Ic晶片及其製造方法
2023-10-05 00:21:04
專利名稱：Ic晶片及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種IC晶片及其製造方法。
背景技術：
近年來，用於發送和接收數據的IC晶片已經得到廣泛地發展，這樣的IC晶片被稱作RF標籤、射頻標籤、電子標籤、射頻處理器、射頻存儲器等等(例如，見參考文獻1日本專利申請公開No.2004-282050，p.11-14，圖5)。目前實際應用中的大部分IC晶片使用矽襯底。這樣的IC晶片通過在矽襯底的一個表面上形成元件，然後研磨和拋光與該表面相反的表面而具有較薄的厚度。
發明內容
儘管已經通過IC晶片的擴展促進了IC晶片成本的降低，但是由於矽襯底是昂貴的，所以很難降低IC晶片的單位成本。此外，市場上的矽襯底是圓形的，並且直徑最大是大約12英寸(30cm)那麼小。由於此原因，矽襯底在其尺寸上具有限制，使得很難大量生產。
考慮到上述問題，本發明的目的是降低IC晶片的單位成本，並實現IC晶片的大量生產。
本發明通過使用尺寸上沒有限制的襯底(例如玻璃襯底)取代矽襯底，實現了IC晶片的大量生產並降低了IC晶片的單位成本。此外，通過研磨和拋光襯底(例如玻璃襯底)提供了薄的IC晶片。
按照本發明的一種製造IC晶片的方法，包括以下步驟在具有絕緣表面的襯底的一個表面(襯底的一個平面)上形成多個薄膜集成電路；提供第一膜以覆蓋薄膜集成電路；提供第二膜以覆蓋第一膜；研磨與襯底的所述一個表面相反的表面(襯底的另一個平面)；拋光襯底已研磨的表面；切割襯底、薄膜集成電路所含的絕緣膜和第一膜，以便形成多個其中堆疊了襯底、薄膜集成電路和第一膜的IC晶片；擴展第二膜，以便在IC晶片之間形成間隔；使IC晶片與第二膜分開；將IC晶片的一個平面粘附到第一基座；並將IC晶片的另一個平面粘附到第二基座。
在上述處理中，在通過光線照射第二膜之後，通過使用拾取裝置從第二膜取出IC晶片來執行使IC晶片與第二膜分開的步驟，並且通過使用拾取裝置將IC晶片的一個平面粘附到第一基座來執行將IC晶片的一個平面粘附到第一基座的步驟。
而且，在上述處理中，以通過光線照射第二膜的方式執行使IC晶片與第二膜分開的步驟以及將IC晶片的一個平面粘附到第一基座的步驟，放置第一基座以便覆蓋IC晶片的一個平面，通過加熱第一基座將IC晶片的一個平面粘附到第一基座，然後使粘附有IC晶片的第一基座與第二膜分開。
按照本發明的一種製造IC晶片的方法，包括以下步驟在具有絕緣表面的襯底的一個表面(襯底的一個平面)上形成多個薄膜集成電路；提供膜以覆蓋薄膜集成電路；研磨與襯底的一個表面相反的表面(襯底的另一個平面)；拋光襯底已研磨的表面；切割襯底和薄膜集成電路所含的絕緣膜，以便形成多個其中堆疊了襯底和薄膜集成電路的IC晶片；並且擴展該膜，以便在IC晶片之間形成間隔。
在上述處理之後，執行切割膜以便分開IC晶片的步驟，為IC晶片提供粘附到第一帶的凹陷部分的膜的步驟，以及提供第二帶以便接觸第一帶的步驟。
在上述處理中，研磨與襯底的一個表面相反的表面，直到襯底的厚度變為100μm或更小為止。此外，拋光襯底的研磨過的表面，直到襯底的厚度變為20μm或更小為止。
按照本發明的一種IC晶片，包括襯底；形成在襯底上的薄膜集成電路；以及覆蓋薄膜集成電路的膜；其中襯底、薄膜集成電路和膜被夾在第一基座與第二基座之間，其中第一基座與襯底接觸，其中第二基座與膜接觸，其中襯底的厚度為20μm或更小。
按照本發明的一種IC晶片，包括襯底和形成在襯底上的薄膜集成電路，襯底與薄膜集成電路被夾在第一基座與第二基座之間，其中第一基座與襯底接觸，其中第二基座與薄膜集成電路接觸，其中襯底的厚度為20μm或更小。
按照採用沒有尺寸限制的襯底(例如玻璃襯底)的本發明，與使用矽襯底的情況相比，能夠降低IC晶片的單位成本，並且使大量生產IC晶片成為可能。
其中對例如玻璃襯底的襯底進行研磨和拋光的本發明，能夠提供薄的IC晶片。
