專(zhuān)利名稱：具有整合性基板的射頻及/或射頻識(shí)別電子卷標(biāo)/裝置及其制造與使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳感器、商品電子防盜系統(tǒng)(electronic article surveillance, EAS)、射頻(radio frequency, RF)及/或射頻識(shí)別裝置(RFID)電子巻標(biāo)及裝置， 特別涉及商品電子防盜系統(tǒng)、射頻及/或射頻識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)及其制造及/或 生產(chǎn)方法。因此，本發(fā)明可以提供一種低成本的制程，用以制造一射頻識(shí)別 裝置(或商品電子防盜系統(tǒng))的電子巻標(biāo)。該電子巻標(biāo)包含一基板、 一射頻前 端或一射頻前端的子集(subset)、內(nèi)存及邏輯電路。
疼爾伎不
時(shí)至今日，遠(yuǎn)距驅(qū)動(dòng)(remotely powered)的電子裝置及相關(guān)的系統(tǒng)已為人 所知悉。舉例而言，由Geiszler等人提出并且名稱為「鄰近檢測(cè)裝置」 (proximity detecting apparatus)的美國(guó)專(zhuān)利(案號(hào)5，099，227)揭露一種遠(yuǎn)距驅(qū)動(dòng) 裝置。該遠(yuǎn)距驅(qū)動(dòng)裝置利用電磁耦合以從一遠(yuǎn)程源(remote source)取得電力， 之后利用電磁和靜電耦合以傳輸儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)至一接收端。該接收端通常與該 遠(yuǎn)程源放在一起。這種遠(yuǎn)距驅(qū)動(dòng)的溝通裝置即是眾所周知的射頻識(shí)別裝置電 子巻標(biāo)。
射頻識(shí)別裝置電子巻標(biāo)及其相關(guān)的系統(tǒng)具有多種用途。舉例而言，射頻 識(shí)別裝置電子巻標(biāo)經(jīng)常用于自動(dòng)化門(mén)戶守衛(wèi)(automated gate sentry)應(yīng)用系統(tǒng) 的個(gè)人識(shí)別及防護(hù)受保全的建筑物或地區(qū)。這些電子巻標(biāo)通常采用存取控制 卡(access control card)的形式。儲(chǔ)存于射頻識(shí)別裝置電子巻標(biāo)中的信息用以識(shí) 別試圖進(jìn)入受保全的建筑物或地區(qū)的該電子巻標(biāo)的持有者。
舊式的自動(dòng)化門(mén)戶守衛(wèi)應(yīng)用系統(tǒng)通常需要有權(quán)進(jìn)入受保全的建筑物的
人，將他們的識(shí)別卡或電子巻標(biāo)插入或刷過(guò)用于該系統(tǒng)的一讀取器，以由該 識(shí)別卡或電子巻標(biāo)讀取信息。新式的射頻識(shí)別裝置電子巻標(biāo)系統(tǒng)利用射頻數(shù) 據(jù)傳輸技術(shù)，允許該電子巻標(biāo)在一短距離下被讀取，借此省去將識(shí)別電子巻 標(biāo)插入或刷過(guò)讀取器的必要性。
最具特色的是，使用者只需持有該電子巻標(biāo)并靠近一基地站臺(tái)或?qū)⒃撾?子巻標(biāo)置于該基地站臺(tái)附近。該基地站臺(tái)耦合至用以保護(hù)該建筑物或地區(qū)的
一保全系統(tǒng)。該基地站臺(tái)傳輸一觸發(fā)信號(hào)(excitation signal)至該電子巻標(biāo)以驅(qū) 動(dòng)該電子巻標(biāo)上的電路。該電路響應(yīng)于該觸發(fā)信號(hào)，并將儲(chǔ)存的信息由該電 子巻標(biāo)傳送至該基地站臺(tái)。該基地站臺(tái)接收并對(duì)該信息譯碼。該信息接著由 該保全系統(tǒng)處理以判定該存取是否恰當(dāng)。并且，識(shí)別電子巻標(biāo)可以通過(guò)一觸 發(fā)信號(hào)被遠(yuǎn)距寫(xiě)入(例如，編程及/或停用(deactivated))。該觸發(fā)信號(hào)通過(guò)一預(yù) 定的方法適當(dāng)?shù)卣{(diào)變。
