[发明专利]射频识别芯片制造方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种射频识别芯片及其制造方法，特别是有关于一种改 进存储芯片的低成本射频识别芯片。

背景技术

射频识别(RF-ID)由于在物流，零售，公共交通，生产过程管理及军 事等方面的广阔应用，被认为是最有发展前途的信息技术之一。许多国家 和地区以及国际跨国公司都在加速推动射频识别技术的研发和应用进程。

传统的射频识别芯片采用的是硅芯片，而硅芯片的信息存储系统是将 数据储存于单晶硅和多种金属、绝缘材料等制成的电路中，电路在硅片上 形成二维阵列。利用光刻技术，通过曝光和选择性刻蚀等诸多步骤，将掩 膜版上设计好的图形转移到硅片上。步骤繁多，工艺复杂，加工时间长。

随着存储系统技术的发展，基于溶液的沉积和直接打印技术在功能材 料的上应用，提供了一种新的制造电子器件的可能性，例如有机场效应晶 体管(FET)，可以应用于低成本，大面积的柔性电子器件。因此基于溶液 沉积的铁电薄膜的随机存取信息存储器(FeRAM)受到越来越多的关注，因 为这类系统的记忆特性是即使电源断开，记忆状态并不消失或改变，只在 存储或读取数据时需要电源。早期的铁电随机存取技术主要是采用基于铁 电陶瓷薄膜的铁电随机存储技术，在硅基体上沉积铁电陶瓷薄膜，硅作为 栅极，而铁电陶瓷薄膜和金属电极作为源极和漏极。但对铁电陶瓷薄膜技 术的研究仅是一些基础方面的研究，未能取得可大规模应用的突破。

后来出现有以PZT[Pb(Zr，Ti)O₃]为电介质的铁电随机存储芯片，如日 本富士通以及韩国三星等公司的1T/1C架构的手机芯片，然后PZT电介质中 的铅(Pb)的毒性和PZT必须在高温(通常在1000℃以上)加工限制了它的进 一步发展。

目前的射频识别芯片是硅芯片，价格高，严重制约了射频识别技术的 进一步推广和应用。因此，开发低成本的基于铁电随机存取芯片的射频识 别芯片成为一种发展方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种射频识别芯片的制造方法，其制造工艺简 单，成本较低。

根据上述目的，本发明提出一种射频识别芯片的制造方法，首先在塑 料基片上涂布导电高分子材料形成底电极；待干燥后在底电极上涂布铁电 聚合物；涂布完铁电聚合物后先在室温干燥，然后在烘箱中退火；待铁电 聚合物冷却至室温后，在铁电聚合物上涂布上电极，然后在大气中干燥； 在基片上周围用导电墨水印刷天线。

根据本发明的射频识别芯片的制造方法，其中在塑料基片上涂布导电 高分子材料形成底电极是通过调节导电高分子溶液配方在塑料基片上印 刷电极线。

根据本发明的射频识别芯片的制造方法，其中在塑料基片上涂布导电 高分子材料形成底电极是在塑料基片上涂布导电高分子薄膜。

根据本发明的射频识别芯片的制造方法，其中在底电极上涂布的铁电 聚合物是在已涂布有底电极的塑料基片上印刷铁电聚合物薄膜。

根据本发明的射频识别芯片的制造方法，其中在底电极上涂布的铁电 聚合物为聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)，其中偏氟乙烯与三氟乙烯的单体摩尔比 为90：10～50：50。

根据本发明的射频识别芯片的制造方法，其中在底电极上涂布的铁电 聚合物的步骤还包括在聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)溶解在溶剂中后过滤溶液 以除去机械杂质的步骤。

根据本发明的射频识别芯片的制造方法，其中在烘箱中退火的步骤中 退火温度为120～150℃，退火时间为10～60分钟。

根据本发明的射频识别芯片的制造方法，其中上电极与底电极材料相 同，均由导电高分子制成。

根据本发明的射频识别芯片的制造方法，其中上电极用印刷的方法印 制到铁电聚合物上，上电极材料以商品导电聚苯胺(芬兰Panipol公司生产) 配制。

根据本发明的射频识别芯片的制造方法，其中印刷天线的导电墨水为 导电高分子墨水或适于印刷或打印的金属或前体溶液。

本发明以导电高分子或纳米金属(金或银)墨水经打印或印刷而成电极 和接点，以铁电高分子聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)共聚物为电介质，组装全部 基于聚合物的信息存储器，其“电路”可以用导电材料直接“印刷”在聚 合物薄层上，同时天线也由导电墨水直接打印或印刷而成，摆脱了传统无 机晶体管制造中必须使用的真空过程和刻蚀技术，极大地简化了组装工 艺，可以进行大规模连续生产，降低了生产成本。