半導体装置
【課題】ＲＦＩＤを有する半導体装置において、駆動電源のための電池の経時的劣化に伴う電池の残存容量の確認や電池の交換作業をすることなく、個体情報を送受信することができ、且つ駆動するための電源を外部からの電波または電磁波（搬送波）の電力が十分でない場合であっても良好な個体情報の送受信状態を維持するＲＦＩＤを有する半導体装置を提供する。
【解決手段】ＲＦＩＤ１００における電力を供給するための電源としてバッテリー１０４を設ける。そして、外部との個体情報の信号の送受信をする第１のアンテナ回路１０１とは別に、バッテリー１０４の充電のための信号を受信する第２のアンテナ回路１０２を設ける。また、第１のアンテナ回路１０１または第２のアンテナ回路１０２は、ブースターアンテナ１２０１を介して信号の受信をおこなう。
【解決手段】ＲＦＩＤ１００における電力を供給するための電源としてバッテリー１０４を設ける。そして、外部との個体情報の信号の送受信をする第１のアンテナ回路１０１とは別に、バッテリー１０４の充電のための信号を受信する第２のアンテナ回路１０２を設ける。また、第１のアンテナ回路１０１または第２のアンテナ回路１０２は、ブースターアンテナ１２０１を介して信号の受信をおこなう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置に関する。特に、電波を介したデータの送受信及び電力の受信を行う
半導体装置に関する。更に、電波を介した半導体装置と当該半導体装置とデータの送受信
を行うアンテナ及びリーダライタ、並びに当該半導体装置に電力を供給するためのアンテ
ナ及び充電器、を用いた通信システムに関する。
【０００２】
なお、本明細書でいう半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般
を指すものとする。
【背景技術】
【０００３】
近年、電磁波等の電波を無線通信に利用した個体識別技術が注目を集めている。特に、無
線通信によりデータの交信を行う半導体装置として、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕ
ｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグを利用した個体識別技術が注目を集めて
いる。ＲＦＩＤタグ（以下、単にＲＦＩＤという）は、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃ
ｉｒｃｕｉｔ）タグ、ＩＣチップ、ＲＦタグ、無線タグ、電子タグとも呼ばれる。ＲＦＩ
Ｄを用いた個体識別技術は、個々の対象物の生産、管理等に役立てられ始めており、個人
認証への応用も期待されている。
【０００４】
ＲＦＩＤは、電源を内蔵するか、外部から電源供給を受けるかの違いにより、ＲＦＩＤの
情報を含んだ電波を送信することが可能なアクティブタイプ（能動タイプ）のＲＦＩＤと
、外部からの電波または電波（搬送波）の電力を利用して駆動するパッシブタイプ（受動
タイプ）のＲＦＩＤとの二つのタイプに分けることができる（アクティブタイプに関して
は特許文献１、パッシブタイプに関しては特許文献２を参照）。このうち、アクティブタ
イプのＲＦＩＤにおいては、ＲＦＩＤを駆動するための電源を内蔵しており、電源として
電池を備えて構成されている。また、パッシブタイプにおいては、ＲＦＩＤを駆動するた
めの電源を外部からの電波（搬送波）の電力を利用して作りだし、電池を備えることのな
い構成を実現している。
【０００５】
図３１にアクティブタイプのＲＦＩＤの具体的な構成についてブロック図を示す。図３１
のアクティブタイプのＲＦＩＤ３１００では、アンテナ回路３１０１によって受信された
通信信号が信号処理回路３１０２における復調回路３１０５、アンプ３１０６に入力され
る。通常、通信信号は１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚなどのキャリアをＡＳＫ変調、Ｐ
ＳＫ変調などの処理をおこなって送られてくる。ここで図３１においては、通信信号とし
て１３．５６ＭＨｚの例について示す。図３１において、信号を処理するためには基準と
なるクロック信号が必要であり、ここでは１３．５６ＭＨｚのキャリアをクロックに用い
ている。アンプ３１０６は１３．５６ＭＨｚのキャリアを増幅し、クロックとして論理回
路３１０７に供給する。またＡＳＫ変調やＰＳＫ変調された通信信号は復調回路３１０５
で復調される。復調後の信号も論理回路３１０７に送られ解析される。論理回路３１０７
で解析された信号はメモリコントロール回路３１０８に送られ、それに基づき、メモリコ
ントロール回路３１０８はメモリ回路３１０９を制御し、メモリ回路３１０９に記憶され
たデータを取り出し論理回路３１１０に送られる。論理回路３１１０でエンコード処理さ
れたのちアンプ３１１１で増幅され、その信号によって、変調回路３１１２はキャリアに
変調をかける。ここで図３１における電源は、信号処理回路の外に設けられる電池３１０
３によって電源回路３１０４を介して供給している。そして電源回路３１０４はアンプ３
１０６、復調回路３１０５、論理回路３１０７、メモリコントロール回路３１０８、メモ
リ回路３１０９、論理回路３１１０、アンプ３１１１、変調回路３１１２などに電力を供
給する。このようにしてアクティブタイプのＲＦＩＤは動作する。
【０００６】
図３２に、パッシブタイプのＲＦＩＤの具体的な構成についてブロック図を示す。図３２
のパッシブタイプのＲＦＩＤ３２００では、アンテナ回路３２０１によって受信された通
信信号が信号処理回路３２０２における復調回路３２０５、アンプ３２０６に入力される
。通常、通信信号は１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚなどのキャリアをＡＳＫ変調、ＰＳ
Ｋ変調などの処理をおこなって送られてくる。図３２においては、通信信号として１３．
５６ＭＨｚの例について示す。図３２において、信号を処理するためには基準となるクロ
ック信号が必要であり、ここでは１３．５６ＭＨｚのキャリアをクロックに用いている。
アンプ３２０６は１３．５６ＭＨｚのキャリアを増幅し、クロックとして論理回路３２０
７に供給する。またＡＳＫ変調やＰＳＫ変調された通信信号は復調回路３２０５で復調さ
れる。復調後の信号も論理回路３２０７に送られ解析される。論理回路３２０７で解析さ
れた信号はメモリコントロール回路３２０８に送られ、それに基づき、メモリコントロー
ル回路３２０８はメモリ回路３２０９を制御し、メモリ回路３２０９に記憶されたデータ
を取り出し論理回路３２１０に送られる。論理回路３２１０でエンコード処理されたのち
アンプ３２１１で増幅され、その信号によって、変調回路３２１２はキャリアに変調をか
ける。一方、整流回路３２０３に入った通信信号は整流され、電源回路３２０４に入力さ
れる。電源回路３２０４はアンプ３２０６、復調回路３２０５、論理回路３２０７、メモ
リコントロール回路３２０８、メモリ回路３２０９、論理回路３２１０、アンプ３２１１
、変調回路３２１２などに電力を供給する。このようにしてパッシブタイプのＲＦＩＤは
動作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３１６７２４号公報
【特許文献２】特表２００６−５０３３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図３１に示したように、駆動用の電池を備えたアクティブタイプのＲＦＩ
Ｄを有する半導体装置の場合、個体情報の送受信、送受信に必要な電波の強度設定に応じ
て、電池は経時的に消耗していき、最終的には個体情報を送受信に必要な電力を発生でき
なくなるといった課題があった。このため、駆動用の電池を備えたアクティブタイプのＲ
ＦＩＤを有する半導体装置を使用し続けるためには、電池の残存容量の確認や電池の交換
をする作業が発生するという課題があった。
【０００９】
また、図３２に示したように、駆動するための電源を外部からの電波（搬送波）を利用し
て電力を作りだすパッシブタイプのＲＦＩＤを有する半導体装置の場合、長距離からの信
号の送受信、送受信に必要な電波を送信するための電力の確保が難しく、良好な送受信状
態を実現することが難しいといった課題があった。このため、駆動するための電源を外部
からの電波（搬送波）の電力を利用して作りだすパッシブタイプのＲＦＩＤを有する半導
体装置を使用するためには、外部からの電波（搬送波）の電力の供給が十分な電源供給手
段であるリーダ／ライタのアンテナから近距離に限られるという課題があった。
【００１０】
そこで本発明は、ＲＦＩＤを有する半導体装置において、駆動電源のための電池の経時的
劣化に伴う電池の残存容量の確認や電池の交換作業をすることなく、個体情報を送受信す
ることができ、且つ駆動するための電源を外部からの電波（搬送波）の電力が十分でない
場合であっても良好な個体情報の送受信状態を維持するＲＦＩＤを有する半導体装置を提
供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の諸問題を解決するため、本発明はＲＦＩＤにおける電力を供給するための電源とし
てバッテリー（２次電池ともいう）を設けることを特徴とする。そして本発明は、当該バ
ッテリーに電力を供給する手段として、外部との個体情報の送受信をするアンテナとは別
に、バッテリーへの充電を行うためのアンテナを設けることを特徴とする。以下、本発明
の具体的な構成について示す。
【００１２】
本発明の半導体装置の一は、第１のアンテナ回路と、第２のアンテナ回路と、ブースター
アンテナと、信号処理回路と、バッテリーと、を有し、第１のアンテナ回路は、信号処理
回路に記憶されたデータを送信するための信号を送受信するものであり、第２のアンテナ
回路は、ブースターアンテナを介して、バッテリーに充電するための信号を受信する構成
とする。
【００１３】
また、別の本発明の半導体装置の一は、第１のアンテナ回路と、第２のアンテナ回路と、
ブースターアンテナと、信号処理回路と、バッテリーと、を有し、第１のアンテナ回路は
、信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号を送受信するものであり、第２
のアンテナ回路は、ブースターアンテナを介して、バッテリーに充電するための信号を受
信する構成とする。
【００１４】
また、別の本発明の半導体装置の一は、第１のアンテナ回路と、第２のアンテナ回路と、
ブースターアンテナと、信号処理回路と、バッテリーと、を有し、第１のアンテナ回路は
、ブースターアンテナを介して、信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号
を送受信するものであり、第２のアンテナ回路は、ブースターアンテナを介して、バッテ
リーに充電するための信号を、アンテナ回路を有する充電器より受信する構成とする。
【００１５】
また、別の本発明の半導体装置の一は、第１のアンテナ回路と、第２のアンテナ回路と、
ブースターアンテナと、信号処理回路と、バッテリーと、を有し、第１のアンテナ回路は
、ブースターアンテナを介して、信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号
をリーダ／ライタと送受信するものであり、第２のアンテナ回路は、バッテリーに充電す
るための信号を受信する構成とする。
【００１６】
また、別の本発明の半導体装置の一は、第１のアンテナ回路と、第２のアンテナ回路と、
ブースターアンテナと、信号処理回路と、バッテリーと、を有し、第１のアンテナ回路は
、信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号をリーダ／ライタと送受信する
ものであり、第２のアンテナ回路は、ブースターアンテナを介して、バッテリーに充電す
るための信号を、アンテナ回路を有する充電器より受信する構成とする。
【００１７】
また、別の本発明の半導体装置の一は、第１のアンテナ回路と、第２のアンテナ回路と、
ブースターアンテナと、信号処理回路と、バッテリーと、を有し、第１のアンテナ回路は
、ブースターアンテナを介して、信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号
をリーダ／ライタと送受信するものであり、第２のアンテナ回路は、ブースターアンテナ
を介して、バッテリーに充電するための信号を、アンテナ回路を有する充電器より受信す
るする構成とする。
【００１８】
また本発明におけるバッテリーは、信号処理回路が有する電源回路に電力を供給する構成
であってもよい。
【００１９】
また本発明における第１のアンテナ回路及び第２のアンテナ回路は、電磁誘導方式により
無線信号を送受信するものであってもよい。
【００２０】
また本発明において、第１のアンテナ回路が受信する信号の周波数をＭ（Ｍは正の数）、
第２のアンテナ回路が受信する信号の周波数をｍ（ｍは正の数）としたとき、０．５ｍ＜
Ｍ＜１．５ｍの関係を有するものであってもよい。
【００２１】
また本発明におけるバッテリーは、リチウム電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、また
はキャパシタである構成であってもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の半導体装置は、バッテリーを有することを特徴とする。そのため、従来のように
、電池の経時的な劣化に伴う個体情報の送受信にするための電力の不足を防止することが
できる。そして、本発明の半導体装置は、バッテリーに電力を供給するための信号を受信
するアンテナを有することを特徴とする。そのため、半導体装置を充電器に直接接続する
ことなく、外部からの電波の電力を利用してバッテリーの充電をすることができる。その
結果、アクティブタイプのＲＦＩＤのような電池の残存容量の確認や電池の交換をする作
業が発生するといったことなく、使用し続けることが可能になる。加えて、ＲＦＩＤを駆
動するための電力を常にバッテリー内に保持することにより、ＲＦＩＤが動作するための
十分な電力が得られ、リーダ／ライタとの通信距離を伸ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図２】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図３】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図４】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図５】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図６】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図７】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図８】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図９】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図１０】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図１１】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図１２】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図１３】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図１４】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図１５】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図１６】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図１７】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図１８】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図１９】実施の形態３の半導体装置の構成を示す図。
【図２０】実施の形態３の半導体装置の構成を示す図。
【図２１】実施の形態３の半導体装置の構成を示す図。
【図２２】実施の形態３の半導体装置の構成を示す図。
【図２３】実施の形態３の半導体装置の構成を示す図。
【図２４】実施の形態４の半導体装置の構成を示す図。
【図２５】実施の形態４の半導体装置の構成を示す図。
【図２６】実施の形態４の半導体装置の構成を示す図。
【図２７】実施の形態４の半導体装置の構成を示す図。
【図２８】実施の形態４の半導体装置の構成を示す図。
【図２９】実施の形態４の半導体装置の構成を示す図。
【図３０】実施の形態の形態について示す図。
【図３１】従来の構成を示す図。
【図３２】従来の構成を示す図。
【図３３】実施の形態５の半導体装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多く
の異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱すること
なくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従っ
て本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本
発明の構成において、同じ物を指し示す符号は異なる図面間において共通とする。
【００２５】
（実施の形態１）
本発明のＲＦＩＤに用いる半導体装置について、図１、図２に示すブロック図を用いて説
明する。
【００２６】
図１のＲＦＩＤ１００は、第１のアンテナ回路１０１、第２のアンテナ回路１０２、信号
処理回路１０３、及びバッテリー１０４によって構成されている。信号処理回路１０３は
、第１の整流回路１０５、電源回路１０６、第２の整流回路１０７、復調回路１０８、ア
ンプ１０９、論理回路１１０、メモリコントロール回路１１１、メモリ回路１１２、論理
回路１１３、アンプ１１４、変調回路１１５によって構成される。
【００２７】
また、図２には、第１のアンテナ回路１０１がリーダ／ライタ２０１からの信号を送受信
し、第２のアンテナ回路１０２が充電器２０２からの信号を受信するブロック図について
示す。図２において、第１のアンテナ回路１０１で受信した信号は第１の整流回路１０５
を介して電源回路１０６に入力される。また図２において、第２のアンテナ回路１０２で
受信する信号は第２の整流回路１０７を介してバッテリー１０４に入力され、バッテリー
１０４より適宜電源回路１０６に電力が供給される。
【００２８】
なお第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０２におけるアンテナの形状に
ついては、特に限定されない。例えば図３（Ａ）のように基板３０１上の信号処理回路３
０２の周りに一面のアンテナ３０３を配した構造を取っても良い。また、図３（Ｂ）のよ
うに、基板３０１上に環状に形成されたアンテナ３０３に重畳するように信号処理回路３
０２を配した構造をとってもよい。また、図３（Ｃ）のように基板３０１上の信号処理回
路３０２に対して、高周波数の電磁波を受信するためのアンテナ３０３の形状をとっても
よい。また、図３（Ｄ）にように基板３０１上の信号処理回路３０２に対して、１８０度
無指向性（どの方向からでも同じく受信可能）なアンテナ３０３での形状をとってもよい
。また、図３（Ｅ）にように、基板３０１上の信号処理回路３０２に対して、棒状に長く
伸ばしたアンテナ３０３の形状をとってもよい。また、信号処理回路１０３と第１のアン
テナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０２におけるアンテナの接続については特に限
定されない。例えばアンテナ３０３と信号処理回路３０２をワイヤボンディング接続やバ
ンプ接続を用いて接続する、あるいはチップ化した信号処理回路３０２の一面を電極にし
てアンテナ３０３に貼り付けるという方法を取ってもよい。この方式ではＡＣＦ（ａｎｉ
ｓｏｔｒｏｐｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｆｉｌｍ；異方性導電性フィルム）を用いて
信号処理回路３０２をアンテナ３０３に貼り付けることができる。本実施の形態において
は第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０２の形状について、図３（Ｂ）
の形状を採用する。すなわち、第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０２
は、図４（Ａ）に示すようにアンテナ４０１、共振容量４０２によって構成されるものと
して説明し、アンテナ４０１及び共振容量４０２を併せてアンテナ回路４０３ということ
にする。
【００２９】
また、第１の整流回路１０５、第２の整流回路１０７は、第１のアンテナ回路１０１及び
第２のアンテナ回路１０２が受信する電磁波により誘導される交流信号を直流信号に変換
する回路であればよい。例えば、図４（Ｂ）に示すように、ダイオード４０４、ダイオー
ド４０５、平滑容量４０６によって整流回路４０７を構成すればよい。
【００３０】
なお、図２におけるリーダ／ライタ２０１について、図６を用いて説明する。図５におけ
るリーダ／ライタ５００は、受信部５０１、送信部５０２、制御部５０３、インターフェ
ース部５０４、アンテナ回路５０５によって構成されている。制御部５０３は、インター
フェース部５０４を介した上位装置５０６の制御により、データ処理命令、データ処理結
果について、受信部５０１、送信部５０２を制御する。送信部５０２はＲＦＩＤ１００に
送信するデータ処理命令を変調し、アンテナ回路５０５から電磁波として出力する。また
受信部５０１は、アンテナ回路５０５で受信された信号を復調し、データ処理結果として
制御部５０３に出力する。
【００３１】
本実施の形態において、図５に示すリーダ／ライタ５００のアンテナ回路５０５は、受信
部５０１及び送信部５０２に接続され、ＬＣ並列共振回路を構成するアンテナ５０７及び
共振容量５０８を有する。アンテナ回路５０５は、受信時に、ＲＦＩＤ１００により出力
された信号によってアンテナ回路５０５に誘導される起電力を電気的信号として受信する
。また、送信時には、アンテナ回路５０５に電流を流し、アンテナ回路５０５よりＲＦＩ
Ｄ１００に信号を送信する。
【００３２】
なお、図２における充電器２０２について、図５を用いて説明する。図６における充電器
６００は、送信制御部６０１、アンテナ回路６０２によって構成されている。送信制御部
６０１は、ＲＦＩＤ１００に送信する充電用の電気信号を変調し、アンテナ回路６０２か
ら充電用の信号を送信する。
【００３３】
本実施の形態において、図６に示す充電器６００のアンテナ回路６０２は、送信制御部６
０１に接続され、ＬＣ並列共振回路を構成するアンテナ６０３及び共振容量６０４を有す
る。アンテナ回路６０２は、送信時には、アンテナ回路６０２に電流を流し、アンテナ６
０３よりＲＦＩＤ１００に充電用の信号を送信する。
【００３４】
なお、図１において、第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０２は、信号
処理回路１０３と共に同じ基板上に積層して設ける構成としても良いし、外付けのアンテ
ナとして設けられるものであってもよい。
【００３５】
また、本実施の形態においては、第１のアンテナ回路１０１回路及び第２のアンテナ回路
１０２が受信する信号は、電磁誘導方式により信号の交信を行うことが好ましい。そのた
め、図１及び図２におけるＲＦＩＤ１００は、コイル状の第１のアンテナ回路１０１及び
コイル状の第２のアンテナ回路１０２を有する構成が好ましい。例えば図７に、ＲＦＩＤ
を有する半導体装置における第１のアンテナ回路及び第２のアンテナ回路の位置関係並び
にアンテナの形状について示す。図７において、ＲＦＩＤ７００の表面と裏面にそれぞれ
コイル状の第１のアンテナ回路７０１及び第２のアンテナ回路７０２を設ける構成とし、
充電器のアンテナからの信号を受信する構成について示す。
【００３６】
図７において、送信制御部７０３に接続された充電器のアンテナ回路７０４のコイル状の
アンテナ７０５に、ＲＦＩＤの第２のアンテナ回路７０２を近づけると、充電器における
アンテナ回路７０４のコイル状のアンテナ７０５から交流磁界が発生する。交流磁界がＲ
ＦＩＤ７００内のコイル状の第２のアンテナ回路７０２を貫き、電磁誘導によりＲＦＩＤ
７００内のコイル状の第２のアンテナ回路７０２の端子間（アンテナの一端と他端の間）
に起電力が発生する。当該起電力によりＲＦＩＤ７００内のバッテリーに充電することが
できる。なお、図８に示すように、ＲＦＩＤ８００における基板の表面または裏面に設け
られた充電用の第２のアンテナ回路８０１は、ＲＦＩＤ８００が重畳的に存在する場合で
あっても充電器からの充電を行うことができる。また、図９に示すように、ＲＦＩＤ９０
０において、第１のアンテナ回路９０１及び第２のアンテナ回路９０２を同じ基板上に並
べて配し、充電器のアンテナ回路７０４からの信号を受信する構成であってもよい。
【００３７】
なお、第１のアンテナ回路１０１とリーダ／ライタ２０１間で送受信される信号の周波数
は、１２５ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚなどがあり、それ
ぞれＩＳＯ規格などが設定される。勿論、第１のアンテナ回路１０１とリーダ／ライタ２
０１間で送受信される信号の周波数はこれに限定されず、例えばサブミリ波である３００
ＧＨｚ〜３ＴＨｚ、ミリ波である３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ、マイクロ波である３ＧＨｚ
〜３０ＧＨｚ、極超短波である３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ、超短波である３０ＭＨｚ〜３０
０ＭＨｚ、短波である３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ、中波である３００ＫＨｚ〜３ＭＨｚ、長波
である３０ＫＨｚ〜３００ＫＨｚ、及び超長波である３ＫＨｚ〜３０ＫＨｚのいずれの周
波数も用いることができる。また、第１のアンテナ回路１０１とリーダ／ライタ２０１間
で送受信される信号は、搬送波を変調した信号である。搬送波の変調方式は、アナログ変
調であってもデジタル変調であってよく、振幅変調、位相変調、周波数変調、及びスペク
トラム拡散のいずれであってもよい。望ましくは、振幅変調、または、周波数変調にする
とよい。
【００３８】
なお、第２のアンテナ回路１０２と充電器２０２間で送受信される信号の周波数ｍ（ｍは
正の数）は、第１のアンテナ回路１０１で送受信される信号の周波数をＭ（Ｍは正の数）
とすると、０．５ｍ＜Ｍ＜１．５ｍの関係にあり、且つｍ≠Ｍを満たす周波数であること
が望ましい。第２のアンテナ回路１０２に入力される信号の周波数を前述の範囲に設定す
ることにより、第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０２の形状を大きく
異ならせることなく設計することが可能となり好適である。
【００３９】
なお、図１、図２における電源回路１０６には、従来例において述べたパッシブタイプの
ＲＦＩＤと同様に搬送波の信号を第１の整流回路１０５において整流化し、電源回路１０
６を介して、信号処理回路１０３の各回路を駆動する電源を作り出すことによる電力供給
、または第２の整流回路１０７を介して第２のアンテナ回路１０２から入力されるバッテ
リー充電用の信号によりバッテリー１０４が充電され、バッテリー１０４に充電された電
力による電源回路１０６への電力供給の２通りにより、電力の供給をおこなうことができ
る。バッテリー１０４に充電された電力は、通信距離が伸びた際にＲＦＩＤ１００の第１
のアンテナ回路１０１から十分な電力が得られない際に電源回路１０６に電力を供給する
ことができる。
【００４０】
図１、図２における電源回路の例について図１０を用いて説明する。電源回路は基準電
圧回路とバッファアンプで構成される。基準電圧回路は抵抗１００１、ダイオード接続の
トランジスタ１００２、１００３によって構成され、トランジスタのＶＧＳ２つ分の基準
電圧を発生させる。バッファアンプはトランジスタ１００５、１００６で構成される差動
回路、トランジスタ１００７、１００８によって構成されるカレントミラー回路、電流供
給用抵抗１００４、トランジスタ１００９、抵抗１０１０によって構成されるソース接地
アンプより構成される。
【００４１】
図１０に示す電源回路において、出力端子より流れる電流が大きいときはトランジスタ
１００９に流れる電流が少なくなり、また、出力端子より流れる電流が小さいときはトラ
ンジスタ１００９に流れる電流が多くなり、抵抗１０１０に流れる電流はほぼ一定となる
ように動作する。また出力端子の電位は基準電圧回路とほぼ同じ値となる。ここでは基準
電圧回路とバッファアンプを有する電源回路を示したが、本発明に用いる電源回路は図１
０に限定されず、他の形式の回路であっても良い。
【００４２】
なお、本明細書において、バッテリーとは、充電することで連続使用時間を回復すること
ができる電池のことをいう。なおバッテリーとしては、シート状に形成された電池を用い
ることが好ましく、例えばリチウム電池、好ましくはゲル状電解質を用いるリチウムポリ
マー電池や、リチウムイオン電池等を用いることで、小型化が可能である。勿論、充電可
能な電池であればなんでもよく、ニッケル水素電池、ニカド電池などの充電放電可能な電
池であってもよいし、また大容量のコンデンサーなどを用いても良い。
【００４３】
次に、図１、図２に示すＲＦＩＤ１００に、リーダ／ライタ２０１よりデータを送信す
る際の動作を以下に説明する。第１のアンテナ回路１０１で受信した信号は、第１の整流
回路１０５により、半波整流され、そして平滑化される。第１の整流回路１０５により半
波整流、平滑化された電圧は電源回路１０６に入力される。そして電源回路は、安定化さ
れた後の電圧を第１の整流回路１０５、電源回路１０６、第２の整流回路１０７、復調回
路１０８、アンプ１０９、論理回路１１０、メモリコントロール回路１１１、メモリ回路
１１２、論理回路１１３、アンプ１１４、変調回路１１５に供給する。
【００４４】
また第１のアンテナ回路１０１で受信された信号はアンプ１０９を介して、クロック信号
として、論理回路１１０に入力される。さらに、第１のアンテナ回路１０１から入力され
た信号は復調回路１０８で復調され、データとして論理回路１１０に入力される。
【００４５】
論理回路１１０において、入力されたデータはデコードされる。リーダ／ライタ２０１が
データを変形ミラー符号、ＮＲＺ−Ｌ符号などでエンコードして送信するため、それを論
理回路１１０はデコードする。デコードされたデータは、メモリコントロール回路１１１
に送られ、それに従いメモリ回路１１２に記憶された記憶データが読み出される。メモリ
回路１１２は電源が切れても保持できる不揮発性メモリ回路である必要があり、マスクＲ
ＯＭなどが使用される。
【００４６】
また、図１、図２に示すＲＦＩＤ１００におけるメモリ回路１１２に記憶されたデータを
リーダ／ライタ２０１が受信する場合は以下のように動作する。第１のアンテナ回路１０
１で受信した信号は、第１の整流回路１０５により、半波整流され、そして平滑化される
。第１の整流回路１０５により半波整流、平滑化された電圧は電源回路１０６に入力され
る。そして電源回路は、安定化された後の電圧を第１の整流回路１０５、電源回路１０６
、第２の整流回路１０７、復調回路１０８、アンプ１０９、論理回路１１０、メモリコン
トロール回路１１１、メモリ回路１１２、論理回路１１３、アンプ１１４、変調回路１１
５に供給する。
【００４７】
また、第１のアンテナ回路１０１で受信された交流信号はアンプ１０９を通して論理回路
１１０に入力され、論理演算が行われる。そして、論理回路１１０からの信号を用いて、
メモリコントロール回路１１１を制御し、メモリ回路１１２に記憶されているデータを呼
び出す。次にメモリ回路１１２から呼び出されたデータを論理回路１１３で加工し、アン
プ１１４で増幅の後、変調回路１１５を動作させる。データの加工はＩＳＯ１４４４３、
ＩＳＯ１５６９３、ＩＳＯ１８０００などの規格に定められた方式に従い加工されるが、
リーダ／ライタとの整合性が確保されれば、上記規格以外であってもかまわない。
【００４８】
変調回路１１５が動作すると、第１のアンテナ回路１０１のインピーダンスが変化する
。これによって、第１のアンテナ回路１０１で反射されるリーダ／ライタ２０１の信号に
変化が生じる。この変化をリーダ／ライタが読み取ることによってＲＦＩＤ１００のメモ
リ回路１１２に記憶されたデータを知ることが可能になる。このような変調方式を負荷変
調方式という。
【００４９】
次に、図１、図２に示すＲＦＩＤ１００に、充電器２０２より電力を充電する際の動作
を以下に説明する。第２のアンテナ回路で受信した信号は、第２の整流回路１０７により
、半波整流され、そして平滑化される。第２の整流回路１０７により半波整流、平滑化さ