某些傳統(tǒng)的射頻識(shí)別裝置電子巻標(biāo)及系統(tǒng)主要使用電磁耦合以遠(yuǎn)程驅(qū) 動(dòng)該遠(yuǎn)程裝置。該遠(yuǎn)程裝置與一激勵(lì)(exciter)系統(tǒng)及一接收系統(tǒng)耦合。該激 勵(lì)系統(tǒng)產(chǎn)生一電磁觸發(fā)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)該裝置并且使該裝置傳輸可能包含該儲(chǔ) 存的信息的一信號(hào)。該接收系統(tǒng)接收由該遠(yuǎn)程裝置產(chǎn)生的該信號(hào)。
在較基本的層面上，射頻識(shí)別裝置電子巻標(biāo)電路通常執(zhí)行某些或全部以 下所列的功能
(1) 由該讀取器區(qū)域吸收射頻能量；
(2) 將一射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)該芯片的一直流信號(hào)；
(3) 對(duì)由該讀取器傳來(lái)的射頻信號(hào)中的收入頻率(incoming clock)、時(shí)序 (timing)及域指令信號(hào)解調(diào)；
(4) 產(chǎn)生狀態(tài)機(jī)(state machine)判斷及控制邏輯，用以對(duì)收入或目前的指 令作用；
(5) 由一內(nèi)存數(shù)組或其它來(lái)源(例如， 一傳感器的輸出)讀取數(shù)字形式的數(shù) 據(jù)。該數(shù)據(jù)的讀取形同于一計(jì)數(shù)器或一注冊(cè)機(jī)；
(6) 具有儲(chǔ)存組件(例如內(nèi)存)用以儲(chǔ)存被讀取到讀取器及/或用于安全認(rèn)
證的身份碼或其它信息。舉例而言，EAS停用類(lèi)型內(nèi)存(deactivation-type memory)用以計(jì)算一運(yùn)輸票的預(yù)定使用數(shù)及/或由一傳感器傳回信息至該讀 取器；以及
(7)對(duì)傳回電子巻標(biāo)天線的編碼的數(shù)據(jù)、時(shí)序信號(hào)或其它指令調(diào)變以傳輸 至電子巻標(biāo)讀取器。
另一方面，EAS電子巻標(biāo)電路可以排除部分上述的步驟及/或功能。舉 例而言，邏輯分頻EAS以基本的射頻能量驅(qū)動(dòng)一內(nèi)部的邏輯分除電路(logic divider)。邏輯分除電路接著調(diào)變電子巻標(biāo)的天線，致使一獨(dú)特的次諧波 (sub-harmonic)信號(hào)被傳回讀取器(例如，請(qǐng)見(jiàn)英國(guó)專(zhuān)利案號(hào)GB 2，017,454A)。 這種次諧波信號(hào)可以輕易地從其它噪聲源(例如載體(carrier)的諧波)中區(qū)隔 出來(lái)并且產(chǎn)生一有效的EAS信號(hào)。在某些例子中，源于半導(dǎo)體裝置的非線 性效應(yīng)甚至更能簡(jiǎn)化事情，例如揭露于美國(guó)專(zhuān)利案號(hào)4,670,740中的例子。 半導(dǎo)體裝置或變?nèi)萜髦械姆蔷€性效應(yīng)導(dǎo)致次諧波信號(hào)，并且次諧波信號(hào)可以 在不需要中繼的射頻-直流電力轉(zhuǎn)換或邏輯處理的情況下由讀取器檢測(cè)。
