WO2008065988A1

WO2008065988A1 - Process for producing rf powder

Info

Publication number: WO2008065988A1
Application number: PCT/JP2007/072746
Authority: WO
Inventors: Yuji Furumura; Naomi Mura; Shinji Nishihara; Katsuhiro Fujino; Katsuhiko Mishima; Susumu Kamihashi
Original assignee: Philtech Inc.
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2007-11-26
Publication date: 2008-06-05
Also published as: US20100081235A1; US8178415B2; JP2008135446A

Description

明細書

RFパウダーの製造方法

技術分野

[0001] 本発明は RFパウダーの製造方法に関し、特に、パウダーとして使用し、紙等に含有させ、外部から与えた高周波電磁界（無線）により情報の読み取り等ができる RFパウダ一の製造方法に関する。

背景技術

[0002] 現在、 ICタグはュビキタス時代の入り口にある商品と考えられている。 RF— ID (超小型無線認識）として名札ゃスイカカード、 FeRAMカードなど、以前から開発が行われている。 ICタグの巿場は将来必ず大きいものに成長すると、多数の人が期待している。しかし、未だに期待しているほどには巿場は育っていない。その理由として、価格、セキュリティー、機密の問題など、社会的に解決しなくてはならない課題がある力である。

[0003] ICタグの価格は、 ICタグチップのサイズを小さくすることにより安くすることができる。

それは、 ICタグチップのサイズを小さくすれば、 1枚のウェハから得られる ICタグチップの数量を多くすることができるからである。現在のところ、 0. 4mm角の ICタグチップが開発されている。この ICタグチップは、チップ内の 128ビットのメモリデータを 2. 45GHzのマイクロ波で読み取ることができる（例えば、非特許文献 1参照）。

[0004] 従来の ICタグチップの製造方法は、例えば特許文献 1の従来技術の箇所に記載されている。この製造方法によれば、表面上に ICが形成されたウェハに対してバックグラインデイング工程を実行し、ウェハの裏面を研磨してウェハの厚みを減少する。その後、ウェハに対してダイシング工程を実行し、所定形状の ICタグチップを多数分離する。このダイシング工程では、ウェハはダイシングソ一により切削され、多数の ICタグチップに分離される。

特許文献 1：特開 2003— 179005号公報

非特許文献 1 :宇佐美光雄、『超小型無線 ICタグチップ「ミューチップ」』、応用物理、 Vol. 73、 No. 9、 2004、 p. 1179— p. 1183 発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 非特許文献 1に開示される ICタグチップは、本来的に、個別的に取り扱われる半導体素子である。しかし、 ICタグチップは代表的に 0. 4mm程度の超小型の半導体素子であるので、実際の取り扱いにおいて 1つ 1つ個別的に取り扱うのは容易ではない。さらにコスト的にもそれほど安価なものではない。

[0006] また RFパウダーとなる大量の半導体素子を分離する従来の方法は、ウェハをダイシングラインに沿ってダイシングソ一で切削するという分離方法である。このため、従来の分離方法によれば、切削に使用される相当な領域面積および切削加工の影響を受ける領域面積等のウェハ部分は、 ICタグチップの製作に使用することができない。さらに ICタグチップがより小型になると、ダイシングラインの数もさらに増え、その結果、使用不能な領域がウェハ全体の面積に占める割合が大きくなり、ウェハを有効に使用することができなくなる。すなわち、 1枚のウェハから切り取ることのできる ICタグチップの数が減少する。

[0007] なお上記の「RFパウダー」とは、パウダー（粉状体または粉粒体）を形成する大量の粒子の各々が無線（高周波電磁界）を介して外部のリーダとの間で信号 (情報）の送受を行う電気回路要素を有し、通常の使用態様が集合的形態であるパウダーとして使用されるものを意味する。

[0008] 本発明の目的は、上記の課題を鑑み、大量の粒子から成りかつ集合的形態をとるパウダー（粉状体）として使用される特性を有し、パウダーを成す大量の粒子の各々は現在の ICタグチップに比較してサイズ的により小型でありかつ ICタグチップと実質的に同等の機能を有する素子として使用され、その使用態様が個別的な素子としての使用ではなくパウダーとして使用され、取り扱いが容易であり、 1枚のウェハから多数の RFパウダー粒子を高い収率で確実に分離して取り出すことができ、各粒子の単価の面で製作コストが極めて安価であり、実用性が非常に高い RFパウダーの製造方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明に係る RFパウダーの製造方法は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。

[0010] 第 1の観点による RFパウダーの製造方法は、 1つの粒子が、基板と、この基板の絶縁膜面上に形成された磁界結合回路素子とを含み、大量の上記粒子から成る RFパウダ一を製造する方法であり、ウェハ上に複数の磁界結合回路素子を形成する工程と、ウェハにおける磁界結合回路素子が形成された側の表面で磁界結合回路素子を分離するための位置に切溝を形成するガスダイシング工程と、アンテナ回路素子の周囲を保護膜で覆う保護膜形成工程と、保護膜を形成したウェハ表面側を粘着シートにより強化プレートに貼り付ける強化工程と、ウェハの裏面を切溝まで研削する研削工程と、粘着シートを除去し強化プレートを取り除いて磁界結合回路素子を分離する分離工程と、を有している。