在附圖中圖1A至1D顯示了按照本發明的用於製造IC晶片的方法(實施方式1)；圖2A至2C顯示了按照本發明的用於製造IC晶片的方法(實施方式1)；圖3A至3C顯示了按照本發明的用於製造IC晶片的方法(實施方式1)；圖4A至4D顯示了按照本發明的用於製造IC晶片的方法(實施方式2)；圖5A至5D顯示了按照本發明的用於製造IC晶片的方法(實施方式2)；圖6顯示了按照本發明的用於製造IC晶片的方法(實施方式2)；圖7A和7B顯示了按照本發明的用於製造IC晶片的方法(實施方式3)；圖8A至8C顯示了按照本發明的用於製造IC晶片的方法(實施方式3)；圖9顯示了按照本發明的用於製造IC晶片的方法(實施方式3)；
圖10顯示了按照本發明的用於製造IC晶片的方法(實施方式4)；圖11顯示了按照本發明的用於製造IC晶片的方法(實施方式4)；圖12顯示了IC晶片的結構(實施例1)；圖13A至13E顯示了IC晶片的使用方式(實施例2)；圖14A和14B顯示了IC晶片的使用方式(實施例2)；圖15A和15B顯示了按照本發明的用於製造IC晶片的方法(實施方式4)；圖16顯示了按照本發明的用於製造IC晶片的方法(實施方式4)。
具體實施例方式
下面將參照附圖詳細說明本發明的實施方式和實施例。但是，本發明不限於下面的說明，本領域技術人員應當理解，在本發明的範圍內能夠對本發明的方式和細節進行各種改變。因此，不能將本發明解釋為局限於下面說明的實施方式和實施例。此外，在下面說明的本發明的結構中，整個附圖中以相同的參考符號表示相同的部分。
實施方式1將參照
本發明的實施方式。
在具有絕緣表面的襯底10的一個表面上形成含有多個薄膜集成電路的層11(參見圖1A)。襯底10對應於玻璃襯底、石英襯底、塑料襯底、丙烯酸襯底(塑料襯底的一種)等。襯底10能夠很容易地製成為一條邊具有1m或更長的長度，並且能夠具有預期的形狀，例如正方形或圓形。因此，當襯底10在一條邊具有1m或更長的尺寸時，能夠顯著地提高生產率。與從圓形矽襯底取得IC晶片的情況相比，此特徵是明顯的優勢。
含有多個薄膜集成電路的層11至少包括多個絕緣膜、構成多個元件的半導體層和導電層、以及用作天線的導電層。具體地，層11包括用作基礎膜的第一絕緣膜、設置在第一絕緣膜上的多個元件、覆蓋多個元件的第二絕緣膜、連接到多個元件並與第二絕緣膜接觸的第一導電層、覆蓋第一導電層的第三絕緣膜、與第三絕緣膜接觸的用作天線的第二導電層、和覆蓋第二導電層的第四絕緣膜。稍後在實施方式4中說明更具體的結構。
接下來，設置第一膜12，以覆蓋含有多個薄膜集成電路的層11。第一膜12是保護膜，用於保護含有多個薄膜集成電路的層11。
隨後，設置第二膜13，以覆蓋第一膜12。第二膜13包括氯乙烯樹脂、矽樹脂等，並且在拉伸時具有延展性。因此，第二膜13也被稱作擴展膜。此外，第二膜13優選地具有下面的性質其附著力在正常狀態下較高，但是通過照射光線而降低。具體地，優選地使用其附著力通過照射紫外線而降低的UV帶。
接下來，通過研磨裝置14研磨與襯底10的所述一個表面相反的表面(參見圖1B)。優選地研磨襯底10，直到其厚度變為100μm或更小。通常，在此研磨步驟中，通過旋轉固定有襯底10的臺與研磨裝置14之一或兩者，研磨襯底10的表面。研磨裝置14例如對應於磨石。
接下來，通過拋光裝置16拋光襯底10的研磨表面(參照圖1C)。優選地將襯底10一直拋光到其厚度為20μm或更小為止。按照與研磨步驟相同的方式，通過旋轉固定有襯底10的臺與拋光裝置16中的一個或兩個來進行該拋光步驟。拋光裝置16例如對應於磨石。之後，儘管沒有顯示，但是必須清洗襯底，以便去除在研磨和拋光步驟中產生的灰塵。
隨後，通過切割裝置17切割襯底10、含有多個薄膜集成電路的層11和第一膜12。在薄膜集成電路的邊界(薄膜集成電路之間)切割含有多個薄膜集成電路的層11，使得各個薄膜集成電路彼此分開。此外，切割提供給含有多個薄膜集成電路的層11的絕緣膜，而不切割提供給含有多個薄膜集成電路的層11的元件。因此，在切割步驟之後，形成了多個薄膜集成電路18。
然後，形成多個IC晶片19，其中堆疊了襯底10、薄膜集成電路18和第一膜12(參照圖1D)。切割裝置17對應於切割器、雷射器、線狀鋸等。在此步驟中，不切割第二膜13。