請(qǐng)參閱圖1A。傳統(tǒng)的射頻識(shí)別裝置電子巻標(biāo)通過(guò)一制程形成。該制程 包含將由傳統(tǒng)的晶圓制程制造出的晶圓10切割成數(shù)個(gè)芯片20。然后，將芯 片20放到一天線或電感器的載片上(該載片可能包含一蝕刻的、裁剪的或印 刷的金屬天線、電感器線圈或其它導(dǎo)電結(jié)構(gòu))?；蛘?，如圖1B所示，芯片20 可被放到一承載帶(interposer strap)40或承載載體(interposer carrier)40，并且 該承載帶40接著可以被附著至一支撐膜50上的一電感器/天線52。
這個(gè)制程可能包含各種物理性的接合技術(shù)，像是黏著或通過(guò)打線、異方 性導(dǎo)電環(huán)氧樹(shù)脂接合(anisotropic conductive epoxy bonding)、超音波、凸塊接 合(bump-bonding)或覆晶(flip-chip)方法建立電性的內(nèi)部連接。該黏著過(guò)程通 常包含使用熱、時(shí)間及/或紫外光曝光。因?yàn)樾酒?0通常盡可能愈做愈小(小 于lmm)以降低每個(gè)芯片20的成本，故于芯片20上的用于電性連接的接點(diǎn) 組件(pad elements)可能相當(dāng)小。這意味著芯片20的置放操作需要相當(dāng)高的 準(zhǔn)確性以供高速的機(jī)械式操作(例如，50微米內(nèi)一預(yù)定位置的定位通常是必須的)。
這個(gè)制程包含挑選出一個(gè)別的芯片、將芯片以接合的方式置放于該天 線、電感器、載體或承載板上的正確的位置、并且形成物理性的或電性的內(nèi) 部連接。整體來(lái)看，該制程可以是一相當(dāng)緩慢并昂貴的制程。
如果該制程使用一中繼的承載板，將可具有成本及生產(chǎn)量的優(yōu)勢(shì)。首先，
將芯片20附著至承載載體40的一網(wǎng)巻(web roll)。這個(gè)動(dòng)作可以輕易地完成 并且有時(shí)是平行化運(yùn)作。因?yàn)槌休d載體40通常以近距離分隔，所以其它新 穎的置放操作，像是流體自組裝(fluidic sdf-assembly)或針床附著(pin bed attachment)制程，可以輕易地完成。承載載體40通常包含電通道34、 36。 電通道34、36的分布始于該芯片20并以相當(dāng)大的及/或較廣的面積分布于承 載載體40上的其它地方。電通道34、 36可以允許高產(chǎn)量及低解析附著(low resolution attach)的操作，像是巻型(crimping)或?qū)щ娦阅z黏劑附著。與用于使 一芯片與一電感器基板整合的一選放(pick-and-place)及/或打線制程比較下， 導(dǎo)電性膠黏劑附著在功能上類(lèi)似于一傳統(tǒng)的金屬帶(stmp)。
在某些例子中，用于金屬帶的低解析附著制程根據(jù)商用的設(shè)備或材料(M tihlbauerTMA600或更少)，可能花費(fèi)$0.003美元或更少。承載載體40之后 附著至一電感器(未圖示)，致使電性連接形成于這個(gè)地方。這種承載制程對(duì) 于覆晶或凸塊接合方法可能也有優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)地，通過(guò)傳統(tǒng)的方法(例如打線) 將需要的短柱(stubs)、凸塊(bumps)或其它內(nèi)部連接組件形成于較大的電感器
/載體基板上可能更貴或較不利。
為了達(dá)到每個(gè)射頻識(shí)別裝置電子巻標(biāo)的成本約為$0.01美元的目標(biāo)，并 用于單一品項(xiàng)的銷(xiāo)售應(yīng)用及其它低成本及大量的應(yīng)用，因此能夠結(jié)合(整合 最佳)一較不昂貴的基板、 一穏定且有效的天線、射頻前端裝置及高解析圖 形化邏輯電路的一電子巻標(biāo)結(jié)構(gòu)及制程亟為所需。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的較佳實(shí)施例關(guān)于一 MOS射頻及/或具有一整合的基板的射頻識(shí)