[0011] 第 2の観点による RFパウダーの製造方法は、 1つの粒子が、基板と、この基板の絶縁膜面上に形成された磁界結合回路素子とを含み、大量の粒子から成る RFパウダ一を製造する方法であり、ウェハ上に複数の磁界結合回路素子を形成する工程と、ウェハにおける磁界結合回路素子が形成された側の表面で磁界結合回路素子を分離するための位置に切溝を形成するガスダイシング工程と、磁界結合回路素子の周囲を保護膜で覆う保護膜形成工程と、保護膜を形成したウェハ表面側を強化プレートに貼り付ける強化工程と、ウェハの裏面を所定のウェハ厚みまで研削する研削工程と、ウェハの裏面を切溝までエッチングするエッチング工程と、強化プレートを取り除 V、て磁界結合回路素子を分離する分離工程と、を有して!/、る。

[0012] 上記第 2の製造方法において、強化工程は、ウェハ表面側を強化プレートに接着剤で貼り付ける工程、または、ウェハ表面側を強化プレートに粘着シートで貼り付ける工程である。またエッチング工程では、ウエットエッチング、またはドライエッチングが実施される。

[0013] 第 3の観点による RFパウダーの製造方法は、 1つの粒子が、基板と、この基板の絶縁膜面上に形成された磁界結合回路素子とを有し、大量の粒子から成る RFパウダ一を製造する方法であり、ウェハ上に複数の磁界結合回路素子を形成する工程と、磁界結合回路素子が形成されている面を保護膜で覆う保護膜形成工程と、保護膜を形成したウェハ表面側を強化プレートに貼り付ける強化工程と、ウェハの裏面を所定のウェハ厚みになるまで研削する研削工程と、強化プレートを除去する除去工程と

、ウェハにおける磁界結合回路素子を分離する線に沿ってレーザ光を照射する工程と、磁界結合回路素子を分離する分離工程と、を有している。

[0014] 第 3の製造方法において、レーザ光を照射する工程は、レーザ光としてウェハに侵入する光を用い、ウェハの内部で非線形吸収効果を発生させることにより変質層を形成し、分離を容易化する。

[0015] 上記の RFパウダーの製造方法において、好ましくは、分離工程の後に、分離されたアンテナ回路素子で作られる大量の RFパウダーをコーティングする工程を設けたことを特徴とする。

[0016] 上記の RFパウダーの製造方法において、磁界結合回路素子を基板上に大量に作製した後に、絶縁層上の磁界結合回路素子を含む金属部分をメツキする工程を設けること力 Sできる。上記の金属部分は Cu (銅）からなり、メツキは CoWPの無電解メツキとすることあでさる。

[0017] 上記の RFパウダーの製造方法において、保護膜は 2層膜とすることもできる。さらに当該 2層膜はシリコン酸化膜とシリコン窒化膜とからなることが好ましい。さらに保護膜にポリイミドを用いることもできる。

発明の効果

[0018] 上記の本発明によれば、次の効果を奏する。

[0019] 第 1に、 1枚のウェハから製造するチップの数が多!/、ので、安価に製造することができる。

[0020] 第 2に、ウェハが強化プレートに粘着シートを用いて貼り付けられるので、ウェハの裏面を研削し RFパウダー粒子をプレートから分離するだけで、高!/、収率でパウダーを製造できる。

[0021] 第 3に、ガスダイシング工程により、狭!/、切溝の幅で RFパウダー粒子を分離するようにしたため、 1枚のウェハから採れる RFパウダー粒子の数を刃物によるダイシングょり高めること力 Sでさる。

[0022] 第 4に、レーザ光照射により変質層を作り、 RFパウダー粒子同士の分離を行う。切溝を形成する必要がない分、さらに狭い切溝幅にできる。 1枚のウェハ力採れる RF ノウダ一粒子数を増大させることができるため、製造コストを低減することができる。

[0023] 第 5に、各 RFパウダー粒子にコーティングする、または磁界結合回路素子にメツキ処理を施すことにより、内蔵される磁界結合回路素子の保護を高めることができる。発明を実施するための最良の形態

[0024] 以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。

[0025] 図 1〜図 8を参照して RFパウダーの例を説明する。図 1は RFパウダーの使用および保管 ·管理の態様を示して!/、る。図 1では瓶等の容器 1内に RFパウダー 11が収容されている様子を示している。 RFパウダー 11は、パウダー（粉状体または粉粒体）として使用される態様にある。また、 RFパウダー 11は、無色または有色の液体である媒体と共に容器に入れて保管 ·管理することもできる。

[0026] 図 2は、容器 1の中力、ら RFパウダー 11のうちの複数の粒子 11aを取り出し、矩形の紙等のシート状部材 2の上に置き、各粒子 11aを拡大して示した図である。図 2では、 RFパウダー 11を成す各粒子 1 laの大きさを誇張して図示して!/、る。各粒子 1 laは立方体または直方体の形状を有している。なおシート状部材 2には厚みは誇張して図示していない。以下、当該「粒子 11&」を「1¾^パウダー粒子 l la」と記す。

[0027] 次に、図 3〜図 6を参照して RFパウダーを作る 1つの RFパウダー粒子（11a)を説明する。以下では RFパウダー粒子 21として説明する。

[0028] 図 3は RFパウダー粒子の外観斜視図を示し、図 4は RFパウダー粒子の平面図を示し、図 5は図 4における A— A線断面図を示し、図 6は図 4における B— B線断面図を示している。図 5および図 6の縦断面図において RFパウダー粒子はその厚みを誇張して示している。

