特許 6546711 非接触情報担体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6546711

(24)【登録日】2019年6月28日

(45)【発行日】2019年7月17日

(54)【発明の名称】非接触情報担体

(51)【国際特許分類】

   H01Q 7/00 20060101AFI20190705BHJP

   G06K 19/077 20060101ALI20190705BHJP

【ＦＩ】

   H01Q7/00

   G06K19/077 272

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2019-75071(P2019-75071)

(22)【出願日】2019年4月10日

【審査請求日】2019年5月8日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】302003244

【氏名又は名称】株式会社エスケーエレクトロニクス

(74)【代理人】

【識別番号】110002295

【氏名又は名称】特許業務法人森脇特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大島 清志

(72)【発明者】

【氏名】小林 英樹

【審査官】 赤穂 美香

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−３５１０８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１８２６３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１８−０８５７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２８０６２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ ７／００

Ｇ０６Ｋ １９／０７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の電極及び第２の電極を有するＩＣチップと、
前記第１の電極及び前記第２の電極に電気的にそれぞれ接続された第１の端部及び第２の端部を有するスパイラル配線とを備え、
前記ＩＣチップは、
前記第１の電極及び前記第２の電極上に第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に第１の中継配線と、
前記第１の中継配線上に第２の絶縁膜とを備え、
前記スパイラル配線は前記第２の絶縁膜上に形成され、
前記第１の端部及び前記第２の端部は、それぞれ前記スパイラル配線の内周側及び外周側に位置し、
前記第１の電極及び前記第２の電極は前記スパイラル配線の外周側に位置し、
前記第１の中継配線は、
前記第１の絶縁膜に形成された第１の接続孔を介して前記第１の電極と接続されるとともに、前記第２の絶縁膜に形成された第３の接続孔を介して第１の端部と接続され、
前記第１の接続孔と前記第３の接続孔とを対角線上に含む長方形領域を含み、その形状が長方形であり、交差する２つの辺において前記スパイラル配線と交差し、前記スパイラル配線とのそれぞれの交差部において長方形の辺の長さが前記スパイラル配線の総配線幅より大きいことを特徴とする非接触情報担体。

【請求項2】

前記第２の絶縁膜が、回転塗布膜であることを特徴とする請求項１記載の非接触情報担体。

【請求項3】

前記第１の中継配線及び前記スパイラル配線の少なくとも一方がめっき法により形成された金属を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の非接触情報担体。

【請求項4】

前記第１の中継配線及び前記スパイラル配線の少なくとも一方が異種の金属が積層された構造を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の非接触情報担体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、非接触でリーダー／ライタと信号の送受信を行うためのオンチップ型アンテナを備える非接触情報担体に関する。

【背景技術】

【0002】

リーダー／ライタと電磁波により非接触で通信を行うためのアンテナコイルと情報を記録するＩＣチップとを備えた非接触情報担体（例えばＲＦＩＤタグ）が知られている。近年は小型化の要請から、ＩＣチップにアンテナを一体化した「オンチップ型アンテナ」を有する非接触情報担体が開発されている（特許文献１〜４）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０４−１６７７１９号公報

【特許文献2】特許第６２５１７７０号公報

【特許文献3】特開２００２−９２５６８号公報

【特許文献4】特開２００１−３５１０８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＩＣチップの回路パターンの配線とアンテナコイルの配線とを接続する方法は種々考えられるものの、小型化の要請を十分に満たすという観点では、例えば特許文献３、４に示されるようにアンテナコイルの配線の下層に配線層を設けた立体的な配線構造、すなわち多層配線構造を採用し、アンテナコイルの両端子とＩＣチップの電極とをチップ状に形成したパターンとして接続することが有効であると考えられる。