接下來，擴展第二膜13以便在IC晶片19之間形成間隔(參照圖2A)。此時，優選地在平面的方向上均勻地擴展第二膜13，以使IC晶片之間的每個間隔均勻。隨後，通過光線照射第二膜13。如果第二膜13是UV帶，則通過紫外線照射第二膜13。然後，第二膜的附著力下降，並且第二膜13與IC晶片19之間的粘性降低。因此，通過物理裝置獲得了其中IC晶片19能夠與第二膜13分離的狀態。
上述工藝中，在擴展第二膜13的步驟之後執行通過光線照射第二膜13的步驟。但是，本發明不限於此順序，可以在擴展第二膜13之前執行通過光線照射第二膜13的步驟。
隨後，以不同的方法執行下面的步驟，並且首先說明其中一種。
在此方法中，首先通過拾取裝置21拾取IC晶片19，以使IC晶片19與第二膜13分開。接下來，通過拾取裝置21在第一基座20上提供IC晶片19，以使IC晶片19的一個平面粘附到第一基座20(參見圖2B)。此處，被稱作移動裝置或傳遞裝置的拾取裝置對應於接觸型傳遞(移動)裝置，用於通過銷或臂提升或使用真空機構真空接觸，或者對應於非接觸型傳遞(移動)裝置，使用磁力、氣壓、電力作為用於提升的吸附力。
隨後，將IC晶片19的另一個平面粘附到第二基座22(圖2B)。使用包括供給輥24和碾壓輥23的碾壓設備執行此步驟。供給輥24使第二基座22繞其纏繞，碾壓輥23具有加熱裝置和加壓裝置中的一種或兩者。通過順序地旋轉碾壓輥23和供給輥24來持續地碾壓IC晶片19。具體地，通過碾壓輥24將IC晶片19的另一個平面粘附到第二基座22，並依照加熱處理和加壓處理中的一種或兩種通過第一基座20和第二基座22密封IC晶片19。
下面將更詳細地說明碾壓處理。碾壓輥23和供給輥24順序地旋轉，供給輥24將第二基座22提供至碾壓輥23。通過傳送裝置27順序地傳遞具有多個IC晶片19的第一基座20。當粘附有IC晶片的第一基座20通過碾壓輥23與傳送裝置27之間時，碾壓處理對應於其中通過碾壓輥23和傳送裝置27對IC晶片19、第一基座20和第二基座22執行加熱處理和加壓處理中的一種或兩種的處理。通過碾壓處理，由第一基座20和第二基座22密封IC晶片19。應當注意，傳送裝置27對應於帶式輸送機、多個輥或機械手。當通過碾壓輥23和傳送裝置27執行熱處理時，碾壓輥23具有對應於使用電加熱線、油等的加熱器的加熱裝置。
隨後，通過切割裝置26(參見圖2C)切割第一基座20和第二基座22。然後，完成了通過第一基座20和第二基座22密封的IC晶片19。
接下來，說明其它的方法。
首先，提供第一基座20，以便覆蓋IC晶片19的一個平面(參見圖3A)。接下來，通過加熱裝置25加熱第一基座20，將IC晶片19的一個平面粘附到第一基座20。然後，將粘附有IC晶片19的第一基座20與第二膜13分開，以使IC晶片19與第二膜13分開(參見圖3B)。
接下來，將IC晶片19的另一個平面粘附到第二基座22，並通過第一基座20和第二基座22密封IC晶片19(參見圖3C)。隨後，切割第一基座20和第二基座22。此步驟與前述方法中的步驟相同。
按照後面的方法，在通過光線照射第二膜13之後，提供第一基座20，以便覆蓋IC晶片19的一個平面(參見圖3A)。但是，本發明不限於此順序。可以在提供第一基座20以便覆蓋IC晶片19的一個平面並加熱第一基座20之後，通過光線照射第二膜13。
在上述處理中，在完成襯底10的研磨步驟(參見圖1B)和拋光步驟(參見圖1C)之後，執行切割襯底10的步驟(參見圖1D)。但是，本發明不限於此順序。可以在襯底10的切割步驟之後執行襯底10的研磨步驟和拋光步驟。
通過上述處理完成的IC晶片19是薄的和輕的。因為薄，所以即使將IC晶片19安裝到物體上時，也不降低設計質量。
實施方式2將參照
本發明的實施方式。
在襯底30的一個表面上形成含有多個薄膜集成電路的層31(參見圖4A)。襯底30對應於玻璃襯底、石英襯底、塑料襯底、丙烯酸襯底等。襯底30能夠很容易地製成為一條邊具有1m或更長的長度，並且能夠具有預期的形狀，例如正方形或圓形。因此，當襯底30在一條邊具有1m或更長的尺寸時，能夠顯著地提高生產率。與從圓形矽襯底取得IC晶片的情況相比，此特徵是明顯的優勢。
