無線システム、並びに半導体装置及び通信装置
【課題】半導体装置は、高温、低温、高湿度などの劣悪な環境下で使用される他、機械的ストレスが加わる部位に貼付して使用されることもある。したがって、半導体装置を用いたシステムの信頼性を向上するためには、半導体装置には非常に高度な耐久性が要求される。しかしながら、半導体装置には、安価に提供することも求められるため、耐久性を向上する目的で、高価なプロセスを用いることはできない。
【解決手段】同一の機能を有する複数の機能回路を有する半導体装置と、通信装置と、から構成し、半導体装置は各々の機能回路における処理結果を各々異なる周波数の副搬送波を用いて変調して送信し、通信装置は受信した各々の機能回路における処理結果から多数決により正常な応答を抽出する。このようにすることで、信頼性の高い無線システムを安価に提供することができる。
【解決手段】同一の機能を有する複数の機能回路を有する半導体装置と、通信装置と、から構成し、半導体装置は各々の機能回路における処理結果を各々異なる周波数の副搬送波を用いて変調して送信し、通信装置は受信した各々の機能回路における処理結果から多数決により正常な応答を抽出する。このようにすることで、信頼性の高い無線システムを安価に提供することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線信号によりデータの送受信をおこなう半導体装置に関する。また本発明は、半導体装置の無線信号の授受をおこなう外部通信装置に関する。また本発明は、半導体装置と通信装置を有する無線システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、超小型ＩＣチップと、無線通信用のアンテナを組み合わせた小型半導体装置（以下、半導体装置という。また、ＲＦＩＤタグ、無線タグ、ＩＤタグ、ＲＦタグ、無線チップともいわれる）が脚光を浴びている。この半導体装置は、外部通信装置（以下、通信装置という。またリーダ／ライタ、コントローラ、インテロゲータ、質問器ともいわれる）を使った通信信号の授受により、データを書き込む、及びデータを読み出す等のデータの送受信を非接触で行うことができる。
【０００３】
無線信号によりデータの送受信を行う半導体装置の応用分野として、例えば、流通業界における商品管理が挙げられる。現状バーコードなどを利用した商品管理が主流であるが、バーコードは光学的に読み取るため、遮蔽物があるとデータを読み取れない場合がある。一方、無線通信装置を用いて非接触でデータの送受信を行う方式では、半導体装置のデータを無線で読み取るため、遮蔽物があっても読み取ることができる。従って、商品管理の効率化、低コスト化などが期待されている。その他、乗車券、航空旅客券、料金の自動精算など、広範な応用が期待されている（特許文献１参照）。このように、無線通信によりデータの送受信を行う小型の半導体装置により人や物を識別、管理する仕組みはＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と呼ばれ、ＩＴ化社会の基盤技術として注目が高まっている。
【特許文献１】特開２０００−１４９１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体装置は、高温、低温、高湿度などの劣悪な環境下で使用される他、機械的ストレスが加わる部位に貼付して使用されることもある。したがって、半導体装置を用いたシステムの信頼性を向上するためには、半導体装置には非常に高度な耐久性が要求される。しかしながら、半導体装置には、安価に提供することも求められるため、耐久性を向上する目的で、高価なプロセスを用いることはできない。
【０００５】
本発明は、上記の問題を鑑みなされたもので、信頼性の高い無線システム、並びに半導体装置及び通信装置を安価に提供することを目的とする。また、複数の半導体装置と、通信装置と、から構成される信頼性の高い無線システムを安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明における無線システムは、同一の機能を有する複数の機能回路を有する半導体装置と、通信装置と、から構成され、半導体装置は各々の機能回路における処理結果を各々周波数が異なる副搬送波を用いて変調して送信し、通信装置は受信した各々の機能回路における処理結果から多数決により正常な応答を抽出する。また、本発明における無線システムは、複数の半導体装置と、通信装置と、から構成され、半導体装置は各々の処理結果を各々周波数が異なる副搬送波を用いて変調して送信し、通信装置は受信した各々の半導体装置における処理結果から多数決により正常な応答を抽出する。以下、本発明における無線システムの具合的な構成に関して説明する。
【０００７】
本発明の無線システムの一は、複数の機能回路を具備し、複数の機能回路の処理信号を送信する半導体装置と、演算処理回路を具備し、処理信号を受信する通信装置と、を備え、処理信号は、複数の機能回路毎に周波数の異なる副搬送波により送信される信号であり、通信装置における演算処理回路は、処理信号を多数決処理する回路であることを特徴とする。
【０００８】
別の本発明の無線システムの一は、機能回路を具備し、機能回路の処理信号を送信する複数の半導体装置と、演算処理回路を具備し、処理信号を受信する通信装置と、を備え、処理信号は、複数の半導体装置の機能回路毎に周波数の異なる副搬送波により送信される信号であり、通信装置における演算処理回路は、処理信号を多数決処理する回路であることを特徴とする。
【０００９】