【0005】

しかし、平坦な表面に形成された回路配線の上に層間絶縁膜を形成し、回路配線を跨いで（すなわち立体交差するようにして）アンテナコイルの配線パターンを形成しようとすると、下層の配線（回路配線）のエッジ部分において上層配線（アンテナ）との距離が接近し易くなり、特に、層間絶縁膜の段差被覆性（カバレッジ）が悪い場合には短絡するおそれも生じる。従って、このような電気特性の観点からは、段差被覆性を十分に確保することが求められる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る非接触情報媒体は、
第１の電極（２ａ）及び第２の電極（２ｂ）を有するＩＣチップ（１）と、
前記第１の電極（２ａ）及び前記第２の電極（２ｂ）にそれぞれ電気的に接続された第１の端部（１０ａ）及び第２の端部（１０ｂ）を有するスパイラル配線（９）と備え、
前記ＩＣチップ（１）は、
前記第１の電極（２ａ）及び前記第２の電極（２ｂ）上に第１の絶縁膜（３）と、
前記第１の絶縁膜（３）上に第１の中継配線（５ａ）と、
前記第１の中継配線（５ａ）上に第２の絶縁膜（６）とを備え、
前記スパイラル配線（９）は前記第２の絶縁膜（６）上に形成され、
前記第１の端部（１０ａ）及び前記第２の端部（１０ｂ）は、それぞれ前記スパイラル配線（９）の内周側及び外周側に位置し、
前記第１の電極（２ａ）及び前記第２の電極（２ｂ）は前記スパイラル配線（９）の外周側に位置し、
前記第１の中継配線（５ａ）は、
前記第１の絶縁膜（３）に形成された第１の接続孔（４ａ）を介して前記第１の電極（２ａ）と接続されるとともに、前記第２の絶縁膜（６）に形成された第３の接続孔（７ａ）を介して第１の端部（１０ａ）と接続され、
前記第１の接続孔（４ａ）と前記第３の接続孔（７ａ）とを対角線上に含む長方形領域を含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

上記の構成によれば、良好な電気特性を実現することができるオンチップ型アンテナを有するＩＣチップを備えた非接触情報担体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態１によるオンチップ型アンテナの主要製造工程を示す（ａ）上面図及び（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）断面図。

【図2】本発明の実施形態１によるオンチップ型アンテナの主要製造工程を示す（ａ）、（ｂ）断面図及び（ｃ）上面図。

【図3】本発明の実施形態１によるオンチップ型アンテナの主要製造工程を示す（ａ）、（ｂ）、（ｃ）断面図及び（ｄ）上面図。

【図4】本発明の実施形態１によるオンチップ型アンテナの主要製造工程を示す（ａ）、（ｂ）断面図及び（ｃ）上面図。

【図5】本発明の実施形態１によるオンチップ型アンテナの主要製造工程を示す（ａ）、（ｂ）断面図及び（ｃ）上面図。

【図6】（ａ）本発明の実施形態１によるオンチップ型アンテナの拡大上面図及び（ｂ）従来の配線構造を用いたオンチップ型アンテナの拡大上面図。

【図7】（ａ）本発明の実施形態１によるオンチップ型アンテナにおける絶縁膜の段差被覆形状を示す断面図、（ｂ）従来の配線構造を用いたオンチップ型アンテナにおける絶縁膜の段差被覆形状を示す断面図。

【図8】本発明の実施形態２によるオンチップ型アンテナの主要製造工程を示す断面図。

【図9】本発明の実施形態２によるオンチップ型アンテナの主要製造工程を示す（ａ）断面図及び（ｂ）上面図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は、いずれも本発明の要旨の認定において限定的な解釈を与えるものではない。また、同一又は同種の部材については同じ参照符号を付して、説明を省略することがある。

【0010】

（実施形態１）
以下では、ウェハプロセスで形成される実施形態１のアンテナの製法について説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は、ウェハプロセスにおけるＩＣチップ１の上面図及び断面図を示し、非接触情報担体（ＲＦＩＤタグ）のＩＣチップ１の上面に形成された絶縁膜（例えばパッシベーションであるシリコン窒化膜や樹脂膜等）上に、回路と電気的に接続されている電極２（第１の電極２ａ及び第２の電極２ｂ）がＩＣチップ１の外周部の角部に形成されている。

