半导体器件及其制造方法技术

目的是提供一种安装有存储器的半导体器件，该存储器可在由无线信号生成的电流值和电压值的范围内被驱动。另一个目的是提供一写多读存储器，可在制造半导体器件之后的任意时间将数据写入该存储器。天线、反熔丝型ＲＯＭ和驱动器电路形成于绝缘衬底上。在反熔丝型ＲＯＭ中包括的一对电极中，该对电极中的另一个与驱动器电路中所包括的晶体管的源电极和漏电极也通过同一步骤和相同的材料形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有包括薄膜晶体管(在下文中，称为TFT)的电路的半导体 器件及其制造方法。例如，本专利技术涉及其中以液晶显示面板或包括有机发光元件的发光显示器件为代表的电光器件安装为组件的电子设备。注意，本说明书中的半导体器件指的是可通过利用半导体特性运行的一般 器件，且电光器件、半导体电路和电子设备都是半导体器件。
技术介绍
已经常规地提出了各种类型的存储器。作为典型的存储器，可列举以下 包括电磁带或电磁盘的存储器、能够写和读的RAM、只用于读的ROM(只读 存储器)等。作为常规的ROM，可列举以下在IC制造工艺中利用掩模存储信息的掩 模ROM、在制造IC芯片之后通过以电流熔化熔丝元件来存储信息的熔丝型 ROM、在制造IC芯片之后通过以电流短路绝缘体来存储信息的反熔丝型ROM 等。因为掩模ROM在IC制造工艺中利用掩模存储信息，所以必需制备对应 于待写入信息的掩模，因此制造成本增加。此外，熔丝型ROM可能由于在熔丝元件熔化时生成的灰尘而导致故障。此外，反熔丝型ROM比其它ROM更有优势，因为反熔丝型ROM在制 造时不需要对应于待写信息的掩模且在信息被写入存储器时不产生灰尘。注 意，熔丝型ROM和反熔丝型ROM与掩模ROM的不同之处在于可添加数据。 此外，还可将熔丝型ROM和反熔丝型ROM称为写一次读多次存储器。作为 形成于硅衬底上的反熔丝型ROM的示例，给出专利文献l (:日本公开专利 申请No.H7-297293)中描述的技术。图15示出专利文献1中公开的反熔丝型ROM的横截面图。在图15中，其上形成nMOS晶体管的硅衬底50、非晶硅膜53、钨膜54、钨膜54'和Al-Si-Cu布线55被形成。尽管附图标记51和52在专利文献1中没有被清楚地标出， 但附图标记51可能是n+漏区，且附图标记52可能是通过CVD法形成的Si02 膜。专利文献1的特征在于形成层叠膜的钨膜54'、非晶硅膜53和钨膜54利 用多腔室系统在不暴露于空气的情况下连续形成。近年来，已经预期具有无线通信功能的半导体器件——尤其是无线芯 片一具有很大的市场，因此吸引了注意力。这种无线芯片根据用途被称为ID 标签、IC标签、IC芯片、RF (射频)标签、无线标签、电子标签和RFID (射 频识别)。无线芯片包括接口、存储器、控制部分等。作为存储器，使用能够写入和 读取的RAM以及只用于读取的ROM,且根据用途分别使用它们。具体地， 对每个指定的应用分配存储区域，且为每个应用和每个目录管理访问权。为了 管理访问权，无线芯片具有比较和验证应用的专用码的验证单元，以及控制 单元，该控制单元根据验证单元的比较和验证给予用户关于专用码相同的应用 的访问权。这种无线芯片利用硅晶片形成，且诸如存储器电路和运算电路的集 成电路被集成在半导体衬底上。当将安装有无线芯片的卡(所谓的IC卡)与磁卡作比较时，IC卡的优点 是具有大的存储容量、运算功能、高认证精度和大的伪造难度。因此，IC卡适 于个人信息的管理。只用于读取的ROM通常用作安装到IC的存储器，从而使 伪造不可能。
技术实现思路
与类似于微处理器或半导体存储器相似，常规的无线芯片利用昂贵的硅晶 片制造。因此，降低无线芯片的单位成本存在不可避免的限制。具体地，无线 芯片所需的存储区在硅芯片中占据大的面积，且必需在不改变存储容量的情况 下降低由存储区所占据的面积，以降低芯片的单位成本。此外，尽管可预期通 过减小硅芯片的尺寸来降低成本，但如果硅芯片的大小继续减小，则硅芯片的 安装成本增加。为了将芯片销售到市场，降低芯片的单位成本很重要，这是商 品生产中的优先考虑因素之一 。8在无线芯片中，在硅芯片的端子与天线利用ACF等彼此连接的情形中， 温度变高时的热膨胀率或温度变低时的热收缩率根据组件而不同，因此在不同 的组件之间生成高的热应力。