また本発明の半導体装置の一は、複数の機能回路と、複数の機能回路のそれぞれに記憶されたデータを読み出すコントローラと、通信装置にデータを複数の機能回路毎に周波数の異なる副搬送波が重畳した処理信号として送信し、且つ通信装置における演算処理回路で多数決処理して得られた多数決処理データをもとに出力された被処理データを受信する送受信回路と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また本発明の通信装置の一は、複数の機能回路を具備する半導体装置より、複数の機能回路毎に周波数の異なる副搬送波が重畳した処理信号を受信し、且つ半導体装置に被処理データを送信する送受信回路と、送受信回路で受信した処理信号を多数決処理し、多数決処理データを出力するための演算処理回路と、を有することを特徴とする。
【００１１】
別の本発明の通信装置の一は、機能回路を具備する複数の半導体装置より、複数の機能回路毎に周波数の異なる副搬送波が重畳した処理信号を受信し、且つ半導体装置に被処理データを送信する送受信回路と、送受信回路で受信した処理信号を多数決処理し、多数決処理データを出力するための演算処理回路と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、半導体装置における一部の機能回路が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の機能回路から正常な処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システム並びに半導体装置及び通信装置を提供することができる。また、１つの半導体装置が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の半導体装置から正常な処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システム及び通信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。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、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１４】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明における無線システムの構成例について、図１乃至図３を用いて説明する。図１は、本実施の形態における本発明の無線システムのブロック図である。図２は、本実施の形態における本発明の無線システムの無線信号である。図３は、本実施の形態における本発明の無線システムの無線信号に対するフーリエ変換波形である。
【００１５】
図１において、無線システム１０１は、通信装置１０２、半導体装置１０３から構成される。通信装置１０２と半導体装置１０３は、第１の無線信号１０４Ａ、第２の無線信号１０４Ｂを介して情報の送受を行う。なお第１の無線信号１０４Ａは、半導体装置１０３から通信装置１０２に向けての信号であり、第２の無線信号１０４Ｂは、通信装置１０２から半導体装置１０３に向けての信号である。半導体装置１０３は、各々同一の機能を有する第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８、コントローラ１０９、及び送受信回路１１０を有する。通信装置１０２は、送受信回路１１１、及び演算処理回路１１２を有する。また通信装置１０２における演算処理回路１１２は、電算処理部１１３に電気的に接続されている。なお、本実施の形態では、４個の機能回路を搭載する半導体装置１０３を用いた無線システム１０１について説明するが、以下の説明は、ｎ個（ｎは３以上の自然数）の機能回路を搭載する半導体装置１０３を用いた無線システム１０１について、容易に拡張することができる。
【００１６】
電算処理部１１３では、無線システムのアプリケーションソフトウェアが稼働している。また、電算処理部１１３は、アプリケーションソフトウェアの実行に必要とされる演算能力に応じて設計される。なお、電算処理部１１３は、アプリケーションソフトウェアの実行内容により、被処理データ１１４を演算処理回路１１２に出力し、多数決処理データ１１５を演算処理回路１１２から入力する機能を有する。ここで、被処理データ１１４は、半導体装置１０３で実行するコマンド、コマンドの実行に必要なデータなどを含む。
【００１７】
通信装置１０２において、送受信回路１１１は、半導体装置１０３より送信される第１の無線信号１０４Ａから第１乃至第４の処理データを生成する機能を有する。具体的には、第１の無線信号１０４Ａの振幅の変化をフーリエ変換により、各々周波数が異なる第１乃至第４の副搬送波の周波数に相当する信号強度から、”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータを抽出する機能を有する復調回路を搭載している。
【００１８】
また、送受信回路１１１は、演算処理回路１１２より出力された被処理データ１１４を第２の無線信号１０４Ｂに重畳し、半導体装置１０３に送信する機能を有する。具体的には、例えば、被処理データを”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータに変換し、このシリアルデータにしたがって振幅を変化させた第２の無線信号１０４Ｂを送信する機能を有する変調回路を搭載している。あるいは、被処理データを”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータに変換し、このシリアルデータにしたがって周波数を変化させた第２の無線信号１０４Ｂを送信する機能を有する変調回路を搭載している。演算処理回路１１２は、電算処理部１１３より出力された被処理データ１１４を送受信回路１１１に出力する機能と、第１乃至第４の処理データから多数決処理データ１１５を生成する機能と、を有する。