【0011】

ＩＣチップ１の形状は、例えば０．５［ｍｍ］〜１［ｍｍ］の長さの辺を有する長方形（正方形を含む）であるが、これに限定されるものではない。また、第１の電極２ａ及び第２の電極２ｂの配置は、図示される位置関係に限定されるものではなく、例えばＩＣチップ１の異なる辺の外周部に配置されていてもよい。
なお、図ではウェハ上の１つのＩＣチップ１を示すが、ウェハプロセスにおいては、１つのウェハ上に複数のＩＣチップ１が整列して形成されることは言うまでもない。

【0012】

電極２は、公知のウェハプロセス技術により形成され、例えば銅やアルミニウム等の金属膜を蒸着法、スパッタ法、めっき法等により成膜し、フォトリソグラフィー法及びエッチング法によりパターニングすることにより形成され、電極２は図示しない接続孔を介してＩＣチップ１の電子回路に接続されている。
なお、ＩＣチップ１には、例えば特許文献１記載の電子回路等の非接触情報担体に必要な電子回路（メモリ、メモリ制御部、伝送部、電源部等）が備えられているが、それに限定されず、以下の図面においては簡単のため電子回路は省略している。
また、電極２はバンプであってもよい。

【0013】

図１（ｃ）に示すように、ＩＣチップ１上に回転塗布膜を形成する。具体的には、例えばスピンコート法により第１の絶縁膜３（例えばポリイミド等の樹脂やシリコン酸化膜）を形成する。最終的に得られる回転塗布膜の膜厚は、例えば膜厚２［μｍ］〜１０［μｍ］とする。
その後、図１（ｄ）に示すように、リソグラフィー法を用いてフォトレジストのパターンを形成し、その後エッチング法により第１の絶縁膜３を、必要なパターンを残して選択的にエッチングし、その後フォトレジストを除去することにより電極２上に開口部（接続孔）４を形成する。具体的には、第１の電極２ａ及び第２の電極２ｂ上にそれぞれ第１の開口部４ａ及び第２の開口部４ｂを形成する。或いは別の方法として、感光性ポリイミド等の感光性樹脂（ポジ型又はネガ型）を形成し、フォトリソグラフィー法により露光し、エッチング液により選択的にエッチングして（現像して）開口部（接続孔又はビアホール）４を形成してもよい。

【0014】

その後、図２（ａ）に示すように、蒸着法、スパッタ法、めっき法等により、第１の導電性膜５、例えば銅やアルミニウム等を、例えば膜厚２［μｍ］から５［μｍ］形成する。図２（ａ）に示す工程において、開口部（接続孔）４中にも第１の導電性膜５が形成される。
その後、図２（ｂ）に示すように、例えば、フォトリソグラフィー法によりフォトレジストを形成後、フォトレジストをマスクにウェットエッチングやドライエッチングにより第１の導電性膜５をエッチングし、その後フォトレジストを除去することで、第１の導電性膜５をパターニングし、第１の下層配線５ａ及び第２の下層配線５ｂを形成する。
図２（ｃ）は、第１の下層配線５ａ及び第２の下層配線５ｂを形成したＩＣチップ１の上面図である。図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１の下層配線５ａ及び第２の下層配線５ｂは、第１の開口部４ａ及び第２の開口部４ｂを介して第１の電極２ａ及び第２の電極２ｂに電気的に接続されている。

【0015】

次に図３（ａ）に示すように、回転塗布法等により第２の絶縁膜６（例えばポリイミド等の樹脂やシリコン酸化膜）を、例えば膜厚２［μｍ］〜１０［μｍ］形成する。
その後図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィー法及びエッチング法の組み合わせにより開口部（接続孔）７、さらに具体的には、第１の下層配線５ａ及び第２の下層配線５ｂ上にそれぞれ第３の開口部７ａ及び第４の開口部７ｂを形成する。
なお、第２の絶縁膜６として感光性樹脂を用い、フォトリソグラフィー法により開口部（接続孔）７を形成してもよい。
図３（ｄ）は、本工程におけるＩＣチップ１の上面図であり、図３（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ図３（ｄ）のＡ−Ａ’及びＢ−Ｂ’断面図である。