含有多個薄膜集成電路的層31至少包括多個絕緣膜、構成多個元件的半導體層和導電層、以及用作天線的導電層。
接下來，設置膜33，以覆蓋含有多個薄膜集成電路的層31。膜33包括氯乙烯樹脂、矽樹脂等，並且在拉伸時具有延展性。因此，膜33也被稱作擴展膜。此外，膜33優選地具有下面的性質其附著力在正常狀態下較高，但是通過照射光線而降低。具體地，優選地使用其附著力通過照射紫外線而降低的UV帶。在此實施方式中，與先前的實施方式不同，其不粘貼保護膜。
接下來，通過研磨裝置14研磨與襯底30的所述一個表面相反的表面(參見圖4B)。優選地研磨襯底30，直到其厚度變為100μm或更小。
接下來，通過拋光裝置16拋光襯底30的研磨表面(參照圖4C)。優選地將襯底30一直拋光到其厚度為20μm或更小為止。
隨後，通過切割裝置17切割襯底30和含有多個薄膜集成電路的層31。切割含有多個薄膜集成電路的層31，使得各個薄膜集成電路彼此分開。此外，切割提供給含有薄膜集成電路的層31的絕緣膜，而不切割提供給含有多個薄膜集成電路的層31的元件。因此，在切割步驟之後，形成了多個薄膜集成電路38。也就是說，形成了多個IC晶片19，其中堆疊了襯底30、薄膜集成電路38和膜33(參見圖4D)。在此步驟中，沒有切割膜33。
接下來，擴展上述膜33以便在IC晶片39之間形成間隔(參照圖5A)。此時，優選地在平面的方向上均勻地擴展膜33，以使IC晶片之間的每個間隔均勻。
接下來，以兩種不同的情況說明下面的步驟。首先，說明使用膠帶作為膜33的一種情況。在此情況下，通過切割裝置17切割膜33，以使IC晶片39彼此分開(參照圖5B)。
接下來，通過拾取裝置21拾取粘附有膜33的IC晶片39。然後，移動拾取裝置21，以便將粘附有膜33的IC晶片39提供至第一帶40的凹陷部分(參見圖5C)。
接下來，提供第二帶41，以便與第一帶40接觸(參見圖5D)。當使用IC晶片39時，通過從第一帶40剝離第二帶41，來取出IC晶片39。
接下來，說明使用UV帶作為膜33的另一種情況。在此情況下，在擴展上述膜33之後，將膜33轉變成輥狀形狀或片狀形狀，並且能夠直接運輸上述膜33(參見圖6)。
當準備使用IC晶片39時，通過紫外線選擇地照射膜33。然後，降低膜33與IC晶片39之間的粘性；因此能夠通過物理裝置使IC晶片39與膜33分開。接下來，通過分離裝置(例如拾取裝置)使IC晶片39與膜33完全分開，由此能夠使用IC晶片39。
在上述處理中，在完成襯底30的研磨步驟(參見圖4B)和拋光步驟(參見圖4C)之後執行切割襯底30的步驟(參見圖4D)。但是，本發明不限於此順序。可以在襯底30的切割步驟之後執行襯底30的研磨步驟和拋光步驟。
通過上述處理完成的IC晶片39是薄的和輕的。因為薄，所以即使將IC晶片39安裝到物體上時，也不降低設計質量。
實施方式3將參照
本發明的實施方式。此實施方式說明了在實施方式1的步驟中使用框架(載具)時的操作。
首先，如上所述，在襯底10上形成含有多個薄膜集成電路的層11。接下來，粘貼第一膜12，以便覆蓋含有多個薄膜集成電路的層11。隨後，粘貼第二膜13，以便覆蓋第一膜12。通過在粘貼到框架51的第二膜13上提供疊層體52來執行此步驟，疊層體52包括第一膜12、含有多個薄膜集成電路的層11和襯底10(參見圖7A的剖面圖和圖7B的透視圖)。
接下來，提供多孔卡盤53，使其與第二膜13的一個表面接觸(參見圖8A)。多孔卡盤53是多孔的真空卡盤機構。
隨後，處理多孔卡盤53，使得襯底10的一個表面變得高於框架51的一個表面。然後，通過保持多孔卡盤53已被處理的狀態，固定襯底10(參見圖8B)。
之後，通過研磨裝置14研磨襯底10。然後，通過拋光裝置16拋光襯底10(參見圖8C)。
隨後，進行下面的步驟。由於已經通過研磨和拋光步驟使襯底10變薄，所以必須傳送襯底10，使得襯底10不彎曲。因此，提供臂54，使其重疊在襯底10上，並一起傳送臂54和框架51(參見圖9)。