れた電圧は、バッテリー１０４に一旦保持される。バッテリー１０４に保持された電力は
、電源回路１０６に供給する電力として用いられる。なお、第１のアンテナ回路より供給
される信号について、受信することはできるものの、リーダ／ライタに送信するための電
力が不足している場合に、バッテリーより電力を供給するか否かを判定する回路を設ける
構成であってもよい。
【００５０】
また次に、図１で示したＲＦＩＤ１００の上面図の例について示す。ＲＦＩＤ１００は
その機能、大きさでわけると、第１のアンテナ回路、第２のアンテナ回路、信号処理回路
、バッテリーが、基板上に積層、または並列に配したレイアウトを取り得る。また、信号
処理回路においては、第１のアンテナ回路に付随する回路、第２のアンテナ回路に付随す
る回路で分けて記すことができ、第１のアンテナ回路に付随する回路については、第１の
信号処理回路、第２のアンテナ回路に付随する回路については第２の信号処理回路と呼称
する。なお、具体的にいうと、第１の信号処理回路については図１における第２の整流回
路１０７、第２の信号処理回路については図１の信号処理回路１０３における第２の整流
回路以外の構成にあたる。そこで図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に示す上面図は、基板上に
おける第１のアンテナ回路１１０１、第２のアンテナ回路１１０２、第１の信号処理回路
１１０３Ａ、第２の信号処理回路１１０３Ｂ、バッテリー１１０４の位置関係の例につい
て述べる。
【００５１】
一例として示す図１１（Ａ）に示す上面図の構成は、一方の面に対して、第１のアンテナ
回路１１０１、第２のアンテナ回路１１０２、第１の信号処理回路１１０３Ａ、第２の信
号処理回路１１０３Ｂを設け、他方の面に対してバッテリー１１０４を設ける構成を取り
得る。また図１１（Ｂ）に示す上面図の構成は、一方の面に対して、第１のアンテナ回路
１１０１及び第１の信号処理回路１１０３Ａを具備し、他方の面に対して、第２のアンテ
ナ回路１１０２及び第２の信号処理回路１１０３Ｂを具備し、第１の信号処理回路１１０
３Ａと第２の信号処理回路１１０３Ｂとの間にバッテリー１１０４を具備する構成を取り
得る。
【００５２】
なお、図１１において、バッテリー１１０４を図示してＲＦＩＤにおける位置を説明した
が、バッテリーの種類によってはこの限りではない。例えば、１０μｍ〜１００μｍ程度
に薄膜化したリチウムイオン２次電池を第１の信号処理回路１１０３Ａまたは第２の信号
処理回路１１０３Ｂと同時に形成してもよい。また、第１の信号処理回路１１０３Ａまた
は第２の信号処理回路１１０３Ｂと同時に薄膜のキャパシタを形成してバッテリー１１０
４としてもよい。バッテリー１１０４、第１の信号処理回路１１０３Ａまたは第２の信号
処理回路１１０３Ｂを小型化及び薄膜化したＲＦＩＤを有する半導体装置は、柔軟性に富
み、使用用途も広がるため好適である。
【００５３】
以上のように、本発明のＲＦＩＤを有する半導体装置は、バッテリーを有することを特徴
とする。そのため、従来のように、電池の経時的な劣化に伴う個体情報の送受信にするた
めの電力の不足を防止することができる。そして、本発明の半導体装置は、バッテリーに
電力を供給するための信号を受信するアンテナを有することを特徴とする。そのため、半
導体装置を充電器に直接接続することなく、外部からの電波の電力を利用してバッテリー
の充電をすることができる。その結果、アクティブタイプのＲＦＩＤのような電池の残存
容量の確認や電池の交換をする作業が発生するといったことなく、使用し続けることが可
能になる。加えて、バッテリー内に電力を保持することでＲＦＩＤを動作させるための十
分な電力を得ることができ、リーダ／ライタとの通信距離を伸ばすことができる。
【００５４】
なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態の記載と組み合わせて実施するこ
とが可能である。
【００５５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、上記実施の形態１で示したＲＦＩＤを有する半導体装置において、
ブースターアンテナ回路（以下、ブースターアンテナという）を有する構成に関して、図
面を参照して説明する。なお、本実施の形態において使用する図面に関し、実施の形態１
と同じ部分は同じ符号を用いて示す。
【００５６】
なお、本実施の形態において述べるブースターアンテナとは、半導体装置に形成されたリ
ーダ／ライタからの信号を受信しＲＦＩＤの信号処理回路に出力するアンテナ（以下、第
１のチップアンテナまたは第１のアンテナ回路という）や半導体装置に形成された充電器
からの信号を受信するアンテナ（以下、第２のチップアンテナまたは第２のアンテナ回路
という）よりも、サイズの大きいアンテナ（以下、ブースターアンテナという）のことを
いう。ブースターアンテナは、使用する周波数帯域で共振させ、第１のチップアンテナま
たは第２のチップアンテナと、ブースターアンテナを磁界結合させることで、リーダ／ラ
イタまたは充電器より発振された信号を、効率よく目的のＲＦＩＤへ伝達させることがで
きるものをいう。ブースターアンテナは磁界を介してコイルアンテナと結合しているため
、直接チップアンテナ及び信号処理回路とは接続する必要が無いため好適である。
【００５７】
本実施の形態におけるＲＦＩＤに用いる半導体装置について、図１２、図１３に示すブロ
ック図を用いて説明する。
【００５８】
図１２のＲＦＩＤ１００は、第１のアンテナ回路１０１、第２のアンテナ回路１０２、ブ
ースターアンテナ１２０１、信号処理回路１０３、及びバッテリー１０４によって構成さ
れている。信号処理回路１０３は、第１の整流回路１０５、電源回路１０６、第２の整流
回路１０７、復調回路１０８、アンプ１０９、論理回路１１０、メモリコントロール回路
１１１、メモリ回路１１２、論理回路１１３、アンプ１１４、変調回路１１５によって構
成される。
【００５９】
また、図１３には、ブースターアンテナ１２０１がリーダ／ライタ２０１からの信号を送
受信し第１のアンテナ回路１０１と磁界結合することでリーダ／ライタからの信号を送受
信し、第２のアンテナ回路１０２が充電器２０２からの信号を受信するブロック図につい
て示す。図１３において、ブースターアンテナ１２０１がリーダ／ライタ２０１からの信
号を受信し電磁誘導を起こすことに伴う第１のアンテナ回路との磁界結合により第１のア
ンテナ回路１０１で受信した信号は、第１の整流回路１０５を介して電源回路１０６に入
力され、かつ復調回路１０８及びアンプ１０９に入力される。また図１３において、第２
のアンテナ回路１０２で受信する信号は第２の整流回路１０７を介してバッテリー１０４
に入力され、バッテリー１０４より適宜電源回路１０６に電力が供給される。図１３の構
成により、上記実施の形態１よりも、リーダ／ライタ２０１とＲＦＩＤ１００間の信号の
送受信についての通信距離を伸ばすことができ、データのやりとりをより確実にすること
ができるため好適である。
【００６０】
また、ブースターアンテナ１２０１の同調を第１のアンテナ回路に限らず、ブースターア
ンテナ１２０１が同調する周波数の帯域を異ならせることにより他のアンテナと磁界結合
させることもできる。
【００６１】
例えば、図１４には、ブースターアンテナ１２０１が充電器２０２からの信号を受信し第
２のアンテナ回路１０２と磁界結合することで充電器からの信号を受信し、第１のアンテ
ナ回路１０１がリーダ／ライタ２０１からの信号を送受信するブロック図について示す。
図１４において、ブースターアンテナ１２０１が充電器２０２からの信号を受信し電磁誘
導を起こすことに伴う第２のアンテナ回路との磁界結合により第２のアンテナ回路１０２
で受信した信号は、第２の整流回路１０７を介してバッテリー１０４に入力される。そし
てバッテリー１０４より適宜電源回路１０６に電力が供給される。また図１４において、
第１のアンテナ回路１０１で受信する信号は、第１の整流回路１０５を介して電源回路１
０６に入力され、かつ復調回路１０８及びアンプ１０９に入力される。図１４の構成にす
ることにより、充電器２０２とＲＦＩＤ１００間の信号の送受信についての通信距離を伸
ばすことができ、バッテリーへの充電をより確実にすることができるため好適である。
【００６２】
また、ブースターアンテナ１２０１の同調を第１のアンテナ回路または第２のアンテナの
いずれか一方に限らず、ブースターアンテナ１２０１が同調する周波数の帯域を広げるこ
とにより複数のアンテナと磁界結合させることもできる。
【００６３】
例えば、図１５には、ブースターアンテナ１２０１がリーダ／ライタ２０１及び充電器２
０２からの信号を送受信し第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０２と磁
界結合することでリーダ／ライタからの信号及び充電器からの信号を送受信するブロック
図について示す。図１５において、ブースターアンテナ１２０１がリーダ／ライタ２０１
からの信号を受信し電磁誘導を起こすことに伴う第１のアンテナ回路との磁界結合により
第１のアンテナ回路１０１で受信した信号は、第１の整流回路１０５を介して電源回路１
０６に入力される。また図１５において、ブースターアンテナ１２０１が充電器２０２か
らの信号を受信し電磁誘導を起こすことに伴う第２のアンテナ回路との磁界結合により第
２のアンテナ回路１０２で受信した信号は、第２の整流回路１０７を介してバッテリー１
０４に入力される。そしてバッテリー１０４に適宜電源回路１０６より電力が供給される
。また、第１のアンテナ回路及び第２のアンテナ回路の同調する周波数を近づけておくこ
とにより、よりブースターアンテナにおける電磁誘導の効率が上がるため好ましい。よっ
て、第２のアンテナ回路１０２と充電器２０２間で送受信される信号の周波数ｍ（ｍは正
の数）は、第１のアンテナ回路１０１で送受信される信号の周波数をＭ（Ｍは正の数）と
すると、０．５ｍ＜Ｍ＜１．５ｍの関係にあり、且つｍ≠Ｍを満たす周波数であることが
望ましい。前述の効果に加えて、第２のアンテナ回路１０２に入力される信号の周波数を
前述の範囲に設定することにより、第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１
０２の形状を大きく異ならせることなく設計することが可能となり好適である。図１５の
構成にすることにより、リーダ／ライタ２０１とＲＦＩＤ１００間の信号の送受信及び充
電器２０２とＲＦＩＤ１００間の信号の送受信についての通信距離を伸ばすことができ、
データのやりとり及びバッテリー１０４への充電をより確実におこなうことができ好適で
ある。
【００６４】
なお、第１のアンテナ回路１０１、第２のアンテナ回路１０２及びブースターアンテナに
おけるアンテナの形状については、特に限定されない。例えば実施の形態１で説明した図
３の形状のアンテナを採用することができる。但し、ブースターアンテナはその機能上、
磁界結合するアンテナ回路より大きな形状のアンテナを採用することが好ましい。また、
第１のアンテナ回路１０１、第２のアンテナ回路１０２及びブースターアンテナは、実施
の形態１で説明した図４（Ａ）の如く、アンテナ４０１、共振容量４０２によって構成さ
れるものとして説明し、アンテナ４０１及び共振容量４０２を併せてアンテナ回路４０３
ということにする。
【００６５】
また、図１２乃至図１５における第１の整流回路１０５、第２の整流回路１０７は、実施
の形態１で示したのと同様であり、図４（Ｂ）に示すように、ダイオード４０４、ダイオ
ード４０５、平滑容量４０６によって整流回路４０７を構成すればよい。
【００６６】
なお、図１３乃至図１５におけるリーダ／ライタ２０１は、実施の形態１で示したのと同
様であり、図５に示す構成をとればよい。
【００６７】
なお、図１３乃至１５における充電器２０２は、実施の形態１で示したものと同様であり
、図６に示す構成をとればよい。
【００６８】
なお、図１３乃至１５において、第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０
２は、信号処理回路１０３と共に同じ基板上に積層して設ける構成としても良いし、外付
けのアンテナとして設けられるものであってもよい。
【００６９】
また、本実施の形態においては、第１のアンテナ回路１０１、第２のアンテナ回路１０２
、及びブースターアンテナ１２０１が受信する信号は、電磁誘導方式により信号の交信を
行うことが好ましい。そのため、図１３乃至図１５におけるＲＦＩＤ１００は、コイル状
の第１のアンテナ回路１０１、コイル状の第２のアンテナ回路１０２、及びコイル状のブ
ースターアンテナ１２０１を有する構成が好ましい。例えば図１６に、図１４の構成のＲ
ＦＩＤを有する半導体装置における第１のアンテナ回路、第２のアンテナ回路、及びブー
スターアンテナの位置関係並びにアンテナの形状について示す。図１６において、ＲＦＩ
Ｄ１６００の一方の面にコイル状の第１のアンテナ回路１６０１及び第２のアンテナ回路
１６０２を設け、他方の面にブースターアンテナ１６０３を設ける構成とし、充電器のア
ンテナからの信号を受信する構成について示す。
【００７０】
図１６において、送信制御部１６０４に接続された充電器のアンテナ回路１６０５のコイ
ル状のアンテナ１６０６に、ＲＦＩＤのブースターアンテナ１６０３を近づけると、充電
器におけるアンテナ回路１６０５のコイル状のアンテナ１６０６から交流磁界が発生する
。交流磁界がＲＦＩＤ１６００内のコイル状のブースターアンテナ１６０３を貫き、電磁
誘導によりＲＦＩＤ１６００内のコイル状のブースターアンテナ１６０３の端子間（アン
テナの一端と他端の間）に起電力が発生する。コイル状のブースターアンテナ１６０３に
おいて電磁誘導による起電力が発生すると共にブースターコイル自体から交流磁界が発生
する。そして、ブースターアンテナ１６０３から発生する交流磁界がＲＦＩＤ１６００内
のコイル状の第２のアンテナ回路１６０２を貫き、電磁誘導によりＲＦＩＤ１６００内の
コイル状の第２のアンテナ回路１６０２の端子間（アンテナの一端と他端の間）に起電力
が発生する。当該起電力によりＲＦＩＤ１６００内のバッテリーに充電することができる
。
【００７１】
また、図１６に示した構成とは別の構成について、図１７に示す。図１７において、ＲＦ
ＩＤ１６００の一方の面にコイル状のブースターアンテナ１６０３と、第１のアンテナ回
路１６０１及び第２のアンテナ回路１６０２の一方を設け、他方の面に第１のアンテナ回
路１６０１及び第２のアンテナ回路１６０２の他方を設ける構成とし、充電器のアンテナ
からの信号を受信する構成について示す。図１７において、送信制御部１６０４に接続さ
れた充電器のアンテナ回路１６０５のコイル状のアンテナ１６０６に、ＲＦＩＤのブース
ターアンテナ１６０３を近づけると、充電器におけるアンテナ１６０６のコイル状のアン
テナ１６０６から交流磁界が発生する。交流磁界がＲＦＩＤ１６００内のコイル状のブー
スターアンテナ１６０３を貫き、電磁誘導によりＲＦＩＤ１６００内のコイル状のブース
ターアンテナ１６０３の端子間（アンテナの一端と他端の間）に起電力が発生する。コイ
ル状のブースターアンテナ１６０３において電磁誘導による起電力が発生すると共にブー
スターコイル自体から交流磁界が発生する。そして、ブースターアンテナ１６０３から発
生する交流磁界がＲＦＩＤ１６００内のコイル状の第２のアンテナ回路１６０２を貫き、
電磁誘導によりＲＦＩＤ１６００内のコイル状の第２のアンテナ回路１６０２の端子間（
アンテナの一端と他端の間）に起電力が発生する。当該起電力によりＲＦＩＤ１６００内
のバッテリーに充電することができる。本実施の形態における第１のアンテナ回路、第２
のアンテナ回路、及びブースターアンテナの配置は、アンテナの位置を互いに交流磁界が
アンテナコイルを貫くように設計すれば良く、図１７に示すように大きく面積を確保した
ブースターアンテナの内側に第１のアンテナ回路または第２のアンテナ回路を配置するこ
とにより、効率的な配置をすることができるため、バッテリー等の面積を大きく取ること
やアンテナの巻き数を増やすことができ好適である。
【００７２】
また図１６及び図１７に示したＲＦＩＤ１６００は、実施の形態１における図８で示した
ように、ＲＦＩＤが重畳的に存在する場合であっても充電器からの充電を行うことができ
る。
【００７３】
なお、第１のアンテナ回路１０１とリーダ／ライタ２０１間で送受信される信号の周波数
は、実施の形態１と同様であるため、本実施の形態では説明を省略する。
【００７４】
なお、第２のアンテナ回路１０２と充電器２０２間で送受信される信号の周波数は、実施
の形態１と同様であるため、本実施の形態では説明を省略する。
【００７５】
なお、図１２乃至図１５における電源回路１０６には、従来例において述べたパッシブタ
イプのＲＦＩＤと同様に搬送波の信号を第１の整流回路１０５において整流化し、電源回
路１０６を介して、信号処理回路１０３の各回路を駆動する電源を作り出すことによる電
力供給、または第２の整流回路１０７を介して第２のアンテナ回路１０２から入力される
バッテリー充電用の信号によりバッテリー１０４が充電され、バッテリー１０４に充電さ
れた電力による電源回路１０６への電力供給の２通りにより、電力の供給をおこなうこと
ができる。バッテリー１０４に充電された電力は、通信距離が伸びた際にＲＦＩＤ１００
の第１のアンテナ回路１０１から十分な電力が得られない際に電源回路１０６に電力を供
給することができる。
【００７６】
図１２乃至図１５における電源回路１０６については、実施の形態１における図１０で
示した例と同様であるため、本実施の形態では説明を省略する。
【００７７】
また、図１２乃至図１５に示すＲＦＩＤ１００の動作については、実施の形態１で説明
した動作と同様であるため、本実施の形態では説明を省略する。
【００７８】
また次に、図１２で示したＲＦＩＤ１００の上面図の例について示す。図１２で示した
ＲＦＩＤ１００はその機能、大きさでわけると、第１のアンテナ回路、第２のアンテナ回
路、ブースターアンテナ、信号処理回路、バッテリーが、基板上に積層、または並列に配
したレイアウトを取り得る。また、信号処理回路においては、第１のアンテナ回路に付随
する回路、第２のアンテナ回路に付随する回路で分けて記すことができ、第１のアンテナ
回路に付随する回路については、第１の信号処理回路、第２のアンテナ回路に付随する回
路については第２の信号処理回路と呼称する。なお、具体的にいうと、第１の信号処理回
路については図１２における第２の整流回路１０７、第２の信号処理回路については図１
２の信号処理回路１０３における第２の整流回路以外の構成にあたる。そこで図１８に示
す上面図は、基板上における第１のアンテナ回路１８０１、第２のアンテナ回路１８０２
、第１の信号処理回路１８０３Ａ、第２の信号処理回路１８０３Ｂ、バッテリー１８０４
、ブースターアンテナ１８０５の位置関係の例について述べる。
【００７９】
一例として示す図１８に示す上面図の構成は、一方の面に対して、第１のアンテナ回路１
８０１、第２のアンテナ回路１８０２、第１の信号処理回路１８０３Ａ、第２の信号処理
回路１８０３Ｂを具備し、他方の面に対してブースターアンテナ１８０５を具備し、第１
の信号処理回路１８０３Ａと第２の信号処理回路１８０３Ｂとの間にバッテリー１８０４
を具備する構成を取り得る。
【００８０】
なお、図１８において、バッテリー１８０４を図示してＲＦＩＤにおける位置を説明した
が、バッテリーの種類によってはこの限りではない。例えば、１０μｍ〜１００μｍ程度
に薄膜化したリチウムイオン２次電池を第１の信号処理回路１８０３Ａまたは第２の信号
処理回路１８０３Ｂと同時に形成してもよい。また、第１の信号処理回路１８０３Ａまた
は第２の信号処理回路１８０３Ｂと同時に薄膜のキャパシタを形成してバッテリー１８０
４としてもよい。バッテリー１８０４を薄膜化し、且つ第１の信号処理回路１８０３Ａま
たは第２の信号処理回路１８０３Ｂを小型化及び薄膜化したＲＦＩＤを有する半導体装置
は、柔軟性に富み、使用用途も広がり、及び製造工程の短縮化が図れるため好適である。
【００８１】
以上のように、本発明のＲＦＩＤを有する半導体装置は、バッテリーを有することを特徴
とする。そのため、従来のように、電池の経時的な劣化に伴う個体情報の送受信にするた
めの電力の不足を防止することができる。そして、本発明の半導体装置は、バッテリーに
電力を供給するための信号を受信するアンテナを有することを特徴とする。そのため、半
導体装置を充電器に直接接続することなく、外部からの電波の電力を利用してバッテリー
の充電をすることができる。その結果、アクティブタイプのＲＦＩＤのような電池の残存
容量の確認や電池の交換をする作業が発生するといったことなく、使用し続けることが可
能になる。加えて、ＲＦＩＤを駆動するための電力を常にバッテリー内に保持することに
より、ＲＦＩＤが動作するための十分な電力が得られ、リーダ／ライタとの通信距離を伸
ばすことができる。
【００８２】
さらに、本実施の形態の構成においては、実施の形態１の構成に加えて、ブースターアン
テナを有することを特徴とする。そのため、ＲＦＩＤとリーダ／ライタ間のデータの送受
信、及びＲＦＩＤと充電器からの充電用の信号の受信に対して、より確実に通信を行うこ
とが可能となるといった利点を有する。
【００８３】
なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態の記載と組み合わせて実施するこ
とが可能である。
【００８４】
（実施の形態３）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した半導体装置の作製方法の一例に関して、図
面を参照して説明する。
【００８５】
まず、図１９（Ａ）基板１９０１の一表面に絶縁膜１９０２を介して剥離層１９０３を
形成し、続けて下地膜として機能する絶縁膜１９０４と半導体膜１９０５（例えば、非晶
質珪素を含む膜）を積層して形成する。なお、絶縁膜１９０２、剥離層１９０３、絶縁膜
１９０４および半導体膜１９０５は、連続して形成することができる。
【００８６】
なお、基板１９０１は、ガラス基板、石英基板、金属基板（例えばセラミック基板また
はステンレス基板など）、Ｓｉ基板等の半導体基板から選択されるものである。他にもプ
ラスチック基板として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレ
ート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフィン（ＰＥＳ）、アクリルなどの基板を選択するこ
ともできる。なお、本工程では、剥離層１９０３は、絶縁膜１９０２を介して基板１９０
１の全面に設けているが、必要に応じて、基板１９０１の全面に剥離層を設けた後に、フ
ォトリソグラフィ法により選択的に設けてもよい。
【００８７】
また、絶縁膜１９０２、絶縁膜１９０４は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、
酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化
酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、
絶縁膜１９０２、１９０４を２層構造とする場合、第１層目の絶縁膜として窒化酸化シリ
コン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として酸化窒化シリコン膜を形成するとよい。また、
第１層目の絶縁膜として窒化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として酸化シリコン
膜を形成してもよい。絶縁膜１９０２は、基板１９０１から剥離層１９０３又はその上に
形成される素子に不純物元素が混入するのを防ぐブロッキング層として機能し、絶縁膜１
９０４は基板１９０１、剥離層１９０３からその上に形成される素子に不純物元素が混入
するのを防ぐブロッキング層として機能する。このように、ブロッキング層として機能す
る絶縁膜１９０２、１９０４を形成することによって、基板１９０１からＮａなどのアル
カリ金属やアルカリ土類金属や、剥離層１９０３から剥離層に含まれる不純物元素がこの
上に形成する素子に悪影響を与えることを防ぐことができる。なお、基板１９０１として
石英を用いるような場合には絶縁膜１９０２、１９０４を省略してもよい。
【００８８】
また、剥離層１９０３は、金属膜や金属膜と金属酸化膜の積層構造等を用いることがで
きる。金属膜としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タ
ンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム
（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）
、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）から選択された元素または当該元素を主成分
とする合金材料若しくは化合物材料からなる膜を単層又は積層して形成する。また、これ
らの材料は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法等を用いて形成することが
できる。金属膜と金属酸化膜の積層構造としては、上述した金属膜を形成した後に、酸素
雰囲気化またはＮ２Ｏ雰囲気下におけるプラズマ処理、酸素雰囲気化またはＮ２Ｏ雰囲気
下における加熱処理を行うことによって、金属膜表面に当該金属膜の酸化物または酸化窒
化物を設けることができる。例えば、金属膜としてスパッタ法やＣＶＤ法等によりタング
ステン膜を設けた場合、タングステン膜にプラズマ処理を行うことによって、タングステ
ン膜表面にタングステン酸化物からなる金属酸化膜を形成することができる。また、この
場合、タングステンの酸化物は、ＷＯｘで表され、Ｘは２〜３であり、Ｘが２の場合（Ｗ
Ｏ２）、Ｘが２．５の場合（Ｗ２Ｏ５）、Ｘが２．７５の場合（Ｗ４Ｏ１１）、Ｘが３の
場合（ＷＯ３）などがある。タングステンの酸化物を形成するにあたり、上記に挙げたＸ
の値に特に制約はなく、エッチングレート等を基に、どの酸化物を形成するかを決めると
よい。他にも、例えば、金属膜（例えば、タングステン）を形成した後に、当該金属膜上
にスパッタ法で酸化珪素（ＳｉＯ２）等の絶縁膜を設けると共に、金属膜上に金属酸化物
（例えば、タングステン上にタングステン酸化物）を形成してもよい。また、プラズマ処
理として、例えば上述した高密度プラズマ処理を行ってもよい。また、金属酸化膜の他に
も、金属窒化物や金属酸化窒化物を用いてもよい。この場合、金属膜に窒素雰囲気下また
は窒素と酸素雰囲気下でプラズマ処理や加熱処理を行えばよい。
【００８９】
また、半導体膜１９０５は、スパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等に
より、２５〜２００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）の厚さで形成する。
【００９０】
次に、図１９（Ｂ）に示すように、半導体膜１９０５にレーザー光を照射して結晶化を
行う。なお、レーザー光の照射と、ＲＴＡ又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法
、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法とを組み合わせた方法等により半導体膜
１９０５の結晶化を行ってもよい。その後、得られた結晶質半導体膜を所望の形状にエッ
チングして、結晶化した結晶質半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆを形成し、当該半導体膜
１９０５ａ〜１９０５ｆを覆うようにゲート絶縁膜１９０６を形成する。
【００９１】
なお、ゲート絶縁膜１９０６は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化シリコ
ン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコ
ン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、ゲート絶縁
膜１９０６を２層構造とする場合、第１層目の絶縁膜として酸化窒化シリコン膜を形成し
、第２層目の絶縁膜として窒化酸化シリコン膜を形成するとよい。また、第１層目の絶縁
膜として酸化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として窒化シリコン膜を形成しても
よい。
【００９２】
結晶質半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆの作製工程の一例を以下に簡単に説明すると、
まず、プラズマＣＶＤ法を用いて、膜厚５０〜６０ｎｍの非晶質半導体膜を形成する。次
に、結晶化を助長する金属元素であるニッケルを含む溶液を非晶質半導体膜上に保持させ
た後、非晶質半導体膜に脱水素化の処理（５００℃、１時間）と、熱結晶化の処理（５５
０℃、４時間）を行って結晶質半導体膜を形成する。その後、レーザー光を照射し、フォ
トリソグラフィ法を用いることよって結晶質半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆを形成する
。なお、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化を行わずに、レーザー光の照射だけ
で非晶質半導体膜の結晶化を行ってもよい。
【００９３】
なお、結晶化に用いるレーザー発振器としては、連続発振型のレーザービーム（ＣＷレ
ーザービーム）やパルス発振型のレーザービーム（パルスレーザービーム）を用いること
ができる。ここで用いることができるレーザービームは、Ａｒレーザー、Ｋｒレーザー、
エキシマレーザーなどの気体レーザー、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（
Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、
Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、
Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とする
レーザー、ガラスレーザー、ルビーレーザー、アレキサンドライトレーザー、Ｔｉ：サフ
ァイアレーザー、銅蒸気レーザーまたは金蒸気レーザーのうち一種または複数種から発振
されるものを用いることができる。このようなレーザービームの基本波、及びこれらの基
本波の第２高調波から第４高調波のレーザービームを照射することで、大粒径の結晶を得
ることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波
（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いることができる。このときレーザーの
パワー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ２
）が必要である。そして、走査速度を１０〜２０００ｃｍ／ｓｅｃ程度として照射する。
なお、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、
ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３
、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａの
うち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザー、Ａｒイオンレーザー、
またはＴｉ：サファイアレーザーは、連続発振をさせることが可能であり、Ｑスイッチ動
作やモード同期などを行うことによって１０ＭＨｚ以上の発振周波数でパルス発振をさせ
ることも可能である。１０ＭＨｚ以上の発振周波数でレーザービームを発振させると、半
導体膜がレーザーによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照
射される。従って、発振周波数が低いパルスレーザーを用いる場合と異なり、半導体膜中
において固液界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に
成長した結晶粒を得ることができる。
【００９４】
また、ゲート絶縁膜１９０６は、半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆに対し前述の高密度
プラズマ処理を行い、表面を酸化又は窒化することで形成しても良い。例えば、Ｈｅ、Ａ
ｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスと、酸素、酸化窒素（ＮＯ２）、アンモニア、窒素、水素な
どの混合ガスを導入したプラズマ処理で形成する。この場合のプラズマの励起は、マイク
ロ波の導入により行うと、低電子温度で高密度のプラズマを生成することができる。この
高密度プラズマで生成された酸素ラジカル（ＯＨラジカルを含む場合もある）や窒素ラジ
カル（ＮＨラジカルを含む場合もある）によって、半導体膜の表面を酸化又は窒化するこ
とができる。
【００９５】