【0016】

次に図４（ａ）、（ｂ）に示すように、蒸着法、スパッタ法、めっき法等により、第２の導電性膜８、例えば銅やアルミニウム等を、例えば膜厚２［μｍ］から１０［μｍ］形成する。
その後図４（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィー法及びエッチング法の組み合わせにより第２の導電性膜８をパターニングし、上層配線であるアンテナ配線（スパイラル配線）９を形成する。また、第１の電極２ａ及び第２の電極２ｂがアンテナ配線９の外周側に位置するようにアンテナ配線９を配置する。
図４（ｃ）は、本工程における上面図である。

【0017】

アンテナ配線９は、ライン幅が例えば７［μｍ］から１５［μｍ］の渦巻き（スパイラル）形状を有するスパイラル配線であり、ライン間隔（スペース幅）が例えば７［μｍ］から１５［μｍ］であり、複数回、例えば２回から１０回巻回されている。ＩＣチップ１は、その中央部分にはアンテナ配線９が形成されていない領域を有する。

【0018】

図４（ｃ）に示すように、アンテナ配線９は、第３の開口部７ａ及び第４の開口部７ｂを覆う第１の端部１０ａ及び第２の端部１０ｂを有し、それぞれ渦状のアンテナ配線９（スパイラル配線）の内周側及び外周側に位置する。
第１の端部１０ａ及び第２の端部１０ｂは、それぞれ第３の開口部７ａ及び第４の開口部７ｂにおいて（介して）第１の下層配線５ａ及び第２の下層配線５ｂに電気的に接続されている。そのため、第１の端部１０ａは、内周側に位置する第３の開口部７ａ（内周側接続孔）、第１の下層配線５ａ、及び外周側に位置する第１の開口部４ａ（外周側接続孔）を介して第１の電極２ａに電気的に接続されている。従って、第１の下層配線５ａは、内周側に位置する第１の端部１０ａを、外周側に位置する第１の電極２ａに電気的に中継する中継配線（第１の中継配線）である。
また、第２の端部１０ｂは、第２の下層配線５ｂを介して第２の電極２ｂに電気的に接続されており、第２の下層配線５ｂは、第２の端部１０ｂを、第２の電極２ｂに電気的に中継する中継配線（第２の中継配線）である。
なお、第２の端部１０ｂは、第２の下層配線５ｂを介する（用いる）ことなく、第２の電極２ｂに接続してもよい。例えば、第２の電極２ａ上に、第２の開口部４ｂと第４の開口部７ｂとを連ね、第２の開口部４ｂと第４の開口部７ｂとを介して直接的に第２の端部１０ｂを第２の電極２ｂに接続すればよく、又は両開口部（接続孔）に導電性プラグを埋め込み、互いに両開口部を縦方向に重ね合わせてもよい。

【0019】

その後図５に示すように、アンテナ配線９を保護するための保護膜として第３の絶縁膜１１、例えばポリイミド等の樹脂膜等を塗布法等により形成する。
なお、図５（ｃ）は本工程でのＩＣチップ１の上面図を示し、図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ図５（ｃ）のＡ−Ａ’及びＢ−Ｂ’断面を示す。

【0020】

図６（ａ）は、図４（ｃ）の一点鎖線で示される領域Ｃの拡大図である。
図６（ａ）に示すように、第１の下層配線５ａは、第１の電極２ａ上部に形成された第１の開口部４ａとアンテナ配線９の第１の端部１０ａの下部に形成された第３の開口部７ａを対角線の頂点に有する仮想の長方形Ｒの領域を含むように形成され、例えば長方形の形状を有している。なお、厳密には第１の開口部４ａ及び第３の開口部７ａは有限の大きさを有するため点ではないが、対角線上に配された第１の開口部４ａ及び第３の開口部７ａを含む最小の長方形として定義することができる。
図６（ｂ）は、下層配線として、第１の下層配線５ａの代わりに、ライン状の配線５１を用いた場合のＩＣチップ上面図を示す。特許文献３に開示されるように、ライン状の配線５１の幅は、アンテナ配線９のライン幅と同程度である。

