因此，优选使用电阻比连接无线芯片内的元件之间的布线低的材料形成引导布线。
优选地，在无线芯片中，在图1A所示的焊盘106和存储区域101之间的直线距离(以下只记为距离)d为500μm或更大，优选为750μm或更大，以范围表示为500μm至1mm(包括500μm和1mm)。这种距离为绝对值，优选地，即使缩小了无线芯片的尺寸，也维持所述距离。在本发明中，在焊盘和存储区域之间的距离是指在存储区域的一侧端部和焊盘的一侧端部之间的距离，是指最短直线距离。当加压接合天线时，以100℃至350℃进行加热的同时，将30kPa至60kPa的压强持续施加直到实现接合。在本发明中，“加压接合”是指对某种物体施加压力地进行加热的情况，也被称为“热压接合”。这种当加压接合天线时所产生的压力不仅产生在焊盘106上，而且还传到其附近。这种传递给形成在膜衬底上的无线芯片很大的影响。这是因为当加压接合时膜衬底容易变形的缘故。因此，优选特地分离在无线芯片内的存储区域101和焊盘106。另外，在存储区域和焊盘之间的距离是指从存储区域的为了膜形成或布线接触而开孔的地方，即，物理强度相对地弱的地方到焊盘的距离。如上所述，通过分离存储区域和焊盘，可以防止由当加压接合时的热导致了有机存储器的劣化。
在图1A中，焊盘设置在无线芯片的外侧，并设置为它们在一端部整齐的形式。但是，本发明的宗旨是在无线芯片的外侧设置焊盘，因此不局限于焊盘设置为它们在无线芯片的一端部整齐的形式。例如，如图1B所示，也可以在无线芯片的外侧并在相对的端部设置焊盘。在如图1B所示设置多个焊盘并使它们的位置不相同的无线芯片的方式中，优选地，在所有焊盘106和存储区域101之间的距离d为500μm或更大，优选为750μm或更大，以范围表示为500μm至1mm(包括500μm和1mm)。这种距离不依靠芯片尺寸。
实施方式2在本实施方式中，说明具备天线的无线芯片的方式。
图2A表示与电磁感应方式的数据转送方式对应的具有线圈形状的天线110通过焊盘106连接于无线芯片100的方式。电磁感应方式的优点在于天线的指向性宽、通讯范围大。作为频带，使用135kHz等的长波段、13.56MHz等的短波段。通信距离为几厘米至几十厘米。在焊盘106和存储区域101之间的距离为500μm或更大，优选为750μm或更大，以范围表示为500μm至1mm(包括500μm和1mm)。
通过采用这种结构，可以防止当加压接合天线时的无线芯片，特别是，存储区域的破坏或变形。
图2B表示偶极天线110通过焊盘106连接于无线芯片100的方式。在焊盘106和存储区域101之间的距离为500μm或更大，优选为750μm或更大，以范围表示为500μm至1mm(包括500μm和1mm)。偶极天线也是非指向性的，但是如果使用900MHz波段(例如，950至956MHz)的超高频波段(UHF波段)，就可以扩大通信距离并使它达到1至6米左右。另外，如果使用2.45GHz波段，就可以进行高指向性的通信。再者，在可以减少通信距离的情况下，可以使天线小型化，因此不仅实现高指向性，而且还可以进行高安全性无线认证等。无论如何，通过采用这种结构，可以防止当加压接合天线时的无线芯片，特别是，存储区域的破坏或变形。
图2A和2B所示的焊盘106和存储区域101的距离是绝对值，而不依靠天线的形状或无线芯片的尺寸，优选维持这种距离。
图2C是焊盘106部分的放大图，并是在焊盘106和天线110之间的连接的示意图。可以使用同一材料形成焊盘106和布线107。优选使用低电阻的导电材料。布线107为引导布线，理想地是低电阻材料，并且，焊盘106是在与天线110之间的接触区域，因此理想地是低电阻材料，以还抑制从天线失掉。通过在焊盘106上形成具有开口部的绝缘层126，可以当加压接合天线110时容易确认贴合天线的位置。可以使用已知的无机材料或有机材料形成绝缘层126。在绝缘层126的开口部，优选使其侧面倾斜。在开口部内，配置具有导电体123及具有粘合性的有机材料124的各向异性导电体膜ACF(AnisotropicConductive Film)121，并连接天线110和焊盘106。另外，也可以使用银胶、铜胶或碳胶等的导电粘合剂、NCP(Non ConductivePaste；非导电胶)或焊接等来连接天线110和焊盘106。天线110优选形成在由柔性衬底构成的天线用衬底112上。当然，天线110可以形成在其它衬底上，通过使用高硬度的玻璃衬底或石英衬底，可以容易进行加压接合。
这种由薄膜构成的无线芯片可以形成在柔性衬底上。结果，可以提供柔软性提高了的半导体装置。作为半导体装置，可举出IC卡或IC标签等。
实施方式3在本实施方式中，说明无线芯片的掩模布局例子。
图11A表示无线芯片的掩模布局例子，而图11B表示其框图。
在无线芯片中，设置有占有最大面积的逻辑电路部402、在它的旁边的RF输入部401、存储区域404。在存储区域404中的部分区域设置有调整电路部405和电阻器407，并且调整电路部405设置在电阻器407的旁边。外部信号输入部403设置在RF输入部401的旁边。由于外部信号输入部403具有焊盘，所以优选设置在与无线芯片100的一边接触的区域。这是因为当连接焊盘时可以以无线芯片的一边为基准地贴合的缘故。
此时，在焊盘和存储区域之间的距离为500μm或更大，优选为750μm或更大，以范围表示为500μm至1mm(包括500μm和1mm)。换言之，至少形成为焊盘不重叠于芯片的存储区域的形式。优选形成从焊盘引导的布线(引导布线)和存储区域并不使它们彼此重叠。可以防止当加压接合天线时的应力或热经过引导布线传播到存储区域。
更优选地，采用如下结构除了存储区域以外的起着特定作用的电路也不重叠于焊盘。换言之，在焊盘的下方不形成有起着特定作用的电路的元件。结果，可以进行数据处理，而不受到由天线的加压接合引起的应力或热的影响。
图11B以框图表示RF输入部401、逻辑电路部402、外部信号输入部403、存储区域404、调整电路部405、二极管406、电阻器407的配置。
可以根据上述实施方式所示的制造方法形成这些电路等。
这种无线芯片可以进行数据写入，而不受到当加压接合天线时的应力或热的影响。
实施方式4在本实施方式中，说明无线芯片的结构及其工作。