可以在從框架51剝離疊層體52之後執行下面的步驟，或者在將疊層體52設置在框架51上的狀態下執行下面的步驟。
實施方式4將參照
本發明的實施方式。在此實施方式中，將參照附圖具體說明形成在具有絕緣表面的襯底10的一個表面上的含有多個薄膜集成電路的層11的結構。
在襯底10上形成用作基礎膜的絕緣膜61(參見圖10)。絕緣膜61包括含有氮化矽氧化物和氮氧化矽的多層膜，含有氮氧化矽、氮化矽氧化物和氮氧化矽的多層膜，或含有氧化矽、氮化矽氧化物和氮氧化矽的多層。
接下來，在絕緣膜61上形成多個元件。多個元件例如對應於選自於由薄膜電晶體、電容器元件、電阻器元件、二極體等組成的組中的多個元件。圖10顯示了N型(N溝道型)薄膜電晶體62和64以及P型(P溝道型)薄膜電晶體63和65的剖面結構。在圖10中，每個薄膜電晶體62和64具有LDD(輕摻雜的漏極)結構，其含有溝道形成區域、輕摻雜的雜質區域和重摻雜的雜質區域。每個薄膜電晶體63和65具有單漏極結構，其含有溝道形成區域和雜質區域。
薄膜電晶體的結構不限於上述說明，任何結構都是可用的，例如單漏極結構、偏移結構、LDD結構或GOLD(柵極重疊輕摻雜漏極)結構。
接下來，形成絕緣膜66，以便覆蓋薄膜電晶體62至65。接下來，形成開口部分，以便部分暴露出薄膜電晶體62至65的雜質區域，形成導電膜，以便填充開口部分，然後圖形化導電膜，由此形成用作源極或漏極布線的布線71至76。
接下來，形成絕緣膜67，以便覆蓋用作源極或漏極布線的布線71至76。然後形成開口部分，以便部分地暴露出用作源極或漏極布線的布線71至76，形成導電膜，以便填充開口部分，並圖形化導電膜，由此形成用作天線的導電層77至80。
接下來，形成絕緣膜68，以便覆蓋導電層77至80。通過上述處理，在襯底10的一個表面上完成了含有多個薄膜集成電路的層11(參見圖10和1A)。
接下來，粘貼第一膜12，以便覆蓋含有多個薄膜集成電路的層11。然後，在第一膜12上粘貼第二膜13(參見圖10和1A)。接下來，研磨和拋光襯底10(參見圖11以及圖1B和1C)。
然後，通過使用切割裝置17切割襯底10、含有多個薄膜集成電路的層11以及第一膜12，形成開口部分81(參見圖11和圖1D)。更具體地，通過切割襯底10，含有多個薄膜集成電路的層11中的絕緣膜61、66、67、68和69，以及第一膜12，形成開口部分81。此時，沒有切割含有多個薄膜集成電路的層11中的元件。
在切割步驟之後，形成了多個薄膜集成電路18。此外，形成了多個其中堆疊有襯底10、薄膜集成電路18以及第一膜12的IC晶片19。
隨後將執行的步驟如先前實施方式中所示，並且將在下面說明其細節。
接下來，擴展第二膜13，以便在IC晶片19之間形成間隔(參見圖15A和圖2A)。隨後，通過光線照射第二膜13，以便降低第二膜13與IC晶片19的一個平面之間的粘性。接下來，使IC晶片19與第二膜13分開，然後將IC晶片19的一個平面粘附到第一基座20(參見圖15B以及圖2A和2B)。隨後，將IC晶片19的另一個平面粘附到第二基座22(參見圖16以及圖2B和2C)。接下來，通過切割裝置26切割第一基座20與第二基座22粘附的部分。然後，完成了通過第一基座20和第二基座22密封的IC晶片19。
實施例1按照本發明製造的一種薄膜集成電路包括多個元件和用作天線的導電層。多個元件例如對應於薄膜電晶體、電容器元件、電阻器元件、二極體等。
IC晶片中所含的薄膜集成電路210具有以非接觸方式通信數據的功能，薄膜集成電路210中所含的多個元件構成各種電路。例如，這些元件具有例如電源電路211、時鐘發生器電路212、數據解調器/調製器電路213、控制電路214、接口電路215、存儲器216、數據總線217、天線(也稱作天線線圈)218等(參見圖12)。