【0021】

図６（ａ）に示すように、第１の開口部４ａはアンテナ配線９の外周側に位置し、第３の開口部７ａはアンテナ配線９の内周側に位置する。第１の開口部４ａと第３の開口部７ａとを含む仮想の長方形Ｒは、一方の辺の長さが第１の開口部４ａと第３の開口部７ａとを含むＸ軸方向の最大距離Ｄｘに等しく、他方の辺の長さが第１の開口部４ａと第３の開口部７ａとを含むＹ軸方向の最大距離Ｄｙに等しい長方形であり、第１の下層配線５ａは、この長方形Ｒを含むような形状を有する。例えば、第１の下層配線５ａは、図６（ａ）中のＸ軸方向の長さＬｘの辺Ｓｘ、Ｙ軸方向の長さＬｙの辺Ｓｙを有し、Ｌｘ≧Ｄｘ、Ｌｙ≧Ｄｙである長方形とすることができる。第１の第１の下層配線５ａは、２つの互いに交差する長さＬｘ及びＬｙの辺において、それぞれ複数本のアンテナ配線９が異なる方向（Ｙ軸方向及びＸ軸方向）に交差する。
また複数本のアンテナ配線９のラインが並ぶＸ軸方向及びＹ軸方向の総配線幅をＺｘ、Ｚｙ（図６（ａ）参照）とすると、Ｌｘ≧Ｚｘ、Ｌｙ≧Ｚｙである。なお、Ｚｘ、Ｚｙは、例えば３０［μｍ］〜９０［μｍ］であるが、これに限定するものではない。
第１の下層配線５ａは、第１の電極２ａと第１の端部１０ａとを電気的に接続する配線として機能するが、第１の下層配線５ａをこのような形状とすることで、図６（ｂ）に示すライン状の配線５１の場合と異なり電流が２次元的に流れ、第１の電極２ａと第１の端部１０ａとの電気抵抗が低減し得る。

【0022】

図７（ａ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ’断面の拡大図であり、図７（ｂ）は図６（ｂ）のＢ−Ｂ’断面の拡大図であり、絶縁膜を回転塗布法で形成した場合の絶縁膜の段差被覆性（カバレッジ）の状態を示す。
図７（ｂ）は、特許文献３に開示されているように下層配線を通常の配線５１形状でパターニングした例を示す。図７（ｂ）に示すように、回転塗布法で形成した（回転塗布膜の）第２の絶縁膜６が配線５１の角部に接する領域Ｐ、Ｐ’においては、配線５１により確定する第２の絶縁膜６の形状の曲率半径が小さくなるため、第２の絶縁膜６の膜厚が薄くなる。その結果、下層配線である配線５１と上層配線であるアンテナ配線９とが短絡することにより、製品歩留まりを低下させる虞がある。特に配線５１の幅（ライン幅Ｌ）が、形成する第２の絶縁膜６の膜厚と同等以下の場合、上記リスクが顕著になることがある。

【0023】

また、配線５１の角部上のアンテナ配線９の領域Ｑ、Ｑ’の曲率半径が小さくなり、第２の絶縁膜６及び第３の絶縁膜１１からの応力によって、アンテナ配線９に亀裂が入り、断線することにより製品歩留まりを低下させる虞がある。特にアンテナ配線９の領域Ｑ、Ｑ’の両領域においては、第２の絶縁膜６及び第３の絶縁膜１１の応力が、ほぼ対称的に作用し、応力が強め合うため（同一方向に応力が合成され）、アンテナ配線９が亀裂するリスクが増大する。
また、スパッタ法、蒸着法でアンテナ配線９の第２の導電性膜８を形成する場合、第２の導電性膜８の段差部での被覆性が劣化することがある。