このような高密度プラズマを用いた処理により、１〜２０ｎｍ、代表的には５〜１０ｎ
ｍの絶縁膜が半導体膜に形成される。この場合の反応は、固相反応であるため、当該絶縁
膜と半導体膜との界面準位密度はきわめて低くすることができる。このような、高密度プ
ラズマ処理は、半導体膜（結晶性シリコン、或いは多結晶シリコン）を直接酸化（若しく
は窒化）するため、形成される絶縁膜の厚さは理想的には、ばらつきをきわめて小さくす
ることができる。加えて、結晶性シリコンの結晶粒界でも酸化が強くされることがないた
め、非常に好ましい状態となる。すなわち、ここで示す高密度プラズマ処理で半導体膜の
表面を固相酸化することにより、結晶粒界において異常に酸化反応をさせることなく、均
一性が良く、界面準位密度が低い絶縁膜を形成することができる。
【００９６】
なお、ゲート絶縁膜１９０６は、高密度プラズマ処理によって形成される絶縁膜のみを
用いても良いし、それにプラズマや熱反応を利用したＣＶＤ法で酸化シリコン、酸窒化シ
リコン、窒化シリコンなどの絶縁膜を堆積し、積層させても良い。いずれにしても、高密
度プラズマで形成した絶縁膜をゲート絶縁膜の一部又は全部に含んで形成されるトランジ
スタは、特性のばらつきを小さくすることができる。
【００９７】
また、半導体膜に対し、連続発振レーザー若しくは１０ＭＨｚ以上の周波数で発振する
レーザービームを照射しながら一方向に走査して結晶化させて得られた半導体膜１９０５
ａ〜１９０５ｆは、そのビームの走査方向に結晶が成長する特性がある。その走査方向を
チャネル長方向（チャネル形成領域が形成されたときにキャリアが流れる方向）に合わせ
てトランジスタを配置し、上記ゲート絶縁層を組み合わせることで、特性ばらつきが小さ
く、しかも電界効果移動度が高い薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒ
ａｎｓｉｓｔｏｒ）を得ることができる。
【００９８】
次に、ゲート絶縁膜１９０６上に、第１の導電膜と第２の導電膜とを積層して形成する
。ここでは、第１の導電膜は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、２０〜１００ｎｍ
の厚さで形成する。第２の導電膜は、１００〜４００ｎｍの厚さで形成する。第１の導電
膜と第２の導電膜は、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブ
デン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）等
から選択された元素又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成
する。または、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料
により形成する。第１の導電膜と第２の導電膜の組み合わせの例を挙げると、窒化タンタ
ル膜とタングステン膜、窒化タングステン膜とタングステン膜、窒化モリブデン膜とモリ
ブデン膜等が挙げられる。タングステンや窒化タンタルは、耐熱性が高いため、第１の導
電膜と第２の導電膜を形成した後に、熱活性化を目的とした加熱処理を行うことができる
。また、２層構造ではなく、３層構造の場合は、モリブデン膜とアルミニウム膜とモリブ
デン膜の積層構造を採用するとよい。
【００９９】
次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジストからなるマスクを形成し、ゲート電極と
ゲート線を形成するためのエッチング処理を行って、半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆの
上方にゲート電極１９０７を形成する。ここでは、ゲート電極１９０７として、第１の導
電膜１９０７ａと第２の導電膜１９０７ｂの積層構造で設けた例を示している。
【０１００】
次に、図１９（Ｃ）に示すように、ゲート電極１９０７をマスクとして半導体膜１９０
５ａ〜１９０５ｆに、イオンドープ法またはイオン注入法により、ｎ型を付与する不純物
元素を低濃度に添加し、その後、フォトリソグラフィ法によりレジストからなるマスクを
選択的に形成して、ｐ型を付与する不純物元素を高濃度に添加する。ｎ型を示す不純物元
素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。ｐ型を示す不純物元素
としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることがで
きる。ここでは、ｎ型を付与する不純物元素としてリン（Ｐ）を用い、１×１０１５〜１
×１０１９／ｃｍ３の濃度で含まれるように半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆに選択的に
導入し、ｎ型を示す不純物領域１９０８を形成する。また、ｐ型を付与する不純物元素と
してボロン（Ｂ）を用い、１×１０１９〜１×１０２０／ｃｍ３の濃度で含まれるように
選択的に半導体膜１９０５ｃ、１９０５ｅに導入し、ｐ型を示す不純物領域１９０９を形
成する。
【０１０１】
続いて、ゲート絶縁膜１９０６とゲート電極１９０７を覆うように、絶縁膜を形成する
。絶縁膜は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等により、珪素、珪素の酸化物又は珪
素の窒化物の無機材料を含む膜や、有機樹脂などの有機材料を含む膜を、単層又は積層し
て形成する。次に、絶縁膜を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択的にエ
ッチングして、ゲート電極１９０７の側面に接する絶縁膜１９１０（サイドウォールとも
よばれる）を形成する。絶縁膜１９１０は、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ ｄｒ
ａｉｎ）領域を形成する際のドーピング用のマスクとして用いる。
【０１０２】
続いて、フォトリソグラフィ法により形成したレジストからなるマスクと、ゲート電極
１９０７および絶縁膜１９１０をマスクとして用いて、半導体膜１９０５ａ、１９０５ｂ
、１９０５ｄ、１９０５ｆにｎ型を付与する不純物元素を高濃度に添加して、ｎ型を示す
不純物領域１９１１を形成する。ここでは、ｎ型を付与する不純物元素としてリン（Ｐ）
を用い、１×１０１９〜１×１０２０／ｃｍ３の濃度で含まれるように半導体膜１９０５
ａ、１９０５ｂ、１９０５ｄ、１９０５ｆに選択的に導入し、不純物領域１９０８より高
濃度のｎ型を示す不純物領域１９１１を形成する。
【０１０３】
以上の工程により、図１９（Ｄ）に示すように、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１９０
０ａ、１９００ｂ、１９００ｄ、１９００ｆとｐチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｃ
、１９００ｅが形成される。
【０１０４】
なお、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１９００ａは、ゲート電極１９０７と重なる半導
体膜１９０５ａの領域にチャネル形成領域が形成され、ゲート電極１９０７及び絶縁膜１
９１０と重ならない領域にソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１９１１が
形成され、絶縁膜１９１０と重なる領域であってチャネル形成領域と不純物領域１９１１
の間に低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域）が形成されている。また、ｎチャネル型薄膜トラ
ンジスタ１９００ｂ、１９００ｄ、１９００ｆも同様にチャネル形成領域、低濃度不純物
領域及び不純物領域１９１１が形成されている。
【０１０５】
また、ｐチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｃは、ゲート電極１９０７と重なる半導
体膜１９０５ｃの領域にチャネル形成領域が形成され、ゲート電極１９０７と重ならない
領域にソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１９０９が形成されている。ま
た、ｐチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｅも同様にチャネル形成領域及び不純物領域
１９０９が形成されている。なお、ここでは、ｐチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｃ
、１９００ｅには、ＬＤＤ領域を設けていないが、ｐチャネル型薄膜トランジスタにＬＤ
Ｄ領域を設けてもよいし、ｎチャネル型薄膜トランジスタにＬＤＤ領域を設けない構成と
してもよい。
【０１０６】
次に、図２０（Ａ）に示すように、半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆ、ゲート電極１９
０７等を覆うように、絶縁膜を単層または積層して形成し、当該絶縁膜上に薄膜トランジ
スタ１９００ａ〜１９００ｆのソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１９０
９、１９１１と電気的に接続する導電膜１９１３を形成する。絶縁膜は、ＣＶＤ法、スパ
ッタリング法、ＳＯＧ法、液滴吐出法、スクリーン印刷法等により、珪素の酸化物や珪素
の窒化物等の無機材料、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、エポ
キシ等の有機材料やシロキサン材料等により、単層または積層で形成する。ここでは、当
該絶縁膜を２層で設け、１層目の絶縁膜１９１２ａとして窒化酸化珪素膜で形成し、２層
目の絶縁膜１９１２ｂとして酸化窒化珪素膜で形成する。また、導電膜１９１３は、半導
体膜１９０５ａ〜１９０５ｆのソース電極又はドレイン電極を形成する。
【０１０７】
なお、絶縁膜１９１２ａ、１９１２ｂを形成する前、または絶縁膜１９１２ａ、１９１
２ｂのうちの１つまたは複数の薄膜を形成した後に、半導体膜の結晶性の回復や半導体膜
に添加された不純物元素の活性化、半導体膜の水素化を目的とした加熱処理を行うとよい
。加熱処理には、熱アニール、レーザーアニール法またはＲＴＡ法などを適用するとよい
。
【０１０８】
また、導電膜１９１３は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ
）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニ
ッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ
）、ネオジウム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれ
らの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アル
ミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含
む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを
含む合金材料に相当する。導電膜１９１３は、例えば、バリア膜とアルミニウムシリコン
（Ａｌ−Ｓｉ）膜とバリア膜の積層構造、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ
）膜と窒化チタン（ＴｉＮ）膜とバリア膜の積層構造を採用するとよい。なお、バリア膜
とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相
当する。アルミニウムやアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、導電膜
１９１３を形成する材料として最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、ア
ルミニウムやアルミニウムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。また、還
元性の高い元素であるチタンからなるバリア膜を形成すると、結晶質半導体膜上に薄い自
然酸化膜ができていたとしても、この自然酸化膜を還元し、結晶質半導体膜と良好なコン
タクトをとることができる。
【０１０９】
次に、導電膜１９１３を覆うように、絶縁膜１９１４を形成し、当該絶縁膜１９１４上
に、半導体膜１９０５ａ、１９０５ｆのソース電極又はドレイン電極を形成する導電膜１
９１３とそれぞれ電気的に接続する導電膜１９１５ａ、１９１５ｂを形成する。また、半
導体膜１９０５ｂ、１９０５ｅのソース電極又はドレイン電極を形成する導電膜１９１３
とそれぞれ電気的に接続する導電膜１９１６ａ、１９１６ｂを形成する。なお、導電膜１
９１５ａ、１９１５ｂと導電膜１９１６ａ、１９１６ｂは同一の材料で同時に形成しても
よい。導電膜１９１５ａ、１９１５ｂと導電膜１９１６ａ、１９１６ｂは、上述した導電
膜１９１３で示したいずれかの材料を用いて形成することができる。
【０１１０】
続いて、図２０（Ｂ）に示すように、導電膜１９１６ａ、１９１６ｂにアンテナとして
機能する導電膜１９１７ａ、１９１７ｂが電気的に接続されるように形成する。
【０１１１】
なお、絶縁膜１９１４は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒
化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮ
ｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカ
ーボン）等の炭素を含む膜、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール
、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキサン材料
からなる単層または積層構造で設けることができる。なお、シロキサン材料とは、Ｓｉ−
Ｏ−Ｓｉ結合を含む材料に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との
結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアル
キル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いることもでき
る。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい
。
【０１１２】
また、導電膜１９１７ａ、１９１７ｂは、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スクリーン印
刷やグラビア印刷等の印刷法、液滴吐出法、ディスペンサ法、メッキ法等を用いて、導電
性材料により形成する。導電性材料は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａ
ｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、
タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分
とする合金材料若しくは化合物材料で、単層構造又は積層構造で形成する。
【０１１３】
例えば、スクリーン印刷法を用いてアンテナとして機能する導電膜１９１７ａ、１９１
７ｂを形成する場合には、粒径が数ｎｍから数十μｍの導電体粒子を有機樹脂に溶解また
は分散させた導電性のペーストを選択的に印刷することによって設けることができる。導
電体粒子としては、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐ
ｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）およびチタン（Ｔｉ
）等のいずれか一つ以上の金属粒子やハロゲン化銀の微粒子、または分散性ナノ粒子を用
いることができる。また、導電性ペーストに含まれる有機樹脂は、金属粒子のバインダー
、溶媒、分散剤および被覆材として機能する有機樹脂から選ばれた一つまたは複数を用い
ることができる。代表的には、エポキシ樹脂、珪素樹脂等の有機樹脂が挙げられる。また
、導電膜の形成にあたり、導電性のペーストを押し出した後に焼成することが好ましい。
例えば、導電性のペーストの材料として、銀を主成分とする微粒子（例えば粒径１ｎｍ以
上１００ｎｍ以下）を用いる場合、１５０〜３００℃の温度範囲で焼成することにより硬
化させて導電膜を得ることができる。また、はんだや鉛フリーのはんだを主成分とする微
粒子を用いてもよく、この場合は粒径２０μｍ以下の微粒子を用いることが好ましい。は
んだや鉛フリーはんだは、低コストであるといった利点を有している。
【０１１４】
また、導電膜１９１５ａ、１９１５ｂは、後の工程において本実施の形態の半導体装置
に含まれるバッテリーと電気的に接続される配線として機能しうる。また、アンテナとし
て機能する導電膜１９１７ａ、１９１７ｂを形成する際に、導電膜１９１５ａ、１９１５
ｂに電気的に接続するように別途導電膜を形成し、当該導電膜をバッテリーに接続する配
線として利用してもよい。なお図２０（Ｂ）における導電膜１９１７ａ、１９１７ｂは、
上記実施の形態１で示した第１のアンテナ回路、及び第２のアンテナ回路に対応する。
【０１１５】
次に、図２０（Ｃ）に示すように、導電膜１９１７ａ、１９１７ｂを覆うように絶縁膜
１９１８を形成した後、薄膜トランジスタ１９００ａ〜１９００ｆ、導電膜１９１７ａ、
１９１７ｂ等を含む層（以下、「素子形成層１９１９」と記す）を基板１９０１から剥離
する。ここでは、レーザー光（例えばＵＶ光）を照射することによって、薄膜トランジス
タ１９００ａ〜１９００ｆを避けた領域に開口部を形成後、物理的な力を用いて基板１９
０１から素子形成層１９１９を剥離することができる。また、基板１９０１から素子形成
層１９１９を剥離する前に、形成した開口部にエッチング剤を導入して、剥離層１９０３
を選択的に除去してもよい。エッチング剤は、フッ化ハロゲンまたはハロゲン間化合物を
含む気体又は液体を使用する。例えば、フッ化ハロゲンを含む気体として三フッ化塩素（
ＣｌＦ３）を使用する。そうすると、素子形成層１９１９は、基板１９０１から剥離され
た状態となる。なお、剥離層１９０３は、全て除去せず一部分を残存させてもよい。こう
することによって、エッチング剤の消費量を抑え剥離層の除去に要する処理時間を短縮す
ることが可能となる。また、剥離層１９０３の除去を行った後にも、基板１９０１上に素
子形成層１９１９を保持しておくことが可能となる。また、素子形成層１９１９が剥離さ
れた基板１９０１を再利用することによって、コストの削減をすることができる。
【０１１６】
絶縁膜１９１８は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素
（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ
）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン
）等の炭素を含む膜、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベン
ゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキサン材料からな
る単層または積層構造で設けることができる。
【０１１７】
本実施の形態では、図２１（Ａ）に示すように、レーザー光の照射により素子形成層１
９１９に開口部を形成した後に、当該素子形成層１９１９の一方の面（絶縁膜１９１８の
露出した面）に第１のシート材１９２０を貼り合わせた後、基板１９０１から素子形成層
１９１９を剥離する。
【０１１８】
次に、図２１（Ｂ）に示すように、素子形成層１９１９の他方の面（剥離により露出し
た面）に、加熱処理と加圧処理の一方又は両方を行って第２のシート材１９２１を貼り合
わせる。第１のシート材１９２０、第２のシート材１９２１として、ホットメルトフィル
ム等を用いることができる。
【０１１９】
また、第１のシート材１９２０、第２のシート材１９２１として、静電気等を防止する
帯電防止対策を施したフィルム（以下、帯電防止フィルムと記す）を用いることもできる
。帯電防止フィルムとしては、帯電防止可能な材料を樹脂中に分散させたフィルム、及び
帯電防止可能な材料が貼り付けられたフィルム等が挙げられる。帯電防止可能な材料が設
けられたフィルムは、片面に帯電防止可能な材料を設けたフィルムであってもよいし、両
面に帯電防止可能な材料を設けたフィルムであってもよい。さらに、片面に帯電防止可能
な材料が設けられたフィルムは、帯電防止可能な材料が設けられた面をフィルムの内側に
なるように層に貼り付けてもよいし、フィルムの外側になるように貼り付けてもよい。な
お、帯電防止可能な材料はフィルムの全面、あるいは一部に設けてあればよい。ここでの
帯電防止可能な材料としては、金属、インジウムと錫の酸化物（ＩＴＯ）、両性界面活性
剤や陽イオン性界面活性剤や非イオン性界面活性剤等の界面活性剤用いることができる。
また、他にも帯電防止材料として、側鎖にカルボキシル基および４級アンモニウム塩基を
もつ架橋性共重合体高分子を含む樹脂材料等を用いることができる。これらの材料をフィ
ルムに貼り付けたり、練り込んだり、塗布することによって帯電防止フィルムとすること
ができる。帯電防止フィルムで封止を行うことによって、商品として取り扱う際に、外部
からの静電気等によって半導体素子に悪影響が及ぶことを抑制することができる。
【０１２０】
なお、バッテリーは、導電膜１９１５ａ、１９１５ｂに接続して形成されるが、バッテ
リーとの接続は、基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離する前（図２０（Ｂ）又は
図２０（Ｃ）の段階）に行ってもよいし、基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離し
た後（図２１（Ａ）の段階）に行ってもよいし、素子形成層１９１９を第１のシート材及
び第２のシート材で封止した後（図２１（Ｂ）の段階）に行ってもよい。以下に、素子形
成層１９１９とバッテリーを接続して形成する一例を図２２、図２３を用いて説明する。
【０１２１】
図２２（Ａ）において、アンテナとして機能する導電膜１９１７ａ、１９１７ｂと同時
に導電膜１９１５ａ、１９１５ｂにそれぞれ電気的に接続する導電膜１９３１ａ、１９３
１ｂを形成する。続けて、導電膜１９１７ａ、１９１７ｂ、導電膜１９３１ａ、１９３１
ｂを覆うように絶縁膜１９１８を形成した後、導電膜１９３１ａ、１９３１ｂの表面が露
出するように開口部１９３２ａ、１９３２ｂを形成する。その後、図２２（Ａ）に示すよ
うに、レーザー光の照射により素子形成層１９１９に開口部を形成した後に、当該素子形
成層１９１９の一方の面（絶縁膜１９１８の露出した面）に第１のシート材１９２０を貼
り合わせた後、基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離する。
【０１２２】
次に、図２２（Ｂ）に示すように、素子形成層１９１９の他方の面（剥離により露出し
た面）に、第２のシート材１９２１を貼り合わせた後、素子形成層１９１９を第１のシー
ト材１９２０から剥離する。従って、ここでは第１のシート材１９２０として粘着力が弱
いものを用いる。続けて、開口部１９３２ａ、１９３２ｂを介して導電膜１９３１ａ、１
９３１ｂとそれぞれ電気的に接続する導電膜１９３４ａ、１９３４ｂを選択的に形成する
。
【０１２３】
導電膜１９３４ａ、１９３４ｂは、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スクリーン印刷やグ
ラビア印刷等の印刷法、液滴吐出法、ディスペンサ法、メッキ法等を用いて、導電性材料
により形成する。導電性材料は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、
銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタ
ル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする
合金材料若しくは化合物材料で、単層構造又は積層構造で形成する。
【０１２４】
なお、ここでは、基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離した後に導電膜１９３４
ａ、１９３４ｂを形成する例を示しているが、導電膜１９３４ａ、１９３４ｂを形成した
後に基板１９０１から素子形成層１９１９の剥離を行ってもよい。
【０１２５】
次に、図２３（Ａ）に示すように、基板上に複数の素子を形成している場合には、素子
形成層１９１９を素子ごとに分断する。分断は、レーザー照射装置、ダイシング装置、ス
クライブ装置等を用いることができる。ここでは、レーザー光を照射することによって１
枚の基板に形成された複数の素子を各々分断する。
【０１２６】
次に、図２３（Ｂ）に示すように、分断された素子をバッテリーの接続端子と電気的に
接続する。ここでは、素子形成層１９１９に設けられた導電膜１９３４ａ、１９３４ｂと
基板１９３５ａ、１９３５ｂ上に設けられたバッテリーの接続端子となる導電膜１９３６
ａ、１９３６ｂとをそれぞれ接続する。ここで、導電膜１９３４ａと導電膜１９３６ａと
の接続、又は導電膜１９３４ｂと導電膜１９３６ｂとの接続は、異方導電性フィルム（Ａ
ＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ））や異方導電性ペー
スト（ＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ））等の接
着性を有する材料を介して圧着させることにより電気的に接続する場合を示している。こ
こでは、接着性を有する樹脂１９３７に含まれる導電性粒子１９３８を用いて接続する例
を示している。また、他にも、銀ペースト、銅ペーストまたはカーボンペースト等の導電
性接着剤や半田接合等を用いて接続を行うことも可能である。
【０１２７】
バッテリーが素子より大きい場合には、図２２、図２３に示したように、一枚の基板上
に複数の素子を形成し、当該素子を分断後にバッテリーと接続することによって、一枚の
基板に作り込める素子の数を増やすことができるため、半導体装置をより低コストで作製
することが可能となる。
【０１２８】
なお上記実施の形態で示したように、基板上にブースターアンテナを設けてもよい。
【０１２９】
なお、本実施の形態は、上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【０１３０】
（実施の形態４）
本実施の形態では、上記実施の形態と異なる半導体装置及びその作製方法の一例に関し
て図面を参照して説明する。
【０１３１】
まず、図２４に示すように、基板２４０１の一表面に絶縁膜２４０２を介して剥離層２
４０３を形成し、続けて下地膜として機能する絶縁膜２４０４と導電膜２４０５を積層し
て形成する。なお、絶縁膜２４０２、剥離層２４０３、絶縁膜２４０４および導電膜２４
０５は、連続して形成することができる。
【０１３２】
なお、導電膜２４０５は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）
、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニ
ウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐ
ｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）から選択された元素または当該元素を主
成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる膜を単層又は積層して形成する。また、
これらの材料は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法等を用いて形成するこ
とができる。
【０１３３】
また、基板２４０１、絶縁膜２４０２、剥離層２４０３、絶縁膜２４０４は、それぞれ
上記実施の形態で説明した基板１９０１、絶縁膜１９０２、剥離層１９０３、絶縁膜１９
０４のいずれかの材料を用いて形成することができる。
【０１３４】
次に、図２４（Ｂ）に示すように、導電膜２４０５を選択的にエッチングして導電膜２
４０５ａ〜２４０５ｅを形成し、当該導電膜２４０５ａ〜２４０５ｅを覆うように絶縁膜
２４０６、２４０７を積層して形成する。
【０１３５】
なお、絶縁膜２４０６、絶縁膜２４０７は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、
酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化
酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、
絶縁膜２４０６として窒化酸化シリコンを用い、絶縁膜２４０７として酸化窒化シリコン
を用いて形成することができる。また、ここでは、絶縁膜を２層積層させて設けた例を示
しているが、絶縁膜２４０６又は絶縁膜２４０７の一方のみ設けてもよいし、３層以上の
絶縁膜を積層させて設けてもよい。
【０１３６】
次に、図２４（Ｃ）に示すように、導電膜２４０５ａ〜２４０５ｄの上方に選択的に半
導体膜２４０８ａ〜２４０８ｄを形成する。ここでは、絶縁膜２４０７上にスパッタリン
グ法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等により、非晶質半導体膜（例えば、非晶質珪素
膜）を２５〜２００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）の厚さで形成し、当該非晶質半
導体膜を結晶化した後に選択的にエッチングして半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｄを形成
する。半導体膜の材料や結晶化方法等は上記実施の形態で示した方法を用いることができ
る。また、絶縁膜２４０６、絶縁膜２４０７及び非晶質半導体膜は、連続して形成するこ
とができる。
【０１３７】
なお、導電膜２４０５ａ〜２４０５ｄにより絶縁膜２４０７の表面凹凸となっている場
合には、絶縁膜２４０７上に非晶質半導体膜を形成する前に、絶縁膜２４０７に平坦化処
理を行い当該絶縁膜２４０７の表面を平らにしておくことが好ましい。平坦化処理として
は、ＣＭＰ法等の研磨処理を用いることができる。ＣＭＰ法等の研磨処理を行うことによ
り、図２４（Ａ）に示すように表面が平坦化された絶縁膜２４０７上に半導体膜を形成す
ることができるため、半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｄを用いて素子を形成する際に当該
素子の特性へ及ぼす影響を低減することができる。
【０１３８】
次に、図２４（Ｄ）に示すように、半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｄを覆うようにゲー
ト絶縁膜２４０９を形成し、半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｃの上方にゲート電極２４１
０を選択的に形成した後、当該ゲート電極２４１０をマスクとして、半導体膜２４０８ａ
〜２４０８ｄに不純物元素を添加し不純物領域２４１１を形成する。ここでは、ゲート電
極２４１０として、第１の導電膜２４１０ａと第２の導電膜２４１０ｂの積層構造で設け
た例を示している。不純物元素としては、ｎ型又はｐ型を付与する不純物元素を添加する
。ｎ型を示す不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。
ｐ型を示す不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ
）等を用いることができる。ここでは、ｎ型を付与する不純物元素であるリン（Ｐ）を１
×１０１９〜１×１０２０／ｃｍ３の濃度で含まれるように半導体膜２４０８ａ〜２４０
８ｄに導入し、ｎ型を示す不純物領域２４１１を形成する。なお、これに限られず、ｐ型
を付与する不純物元素を添加してｐ型を示す不純物領域を形成してもよいし、ｎ型及びｐ
型を付与する不純物元素を選択的に半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｄに導入してもよい。
【０１３９】
以上の工程により、図２４（Ｄ）に示すように、ｎチャネル型薄膜トランジスタ２４０
０ａ〜２４００ｃと容量として機能する素子２４００ｄが形成される。
【０１４０】
ｎチャネル型薄膜トランジスタ２４００ａは、ゲート電極２４１０と重なる半導体膜２
４０８ａの領域にチャネル形成領域が形成され、ゲート電極２４１０と重ならない領域に
当該チャネル領域と隣接してソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域２４１１