別裝置、傳感器或電子巻標(biāo)及其制造與使用方法。該裝置大體來(lái)說(shuō)包含(a)
一基板；(b)在該基板上的一天線及/或一電感器；以及(C)除了該天線及/或該
電感器外，形成于該基板上的一位置的一集成電路。該集成電路具有與該基 板的一表面接觸的一最底層。
該制造方法大體來(lái)說(shuō)包含下列步驟(l)形成一集成電路的一最底層于一
基板的一表面上；(2)形成該集成電路的連續(xù)層(successive layer)于該集成電 路的該最底層上；以及(3)將一導(dǎo)電作用層(electrically conductive functional layer)附著(attaching)至該基板。或者，該制造方法可能包含卜'列步驟(l)形 成該集成電路的該最底層于該基板的該表面上；(2)形成該集成電路的該連續(xù) 層于該集成電路的該最底層上；以及(3)由附著至該基板的一作用層形成一導(dǎo) 電性結(jié)構(gòu)。
該使用方法大體來(lái)說(shuō)包含下列步驟(i)在該識(shí)別裝置中引起(causing)或 感應(yīng)(inducing)—電流，該電流足夠使該識(shí)別裝置輻射、反射或調(diào)變一可檢測(cè) 的電磁信號(hào)；(ii)檢測(cè)該可檢測(cè)的電磁輻射；以及選擇性地(iii)處理由該電磁 輻射所傳遞的信息。選擇性地，該使用方法進(jìn)一步可能包含(iv)由該識(shí)別裝 置(或傳感器)傳送(transporting)或發(fā)射(tmnsmitting)該信息至一讀取裝置。
使用單張印刷(sheet-fed)或巻筒印刷(web-fed)的印刷技術(shù)極有可能以非 常低的成本制造射頻識(shí)別裝置電子巻標(biāo)。印刷技術(shù)具有潛在的成本優(yōu)勢(shì)，因 為可以增加材料的利用率(例如，添加物或半添加物(semi-additive)的處理)、 結(jié)合沉積及成形的步驟，并且降低主要的支出及設(shè)備的操作費(fèi)用。此外，傳 統(tǒng)的高產(chǎn)量印刷制程可以配合軟性基板(例如， 一塑料片或一金屬箔板)而提 高電子巻標(biāo)的應(yīng)用面。材料的利用率及添加物的處理方法使得每單位面積受 處理的基板(或芯片)具有較低的成本，致使被動(dòng)裝置與主動(dòng)電路間的附著制 程及/或整合制程具有低成本。并且，不需光罩(mask-less)的制程較容易達(dá)到 射頻識(shí)別裝置的客制化服務(wù)。舉例而言，每一個(gè)射頻識(shí)別裝置根據(jù)一讀取器 的詢問(wèn)(inquiry)，提供一個(gè)唯一(unique)的識(shí)別碼及/或一唯一的反應(yīng)時(shí)間延遅 (response time delay)。
此外，如果電路能夠直接印刷至該天線或電感器上，附著的步驟及相關(guān) 的成本則可以省去。這種方法與傳統(tǒng)上半導(dǎo)體晶圓節(jié)省成本的方法相異，也 就是通過(guò)減少芯片的尺寸以降低芯片的成本(但是這種方法對(duì)于直接附著的 硅基射頻識(shí)別裝置電子巻標(biāo)可能造成自我限制，因?yàn)樾酒?，附著制程?成本會(huì)增加)。然而，全部經(jīng)過(guò)印刷且無(wú)區(qū)域限制的射頻識(shí)別裝置電子巻標(biāo) 可能進(jìn)一步從某些制程、工具及/或材料的發(fā)展中得利。這些制程、工具及/ 或材料可能不能廣泛取得或商業(yè)上可能沒(méi)有販賣(mài)。在本說(shuō)明書(shū)中指出的"整 合性基板"允許印刷技術(shù)與每單位面積具有低成本的顯像制程整合。舉例而