如图5A所示，无线芯片具有RF输入部401、逻辑电路部402、外部信号输入部403、存储区域404、调整电路部405。
RF输入部401具有高电位侧电源(VDD)用端子、低电位侧电源用端子、时钟信号(CLK)用端子。在本实施方式中，使用接地电位(GND)作为低电位侧电源。RF输入部401对从天线(未图示)接收的电波进行整流来产生VDD，并对接收了的电波进行分频来产生CLK。除了上述以外，RF输入部401可以具有电源电路、时钟产生器、解调电路、调制电路。电源电路具有整流电路和保持电容器，并可以产生电源电压。解调电路具有LPF(低通滤波器)，并可以从无线信号中抽出数据。调制电路可以以曼彻斯特方式将数据重叠于无线信号。
逻辑电路部402连接于上述高电位侧电源及接地电位，并且上述时钟信号被输入。除了上述以外，逻辑电路部402可以具有控制器或CPU。控制器具有无线通信用接口、时钟控制电路、控制寄存器、接收数据用寄存器、发送数据用寄存器、CPU用接口等。解调电路及调制电路可以通过无线通信用接口与控制寄存器、接收数据寄存器、发送数据寄存器交换信号。时钟产生器被时钟控制电路控制，而时钟控制电路基于控制寄存器工作。控制寄存器、接收数据寄存器及发送数据寄存器可以通过CPU用接口与CPU交换信号。
外部信号输入部403设置有多个焊盘，例如，具有信号输出(DATAOUT)用焊盘、写入信号输入(WEB)用焊盘、读出信号输入(REB)用焊盘、时钟信号(CLK)用焊盘、接地电位(GND)用焊盘、高电位侧电源(VDD)用焊盘、写入电源(VDDH)用焊盘。
存储区域404设置有信号通过VDDH用焊盘被输入的VDDH用端子、信号通过VDD用焊盘被输入的VDD用端子、信号通过GND用焊盘被输入的GND用端子、信号通过CLK用焊盘被输入的CLK用端子、信号通过REB用焊盘被输入的REB用端子、信号通过WEB用焊盘被输入的WEB用端子。存储区域形成有ROM或RAM作为存储元件。并且，ROM或RAM可以通过CPU用接口与控制寄存器、接收数据寄存器、发送数据寄存器进行通讯。
存储区域设置有用于调整ROM或RAM的调整电路部405。调整电路部405具有多个电阻器。存储区域404的CLK用端子通过所述电阻器中的任何一个连接于例如逻辑电路部402的MROM(掩模ROM)CLK用端子1及2。另外，存储区域404的REB用端子通过所述电阻器中的任何另一个连接于例如逻辑电路部402的ROMEN(ROM Enable)用端子1及2。这种调整电路部405是当使用外部信号在存储区域404中写入数据或读出数据时，进行调整的，以不使不需要的控制信号从逻辑电路部402输入到存储区域404。
另外，电阻器407是上拉电路，并用作调整电路。调整电路部405是当在存储区域404中写入数据时，进行调整的，以不使不需要的控制信号从逻辑电路部402输入到存储区域404。与此同样，电阻器407也是当在存储区域404中写入数据时，进行调整的，以不使信号从逻辑电路部402输入到存储区域404。当将数据写入到存储区域404时，由二极管406遮断来自外部信号输入部403的信号，而当从存储区域404读出数据时，将存储区域404的VDDH固定于从RF输入部401被施加的VDD，并使它稳定。可以使用进行了二极管连接的薄膜晶体管来形成二极管406。例如，可以使用对p沟道型薄膜晶体管进行了二极管连接的元件。
另外，RF输入部401的高电位侧电源(VDD)用端子通过二极管406连接于存储区域404的VDDH用端子。像这样，通过二极管进行连接，来可以防止当在存储区域中进行写入时与高电位侧电源(VDD)用端子的头部连接的电源和VDDH用端子形成短路。
在这种无线芯片中，天线通过焊盘被连接，并且谐振电路由所述天线和谐振电容器构成。并且，可以通过天线以无线通信获得信号或电力。
另外，在如上所述的能够非接触数据输入及输出的无线芯片中的信号传送方式可以采用电磁耦合方式、电磁感应方式或微波方式等。只要实施者根据使用用途适当地选择传送方式，并根据传送方式设置最合适的天线，即可。
另外，从外部信号输入部403输入的电压及信号输入到存储区域404，并且数据(信息)写入到存储区域404。被写入了的数据在RF输入部401中接收来自天线的交流信号。将被接收了的信号及在存储区域404中被写入了的数据输入到逻辑电路部402。信号通过逻辑电路部402成为控制信号，控制信号输入到存储区域404，来从存储区域404再读出。
在本发明的无线芯片的结构中，当将数据写入到存储区域404时，由二极管406遮断来自外部信号输入部403的信号，而当由来自天线的信号从存储区域404读出数据时，可以将存储区域404的VDDH固定于RF输入部401的VDD，并使它稳定。
另外，如图5B所示，也可以设置保护电路410。优选将保护电路410设置在外部信号输入部403附近。这是因为在很多情况下在外部信号输入部产生静电的缘故。在本实施方式中，在WEB用焊盘、REB用焊盘、以及CLK用焊盘和WEB用端子、REB用端子、以及CLK用端子之间设置保护电路410。保护电路410在各焊盘(WEB用焊盘、REB用焊盘、以及CLK用焊盘)和各端子之间具有至少一个薄膜晶体管。随着薄膜晶体管的沟道长度的增加，可以改善对静电等的耐受性。
当然，在图5A及5B所示的无线芯片中，在焊盘和存储区域之间的距离为500μm或更大，优选为750μm或更大，以范围表示为500μm至1mm(包括500μm和1mm)，来可以进行数据写入，而不受到当加压接合天线时的应力或热的影响。
实施方式5在本实施方式中，说明与上述方式不同的无线芯片的结构及其工作。
图6A表示无线芯片的结构，其中与图5A的不同点在于调整电路部405的结构。图6A所示的无线芯片具有RF输入部411、逻辑电路部412、外部信号输入部413、存储区域414、调整电路部415、二极管416、电阻器417、开关元件418。在本实施方式的无线芯片中的调整电路部415由开关构成。可以使用反相器或模拟开关等作为开关。在本实施方式中，使用了反相器或模拟开关，在电阻器417和WEB用端子之间连接有反相器的输入端子及模拟开关，并且反相器的输出端子及模拟开关彼此连接。