が形成されている。また、ｎチャネル型薄膜トランジスタ２４００ｂ、２４００ｃも同様
にチャネル形成領域及びソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域２４１１が形
成されている。
【０１４１】
素子２４００ｄは、導電膜２４０５ｄ、絶縁膜２４０６、２４０７及び不純物元素が導
入された不純物領域２４１１との積層構造によって容量が形成されている。
【０１４２】
なお、ここでは、ｎチャネル型薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃを設けた例を
示したが、ｐチャネル薄膜トランジスタを設けてもよいし、上記実施の形態で示したよう
に、ゲート電極２４１０の側面に接して絶縁膜を設けｎチャネル型薄膜トランジスタ２４
００ａ〜２４００ｃの半導体膜に低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域）を設けた構成とするこ
とも可能である。
【０１４３】
また、ここでは、図２７（Ａ）に示すように、半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｃより導
電膜２４０５ａ〜２４０５ｃを大きく形成した（薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００
ｃのチャネル形成領域及び不純物領域２４１１と重なるように導電膜２４０５ａ〜２４０
５ｃを形成した）例を示しているが、これに限られない。例えば、図２７（Ｂ）に示すよ
うに、薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃの不純物領域２４１１の一部及びチャネ
ル形成領域全面と重なるように導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃを設けてもよいし、不純物
領域２４１１の一部及びチャネル形成領域の一部と重なるように導電膜２４０５ａ〜２４
０５ｃを設けてもよいし、チャネル形成領域の一部とだけ重なるように導電膜２４０５ａ
〜２４０５ｃを設けてもよい。このように設ける場合には、特にＣＭＰ等の研磨処理を行
い絶縁膜２４０７の平坦化することが好ましい。
【０１４４】
図２４に示すように本実施の形態においては、ゲート電極の半導体膜を挟んだ反対側に
導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃを設ける構成を示した。当該構成を取りうることによって
、半導体膜に静電気が集中することによる半導体層の絶縁破壊（ＥＳＤ：ｅｌｅｃｔｒｏ
−ｓｔａｔｉｃ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）を、導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃを介してリー
クさせることにより、緩和することができるため本構成を取り得ることは好適である。
【０１４５】
また本実施の形態における当該導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃに定電位を与えることによ
って、トランジスタサイズが小さくなることに伴うショートチャネル効果について緩和す
ることができる。そのためトランジスタの特性を表すＩＤ−ＶＧ曲線における曲線のなま
りを抑えることができる。また、本実施の形態における当該導電膜２４０５ａ〜２４０５
ｃに定電位を与えることで、しきい値の制御をおこなうこともでき、好適である。このと
き、導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃに印加される電位はＧＮＤ電位（０Ｖ）以外が好まし
く、トランジスタのしきい値のシフトの程度によって適宜加える電位を設定すればよい。
【０１４６】
また、特に本実施の形態においては上記効果に加えて、図２７（Ｂ）に示すように、ゲー
ト電極の半導体膜を挟んだ反対側に位置する導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃを半導体膜の
サイズより大きく設ける構成を取りうることによって、トランジスタにおける半導体層の
物理的な強度が増すことにより、トランジスタに物理的な力が加わることに伴うトランジ
スタの破損を防止することができる。
【０１４７】
さらには、ゲート電極２４１０と、ゲート電極の半導体膜を挟んだ反対側に導電膜２４０
５ａ〜２４０５ｃとを、その機能を逆転、若しくは同じ機能を有する構成とすることによ
り、互いにその機能を補完することも可能である。例えば、導電膜２４０５ａ〜２４０５
ｃに加える電位により、トランジスタのオンとオフを制御し、ゲート電極２４１０より定
電位を加えることによりショートチャネル効果の抑制及びトランジスタのしきい値の制御
を行っても良い。またトランジスタのオンとオフをより確実に動作させるため、ゲート電
極２４１０及び導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃの両方でトランジスタのオンとオフを制御
してもよい。
【０１４８】
なお、本実施の形態における導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃと同時に、導電膜の上層で形
成するアンテナ回路を同時に形成してもよい。導電膜とアンテナ回路を同時に形成するこ
とにより工程を削減することができ、マスク数を削減することができるため、好適である
。また、導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃで半導体膜間の配線を兼ねることもできるため好
適である。
【０１４９】
次に、図２５（Ａ）に示すように、薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃ、素子２
４００ｄを覆うように絶縁膜２４１２を形成し、当該絶縁膜２４１２上に薄膜トランジス
タ２４００ａ〜２４００ｃのソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域２４１１
と電気的に接続する導電膜２４１３を形成する。
【０１５０】
絶縁膜２４１２は、ＣＶＤ法、スパッタ法、ＳＯＧ法、液滴吐出法、スクリーン印刷法
等により、珪素の酸化物や珪素の窒化物等の無機材料、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾ
シクロブテン、アクリル、エポキシ等の有機材料やシロキサン材料等により、単層または
積層で形成する。
【０１５１】
導電膜２４１３は、上記実施の形態で説明した導電膜１９１３のいずれかの材料を用い
て形成することができる。
【０１５２】
次に、図２５（Ｂ）に示すように、導電膜２４１３を覆うように絶縁膜２４１４を形成
し、当該絶縁膜２４１４上に薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃのソース電極又は
ドレイン電極を形成する導電膜２４１３とそれぞれ電気的に接続する導電膜２４１５ａ、
２４１５ｂを形成した後、当該導電膜２４１５ａ、２４１５ｂと電気的に接続するように
アンテナとして機能する導電膜２４１６ａ、２４１６ｂを形成する。なお図２５（Ｂ）に
おける導電膜２４１６ａ、２４１６ｂは、上記実施の形態１で示した第１のアンテナ回路
、及び第２のアンテナ回路に対応する。
【０１５３】
続いて、導電膜２４１６ａ、２４１６ｂを覆うように絶縁膜２４１７を形成した後、薄
膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃ、素子２４００ｄ、導電膜２４１６ａ、２４１６
ｂ等を含む層（以下、「素子形成層２４２０」と記す）を基板２４０１から剥離する。剥
離する方法は上記実施の形態で示したいずれかの方法を用いることができる。
【０１５４】
ここでは、図２６（Ａ）に示すように、レーザー光の照射により素子形成層２４２０に
開口部を形成した後に、当該素子形成層２４２０の一方の面（絶縁膜２４１７の露出した
面）に第１のシート材２４１８を貼り合わせた後、基板２４０１から素子形成層２４２０
を剥離する。
【０１５５】
次に、図２６（Ｂ）に示すように、素子形成層２４２０の他方の面（剥離により露出し
た面）に、加熱処理と加圧処理の一方又は両方を行って第２のシート材２４１９を貼り合
わせる。第１のシート材２４１８、第２のシート材２４１９として、ホットメルトフィル
ム等を用いることができる。
【０１５６】
以上の工程によって、半導体装置を作製することができる。なお、本実施の形態では、
容量を形成する素子２４００ｄをバッテリーとして用いることができる。また、素子２４
００ｄとは別にバッテリーを設けてもよい。この場合、上記実施の形態で示した方法を用
いてバッテリーを設けることができる。
【０１５７】
なお、本実施の形態で示す半導体装置はこれに限られない。例えば、バッテリー又はア
ンテナとして機能する導電膜を薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃの下方に設けた
構造としてもよい。
【０１５８】
バッテリーを薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃの下方に設けた例を図２８に示
す。ここでは、薄膜トランジスタ２４００ｂのソース電極又はドレイン電極として機能す
る導電膜２４１３に電気的に接続するように導電膜２４３１ａを設け、当該導電膜２４３
１ａとバッテリーの接続配線を形成する導電膜２４３３ａとの接続を素子形成層２４２０
の下方（基板２４０１から素子形成層２４２０を剥離して露出した面）で行っている例を
示している。また、ここでは、容量を形成する素子２４００ｄの代わりに薄膜トランジス
タを設け、当該薄膜トランジスタのソース電極又はドレイン電極として機能する導電膜２
４１３に電気的に接続するように導電膜２４３３ｂを設け、当該導電膜２４３３ｂとバッ
テリーの接続配線を形成する導電膜２４３３ａとの接続を素子形成層２４２０の下方（基
板２４０１から素子形成層２４２０を剥離して露出した面）で行っている例を示している
。
【０１５９】
このように設ける場合、上記図２５（Ａ）において、薄膜トランジスタ２４００ａ〜２
４００ｃの不純物領域２４１１を露出させためにゲート絶縁膜２４０９及び絶縁膜２４１
２に第１の開口部を形成すると同時に、絶縁膜２４０６、２４０７、ゲート絶縁膜２４０
９、絶縁膜２４１２に第２の開口部を形成し、当該第１の開口部を充填するように導電膜
２４１３を設け、第２の開口部を充填するように導電膜２４３１ａ、２４３１ｂを形成す
る。第１の開口部と第２の開口部は同時に形成することができ、第１の開口部を形成する
場合には半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｃがストッパとして機能し、第２の開口部を形成
する際には剥離層２４０３がストッパとして機能する。その後、図２８（Ａ）の説明で、
上述したようにアンテナとして機能する導電膜２４１６ａ、２４１６ｂを形成した後、基
板２４０１から素子形成層２４２０を剥離する。
【０１６０】
その後、図２８（Ｂ）に示すように基板２４０１から剥離された素子形成層２４２０の
露出した面に形成された導電膜２４３１ａ、２４３１ｂと基板２４３２上に設けられたバ
ッテリーの接続配線となる導電膜２４３３ａ、２４３３ｂとをそれぞれ接続する。ここで
は、導電膜２４３１ａと導電膜２４３３ａとの接続、又は導電膜２４３１ｂと導電膜２４
３３ｂとの接続は、異方導電性フィルム（ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕ
ｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ））や異方導電性ペースト（ＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃ
ｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ））等の接着性を有する材料を介して圧着させることに
より電気的に接続する場合を示している。ここでは、接着性を有する樹脂２４３４に含ま
れる導電性粒子２４３５を用いて接続する例を示している。また、他にも、銀ペースト、
銅ペーストまたはカーボンペースト等の導電性接着剤や半田接合等を用いて接続を行うこ
とも可能である。
【０１６１】
なお、本実施の形態では、バッテリーのみならずアンテナとして機能する導電膜を薄膜
トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃの下方に設けた構造としてもよい。図２８（Ａ）、
（Ｂ）で説明した、アンテナとして機能する導電膜２４１６ｂを薄膜トランジスタ２４０
０ａ〜２４００ｃの下方に設けた例を図２９（Ａ）、（Ｂ）に示す。
【０１６２】
ここでは、薄膜トランジスタ２４００ｃのソース電極又はドレイン電極として機能する
導電膜２４１３に電気的に接続するように導電膜２４３１ｃを設け、当該導電膜２４３１
ｃとアンテナとして機能する導電膜２４１６ｂとの接続を素子形成層２４２０の下方（基
板２４０１から素子形成層２４２０を剥離して露出した面）で行っている例を示している
。また、バッテリーも上記図２８と同様に設けた例を示している。
【０１６３】
このように設ける場合、上記図２５（Ａ）において、薄膜トランジスタ２４００ａ〜２
４００ｃの不純物領域２４１１を露出させためにゲート絶縁膜２４０９及び絶縁膜２４１
２に第１の開口部を形成すると同時に、図２９（Ａ）に示すように、絶縁膜２４０６、２
４０７、ゲート絶縁膜２４０９、絶縁膜２４１２に第２の開口部を形成し、当該第１の開
口部を充填するように導電膜２４１３を設け、第２の開口部を充填するように導電膜２４
３１ａ、２４３１ｂ、２４３１ｃを形成する。第１の開口部と第２の開口部は同時に形成
することができ、第１の開口部を形成する場合には半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｃがス
トッパとして機能し、第２の開口部を形成する際には剥離層２４０３がストッパとして機
能する。その後、図２８（Ａ）で上述したようにアンテナとして機能する導電膜２４１６
ａを形成した後、基板２４０１から素子形成層２４２０を剥離する。
【０１６４】
その後、図２９（Ｂ）に示すように、基板２４０１から剥離された素子形成層２４２０
の露出した面に形成された導電膜２４３１ａ、２４３１ｂと基板２４３２上に設けられた
バッテリーの接続配線となる導電膜２４３３ａ、２４３３ｂとをそれぞれ接続する。また
、基板２４０１から剥離された素子形成層２４２０の露出した面に形成された導電膜２４
３１ｃと基板２４３６上に設けられたアンテナとして機能する導電膜２４１６ｂとを接続
する。
【０１６５】
このように薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃ等が設けられた素子よりバッテリ
ーやアンテナが大きい場合には、図２８、図２９に示したように、素子形成層とバッテリ
ー又はアンテナを貼り合わせて設けることが好ましい。素子より大きいバッテリーやアン
テナ用いる場合には、一枚の基板上に複数の素子を形成し、当該素子を分断した後にバッ
テリーやアンテナを素子と貼り合わせて設けることによって、半導体装置をより低コスト
で作製することが可能となる。
【０１６６】
なお、本実施の形態は、上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【０１６７】
（実施の形態５）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した半導体装置における第１のアンテナ、第２
のアンテナ、信号処理回路、バッテリー、及びブースターアンテナの接続構成に関して、
図面を参照して説明する。
【０１６８】
まず、図３３（Ａ）に示す図面において、信号処理回路９９０１、信号処理回路の上部
電極９９０２、信号処理回路の下部電極９９０３、バッテリー９９０４、バッテリーの側
部電極９９０５、基板９９０６、アンテナ回路９９０７で構成されている。図３３（Ａ）
における信号処理回路９９０１は上下に電極を設けた構造であり、バッテリーは側部に電
極を設けた構造であり、アンテナ回路は上部に電極を設けた構造である。また、バッテリ
ー９９０４、信号処理回路９９０１、アンテナ回路を有する基板９９０６は順に積層して
配置されているものである。
【０１６９】
また本実施の形態でいう上部、下部、及び側部は、図面に照らし合わせて説明するための
呼称であり、実際の接続においては、その形状と図面を照らし合わせた上で各部の位置を
特定し接続すればよい。
【０１７０】
なお、本実施の形態でいうアンテナ回路９９０７は、上記実施の形態で述べた第１のアン
テナ回路または第２のアンテナ回路のことをいう。また、アンテナ回路９９０７と信号処
理回路９９０１の接続は、アンテナ回路における端子部において接続が行われる。
【０１７１】
また、本実施の形態において示す各構成間の接続に関しては、説明のため１カ所ずつの接
続を図示して説明するが、実際の各構成間の接続数はこれに限定されるものではなく、複
数箇所で本実施の形態で示す接続を行うものとして説明する。
【０１７２】
なお信号処理回路における上部電極及び下部電極の接続構成に関しては、上記実施の形態
で示した図２２（Ｂ）で示したトランジスタの上部に電気的に接続を取る構成、また上記
実施の形態で示した図２９（Ｂ）で示したトランジスタの下部に電気的に接続を取る構成
をとればよい。また上部電極より側面を介して下部の電極と接続を取る側部電極ついては
、スパッタリング法、めっき等を用いて形成すればよい。
【０１７３】
次に図３３（Ａ）とは異なる構成について図３３（Ｂ）に示す。図３３（Ｂ）に示す図面
において、信号処理回路９９０１、信号処理回路の上部電極９９１２、信号処理回路の側
部電極９９１３、バッテリー９９０４、バッテリーの側部電極９９０５、基板９９０６、
アンテナ回路９９０７で構成されている。図３３（Ｂ）における信号処理回路９９０１は
バッテリー側に接続される上部電極と、バッテリー側より信号処理回路の側面に沿って基
板側に回り込んだ側部電極９９１３と、の２カ所の電極を設けた構造であり、バッテリー
は側部に電極を設けた構造であり、アンテナ回路は上部に電極を設けた構造である。また
、バッテリー９９０４、信号処理回路９９０１、アンテナ回路を有する基板９９０６は順
に積層して配置されているものである。
【０１７４】
次に図３３（Ａ）、（Ｂ）とは異なる構成について図３３（Ｃ）に示す。図３３（Ｃ）に
示す図面において、信号処理回路９９０１、信号処理回路の上部電極９９０２、バッテリ
ー９９０４、バッテリーの側部電極９９０５、基板９９０６、ブースターアンテナ９９０
９で構成されている。図３３（Ｃ）における信号処理回路９９０１は、バッテリー側に接
続される上部電極を設けた構造であり、バッテリーは側部に電極を設けた構造であり、ブ
ースターアンテナは上部に電極を設けた構造である。また、バッテリー９９０４、信号処
理回路９９０１、ブースターアンテナを有する基板９９０６は順に積層して配置されてい
るものである。
【０１７５】
なお、図３３（Ｃ）においては、図３３（Ａ）、（Ｂ）に示す構成とは異なり、上記実施
の形態で説明した第１のアンテナ回路及び第２のアンテナ回路は、信号処理回路と共に設
けられているものとする。
【０１７６】
次に図３３（Ａ）乃至（Ｃ）とは異なる構成について図３３（Ｄ）に示す。図３３（Ｄ
）に示す図面において、信号処理回路９９０１、信号処理回路の上部電極９９０２、信号
処理回路の下部電極９９０３、バッテリー９９０４、バッテリーの下部電極９９１５、基
板９９０６、アンテナ回路９９０７で構成されている。図３３（Ｄ）における信号処理回
路９９０１は上下に電極を設けた構造であり、バッテリーは下部に電極を設けた構造であ
り、アンテナ回路は上部に電極を設けた構造である。また、バッテリー９９０４、信号処
理回路９９０１、アンテナ回路を有する基板９９０６は順に積層して配置されているもの
である。
【０１７７】
次に図３３（Ａ）乃至（Ｄ）とは異なる構成について図３３（Ｅ）に示す。図３３（Ｅ）
に示す図面において、信号処理回路９９０１、信号処理回路の上部電極９９１２、信号処
理回路の側部電極９９１３、バッテリー９９０４、バッテリーの下部電極９９１５、基板
９９０６、アンテナ回路９９０７で構成されている。図３３（Ｅ）における信号処理回路
９９０１はバッテリー側に接続される上部電極と、バッテリー側より信号処理回路の側面
に沿って基板側に回り込んだ側部電極９９１３と、の２カ所の電極を設けた構造であり、
バッテリーは下部に電極を設けた構造であり、アンテナ回路は上部に電極を設けた構造で
ある。また、バッテリー９９０４、信号処理回路９９０１、アンテナ回路を有する基板９
９０６は順に積層して配置されているものである。
【０１７８】
次に図３３（Ａ）乃至（Ｅ）とは異なる構成について図３３（Ｆ）に示す。図３３（Ｆ）
に示す図面において、信号処理回路９９０１、信号処理回路の上部電極９９０２、バッテ
リー９９０４、バッテリーの下部電極９９１５、基板９９０６、ブースターアンテナ９９
０９で構成されている。図３３（Ｆ）における信号処理回路９９０１はバッテリー側に接
続される上部電極を設けた構造であり、バッテリーは下部に電極を設けた構造であり、ブ
ースターアンテナは上部に電極を設けた構造である。また、バッテリー９９０４、信号処
理回路９９０１、ブースターアンテナを有する基板９９０６は順に積層して配置されてい
るものである。
【０１７９】
なお、図３３（Ｆ）においては、図３３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）に示す構成とは
異なり、上記実施の形態で説明した第１のアンテナ回路及び第２のアンテナ回路は、信号
処理回路と共に設けられているものとする。
【０１８０】
以上、説明したように本実施の形態におけるアンテナ回路、信号処理回路、バッテリー、
ブースターアンテナに関する接続については、多くの態様を取り得る。図３３に示した各
構成を取ることにより、アンテナ回路、信号処理回路、バッテリーに関して直接接続を取
ることができるため、基板外周部に配線を延伸して接続を行う必要がない。またアンテナ
回路、信号処理回路、バッテリーのサイズを適宜調節すれば、ＲＦＩＤを有する半導体装
置の小型化を行うこともでき、好適である。
【０１８１】
なお、本実施の形態は、上記他の実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【０１８２】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の無線通信によりデータの交信を行う半導体装置（以下、Ｒ
ＦＩＤという）の用途について説明する。本発明の半導体装置は、例えば、紙幣、硬貨、
有価証券類、無記名債券類、証書類（運転免許証や住民票等）、包装用容器類（包装紙や
ボトル等）、記録媒体（ＤＶＤソフトやビデオテープ等）、乗物類（自転車等）、身の回
り品（鞄や眼鏡等）、食品類、植物類、動物類、人体、衣類、生活用品類、電子機器等の
商品や荷物の荷札等の物品に設ける、いわゆるＩＤラベル、ＩＤタグ、ＩＤカードとして
使用することができる。電子機器とは、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置
（単にテレビ、テレビ受像機、テレビジョン受像機とも呼ぶ）及び携帯電話等を指す。
【０１８３】
本実施の形態では、図３０を参照して、本発明の応用例、及びそれらを付した商品の一
例について説明する。
【０１８４】
図３０（Ａ）は、本発明に係るＲＦＩＤを有する半導体装置の完成品の状態の一例であ
る。ラベル台紙３００１（セパレート紙）上に、ＲＦＩＤ３００２を内蔵した複数のＩＤ
ラベル３００３が形成されている。ＩＤラベル３００３は、ボックス３００４内に収納さ
れている。また、ＩＤラベル３００３上には、その商品や役務に関する情報（商品名、ブ
ランド、商標、商標権者、販売者、製造者等）が記されており、一方、内蔵されているＲ
ＦＩＤには、その商品（又は商品の種類）固有のＩＤナンバーが付されており、偽造や、
商標権、特許権等の知的財産権侵害、不正競争等の不法行為を容易に把握することができ
る。また、ＲＦＩＤ内には、商品の容器やラベルに明記しきれない多大な情報、例えば、
商品の産地、販売地、品質、原材料、効能、用途、数量、形状、価格、生産方法、使用方
法、生産時期、使用時期、賞味期限、取扱説明、商品に関する知的財産情報等を入力して
おくことができ、取引者や消費者は、簡易なリーダによって、それらの情報にアクセスす
ることができる。また、生産者側からは容易に書換え、消去等も可能であるが、取引者、
消費者側からは書換え、消去等ができない仕組みになっている。
【０１８５】
図３０（Ｂ）は、ＲＦＩＤ３０１２を内蔵したラベル状のＩＤタグ３０１１を示してい
る。ＩＤタグ３０１１を商品に備え付けることにより、商品管理が容易になる。例えば、
商品の経路を辿ることによって、商品の動きを把握することができる。このように、ＩＤ
タグを備えることにより、所謂トレーサビリティに優れた商品を流通させることができる
。
【０１８６】
図３０（Ｃ）は、本発明に係るＲＦＩＤ３０２２を内包したＩＤカード３０２１の完成
品の状態の一例である。上記ＩＤカード３０２１としては、キャッシュカード、クレジッ
トカード、プリペイドカード、電子乗車券、電子マネー、テレフォンカード、会員カード
等のあらゆるカード類が含まれる。
【０１８７】
図３０（Ｄ）は、無記名債券３０３１の完成品の状態を示している。無記名債券３０３
１には、ＲＦＩＤ３０３２が埋め込まれており、その周囲は樹脂によって成形され、ＲＦ
ＩＤを保護している。ここで、該樹脂中にはフィラーが充填された構成となっている。無
記名債券３０３１は、本発明に係るＩＤラベル、ＩＤタグ、ＩＤカードと同じ要領で作成
することができる。なお、上記無記名債券類には、切手、切符、チケット、入場券、商品
券、図書券、文具券、ビール券、おこめ券、各種ギフト券、各種サービス券等が含まれる
が、勿論これらに限定されるものではない。また、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券
類、証書類等に本発明のＲＦＩＤ３０３２を設けることにより、認証機能を設けることが
でき、この認証機能を活用すれば、偽造を防止することができる。
【０１８８】
図３０（Ｅ）は、本発明に係るＲＦＩＤ３０４２を内包したＩＤラベル３０４１を貼付
した書籍３０４３を示している。本発明のＲＦＩＤ３０４２は、表面に貼ったり、埋め込
んだりして、物品に固定される。図３０（Ｅ）に示すように、本なら紙に埋め込んだり、
有機樹脂からなるパッケージなら当該有機樹脂に埋め込んだりして、各物品に固定される
。本発明のＲＦＩＤ３０４２は、小型、薄型、軽量を実現するため、物品に固定した後も
、その物品自体のデザイン性を損なうことがない。
【０１８９】
また、ここでは図示しないが、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生
活用品類、電子機器等に本発明のＲＦＩＤを設けることにより、検品システム等のシステ
ムの効率化を図ることができる。また乗物類にＲＦＩＤを設けることにより、偽造や盗難
を防止することができる。また、動物等の生き物に埋め込むことによって、個々の生き物
の識別を容易に行うことができる。例えば、家畜等の生き物にＲＦＩＤを埋め込むことに
よって、生まれた年や性別または種類等を容易に識別することが可能となる。
【０１９０】
以上、本発明のＲＦＩＤは物品（生き物を含む）であればどのようなものにでも設けて
使用することができる。
【０１９１】
本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１９２】
１００ ＲＦＩＤ
１０１ アンテナ回路
１０２ アンテナ回路
１０３ 信号処理回路
１０４ バッテリー
１０５ 整流回路
１０６ 電源回路
１０７ 整流回路
１０８ 復調回路
１０９ アンプ
１１０ 論理回路
１１１ メモリコントロール回路
１１２ メモリ回路
１１３ 論理回路
１１４ アンプ
１１５ 変調回路
２０１ リーダ／ライタ
２０２ 充電器
３０１ 基板
３０２ 信号処理回路
３０３ アンテナ
４０１ アンテナ
４０２ 共振容量
４０３ アンテナ回路
４０４ ダイオード
４０５ ダイオード
４０６ 平滑容量
４０７ 整流回路
５００ リーダ／ライタ
５０１ 受信部
５０２ 送信部
５０３ 制御部
５０４ インターフェース部
５０５ アンテナ回路
５０６ 上位装置
５０７ アンテナ
５０８ 共振容量
６００ 充電器
６０１ 送信制御部
６０２ アンテナ回路
６０３ アンテナ
６０４ 共振容量
７００ ＲＦＩＤ
７０１ アンテナ回路
７０２ アンテナ回路
７０３ 送信制御部
７０４ アンテナ回路
７０５ アンテナ
８００ ＲＦＩＤ
８０１ アンテナ回路
９００ ＲＦＩＤ
９０１ アンテナ回路
９０２ アンテナ回路
１００１ 抵抗
１００２ トランジスタ
１００４ 電流供給用抵抗
１００５ トランジスタ
１００７ トランジスタ
１００９ トランジスタ
１０１０ 抵抗
１１０１ アンテナ回路
１１０２ アンテナ回路
１１０４ バッテリー
１２０１ ブースターアンテナ
１６００ ＲＦＩＤ
１６０１ アンテナ回路
１６０２ アンテナ回路
１６０３ ブースターアンテナ
１６０４ 送信制御部
１６０５ アンテナ回路
１６０６ アンテナ
１８０１ アンテナ回路
１８０２ アンテナ回路
１８０４ バッテリー
１８０５ ブースターアンテナ
１９０１ 基板
１９０２ 絶縁膜
１９０３ 剥離層
１９０４ 絶縁膜
１９０５ 半導体膜
１９０６ ゲート絶縁膜
１９０７ ゲート電極
１９０８ 不純物領域
１９０９ 不純物領域
１９１０ 絶縁膜
１９１１ 不純物領域
１９１３ 導電膜
１９１４ 絶縁膜
１９１８ 絶縁膜
１９１９ 素子形成層
１９２０ シート材
１９２１ シート材
１９３５ 基板
１９３７ 樹脂
１９３８ 導電性粒子
２４０１ 基板
２４０２ 絶縁膜
２４０３ 剥離層
２４０４ 絶縁膜
２４０５ 導電膜
２４０６ 絶縁膜
２４０７ 絶縁膜
２４０９ ゲート絶縁膜
２４１０ ゲート電極
２４１０ａ 導電膜
２４１０ｂ 導電膜
２４１１ 不純物領域
２４１２ 絶縁膜
２４１３ 導電膜
２４１４ 絶縁膜
２４１７ 絶縁膜
２４１８ シート材
２４１９ シート材
２４２０ 素子形成層
２４３２ 基板
２４３４ 樹脂
２４３５ 導電性粒子
２４３６ 基板
３００１ ラベル台紙
３００２ ＲＦＩＤ
３００３ ＩＤラベル
３００４ ボックス
３０１１ ＩＤタグ
３０１２ ＲＦＩＤ
３０２１ ＩＤカード
３０２２ ＲＦＩＤ
３０３１ 無記名債券
３０３２ ＲＦＩＤ
３０４１ ＩＤラベル
３０４２ ＲＦＩＤ
３０４３ 書籍
３１００ ＲＦＩＤ
３１０１ アンテナ回路
３１０２ 信号処理回路
３１０３ 電池
３１０４ 電源回路
３１０５ 復調回路
３１０６ アンプ
３１０７ 論理回路
３１０８ メモリコントロール回路
３１０９ メモリ回路
３１１０ 論理回路
３１１１ アンプ
３１１２ 変調回路
３２００ ＲＦＩＤ
３２０１ アンテナ回路
３２０２ 信号処理回路
３２０３ 整流回路
３２０４ 電源回路
３２０５ 復調回路
３２０６ アンプ
３２０７ 論理回路
３２０８ メモリコントロール回路
３２０９ メモリ回路
３２１０ 論理回路
３２１１ アンプ
３２１２ 変調回路
１１０３Ａ 信号処理回路
１１０３Ｂ 信号処理回路
１８０３Ａ 信号処理回路
１８０３Ｂ 信号処理回路
１９００ａ 薄膜トランジスタ
１９００ｂ 薄膜トランジスタ
１９００ｃ 薄膜トランジスタ
１９００ｄ 薄膜トランジスタ
１９００ｅ 薄膜トランジスタ
１９００ｆ 薄膜トランジスタ
１９００ａ 薄膜トランジスタ
１９０５ａ 半導体膜
１９０５ｂ 半導体膜
１９０５ｃ 半導体膜
１９０５ｄ 半導体膜
１９０５ｅ 半導体膜
１９０５ｆ 半導体膜
１９０５ａ 半導体膜
１９０７ａ 導電膜
１９０７ｂ 導電膜
１９１２ａ 絶縁膜
１９１２ｂ 絶縁膜
１９１５ａ 導電膜
１９１６ａ 導電膜
１９１７ａ 導電膜
１９３１ａ 導電膜
１９３２ａ 開口部
１９３４ａ 導電膜
１９３４ｂ 導電膜
１９３６ａ 導電膜
１９３６ｂ 導電膜
２４００ａ 薄膜トランジスタ
２４００ｂ 薄膜トランジスタ
２４００ｃ 薄膜トランジスタ
２４００ｄ 素子
２４０５ａ 導電膜
２４０５ｄ 導電膜
２４０８ａ 半導体膜
２４１５ａ 導電膜
２４１６ａ 導電膜
２４１６ｂ 導電膜
２４３１ａ 導電膜
２４３１ｂ 導電膜
２４３１ｃ 導電膜
２４３３ａ 導電膜
２４３３ｂ 導電膜
９９０１ 信号処理回路
９９０２ 上部電極
９９０３ 下部電極
９９０４ バッテリー
９９０５ 側部電極
９９０６ 基板
９９０７ アンテナ回路
９９０９ ブースターアンテナ
９９１２ 上部電極
９９１３ 側部電極
９９１５ 下部電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置に関する。特に、電波を介したデータの送受信及び電力の受信を行う
半導体装置に関する。更に、電波を介した半導体装置と当該半導体装置とデータの送受信
を行うアンテナ及びリーダライタ、並びに当該半導体装置に電力を供給するためのアンテ
ナ及び充電器、を用いた通信システムに関する。
【０００２】