言，目前0.35微米硅芯片的處理成本為USS25/in2，傳統(tǒng)的多晶硅顯像的處 理成本為US$0.50-$0.90/in2，而印刷技術(shù)的處理成本可望遠(yuǎn)小于US$0.50/in2。 通過(guò)使用一基板(interposer-based)制程，某些或全部傳統(tǒng)上的薄膜顯像及 光電材料的制程可能的。光電材料的制程包含用于無(wú)機(jī)半導(dǎo)體、介電質(zhì)及其 它位于金屬箔板、片及/或其它軟性基板上的薄膜的發(fā)展甚好的滾動(dòng)條式 (roll-to-roll)制造制程。對(duì)于單一的薄膜，這種制程的成本大約在USS0.01/in2 附近或更少。因此，對(duì)于一相當(dāng)小的基板(大約25mm2)，這種制程的成本并 不高。然而，若全部的電感器或電線基板必須被處理(即面積遠(yuǎn)大于100mm2)， 則成本預(yù)期會(huì)較貴。這種制程能夠比低分辨率基板附著(USS0.003)大為節(jié)省 成本，并且這種制程提供一有效的方法，使得射頻識(shí)別裝置電子巻標(biāo)與顯像 及光電材料的制程結(jié)合(或者，與印刷步驟結(jié)合而致使一完整的制造過(guò)程。 該制造過(guò)程不需等到用于印刷式射頻識(shí)別裝置電子巻標(biāo)的一完善的器具及 材料發(fā)展完成。
然而最終來(lái)看，這種制程包含線軸(spool-based)及/或滾動(dòng)條式(roll-to-ro11)
的印刷制程。由于更低的支出設(shè)備成本、高產(chǎn)量(每小時(shí)幾百平方公尺)、材 料使用率的提升及/或制程步驟的減少，這種制程可以使得制造成本更低。
本發(fā)明有利地提供一種低成本的射頻及/或射頻識(shí)別裝置電子巻標(biāo)。該射 頻及/或射頻識(shí)別裝置電子巻標(biāo)能夠具有傳統(tǒng)的射頻、射頻識(shí)別裝置電子巻標(biāo) 及/或商品電子防盜系統(tǒng)的設(shè)備及系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用及操作。通過(guò)減少昂貴及/或低產(chǎn)量的附著步驟數(shù)目及減少制造主動(dòng)電子電路的成本，一種低成本的電 子巻標(biāo)可以通過(guò)直接印刷或以其它方式形成該電路于一基板上。該基板接著 以相當(dāng)?shù)偷臏?zhǔn)確度及相當(dāng)便宜的成本附著至一電感器/載體。


為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下面將結(jié) 合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明
圖1A至圖1C是用以制造射頻識(shí)別裝置電子巻標(biāo)的一傳統(tǒng)制程的步驟， 該制程包含附著一傳統(tǒng)的半導(dǎo)體芯片至一基板上；
圖2A及圖2B是用以制造根據(jù)本發(fā)明的具有一整合性基板的射頻識(shí)別 裝置電子巻標(biāo)/裝置的一示范制程的關(guān)鍵步驟；以及
圖3A至圖3H是用以制造一集成電路在用于根據(jù)本發(fā)明的射頻識(shí)別裝 置電子巻標(biāo)/裝置的一基板上的一示范制程的關(guān)鍵步驟。
具體實(shí)施例方式
為求方便及簡(jiǎn)化，在文中出現(xiàn)的字詞"耦接至"、"連接至"及"與…溝通" 意指直接或間接的耦合、連接或溝通，除非文中另有所指。這些字詞通常可 交替的且可能交替實(shí)施，但一般給定其該領(lǐng)域所認(rèn)知的意義。并且，同樣為 求方便及簡(jiǎn)化，字詞"射頻"、"射頻識(shí)別"及"識(shí)別"根據(jù)使用的目的及/或一裝 置及/或電子巻標(biāo)可交替的。并且，字詞"電子巻標(biāo)"或"裝置"在此可以指任何 射頻及/或射頻識(shí)別傳感器，電子巻標(biāo)及/或裝置。并且，字詞"集成電路"意 指一單一的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包含數(shù)個(gè)電性的主動(dòng)裝置。該等主動(dòng)裝置由數(shù)個(gè)導(dǎo) 體、半導(dǎo)體及絕緣體薄膜形成，但通常不包含離散的、機(jī)械式附著的組件(像 是芯片、金屬線接合及引線、基板或一天線及/或電感器組件)或主要具有一 黏著功能的材料。此外，字詞"品項(xiàng)"、"物體"及"物品"可交替使用，并且當(dāng) 其中的一被使用時(shí)亦包含其它字詞。在本發(fā)明中， 一結(jié)構(gòu)或物體的一"主要 面"在某種程度上至少由該結(jié)構(gòu)或物體的最大軸定義。例如，如果該結(jié)構(gòu)是