因为无线芯片被附连到制品，考虑到被暴露于各 种环境，硅芯片的端子和天线的连接部分可能会由于热应力而断开。此外，常规的无线芯片不适于附连到制品的曲面，即使它是较小的片，因 为它将硅用于结构。在硅芯片被安装到由柔性材料形成的衬底的情形中，当衬 底根据制品的曲面而弯曲时硅芯片与衬底的天线的连接部分可能被破坏。尽管 有将硅晶片本身研磨和抛光成薄硅晶片的方法，但步骤数目由于该步骤而增 加，因此这与降低制造成本相矛盾。即使无线芯片被减薄，在使用附连至制品 的IC标签的情形中，当无线芯片被附连至薄衬底时(例如，膜带或小纸片)， 由于在衬底的表面上产生凸起而导致外形损毁。此外，因为在衬底的表面上产 生凸起，所以在对诸如小纸片之类的衬底执行印刷时，高清晰度印刷变得困难。 此外，作为伪造对象的硅芯片所处位置可被强调。另外，当硅芯片被减薄时， 硅芯片的机械强度降低，且当衬底弯曲时硅芯片将破碎。在将反熔丝型ROM安装到无线芯片时，考虑两个工艺步骤。 一个工艺步 骤是在制造形成ROM的硅芯片之后写入信息，然后将硅芯片与为衬底提供的 天线安装在一起，使得完成无线芯片。当采用这一工艺步骤时，需要用于在无 线芯片的制造工艺期间写入信息的制造器件。每个硅芯片是微小的，且为向形 成于各个硅芯片中的ROM写入不同信息而供应电流的制造器件需要精确定位 对准等，因此是昂贵的。因此，制造成本由于该制造器件而增加。另一个工艺步骤是在硅芯片安装到具有天线的衬底之后，无线信号被发射 到在硅芯片中形成的ROM，并利用无线信号写入信息，使得完成无线芯片。 与前面的工艺步骤相比，当采用这一工艺步骤时能够利用无线信号抑制制造成 本的增加。然而，在采用后一工艺步骤的情形中，利用由无线信号生成的电流将信息 写入ROM，因此对ROM的写入电流值和写入电压值受到限制。本专利技术的目的是提供一种安装有存储器的半导体器件，该存储器可在由无 线信号生成的电流值和电压值的范围内被驱动。另一个目的是提供一写多读存 储器，可在制造半导体器件之后的任意时间将数据写入该存储器。另一个目的是提供一种适于附连到制品的弯曲表面的无线芯片。另一个目 的是在不增加制造步骤数目的情况下降低芯片的制造成本和单位成本。因为需要无线芯片在短时间段内与读取器进行数据通信，因此，另一个目 的是提供一种进行快速读取并具有较少故障的无线芯片。另一个目的是通过降 低用于存储器的数据读取的电能来降低功耗并实现整个无线芯片的低功耗。已经发现反熔丝型ROM与驱动器电路形成在同一衬底上——较佳地是绝 缘衬底，以实现上述目的中的至少一个。此外，根据本专利技术，反熔丝型ROM 和驱动器电路在同一衬底上形成，使得可降低噪声或接触电阻，且可实现整个无线芯片的较低功耗。更佳地，天线、反熔丝型ROM和驱动器电路形成于绝 缘衬底上。当天线、反熔丝型ROM和驱动器电路形成于同一衬底上时，基于 来自接收无线信号的天线的信号来形成电源信号，且能够无损耗地高效使用电 源信号。反熔丝型ROM包括各自由不同材料形成的一对电极以及置于该对电极之 间的硅膜。只要该对电极的材料是与硅反应以形成硅化物的材料，它们就是可 接受的。对于该材料，可使用诸如钛、钨、镍、铬、钼、钽、钴、锆、钒、钯、 铪、铂或铁等单质或其合金或化合物。此外，反熔丝型ROM中所包括的该对电极之一与驱动器电路中所包括的 晶体管的栅电极通过相同步骤和相同材料来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：　包括在具有绝缘表面的衬底上的多个薄膜晶体管和多个存储元件的驱动器电路，　其中所述存储器元件包括与硅反应以形成硅化物的第一电极，所述第一电极上的硅膜以及所述硅膜上的第二电极，所述第二电极与硅反应以形成硅化物 ，　其中所述薄膜晶体管的栅电极与所述存储元件的所述第一和第二电极之一由相同材料形成；以及　其中所述薄膜晶体管的源电极和漏电极中的至少一个与所述存储元件的所述第一和第二电极中的另一个由相同材料形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：德永肇，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]