なお、本明細書でいう半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般
を指すものとする。
【背景技術】
【０００３】
近年、電磁波等の電波を無線通信に利用した個体識別技術が注目を集めている。特に、無
線通信によりデータの交信を行う半導体装置として、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕ
ｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグを利用した個体識別技術が注目を集めて
いる。ＲＦＩＤタグ（以下、単にＲＦＩＤという）は、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃ
ｉｒｃｕｉｔ）タグ、ＩＣチップ、ＲＦタグ、無線タグ、電子タグとも呼ばれる。ＲＦＩ
Ｄを用いた個体識別技術は、個々の対象物の生産、管理等に役立てられ始めており、個人
認証への応用も期待されている。
【０００４】
ＲＦＩＤは、電源を内蔵するか、外部から電源供給を受けるかの違いにより、ＲＦＩＤの
情報を含んだ電波を送信することが可能なアクティブタイプ（能動タイプ）のＲＦＩＤと
、外部からの電波または電波（搬送波）の電力を利用して駆動するパッシブタイプ（受動
タイプ）のＲＦＩＤとの二つのタイプに分けることができる（アクティブタイプに関して
は特許文献１、パッシブタイプに関しては特許文献２を参照）。このうち、アクティブタ
イプのＲＦＩＤにおいては、ＲＦＩＤを駆動するための電源を内蔵しており、電源として
電池を備えて構成されている。また、パッシブタイプにおいては、ＲＦＩＤを駆動するた
めの電源を外部からの電波（搬送波）の電力を利用して作りだし、電池を備えることのな
い構成を実現している。
【０００５】
図３１にアクティブタイプのＲＦＩＤの具体的な構成についてブロック図を示す。図３１
のアクティブタイプのＲＦＩＤ３１００では、アンテナ回路３１０１によって受信された
通信信号が信号処理回路３１０２における復調回路３１０５、アンプ３１０６に入力され
る。通常、通信信号は１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚなどのキャリアをＡＳＫ変調、Ｐ
ＳＫ変調などの処理をおこなって送られてくる。ここで図３１においては、通信信号とし
て１３．５６ＭＨｚの例について示す。図３１において、信号を処理するためには基準と
なるクロック信号が必要であり、ここでは１３．５６ＭＨｚのキャリアをクロックに用い
ている。アンプ３１０６は１３．５６ＭＨｚのキャリアを増幅し、クロックとして論理回
路３１０７に供給する。またＡＳＫ変調やＰＳＫ変調された通信信号は復調回路３１０５
で復調される。復調後の信号も論理回路３１０７に送られ解析される。論理回路３１０７
で解析された信号はメモリコントロール回路３１０８に送られ、それに基づき、メモリコ
ントロール回路３１０８はメモリ回路３１０９を制御し、メモリ回路３１０９に記憶され
たデータを取り出し論理回路３１１０に送られる。論理回路３１１０でエンコード処理さ
れたのちアンプ３１１１で増幅され、その信号によって、変調回路３１１２はキャリアに
変調をかける。ここで図３１における電源は、信号処理回路の外に設けられる電池３１０
３によって電源回路３１０４を介して供給している。そして電源回路３１０４はアンプ３
１０６、復調回路３１０５、論理回路３１０７、メモリコントロール回路３１０８、メモ
リ回路３１０９、論理回路３１１０、アンプ３１１１、変調回路３１１２などに電力を供
給する。このようにしてアクティブタイプのＲＦＩＤは動作する。
【０００６】
図３２に、パッシブタイプのＲＦＩＤの具体的な構成についてブロック図を示す。図３２
のパッシブタイプのＲＦＩＤ３２００では、アンテナ回路３２０１によって受信された通
信信号が信号処理回路３２０２における復調回路３２０５、アンプ３２０６に入力される
。通常、通信信号は１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚなどのキャリアをＡＳＫ変調、ＰＳ
Ｋ変調などの処理をおこなって送られてくる。図３２においては、通信信号として１３．
５６ＭＨｚの例について示す。図３２において、信号を処理するためには基準となるクロ
ック信号が必要であり、ここでは１３．５６ＭＨｚのキャリアをクロックに用いている。
アンプ３２０６は１３．５６ＭＨｚのキャリアを増幅し、クロックとして論理回路３２０
７に供給する。またＡＳＫ変調やＰＳＫ変調された通信信号は復調回路３２０５で復調さ
れる。復調後の信号も論理回路３２０７に送られ解析される。論理回路３２０７で解析さ
れた信号はメモリコントロール回路３２０８に送られ、それに基づき、メモリコントロー
ル回路３２０８はメモリ回路３２０９を制御し、メモリ回路３２０９に記憶されたデータ
を取り出し論理回路３２１０に送られる。論理回路３２１０でエンコード処理されたのち
アンプ３２１１で増幅され、その信号によって、変調回路３２１２はキャリアに変調をか
ける。一方、整流回路３２０３に入った通信信号は整流され、電源回路３２０４に入力さ
れる。電源回路３２０４はアンプ３２０６、復調回路３２０５、論理回路３２０７、メモ
リコントロール回路３２０８、メモリ回路３２０９、論理回路３２１０、アンプ３２１１
、変調回路３２１２などに電力を供給する。このようにしてパッシブタイプのＲＦＩＤは
動作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３１６７２４号公報
【特許文献２】特表２００６−５０３３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図３１に示したように、駆動用の電池を備えたアクティブタイプのＲＦＩ
Ｄを有する半導体装置の場合、個体情報の送受信、送受信に必要な電波の強度設定に応じ
て、電池は経時的に消耗していき、最終的には個体情報を送受信に必要な電力を発生でき
なくなるといった課題があった。このため、駆動用の電池を備えたアクティブタイプのＲ
ＦＩＤを有する半導体装置を使用し続けるためには、電池の残存容量の確認や電池の交換
をする作業が発生するという課題があった。
【０００９】
また、図３２に示したように、駆動するための電源を外部からの電波（搬送波）を利用し
て電力を作りだすパッシブタイプのＲＦＩＤを有する半導体装置の場合、長距離からの信
号の送受信、送受信に必要な電波を送信するための電力の確保が難しく、良好な送受信状
態を実現することが難しいといった課題があった。このため、駆動するための電源を外部
からの電波（搬送波）の電力を利用して作りだすパッシブタイプのＲＦＩＤを有する半導
体装置を使用するためには、外部からの電波（搬送波）の電力の供給が十分な電源供給手
段であるリーダ／ライタのアンテナから近距離に限られるという課題があった。
【００１０】
そこで本発明は、ＲＦＩＤを有する半導体装置において、駆動電源のための電池の経時的
劣化に伴う電池の残存容量の確認や電池の交換作業をすることなく、個体情報を送受信す
ることができ、且つ駆動するための電源を外部からの電波（搬送波）の電力が十分でない
場合であっても良好な個体情報の送受信状態を維持するＲＦＩＤを有する半導体装置を提
供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の諸問題を解決するため、本発明はＲＦＩＤにおける電力を供給するための電源とし
てバッテリー（２次電池ともいう）を設けることを特徴とする。そして本発明は、当該バ
ッテリーに電力を供給する手段として、外部との個体情報の送受信をするアンテナとは別
に、バッテリーへの充電を行うためのアンテナを設けることを特徴とする。以下、本発明
の具体的な構成について示す。
【００１２】
本発明の半導体装置の一は、第１のアンテナ回路と、第２のアンテナ回路と、ブースター
アンテナと、信号処理回路と、バッテリーと、を有し、第１のアンテナ回路は、信号処理
回路に記憶されたデータを送信するための信号を送受信するものであり、第２のアンテナ
回路は、ブースターアンテナを介して、バッテリーに充電するための信号を受信する構成
とする。
【００１３】
また、別の本発明の半導体装置の一は、第１のアンテナ回路と、第２のアンテナ回路と、
ブースターアンテナと、信号処理回路と、バッテリーと、を有し、第１のアンテナ回路は
、信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号を送受信するものであり、第２
のアンテナ回路は、ブースターアンテナを介して、バッテリーに充電するための信号を受
信する構成とする。
【００１４】
また、別の本発明の半導体装置の一は、第１のアンテナ回路と、第２のアンテナ回路と、
ブースターアンテナと、信号処理回路と、バッテリーと、を有し、第１のアンテナ回路は
、ブースターアンテナを介して、信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号
を送受信するものであり、第２のアンテナ回路は、ブースターアンテナを介して、バッテ
リーに充電するための信号を、アンテナ回路を有する充電器より受信する構成とする。
【００１５】
また、別の本発明の半導体装置の一は、第１のアンテナ回路と、第２のアンテナ回路と、
ブースターアンテナと、信号処理回路と、バッテリーと、を有し、第１のアンテナ回路は
、ブースターアンテナを介して、信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号
をリーダ／ライタと送受信するものであり、第２のアンテナ回路は、バッテリーに充電す
るための信号を受信する構成とする。
【００１６】
また、別の本発明の半導体装置の一は、第１のアンテナ回路と、第２のアンテナ回路と、
ブースターアンテナと、信号処理回路と、バッテリーと、を有し、第１のアンテナ回路は
、信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号をリーダ／ライタと送受信する
ものであり、第２のアンテナ回路は、ブースターアンテナを介して、バッテリーに充電す
るための信号を、アンテナ回路を有する充電器より受信する構成とする。
【００１７】
また、別の本発明の半導体装置の一は、第１のアンテナ回路と、第２のアンテナ回路と、
ブースターアンテナと、信号処理回路と、バッテリーと、を有し、第１のアンテナ回路は
、ブースターアンテナを介して、信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号
をリーダ／ライタと送受信するものであり、第２のアンテナ回路は、ブースターアンテナ
を介して、バッテリーに充電するための信号を、アンテナ回路を有する充電器より受信す
るする構成とする。
【００１８】
また本発明におけるバッテリーは、信号処理回路が有する電源回路に電力を供給する構成
であってもよい。
【００１９】
また本発明における第１のアンテナ回路及び第２のアンテナ回路は、電磁誘導方式により
無線信号を送受信するものであってもよい。
【００２０】
また本発明において、第１のアンテナ回路が受信する信号の周波数をＭ（Ｍは正の数）、
第２のアンテナ回路が受信する信号の周波数をｍ（ｍは正の数）としたとき、０．５ｍ＜
Ｍ＜１．５ｍの関係を有するものであってもよい。
【００２１】
また本発明におけるバッテリーは、リチウム電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、また
はキャパシタである構成であってもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の半導体装置は、バッテリーを有することを特徴とする。そのため、従来のように
、電池の経時的な劣化に伴う個体情報の送受信にするための電力の不足を防止することが
できる。そして、本発明の半導体装置は、バッテリーに電力を供給するための信号を受信
するアンテナを有することを特徴とする。そのため、半導体装置を充電器に直接接続する
ことなく、外部からの電波の電力を利用してバッテリーの充電をすることができる。その
結果、アクティブタイプのＲＦＩＤのような電池の残存容量の確認や電池の交換をする作
業が発生するといったことなく、使用し続けることが可能になる。加えて、ＲＦＩＤを駆
動するための電力を常にバッテリー内に保持することにより、ＲＦＩＤが動作するための
十分な電力が得られ、リーダ／ライタとの通信距離を伸ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図２】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図３】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図４】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図５】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図６】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図７】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図８】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図９】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図１０】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図１１】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図１２】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図１３】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図１４】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図１５】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図１６】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図１７】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図１８】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図１９】実施の形態３の半導体装置の構成を示す図。
【図２０】実施の形態３の半導体装置の構成を示す図。
【図２１】実施の形態３の半導体装置の構成を示す図。
【図２２】実施の形態３の半導体装置の構成を示す図。
【図２３】実施の形態３の半導体装置の構成を示す図。
【図２４】実施の形態４の半導体装置の構成を示す図。
【図２５】実施の形態４の半導体装置の構成を示す図。
【図２６】実施の形態４の半導体装置の構成を示す図。
【図２７】実施の形態４の半導体装置の構成を示す図。
【図２８】実施の形態４の半導体装置の構成を示す図。
【図２９】実施の形態４の半導体装置の構成を示す図。
【図３０】実施の形態の形態について示す図。
【図３１】従来の構成を示す図。
【図３２】従来の構成を示す図。
【図３３】実施の形態５の半導体装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多く
の異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱すること
なくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従っ
て本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本
発明の構成において、同じ物を指し示す符号は異なる図面間において共通とする。
【００２５】
（実施の形態１）
本発明のＲＦＩＤに用いる半導体装置について、図１、図２に示すブロック図を用いて説
明する。
【００２６】
図１のＲＦＩＤ１００は、第１のアンテナ回路１０１、第２のアンテナ回路１０２、信号
処理回路１０３、及びバッテリー１０４によって構成されている。信号処理回路１０３は
、第１の整流回路１０５、電源回路１０６、第２の整流回路１０７、復調回路１０８、ア
ンプ１０９、論理回路１１０、メモリコントロール回路１１１、メモリ回路１１２、論理
回路１１３、アンプ１１４、変調回路１１５によって構成される。
【００２７】
また、図２には、第１のアンテナ回路１０１がリーダ／ライタ２０１からの信号を送受信
し、第２のアンテナ回路１０２が充電器２０２からの信号を受信するブロック図について
示す。図２において、第１のアンテナ回路１０１で受信した信号は第１の整流回路１０５
を介して電源回路１０６に入力される。また図２において、第２のアンテナ回路１０２で
受信する信号は第２の整流回路１０７を介してバッテリー１０４に入力され、バッテリー
１０４より適宜電源回路１０６に電力が供給される。
【００２８】
なお第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０２におけるアンテナの形状に
ついては、特に限定されない。例えば図３（Ａ）のように基板３０１上の信号処理回路３
０２の周りに一面のアンテナ３０３を配した構造を取っても良い。また、図３（Ｂ）のよ
うに、基板３０１上に環状に形成されたアンテナ３０３に重畳するように信号処理回路３
０２を配した構造をとってもよい。また、図３（Ｃ）のように基板３０１上の信号処理回
路３０２に対して、高周波数の電磁波を受信するためのアンテナ３０３の形状をとっても
よい。また、図３（Ｄ）にように基板３０１上の信号処理回路３０２に対して、１８０度
無指向性（どの方向からでも同じく受信可能）なアンテナ３０３での形状をとってもよい
。また、図３（Ｅ）にように、基板３０１上の信号処理回路３０２に対して、棒状に長く
伸ばしたアンテナ３０３の形状をとってもよい。また、信号処理回路１０３と第１のアン
テナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０２におけるアンテナの接続については特に限
定されない。例えばアンテナ３０３と信号処理回路３０２をワイヤボンディング接続やバ
ンプ接続を用いて接続する、あるいはチップ化した信号処理回路３０２の一面を電極にし
てアンテナ３０３に貼り付けるという方法を取ってもよい。この方式ではＡＣＦ（ａｎｉ
ｓｏｔｒｏｐｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｆｉｌｍ；異方性導電性フィルム）を用いて
信号処理回路３０２をアンテナ３０３に貼り付けることができる。本実施の形態において
は第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０２の形状について、図３（Ｂ）
の形状を採用する。すなわち、第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０２
は、図４（Ａ）に示すようにアンテナ４０１、共振容量４０２によって構成されるものと
して説明し、アンテナ４０１及び共振容量４０２を併せてアンテナ回路４０３ということ
にする。
【００２９】
また、第１の整流回路１０５、第２の整流回路１０７は、第１のアンテナ回路１０１及び
第２のアンテナ回路１０２が受信する電磁波により誘導される交流信号を直流信号に変換
する回路であればよい。例えば、図４（Ｂ）に示すように、ダイオード４０４、ダイオー
ド４０５、平滑容量４０６によって整流回路４０７を構成すればよい。
【００３０】
なお、図２におけるリーダ／ライタ２０１について、図６を用いて説明する。図５におけ
るリーダ／ライタ５００は、受信部５０１、送信部５０２、制御部５０３、インターフェ
ース部５０４、アンテナ回路５０５によって構成されている。制御部５０３は、インター
フェース部５０４を介した上位装置５０６の制御により、データ処理命令、データ処理結
果について、受信部５０１、送信部５０２を制御する。送信部５０２はＲＦＩＤ１００に
送信するデータ処理命令を変調し、アンテナ回路５０５から電磁波として出力する。また
受信部５０１は、アンテナ回路５０５で受信された信号を復調し、データ処理結果として
制御部５０３に出力する。
【００３１】
本実施の形態において、図５に示すリーダ／ライタ５００のアンテナ回路５０５は、受信
部５０１及び送信部５０２に接続され、ＬＣ並列共振回路を構成するアンテナ５０７及び
共振容量５０８を有する。アンテナ回路５０５は、受信時に、ＲＦＩＤ１００により出力
された信号によってアンテナ回路５０５に誘導される起電力を電気的信号として受信する
。また、送信時には、アンテナ回路５０５に電流を流し、アンテナ回路５０５よりＲＦＩ
Ｄ１００に信号を送信する。
【００３２】
なお、図２における充電器２０２について、図５を用いて説明する。図６における充電器
６００は、送信制御部６０１、アンテナ回路６０２によって構成されている。送信制御部
６０１は、ＲＦＩＤ１００に送信する充電用の電気信号を変調し、アンテナ回路６０２か
ら充電用の信号を送信する。
【００３３】
本実施の形態において、図６に示す充電器６００のアンテナ回路６０２は、送信制御部６
０１に接続され、ＬＣ並列共振回路を構成するアンテナ６０３及び共振容量６０４を有す
る。アンテナ回路６０２は、送信時には、アンテナ回路６０２に電流を流し、アンテナ６
０３よりＲＦＩＤ１００に充電用の信号を送信する。
【００３４】
なお、図１において、第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０２は、信号
処理回路１０３と共に同じ基板上に積層して設ける構成としても良いし、外付けのアンテ
ナとして設けられるものであってもよい。
【００３５】
また、本実施の形態においては、第１のアンテナ回路１０１回路及び第２のアンテナ回路
１０２が受信する信号は、電磁誘導方式により信号の交信を行うことが好ましい。そのた
め、図１及び図２におけるＲＦＩＤ１００は、コイル状の第１のアンテナ回路１０１及び
コイル状の第２のアンテナ回路１０２を有する構成が好ましい。例えば図７に、ＲＦＩＤ
を有する半導体装置における第１のアンテナ回路及び第２のアンテナ回路の位置関係並び
にアンテナの形状について示す。図７において、ＲＦＩＤ７００の表面と裏面にそれぞれ
コイル状の第１のアンテナ回路７０１及び第２のアンテナ回路７０２を設ける構成とし、
充電器のアンテナからの信号を受信する構成について示す。
【００３６】
図７において、送信制御部７０３に接続された充電器のアンテナ回路７０４のコイル状の
アンテナ７０５に、ＲＦＩＤの第２のアンテナ回路７０２を近づけると、充電器における
アンテナ回路７０４のコイル状のアンテナ７０５から交流磁界が発生する。交流磁界がＲ
ＦＩＤ７００内のコイル状の第２のアンテナ回路７０２を貫き、電磁誘導によりＲＦＩＤ
７００内のコイル状の第２のアンテナ回路７０２の端子間（アンテナの一端と他端の間）
に起電力が発生する。当該起電力によりＲＦＩＤ７００内のバッテリーに充電することが
できる。なお、図８に示すように、ＲＦＩＤ８００における基板の表面または裏面に設け
られた充電用の第２のアンテナ回路８０１は、ＲＦＩＤ８００が重畳的に存在する場合で
あっても充電器からの充電を行うことができる。また、図９に示すように、ＲＦＩＤ９０
０において、第１のアンテナ回路９０１及び第２のアンテナ回路９０２を同じ基板上に並
べて配し、充電器のアンテナ回路７０４からの信号を受信する構成であってもよい。
【００３７】
なお、第１のアンテナ回路１０１とリーダ／ライタ２０１間で送受信される信号の周波数
は、１２５ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚなどがあり、それ
ぞれＩＳＯ規格などが設定される。勿論、第１のアンテナ回路１０１とリーダ／ライタ２
０１間で送受信される信号の周波数はこれに限定されず、例えばサブミリ波である３００
ＧＨｚ〜３ＴＨｚ、ミリ波である３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ、マイクロ波である３ＧＨｚ
〜３０ＧＨｚ、極超短波である３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ、超短波である３０ＭＨｚ〜３０
０ＭＨｚ、短波である３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ、中波である３００ＫＨｚ〜３ＭＨｚ、長波
である３０ＫＨｚ〜３００ＫＨｚ、及び超長波である３ＫＨｚ〜３０ＫＨｚのいずれの周
波数も用いることができる。また、第１のアンテナ回路１０１とリーダ／ライタ２０１間
で送受信される信号は、搬送波を変調した信号である。搬送波の変調方式は、アナログ変
調であってもデジタル変調であってよく、振幅変調、位相変調、周波数変調、及びスペク
トラム拡散のいずれであってもよい。望ましくは、振幅変調、または、周波数変調にする
とよい。
【００３８】
なお、第２のアンテナ回路１０２と充電器２０２間で送受信される信号の周波数ｍ（ｍは
正の数）は、第１のアンテナ回路１０１で送受信される信号の周波数をＭ（Ｍは正の数）
とすると、０．５ｍ＜Ｍ＜１．５ｍの関係にあり、且つｍ≠Ｍを満たす周波数であること
が望ましい。第２のアンテナ回路１０２に入力される信号の周波数を前述の範囲に設定す
ることにより、第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０２の形状を大きく
異ならせることなく設計することが可能となり好適である。
【００３９】
なお、図１、図２における電源回路１０６には、従来例において述べたパッシブタイプの
ＲＦＩＤと同様に搬送波の信号を第１の整流回路１０５において整流化し、電源回路１０
６を介して、信号処理回路１０３の各回路を駆動する電源を作り出すことによる電力供給
、または第２の整流回路１０７を介して第２のアンテナ回路１０２から入力されるバッテ
リー充電用の信号によりバッテリー１０４が充電され、バッテリー１０４に充電された電
力による電源回路１０６への電力供給の２通りにより、電力の供給をおこなうことができ
る。バッテリー１０４に充電された電力は、通信距離が伸びた際にＲＦＩＤ１００の第１
のアンテナ回路１０１から十分な電力が得られない際に電源回路１０６に電力を供給する
ことができる。
【００４０】
図１、図２における電源回路の例について図１０を用いて説明する。電源回路は基準電
圧回路とバッファアンプで構成される。基準電圧回路は抵抗１００１、ダイオード接続の
トランジスタ１００２、１００３によって構成され、トランジスタのＶＧＳ２つ分の基準
電圧を発生させる。バッファアンプはトランジスタ１００５、１００６で構成される差動
回路、トランジスタ１００７、１００８によって構成されるカレントミラー回路、電流供
給用抵抗１００４、トランジスタ１００９、抵抗１０１０によって構成されるソース接地
アンプより構成される。
【００４１】
図１０に示す電源回路において、出力端子より流れる電流が大きいときはトランジスタ
１００９に流れる電流が少なくなり、また、出力端子より流れる電流が小さいときはトラ
ンジスタ１００９に流れる電流が多くなり、抵抗１０１０に流れる電流はほぼ一定となる
ように動作する。また出力端子の電位は基準電圧回路とほぼ同じ値となる。ここでは基準
電圧回路とバッファアンプを有する電源回路を示したが、本発明に用いる電源回路は図１
０に限定されず、他の形式の回路であっても良い。
【００４２】
なお、本明細書において、バッテリーとは、充電することで連続使用時間を回復すること
ができる電池のことをいう。なおバッテリーとしては、シート状に形成された電池を用い
ることが好ましく、例えばリチウム電池、好ましくはゲル状電解質を用いるリチウムポリ
マー電池や、リチウムイオン電池等を用いることで、小型化が可能である。勿論、充電可
能な電池であればなんでもよく、ニッケル水素電池、ニカド電池などの充電放電可能な電
池であってもよいし、また大容量のコンデンサーなどを用いても良い。
【００４３】
次に、図１、図２に示すＲＦＩＤ１００に、リーダ／ライタ２０１よりデータを送信す
る際の動作を以下に説明する。第１のアンテナ回路１０１で受信した信号は、第１の整流
回路１０５により、半波整流され、そして平滑化される。第１の整流回路１０５により半
波整流、平滑化された電圧は電源回路１０６に入力される。そして電源回路は、安定化さ
れた後の電圧を第１の整流回路１０５、電源回路１０６、第２の整流回路１０７、復調回
路１０８、アンプ１０９、論理回路１１０、メモリコントロール回路１１１、メモリ回路
１１２、論理回路１１３、アンプ１１４、変調回路１１５に供給する。
【００４４】
また第１のアンテナ回路１０１で受信された信号はアンプ１０９を介して、クロック信号
として、論理回路１１０に入力される。さらに、第１のアンテナ回路１０１から入力され
た信号は復調回路１０８で復調され、データとして論理回路１１０に入力される。
【００４５】
論理回路１１０において、入力されたデータはデコードされる。リーダ／ライタ２０１が
データを変形ミラー符号、ＮＲＺ−Ｌ符号などでエンコードして送信するため、それを論
理回路１１０はデコードする。デコードされたデータは、メモリコントロール回路１１１
に送られ、それに従いメモリ回路１１２に記憶された記憶データが読み出される。メモリ
回路１１２は電源が切れても保持できる不揮発性メモリ回路である必要があり、マスクＲ
ＯＭなどが使用される。
【００４６】
また、図１、図２に示すＲＦＩＤ１００におけるメモリ回路１１２に記憶されたデータを
リーダ／ライタ２０１が受信する場合は以下のように動作する。第１のアンテナ回路１０
１で受信した信号は、第１の整流回路１０５により、半波整流され、そして平滑化される
。第１の整流回路１０５により半波整流、平滑化された電圧は電源回路１０６に入力され
る。そして電源回路は、安定化された後の電圧を第１の整流回路１０５、電源回路１０６
、第２の整流回路１０７、復調回路１０８、アンプ１０９、論理回路１１０、メモリコン
トロール回路１１１、メモリ回路１１２、論理回路１１３、アンプ１１４、変調回路１１
５に供給する。
【００４７】
また、第１のアンテナ回路１０１で受信された交流信号はアンプ１０９を通して論理回路
１１０に入力され、論理演算が行われる。そして、論理回路１１０からの信号を用いて、
メモリコントロール回路１１１を制御し、メモリ回路１１２に記憶されているデータを呼
び出す。次にメモリ回路１１２から呼び出されたデータを論理回路１１３で加工し、アン
プ１１４で増幅の後、変調回路１１５を動作させる。データの加工はＩＳＯ１４４４３、
ＩＳＯ１５６９３、ＩＳＯ１８０００などの規格に定められた方式に従い加工されるが、
リーダ／ライタとの整合性が確保されれば、上記規格以外であってもかまわない。
【００４８】
変調回路１１５が動作すると、第１のアンテナ回路１０１のインピーダンスが変化する
。これによって、第１のアンテナ回路１０１で反射されるリーダ／ライタ２０１の信号に
変化が生じる。この変化をリーダ／ライタが読み取ることによってＲＦＩＤ１００のメモ
リ回路１１２に記憶されたデータを知ることが可能になる。このような変調方式を負荷変
調方式という。
【００４９】
次に、図１、図２に示すＲＦＩＤ１００に、充電器２０２より電力を充電する際の動作
を以下に説明する。第２のアンテナ回路で受信した信号は、第２の整流回路１０７により
、半波整流され、そして平滑化される。第２の整流回路１０７により半波整流、平滑化さ
れた電圧は、バッテリー１０４に一旦保持される。バッテリー１０４に保持された電力は
、電源回路１０６に供給する電力として用いられる。なお、第１のアンテナ回路より供給
される信号について、受信することはできるものの、リーダ／ライタに送信するための電
力が不足している場合に、バッテリーより電力を供給するか否かを判定する回路を設ける
構成であってもよい。
【００５０】
また次に、図１で示したＲＦＩＤ１００の上面図の例について示す。ＲＦＩＤ１００は
その機能、大きさでわけると、第１のアンテナ回路、第２のアンテナ回路、信号処理回路
、バッテリーが、基板上に積層、または並列に配したレイアウトを取り得る。また、信号
処理回路においては、第１のアンテナ回路に付随する回路、第２のアンテナ回路に付随す
る回路で分けて記すことができ、第１のアンテナ回路に付随する回路については、第１の
信号処理回路、第２のアンテナ回路に付随する回路については第２の信号処理回路と呼称
する。なお、具体的にいうと、第１の信号処理回路については図１における第２の整流回
路１０７、第２の信号処理回路については図１の信号処理回路１０３における第２の整流
回路以外の構成にあたる。そこで図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に示す上面図は、基板上に
おける第１のアンテナ回路１１０１、第２のアンテナ回路１１０２、第１の信号処理回路
１１０３Ａ、第２の信号処理回路１１０３Ｂ、バッテリー１１０４の位置関係の例につい
て述べる。
【００５１】
一例として示す図１１（Ａ）に示す上面図の構成は、一方の面に対して、第１のアンテナ
回路１１０１、第２のアンテナ回路１１０２、第１の信号処理回路１１０３Ａ、第２の信