圓的并且具有大于其厚度的一半徑，該半徑面[s](radial surface)該結(jié)構(gòu)的該主要面。
本發(fā)明關(guān)于一射頻傳感器、 一射頻防盜系統(tǒng)及/或射頻識(shí)別裝置，包含(a) 一基板；(b)在該基板上的一天線及/或一電感器；以及(c)除了該天線及/或該 電感器外，形成于該基板上的一位置的一集成電路。該集成電路具有與該基 板的一表面接觸的一最底層。在不同的較佳實(shí)施例中，該集成電路包含薄膜 晶體管、二極管、隨選(optional)電容器及/或電阻器以及金屬化組件用以內(nèi)部 連接這些電路組件。在其它的較佳實(shí)施例中，該集成電路中的至少一層包含 一印刷或激光圖形化層。
進(jìn)一步，本發(fā)明關(guān)于用以制造一射頻傳感器、 一射頻防盜系統(tǒng)及/或射頻 識(shí)別裝置的制造方法。該制造方法大體來(lái)說(shuō)包含下列步驟(l)形成一集成電 路的一最底層于一基板的一表面上；(2)形成該集成電路的連續(xù)層于該集成電 路的該最底層上；以及(3)將一導(dǎo)電作用層附著至該基板?；蛘?，該制造方法 可能包含下列步驟(l)形成該集成電路的該最底層于該基板的該表面上；(2) 形成該集成電路的連續(xù)層于該集成電路的該最底層上；以及(3)由附著至該基 板的一作用層形成一導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)。
在不同的較佳實(shí)施例中，該集成電路的一層或更多層通過(guò)印刷或激光圖 形化該層材料而形成。在一較佳實(shí)施例中，形成該集成電路的該最底層的步 驟包含印刷或激光圖形化該最底層。
更進(jìn)一步，本發(fā)明關(guān)于一種檢測(cè)一品項(xiàng)或物體的方法。該方法大體來(lái)說(shuō) 包含下列步驟(A)在附加上或與該品項(xiàng)或物體相關(guān)的該防盜系統(tǒng)及/或識(shí)別 裝置中引起或感應(yīng)一電流，該電流足夠使該裝置輻射、反射或調(diào)變一可檢測(cè) 的電磁信號(hào)；(B)檢測(cè)該可檢測(cè)的電磁輻射；以及選擇性地(C)處理由該電磁 輻射所傳遞的信息。選擇性地，該方法進(jìn)一步可能包含由該識(shí)別裝置(或傳 感器)傳送或發(fā)射該信息至一讀取裝置。
關(guān)于本發(fā)明的不同的面向可以通過(guò)以下的示范較佳實(shí)施例得到進(jìn)一步 的了解。
示范性的MOS射頻識(shí)別裝置電子巻標(biāo)/裝置
本發(fā)明的一面向關(guān)于一射頻識(shí)別裝置，包含(a)—基板；(b)在該基板上的 一天線及/或一電感器；以及(C)除了該天線及/或該電感器外，形成于該基板
上的一位置的一集成電路。該集成電路具有與該基板的一表面接觸的一最底 層。
因此，本發(fā)明提供一種低成本的射頻識(shí)別(或商品電子防盜系統(tǒng))電子巻 標(biāo)(該電子巻標(biāo)可能也包含傳感器及主動(dòng)式的射頻識(shí)別裝置，像是具有一電 池的電子巻標(biāo))。該傳感器的信號(hào)調(diào)變行為一般因?yàn)榄h(huán)境中的某些外部變化 (例如，溫度、結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電性或該傳感器附著的表面等)而改變。該電子巻標(biāo) 包含一基板， 一天線/電感器以及一射頻前端(或一射頻前端的子集及邏輯電 路)。該電子巻標(biāo)能夠根據(jù)現(xiàn)今的射頻識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)而操作。