[0029] RFパウダー粒子 21は、好ましくは、立方体またはこれに類似した板状の直方体の形状を有し、外側表面での複数の矩形平面に関して、最長辺を含む矩形平面が好ましくは 0. 30mm角以下の大きさを有し、より好ましくは 0. 15mm角以下の大きさを有する 3次元的な形状を有している。この実施形態の RFパウダー粒子 21は、図 4に示すように、その平面形状が正方形になるように形成されている。 RFパウダー粒子 2 1では、正方形の平面形状において、例えば図 4中の一辺 Lが 0. l Smmd SO ^ m) となっている。 [0030] RFパウダー粒子 21では、シリコン（Si)等の基板 22上に絶縁層 23 (SiO等）を形成し、この絶縁層 23の上にコイル 24 (インダクタンス要素）とコンデンサほたはキャパシタ） 25 (キャパシタンス要素）とが成膜技術によって形成される。絶縁層 23の厚みは例えば 10 m程度である。コンデンサ 25は、 2つの部分 25a, 25bから構成されてい

[0031] 絶縁層 23上に形成されたコイル 24とコンデンサ 25とが接続して成る回路素子は、設計された特定の固有周波数 (例えば 2. 45GHz)の高周波磁界に結合して共振電流が流れる（これを、ここでは「感応する」と表現する。）機能を有している。コイル 24 は、図 3または図 4に示されるように、 RFパウダー粒子 21の正方形の平面形状の各辺に沿って、 1本の導体配線を例えば三重巻きにすることにより形成されている。コィル 24を形成する導体配線の材質は例えば銅 (Cu)である。コイル 24の両端部は所要の面積を有する正方形のパッド 24a, 24bとなっている。 2つのノド 24a, 24bは、それぞれ、コイル 24の交差部分を間において内周側と外周側に配置されている。 2 つのパッド 24a, 24bを結ぶ方向は、コイル 24の交差部分に対して直交する方向となつてレヽる。ノッド 24a, 24bのそれぞれ (ま、コンデンサ 25の 2つのき分 25a, 25bの上側電極として機能する。

[0032] 上記において目標の固有周波数を得るために、コイル 24の巻数と長さ、形状は設計すること力でさる。

[0033] コンデンサ 25は、本実施形態の場合には、例えば 2つのコンデンサ要素 25a, 25b 力、ら構成されている。コンデンサ要素 25aは、上側電極 24aと下側電極 26a (アルミ二ゥム (A1)等）とそれらの間に位置する絶縁膜 27 (SiO等）とから構成されている。下側電極 26aは上側電極 24aとほぼ同形の電極形状を有している。絶縁膜 27によって上側電極 24aと下側電極 26aは電気的に絶縁されている。またコンデンサ要素 25b は、上側電極 24bと下側電極 26bとそれらの間に位置する絶縁膜 27とから構成されている。この場合にも、同様に、下側電極 26bは上側電極 24bとほぼ同形の電極形状を有して、絶縁膜 27によって上側電極 24bと下側電極 26bは電気的に絶縁されている。

[0034] コンデンサ要素 25a, 25bの各々の下側電極 26a, 26bは導体配線 26cで接続されている。実際には、 2つの下側電極 26a, 26bと導体配線 26cは一体物として形成されている。またコンデンサ要素 25a, 25bの各々の絶縁膜 27は共通の一層の絶縁膜となっている。絶縁膜 27の厚みは例えば 30nmである。絶縁膜 27は、 2つのコンデンサ要素 25a, 25bの間の領域において、下側電極 26a, 26bの間を接続する導体配泉 26cと、コィノレ 24とを電気白勺に絶縁している。

[0035] 上記の構成によって、コイル 24の両端部の間には、電気的に直列に接続された 2 つのコンデンサ要素 25a, 25bで作られるコンデンサ 25が接続されることになる。ノレープを形成するように接続されたコイル 24とコンデンサ 25とによってタンク回路（LC 共振回路）が形成される。タンク回路は、その共振周波数に一致する周波数を有する高周波磁界に感応する。

[0036] なお、図 5および図 6から明らかなように、 RFパウダー粒子 21の表面の全体は P— SiN膜 28により被覆されている。 P— SiN膜 28は、 RFパウダー粒子 21におけるタンク回路が形成されて!/、る側の表面の全体を保護して!/、る。

[0037] 上記において、コンデンサ 25は 2つのコンデンサ要素 25a, 25bで構成した力これに限定されず、いずれか一方による 1つのコンデンサ要素で作ることもできる。コンデンサ 25の容量値は、電極の面積を調整することにより適宜に設計することができる。また複数のコンデンサを並列に配置するよう設計することもできる。

[0038] 以上の構造を有する RFパウダー粒子 21は、基板 22の表面における絶縁面上にループ状に接続された複数巻のコイル 24とコンデンサ 25とから成るタンク回路を有するので、当該タンク回路の共振周波数で決まる高周波磁界に感応する作用を有することになる。このようにして、 RFパウダー粒子 21は設計された固有周波数の磁界と結合して共振する「パウダー磁界結合回路素子」として機能する。

[0039] また絶縁層 23の上に形成されたコイル 24とコンデンサ 25は、基板 22の表面部分との間では、電気的配線で接続される関係を有していない。すなわち、基板 22の上に堆積された絶縁層 23にはコンタクトホールが形成されず、コンタクト配線が形成されてない。コイル 24とコンデンサ 25から成るタンク回路は、シリコン基板 22から電気的に絶縁された状態で作られて!/、る。コイル 24とコンデンサ 25から成るタンク回路は、基板 22から分離された状態で、その回路自身だけで共振回路として構成される。 [0040] 上記の RFパウダー粒子 21で、土台の基板 22はシリコン基板であり、その表面に絶縁層 23が形成されている力基板についてはシリコン基板の代わりに例えばガラス、樹脂、プラスチックス等の誘電体 (絶縁体）を利用した基板を用いることができる。ガラス基板等を用いる場合には、本来的に材質は絶縁体 (誘電体）であるので、絶縁層 2 3を特別に設ける必要はない。