号処理回路１１０３Ｂを設け、他方の面に対してバッテリー１１０４を設ける構成を取り
得る。また図１１（Ｂ）に示す上面図の構成は、一方の面に対して、第１のアンテナ回路
１１０１及び第１の信号処理回路１１０３Ａを具備し、他方の面に対して、第２のアンテ
ナ回路１１０２及び第２の信号処理回路１１０３Ｂを具備し、第１の信号処理回路１１０
３Ａと第２の信号処理回路１１０３Ｂとの間にバッテリー１１０４を具備する構成を取り
得る。
【００５２】
なお、図１１において、バッテリー１１０４を図示してＲＦＩＤにおける位置を説明した
が、バッテリーの種類によってはこの限りではない。例えば、１０μｍ〜１００μｍ程度
に薄膜化したリチウムイオン２次電池を第１の信号処理回路１１０３Ａまたは第２の信号
処理回路１１０３Ｂと同時に形成してもよい。また、第１の信号処理回路１１０３Ａまた
は第２の信号処理回路１１０３Ｂと同時に薄膜のキャパシタを形成してバッテリー１１０
４としてもよい。バッテリー１１０４、第１の信号処理回路１１０３Ａまたは第２の信号
処理回路１１０３Ｂを小型化及び薄膜化したＲＦＩＤを有する半導体装置は、柔軟性に富
み、使用用途も広がるため好適である。
【００５３】
以上のように、本発明のＲＦＩＤを有する半導体装置は、バッテリーを有することを特徴
とする。そのため、従来のように、電池の経時的な劣化に伴う個体情報の送受信にするた
めの電力の不足を防止することができる。そして、本発明の半導体装置は、バッテリーに
電力を供給するための信号を受信するアンテナを有することを特徴とする。そのため、半
導体装置を充電器に直接接続することなく、外部からの電波の電力を利用してバッテリー
の充電をすることができる。その結果、アクティブタイプのＲＦＩＤのような電池の残存
容量の確認や電池の交換をする作業が発生するといったことなく、使用し続けることが可
能になる。加えて、バッテリー内に電力を保持することでＲＦＩＤを動作させるための十
分な電力を得ることができ、リーダ／ライタとの通信距離を伸ばすことができる。
【００５４】
なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態の記載と組み合わせて実施するこ
とが可能である。
【００５５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、上記実施の形態１で示したＲＦＩＤを有する半導体装置において、
ブースターアンテナ回路（以下、ブースターアンテナという）を有する構成に関して、図
面を参照して説明する。なお、本実施の形態において使用する図面に関し、実施の形態１
と同じ部分は同じ符号を用いて示す。
【００５６】
なお、本実施の形態において述べるブースターアンテナとは、半導体装置に形成されたリ
ーダ／ライタからの信号を受信しＲＦＩＤの信号処理回路に出力するアンテナ（以下、第
１のチップアンテナまたは第１のアンテナ回路という）や半導体装置に形成された充電器
からの信号を受信するアンテナ（以下、第２のチップアンテナまたは第２のアンテナ回路
という）よりも、サイズの大きいアンテナ（以下、ブースターアンテナという）のことを
いう。ブースターアンテナは、使用する周波数帯域で共振させ、第１のチップアンテナま
たは第２のチップアンテナと、ブースターアンテナを磁界結合させることで、リーダ／ラ
イタまたは充電器より発振された信号を、効率よく目的のＲＦＩＤへ伝達させることがで
きるものをいう。ブースターアンテナは磁界を介してコイルアンテナと結合しているため
、直接チップアンテナ及び信号処理回路とは接続する必要が無いため好適である。
【００５７】
本実施の形態におけるＲＦＩＤに用いる半導体装置について、図１２、図１３に示すブロ
ック図を用いて説明する。
【００５８】
図１２のＲＦＩＤ１００は、第１のアンテナ回路１０１、第２のアンテナ回路１０２、ブ
ースターアンテナ１２０１、信号処理回路１０３、及びバッテリー１０４によって構成さ
れている。信号処理回路１０３は、第１の整流回路１０５、電源回路１０６、第２の整流
回路１０７、復調回路１０８、アンプ１０９、論理回路１１０、メモリコントロール回路
１１１、メモリ回路１１２、論理回路１１３、アンプ１１４、変調回路１１５によって構
成される。
【００５９】
また、図１３には、ブースターアンテナ１２０１がリーダ／ライタ２０１からの信号を送
受信し第１のアンテナ回路１０１と磁界結合することでリーダ／ライタからの信号を送受
信し、第２のアンテナ回路１０２が充電器２０２からの信号を受信するブロック図につい
て示す。図１３において、ブースターアンテナ１２０１がリーダ／ライタ２０１からの信
号を受信し電磁誘導を起こすことに伴う第１のアンテナ回路との磁界結合により第１のア
ンテナ回路１０１で受信した信号は、第１の整流回路１０５を介して電源回路１０６に入
力され、かつ復調回路１０８及びアンプ１０９に入力される。また図１３において、第２
のアンテナ回路１０２で受信する信号は第２の整流回路１０７を介してバッテリー１０４
に入力され、バッテリー１０４より適宜電源回路１０６に電力が供給される。図１３の構
成により、上記実施の形態１よりも、リーダ／ライタ２０１とＲＦＩＤ１００間の信号の
送受信についての通信距離を伸ばすことができ、データのやりとりをより確実にすること
ができるため好適である。
【００６０】
また、ブースターアンテナ１２０１の同調を第１のアンテナ回路に限らず、ブースターア
ンテナ１２０１が同調する周波数の帯域を異ならせることにより他のアンテナと磁界結合
させることもできる。
【００６１】
例えば、図１４には、ブースターアンテナ１２０１が充電器２０２からの信号を受信し第
２のアンテナ回路１０２と磁界結合することで充電器からの信号を受信し、第１のアンテ
ナ回路１０１がリーダ／ライタ２０１からの信号を送受信するブロック図について示す。
図１４において、ブースターアンテナ１２０１が充電器２０２からの信号を受信し電磁誘
導を起こすことに伴う第２のアンテナ回路との磁界結合により第２のアンテナ回路１０２
で受信した信号は、第２の整流回路１０７を介してバッテリー１０４に入力される。そし
てバッテリー１０４より適宜電源回路１０６に電力が供給される。また図１４において、
第１のアンテナ回路１０１で受信する信号は、第１の整流回路１０５を介して電源回路１
０６に入力され、かつ復調回路１０８及びアンプ１０９に入力される。図１４の構成にす
ることにより、充電器２０２とＲＦＩＤ１００間の信号の送受信についての通信距離を伸
ばすことができ、バッテリーへの充電をより確実にすることができるため好適である。
【００６２】
また、ブースターアンテナ１２０１の同調を第１のアンテナ回路または第２のアンテナの
いずれか一方に限らず、ブースターアンテナ１２０１が同調する周波数の帯域を広げるこ
とにより複数のアンテナと磁界結合させることもできる。
【００６３】
例えば、図１５には、ブースターアンテナ１２０１がリーダ／ライタ２０１及び充電器２
０２からの信号を送受信し第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０２と磁
界結合することでリーダ／ライタからの信号及び充電器からの信号を送受信するブロック
図について示す。図１５において、ブースターアンテナ１２０１がリーダ／ライタ２０１
からの信号を受信し電磁誘導を起こすことに伴う第１のアンテナ回路との磁界結合により
第１のアンテナ回路１０１で受信した信号は、第１の整流回路１０５を介して電源回路１
０６に入力される。また図１５において、ブースターアンテナ１２０１が充電器２０２か
らの信号を受信し電磁誘導を起こすことに伴う第２のアンテナ回路との磁界結合により第
２のアンテナ回路１０２で受信した信号は、第２の整流回路１０７を介してバッテリー１
０４に入力される。そしてバッテリー１０４に適宜電源回路１０６より電力が供給される
。また、第１のアンテナ回路及び第２のアンテナ回路の同調する周波数を近づけておくこ
とにより、よりブースターアンテナにおける電磁誘導の効率が上がるため好ましい。よっ
て、第２のアンテナ回路１０２と充電器２０２間で送受信される信号の周波数ｍ（ｍは正
の数）は、第１のアンテナ回路１０１で送受信される信号の周波数をＭ（Ｍは正の数）と
すると、０．５ｍ＜Ｍ＜１．５ｍの関係にあり、且つｍ≠Ｍを満たす周波数であることが
望ましい。前述の効果に加えて、第２のアンテナ回路１０２に入力される信号の周波数を
前述の範囲に設定することにより、第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１
０２の形状を大きく異ならせることなく設計することが可能となり好適である。図１５の
構成にすることにより、リーダ／ライタ２０１とＲＦＩＤ１００間の信号の送受信及び充
電器２０２とＲＦＩＤ１００間の信号の送受信についての通信距離を伸ばすことができ、
データのやりとり及びバッテリー１０４への充電をより確実におこなうことができ好適で
ある。
【００６４】
なお、第１のアンテナ回路１０１、第２のアンテナ回路１０２及びブースターアンテナに
おけるアンテナの形状については、特に限定されない。例えば実施の形態１で説明した図
３の形状のアンテナを採用することができる。但し、ブースターアンテナはその機能上、
磁界結合するアンテナ回路より大きな形状のアンテナを採用することが好ましい。また、
第１のアンテナ回路１０１、第２のアンテナ回路１０２及びブースターアンテナは、実施
の形態１で説明した図４（Ａ）の如く、アンテナ４０１、共振容量４０２によって構成さ
れるものとして説明し、アンテナ４０１及び共振容量４０２を併せてアンテナ回路４０３
ということにする。
【００６５】
また、図１２乃至図１５における第１の整流回路１０５、第２の整流回路１０７は、実施
の形態１で示したのと同様であり、図４（Ｂ）に示すように、ダイオード４０４、ダイオ
ード４０５、平滑容量４０６によって整流回路４０７を構成すればよい。
【００６６】
なお、図１３乃至図１５におけるリーダ／ライタ２０１は、実施の形態１で示したのと同
様であり、図５に示す構成をとればよい。
【００６７】
なお、図１３乃至１５における充電器２０２は、実施の形態１で示したものと同様であり
、図６に示す構成をとればよい。
【００６８】
なお、図１３乃至１５において、第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０
２は、信号処理回路１０３と共に同じ基板上に積層して設ける構成としても良いし、外付
けのアンテナとして設けられるものであってもよい。
【００６９】
また、本実施の形態においては、第１のアンテナ回路１０１、第２のアンテナ回路１０２
、及びブースターアンテナ１２０１が受信する信号は、電磁誘導方式により信号の交信を
行うことが好ましい。そのため、図１３乃至図１５におけるＲＦＩＤ１００は、コイル状
の第１のアンテナ回路１０１、コイル状の第２のアンテナ回路１０２、及びコイル状のブ
ースターアンテナ１２０１を有する構成が好ましい。例えば図１６に、図１４の構成のＲ
ＦＩＤを有する半導体装置における第１のアンテナ回路、第２のアンテナ回路、及びブー
スターアンテナの位置関係並びにアンテナの形状について示す。図１６において、ＲＦＩ
Ｄ１６００の一方の面にコイル状の第１のアンテナ回路１６０１及び第２のアンテナ回路
１６０２を設け、他方の面にブースターアンテナ１６０３を設ける構成とし、充電器のア
ンテナからの信号を受信する構成について示す。
【００７０】
図１６において、送信制御部１６０４に接続された充電器のアンテナ回路１６０５のコイ
ル状のアンテナ１６０６に、ＲＦＩＤのブースターアンテナ１６０３を近づけると、充電
器におけるアンテナ回路１６０５のコイル状のアンテナ１６０６から交流磁界が発生する
。交流磁界がＲＦＩＤ１６００内のコイル状のブースターアンテナ１６０３を貫き、電磁
誘導によりＲＦＩＤ１６００内のコイル状のブースターアンテナ１６０３の端子間（アン
テナの一端と他端の間）に起電力が発生する。コイル状のブースターアンテナ１６０３に
おいて電磁誘導による起電力が発生すると共にブースターコイル自体から交流磁界が発生
する。そして、ブースターアンテナ１６０３から発生する交流磁界がＲＦＩＤ１６００内
のコイル状の第２のアンテナ回路１６０２を貫き、電磁誘導によりＲＦＩＤ１６００内の
コイル状の第２のアンテナ回路１６０２の端子間（アンテナの一端と他端の間）に起電力
が発生する。当該起電力によりＲＦＩＤ１６００内のバッテリーに充電することができる
。
【００７１】
また、図１６に示した構成とは別の構成について、図１７に示す。図１７において、ＲＦ
ＩＤ１６００の一方の面にコイル状のブースターアンテナ１６０３と、第１のアンテナ回
路１６０１及び第２のアンテナ回路１６０２の一方を設け、他方の面に第１のアンテナ回
路１６０１及び第２のアンテナ回路１６０２の他方を設ける構成とし、充電器のアンテナ
からの信号を受信する構成について示す。図１７において、送信制御部１６０４に接続さ
れた充電器のアンテナ回路１６０５のコイル状のアンテナ１６０６に、ＲＦＩＤのブース
ターアンテナ１６０３を近づけると、充電器におけるアンテナ１６０６のコイル状のアン
テナ１６０６から交流磁界が発生する。交流磁界がＲＦＩＤ１６００内のコイル状のブー
スターアンテナ１６０３を貫き、電磁誘導によりＲＦＩＤ１６００内のコイル状のブース
ターアンテナ１６０３の端子間（アンテナの一端と他端の間）に起電力が発生する。コイ
ル状のブースターアンテナ１６０３において電磁誘導による起電力が発生すると共にブー
スターコイル自体から交流磁界が発生する。そして、ブースターアンテナ１６０３から発
生する交流磁界がＲＦＩＤ１６００内のコイル状の第２のアンテナ回路１６０２を貫き、
電磁誘導によりＲＦＩＤ１６００内のコイル状の第２のアンテナ回路１６０２の端子間（
アンテナの一端と他端の間）に起電力が発生する。当該起電力によりＲＦＩＤ１６００内
のバッテリーに充電することができる。本実施の形態における第１のアンテナ回路、第２
のアンテナ回路、及びブースターアンテナの配置は、アンテナの位置を互いに交流磁界が
アンテナコイルを貫くように設計すれば良く、図１７に示すように大きく面積を確保した
ブースターアンテナの内側に第１のアンテナ回路または第２のアンテナ回路を配置するこ
とにより、効率的な配置をすることができるため、バッテリー等の面積を大きく取ること
やアンテナの巻き数を増やすことができ好適である。
【００７２】
また図１６及び図１７に示したＲＦＩＤ１６００は、実施の形態１における図８で示した
ように、ＲＦＩＤが重畳的に存在する場合であっても充電器からの充電を行うことができ
る。
【００７３】
なお、第１のアンテナ回路１０１とリーダ／ライタ２０１間で送受信される信号の周波数
は、実施の形態１と同様であるため、本実施の形態では説明を省略する。
【００７４】
なお、第２のアンテナ回路１０２と充電器２０２間で送受信される信号の周波数は、実施
の形態１と同様であるため、本実施の形態では説明を省略する。
【００７５】
なお、図１２乃至図１５における電源回路１０６には、従来例において述べたパッシブタ
イプのＲＦＩＤと同様に搬送波の信号を第１の整流回路１０５において整流化し、電源回
路１０６を介して、信号処理回路１０３の各回路を駆動する電源を作り出すことによる電
力供給、または第２の整流回路１０７を介して第２のアンテナ回路１０２から入力される
バッテリー充電用の信号によりバッテリー１０４が充電され、バッテリー１０４に充電さ
れた電力による電源回路１０６への電力供給の２通りにより、電力の供給をおこなうこと
ができる。バッテリー１０４に充電された電力は、通信距離が伸びた際にＲＦＩＤ１００
の第１のアンテナ回路１０１から十分な電力が得られない際に電源回路１０６に電力を供
給することができる。
【００７６】
図１２乃至図１５における電源回路１０６については、実施の形態１における図１０で
示した例と同様であるため、本実施の形態では説明を省略する。
【００７７】
また、図１２乃至図１５に示すＲＦＩＤ１００の動作については、実施の形態１で説明
した動作と同様であるため、本実施の形態では説明を省略する。
【００７８】
また次に、図１２で示したＲＦＩＤ１００の上面図の例について示す。図１２で示した
ＲＦＩＤ１００はその機能、大きさでわけると、第１のアンテナ回路、第２のアンテナ回
路、ブースターアンテナ、信号処理回路、バッテリーが、基板上に積層、または並列に配
したレイアウトを取り得る。また、信号処理回路においては、第１のアンテナ回路に付随
する回路、第２のアンテナ回路に付随する回路で分けて記すことができ、第１のアンテナ
回路に付随する回路については、第１の信号処理回路、第２のアンテナ回路に付随する回
路については第２の信号処理回路と呼称する。なお、具体的にいうと、第１の信号処理回
路については図１２における第２の整流回路１０７、第２の信号処理回路については図１
２の信号処理回路１０３における第２の整流回路以外の構成にあたる。そこで図１８に示
す上面図は、基板上における第１のアンテナ回路１８０１、第２のアンテナ回路１８０２
、第１の信号処理回路１８０３Ａ、第２の信号処理回路１８０３Ｂ、バッテリー１８０４
、ブースターアンテナ１８０５の位置関係の例について述べる。
【００７９】
一例として示す図１８に示す上面図の構成は、一方の面に対して、第１のアンテナ回路１
８０１、第２のアンテナ回路１８０２、第１の信号処理回路１８０３Ａ、第２の信号処理
回路１８０３Ｂを具備し、他方の面に対してブースターアンテナ１８０５を具備し、第１
の信号処理回路１８０３Ａと第２の信号処理回路１８０３Ｂとの間にバッテリー１８０４
を具備する構成を取り得る。
【００８０】
なお、図１８において、バッテリー１８０４を図示してＲＦＩＤにおける位置を説明した
が、バッテリーの種類によってはこの限りではない。例えば、１０μｍ〜１００μｍ程度
に薄膜化したリチウムイオン２次電池を第１の信号処理回路１８０３Ａまたは第２の信号
処理回路１８０３Ｂと同時に形成してもよい。また、第１の信号処理回路１８０３Ａまた
は第２の信号処理回路１８０３Ｂと同時に薄膜のキャパシタを形成してバッテリー１８０
４としてもよい。バッテリー１８０４を薄膜化し、且つ第１の信号処理回路１８０３Ａま
たは第２の信号処理回路１８０３Ｂを小型化及び薄膜化したＲＦＩＤを有する半導体装置
は、柔軟性に富み、使用用途も広がり、及び製造工程の短縮化が図れるため好適である。
【００８１】
以上のように、本発明のＲＦＩＤを有する半導体装置は、バッテリーを有することを特徴
とする。そのため、従来のように、電池の経時的な劣化に伴う個体情報の送受信にするた
めの電力の不足を防止することができる。そして、本発明の半導体装置は、バッテリーに
電力を供給するための信号を受信するアンテナを有することを特徴とする。そのため、半
導体装置を充電器に直接接続することなく、外部からの電波の電力を利用してバッテリー
の充電をすることができる。その結果、アクティブタイプのＲＦＩＤのような電池の残存
容量の確認や電池の交換をする作業が発生するといったことなく、使用し続けることが可
能になる。加えて、ＲＦＩＤを駆動するための電力を常にバッテリー内に保持することに
より、ＲＦＩＤが動作するための十分な電力が得られ、リーダ／ライタとの通信距離を伸
ばすことができる。
【００８２】
さらに、本実施の形態の構成においては、実施の形態１の構成に加えて、ブースターアン
テナを有することを特徴とする。そのため、ＲＦＩＤとリーダ／ライタ間のデータの送受
信、及びＲＦＩＤと充電器からの充電用の信号の受信に対して、より確実に通信を行うこ
とが可能となるといった利点を有する。
【００８３】
なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態の記載と組み合わせて実施するこ
とが可能である。
【００８４】
（実施の形態３）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した半導体装置の作製方法の一例に関して、図
面を参照して説明する。
【００８５】
まず、図１９（Ａ）基板１９０１の一表面に絶縁膜１９０２を介して剥離層１９０３を
形成し、続けて下地膜として機能する絶縁膜１９０４と半導体膜１９０５（例えば、非晶
質珪素を含む膜）を積層して形成する。なお、絶縁膜１９０２、剥離層１９０３、絶縁膜
１９０４および半導体膜１９０５は、連続して形成することができる。
【００８６】
なお、基板１９０１は、ガラス基板、石英基板、金属基板（例えばセラミック基板また
はステンレス基板など）、Ｓｉ基板等の半導体基板から選択されるものである。他にもプ
ラスチック基板として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレ
ート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフィン（ＰＥＳ）、アクリルなどの基板を選択するこ
ともできる。なお、本工程では、剥離層１９０３は、絶縁膜１９０２を介して基板１９０
１の全面に設けているが、必要に応じて、基板１９０１の全面に剥離層を設けた後に、フ
ォトリソグラフィ法により選択的に設けてもよい。
【００８７】
また、絶縁膜１９０２、絶縁膜１９０４は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、
酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化
酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、
絶縁膜１９０２、１９０４を２層構造とする場合、第１層目の絶縁膜として窒化酸化シリ
コン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として酸化窒化シリコン膜を形成するとよい。また、
第１層目の絶縁膜として窒化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として酸化シリコン
膜を形成してもよい。絶縁膜１９０２は、基板１９０１から剥離層１９０３又はその上に
形成される素子に不純物元素が混入するのを防ぐブロッキング層として機能し、絶縁膜１
９０４は基板１９０１、剥離層１９０３からその上に形成される素子に不純物元素が混入
するのを防ぐブロッキング層として機能する。このように、ブロッキング層として機能す
る絶縁膜１９０２、１９０４を形成することによって、基板１９０１からＮａなどのアル
カリ金属やアルカリ土類金属や、剥離層１９０３から剥離層に含まれる不純物元素がこの
上に形成する素子に悪影響を与えることを防ぐことができる。なお、基板１９０１として
石英を用いるような場合には絶縁膜１９０２、１９０４を省略してもよい。
【００８８】
また、剥離層１９０３は、金属膜や金属膜と金属酸化膜の積層構造等を用いることがで
きる。金属膜としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タ
ンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム
（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）
、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）から選択された元素または当該元素を主成分
とする合金材料若しくは化合物材料からなる膜を単層又は積層して形成する。また、これ
らの材料は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法等を用いて形成することが
できる。金属膜と金属酸化膜の積層構造としては、上述した金属膜を形成した後に、酸素
雰囲気化またはＮ２Ｏ雰囲気下におけるプラズマ処理、酸素雰囲気化またはＮ２Ｏ雰囲気
下における加熱処理を行うことによって、金属膜表面に当該金属膜の酸化物または酸化窒
化物を設けることができる。例えば、金属膜としてスパッタ法やＣＶＤ法等によりタング
ステン膜を設けた場合、タングステン膜にプラズマ処理を行うことによって、タングステ
ン膜表面にタングステン酸化物からなる金属酸化膜を形成することができる。また、この
場合、タングステンの酸化物は、ＷＯｘで表され、Ｘは２〜３であり、Ｘが２の場合（Ｗ
Ｏ２）、Ｘが２．５の場合（Ｗ２Ｏ５）、Ｘが２．７５の場合（Ｗ４Ｏ１１）、Ｘが３の
場合（ＷＯ３）などがある。タングステンの酸化物を形成するにあたり、上記に挙げたＸ
の値に特に制約はなく、エッチングレート等を基に、どの酸化物を形成するかを決めると
よい。他にも、例えば、金属膜（例えば、タングステン）を形成した後に、当該金属膜上
にスパッタ法で酸化珪素（ＳｉＯ２）等の絶縁膜を設けると共に、金属膜上に金属酸化物
（例えば、タングステン上にタングステン酸化物）を形成してもよい。また、プラズマ処
理として、例えば上述した高密度プラズマ処理を行ってもよい。また、金属酸化膜の他に
も、金属窒化物や金属酸化窒化物を用いてもよい。この場合、金属膜に窒素雰囲気下また
は窒素と酸素雰囲気下でプラズマ処理や加熱処理を行えばよい。
【００８９】
また、半導体膜１９０５は、スパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等に
より、２５〜２００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）の厚さで形成する。
【００９０】
次に、図１９（Ｂ）に示すように、半導体膜１９０５にレーザー光を照射して結晶化を
行う。なお、レーザー光の照射と、ＲＴＡ又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法
、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法とを組み合わせた方法等により半導体膜
１９０５の結晶化を行ってもよい。その後、得られた結晶質半導体膜を所望の形状にエッ
チングして、結晶化した結晶質半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆを形成し、当該半導体膜
１９０５ａ〜１９０５ｆを覆うようにゲート絶縁膜１９０６を形成する。
【００９１】
なお、ゲート絶縁膜１９０６は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化シリコ
ン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコ
ン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、ゲート絶縁
膜１９０６を２層構造とする場合、第１層目の絶縁膜として酸化窒化シリコン膜を形成し
、第２層目の絶縁膜として窒化酸化シリコン膜を形成するとよい。また、第１層目の絶縁
膜として酸化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として窒化シリコン膜を形成しても
よい。
【００９２】
結晶質半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆの作製工程の一例を以下に簡単に説明すると、
まず、プラズマＣＶＤ法を用いて、膜厚５０〜６０ｎｍの非晶質半導体膜を形成する。次
に、結晶化を助長する金属元素であるニッケルを含む溶液を非晶質半導体膜上に保持させ
た後、非晶質半導体膜に脱水素化の処理（５００℃、１時間）と、熱結晶化の処理（５５
０℃、４時間）を行って結晶質半導体膜を形成する。その後、レーザー光を照射し、フォ
トリソグラフィ法を用いることよって結晶質半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆを形成する
。なお、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化を行わずに、レーザー光の照射だけ
で非晶質半導体膜の結晶化を行ってもよい。
【００９３】
なお、結晶化に用いるレーザー発振器としては、連続発振型のレーザービーム（ＣＷレ
ーザービーム）やパルス発振型のレーザービーム（パルスレーザービーム）を用いること
ができる。ここで用いることができるレーザービームは、Ａｒレーザー、Ｋｒレーザー、
エキシマレーザーなどの気体レーザー、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（
Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、
Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、
Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とする
レーザー、ガラスレーザー、ルビーレーザー、アレキサンドライトレーザー、Ｔｉ：サフ
ァイアレーザー、銅蒸気レーザーまたは金蒸気レーザーのうち一種または複数種から発振
されるものを用いることができる。このようなレーザービームの基本波、及びこれらの基
本波の第２高調波から第４高調波のレーザービームを照射することで、大粒径の結晶を得
ることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波
（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いることができる。このときレーザーの
パワー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ２
）が必要である。そして、走査速度を１０〜２０００ｃｍ／ｓｅｃ程度として照射する。
なお、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、
ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３
、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａの
うち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザー、Ａｒイオンレーザー、
またはＴｉ：サファイアレーザーは、連続発振をさせることが可能であり、Ｑスイッチ動
作やモード同期などを行うことによって１０ＭＨｚ以上の発振周波数でパルス発振をさせ
ることも可能である。１０ＭＨｚ以上の発振周波数でレーザービームを発振させると、半
導体膜がレーザーによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照
射される。従って、発振周波数が低いパルスレーザーを用いる場合と異なり、半導体膜中
において固液界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に
成長した結晶粒を得ることができる。
【００９４】
また、ゲート絶縁膜１９０６は、半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆに対し前述の高密度
プラズマ処理を行い、表面を酸化又は窒化することで形成しても良い。例えば、Ｈｅ、Ａ
ｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスと、酸素、酸化窒素（ＮＯ２）、アンモニア、窒素、水素な
どの混合ガスを導入したプラズマ処理で形成する。この場合のプラズマの励起は、マイク
ロ波の導入により行うと、低電子温度で高密度のプラズマを生成することができる。この
高密度プラズマで生成された酸素ラジカル（ＯＨラジカルを含む場合もある）や窒素ラジ
カル（ＮＨラジカルを含む場合もある）によって、半導体膜の表面を酸化又は窒化するこ
とができる。
【００９５】
このような高密度プラズマを用いた処理により、１〜２０ｎｍ、代表的には５〜１０ｎ
ｍの絶縁膜が半導体膜に形成される。この場合の反応は、固相反応であるため、当該絶縁
膜と半導体膜との界面準位密度はきわめて低くすることができる。このような、高密度プ
ラズマ処理は、半導体膜（結晶性シリコン、或いは多結晶シリコン）を直接酸化（若しく
は窒化）するため、形成される絶縁膜の厚さは理想的には、ばらつきをきわめて小さくす
ることができる。加えて、結晶性シリコンの結晶粒界でも酸化が強くされることがないた
め、非常に好ましい状態となる。すなわち、ここで示す高密度プラズマ処理で半導体膜の
表面を固相酸化することにより、結晶粒界において異常に酸化反応をさせることなく、均
一性が良く、界面準位密度が低い絶縁膜を形成することができる。
【００９６】
なお、ゲート絶縁膜１９０６は、高密度プラズマ処理によって形成される絶縁膜のみを
用いても良いし、それにプラズマや熱反応を利用したＣＶＤ法で酸化シリコン、酸窒化シ
リコン、窒化シリコンなどの絶縁膜を堆積し、積層させても良い。いずれにしても、高密
度プラズマで形成した絶縁膜をゲート絶縁膜の一部又は全部に含んで形成されるトランジ
スタは、特性のばらつきを小さくすることができる。
【００９７】
また、半導体膜に対し、連続発振レーザー若しくは１０ＭＨｚ以上の周波数で発振する
レーザービームを照射しながら一方向に走査して結晶化させて得られた半導体膜１９０５
ａ〜１９０５ｆは、そのビームの走査方向に結晶が成長する特性がある。その走査方向を
チャネル長方向（チャネル形成領域が形成されたときにキャリアが流れる方向）に合わせ
てトランジスタを配置し、上記ゲート絶縁層を組み合わせることで、特性ばらつきが小さ