再者，可以使用反相器或模拟开关作为开关元件418。在本实施方式中，在外部信号输入部413的读出信号输入(REB)用焊盘和存储区域414的REB用端子之间设置有模拟开关，而在外部信号输入部413的CLK用焊盘和存储区域414的CLK用端子之间设置有模拟开关。
设置电阻器417的目的在于当外部信号输入部413的写入信号输入(WEB)用焊盘没有外部输入时，VDD被输入到WEB用焊盘，但是，当WEB用焊盘具有外部输入时，优选该输入。当Lo信号以外部输入被输到WEB用焊盘，即，进行外部输入时，调整电路部415遮断来自逻辑电路部412的不需要信号，相反，当Hi信号被输到WEB用焊盘，或者，没有外部输入时，调整电路部415遮断外部输入的REB、CLK的信号，来将稳定的信号提供给存储区域414。
本实施方式的无线芯片也可以进行与上述实施方式同样的工作。但是，由于具有反相器或模拟开关的调整电路部415可以专用于产生电源，所以VDDH的电位不会以二极管416的阈值电压量降低了，因此是很合适的。
另外，如图6B所示，可以设置保护电路419。优选将保护电路419设置在外部信号输入部413附近。这是因为在很多情况下在外部信号输入部产生静电的缘故。在本实施方式中，在WEB用焊盘、REB用焊盘、以及CLK用焊盘和WEB用端子、REB用端子、以及CLK用端子之间设置保护电路419。保护电路419在各焊盘(WEB用焊盘、REB用焊盘、以及CLK用焊盘)和各端子之间具有至少一个薄膜晶体管。随着薄膜晶体管的沟道长度的增加，可以改善对静电等的耐受性。
当然，在无线芯片中，在焊盘和存储区域之间的距离为500μm或更大，优选为750μm或更大，以范围表示为500μm至1mm(包括500μm和1mm)，来可以进行数据写入，而不受到当加压接合天线时的应力或热的影响。
实施方式6
在本实施方式中，说明设置在存储区域中的存储器(也记为存储装置)的结构及其工作。
图3表示存储器的结构。本发明的存储器具有存储单元409设置为矩阵形状的存储单元阵列442、译码器443及444、选择器445、以及读出/写入电路446。存储单元409具有存储元件458及开关元件457，这被记为有源型存储器。作为其他存储器的结构，可以举出不设置有开关元件的无源型存储器。本发明还可以适用于无源型存储器。
存储单元409设置在位线Bx(1≤x≤m)和字线Wy(1≤y≤n)交叉的区域。并且，存储元件具有如下结构在构成位线的第一导电层和构成字线的第二导电层之间具有有机化合物层。
开关元件457的栅电极连接于字线Wy(1≤y≤n)，而源电极及漏电极中的一方连接于位线Bx(1≤x≤m)，而源电极及漏电极中的另一方连接于存储元件458的一方电极。
可以利用电气或光学作用对这种存储元件进行写入或读出。当利用光学作用进行写入或读出时，第一导电层和第二导电层中的单方或双方需要具有透光性。使用铟锡氧化物(ITO)等的透明导电材料形成具有透光性的导电层，或者，以透过光的厚度形成具有透光性的导电层，而不使用透明导电材料。
其次，说明当利用电作用进行数据写入时的工作。在这种情况下，首先，由译码器443及444、选择器445选择一个存储单元409。然后，由读出/写入电路446在存储单元409中写入数据。具体地说，将预定的电压施加到被选择了的存储单元409所具有的存储元件458中，并使大电流流过，来在存储元件458的一对导电层之间形成短路。比起其它存储元件458来，形成了短路的存储元件的电阻值大幅度降低了。如上所述，通过利用引起电作用来使存储元件458的电阻值变化的情况，进行数据写入。例如，在以不引起电作用的存储元件458为数据“0”的情况下，当写入数据“1”时，通过将电压施加到被选择了的存储元件458，并使大电流流过，来形成短路。可以由有机化合物层的玻璃转变温度控制短路状态。换言之，如果玻璃转变温度为低，就可以通过使电流流过容易形成短路。
其次，说明当进行数据读出时的工作。在本实施方式中，以如下情况进行说明采用了读出/写入电路446具有电阻元件和读出放大器的结构。但是，读出/写入电路446不局限于上述结构，可以采用任何结构。
将电压施加到存储元件458的第一导电层和第二导电层之间，并读取存储元件458的电阻值，以进行数据读出。例如，在通过引起电作用来进行数据写入的情况下，没引起电作用的存储元件458的电阻值与引起了电作用的存储元件458的电阻值不同。通过电读取这种电阻值的不同，可以进行数据读出。
图4表示存储单元409的结构例子。
如图4所示，存储单元409具有开关元件457和存储元件458。薄膜晶体管可以适用于开关元件457。在使用薄膜晶体管的情况下，可以同时形成译码器或选择器等的电路和开关元件，因此是很合适的。
存储元件458具有第一导电层、有机化合物层、第二导电层，并可以在存储单元阵列442内的存储单元中共同使用第二导电层。这被记为公共电极449。当进行存储装置的读出及写入时，公共电极将公共电位提供给所有存储单元。
可以使用具有上述结构的存储装置作为易失存储器，典型的为DRAM(动态随机存取存储器)。
从这种存储区域，具体地说，形成有存储元件的区域到焊盘的距离为500μm或更大，优选为750μm或更大，以范围表示为500μm至1mm(包括500μm和1mm)。特别是，存储器具有有机化合物层，因此容易受到当加压接合天线时的应力或热的很大的影响，但是，通过设定预定的距离，来可以进行数据写入，而不受到当加压接合天线时的应力或热的影响。
实施方式7在本实施方式中，说明无线芯片的制造方法。
在图7A中，在具有绝缘表面的衬底(以下记为绝缘衬底)600上顺序形成剥离层601、绝缘层602、半导体膜603。玻璃衬底、石英衬底、由硅构成的衬底、金属衬底、塑料衬底等可以用于绝缘衬底600。另外，也可以抛光并使绝缘衬底600薄型化。通过使用被薄型化了的绝缘衬底，可以使完成品轻量化、薄型化。
剥离层601可以是使用如下材料而形成的选自W、Ti、Ta、Mo、Nb、Nd、Ni、Co、Zr、Zn、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、以及Si的元素，或者，以所述元素为主要成分的合金材料或化合物材料。剥离层可以采用所述元素等的单层结构或所述元素等的叠层结构。可以通过CVD法、溅射法或电子束等形成这种剥离层。在本实施方式中，通过CVD法形成W。此时，优选使用O2、N2或N2O以等离子体进行处理。通过进行这种处理，可以容易进行作为之后工序的剥离工序。剥离层601可以使用单层结构或叠层结构。另外，剥离层601不需要形成在整个绝缘衬底上，也可以选择性地形成剥离层601。换言之，关于剥离层601，只要可以之后使绝缘衬底600剥离，即可，对形成剥离层的区域没有限制。