[0041] 次に図 7と図 8を参照して RFパウダー 11の実際の使用例を説明する。

[0042] RFパウダー 11のうちの相当数の RFパウダー粒子 11aを、紙などの基体であるシ一ト部材 30に含ませる。図 7では、シート部材 30の厚みを誇張し拡大して示している。紙幣等のシート部材 30に含ませるときには、例えば、 RFパウダー粒子 11aを含んだ接着固定剤入りの溶液 (インキやペンキ等）を、シート部材 30に付着固定させる。このとき、各 RFパウダー粒子 11aは無検査のまま固定する。すなわち、各 RFパウダー粒子 11aについて、それが正常である力、または異常であるかを特別に検査しない。図 7では、シート部材 30の内部に複数の RFパウダー粒子 11aを配列した状態を示している。なお、紙などの基体に RFパウダー粒子 11aを混入するときに、紙などの基体を製造する段階で RFパウダー粒子 11 aを混入するようにしてもよい。

[0043] 複数の RFパウダー粒子 11aを含ませたシート部材 30を、コンピュータ 31に接続されたリーダ 32によって走査し、複数の RFパウダー粒子 11aの周波数応答情報を読み込む。コンピュータ 31は、表示装置 31aと周波数情報（データ）を処理するための本体 31bとキーボード 31c等を備えている。

[0044] 上記リーダ 32は読込みプローブ 33(図 8を参照)を有し、読込みプローブ 33は高周波電磁界を近傍に生成し、磁界結合によりパウダー粒子（図 7の RFパウダー粒子 11 a)と結合する。パウダー粒子の固有振動数が例えば 2. 45GHzのとき、高周波電磁界の周波数が同じ 2. 45GHzのときに共振して電磁界エネルギーが RFパウダー粒子に伝達する。この伝達が効率よく起きるためには読込みプローブ 33の生成する電磁界に RFパウダー粒子のコイルがよく結合するほどに、近傍にある必要がある。空間で結合が効率よく起きるためには、互いのコイルの大きさがほぼ同じで、また互いの距離はコイルの大きさと同じ程度にあるのが望ましい。エネルギの伝達が起き伝達した先の回路にエネルギが伝達してそれが戻らな!/、と!/、う損失があると反射率が小さくなるので、例えば反射率を測定すると共振を確認できる。 RFパウダー粒子の固有の振動周波数 2. 45GHzを検出するには、読込みプローブ 33は例えば l〜3GHzまで周波数を変化させる。リーダ 32はパウダー粒子の位置を特定するために基体としてのシート部材 30の表面上を磁界結合が起きるように一定の距離を保ちながら走査動作をする。

[0045] 図 8は RFパウダー粒子 11 aが存在する場所で磁界結合してエネルギの伝達と反射が起きる様子を示す。リーダ 32が走査移動して読込みプローブ 33が RFパウダー粒子 11aの上方にある。読込みプローブ 33は定められた範囲で周波数を変化させながらその周りに高周波磁界を生成する。 RFパウダー粒子 11aの固有振動周波数に近づきまたは一致したときには磁界結合を介して RFパウダー粒子 11aのコイルとコンデンサのタンク回路には同じ周波数で振動電流が流れ、エネルギの伝達（図 8中、矢印 34で示す。）カ起きる。電流は周りに磁界を生成すると共に伝達されたほたは「受信した」)エネルギの一部を回路内で熱として消費して損失エネルギ成分となる。損失ェネルギ成分は読込みプローブ 33から見ると反射成分 (図 8中、矢印 35で示す。）の低下として測定できる。固有振動周波数に一致するときに、最も大きな損失となり、反射成分が低下する。この測定を行うことにより共振した周波数を RFパウダー粒子 11aの周波数データ情報としてリーダ 32は読込みプローブ 33の位置情報と共にコンビユータ 31に送る。当該 RFパウダー粒子 11aのデータ (位置と共振周波数のデータ）はコンピュータ 31のメモリに記憶される。

[0046] 図 7で示したシート部材 30の表面の全体に渡ってリーダ 32が走査を行うことにより、シート部材 30の走査領域の全域に存在する RFパウダー 11 (多数の RFパウダー粒子 11a)の各々の周波数情報が読み出され、コンピュータ 31のメモリに記憶される。コンピュータ 31のメモリに記憶された情報は、必要に応じて加工して、その表示装置 3 laに表示される。

[0047] なお上記の読込みプローブ 33のプローブ形状、プローブ構造、および送受信の原理等は、必要に応じて任意に選択、設計することができる。例えば、ネットワークアナライザ一を使用する。共振作用が生じると、反射応答の振幅が減衰することにより、存在と周波数を失口ること力できる。 [0048] 上記のような方法で、例えば紙幣に上記 RFパウダー 11を含ませて作ったり、公文書等の重要書類、免許証、保険証、その他の重要カード等に RFパウダー 11を含ませることにより、紙幣の偽造判別、重要書類の認証等に RFパウダー 11を利用することができる。このとき、 1つの ICタグチップとして用いるのではなぐ多数の RFパウダー粒子 11aを集合的に利用するため、取り扱いが容易である。

[0049] 次に、図 9と図 10を参照して、本発明に係る RFパウダーの製造方法の第 1の実施形態を説明する。

[0050] 図 9は RFパウダー 11を製造する全体工程を示し、図 10は各工程に対応するゥェノ、（基板）または RFパウダー粒子 1 laの縦断面構造を示す。

