日立与瑞萨科技发布超小型RFID标签IC

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        日立制作所和瑞萨科技在ISSCC2007上发布了0.05mm×0.05mm×5μm的超小型RFID标签(无线标签)IC(演讲序号:26.6)。与上届ISSCC上发布的0.15mm×0.15mm×7.5μm的"新一代μ芯片"相比,尺寸更小,仅为其2/27。

        此次的IC采用基于SOI底板的90nmCMOS技术制成。配备有3层金属布线,还配备有尺寸为21μm×32μm的存储容量为128bit的存储器。使用另配的外置天线,可与无线标签读取器进行频率为2.45GHz的通信。通信距离最大为300mm。通信时的耗电量"不足1mW"(演讲者--日立制作所中央研究所研究长宇佐美光雄)。 

        与0.15mm见方的IC相同,此次的无线标签IC也在IC的两面配备了连接天线的电极。之所以这样设计,其原因是:由于此次IC的尺寸较小,如过IC的两面分别连接天线的话,将需要很高的成本。而通过在两面配备电极,就无需对方向和位置进行微细调整了。天线采用原无线标签的长度--6cm左右。天线与IC的粘结采用"ACF(异性导电薄膜)"。

        1枚晶圆可获得400万个IC

        存储器的光刻采用的是电子束(EB)。采用理由如下:(1)今后,制造微细晶体管将更加容易,(2)利用电子束制造的存储器可在400℃的高温下确保较高的可靠性,(3)只需将独特的ID设计图嵌入存储器而无需掩膜(Mask)。虽然EB设备非常贵,但是"此次1枚晶圆可获得400万个IC。这样,EB的成本就不成问题了。实现了IC的超小型设计,采用高级光刻技术变得更加容易"(日立制作所宇佐美)。

        制造工艺采用SOI底板,是为了提高IC与周边寄生容量等的隔离度。"如果减小IC的尺寸,IC周围的寄生容量等因素容易引起闩锁效应(LATCH-UP),有时,还会导致相反的电压施加到IC上。此前采用的是保护环(GuardRing),但存在的问题是容易使IC尺寸增大。要减小尺寸就必须采用SOI底板"(宇佐美)。

        12μm见方的IC也纳入视野

        日立制作所和瑞萨科技今后还计划进一步实现制造工艺的微细化,由65nm过渡到23nm,来制造12μm见方的IC。"采用EB,还可以实现存储器部分的微细化"。

        目前面临的课题除制造技术外,更关键的问题在于处理光刻图形的电脑的处理能力。"整合大量光刻图形的信息处理需要耗费很长时间。这一因素直接关系到制造工艺的吞吐量" 。

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