く、しかも電界効果移動度が高い薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒ
ａｎｓｉｓｔｏｒ）を得ることができる。
【００９８】
次に、ゲート絶縁膜１９０６上に、第１の導電膜と第２の導電膜とを積層して形成する
。ここでは、第１の導電膜は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、２０〜１００ｎｍ
の厚さで形成する。第２の導電膜は、１００〜４００ｎｍの厚さで形成する。第１の導電
膜と第２の導電膜は、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブ
デン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）等
から選択された元素又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成
する。または、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料
により形成する。第１の導電膜と第２の導電膜の組み合わせの例を挙げると、窒化タンタ
ル膜とタングステン膜、窒化タングステン膜とタングステン膜、窒化モリブデン膜とモリ
ブデン膜等が挙げられる。タングステンや窒化タンタルは、耐熱性が高いため、第１の導
電膜と第２の導電膜を形成した後に、熱活性化を目的とした加熱処理を行うことができる
。また、２層構造ではなく、３層構造の場合は、モリブデン膜とアルミニウム膜とモリブ
デン膜の積層構造を採用するとよい。
【００９９】
次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジストからなるマスクを形成し、ゲート電極と
ゲート線を形成するためのエッチング処理を行って、半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆの
上方にゲート電極１９０７を形成する。ここでは、ゲート電極１９０７として、第１の導
電膜１９０７ａと第２の導電膜１９０７ｂの積層構造で設けた例を示している。
【０１００】
次に、図１９（Ｃ）に示すように、ゲート電極１９０７をマスクとして半導体膜１９０
５ａ〜１９０５ｆに、イオンドープ法またはイオン注入法により、ｎ型を付与する不純物
元素を低濃度に添加し、その後、フォトリソグラフィ法によりレジストからなるマスクを
選択的に形成して、ｐ型を付与する不純物元素を高濃度に添加する。ｎ型を示す不純物元
素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。ｐ型を示す不純物元素
としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることがで
きる。ここでは、ｎ型を付与する不純物元素としてリン（Ｐ）を用い、１×１０１５〜１
×１０１９／ｃｍ３の濃度で含まれるように半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆに選択的に
導入し、ｎ型を示す不純物領域１９０８を形成する。また、ｐ型を付与する不純物元素と
してボロン（Ｂ）を用い、１×１０１９〜１×１０２０／ｃｍ３の濃度で含まれるように
選択的に半導体膜１９０５ｃ、１９０５ｅに導入し、ｐ型を示す不純物領域１９０９を形
成する。
【０１０１】
続いて、ゲート絶縁膜１９０６とゲート電極１９０７を覆うように、絶縁膜を形成する
。絶縁膜は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等により、珪素、珪素の酸化物又は珪
素の窒化物の無機材料を含む膜や、有機樹脂などの有機材料を含む膜を、単層又は積層し
て形成する。次に、絶縁膜を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択的にエ
ッチングして、ゲート電極１９０７の側面に接する絶縁膜１９１０（サイドウォールとも
よばれる）を形成する。絶縁膜１９１０は、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ ｄｒ
ａｉｎ）領域を形成する際のドーピング用のマスクとして用いる。
【０１０２】
続いて、フォトリソグラフィ法により形成したレジストからなるマスクと、ゲート電極
１９０７および絶縁膜１９１０をマスクとして用いて、半導体膜１９０５ａ、１９０５ｂ
、１９０５ｄ、１９０５ｆにｎ型を付与する不純物元素を高濃度に添加して、ｎ型を示す
不純物領域１９１１を形成する。ここでは、ｎ型を付与する不純物元素としてリン（Ｐ）
を用い、１×１０１９〜１×１０２０／ｃｍ３の濃度で含まれるように半導体膜１９０５
ａ、１９０５ｂ、１９０５ｄ、１９０５ｆに選択的に導入し、不純物領域１９０８より高
濃度のｎ型を示す不純物領域１９１１を形成する。
【０１０３】
以上の工程により、図１９（Ｄ）に示すように、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１９０
０ａ、１９００ｂ、１９００ｄ、１９００ｆとｐチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｃ
、１９００ｅが形成される。
【０１０４】
なお、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１９００ａは、ゲート電極１９０７と重なる半導
体膜１９０５ａの領域にチャネル形成領域が形成され、ゲート電極１９０７及び絶縁膜１
９１０と重ならない領域にソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１９１１が
形成され、絶縁膜１９１０と重なる領域であってチャネル形成領域と不純物領域１９１１
の間に低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域）が形成されている。また、ｎチャネル型薄膜トラ
ンジスタ１９００ｂ、１９００ｄ、１９００ｆも同様にチャネル形成領域、低濃度不純物
領域及び不純物領域１９１１が形成されている。
【０１０５】
また、ｐチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｃは、ゲート電極１９０７と重なる半導
体膜１９０５ｃの領域にチャネル形成領域が形成され、ゲート電極１９０７と重ならない
領域にソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１９０９が形成されている。ま
た、ｐチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｅも同様にチャネル形成領域及び不純物領域
１９０９が形成されている。なお、ここでは、ｐチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｃ
、１９００ｅには、ＬＤＤ領域を設けていないが、ｐチャネル型薄膜トランジスタにＬＤ
Ｄ領域を設けてもよいし、ｎチャネル型薄膜トランジスタにＬＤＤ領域を設けない構成と
してもよい。
【０１０６】
次に、図２０（Ａ）に示すように、半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆ、ゲート電極１９
０７等を覆うように、絶縁膜を単層または積層して形成し、当該絶縁膜上に薄膜トランジ
スタ１９００ａ〜１９００ｆのソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１９０
９、１９１１と電気的に接続する導電膜１９１３を形成する。絶縁膜は、ＣＶＤ法、スパ
ッタリング法、ＳＯＧ法、液滴吐出法、スクリーン印刷法等により、珪素の酸化物や珪素
の窒化物等の無機材料、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、エポ
キシ等の有機材料やシロキサン材料等により、単層または積層で形成する。ここでは、当
該絶縁膜を２層で設け、１層目の絶縁膜１９１２ａとして窒化酸化珪素膜で形成し、２層
目の絶縁膜１９１２ｂとして酸化窒化珪素膜で形成する。また、導電膜１９１３は、半導
体膜１９０５ａ〜１９０５ｆのソース電極又はドレイン電極を形成する。
【０１０７】
なお、絶縁膜１９１２ａ、１９１２ｂを形成する前、または絶縁膜１９１２ａ、１９１
２ｂのうちの１つまたは複数の薄膜を形成した後に、半導体膜の結晶性の回復や半導体膜
に添加された不純物元素の活性化、半導体膜の水素化を目的とした加熱処理を行うとよい
。加熱処理には、熱アニール、レーザーアニール法またはＲＴＡ法などを適用するとよい
。
【０１０８】
また、導電膜１９１３は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ
）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニ
ッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ
）、ネオジウム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれ
らの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アル
ミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含
む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを
含む合金材料に相当する。導電膜１９１３は、例えば、バリア膜とアルミニウムシリコン
（Ａｌ−Ｓｉ）膜とバリア膜の積層構造、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ
）膜と窒化チタン（ＴｉＮ）膜とバリア膜の積層構造を採用するとよい。なお、バリア膜
とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相
当する。アルミニウムやアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、導電膜
１９１３を形成する材料として最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、ア
ルミニウムやアルミニウムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。また、還
元性の高い元素であるチタンからなるバリア膜を形成すると、結晶質半導体膜上に薄い自
然酸化膜ができていたとしても、この自然酸化膜を還元し、結晶質半導体膜と良好なコン
タクトをとることができる。
【０１０９】
次に、導電膜１９１３を覆うように、絶縁膜１９１４を形成し、当該絶縁膜１９１４上
に、半導体膜１９０５ａ、１９０５ｆのソース電極又はドレイン電極を形成する導電膜１
９１３とそれぞれ電気的に接続する導電膜１９１５ａ、１９１５ｂを形成する。また、半
導体膜１９０５ｂ、１９０５ｅのソース電極又はドレイン電極を形成する導電膜１９１３
とそれぞれ電気的に接続する導電膜１９１６ａ、１９１６ｂを形成する。なお、導電膜１
９１５ａ、１９１５ｂと導電膜１９１６ａ、１９１６ｂは同一の材料で同時に形成しても
よい。導電膜１９１５ａ、１９１５ｂと導電膜１９１６ａ、１９１６ｂは、上述した導電
膜１９１３で示したいずれかの材料を用いて形成することができる。
【０１１０】
続いて、図２０（Ｂ）に示すように、導電膜１９１６ａ、１９１６ｂにアンテナとして
機能する導電膜１９１７ａ、１９１７ｂが電気的に接続されるように形成する。
【０１１１】
なお、絶縁膜１９１４は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒
化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮ
ｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカ
ーボン）等の炭素を含む膜、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール
、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキサン材料
からなる単層または積層構造で設けることができる。なお、シロキサン材料とは、Ｓｉ−
Ｏ−Ｓｉ結合を含む材料に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との
結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアル
キル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いることもでき
る。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい
。
【０１１２】
また、導電膜１９１７ａ、１９１７ｂは、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スクリーン印
刷やグラビア印刷等の印刷法、液滴吐出法、ディスペンサ法、メッキ法等を用いて、導電
性材料により形成する。導電性材料は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａ
ｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、
タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分
とする合金材料若しくは化合物材料で、単層構造又は積層構造で形成する。
【０１１３】
例えば、スクリーン印刷法を用いてアンテナとして機能する導電膜１９１７ａ、１９１
７ｂを形成する場合には、粒径が数ｎｍから数十μｍの導電体粒子を有機樹脂に溶解また
は分散させた導電性のペーストを選択的に印刷することによって設けることができる。導
電体粒子としては、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐ
ｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）およびチタン（Ｔｉ
）等のいずれか一つ以上の金属粒子やハロゲン化銀の微粒子、または分散性ナノ粒子を用
いることができる。また、導電性ペーストに含まれる有機樹脂は、金属粒子のバインダー
、溶媒、分散剤および被覆材として機能する有機樹脂から選ばれた一つまたは複数を用い
ることができる。代表的には、エポキシ樹脂、珪素樹脂等の有機樹脂が挙げられる。また
、導電膜の形成にあたり、導電性のペーストを押し出した後に焼成することが好ましい。
例えば、導電性のペーストの材料として、銀を主成分とする微粒子（例えば粒径１ｎｍ以
上１００ｎｍ以下）を用いる場合、１５０〜３００℃の温度範囲で焼成することにより硬
化させて導電膜を得ることができる。また、はんだや鉛フリーのはんだを主成分とする微
粒子を用いてもよく、この場合は粒径２０μｍ以下の微粒子を用いることが好ましい。は
んだや鉛フリーはんだは、低コストであるといった利点を有している。
【０１１４】
また、導電膜１９１５ａ、１９１５ｂは、後の工程において本実施の形態の半導体装置
に含まれるバッテリーと電気的に接続される配線として機能しうる。また、アンテナとし
て機能する導電膜１９１７ａ、１９１７ｂを形成する際に、導電膜１９１５ａ、１９１５
ｂに電気的に接続するように別途導電膜を形成し、当該導電膜をバッテリーに接続する配
線として利用してもよい。なお図２０（Ｂ）における導電膜１９１７ａ、１９１７ｂは、
上記実施の形態１で示した第１のアンテナ回路、及び第２のアンテナ回路に対応する。
【０１１５】
次に、図２０（Ｃ）に示すように、導電膜１９１７ａ、１９１７ｂを覆うように絶縁膜
１９１８を形成した後、薄膜トランジスタ１９００ａ〜１９００ｆ、導電膜１９１７ａ、
１９１７ｂ等を含む層（以下、「素子形成層１９１９」と記す）を基板１９０１から剥離
する。ここでは、レーザー光（例えばＵＶ光）を照射することによって、薄膜トランジス
タ１９００ａ〜１９００ｆを避けた領域に開口部を形成後、物理的な力を用いて基板１９
０１から素子形成層１９１９を剥離することができる。また、基板１９０１から素子形成
層１９１９を剥離する前に、形成した開口部にエッチング剤を導入して、剥離層１９０３
を選択的に除去してもよい。エッチング剤は、フッ化ハロゲンまたはハロゲン間化合物を
含む気体又は液体を使用する。例えば、フッ化ハロゲンを含む気体として三フッ化塩素（
ＣｌＦ３）を使用する。そうすると、素子形成層１９１９は、基板１９０１から剥離され
た状態となる。なお、剥離層１９０３は、全て除去せず一部分を残存させてもよい。こう
することによって、エッチング剤の消費量を抑え剥離層の除去に要する処理時間を短縮す
ることが可能となる。また、剥離層１９０３の除去を行った後にも、基板１９０１上に素
子形成層１９１９を保持しておくことが可能となる。また、素子形成層１９１９が剥離さ
れた基板１９０１を再利用することによって、コストの削減をすることができる。
【０１１６】
絶縁膜１９１８は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素
（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ
）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン
）等の炭素を含む膜、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベン
ゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキサン材料からな
る単層または積層構造で設けることができる。
【０１１７】
本実施の形態では、図２１（Ａ）に示すように、レーザー光の照射により素子形成層１
９１９に開口部を形成した後に、当該素子形成層１９１９の一方の面（絶縁膜１９１８の
露出した面）に第１のシート材１９２０を貼り合わせた後、基板１９０１から素子形成層
１９１９を剥離する。
【０１１８】
次に、図２１（Ｂ）に示すように、素子形成層１９１９の他方の面（剥離により露出し
た面）に、加熱処理と加圧処理の一方又は両方を行って第２のシート材１９２１を貼り合
わせる。第１のシート材１９２０、第２のシート材１９２１として、ホットメルトフィル
ム等を用いることができる。
【０１１９】
また、第１のシート材１９２０、第２のシート材１９２１として、静電気等を防止する
帯電防止対策を施したフィルム（以下、帯電防止フィルムと記す）を用いることもできる
。帯電防止フィルムとしては、帯電防止可能な材料を樹脂中に分散させたフィルム、及び
帯電防止可能な材料が貼り付けられたフィルム等が挙げられる。帯電防止可能な材料が設
けられたフィルムは、片面に帯電防止可能な材料を設けたフィルムであってもよいし、両
面に帯電防止可能な材料を設けたフィルムであってもよい。さらに、片面に帯電防止可能
な材料が設けられたフィルムは、帯電防止可能な材料が設けられた面をフィルムの内側に
なるように層に貼り付けてもよいし、フィルムの外側になるように貼り付けてもよい。な
お、帯電防止可能な材料はフィルムの全面、あるいは一部に設けてあればよい。ここでの
帯電防止可能な材料としては、金属、インジウムと錫の酸化物（ＩＴＯ）、両性界面活性
剤や陽イオン性界面活性剤や非イオン性界面活性剤等の界面活性剤用いることができる。
また、他にも帯電防止材料として、側鎖にカルボキシル基および４級アンモニウム塩基を
もつ架橋性共重合体高分子を含む樹脂材料等を用いることができる。これらの材料をフィ
ルムに貼り付けたり、練り込んだり、塗布することによって帯電防止フィルムとすること
ができる。帯電防止フィルムで封止を行うことによって、商品として取り扱う際に、外部
からの静電気等によって半導体素子に悪影響が及ぶことを抑制することができる。
【０１２０】
なお、バッテリーは、導電膜１９１５ａ、１９１５ｂに接続して形成されるが、バッテ
リーとの接続は、基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離する前（図２０（Ｂ）又は
図２０（Ｃ）の段階）に行ってもよいし、基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離し
た後（図２１（Ａ）の段階）に行ってもよいし、素子形成層１９１９を第１のシート材及
び第２のシート材で封止した後（図２１（Ｂ）の段階）に行ってもよい。以下に、素子形
成層１９１９とバッテリーを接続して形成する一例を図２２、図２３を用いて説明する。
【０１２１】
図２２（Ａ）において、アンテナとして機能する導電膜１９１７ａ、１９１７ｂと同時
に導電膜１９１５ａ、１９１５ｂにそれぞれ電気的に接続する導電膜１９３１ａ、１９３
１ｂを形成する。続けて、導電膜１９１７ａ、１９１７ｂ、導電膜１９３１ａ、１９３１
ｂを覆うように絶縁膜１９１８を形成した後、導電膜１９３１ａ、１９３１ｂの表面が露
出するように開口部１９３２ａ、１９３２ｂを形成する。その後、図２２（Ａ）に示すよ
うに、レーザー光の照射により素子形成層１９１９に開口部を形成した後に、当該素子形
成層１９１９の一方の面（絶縁膜１９１８の露出した面）に第１のシート材１９２０を貼
り合わせた後、基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離する。
【０１２２】
次に、図２２（Ｂ）に示すように、素子形成層１９１９の他方の面（剥離により露出し
た面）に、第２のシート材１９２１を貼り合わせた後、素子形成層１９１９を第１のシー
ト材１９２０から剥離する。従って、ここでは第１のシート材１９２０として粘着力が弱
いものを用いる。続けて、開口部１９３２ａ、１９３２ｂを介して導電膜１９３１ａ、１
９３１ｂとそれぞれ電気的に接続する導電膜１９３４ａ、１９３４ｂを選択的に形成する
。
【０１２３】
導電膜１９３４ａ、１９３４ｂは、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スクリーン印刷やグ
ラビア印刷等の印刷法、液滴吐出法、ディスペンサ法、メッキ法等を用いて、導電性材料
により形成する。導電性材料は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、
銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタ
ル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする
合金材料若しくは化合物材料で、単層構造又は積層構造で形成する。
【０１２４】
なお、ここでは、基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離した後に導電膜１９３４
ａ、１９３４ｂを形成する例を示しているが、導電膜１９３４ａ、１９３４ｂを形成した
後に基板１９０１から素子形成層１９１９の剥離を行ってもよい。
【０１２５】
次に、図２３（Ａ）に示すように、基板上に複数の素子を形成している場合には、素子
形成層１９１９を素子ごとに分断する。分断は、レーザー照射装置、ダイシング装置、ス
クライブ装置等を用いることができる。ここでは、レーザー光を照射することによって１
枚の基板に形成された複数の素子を各々分断する。
【０１２６】
次に、図２３（Ｂ）に示すように、分断された素子をバッテリーの接続端子と電気的に
接続する。ここでは、素子形成層１９１９に設けられた導電膜１９３４ａ、１９３４ｂと
基板１９３５ａ、１９３５ｂ上に設けられたバッテリーの接続端子となる導電膜１９３６
ａ、１９３６ｂとをそれぞれ接続する。ここで、導電膜１９３４ａと導電膜１９３６ａと
の接続、又は導電膜１９３４ｂと導電膜１９３６ｂとの接続は、異方導電性フィルム（Ａ
ＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ））や異方導電性ペー
スト（ＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ））等の接
着性を有する材料を介して圧着させることにより電気的に接続する場合を示している。こ
こでは、接着性を有する樹脂１９３７に含まれる導電性粒子１９３８を用いて接続する例
を示している。また、他にも、銀ペースト、銅ペーストまたはカーボンペースト等の導電
性接着剤や半田接合等を用いて接続を行うことも可能である。
【０１２７】
バッテリーが素子より大きい場合には、図２２、図２３に示したように、一枚の基板上
に複数の素子を形成し、当該素子を分断後にバッテリーと接続することによって、一枚の
基板に作り込める素子の数を増やすことができるため、半導体装置をより低コストで作製
することが可能となる。
【０１２８】
なお上記実施の形態で示したように、基板上にブースターアンテナを設けてもよい。
【０１２９】
なお、本実施の形態は、上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【０１３０】
（実施の形態４）
本実施の形態では、上記実施の形態と異なる半導体装置及びその作製方法の一例に関し
て図面を参照して説明する。
【０１３１】
まず、図２４に示すように、基板２４０１の一表面に絶縁膜２４０２を介して剥離層２
４０３を形成し、続けて下地膜として機能する絶縁膜２４０４と導電膜２４０５を積層し
て形成する。なお、絶縁膜２４０２、剥離層２４０３、絶縁膜２４０４および導電膜２４
０５は、連続して形成することができる。
【０１３２】
なお、導電膜２４０５は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）
、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニ
ウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐ
ｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）から選択された元素または当該元素を主
成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる膜を単層又は積層して形成する。また、
これらの材料は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法等を用いて形成するこ
とができる。
【０１３３】
また、基板２４０１、絶縁膜２４０２、剥離層２４０３、絶縁膜２４０４は、それぞれ
上記実施の形態で説明した基板１９０１、絶縁膜１９０２、剥離層１９０３、絶縁膜１９
０４のいずれかの材料を用いて形成することができる。
【０１３４】
次に、図２４（Ｂ）に示すように、導電膜２４０５を選択的にエッチングして導電膜２
４０５ａ〜２４０５ｅを形成し、当該導電膜２４０５ａ〜２４０５ｅを覆うように絶縁膜
２４０６、２４０７を積層して形成する。
【０１３５】
なお、絶縁膜２４０６、絶縁膜２４０７は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、
酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化
酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、
絶縁膜２４０６として窒化酸化シリコンを用い、絶縁膜２４０７として酸化窒化シリコン
を用いて形成することができる。また、ここでは、絶縁膜を２層積層させて設けた例を示
しているが、絶縁膜２４０６又は絶縁膜２４０７の一方のみ設けてもよいし、３層以上の
絶縁膜を積層させて設けてもよい。
【０１３６】
次に、図２４（Ｃ）に示すように、導電膜２４０５ａ〜２４０５ｄの上方に選択的に半
導体膜２４０８ａ〜２４０８ｄを形成する。ここでは、絶縁膜２４０７上にスパッタリン
グ法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等により、非晶質半導体膜（例えば、非晶質珪素
膜）を２５〜２００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）の厚さで形成し、当該非晶質半
導体膜を結晶化した後に選択的にエッチングして半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｄを形成
する。半導体膜の材料や結晶化方法等は上記実施の形態で示した方法を用いることができ
る。また、絶縁膜２４０６、絶縁膜２４０７及び非晶質半導体膜は、連続して形成するこ
とができる。
【０１３７】
なお、導電膜２４０５ａ〜２４０５ｄにより絶縁膜２４０７の表面凹凸となっている場
合には、絶縁膜２４０７上に非晶質半導体膜を形成する前に、絶縁膜２４０７に平坦化処
理を行い当該絶縁膜２４０７の表面を平らにしておくことが好ましい。平坦化処理として
は、ＣＭＰ法等の研磨処理を用いることができる。ＣＭＰ法等の研磨処理を行うことによ
り、図２４（Ａ）に示すように表面が平坦化された絶縁膜２４０７上に半導体膜を形成す
ることができるため、半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｄを用いて素子を形成する際に当該
素子の特性へ及ぼす影響を低減することができる。
【０１３８】
次に、図２４（Ｄ）に示すように、半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｄを覆うようにゲー
ト絶縁膜２４０９を形成し、半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｃの上方にゲート電極２４１
０を選択的に形成した後、当該ゲート電極２４１０をマスクとして、半導体膜２４０８ａ
〜２４０８ｄに不純物元素を添加し不純物領域２４１１を形成する。ここでは、ゲート電
極２４１０として、第１の導電膜２４１０ａと第２の導電膜２４１０ｂの積層構造で設け
た例を示している。不純物元素としては、ｎ型又はｐ型を付与する不純物元素を添加する
。ｎ型を示す不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。
ｐ型を示す不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ
）等を用いることができる。ここでは、ｎ型を付与する不純物元素であるリン（Ｐ）を１
×１０１９〜１×１０２０／ｃｍ３の濃度で含まれるように半導体膜２４０８ａ〜２４０
８ｄに導入し、ｎ型を示す不純物領域２４１１を形成する。なお、これに限られず、ｐ型
を付与する不純物元素を添加してｐ型を示す不純物領域を形成してもよいし、ｎ型及びｐ
型を付与する不純物元素を選択的に半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｄに導入してもよい。
【０１３９】
以上の工程により、図２４（Ｄ）に示すように、ｎチャネル型薄膜トランジスタ２４０
０ａ〜２４００ｃと容量として機能する素子２４００ｄが形成される。
【０１４０】
ｎチャネル型薄膜トランジスタ２４００ａは、ゲート電極２４１０と重なる半導体膜２
４０８ａの領域にチャネル形成領域が形成され、ゲート電極２４１０と重ならない領域に
当該チャネル領域と隣接してソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域２４１１
が形成されている。また、ｎチャネル型薄膜トランジスタ２４００ｂ、２４００ｃも同様
にチャネル形成領域及びソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域２４１１が形
成されている。
【０１４１】
素子２４００ｄは、導電膜２４０５ｄ、絶縁膜２４０６、２４０７及び不純物元素が導
入された不純物領域２４１１との積層構造によって容量が形成されている。
【０１４２】
なお、ここでは、ｎチャネル型薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃを設けた例を
示したが、ｐチャネル薄膜トランジスタを設けてもよいし、上記実施の形態で示したよう
に、ゲート電極２４１０の側面に接して絶縁膜を設けｎチャネル型薄膜トランジスタ２４
００ａ〜２４００ｃの半導体膜に低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域）を設けた構成とするこ
とも可能である。
【０１４３】
また、ここでは、図２７（Ａ）に示すように、半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｃより導
電膜２４０５ａ〜２４０５ｃを大きく形成した（薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００
ｃのチャネル形成領域及び不純物領域２４１１と重なるように導電膜２４０５ａ〜２４０
５ｃを形成した）例を示しているが、これに限られない。例えば、図２７（Ｂ）に示すよ
うに、薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃの不純物領域２４１１の一部及びチャネ