電源電路211是一種用於根據從天線218輸入的交流信號產生將供給各種電路的電流或電壓的電路。時鐘發生器電路212是一種用於根據從天線218輸入的交流信號產生將供給各種電路的各種時鐘的電路。數據解調器/調製器電路(包括解調器電路和調製器電路)213具有用於解調/調製將被發送至讀取器/寫入器219或從讀取器/寫入器219接收的數據的功能。控制電路214對應於例如中央處理單元(CPU)、微處理器單元(MPU)等，並具有控制其它電路的功能。天線218具有發送和接收電磁波的功能。讀取器/寫入器219具有與薄膜集成電路通信、控制薄膜集成電路、以及處理髮送到薄膜集成電路或從薄膜集成電路接收的數據的功能。
此外，天線218具有將電磁波轉換成交流電信號的功能。此外，通過數據解調器/調製器電路213向天線218施加負載調製。將天線218產生的交流電信號提供至電源電路211、時鐘發生器電路212、數據解調器/調製器電路213等。
薄膜集成電路構成的電路不限於上述的電路，這些電路例如還可以包括其它的構成元件，例如電源電壓的限幅電路和只用於處理代碼的硬體。
實施例2含有按照本發明製造的薄膜電晶體的IC晶片296可用於廣闊的範圍內。例如，IC晶片296能夠用於鈔票、硬幣、有價單據、不記名債券、識別證書(駕照、居住證等，參見圖13A)、包裝容器(包裝紙、瓶子等，參見圖13B)、記錄介質(DVD軟體、錄像帶等，參見圖13C)、車輛(自行車等，參見圖13D)、個人財產(書包、眼鏡等，參見圖13E)、食品、衣服、日用商品、電子裝置等。電子裝置是液晶顯示器件和EL顯示器件、電視機(也簡單地稱作TV、TV接收機或電視接收機)、行動電話等。
薄膜集成電路和含有薄膜集成電路的IC晶片通過粘貼到物體的表面或嵌入到物體內部而固定到物體。例如，如果物體是書籍，則通過將薄膜集成電路和含有薄膜集成電路的IC晶片嵌入到紙張內，將它們固定到書籍，如果物體是由有機樹脂製成的包裝，則通過將薄膜集成電路和含有薄膜集成電路的IC晶片嵌入到有機樹脂中，將它們固定到包裝上。通過在鈔票、硬幣、有價單據、不記名債券、識別證書等內提供薄膜集成電路和含有薄膜集成電路的IC晶片，能夠防止偽造。而且，當在包裝容器、記錄介質、個人財產、食品、衣服、日用商品、電子裝置等中提供薄膜集成電路和含有薄膜集成電路的IC晶片時，檢查系統、出租店的系統等變得更加有效。當在車輛中提供薄膜集成電路和含有薄膜集成電路的IC晶片時，能夠防止偽造和盜竊。
而且，通過將含有薄膜集成電路的IC晶片應用到物體的管理系統和循環系統，該系統能夠變得更加精細。例如，給出一個示例，其中在含有顯示部分294的移動終端的側表面提供讀取器/寫入器295，並在物體297的側表面提供含有薄膜集成電路的IC晶片296(參見圖14A)。在此系統中，當含有薄膜集成電路的IC晶片296保持在讀取器/寫入器295上時，顯示部分194顯示物體297的信息，例如材料、生產區域、循環處理的歷史等。作為另一個示例，讀取器/寫入器295設置在帶式輸送機旁邊(參見圖14B)。在此情況下，能夠容易地檢查物體297。
實施例3在許多情況下，IC晶片只在第一膜與第二膜之間具有薄膜集成電路。但是，按照本發明，在第一膜與第二膜之間提供襯底和薄膜集成電路。此特徵使得能夠防止有害氣體、水和雜質元素的侵入。因此，能夠提供其中抑制了薄膜集成電路的劣化和損害並提高了可靠性的IC晶片。
本發明的IC晶片中所含的襯底具有50μm或更小，優選地為20μm或更小，更優選地為5μm或更小。通過執行研磨步驟和拋光步驟使襯底變薄，以具有上述的厚度，能夠提供具有彈性的IC晶片。
襯底10對應於玻璃襯底、石英襯底、塑料襯底等。這些襯底中，玻璃襯底是特別優選的。這是因為玻璃襯底與其他襯底相比具有優點，其能夠容易地進行研磨和拋光，能夠容易地使用大的襯底，並且玻璃是很廉價的。作為塑料襯底的材料，主要有熱塑性樹脂和熱固性樹脂。熱塑性樹脂對應於聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、AS樹脂、ABS樹脂(其中聚合了丙烯腈、丁二烯和苯乙烯)、甲基丙酸烯樹脂(也稱作丙酸烯樹脂)、聚氯乙烯、聚縮醛、聚醯胺、聚碳酸酯、改性的聚亞苯基醚、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碸、聚醚碸、聚亞苯基硫化物、聚醯胺-醯亞胺、聚甲基丙烯酸戊烯甲酯等。熱固性樹脂對應於苯酚樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、環氧樹脂、己二烯酞酸脂樹脂、不飽和的聚酯樹脂、聚醯亞胺、聚亞氨酯等。