可以将氧化硅、氮化硅等的无机材料用于绝缘层602。绝缘层602可以使用单层结构或叠层结构。通过使用氮化硅，可以防止从绝缘衬底侵入杂质元素。在具有叠层结构的情况下，通过使任何一层具有这种氮化硅，就会发挥效果。
可以将具有硅的材料用于半导体膜603。半导体膜可以是通过CVD法或溅射法而形成的。半导体膜603的结晶结构可以是非晶、结晶、微晶中的任何一个。结晶性越高，薄膜晶体管的迁移率越高，因此是很合适的。另外，关于微晶或非晶，没有在彼此靠近的半导体膜之间的结晶状态的不均匀，因此是很合适的。
为了形成结晶半导体膜，有时会使其直接形成在绝缘层602上，但是，通过加热形成在绝缘层602上的非晶半导体膜制造结晶半导体膜。例如，对非晶半导体膜采用加热炉、激光照射，来加热。结果，可以形成高结晶性的半导体膜。此时，也可以使用促进结晶化的金属元素，以降低加热温度。例如，将镍(Ni)添加在非晶半导体膜表面上并进行加热处理，以可以降低温度。结果，可以将结晶半导体膜形成在耐热性差的绝缘衬底上。此外，在采用激光照射的情况下，可以选择性地加热半导体膜，因此加热温度不被所使用的绝缘衬底的耐热性限制。
如图7B所示，将半导体膜603加工为预定的形状。在加工中，可以采用使用了通过光刻法而形成的掩模的蚀刻。干蚀刻法或湿蚀刻法可以用于蚀刻。
覆盖被加工了的半导体膜地形成用作栅极绝缘膜604的绝缘层。栅极绝缘膜604可以是使用无机材料而形成的，例如，可以使用氮化硅、氧化硅形成栅极绝缘膜604。在形成栅极绝缘膜604之前或之后，也可以进行等离子体处理。在等离子体处理中，可以使用氧等离子体或氢等离子体。通过进行这种等离子体处理，可以除去在栅极绝缘膜被形成的一面或在栅极绝缘膜表面的杂质。
然后，将用作栅电极605的导电层形成在半导体膜上，其中间夹着栅极绝缘膜604。栅电极605可以具有单层结构或叠层结构。如下材料可以用于栅电极605选自钛(Ti)、钨(W)、钽(Ta)、钼(Mo)、钕(Nd)、钴(Co)、锆(Zr)、锌(Zn)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)、铝(Al)、金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、以及铟(In)中的元素、或以所述元素为主要成分的合金材料或化合物材料。
如图7C所示，将用作侧壁607的绝缘物形成在栅电极605的侧面。侧壁607可以是使用无机材料或有机材料而形成的。作为无机材料，可以举出氧化硅、氮化硅。例如，如果覆盖栅电极605地形成氧化硅并进行各向同性蚀刻，就只残留在栅电极605的侧面，这是可以用作侧壁的。干蚀刻法或湿蚀刻法可以用于各向同性蚀刻。当加工侧壁607时，栅极绝缘膜604也被蚀刻除去。结果，暴露了半导体膜的一部分。
使用侧壁607及栅电极605将杂质元素自对准地添加在半导体膜中。结果，在半导体膜中形成有浓度不同的杂质区域。与形成在被暴露了的半导体膜中的杂质区域608相比，形成在侧壁607下方的杂质区域609具有低浓度。像这样，通过有差异地设定杂质区域的浓度，可以防止短沟道效应。
如图7D所示，覆盖半导体膜、栅电极等地形成绝缘层611及612。覆盖半导体膜、栅电极等的绝缘层可以使用单层结构，但是，优选如本实施方式所示采用叠层结构。这是因为通过使用无机材料形成绝缘层611可以防止杂质的侵入，并且，通过适当地使用使用了CVD法的无机材料，可以使用在绝缘层611中的氢来终结在半导体膜中的悬空键的缘故。然后，通过使用有机材料形成绝缘层612，可以提高平整性。有机材料可以使用聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、抗蚀剂或苯并环丁烯、硅氧烷、聚硅氮烷。此外，关于硅氧烷，其骨架结构由硅(Si)和氧(O)的键构成。作为取代基，使用至少包含氢的有机基(例如烷基、芳烃)。作为取代基，也可以使用氟基。或者，作为取代基，也可以使用至少包含氢的有机基和氟基。聚硅氮烷是以具有硅(Si)和氮(N)的键的聚合物材料作为起始材料而形成的。
然后，形成布线613，该布线613穿过绝缘层611及612、栅极绝缘膜604来连接于杂质区域608。布线613可以采用单层结构或叠层结构，并可以是使用如下材料而形成的选自钛(Ti)、钨(W)、钽(Ta)、钼(Mo)、钕(Nd)、钴(Co)、锆(Zr)、锌(Zn)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)、铝(Al)、金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、以及铟(In)中的元素、或以所述元素为主要成分的合金材料。在形成布线613的同时，也可以在绝缘层612上形成其它布线。其它布线相当于引导布线等。
如上所述，可以形成薄膜晶体管(TFT)615、以及TFT群616。TFT群是指构成起着特定作用的电路的TFT的集合。
如图8A所示，在绝缘层612上形成绝缘层620。像绝缘层611及612那样，可以使用无机材料或有机材料形成绝缘层620。穿过绝缘层620地形成布线621。可以像布线613那样形成布线621。布线621通过形成在绝缘层620中的开口部在区域622电连接于布线613。在区域622中，可以接地之后形成的存储元件的公共电极。另外，由与布线621相同的层构成焊盘623。焊盘623通过形成在绝缘层620中的开口部在区域624电连接于布线。
如图8B所示，在绝缘层620上形成绝缘层630。像绝缘层611及612那样，绝缘层630可以是使用无机材料或有机材料而形成的。绝缘层630形成有开口部。加工绝缘层630并使开口部的侧面倾斜。