【００１９】
なお、電算処理部１１３より出力される被処理データ１１４は、演算処理回路１１２でパリティデータなどを付加し電算処理がなされる。そして、パリティデータなどが付加された被処理データとして送受信回路１１１に出力される。そのため、電算処理部１１３より出力される被処理データを第１の被処理データ、演算処理回路１１２より出力される被処理データを第２の被処理データとしてもよい。また、パリティデータは、所謂パリティチェックに用いられ、被処理データが通信装置から無事に送信されたか否かを確認する目的で用いる。さらに、被処理データを”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータに変換する際に、スタート信号、同期信号などを付加してもよい。ここで、スタート信号は、データ送信が開始される旨を伝達する信号で、例えば、一定期間”Ｌ”となる信号である。同期信号は、半導体装置１０３の内部クロックを同期させる信号で、例えば、一定の時間間隔で規定回数”Ｌ”となる信号である。
【００２０】
なお、図１において、電算処理部１１３を通信装置１０２の外部に設ける構成としたが、本発明は、通信装置１０２が電算処理部１１３を含む構成としてもよい。図８に電算処理部の機能を通信装置の外部に設けたサーバで行う際の構成について説明する。図８の説明は、図１での説明と違う点についてのみ行う。図８に示す無線システム１０１は、通信装置１０２、半導体装置１０３、サーバ１５１から構成される。通信装置１０２は、送受信回路１１１、演算処理回路１１２、インターフェース１５２を有する。
【００２１】
図８で示したサーバ１５１は、無線システムのアプリケーションソフトウェアが稼働している電算処理装置である。また、サーバ１５１は、アプリケーションソフトウェアの実行に必要とされる演算能力に応じて、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やワークステーション（ＷＳ）、それらをネットワークで接続した所謂クラスタなどを用いることができる。なお、サーバ１５１は、アプリケーションソフトウェアの実行内容により、被処理データ１１４を通信装置１０２に出力し、多数決処理データ１１５を通信装置１０２から入力する機能を有する。ここで、被処理データ１１４は、半導体装置１０３で実行するコマンド、コマンドの実行に必要なデータなどを含む。
【００２２】
半導体装置１０３において、送受信回路１１０は、通信装置１０２から送信される第２の無線信号１０４Ｂに重畳された被処理データを、第２の無線信号１０４Ｂから抽出する機能を有する。具体的には、例えば、第２の無線信号１０４Ｂの振幅の変化から、”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータを抽出し、通信仕様に従って、被処理データを生成する機能を有する復調回路を搭載していればよい。また、送受信回路１１０は、第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８における第１乃至第４の処理結果を第１乃至第４の処理データとして第１の無線信号１０４Ａに重畳し、通信装置１０２に送信する機能を有する。具体的には、例えば、第１乃至第４の処理データを”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータに変換し、このシリアルデータにしたがって振幅を変化させた第１の無線信号１０４Ａを送信する機能を有する変調回路を搭載していればよい。すなわち送受信回路１１０における変調回路が、第１乃至第４の機能回路における第１乃至第４の処理結果を第１の無線信号１０４Ａに重畳させ、周波数の異なる副搬送波として通信装置１０２に送信するものである。
【００２３】
コントローラ１０９は、被処理データからコマンド、コマンドの実行に必要なデータなどを取り出し、第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８に出力する機能を有する。また、第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８から、各々における第１乃至第４の処理結果を受け取り、第１乃至第４の処理データとして送受信回路１１０に出力する。
【００２４】
第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８は、コントローラ１０９から受け取ったコマンド、コマンドの実行に必要なデータなど適宜用いて、コマンドを実行する。コマンドとしては、例えば、固有ＩＤ番号の読み出しコマンド、暗号の解読処理コマンド、暗号化処理コマンド、などがある。なお、第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８は、コマンドに従って、各々同一の処理を行う。
【００２５】