[0051] RFパウダー 11の製造方法は、素子形成工程 (ステップ S11)と、レジストパターン形成工程 (ステップ S 12)と、ガスダイシング工程 (ステップ S 13)と、保護膜形成工程 (ステップ S 14)と、セラミックプレート貼付け工程 (ステップ S 15)と、研削工程 (ステツプ S16)と、分離工程 (ステップ S 17)から構成される。

[0052] 上記の工程 S 11〜S 17の各々を概説する。素子形成工程 S 11は、ウェハほたは基板）の上に多数の磁界結合回路素子を作製するための工程である。レジストバターン形成工程 S 12は、多数の磁界結合回路素子が形成されたウェハ表面上にレジストパターンを形成するための工程である。ガスダイシング工程 S 13は、プラズマエツチングで切溝を形成するための工程である。保護膜形成工程 S 14は、各磁界結合回路素子ごとに保護膜を形成するための工程である。セラミック貼付け工程 S15は、粘着シートによりセラミックプレート等の強化プレートにウェハの表面側を貼り付けるための工程である。研削工程 S16は、上記切溝の底部に到達するまでウェハの裏面を研削する工程である。分離工程 S 17は、粘着シートからアンテナ回路素子すなわち RF パウダー粒子 11aを分離し大量の RFパウダー粒子 11aを作るための工程である。以下に、上記の各工程をさらに詳しく説明する。

[0053] 上記の素子形成工程 S11では、ウェハ表面の上に絶縁膜 (酸化膜等）を約 10 in の厚みで形成し、さらに絶縁膜の上にインダクタとキャパシタから成るタンク回路 (磁界結合回路素子）を形成する。図 10では、符号 39で磁界結合回路素子を示している。ウェハ表面上に堆積された 10 mの厚みを有する絶縁体上に磁界結合回路素子を作るために使用される露光技術としては、一般的には平行光線による露光技術、好ましくは X線による露光技術を使用する。 ΙΟ πιの厚みで上記絶縁膜を形成すると当該絶縁膜の表面は凹凸が形成され、焦点深度のある通常の縮小投影光露光技術では精密な転写が不可能である力 S、平行光線 (X線）の露光技術を利用することにより、マスクパターンのレジストへの転写を正確に行うことが可能となる。これにより、磁界結合素子を正確に作ることができる。磁界結合素子としてのコイルは銅材 (銅メッキ）で作られる。

[0054] なお、 RFパウダー粒子 11aになるべき磁界結合回路素子をウェハ基板上に大量に作製した工程の後工程として、回路素子の金属部分に他金属をメツキする工程を設けるようにしても良い。特に、金属部分が Cuである場合には、メツキは、 CoWPの無電解メツキであることが好ましい。このメツキにより、 Cuなどの金属部分が保護され、防食される。

[0055] なお、ウェハに形成される大量の磁界結合回路素子 39の数は、ダイシング溝の幅に依存する力例えば、 300mmウェハでは 100万個〜 300万個である。

[0056] 次に、レジストによるマスクパターン形成工程 S 12が実行される（図 10の（a) )。図 1 0の（a)に示されたウェハ（基板) 40の表面上の絶縁膜の上には磁界結合回路素子が形成されて!/、る。素子形成工程 S 11によって多数の磁界結合回路素子が形成されたウェハ 40上に、リソグラフィー工程により、幅が 50 mよりも小さい、好ましくは約 10 μ m〜約 30 μ m程度の幅のダイシングライン 41を抜いたレジストマスクパターン 4 2を形成する。図 10の（a)において、複数のレジストマスクパターン 42のそれぞれが、上記の磁界結合回路素子 39に対応している。なお図 10の（a)では、上下の対応関係がわ力、るように図示して!/、るだけで、構造は示してレ、なレ、。

[0057] 図 10の（b)では、ウェハ 40に対してガスダイシング工程 S 13が実行された結果の状態が示されている。ガスダイシング工程 S 13によれば、レジストマスクパターン 42に基づいて設定されたダイシングライン 41の部分をプラズマエッチング等によって 10〜 100 mの深さまで深堀エッチングする。この溝 40aを「切溝」と呼ぶことにする。図 1 0の（b)に示されるごとぐこのガスダイシング工程 S 13によって、回路素子 39を分離するための切溝 40aが矩形網目状に多数形成されることになる。 [0058] その後の保護膜形成工程 S 14では、上記レジストマスクパターン 42が除去されたゥヱハ 40の表面側部分に対して、例えばプラズマ CVDによってシリコン窒化膜（SiN) 等の保護膜 43を所要の厚みで形成する（図 10の (c) )。保護膜 43は切溝 40aの内部表面まで形成される。なお図 10では、保護膜形成工程 S 14の前段に位置するレジストパターン 42を除去する工程は省略されて!/、る。

[0059] 上記の保護膜 43は、 1層に限らず、 2層膜にしても良い。例えば、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜力も成る 2層膜を用いることができる。保護膜を 2層膜にすることで、回路素子がより確実に保護され、防食すること力 Sできる。さらに保護膜 43として、シリコン窒化膜に限らず、ポリイミドなどを用いても良レ、。

[0060] さらに、その後のセラミックプレート貼付け工程 S 15では、ウェハ表面に例えば両面粘着シート 44を接着し（図 10の（d) )、所要の強度を有するセラミックプレート 45にゥェハ 40を貼り付ける（図 10の（e) )。

[0061] 次の研削工程 S16では、ウェハ 40の裏面 46の側を研削する。この研削工程 S16 による研削では、ウェハ 40の裏面 46の部分は、表面側に形成された切溝 40aの底部 47に到達するまで研削される（図 10の（f) )。この裏面研削では、通常、機械的研削が使用される。機械的研削を行うだけで研削工程を終了することができる。この場合において、ウェハ 40には粘着シート 44を利用してセラミックプレート 45がしつ力、りと固定されている。