在形成在TFT615上的开口部中，形成有机化合物层631。有机化合物层631可以是通过蒸发沉积法、溅射法而形成的。可以使用已知的电致发光材料形成这种有机化合物层。然后，覆盖有机化合物层631、绝缘层630的一部分形成布线632。可以像布线621那样形成布线632。形成有布线632的区域为存储区域及接触区域。布线632成为存储元件的公共电极。
如图8C所示，形成天线640。此时，对焊盘623进行热压接合，来电连接天线640。如上所述，完成了无线芯片，该无线芯片包括形成有引导布线等的布线区域644、形成有存储元件的存储区域642、具有TFT群并形成有起着特定作用的电路的集成电路区域643、焊盘区域645、接触区域646。并且，所述无线芯片形成为在焊盘区域和存储区域之间的距离为500μm或更大，优选为750μm或更大，以范围表示为500μm至1mm(包括500μm和1mm)的形式。结果，可以进行数据写入，而不受到当加压接合天线时的应力或热的影响。
另外，优选在绝缘衬底的柔软性为低的状态下加压接合天线。因此，在本实施方式中，表示在加压接合天线之后被转到膜衬底上的方式。
如图9A所示，通过除去剥离层601来剥离绝缘衬底600。剥离层601具有如下两种情况以化学方式除去；将物理力量施加到绝缘衬底600。例如，通过对半导体膜进行加热处理等，还可以改变剥离层601的结晶结构。然后，暴露剥离层601的一部分地形成开口部，并将激光照射到被暴露了的剥离层601。通过将激光照射到剥离层601，可以触发剥离。因此，也可以以物理方式剥离绝缘衬底和薄膜晶体管等，再者，会有如下情况因为膜的应力，并不特别施力地使薄膜晶体管等从绝缘衬底自然剥离。或者，可以形成到达剥离层601的开口部，通过开口部引入蚀刻剂，并利用化学反应除去剥离层601。
然后，如图9B所示，贴合膜衬底650。在膜衬底650的表面具有粘合性的情况下，可以直接贴合。相反，在没有粘合性的情况下，可以通过粘合剂贴合膜衬底650。
然后，可以完成薄膜晶体管等转到了膜衬底上的无线芯片。这种无线芯片具有如下附加价值一体形成有机存储区域，谋求轻量化、薄型化，并富于柔软性。
实施方式8不像上述实施方式那样，本实施方式说明形成在玻璃衬底上的无线芯片的制造方法。
在上述实施方式中，说明了无线芯片的制造方法，其中，形成剥离层601并通过剥离它将薄膜晶体管转到膜衬底上。但是，本发明的无线芯片可以直接形成在玻璃衬底上。
形成在玻璃衬底上的无线芯片优选在其最上面形成有氮化硅膜作为保护膜。
另外，在要求薄型化的情况下，可以抛光玻璃衬底。例如，通过CMP法等抛光不形成有薄膜晶体管一侧的玻璃衬底。结果，在无线芯片中，可以实现使在用于无线芯片的层中为最厚的玻璃衬底薄型化，并可以谋求整体无线芯片的薄型化。
可以如上所述在玻璃衬底上制造无线芯片的原因是如下通过在薄膜晶体管所具有的结晶半导体膜的制造工序中采用金属元素或激光照射，可以使工艺低温化，或者，可以防止玻璃被加热。
实施方式9不像上述实施方式那样，本实施方式说明具有线圈形状的天线的无线芯片的结构。
图10A表示无线芯片的俯视图，该无线芯片具有线圈形状的天线。无线芯片100在膜衬底650的中心部具有存储区域642、集成电路区域643，并包围它们地设置有线圈形状的天线647。线圈形状的天线是设置为矩形状的天线，并具有四个或更多的角。另外，这种天线从中心到外侧具有增加直径地被卷为线圈形状的状态。
另外，天线647的顶端设置有用于与集成电路区域643连接的焊盘623。并且，在焊盘623和存储区域642之间的距离d为500μm或更大，优选为750μm或更大，以范围表示为500μm至1mm(包括500μm和1mm)。结果，可以进行数据写入，而不受到当加压接合线圈形状的天线时的应力或热的影响。
本实施方式可以参照上述实施方式的制造方法，例如，从绝缘衬底被转到膜衬底650上，来可以形成无线芯片。
图10B表示沿着A-B切断这种无线芯片的截面图。在沿着A-B切断而成的截面图中，无线芯片在其两侧具有设置有天线的天线区域648，并从天线区域648中的一方顺序设置有接触区域646、存储区域642、集成电路区域643、焊盘区域645。
像上述实施方式那样，在膜衬底650上中间夹着绝缘层602地设置有TFT615、TFT群616等。在TFT615上形成有存储元件633，并且从存储区域642到集成电路区域643形成有用于隔开存储元件633的绝缘层630。
在绝缘层中形成开口部并形成焊盘623，并且加压接合于焊盘地设置有天线640。此时，在存储区域和焊盘之间的距离为500μm或更大，优选为750μm或更大，以范围表示为500μm至1mm(包括500μm和1mm)。结果，可以进行数据写入，而不受到当加压接合线圈形状的天线时的应力或热的影响。
实施方式10不像上述实施方式那样，本实施方式说明如下结构无线芯片具有采用LSI而形成的晶体管，并具有线圈形状的天线。
图18A表示无线芯片的俯视图。像上述实施方式那样，无线芯片具有线圈形状的天线，并且，在焊盘623和存储区域642之间的距离d为500μm或更大，优选为750μm或更大，以范围表示为500μm至1mm(包括500μm和1mm)。结果，可以进行数据写入，而不受到当加压接合天线时的应力或热的影响。
图18B表示沿着C-D切断这种无线芯片的截面图。在沿着C-D切断而成的截面图中，像上述实施方式那样，无线芯片在其两侧具有设置有天线的天线区域648，并从天线区域648中的一方顺序设置有接触区域646、存储区域642、集成电路区域643、焊盘区域645。与上述实施方式不同的结构就是具有形成于硅衬底750的晶体管752及753。即使是使用了硅衬底的无线芯片，也需要不受到当加压接合天线时的应力或热的影响地贴上天线。
为了形成晶体管752及753而采用LSI技术，并将用于元件分离的氧化物层751形成于硅衬底750。通过热氧化法选择性地形成氧化物层751。然后，形成栅极绝缘层754，并在栅极绝缘层上形成栅电极755。在栅电极755的两侧形成用作侧壁的绝缘层756。在这种状态下，使用栅电极755及绝缘层756蚀刻并除去栅极绝缘层754。然后，添加杂质元素，以形成晶体管752及753。
另外，也可以抛光不形成有晶体管的一侧，以使硅衬底750的膜厚变薄。