ル形成領域全面と重なるように導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃを設けてもよいし、不純物
領域２４１１の一部及びチャネル形成領域の一部と重なるように導電膜２４０５ａ〜２４
０５ｃを設けてもよいし、チャネル形成領域の一部とだけ重なるように導電膜２４０５ａ
〜２４０５ｃを設けてもよい。このように設ける場合には、特にＣＭＰ等の研磨処理を行
い絶縁膜２４０７の平坦化することが好ましい。
【０１４４】
図２４に示すように本実施の形態においては、ゲート電極の半導体膜を挟んだ反対側に
導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃを設ける構成を示した。当該構成を取りうることによって
、半導体膜に静電気が集中することによる半導体層の絶縁破壊（ＥＳＤ：ｅｌｅｃｔｒｏ
−ｓｔａｔｉｃ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）を、導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃを介してリー
クさせることにより、緩和することができるため本構成を取り得ることは好適である。
【０１４５】
また本実施の形態における当該導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃに定電位を与えることによ
って、トランジスタサイズが小さくなることに伴うショートチャネル効果について緩和す
ることができる。そのためトランジスタの特性を表すＩＤ−ＶＧ曲線における曲線のなま
りを抑えることができる。また、本実施の形態における当該導電膜２４０５ａ〜２４０５
ｃに定電位を与えることで、しきい値の制御をおこなうこともでき、好適である。このと
き、導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃに印加される電位はＧＮＤ電位（０Ｖ）以外が好まし
く、トランジスタのしきい値のシフトの程度によって適宜加える電位を設定すればよい。
【０１４６】
また、特に本実施の形態においては上記効果に加えて、図２７（Ｂ）に示すように、ゲー
ト電極の半導体膜を挟んだ反対側に位置する導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃを半導体膜の
サイズより大きく設ける構成を取りうることによって、トランジスタにおける半導体層の
物理的な強度が増すことにより、トランジスタに物理的な力が加わることに伴うトランジ
スタの破損を防止することができる。
【０１４７】
さらには、ゲート電極２４１０と、ゲート電極の半導体膜を挟んだ反対側に導電膜２４０
５ａ〜２４０５ｃとを、その機能を逆転、若しくは同じ機能を有する構成とすることによ
り、互いにその機能を補完することも可能である。例えば、導電膜２４０５ａ〜２４０５
ｃに加える電位により、トランジスタのオンとオフを制御し、ゲート電極２４１０より定
電位を加えることによりショートチャネル効果の抑制及びトランジスタのしきい値の制御
を行っても良い。またトランジスタのオンとオフをより確実に動作させるため、ゲート電
極２４１０及び導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃの両方でトランジスタのオンとオフを制御
してもよい。
【０１４８】
なお、本実施の形態における導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃと同時に、導電膜の上層で形
成するアンテナ回路を同時に形成してもよい。導電膜とアンテナ回路を同時に形成するこ
とにより工程を削減することができ、マスク数を削減することができるため、好適である
。また、導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃで半導体膜間の配線を兼ねることもできるため好
適である。
【０１４９】
次に、図２５（Ａ）に示すように、薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃ、素子２
４００ｄを覆うように絶縁膜２４１２を形成し、当該絶縁膜２４１２上に薄膜トランジス
タ２４００ａ〜２４００ｃのソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域２４１１
と電気的に接続する導電膜２４１３を形成する。
【０１５０】
絶縁膜２４１２は、ＣＶＤ法、スパッタ法、ＳＯＧ法、液滴吐出法、スクリーン印刷法
等により、珪素の酸化物や珪素の窒化物等の無機材料、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾ
シクロブテン、アクリル、エポキシ等の有機材料やシロキサン材料等により、単層または
積層で形成する。
【０１５１】
導電膜２４１３は、上記実施の形態で説明した導電膜１９１３のいずれかの材料を用い
て形成することができる。
【０１５２】
次に、図２５（Ｂ）に示すように、導電膜２４１３を覆うように絶縁膜２４１４を形成
し、当該絶縁膜２４１４上に薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃのソース電極又は
ドレイン電極を形成する導電膜２４１３とそれぞれ電気的に接続する導電膜２４１５ａ、
２４１５ｂを形成した後、当該導電膜２４１５ａ、２４１５ｂと電気的に接続するように
アンテナとして機能する導電膜２４１６ａ、２４１６ｂを形成する。なお図２５（Ｂ）に
おける導電膜２４１６ａ、２４１６ｂは、上記実施の形態１で示した第１のアンテナ回路
、及び第２のアンテナ回路に対応する。
【０１５３】
続いて、導電膜２４１６ａ、２４１６ｂを覆うように絶縁膜２４１７を形成した後、薄
膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃ、素子２４００ｄ、導電膜２４１６ａ、２４１６
ｂ等を含む層（以下、「素子形成層２４２０」と記す）を基板２４０１から剥離する。剥
離する方法は上記実施の形態で示したいずれかの方法を用いることができる。
【０１５４】
ここでは、図２６（Ａ）に示すように、レーザー光の照射により素子形成層２４２０に
開口部を形成した後に、当該素子形成層２４２０の一方の面（絶縁膜２４１７の露出した
面）に第１のシート材２４１８を貼り合わせた後、基板２４０１から素子形成層２４２０
を剥離する。
【０１５５】
次に、図２６（Ｂ）に示すように、素子形成層２４２０の他方の面（剥離により露出し
た面）に、加熱処理と加圧処理の一方又は両方を行って第２のシート材２４１９を貼り合
わせる。第１のシート材２４１８、第２のシート材２４１９として、ホットメルトフィル
ム等を用いることができる。
【０１５６】
以上の工程によって、半導体装置を作製することができる。なお、本実施の形態では、
容量を形成する素子２４００ｄをバッテリーとして用いることができる。また、素子２４
００ｄとは別にバッテリーを設けてもよい。この場合、上記実施の形態で示した方法を用
いてバッテリーを設けることができる。
【０１５７】
なお、本実施の形態で示す半導体装置はこれに限られない。例えば、バッテリー又はア
ンテナとして機能する導電膜を薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃの下方に設けた
構造としてもよい。
【０１５８】
バッテリーを薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃの下方に設けた例を図２８に示
す。ここでは、薄膜トランジスタ２４００ｂのソース電極又はドレイン電極として機能す
る導電膜２４１３に電気的に接続するように導電膜２４３１ａを設け、当該導電膜２４３
１ａとバッテリーの接続配線を形成する導電膜２４３３ａとの接続を素子形成層２４２０
の下方（基板２４０１から素子形成層２４２０を剥離して露出した面）で行っている例を
示している。また、ここでは、容量を形成する素子２４００ｄの代わりに薄膜トランジス
タを設け、当該薄膜トランジスタのソース電極又はドレイン電極として機能する導電膜２
４１３に電気的に接続するように導電膜２４３３ｂを設け、当該導電膜２４３３ｂとバッ
テリーの接続配線を形成する導電膜２４３３ａとの接続を素子形成層２４２０の下方（基
板２４０１から素子形成層２４２０を剥離して露出した面）で行っている例を示している
。
【０１５９】
このように設ける場合、上記図２５（Ａ）において、薄膜トランジスタ２４００ａ〜２
４００ｃの不純物領域２４１１を露出させためにゲート絶縁膜２４０９及び絶縁膜２４１
２に第１の開口部を形成すると同時に、絶縁膜２４０６、２４０７、ゲート絶縁膜２４０
９、絶縁膜２４１２に第２の開口部を形成し、当該第１の開口部を充填するように導電膜
２４１３を設け、第２の開口部を充填するように導電膜２４３１ａ、２４３１ｂを形成す
る。第１の開口部と第２の開口部は同時に形成することができ、第１の開口部を形成する
場合には半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｃがストッパとして機能し、第２の開口部を形成
する際には剥離層２４０３がストッパとして機能する。その後、図２８（Ａ）の説明で、
上述したようにアンテナとして機能する導電膜２４１６ａ、２４１６ｂを形成した後、基
板２４０１から素子形成層２４２０を剥離する。
【０１６０】
その後、図２８（Ｂ）に示すように基板２４０１から剥離された素子形成層２４２０の
露出した面に形成された導電膜２４３１ａ、２４３１ｂと基板２４３２上に設けられたバ
ッテリーの接続配線となる導電膜２４３３ａ、２４３３ｂとをそれぞれ接続する。ここで
は、導電膜２４３１ａと導電膜２４３３ａとの接続、又は導電膜２４３１ｂと導電膜２４
３３ｂとの接続は、異方導電性フィルム（ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕ
ｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ））や異方導電性ペースト（ＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃ
ｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ））等の接着性を有する材料を介して圧着させることに
より電気的に接続する場合を示している。ここでは、接着性を有する樹脂２４３４に含ま
れる導電性粒子２４３５を用いて接続する例を示している。また、他にも、銀ペースト、
銅ペーストまたはカーボンペースト等の導電性接着剤や半田接合等を用いて接続を行うこ
とも可能である。
【０１６１】
なお、本実施の形態では、バッテリーのみならずアンテナとして機能する導電膜を薄膜
トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃの下方に設けた構造としてもよい。図２８（Ａ）、
（Ｂ）で説明した、アンテナとして機能する導電膜２４１６ｂを薄膜トランジスタ２４０
０ａ〜２４００ｃの下方に設けた例を図２９（Ａ）、（Ｂ）に示す。
【０１６２】
ここでは、薄膜トランジスタ２４００ｃのソース電極又はドレイン電極として機能する
導電膜２４１３に電気的に接続するように導電膜２４３１ｃを設け、当該導電膜２４３１
ｃとアンテナとして機能する導電膜２４１６ｂとの接続を素子形成層２４２０の下方（基
板２４０１から素子形成層２４２０を剥離して露出した面）で行っている例を示している
。また、バッテリーも上記図２８と同様に設けた例を示している。
【０１６３】
このように設ける場合、上記図２５（Ａ）において、薄膜トランジスタ２４００ａ〜２
４００ｃの不純物領域２４１１を露出させためにゲート絶縁膜２４０９及び絶縁膜２４１
２に第１の開口部を形成すると同時に、図２９（Ａ）に示すように、絶縁膜２４０６、２
４０７、ゲート絶縁膜２４０９、絶縁膜２４１２に第２の開口部を形成し、当該第１の開
口部を充填するように導電膜２４１３を設け、第２の開口部を充填するように導電膜２４
３１ａ、２４３１ｂ、２４３１ｃを形成する。第１の開口部と第２の開口部は同時に形成
することができ、第１の開口部を形成する場合には半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｃがス
トッパとして機能し、第２の開口部を形成する際には剥離層２４０３がストッパとして機
能する。その後、図２８（Ａ）で上述したようにアンテナとして機能する導電膜２４１６
ａを形成した後、基板２４０１から素子形成層２４２０を剥離する。
【０１６４】
その後、図２９（Ｂ）に示すように、基板２４０１から剥離された素子形成層２４２０
の露出した面に形成された導電膜２４３１ａ、２４３１ｂと基板２４３２上に設けられた
バッテリーの接続配線となる導電膜２４３３ａ、２４３３ｂとをそれぞれ接続する。また
、基板２４０１から剥離された素子形成層２４２０の露出した面に形成された導電膜２４
３１ｃと基板２４３６上に設けられたアンテナとして機能する導電膜２４１６ｂとを接続
する。
【０１６５】
このように薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃ等が設けられた素子よりバッテリ
ーやアンテナが大きい場合には、図２８、図２９に示したように、素子形成層とバッテリ
ー又はアンテナを貼り合わせて設けることが好ましい。素子より大きいバッテリーやアン
テナ用いる場合には、一枚の基板上に複数の素子を形成し、当該素子を分断した後にバッ
テリーやアンテナを素子と貼り合わせて設けることによって、半導体装置をより低コスト
で作製することが可能となる。
【０１６６】
なお、本実施の形態は、上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【０１６７】
（実施の形態５）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した半導体装置における第１のアンテナ、第２
のアンテナ、信号処理回路、バッテリー、及びブースターアンテナの接続構成に関して、
図面を参照して説明する。
【０１６８】
まず、図３３（Ａ）に示す図面において、信号処理回路９９０１、信号処理回路の上部
電極９９０２、信号処理回路の下部電極９９０３、バッテリー９９０４、バッテリーの側
部電極９９０５、基板９９０６、アンテナ回路９９０７で構成されている。図３３（Ａ）
における信号処理回路９９０１は上下に電極を設けた構造であり、バッテリーは側部に電
極を設けた構造であり、アンテナ回路は上部に電極を設けた構造である。また、バッテリ
ー９９０４、信号処理回路９９０１、アンテナ回路を有する基板９９０６は順に積層して
配置されているものである。
【０１６９】
また本実施の形態でいう上部、下部、及び側部は、図面に照らし合わせて説明するための
呼称であり、実際の接続においては、その形状と図面を照らし合わせた上で各部の位置を
特定し接続すればよい。
【０１７０】
なお、本実施の形態でいうアンテナ回路９９０７は、上記実施の形態で述べた第１のアン
テナ回路または第２のアンテナ回路のことをいう。また、アンテナ回路９９０７と信号処
理回路９９０１の接続は、アンテナ回路における端子部において接続が行われる。
【０１７１】
また、本実施の形態において示す各構成間の接続に関しては、説明のため１カ所ずつの接
続を図示して説明するが、実際の各構成間の接続数はこれに限定されるものではなく、複
数箇所で本実施の形態で示す接続を行うものとして説明する。
【０１７２】
なお信号処理回路における上部電極及び下部電極の接続構成に関しては、上記実施の形態
で示した図２２（Ｂ）で示したトランジスタの上部に電気的に接続を取る構成、また上記
実施の形態で示した図２９（Ｂ）で示したトランジスタの下部に電気的に接続を取る構成
をとればよい。また上部電極より側面を介して下部の電極と接続を取る側部電極ついては
、スパッタリング法、めっき等を用いて形成すればよい。
【０１７３】
次に図３３（Ａ）とは異なる構成について図３３（Ｂ）に示す。図３３（Ｂ）に示す図面
において、信号処理回路９９０１、信号処理回路の上部電極９９１２、信号処理回路の側
部電極９９１３、バッテリー９９０４、バッテリーの側部電極９９０５、基板９９０６、
アンテナ回路９９０７で構成されている。図３３（Ｂ）における信号処理回路９９０１は
バッテリー側に接続される上部電極と、バッテリー側より信号処理回路の側面に沿って基
板側に回り込んだ側部電極９９１３と、の２カ所の電極を設けた構造であり、バッテリー
は側部に電極を設けた構造であり、アンテナ回路は上部に電極を設けた構造である。また
、バッテリー９９０４、信号処理回路９９０１、アンテナ回路を有する基板９９０６は順
に積層して配置されているものである。
【０１７４】
次に図３３（Ａ）、（Ｂ）とは異なる構成について図３３（Ｃ）に示す。図３３（Ｃ）に
示す図面において、信号処理回路９９０１、信号処理回路の上部電極９９０２、バッテリ
ー９９０４、バッテリーの側部電極９９０５、基板９９０６、ブースターアンテナ９９０
９で構成されている。図３３（Ｃ）における信号処理回路９９０１は、バッテリー側に接
続される上部電極を設けた構造であり、バッテリーは側部に電極を設けた構造であり、ブ
ースターアンテナは上部に電極を設けた構造である。また、バッテリー９９０４、信号処
理回路９９０１、ブースターアンテナを有する基板９９０６は順に積層して配置されてい
るものである。
【０１７５】
なお、図３３（Ｃ）においては、図３３（Ａ）、（Ｂ）に示す構成とは異なり、上記実施
の形態で説明した第１のアンテナ回路及び第２のアンテナ回路は、信号処理回路と共に設
けられているものとする。
【０１７６】
次に図３３（Ａ）乃至（Ｃ）とは異なる構成について図３３（Ｄ）に示す。図３３（Ｄ
）に示す図面において、信号処理回路９９０１、信号処理回路の上部電極９９０２、信号
処理回路の下部電極９９０３、バッテリー９９０４、バッテリーの下部電極９９１５、基
板９９０６、アンテナ回路９９０７で構成されている。図３３（Ｄ）における信号処理回
路９９０１は上下に電極を設けた構造であり、バッテリーは下部に電極を設けた構造であ
り、アンテナ回路は上部に電極を設けた構造である。また、バッテリー９９０４、信号処
理回路９９０１、アンテナ回路を有する基板９９０６は順に積層して配置されているもの
である。
【０１７７】
次に図３３（Ａ）乃至（Ｄ）とは異なる構成について図３３（Ｅ）に示す。図３３（Ｅ）
に示す図面において、信号処理回路９９０１、信号処理回路の上部電極９９１２、信号処
理回路の側部電極９９１３、バッテリー９９０４、バッテリーの下部電極９９１５、基板
９９０６、アンテナ回路９９０７で構成されている。図３３（Ｅ）における信号処理回路
９９０１はバッテリー側に接続される上部電極と、バッテリー側より信号処理回路の側面
に沿って基板側に回り込んだ側部電極９９１３と、の２カ所の電極を設けた構造であり、
バッテリーは下部に電極を設けた構造であり、アンテナ回路は上部に電極を設けた構造で
ある。また、バッテリー９９０４、信号処理回路９９０１、アンテナ回路を有する基板９
９０６は順に積層して配置されているものである。
【０１７８】
次に図３３（Ａ）乃至（Ｅ）とは異なる構成について図３３（Ｆ）に示す。図３３（Ｆ）
に示す図面において、信号処理回路９９０１、信号処理回路の上部電極９９０２、バッテ
リー９９０４、バッテリーの下部電極９９１５、基板９９０６、ブースターアンテナ９９
０９で構成されている。図３３（Ｆ）における信号処理回路９９０１はバッテリー側に接
続される上部電極を設けた構造であり、バッテリーは下部に電極を設けた構造であり、ブ
ースターアンテナは上部に電極を設けた構造である。また、バッテリー９９０４、信号処
理回路９９０１、ブースターアンテナを有する基板９９０６は順に積層して配置されてい
るものである。
【０１７９】
なお、図３３（Ｆ）においては、図３３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）に示す構成とは
異なり、上記実施の形態で説明した第１のアンテナ回路及び第２のアンテナ回路は、信号
処理回路と共に設けられているものとする。
【０１８０】
以上、説明したように本実施の形態におけるアンテナ回路、信号処理回路、バッテリー、
ブースターアンテナに関する接続については、多くの態様を取り得る。図３３に示した各
構成を取ることにより、アンテナ回路、信号処理回路、バッテリーに関して直接接続を取
ることができるため、基板外周部に配線を延伸して接続を行う必要がない。またアンテナ
回路、信号処理回路、バッテリーのサイズを適宜調節すれば、ＲＦＩＤを有する半導体装
置の小型化を行うこともでき、好適である。
【０１８１】
なお、本実施の形態は、上記他の実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。
【０１８２】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の無線通信によりデータの交信を行う半導体装置（以下、Ｒ
ＦＩＤという）の用途について説明する。本発明の半導体装置は、例えば、紙幣、硬貨、
有価証券類、無記名債券類、証書類（運転免許証や住民票等）、包装用容器類（包装紙や
ボトル等）、記録媒体（ＤＶＤソフトやビデオテープ等）、乗物類（自転車等）、身の回
り品（鞄や眼鏡等）、食品類、植物類、動物類、人体、衣類、生活用品類、電子機器等の
商品や荷物の荷札等の物品に設ける、いわゆるＩＤラベル、ＩＤタグ、ＩＤカードとして
使用することができる。電子機器とは、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置
（単にテレビ、テレビ受像機、テレビジョン受像機とも呼ぶ）及び携帯電話等を指す。
【０１８３】
本実施の形態では、図３０を参照して、本発明の応用例、及びそれらを付した商品の一
例について説明する。
【０１８４】
図３０（Ａ）は、本発明に係るＲＦＩＤを有する半導体装置の完成品の状態の一例であ
る。ラベル台紙３００１（セパレート紙）上に、ＲＦＩＤ３００２を内蔵した複数のＩＤ
ラベル３００３が形成されている。ＩＤラベル３００３は、ボックス３００４内に収納さ
れている。また、ＩＤラベル３００３上には、その商品や役務に関する情報（商品名、ブ
ランド、商標、商標権者、販売者、製造者等）が記されており、一方、内蔵されているＲ
ＦＩＤには、その商品（又は商品の種類）固有のＩＤナンバーが付されており、偽造や、
商標権、特許権等の知的財産権侵害、不正競争等の不法行為を容易に把握することができ
る。また、ＲＦＩＤ内には、商品の容器やラベルに明記しきれない多大な情報、例えば、
商品の産地、販売地、品質、原材料、効能、用途、数量、形状、価格、生産方法、使用方
法、生産時期、使用時期、賞味期限、取扱説明、商品に関する知的財産情報等を入力して
おくことができ、取引者や消費者は、簡易なリーダによって、それらの情報にアクセスす
ることができる。また、生産者側からは容易に書換え、消去等も可能であるが、取引者、
消費者側からは書換え、消去等ができない仕組みになっている。
【０１８５】
図３０（Ｂ）は、ＲＦＩＤ３０１２を内蔵したラベル状のＩＤタグ３０１１を示してい
る。ＩＤタグ３０１１を商品に備え付けることにより、商品管理が容易になる。例えば、
商品の経路を辿ることによって、商品の動きを把握することができる。このように、ＩＤ
タグを備えることにより、所謂トレーサビリティに優れた商品を流通させることができる
。
【０１８６】
図３０（Ｃ）は、本発明に係るＲＦＩＤ３０２２を内包したＩＤカード３０２１の完成
品の状態の一例である。上記ＩＤカード３０２１としては、キャッシュカード、クレジッ
トカード、プリペイドカード、電子乗車券、電子マネー、テレフォンカード、会員カード
等のあらゆるカード類が含まれる。
【０１８７】
図３０（Ｄ）は、無記名債券３０３１の完成品の状態を示している。無記名債券３０３
１には、ＲＦＩＤ３０３２が埋め込まれており、その周囲は樹脂によって成形され、ＲＦ
ＩＤを保護している。ここで、該樹脂中にはフィラーが充填された構成となっている。無
記名債券３０３１は、本発明に係るＩＤラベル、ＩＤタグ、ＩＤカードと同じ要領で作成
することができる。なお、上記無記名債券類には、切手、切符、チケット、入場券、商品
券、図書券、文具券、ビール券、おこめ券、各種ギフト券、各種サービス券等が含まれる
が、勿論これらに限定されるものではない。また、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券
類、証書類等に本発明のＲＦＩＤ３０３２を設けることにより、認証機能を設けることが
でき、この認証機能を活用すれば、偽造を防止することができる。
【０１８８】
図３０（Ｅ）は、本発明に係るＲＦＩＤ３０４２を内包したＩＤラベル３０４１を貼付
した書籍３０４３を示している。本発明のＲＦＩＤ３０４２は、表面に貼ったり、埋め込
んだりして、物品に固定される。図３０（Ｅ）に示すように、本なら紙に埋め込んだり、
有機樹脂からなるパッケージなら当該有機樹脂に埋め込んだりして、各物品に固定される
。本発明のＲＦＩＤ３０４２は、小型、薄型、軽量を実現するため、物品に固定した後も
、その物品自体のデザイン性を損なうことがない。
【０１８９】
また、ここでは図示しないが、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生
活用品類、電子機器等に本発明のＲＦＩＤを設けることにより、検品システム等のシステ
ムの効率化を図ることができる。また乗物類にＲＦＩＤを設けることにより、偽造や盗難
を防止することができる。また、動物等の生き物に埋め込むことによって、個々の生き物
の識別を容易に行うことができる。例えば、家畜等の生き物にＲＦＩＤを埋め込むことに
よって、生まれた年や性別または種類等を容易に識別することが可能となる。
【０１９０】
以上、本発明のＲＦＩＤは物品（生き物を含む）であればどのようなものにでも設けて
使用することができる。
【０１９１】
本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１９２】
１００ ＲＦＩＤ
１０１ アンテナ回路
１０２ アンテナ回路
１０３ 信号処理回路
１０４ バッテリー
１０５ 整流回路
１０６ 電源回路
１０７ 整流回路
１０８ 復調回路
１０９ アンプ
１１０ 論理回路
１１１ メモリコントロール回路
１１２ メモリ回路
１１３ 論理回路
１１４ アンプ
１１５ 変調回路
２０１ リーダ／ライタ
２０２ 充電器
３０１ 基板
３０２ 信号処理回路
３０３ アンテナ
４０１ アンテナ
４０２ 共振容量
４０３ アンテナ回路
４０４ ダイオード
４０５ ダイオード
４０６ 平滑容量
４０７ 整流回路
５００ リーダ／ライタ
５０１ 受信部
５０２ 送信部
５０３ 制御部
５０４ インターフェース部
５０５ アンテナ回路
５０６ 上位装置
５０７ アンテナ
５０８ 共振容量
６００ 充電器
６０１ 送信制御部
６０２ アンテナ回路
６０３ アンテナ
６０４ 共振容量
７００ ＲＦＩＤ
７０１ アンテナ回路
７０２ アンテナ回路
７０３ 送信制御部
７０４ アンテナ回路
７０５ アンテナ
８００ ＲＦＩＤ
８０１ アンテナ回路
９００ ＲＦＩＤ
９０１ アンテナ回路
９０２ アンテナ回路
１００１ 抵抗
１００２ トランジスタ
１００４ 電流供給用抵抗
１００５ トランジスタ
１００７ トランジスタ
１００９ トランジスタ
１０１０ 抵抗
１１０１ アンテナ回路
１１０２ アンテナ回路
１１０４ バッテリー
１２０１ ブースターアンテナ
１６００ ＲＦＩＤ
１６０１ アンテナ回路
１６０２ アンテナ回路
１６０３ ブースターアンテナ
１６０４ 送信制御部
１６０５ アンテナ回路
１６０６ アンテナ
１８０１ アンテナ回路
１８０２ アンテナ回路
１８０４ バッテリー
１８０５ ブースターアンテナ
１９０１ 基板
１９０２ 絶縁膜
１９０３ 剥離層
１９０４ 絶縁膜
１９０５ 半導体膜
１９０６ ゲート絶縁膜
１９０７ ゲート電極
１９０８ 不純物領域
１９０９ 不純物領域
１９１０ 絶縁膜
１９１１ 不純物領域
１９１３ 導電膜
１９１４ 絶縁膜
１９１８ 絶縁膜
１９１９ 素子形成層
１９２０ シート材
１９２１ シート材
１９３５ 基板
１９３７ 樹脂
１９３８ 導電性粒子
２４０１ 基板
２４０２ 絶縁膜
２４０３ 剥離層
２４０４ 絶縁膜
２４０５ 導電膜
２４０６ 絶縁膜
２４０７ 絶縁膜
２４０９ ゲート絶縁膜
２４１０ ゲート電極
２４１０ａ 導電膜
２４１０ｂ 導電膜
２４１１ 不純物領域
２４１２ 絶縁膜
２４１３ 導電膜
２４１４ 絶縁膜
２４１７ 絶縁膜
２４１８ シート材
２４１９ シート材
２４２０ 素子形成層
２４３２ 基板
２４３４ 樹脂
２４３５ 導電性粒子
２４３６ 基板
３００１ ラベル台紙
３００２ ＲＦＩＤ
３００３ ＩＤラベル
３００４ ボックス
３０１１ ＩＤタグ
３０１２ ＲＦＩＤ
３０２１ ＩＤカード
３０２２ ＲＦＩＤ
３０３１ 無記名債券
３０３２ ＲＦＩＤ
３０４１ ＩＤラベル
３０４２ ＲＦＩＤ
３０４３ 書籍
３１００ ＲＦＩＤ
３１０１ アンテナ回路
３１０２ 信号処理回路
３１０３ 電池
３１０４ 電源回路
３１０５ 復調回路
３１０６ アンプ
３１０７ 論理回路
３１０８ メモリコントロール回路
３１０９ メモリ回路
３１１０ 論理回路
３１１１ アンプ
３１１２ 変調回路
３２００ ＲＦＩＤ
３２０１ アンテナ回路
３２０２ 信号処理回路
３２０３ 整流回路
３２０４ 電源回路
３２０５ 復調回路
３２０６ アンプ
３２０７ 論理回路
３２０８ メモリコントロール回路
３２０９ メモリ回路
３２１０ 論理回路
３２１１ アンプ
３２１２ 変調回路
１１０３Ａ 信号処理回路
１１０３Ｂ 信号処理回路
１８０３Ａ 信号処理回路
１８０３Ｂ 信号処理回路
１９００ａ 薄膜トランジスタ
１９００ｂ 薄膜トランジスタ
１９００ｃ 薄膜トランジスタ
１９００ｄ 薄膜トランジスタ
１９００ｅ 薄膜トランジスタ
１９００ｆ 薄膜トランジスタ
１９００ａ 薄膜トランジスタ
１９０５ａ 半導体膜
１９０５ｂ 半導体膜
１９０５ｃ 半導体膜
１９０５ｄ 半導体膜
１９０５ｅ 半導体膜
１９０５ｆ 半導体膜
１９０５ａ 半導体膜
１９０７ａ 導電膜
１９０７ｂ 導電膜
１９１２ａ 絶縁膜
１９１２ｂ 絶縁膜
１９１５ａ 導電膜
１９１６ａ 導電膜
１９１７ａ 導電膜
１９３１ａ 導電膜
１９３２ａ 開口部
１９３４ａ 導電膜
１９３４ｂ 導電膜
１９３６ａ 導電膜
１９３６ｂ 導電膜
２４００ａ 薄膜トランジスタ
２４００ｂ 薄膜トランジスタ
２４００ｃ 薄膜トランジスタ
２４００ｄ 素子
２４０５ａ 導電膜
２４０５ｄ 導電膜
２４０８ａ 半導体膜
２４１５ａ 導電膜
２４１６ａ 導電膜
２４１６ｂ 導電膜
２４３１ａ 導電膜
２４３１ｂ 導電膜
２４３１ｃ 導電膜
２４３３ａ 導電膜
２４３３ｂ 導電膜
９９０１ 信号処理回路
９９０２ 上部電極
９９０３ 下部電極
９９０４ バッテリー
９９０５ 側部電極
９９０６ 基板
９９０７ アンテナ回路
９９０９ ブースターアンテナ
９９１２ 上部電極
９９１３ 側部電極
９９１５ 下部電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアンテナ回路と、第２のアンテナ回路と、ブースターアンテナと、信号処理回路と、バッテリーと、を有し、
前記第１のアンテナ回路は、前記信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号を、前記ブースターアンテナを介して送受信するものであり、前記第２のアンテナ回路は、前記バッテリーを充電するための信号を受信するものであることを特徴とする半導体装置。
【請求項１】
第１のアンテナ回路と、第２のアンテナ回路と、ブースターアンテナと、信号処理回路と、バッテリーと、を有し、
前記第１のアンテナ回路は、前記信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号を、前記ブースターアンテナを介して送受信するものであり、前記第２のアンテナ回路は、前記バッテリーを充電するための信号を受信するものであることを特徴とする半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【公開番号】特開２０１０−２２５１６３（Ｐ２０１０−２２５１６３Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９８０７６（Ｐ２０１０−９８０７６）
【出願日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【分割の表示】特願２００７−５７２６８（Ｐ２００７−５７２６８）の分割
【原出願日】平成１９年３月７日（２００７．３．７）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【分割の表示】特願２００７−５７２６８（Ｐ２００７−５７２６８）の分割
【原出願日】平成１９年３月７日（２００７．３．７）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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