【0024】

一方図７（ａ）に示すように、本発明における第１の下層配線５ａにおいては、第１の下層配線５ａの線幅は、アンテナ配線９の間隔Ｚｘ、Ｚｙより広く、形成する第２の絶縁膜６の膜厚の例えば５倍以上、典型的には３０倍以上であり、回転塗布法で形成した第２の絶縁膜６の領域Ｐ（第１の下層配線５ａの角部）での形状において、曲率半径を大きく（なだらかに）することができる。そのため、第２の絶縁膜６の膜厚が薄くなることを抑制し得る。
その結果、第２の絶縁膜６及び第３の絶縁膜１１からの応力の影響が緩和され、アンテナ配線９に亀裂が入り、断線することを防止することも可能である。
さらに、図６（ａ）で示すように、第１の下層配線５ａの構造上、第１の下層配線５ａとアンテナ配線９とが交差する箇所及び方向が異なり（図６（ａ）参照）、図７（ｂ）のように応力が合成されることがない。
また、スパッタ法、蒸着法でアンテナ配線９の第２の導電性膜８を形成する場合、第２の導電性膜８の段差部での被覆性が改善する。

【0025】

さらに、本発明の第１の下層配線５ａの形状は、例えば、以下に説明するようにアンテナ設計の自由度を増大することも可能である。
一般にアンテナの共振周波数ｆは、下記の式で求められる。
ｆ＝１／２π×√（ＬＣ）
ここで、Ｌ及びＣはアンテナコイルの等価インダクタンス及び等価容量である。
また、リーダーライタからの電波によって誘導される電力は、コイルの巻数にほぼ比例して増大する。
典型的なアンテナコイルの設計においては、上記共振周波数を実現するインダクタンスＬの値を満足させ、大きな電力が得られる様に設計される。

【0026】

しかし、ＩＣチップ１の回路においては、共振周波数が同じ仕様であっても、ＩＣチップ１が採用する回路によりＩＣチップ１の入力インピーダンスは異なることがある。リーダーラーターからの電波によって得られた電力をＩＣチップ１に伝送するため、ＩＣチップ１とアンテナ配線９とのインピーダンスの整合をとることで、さらに好適なアンテナコイルを得ることも可能となる。

【0027】

アンテナ配線９の配線間のスペースは、アンテナ配線９の配線間容量を左右するため、アンテナ配線９のみによりインダクタンスＬと容量Ｃとを独立制御することは困難である。しかし、アンテナ配線９と第１の下層配線５ａとは対向し、第１の下層配線５ａを例えば長方形の形状とし、Ｌｘ、Ｌｙを変えることで、容量Ｃを、少なくとも部分的に調整することができ、インダクタンスＬと容量Ｃとの両方を独立して制御することも可能となる。
第１の下層配線５ａの特別な形状を利用し、インダクタンスＬと容量Ｃとを制御できるアンテナ構造とすることで、アンテナコイルの設計の自由度が増し、最適なオンチップ型コイルを容易に得ることもできる。
また、一般にコイルのインダクタンスＬは巻数の二乗及びコイルの断面積に比例するが、ＩＣチップ１が小型化され、十分なインダクタンスＬを得られない場合、容量Ｃを大きくすることで、上記共振周波数の式のＬＣの積の値を大きくし、必要とされる共振周波数を実現することもできる。

【0028】

以上のように、本実施形態によれば、第１の中継配線（５ａ）上での第２の絶縁膜（６）の段差被覆性が改善され、良好な電気特性を有するスパイラル配線を得ることができる。そして、小型化と良好な電気特性を両立し得るオンチップ型アンテナを備えた非接触情報媒体（例えばＲＦＩＤタグ）を提供することが可能となる。