通过使用这种采用了LSI技术的晶体管，可以形成本发明的无线芯片。采用了LSI技术的晶体管具有良好电特性，因此优选将它适用于集成电路区域643的开关元件等。
实施方式11不像上述实施方式那样，本实施方式说明如下无线芯片的方式在线圈形状的天线外侧设置有存储区域642、集成电路区域643。
如图19所示，在线圈形状的天线647的右外侧设置有存储区域642、集成电路区域643。其它结构与上述实施方式相同，因此省略其说明。
也在采用了这种方式的无线芯片中，在焊盘623和存储区域642之间的距离d为500μm或更大，优选为750μm或更大，以范围表示为500μm至1mm(包括500μm和1mm)。结果，可以进行数据写入，而不受到当加压接合线圈形状的天线时的应力或热的影响。
本实施方式可以与上述实施方式自由地组合。
实施方式12在本实施方式中，说明形成在天线用衬底上的天线的形状。
作为无线芯片中的信号传送方式，可以适当地采用电磁耦合方式或电磁感应方式(例如，13.56MHz波段)。在采用电磁感应方式的情况下，由于利用由磁场密度的变化导致的电磁感应，所以用作天线的导电层形成为环状(例如环形天线)或螺旋状(例如螺线天线)。
当适当地使用微波方式(例如UHF波段(860至960MHz波段)、2.45GHz波段等)作为在无线芯片中的信号传送方式时，根据用于传送信号的电磁波的波长设定用作天线的导电层的长度等的形状，例如，可以将用作天线的导电层形成为线状(例如偶极天线)、平整的形状(例如贴片天线)、或蝴蝶结形状等。此外，用作天线的导电层的形状不局限于线状，也可以根据电磁波的波长将它形成为曲线状、蜿蜒形状、或组合这些的形状。
图12A表示将用作天线的导电层形成为宽度小的线状并使它具有矩形的例子。在图12A中，在天线用衬底501上贴有具有存储区域505等的集成电路503，其中所述天线用衬底501形成有用作天线的导电层502(具有偶极天线的形状)。偶极天线是将两个天线元件配置为线状的天线，其天线图形为如下沿着垂直于天线的方向以环形状(torus-shape)具有增益(gain)。关于指向性，非指向性很强，根据角度的通信范围为大。如果使用300kMHz至30MHz的短波段或超高频(UHF波段)的通信频率，就可以确保几厘米至几十厘米的通信距离。另外，如果适用于微波波段(典型的为2.45GHz)的通信频率，也就可以确保几米的通信距离。天线通过焊盘506电连接于集成电路503，其中，在存储区域505和焊盘506之间的距离为500μm或更大，优选为750μm或更大，以范围表示为500μm至1mm(包括500μm和1mm)。
图12B表示单极天线或偶极天线的例子，其中将用作天线的导电层形成为宽度大的线状，即，直线状。根据天线的指向性或阻抗适当地设定这种天线形状。在图12B中，在天线用衬底501上贴有具有存储区域505等的集成电路503，其中所述天线用衬底501形成有用作天线的导电层502(具有贴片天线的形状)。贴片天线的指向性非常高，另外，根据天线形状可以提高一个方向的指向性。作为频带，可以使用900至980MHz的UHF波段、2.45GHz等的微波波段。天线通过焊盘506电连接于集成电路503，其中，在存储区域505和焊盘506之间的距离为500μm或更大，优选为750μm或更大，以范围表示为500μm至1mm(包括500μm和1mm)。
图12C表示将用作天线的导电层形成为蝴蝶结形状(也记为扇形)的例子。这是单极或偶极型天线的一种，并且，像其它天线那样，可以适用于13.56MHz等的短波段、950至956MHz等的UHF波段、以2.45GHz为代表的微波波段的通信。在图12C中，在天线用衬底501上贴有具有存储区域505等的集成电路503，其中所述天线用衬底501形成有用作天线的导电层502。天线通过焊盘506电连接于集成电路503，其中，在存储区域505和焊盘506之间的距离为500μm或更大，优选为750μm或更大，以范围表示为500μm至1mm(包括500μm和1mm)。
通过使用CVD法、溅射法、印刷法如丝网印刷或凹版印刷等、液滴喷出法、分配器法、镀法等并使用导电材料来在天线用衬底上形成用作天线的导电层。作为导电材料，使用选自铝(Al)、钛(Ti)、银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钯(Pd)、钽(Ta)、钼(Mo)、以及铟(In)中的元素、或者以这些元素为主要成分的合金材料或化合物材料，并且采用单层结构或叠层结构形成用作天线的导电层。
例如，当使用丝网印刷法形成用作天线的导电层时，可以通过选择性地印刷如下导电胶来形成用作天线的导电层，在该导电胶中，粒径为几nm至几十μm的导体粒子溶解或分散到有机树脂中。作为导体粒子，可以使用银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、镍(Ni)、铂(Pt)、钯(Pd)、钽(Ta)、钼(Mo)、和钛(Ti)等中的任何一个或更多的金属粒子、卤化银的微粒子、或者分散性纳米粒子。另外，作为导电胶包含的有机树脂，可以使用选自用作金属粒子的粘结剂、溶剂、分散剂和覆盖剂的有机树脂中的一个或多个。典型地，可以举出环氧树脂、硅树脂等的有机树脂。另外，当形成导电层时，优选挤出导电胶之后进行焙烧。例如，当使用以银为主要成分的微粒子(例如粒径1nm至100nm(包含1nm和100nm))作为导电胶的材料时，通过以150至300℃的温度范围焙烧并使它硬化，可以获得导电层。另外，也可以使用以焊料或不包含铅的焊料为主要成分的微粒子，在这种情况下优选使用粒径20μm或更小的微粒子。焊料或不包含铅的焊料具有一个优点就是低成本。
另外，除了上述材料以外，也可以将陶瓷或铁氧体等适用于天线。
另外，当适当地采用电磁耦合方式或电磁感应方式，并且设置具有天线的无线芯片并使它接触金属时，优选在所述半导体装置和金属之间设置具有磁导率的磁性材料。这是因为涡电流相应磁场的变化而流过金属，并且，因所述涡电流而产生的反磁场使磁场的变化减弱来降低通信距离的缘故。因此，通过在无线芯片和金属之间设置具有磁导率的材料，可以抑制金属的涡电流和通信距离的降低。此外，作为磁性材料，可以使用磁导率高且高频损失小的铁氧体或金属薄膜。