第一膜12、第二膜13、第一基座20、第二基座22、膜33、第一帶40和第二帶41的每個對應於例如聚丙烯、聚酯、乙烯基、聚氟乙烯、氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯、氨脂或聚對苯二甲酸乙二醇酯的材料，由纖維材料製成的紙，等等。這些膜、基座、帶的表面可以塗覆有二氧化矽(矽石)的粉末。由於該塗層，所以即使在高溫和高溼環境下也能夠保持防水特性。由於塗層材料抗靜電，所以能夠保護薄膜集成電路防止靜電。而且，表面可以塗覆導電材料，例如氧化銦錫。此外，表面可以塗覆主要含有碳的薄膜(例如，鑽石狀碳膜)。能夠通過塗層增加強度，並且能夠抑制對薄膜集成電路的損害。表面可以具有粘合劑平面，其上施加了粘合劑，例如熱固性樹脂、可紫外線固化樹脂、或環氧樹脂粘合劑。第一膜12、第二膜13、第一基座20、第二基座22、膜33、第一帶40和第二帶41的每一個可以具有透光的屬性。所有的第一膜12、第二膜13、膜33、第一基座20、第二基座22、第一帶40和第二帶41形成有相同的功能。因此，基座和帶相當於膜。
本發明包括通過拋光裝置16拋光襯底10的研磨表面的步驟(參見圖1C)。拋光的襯底10的厚度沒有特別的限制，但是，優選地是厚度為50μm或更小，更優選地為20μm或更小，更加優選地為5μm或更小。可以考慮拋光的IC晶片的強度、拋光步驟所需的時間、切割步驟所需的時間、IC晶片的應用等，適當地確定拋光的襯底10的厚度。
例如，在通過縮短拋光步驟的時間來提高生產率的情況下，優選地將拋光的襯底10的厚度設置為大約50μm。在將IC晶片粘貼或嵌入到薄物體的情況下，優選地將拋光的襯底10的厚度設置為大約20μm或更小，更優選地為5μm或更小。在通過縮短切割步驟的時間來提高生產率的情況下，優選地將拋光的襯底10的厚度設置為大約20μm或更小，更優選地為5μm或更小。
本發明包括在襯底的一個平面上形成薄膜集成電路的步驟。但是，薄膜集成電路的結構根據IC晶片的應用而不同。例如，當製造用於發送和接收電磁波的IC晶片時，形成多個元件(薄膜電晶體、電容器元件、電阻器元件等)和用作天線的導電層作為薄膜集成電路。而且，當製造用於存儲數據的IC晶片時，形成存儲元件和用於控制存儲元件的多個元件(薄膜電晶體、電容器元件、電阻器元件等)作為薄膜集成電路。當製造用於控制電路或產生信號的IC晶片(例如CPU、信號發生器電路等)時，形成多個元件(薄膜電晶體、電容器元件、電阻器元件等)作為薄膜集成電路。
權利要求
1.一種製造IC晶片的方法，包括在襯底的第一絕緣表面上形成含有絕緣層、多個元件和導電層的薄膜集成電路；在所述薄膜集成電路上提供第一膜；在第一膜上提供第二膜；研磨所述襯底的第二絕緣表面；切割所述襯底、絕緣膜(層)和第一膜，以便形成多個其中堆疊了所述襯底、薄膜集成電路和第一膜的IC晶片。
2.一種製造IC晶片的方法，包括在襯底的第一絕緣表面上形成含有絕緣層、多個元件和導電層的薄膜集成電路；在所述薄膜集成電路上提供第一膜；在第一膜上提供第二膜；研磨所述襯底的第二絕緣表面；切割所述襯底、絕緣層和第一膜，以便形成多個其中堆疊了所述襯底、薄膜集成電路和第一膜的IC晶片；擴展第二膜，以便在所述IC晶片之間形成間隔；使所述IC晶片與第二膜分開；將至少一個IC晶片的一個表面粘附到第三膜；以及將所述至少一個IC晶片的另一個表面粘附到第四膜。
