日立0.05mm见方超小型RFID标签 “还可以做得更小！”

日立制作所和瑞萨科技在ISSCC 2007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。

0.05mm见方的无线标签IC IC横截面的构造。两面都配备有Au（金）的电极。 存储器的结构。共有16×8个1T型单元。

此次的IC采用基于SOI底板的90nm CMOS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（Guard Ring），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”（宇佐美）。

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”（宇佐美）。

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据报道，日立公司研制的这种RFID芯片只有0.05毫米见方，看上去就像粉末。日立公司发言人表示，这种芯片的体积很小，甚至可以嵌入一张纸内。

这种最新的芯片比日立之前的Mu芯片有所改进，Mu芯片的面积是0.4毫米见方。最新的芯片面积几乎缩小了六十倍，但是可以存储同样大小的信息。不过，和Mu芯片不同，新芯片需要一个外置的微型天线，以发送信号。

众所周知的是，RFID芯片也被称作电子标签，它可以存储数据，并被专用的设备所读取，目前已经被用于标注商品货物的“身份”，比如可以在超市中标识一个商品。

日立公司发言人表示，最新的RFID芯片还在完善当中，他们还没有考虑产品的用途。