[0062] 分離工程 S17ではセラミックプレート 45が取り除かれ、かつウェハ 40におけるアンテナ回路素子 39が形成された部分力前述した RFパウダー粒子 11aとなって分離される（図 10の（g) )。こうして 1つのウェハ 40から大量の RFパウダー粒子 11aが作られる。

[0063] 以上のようにして、図 1〜図 8を参照して説明した RFパウダー 11を作製することができる。この製造方法によれば、ガスダイシング工程により切溝を形成したため、切溝の幅を狭くすることができると共に切り取られる部分を少なくでき、 1枚のウェハから採れる半導体素子数を増大させることができる。なお本実施形態では、レジストによるマスクパターン形成方法を例示した力、感光性ポリイミド等によるマスクパターン形成方法によっても同様の効果を奏する。 [0064] 次に図 11と図 12を参照して RFパウダーの製造方法の第 2の実施形態を説明する

〇

[0065] 図 11は RFパウダー 11を製造する全体工程を示し、図 12は各工程に対応するゥェハまたは RFパウダー粒子 11aの縦断面構造を示す。図 11は上記の図 9に対応し、図 12は上記の図 10に対応している。図 12において、図 10で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。

[0066] 第 2の実施形態に係る RFパウダーの製造方法は、素子形成工程 (ステップ S21)と、レジストパターン形成工程 (ステップ S22)と、ガスダイシング工程 (ステップ S23)と、保護膜形成工程 (ステップ S24)と、セラミックプレート貼付け工程 (ステップ S25)と、研磨工程 (ステップ S26)と、エッチング工程 (ステップ S27)と、分離工程 (ステップ S 28)から構成される。

[0067] 上記の工程 S21〜S28の各々を概説する。素子形成工程 S21は、ウェハ上に多数の磁界結合回路素子（39)を作製するための工程である。レジストパターン形成工程 S22は、多数のアンテナ回路素子が形成されたウェハ表面上にレジストパターンを形成するための工程である。ガスダイシング工程 S23は、ガスを利用して切溝を形成するための工程である。保護膜形成工程 S24は、各磁界結合回路素子ごとに保護膜を形成するための工程である。セラミック貼付け工程 S25は、粘着シート (粘着テープ）またはパラフィン等の接着材によりセラミックプレート等の強化プレートにウェハの表面側を貼り付けるための工程である。研削工程 S26は、上記切溝の底部に到達する前までウェハの裏面を研磨する工程である。エッチング工程 S27は、ウェハの裏面をエッチングにより切溝の底部に到達するまで取り除く工程である。分離工程 S 28は、粘着テープから磁界結合回路素子すなわち RFパウダー粒子 11aを分離し大量の R Fパウダー粒子 1 laを作るための工程である。

[0068] 第 2実施形態に係る RFパウダー粒子の製造方法において、工程 S21 , S22, S23 , S24, S28iま、図 9で説明した工程 Sl l , S 12, S13, S 14, S18iこそれぞれ対応しており、同一の内容である。また図 12に示した（a) , (b) , (c) , (d) , (h)は図 10に示した（a) , (b) , (c) , (d) , (g)にそれぞれ対応しており、同一の内容である。よって、図 11における工程 S21 , S22, S23, S24, S28の説明、および図 12における（a) , (b) , (c) , (d) , (h)の説明は省略する。以下では、第 2実施形態の製造方法での特徴的工程のみを説明する。

[0069] 上記のセラミックプレート貼付け工程 S25では、ウェハ表面に例えば粘着シートまたは接着剤 44を接着し（図 12の（d) )、所要の強度を有するセラミックプレート 45にゥェノ、 40を貼り付ける（図 12の（e) )。本実施形態でのセラミックプレート貼付け工程では、ウェハとセラミックプレートに貼り付けるときに、粘着シートの代わりにパラフィンや有機溶剤で溶ける接着 ·固化材料を用いることができる。

[0070] また次の研削工程 S26では、ウェハ 40の裏面 46の側を研削する。この研削工程 S 16による研削では、ウェハ 40の裏面 46の部分は、表面側に形成された切溝 40aの底部 47に到達する前までの所定のウェハ厚みになるまで研削される（図 12の（f) )。より具体的には、この研削では、ウェハの全体の厚みの好ましくは 50%以上である。

[0071] エッチング工程 S27では、ウェハ 40の裏面を例えば SFを反応ガスとしてプラズマ

6

エッチングなどにより残りのシリコンを切溝の底までエッチングする（図 12の（g) )。これにより、研削による熱や機械的応力でウェハが割れてしまうことなぐ確実に各素子を分離すること力できる。なお、反応ガスとして SFを用いたが他のシリコンをエツチン

6

グするガスを用いること力 sできる。また、プラズマエッチングで説明したが反応性ィォンエッチングなどの他のドライエッチングを行っても良い。さらに、ドライエッチングの代わりに、 KOH溶液などのシリコンをエッチングする溶液を用いたウエットエッチングを行っても良い。またウェハがガラス基板であるならば、エッチング溶液として HF溶液が用いられる。

[0072] 以上のようにして、図 1〜図 8で説明した RFパウダー 11を作製することができる。この製造方法によれば、切溝まで到達する前に機械的研削をやめ、その後、エツチングにより切溝までのウェハ厚み部分を取り除くため、機械ダメージ層を除くことができ