如上所述，将电连接形成在天线用衬底上的天线的焊盘配置为在焊盘和存储区域之间的距离为500μm或更大，优选为750μm或更大，以范围表示为500μm至1mm(包括500μm和1mm)的形式，来可以进行数据写入，而不受到当加压接合天线时的应力或热的影响。
实施例1本实施例表示实验及其结果，其中，如图13A所示，改变在焊盘106和存储区域101之间的距离，将相当于天线的FPC(柔性印刷电路)热压接合在焊盘的位置，并检查热压接合给无线芯片带来的影响。具体地说，将一定程度的数据写入到存储区域，然后进行热压接合，测定数据的变化，并测定当再次进行写入时是否能够准确地写入数据。
作为进行这种测定的条件，将在焊盘和存储区域的上部电极之间的距离设定为-1000μm、0μm、1000μm、1500μm。此外，存储区域是指实际上形成有有机化合物层的区域，并覆盖该有机化合物层地设置有上部电极。上部电极和有机化合物层是使用金属掩模而形成的。因为金属掩模的边际(margin)，上部电极形成在比有机化合物层外500μm至1000μm(包括500μm和1000μm)左右的一侧。在本实施例中，边际为750μm，因此，当在焊盘和存储区域的上部电极之间的距离为-1000μm时，d＝-250μm；为0μm时，d＝750μm；为1000μm时，d＝1750μm；为1500μm时，d＝2250μm。
在图13B中表示当d＝-250μm时的无线芯片100，其中存储区域101和焊盘106彼此重叠。如上所述，在焊盘106和存储区域101(其上部电极的缘)之间的距离为负数的情况下，在存储区域101和焊盘106以大约1000μm彼此重叠的状态下将FPC热压接合在焊盘上。
在图13C中表示当d＝750μm时的无线芯片100，其中存储区域101的上部电极的缘和焊盘的缘彼此接触。如上所述，在焊盘106和存储区域101(其上部电极的缘)之间的距离为0的情况下，在存储区域101的上部电极的缘和焊盘的缘彼此接触的状态下将FPC热压接合在焊盘上。
虽然未图示d＝1750μm、2250μm，但是图13A所示的距离d表示d＝1750μm、2250μm的情况，并在这种状态下将FPC热压接合在焊盘上。
图14A和14B表示当d＝-250μm时的加压接合FPC之前和加压接合FPC之后的被写入了的状态的变化。图14A表示在加压接合FPC之前的存储区域的状态，对存储区域的128个存储单元以10V的施加电压和100ms的写入时间进行了写入，其中，125个存储单元被写入了。然后，使用读写装置根据有没有读取信号判断是否是被写入了的区域。在图中，将被写入了的区域记为“0”，而将没被写入的区域记为“1”，可以看出在图中的左侧四列的128个存储单元中只有125个存储单元被写入。
图14B表示在加压接合FPC之后的上述存储区域的状态。以280℃、50kPa的压强、20秒将FPC热压接合在焊盘的位置，然后，使用读写装置测定是否有响应。结果，可以看出在被写入了的图中的左侧四列区域中增加了不能读取的区域。不能读取的区域集中在存储区域的上半部分。从加压接合了FPC的地方来看，可以推测加压接合于存储区域的下半部分的区域，并且，在下半部分中，存储单元因热及压力被破坏。被认为因存储单元的破坏而成为写入状态。此时，在存储区域中的上半部分中，电极被认为因施加到下半部分的压力的反作用而升起，处于不能读取数据的情况。
如上所述，当d＝-250μm时，在存储区域中发生了非常大的变化。
其次，表示当d＝750μm时的加压接合FPC之前和加压接合FPC之后的被写入了的状态的变化。图15A表示在加压接合FPC之前的存储区域的状态，对存储区域的128个存储单元以9V的施加电压和100ms的写入时间进行了写入，其中，57个存储单元被写入了。像这样，被写入了的存储单元的个数少起因于低施加电压。然后，使用读写装置根据有没有读取信号判断是否是被写入了的区域。像图14A和14B那样，将被写入了的区域记为“0”，而将没被写入的区域记为“1”，可以看出在图中的左侧四列的128个存储单元中只有57个存储单元被写入。
图15B表示像当d＝-250μm时那样，以280℃、50kPa的压强、20秒将FPC热压接合在焊盘的位置，然后，使用读写装置测定是否有响应的结果。可以看出在加压接合FPC之后没发生变化。
图15C表示对整个存储区域以10V的施加电压和10ms至100ms的写入时间再次进行写入了的状态。像图14A和14B那样，将被写入了的区域记为“0”，而将没被写入的区域记为“1”，并可以看出在所有存储单元中只有995个存储单元被写入。通过再次进行写入，可以检查FPC的加压接合给写入带来的影响。另外，可以检查写入电压是否大幅度地变化。根据本实验，可以判断为正常地进行写入，并且FPC的加压接合也不影响到写入电压。
其次，表示当d＝1750μm时的加压接合FPC之前和加压接合FPC之后的被写入了的状态的变化。图16A表示在加压接合FPC之前的存储区域的状态，对存储区域的128个存储单元以9V的施加电压和100ms的写入时间进行了写入，其中，80个存储单元被写入了。然后，使用读写装置根据有没有读取信号判断是否是被写入了的区域。像图14A和14B那样，将被写入了的区域记为“0”，而将没被写入的区域记为“1”，可以看出在图中的左侧四列的128个存储单元中只有80个存储单元被写入。
图16B表示像当d＝-250μm时那样，以280℃、50kPa的压强、20秒将FPC热压接合在焊盘的位置，然后，使用读写装置测定是否有响应的结果。可以看出在加压接合FPC之后没发生变化。
其次，图16C表示对整个存储区域以10V的施加电压和10ms至100ms的写入时间再次进行写入了的状态。像图14A和14B那样，将被写入了的区域记为“0”，而将没被写入的区域记为“1”，并可以看出在所有存储单元中只有1016个存储单元被写入。通过再次进行了写入，可以检查FPC的加压接合给写入带来的影响、写入电压是否大幅度地变化。根据本实验，可以判断为正常地进行写入，并且FPC的加压接合也不影响到写入电压。