據(jù)顯示，基于無(wú)機(jī)材料(例如，激光印刷的納米晶體)的印刷式電子組件
能夠形成在某些軟性基板上，像是高溫聚亞酰胺(polyimide)或金屬箔板，前 提是如果一適當(dāng)?shù)臒岣艚^/阻障層插入至該基板(例如金屬箔板)以及將以激 光處理的接續(xù)層之間。因此，本發(fā)朋利用此種材料作為一軟性(至少部分為 軟性)的印刷式商品電子防盜系統(tǒng)、射頻、射頻識(shí)別裝置電子巻標(biāo)或裝置中 的一基板。
該基板一般具有一尺寸，并且該尺寸能夠通過(guò)傳統(tǒng)的薄膜制程及/或新穎 的或最先進(jìn)的印刷制程并有成本效益地被處理，以產(chǎn)出低成本的射頻電路。 集成電路能夠形成于一軟性基板上，諸如聚亞酰胺、玻璃/聚合物層板、高溫 聚合物或金屬箔板，并且以上所述的基板進(jìn)一步可包含一或更多個(gè)阻障層。 一般而言，這種基板大致上比具有相似的尺寸的傳統(tǒng)的硅芯片較便宜。然而， 傳統(tǒng)的射頻識(shí)別裝置的基板通常具有l(wèi) cn^的面積。相較之下，傳統(tǒng)的硅芯 片基底的射頻識(shí)別裝置可能具有0.01 cm2的面積或更少。
舉例而言，以下幾種情況使用該基板有利的(l)將該基板作為電鍍的鋁、 鋁/銅、不銹鋼或類(lèi)似的金屬箔板；(2)將該基板作為內(nèi)部連接、電極及介電 質(zhì)，用于大型儲(chǔ)存器或IC共振電容器及電感器；(3)用于二極管、MOS裝置
或FET的電極；以及(4)將該基板作為WORM/OTP、停用組件(deactivation)
或其它內(nèi)存儲(chǔ)存組件。這種基板的應(yīng)用例子可以在美國(guó)專(zhuān)利案號(hào) 10/885,283(代理人標(biāo)號(hào)IDR0121)及美國(guó)專(zhuān)利案號(hào)11/104，375(代理人標(biāo)號(hào) IDR0312)査得。因此，在許多較佳實(shí)施例中，該天線及/或電感器將形成于 該基板的一第一表面，而該集成電路將形成于相對(duì)于該基板的該第一表面的
一第一表面o
因此，本發(fā)明關(guān)于一識(shí)別裝置，該識(shí)別裝置包含(a)—基板；(b)形成于該 基板的一第一表面上的一天線及/或一電感器；以及(C)形成于相對(duì)于該基板 的該第一表面的一第二表面上的一集成電路。該集成電路具有與該基板的該 第二表面物理性接觸的一最底層。
在一較佳實(shí)施例中，該集成電路包含至少一印刷層。該印刷層可以包含 一半導(dǎo)體層、 一層間介電層(interlayer dielectric)、 一互連金屬層(interconnect metal layer)及/或一 閘極金屬層(gate metal layer)。
通常，該集成電路可能包含一閘極金屬層、 一或更多層半導(dǎo)體層(例如， 一晶體管通道層、 一源極/汲極端子層及/或一或更多輕度摻雜或重度摻雜的 二極管層)、介于該閘極金屬層及該半導(dǎo)體層之間的一閘極絕緣層、 一或更 多個(gè)電容器電極(每一個(gè)電容器電極一般耦合至另一個(gè)電容器電極。電容器 電極也可能是集成電路的一部分或者電容器電極可能與基板或天線/電感器 層整合或?yàn)槠渲幸徊糠?、與該閘極金屬層、該源極端子及該汲極端子及/或 一最頂層的二極管層及/或電容器電極電連接的數(shù)個(gè)金屬導(dǎo)體及/或介于該等 金屬導(dǎo)體及該半導(dǎo)體層間的一層間介電層。該集成電路可能進(jìn)一步包含一或 更多個(gè)電阻器，其包含一金屬及/或輕度摻雜或重度摻雜的多晶硅。