[0073] 次に、図 13と図 14を参照して、 RFパウダーの製造方法の第 3の実施形態を説明する。

[0074] 図 13は RFパウダー粒子 11aを製造する全体工程を示し、図 14は各工程に対応するウェハまたは RFパウダー粒子 11aの縦断面構造を示す。図 13は上記の図 9に対応し、図 14は上記の図 10に対応している。図 12において、図 10等で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。

[0075] 第 3実施形態に係る RFパウダーの製造方法は、素子形成工程 (ステップ S31)と、保護膜形成工程 (ステップ S32)と、研削工程 (ステップ S33)と、レーザ光照射工程（ステップ S34)と、分離工程 (ステップ S35)と、コーティング工程（S36)力も構成され

[0076] 上記の工程 S31〜S36の各々を概説する。素子形成工程 S31は、多数の磁界結合回路素子（39)を作製するための工程である。保護膜形成工程 S32は、各磁界結合回路素子ごとに保護膜を形成するための工程である。研削工程 S33は、所定のゥェハ厚み（例えば 50〜 10 μ m)までウェハ 40の裏面を研削する工程である。レーザ光照射工程 S34は、シリコンに対して侵入するレーザ光をダイシングラインに沿って照射し、変質層を形成させる工程である。分離工程 S35は、ウェハ 40の付いたエキスパンドシートを引っ張ることによりウェハに引っ張り応力をかけることによりシリコンの変質層で分離を起こさせ、磁界結合回路素子すなわち RFパウダー粒子 1 laを分離し大量の RFパウダー粒子 11 aを作るための工程である。コーティング工程（S 36)は、必要なら、分離した RFパウダー粒子に CVDなどにより絶縁膜をコーティングするェ程である。

[0077] 上記において、素子形成工程 S31は前述の素子形成工程 S 11に対応し、保護膜形成工程 S32は前述の保護膜形成工程 S14に対応し、研削工程 S33は前述の研削工程 S 16 (または S26)に対応しており、それぞれは同一の内容である。よって、図 13における工程 S31 , S32, S33の説明、および図 14における（a) , (b) , (c) , (d) の説明は要部のみを説明する。また以下では第 3実施形態の製造方法での特徴的な技術的事項および工程を中心に説明する。

[0078] 保護膜形成工程 S32では、ウェハ 40の表面側部分に対して、例えばプラズマ CV Dによってシリコン窒化膜（SiN)等の保護膜 60を所要の厚みで形成する（図 14の (b ) )。

[0079] 裏面研削前に裏面研削保護シート 71をウェハ 40に貼り付ける（図 14の（c) )。

[0080] 研削工程 S33では、ウェハ 40の裏面 46の側を研削する。この研削工程 S33による研削では、ウェハ 40の裏面 46の部分は、所定のウェハ厚み（例えば 50〜10 111)まで研磨される（図 14の（d)に示される）。

[0081] 上記の裏面研削では、通常、機械的研削が使用される。機械的研削を行うだけで研削工程を終了することができる。なお裏面研削では、機械的研削だけに限定されず、その他のエッチングや化学機械研削等を用いることができ、これらの各種の研削を組み合わせることができるのは勿論である。

[0082] 次のレーザ光照射工程 S34は、シリコンに対して侵入性のあるレーザ光をダイシングラインに沿って照射し、シリコンの中で非線形吸収効果により、変質層 61を形成させる（図 14の（d) )。

[0083] 分離工程 S35では、ウェハにエキスパンドシート 72を貼り付け（図 14の（e) )、ェキスパンドシート 72を矢印 F1の方向に引っ張ることによりウェハ 40に引っ張り応力をかけてシリコンの変質層 61で分離を起こさせ、磁界結合回路素子すなわち RFパウダ一粒子 11 aを分離し大量の RFパウダー粒子 11 aを作り、磁界結合回路素子 39が形成された部分が、前述した RFパウダー粒子 1 laとなって分離される（図 14の（f) )。

[0084] コーティング工程（S36)は、用途に応じて必要なら、分離した多数の RFパウダー粒子 11aの各々に対して CVDなどによりシリコン酸化膜やシリコン窒化膜、または、それらの 2層膜などの絶縁膜 62をコーティングする（図 14の（g) )。こうして磁界結合回路素子 39は保護膜 60と絶縁膜 62で保護されている。

[0085] 以上のようにして、図 1〜図 8で説明した RFパウダー 11を作製することができる。この製造方法によれば、レーザ光照射によりダイシングを行うため、切溝を形成する必要がない。切溝の形成を必要としないので、 1枚のウェハ力採れる RFパウダー粒子の数を増大させることができる。

[0086] なお、本実施形態において、 RFパウダーを製造するときに用いるウェハとしてシリコンを用いて説明したが、ウェハとしてガラス基板等の誘電体基板を用いることもできる。ガラス基板等を用いたときには、ウェハのエッチング工程において、フッ酸 (HF)を用いてエッチングを行うことができる。

[0087] 以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解 ·実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値および各構成の組成 (材質）については例示にすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなぐ特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