其次，表示当d＝2250μm时的加压接合FPC之前和加压接合FPC之后的被写入了的状态的变化。图17A表示在加压接合FPC之前的存储区域的状态，对存储区域的128个存储单元以9V的施加电压和100ms的写入时间进行了写入，其中，127个存储单元被写入了。然后，使用读写装置根据有没有读取信号判断是否是被写入了的区域。像图14A和14B那样，将被写入了的区域记为“0”，而将没被写入的区域记为“1”，可以看出在图中的左侧四列的128个存储单元中只有127个存储单元被写入。
图1 7B表示像当d＝-250μm时那样，以280℃、50kPa的压强、20秒将FPC热压接合在焊盘的位置，然后，使用读写装置测定是否有响应的结果。可以看出在加压接合FPC之后没发生变化。
其次，图17C表示对整个存储区域以10V的施加电压和10ms至100ms的写入时间再次进行写入了的状态。像图14A和14B那样，将被写入了的区域记为“0”，而将没被写入的区域记为“1”，并可以看出在所有存储单元中只有1023个存储单元被写入。通过再次进行了写入，可以检查FPC的加压接合给写入带来的影响、写入电压是否大幅度地变化。根据本实验，可以判断为正常地进行写入，并且FPC的加压接合也不影响到写入电压。
从这种结果来看，也可以知道在焊盘和存储区域之间的距离理想地为500μm或更大，优选为750μm或更大，以范围表示为500μm至1mm(包括500μm和1mm)。
本说明书根据2005年11月25日在日本专利局受理的日本专利申请编号2005-340981而制作，所述申请内容包括在本说明书中。
权利要求
1.一种半导体装置，它包括用于进行无线通信的天线；连接于所述天线的高频电路部及逻辑电路部；由所述逻辑电路部控制的存储电路部；以及连接所述高频电路部和所述天线的焊盘部，其中，在所述存储电路部的一端部和所述焊盘部的一端部之间的直线距离至少为500μm或更大。
2.一种半导体装置，它包括用于进行无线通信的天线；连接于所述天线的高频电路部及逻辑电路部；由所述逻辑电路部控制的存储电路部；以及连接所述高频电路部和所述天线的焊盘部，其中，在所述存储电路部的一端部和所述焊盘部的一端部之间的直线距离至少为750μm或更大。
3.一种半导体装置，它包括用于进行无线通信的天线；连接于所述天线的高频电路部及逻辑电路部；由所述逻辑电路部控制的存储电路部；以及连接所述高频电路部和所述天线的焊盘部，其中，在所述存储电路部的一端部和所述焊盘部的一端部之间的直线距离为500μm至1mm。
4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述天线具有直线形状。
5.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述天线具有直线形状。
6.根据权利要求3所述的半导体装置，其中，所述天线具有直线形状。
7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述天线具有线圈形状。
8.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述天线具有线圈形状。
9.根据权利要求3所述的半导体装置，其中，所述天线具有线圈形状。
10.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述天线设置在天线用衬底上，并加压接合于所述焊盘。
11.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述天线设置在天线用衬底上，并加压接合于所述焊盘。
12.根据权利要求3所述的半导体装置，其中，所述天线设置在天线用衬底上，并加压接合于所述焊盘。
13.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，通过使用各向异性导电体膜将所述天线加压接合于所述焊盘。
14.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，通过使用各向异性导电体膜将所述天线加压接合于所述焊盘。
15.根据权利要求3所述的半导体装置，其中，通过使用各向异性导电体膜将所述天线加压接合于所述焊盘。
16.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述存储电路包括多个存储单元，并且每个所述存储单元包括开关元件及存储元件。
17.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述存储电路包括多个存储单元，并且每个所述存储单元包括开关元件及存储元件。
18.根据权利要求3所述的半导体装置，其中，所述存储电路包括多个存储单元，并且每个所述存储单元包括开关元件及存储元件。
19.根据权利要求16所述的半导体装置，其中，所述存储元件在构成位线的第一导电层和构成字线的第二导电层之间包括有机化合物层。
20.根据权利要求17所述的半导体装置，其中，所述存储元件在构成位线的第一导电层和构成字线的第二导电层之间包括有机化合物层。
21.根据权利要求18所述的半导体装置，其中，所述存储元件在构成位线的第一导电层和构成字线的第二导电层之间包括有机化合物层。
22.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述存储电路部包括有机存储元件。
23.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述存储电路部包括有机存储元件。
24.根据权利要求3所述的半导体装置，其中，所述存储电路部包括有机存储元件。
全文摘要
本发明的目的是在具有薄膜的无线芯片中，解决当加压接合天线时的问题。本发明的技术要点如下形成由薄膜构成的无线芯片，特别是，在无线芯片内包括具有有机化合物层的存储区域，并将在存储区域和焊盘之间的距离设定为预定值或更大。结果，可以进行数据写入，而不受到当加压接合天线时的应力或热的影响。可以将玻璃衬底或硅片用于设置有无线芯片的衬底。
文档编号H01L23/485GK1971913SQ200610163750
公开日2007年5月30日 申请日期2006年11月24日 优先权日2005年11月25日
发明者斋藤利彦, 加藤清, 佐藤岳尚 申请人:株式会社半导体能源研究所