在一較佳實(shí)施例中，該集成電路包含一閘極金屬層、數(shù)個(gè)半導(dǎo)體層(與 一源極/汲極端子層接觸的一晶體管通道層)、介于該閘極金屬層及該晶體管 通道層之間的一閘極絕緣層以及與該閘極金屬層、該源極端子及該汲極端子 電連接的數(shù)個(gè)金屬導(dǎo)體。根據(jù)制造一MOS射頻識(shí)別裝置電子巻標(biāo)/裝置，該 集成電路的示范(exemplary)層于以下詳述。
該基板可能包含一軟性材料，并且該軟性材料可以抵抗相當(dāng)高溫的處理
(例如，溫度范圍從300。C、 350°C、 400°C、 450。C或更高，至500。C、 600 °<3或1000°C。該軟性材料在這樣的溫度下，其機(jī)械及/或電性通常不會(huì)有明 顯的退化或下降)。舉例而言，該基板可能包含一薄玻璃片(50-200微米)或條 (slip)、 一玻璃/聚合物層板、 一高溫聚合物(例如，polyimide, polyethersulfone， polyethylene naphthalate [PEN], polyether ether ketone [PEEK]等)或一金屬箔 板，像是鋁或不銹鋼。代表性的厚度基于使用的材料，但一般來(lái)說(shuō)介于25 微米至大約200微米(例如，從大約50微米至大約100微米)。
該天線及/或電感器可以包含該天線、該電感器或兩者皆有，并且進(jìn)一步 可以包含耦合至或整合至上述結(jié)構(gòu)的一電容器電極(見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案號(hào) 10/885,283(申請(qǐng)日為2004年7月6日)及美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案號(hào)11/104,375(申請(qǐng) 日為2005年4月11日))。通常，天線及/或電感器包含一金屬。
在一較佳實(shí)施例中，該金屬一可購(gòu)得的一箔板(例如，鋁、不銹鋼、銅 或這些金屬的合金)。在這些案例中(該天線及/或電感器由該金屬箔板制成。 另一方面，該集成電路位于該基板的相反面)，制造一射頻識(shí)別及/或商品電 子防盜裝置(見(jiàn)以下的段落)的方法可能進(jìn)一步包含由該金屬箔板移除一部分 或更多部分的金屬。該金屬位于該主動(dòng)的集成電路(例如，晶體管及二極管， 但使用該金屬箔板的一部分以作為一電極或平板的電容器則非必須)之下(或 反面)。
在一較佳實(shí)施例中，若一電感器包含一天線及一電感器，該電感器可以 作為一可變電感器(例如，見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案號(hào)11/104,375)。因此，形成該 天線及該電感器的金屬可能是不連續(xù)的，并且根據(jù)本發(fā)明的一商品電子防盜 系統(tǒng)及/或識(shí)別裝置可以包含耦接至一第一平板電容器的一第一(例如外部) 電感器、耦接至一第二平板電容器的一第二(例如內(nèi)部)電感器以及形成于該 第一(外部)電感器、該第二(內(nèi)部)電感器以及該第一及第二平板電容器上的 一介電質(zhì)薄膜。該第一介電質(zhì)薄膜具有孔洞以使該第一電感器及該第二電感 器(例如外部及內(nèi)部)的末端曝露。
在另一較佳實(shí)施例中，該平板電容器可以是線性或非線性的及/或該裝置 進(jìn)一步可以包含形成于該介電質(zhì)薄膜上的第一及第二非線性平板電容器。第 一及第二非線性平板電容器分別耦接至該第一及第二線性平板電容器。
本發(fā)明的裝置進(jìn)一步可能也包含一支撐及/或支持(backing)層(未圖示)形 成于該電感器110的一表面上并且相對(duì)于該介電質(zhì)薄膜20。該支撐及/或支 持層常見(jiàn)的并現(xiàn)有于商品電子防盜系統(tǒng)及射頻識(shí)別裝置的領(lǐng)域(見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利
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