産業上の利用可能性

[0088] 本発明の RFパウダーの製造方法は、書類の認証や紙幣等の偽造判別に用いるための情報記録媒体等としての粉末要素の製造方法として利用される。

図面の簡単な説明

[0089] [図 1]RFパウダーの使用 ·管理の態様を示す図である。

[図 2]RFパウダーのうちの一部の RFパウダー粒子を取り出して誇張し拡大して示す図である。

[図 3]RFパウダー含有基体中に含まれる 1つの RFパウダー粒子の斜視図である。

[図 4]RFパウダー粒子の平面図である。

[図 5]図 4における A— A泉断面図である。

[図 6]図 4における B— B線断面図である。

[図 7]RFパウダーの実際の使用応用例を説明する装置構成図である。

[図 8]1つの RFパウダー粒子の存在場所でのリーダとの高周波磁界の送受関係を示す図である。

[図 9]本発明の RFパウダーの製造方法の第 1の実施形態を示すフローチャートであ

[図 10]第 1実施形態の RFパウダーの製造方法の各工程に対応するウェハと RFバウダー粒子の構造断面図である。

[図 11]本発明の RFパウダーの製造方法の第 2の実施形態を示すフローチャートであ

[図 12]第 2実施形態の RFパウダーの製造方法の各工程に対応するウェハと RFバウダー粒子の構造断面図である。

[図 13]本発明の RFパウダーの製造方法の第 3の実施形態を示すフローチャートであ [図 14]第 3実施形態の RFパウダーの製造方法の各工程に対応するウェハと RFバウダー粒子の構造断面図である。符号の説明

1 谷 ¾f

11 RFパウダー

11a RFパウダー粒子

30 シート部材

32 リーダ

39 磁界結合回路素子

40 ウェハ（基板）

40a 切溝

43 保護膜

45 セラミックプレート

46 袅面

60 保護膜 (P- SiN等）

61 Si変質層

62 絶縁膜

71 裏面研作保護シート

72 エキスパンドシート

Claims

請求の範囲

[1] 1つの粒子が、基板と、この基板の絶縁膜面上に形成された磁界結合回路素子とを含み、大量の前記粒子から成る RFパウダーを製造する方法であって、

ウェハ上に複数の前記磁界結合回路素子を形成する工程と、

前記ウェハにおける前記磁界結合回路素子が形成された側の表面で前記磁界結合回路素子を分離するための位置に切溝を形成するガスダイシング工程と、前記磁界結合回路素子の周囲を保護膜で覆う保護膜形成工程と、

前記保護膜を形成したウェハ表面側を粘着シートにより強化プレートに貼り付ける強化工程と、

前記ウェハの裏面を前記切溝まで研削する研削工程と、

前記粘着シートを除去し前記強化プレートを取り除いて前記磁界結合回路素子を分離する分離工程と、

を有することを特徴とする RFパウダーの製造方法。

[2] 1つの粒子が、基板と、この基板の絶縁膜面上に形成された磁界結合回路素子とを含み、大量の前記粒子から成る RFパウダーを製造する方法であって、

前記保護膜を形成したウェハ表面側を強化プレートに貼り付ける強化工程と、前記ウェハの裏面を所定のウェハ厚みまで研削する研削工程と、

前記ウェハの裏面を前記切溝までエッチングするエッチング工程と、

前記強化プレートを取り除いて前記磁界結合回路素子を分離する分離工程と、を有することを特徴とする RFパウダーの製造方法。

[3] 前記強化工程は、前記ウェハ表面側を前記強化プレートに接着剤で貼り付けるェ程であることを特徴とする請求項 2記載の RFパウダーの製造方法。

[4] 前記強化工程は、前記ウェハ表面側を前記強化プレートに粘着シートで貼り付ける工程であることを特徴とする請求項 2記載の RFパウダーの製造方法。

[5] 前記エッチング工程でウエットエッチングが実施されることを特徴とする請求項 2〜4 のいずれ力、 1項に記載の RFパウダーの製造方法。

[6] 前記エッチング工程でドライエッチングが実施されることを特徴とする請求項 2〜4 のいずれ力、 1項に記載の RFパウダーの製造方法。

[7] 1つの粒子が、基板と、この基板の絶縁膜面上に形成された磁界結合回路素子とを有し、大量の前記粒子から成る RFパウダーを製造する方法であって、

前記磁界結合回路素子が形成されている面を保護膜で覆う保護膜形成工程と、前記保護膜を形成したウェハ表面側を強化プレートに貼り付ける強化工程と、前記ウェハの裏面を所定のウェハ厚みになるまで研削する研削工程と、前記強化プレートを除去する除去工程と、

前記ウェハにおける前記磁界結合回路素子を分離する線に沿ってレーザ光を照射する工程と、

前記磁界結合回路素子を分離する分離工程と、

を有することを特徴とする RFパウダーの製造方法。

[8] レーザ光を照射する前記工程は、レーザ光として前記ウェハに侵入する光を用い、前記ウェハの内部で非線形吸収効果を発生させることにより変質層を形成させ、分離を容易化することを特徴とする請求項 7記載の RFパウダーの製造方法。

[9] 前記分離工程の後に、分離された前記磁界結合回路素子で作られる前記 RFバウダーをコーティングする工程を設けたことを特徴とする請求項 1〜6のいずれ力、 1項に記載の RFパウダーの製造方法。

[10] 前記磁界結合回路素子を形成した後に、前記磁界結合回路素子を含む金属部分をメツキする工程を設けたことを特徴とする請求項 1〜6, 9のいずれ力、 1項に記載の

RFパウダーの製造方法。

[11] 前記金属部分は Cuからなり、メツキは CoWPの無電解メツキであることを特徴とする請求項 10記載の RFパウダーの製造方法。

[12] 前記保護膜は 2層膜力もなることを特徴とする請求項 1〜9のいずれ力、 1項に記載の RFパウダーの製造方法。前記 2層膜はシリコン酸化膜とシリコン窒化膜とからなることを特徴とする請求項 12 記載の RFパウダーの製造方法。

前記保護膜はポリイミドからなることを特徴とする請求項 1〜9のいずれ力 1項に記載の RFパウダーの製造方法。