【0029】

（実施形態２）
フォトレジストのパターンをマスクに配線の導電性膜（金属膜）をウェットエッチングし、配線パターン（下層配線、アンテナ配線）を形成する場合、ウェットエッチングが等方エッチングであるため、エッチング後の配線パターンの側壁がエッチングされ、配線の上部ほどエッチング量が大きくなる。そのため、配線の導電性膜の膜厚が厚くなるほど、配線断面形状の制御が困難であり、また実効的な断面積が減少するため、配線抵抗及びそのばらつきが増大することがある。
以下では、配線の断面形状を制御できる配線のパターニングについて、主に下層配線５ａ、５ｂを例に説明するが、アンテナ配線９のパターニングについても同様である。

【0030】

図８（ａ）に示すように、図１（ｄ）の工程の後に、蒸着法、スパッタ法等により導電性のシード層１２、例えばＮｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ、ＴｉＷ又はこれらの金属膜上に銅（Ｃｕ）を有する積層膜を、例えば総膜厚０．０３［μｍ］〜０．５［μｍ］形成する。
その後、感光性絶縁膜１３（例えば感光性ポリイミド、フォトレジスト等）を塗布法により形成する。
めっきシード層１２は、銅を電解めっきで形成する際の給電用電極として機能するが、例えばＴａＮ、ＴｉＮのような金属窒化膜を用いる（又は少なくとも積層膜の一部として用いる）ことで、銅が絶縁膜に拡散することを防止する効果も得られる。

【0031】

次に図８（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィー法により、感光性絶縁層１３を露光及び現像（エッチング）し、感光性絶縁膜１３をパターニングし、マスクパターン１３ａを形成する。従って、マスクパターン１３ａに覆われていない領域においては、シード層１２が露出する。
マスクパターン１３ａは、形成する下層配線（第１の下層配線５ａ、第２の下層配線５ｂ）のパターンの反転パターンである。また、マスクパターン１３ａは、ウェハ周辺の一部を露出し、電解めっきの電力の供給を可能としている。

【0032】

次に図８（ｃ）に示すように、シード層１２を電極とした電解めっきにより、露出したシード層１２上のみに金属膜１４（例えば銅）を選択的に形成する。

【0033】

次に図８（ｄ）に示すように、感光性絶縁膜１３からなるマスクパターン１３ａを除去する。シード層１２の一部に、マスクパターン１３ａの反転パターンとして、金属膜１４が形成されている。

【0034】

次に図８（ｅ）に示すように、金属膜１４をエッチングマスクにして、金属膜１４に覆われていないシード層１２を選択的にエッチングし、金属膜１４の下のシード層１２のみを残置する。この場合、シード層１２と金属膜１４との積層構造において、異種金属が互いに接触することがある。その後、第２の絶縁膜６を形成する。
このようにして、金属膜１４とシード層１２との積層構造からなる下層配線（第１の下層配線５ａ、第２の下層配線５ｂ）を形成することができる。
なお、下層配線の断面形状を順テーパー形状とするためには、ネガ型感光性絶縁層１３が好適に使用し得る。

【0035】

同様にして図９（ａ）に示すように、金属膜１４’とシード層１２’との積層構造からなるアンテナ配線９（第１の端部１０ａ及び第２の端部１０ｂを含む）を形成することができる。

【0036】

配線（下層配線、アンテナ配線）の断面形状は、感光性絶縁層１３のマスクパターン１３ａにより決まり、感光性絶縁層１３のマスクパターン１３ａの形状はフォトリソグラフィー法により光学的に決定する。そのため、形成された配線の断面形状は、等方性エッチングであるウェットエッチングを用いて形成された配線の断面形状と比べ、急峻に立ち上がった側壁面を有する。

【0037】

なお、上記方法により形成された配線は、金属膜１４（１４’）とシード層１２（１２’）との積層構造からなる。図９（ａ）において、第１の端部１０ａにおいてアンテナ配線９が第１の下層配線５ａと接触する第３の開口部（接続孔）７ａの底部においては、シード層１２’が介在することになる。そのため、上記のように異種の金属が介在するような場合においては、（合金層の形成等により）接触抵抗が増大することがある。
しかし、以下に説明するように第１の下層配線５ａの構成は、接触抵抗を効果的に低減することができる。

