日立公司开发出世界最小电子标签
2007-03-03 09:14:19
来源：半导体器件应用网
在美国旧金山召开的世界最重要的半导体学术会议ISSCC上，日本日立公司公布了0.05mm×0.05mm的超小型电子标签，并声称不久还可进一步减少其体积。 该电子标签是由日本日立制作所和瑞萨科技公司共同开发的。在2006年的ISSCC会议上，日立曾发布其0.15mm×0.15mm×7.5μm的微型μ芯片（即电子标签）。今年推出的新一代电子标签，其体积为去年的2/27。
据日立公司介绍，新一代电子标签采用90纳米节点工艺制造。衬底为绝缘体硅SOI。采用3层金属布线的CMOS结构。内部嵌有21μm×32μm面积的128bit容量的微型存储器。其配有外置天线，能够与标签读取器之间进行频率为2.45GHz的通信，最大通信距离为300mm，通信时的耗电量小于1mW。外置天线的长度为6cm。天线与μ芯片的粘结采用异性导电薄膜。 日立公司称，由于该电子标签体积小，因而每个硅圆片可获得400万个μ芯片。该μ芯片内的存储器的光刻， 采用了先进的电子束（EB）光刻机。据介绍，采用电子束（EB）光刻机后，不仅可提高器件的集成度，而且所生产的存储器可在400℃高温下确保较高的可靠性。此外，在生产中不需采用传统的掩膜（Mask）工艺，而只需将独特的ID设计图嵌入存储器即可。一台电子束（EB）光刻机的价格高达上千万美元，然而由于每个硅圆片可生产400万个μ芯片，因此产品数量的大幅度增长，完全可弥补设备投资的增加。电子标签的成本在大批量生产后也相应大大降低。 采用SOI衬底是为了提高IC与周边寄生电容等器件的绝缘性。由于减小了μ芯片的体积，μ芯片周围的寄生电容会引起闩锁效应(LATCH-UP)，甚至会产生反向电压施加到μ芯片上，这会导致电击穿，从而引发故障。过去日立公司采用的是保护环（Guard Ring）结构，但是其不容易进一步降低μ芯片的体积。
日立制作所和瑞萨科技今后还计划进一步采用65纳米节点工艺，甚至将来会过渡到32纳米工艺，用于制造12μm见方的电子标签。 制约μ芯片进一步提高产量的瓶颈是，如何提高处理光刻图形的电脑的处理能力。光刻图形的信息量很大，处理这些信息需要耗费很长时间。这一因素直接关系到生产线的产量。解决这一问题后，成本低于0.35元人民币的电子标签的大批量生产就指日可待了。
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