3.一種製造IC晶片的方法，包括在襯底的第一絕緣表面上形成含有絕緣層和多個元件的薄膜集成電路；在所述薄膜集成電路上提供第一膜；在第一膜上提供第二膜；研磨所述襯底的第二絕緣表面；切割所述襯底、絕緣層和第一膜，以便形成多個其中堆疊了所述襯底、薄膜集成電路和第一膜的IC晶片；擴展第二膜，以便在所述IC晶片之間形成間隔；通過光線照射第二膜，以便降低第二膜與所述IC晶片的第一表面之間的粘性；使所述IC晶片與第二膜分開；在至少一個IC晶片的第一表面上提供第三膜；在至少一個IC晶片的第二表面上提供第四膜；以及執行熱處理和加壓處理中的至少一種，以便通過第三膜和第四膜密封IC晶片。
4.一種製造IC晶片的方法，包括在襯底的第一絕緣表面上形成含有絕緣層和多個元件以及導電層的薄膜集成電路；在所述薄膜集成電路上提供第一膜；在第一膜上提供第二膜；研磨所述襯底的第二絕緣表面；切割所述襯底、絕緣層和第一膜，以便形成多個其中堆疊了所述襯底、薄膜集成電路和第一膜的IC晶片；擴展第二膜，以便在所述IC晶片之間形成間隔；通過光線照射第二膜；在所述襯底的第二絕緣表面上提供第三膜；加熱第三膜，使所述襯底的第二絕緣表面粘附到第三膜；使至少一個IC晶片與第三膜分開；以及將第一膜粘附到第四膜。
5.一種製造IC晶片的方法，包括在襯底的第一絕緣表面上形成含有絕緣層、多個元件以及導電層的薄膜集成電路；在所述薄膜集成電路上提供一膜；研磨所述襯底的第二絕緣表面；切割所述襯底和絕緣層，以便形成多個其中堆疊了所述襯底和薄膜集成電路的IC晶片。
6.一種製造IC晶片的方法，包括在襯底的第一絕緣表面上形成含有絕緣層、多個元件以及導電層的薄膜集成電路；在所述薄膜集成電路上提供一膜；研磨所述襯底的第二絕緣表面；切割所述襯底和絕緣層，以便形成多個其中堆疊了所述襯底和薄膜集成電路的IC晶片；擴展該膜，以便在所述IC晶片之間形成間隔。
7.一種製造IC晶片的方法，包括在襯底的第一絕緣表面上形成含有絕緣層、多個元件以及導電層的薄膜集成電路；在所述薄膜集成電路上提供一膜；研磨所述襯底的第二絕緣表面；切割所述襯底和絕緣層，以便形成多個其中堆疊了所述襯底和薄膜集成電路的IC晶片；擴展該膜，以便在所述IC晶片之間形成間隔；切割該膜，以使所述IC晶片分開；將至少一個IC晶片提供至第一帶的凹陷部分；以及在第一帶上提供第二帶。
8.一種製造IC晶片的方法，包括在襯底的第一絕緣表面上形成含有絕緣層、多個元件以及導電層的薄膜集成電路；在所述薄膜集成電路上提供第一膜；在第一膜上提供第二膜；填充所述襯底的第二絕緣表面；切割所述襯底、絕緣膜(層)和第一膜，以便形成多個其中堆疊了所述襯底、薄膜集成電路和第一膜的IC晶片。
9.如權利要求1至7中任一所述的製造IC晶片的方法，其中研磨所述襯底的第二絕緣表面，直到所述襯底的厚度變為100μm或更小為止。
10.如權利要求1至7中任一所述的製造IC晶片的方法，其中研磨所述襯底的第二絕緣表面，直到所述襯底的厚度變為20μm或更小為止。
11.如權利要求1至8中任一所述的製造IC晶片的方法，其中所述襯底是玻璃襯底。
12.如權利要求1至7中任一所述的製造IC晶片的方法，進一步包括拋光所述襯底的已經被研磨過的第二絕緣表面。
13.一種IC晶片，包括第一膜；在第一膜上並與第一膜接觸的襯底；提供在所述襯底上的薄膜集成電路，其含有多個元件和導電層；覆蓋所述薄膜集成電路的第二膜；以及在第二膜上並與第二膜接觸的第三膜，其中第一膜與所述襯底接觸，其中第二膜與第三膜接觸，以及其中所述襯底的厚度為20μm或更小。
14.一種IC晶片，包括第一膜；在第一膜上並與第一膜接觸的襯底；和提供在所述襯底上的薄膜集成電路，其含有多個元件和導電層；以及在所述薄膜集成電路上並與所述薄膜集成電路接觸的第二膜，其中所述襯底與薄膜集成電路被夾在第一膜與第二膜之間，其中所述襯底的厚度為20μm或更小。
全文摘要
本發明的目標是降低IC晶片的單位成本，並實現IC晶片的大量生產。按照本發明，使用尺寸上沒有限制的襯底(例如玻璃襯底)取代矽襯底。這實現了IC晶片的大量生產以及單位成本的降低。此外，通過研磨和拋光襯底(例如玻璃襯底)提供了薄的IC晶片。
文檔編號H01L29/786GK1985353SQ20058002321
公開日2007年6月20日 申請日期2005年7月6日 優先權日2004年7月9日
發明者鶴目卓也, 大力浩二, 楠本直人 申請人:株式會社半導體能源研究所