【0038】

図９（ｂ）は、第１の下層配線５ａと第１の開口部４ａ及び第３の開口部（接続孔）７ａの互いの位置関係を模式的に示す図であり、図４（ｃ）の領域Ｃに相当する。
第１の下層配線５ａは、第１の開口部（接続孔）４ａ及び第３の開口部（接続孔）７ａを対角線の頂点とする仮想的な長方形Ｒを含むような形状である。
そのため、第３の開口部（接続孔）７ａと第１の下層配線５ａとの間の接触抵抗の増大により、電流集中効果により第３の開口部（接続孔）７ａの周縁部に電流が集中した場合でも、長方形Ｒと第３の開口部（接続孔）７ａとの間の電流経路は、少なくとも辺Ｓ１及びＳ２を含む。
従来の配線５１の場合には、電流が流れる周縁部は、配線５１の幅により１方向に制限され、抵抗が増大する。しかし、第１の下層配線５ａの上記構成により、第３の開口部（接続孔）７ａに対して電流が流れる経路を増大することができ接触抵抗を低減できる。
このことは、第１の下層配線５ａと第１の開口部（接続孔）４ａとの関係においても同様であり、接触部は少なくとも辺Ｓ３及びＳ４となり、接触抵抗を低減できる。
なお実施形態１において、第１の下層配線５ａ及び／又はアンテナ配線９を異種の金属膜の積層により形成した場合においても、同様に接触抵抗を低減できる。

【0039】

なお、上記アンテナ配線９を備えたＩＣチップ１は、公知のダイシング工程の後パッケージングすることができ、例えばＲＦＩＤタグ等の非接触情報担体を提供することができる。

【0040】

このように、上記の下層配線（及びアンテナ配線、接続孔）の構成により、上記例示されるような効果等を得ることが可能であり、良好な電気特性を備えたオンチップ型のアンテナを提供することができる。

【産業上の利用可能性】

【0041】

本発明によれば、電気的に良好なオンチップ型アンテナを実現することができ、ＲＦＩＤタグ等に使用し得る非接触情報担体を提供することができ、産業上の利用可能性は大きい。

【符号の説明】

【0042】

１ ＩＣチップ
２ 電極
２ａ 第１の電極
２ｂ 第２の電極
３ 第１の絶縁膜
４ 開口部（接続孔）
４ａ 第１の開口部（接続孔）
４ｂ 第２の開口部（接続孔）
５ 第１の導電性膜
５ａ 第１の下層配線
５ｂ 第２の下層配線
６ 第２の絶縁膜
７ 開口部（接続孔）
７ａ 第３の開口部（接続孔）
７ｂ 第４の開口部（接続孔）
８ 第２の導電性膜
９ アンテナ配線（スパイラル配線）
１０ａ 第１の端部
１０ｂ 第２の端部
１１ 第３の絶縁膜
１２、１２’シード層
１３ 感光性絶縁膜
１３ａ マスクパターン
１４、１４’ 金属膜
５１ 配線

【要約】

【課題】 良好な電気特性を有するオンチップ型アンテナを有するＩＣチップを備えた非接触情報担体を提供する。
【解決手段】
ＩＣチップ上にスパイラル配線を備えた非接触情報媒体であり、第１及び第２の電極を有するＩＣチップ上に、第１及び第２の電極に電気的に接続された第１及び第２の端部を有するスパイラル配線を有し、第１の接続孔を介して第１の電極に接続された第１の中継配線と、スパイラル配線の内周側に形成された第３の接続孔を介して第１の端部が第１の中継配線に接続され、第１の中継配線は、第１の接続孔と第３の接続孔とを対角線上に含む長方形領域を含む。
【選択図】 図５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】