さて、通信装置１０２で生成される多数決処理データ１１５は、第１乃至第４の処理データについて、各々の内容を比較し、最も多数を占める内容を正常の内容として選ぶ処理、すなわち多数決処理で生成される。すなわち、第１乃至第４の処理データの内容がすべて第１の内容である場合には、第１の内容を多数決処理データ１１５として採用する。また、例えば、第１の処理データ、第２の処理データ、第４の処理データの内容が第２の内容で、第３の処理データの内容が第３の内容である場合には、第２の内容を多数決処理データ１１５として採用する。また、第１の処理データ、第２の処理データの内容が第４の内容で、第３の処理データの内容が第５の内容で、第４の処理データの内容が第６の内容である場合には、第４の内容を多数決処理データ１１５として採用する。このように、多数決処理データ１１５を生成することで、第１乃至第４の処理データの少なくとも１つが誤りである場合においても、すなわち、半導体装置１０３において、第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８の少なくとも１つが機械的もしくは電気的に破壊により故障した場合においても、多数決処理により正常な内容を多数決処理データ１１５として取り出すことができる。
【００２６】
多数決のアルゴリズムとしては、第１乃至第４の処理データの内容について、２ビット以上のデータ列に対してパターンマッチングによる処理を行う方法などがある。この方法では、例えば、４つの処理データのうち２つまでの処理データが誤りである場合についても正常な内容を取り出すことができる。一般的には、ｎ個の処理データのうち、（ｎ−２）個までの処理データが誤りである場合についても正常な内容を取り出すことができる。したがって、半導体装置１０３の機械的もしくは電気的な破壊による故障に対して信頼性を高めることができる。
【００２７】
なお、多数決処理は、専用のハードウェアで処理する方式、ＣＰＵを用いてソフトウェアで処理する方式、両者を併用する方式などにより実現できる。専用のハードウェアで処理する方式では、処理時間を短縮することが可能である。また、ソフトウェアで処理する方式では、システムの変更などに対して容易に対応することができる。さらに、両者を併用する方式では、両者の長所を生かすことができる。
【００２８】
また、図７のフローチャートを用いて、上記多数決処理について詳細に説明する。まず、演算処理回路１１２に、半導体装置より受信した第１の処理データ乃至第４の処理データを入力する（データ入力７０１）。ここで、第１の処理データ乃至第４の処理データは、各々１ビットずつ入力される。
【００２９】
続いて、演算処理回路１１２で多数決処理を行う。多数決処理では、第１の処理データ乃至第４の処理データのうち、誤りである処理データを除去する（不良データ除去７０２）。これは、前回までの多数決処理において誤りであると判定された処理データの番号を記憶しておき、記憶している番号に該当する処理データを除いた処理データのみを取り出すことで実現される。ここで、処理データの番号とは、第１の処理データ乃至第４の処理データについて、各々１〜４である。
【００３０】
次に、処理データが全て”Ｈ”か否かを判定する（第１の比較判定７０３）。第１の比較判定７０３で”Ｙｅｓ”と判定されると、多数決処理データ１１５として、”Ｈ”を獲得する（第１のデータ抽出７０８）。一方、第１の比較判定７０３で”Ｎｏ”と判定されると、処理データが全て”Ｌ”か否かを判定する（第２の比較判定７０４）。第２の比較判定７０４で”Ｙｅｓ”と判定されると、多数決処理データ１１５として、”Ｌ”を獲得する（第２のデータ抽出７０９）。
【００３１】
第２の比較判定７０４で”Ｎｏ”と判定されると、第１の処理データ乃至第４の処理データのいずれかには誤りが含まれていることになる。つまり、多数決の判定が必要になる。そこで、第１の処理データ乃至第４の処理データに”Ｈ”の方が多いか否かを判定する（多数決判定７０５）。多数決判定７０５で”Ｙｅｓ”と判定されると、”Ｌ”である処理データの番号、すなわち誤りの処理データの番号を抽出し（第１の不良データ抽出７０６）、該当する処理データの番号を記憶し、次の不良データ除去７０２において用いる。また、多数決処理データ１１５として、”Ｈ”を獲得する（第３のデータ抽出７１０）。
【００３２】
一方、多数決判定７０５で”Ｎｏ”と判定されると、”Ｈ”である処理データの番号、すなわち誤りの処理データの番号を抽出し（第２の不良データ抽出７０７）、該当する処理データの番号を記憶し、次の不良データ除去７０２において用いる。また、多数決処理データ１１５として、”Ｌ”を獲得する（第４のデータ抽出７１１）。
【００３３】
なお、第１のデータ抽出７０８〜第４のデータ抽出７１１により、第１の処理データ乃至第４の処理データにおける当該ビットの多数決処理が終了することになる。引き続き、データ入力７０１から次のビットの多数決処理を実行する。このように、各ビットに対する多数決処理を繰り返し進めることで、第１の処理データ乃至第４の処理データの多数決処理が完了する。
【００３４】
さて、本実施の形態で説明する本発明における無線システムでは、半導体装置１０３における第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８の少なくとも１つが故障した場合においても、多数決処理により正常な内容を取り出すことができるが、これを容易に実現するための無線信号１０４による通信方式が、本発明で開示する内容であり、図２及び図３を用いて説明する。
【００３５】
図２は、半導体装置１０３から通信装置１０２への送信信号について、波形の包絡線を示したものである。半導体装置１０３における第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８が全て正常動作している場合と、第２の機能回路１０６及び第３の機能回路１０７が機械的もしくは電気的な破壊により故障した場合と、における通信信号の波形の包絡線が、第１の通信信号波形２０１と、第２の通信信号波形２０２と、である。なお、第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８における第１乃至第４の処理データを、各々単独で送信した場合の通信信号の波形の包絡線が第３の通信信号波形２０３、第４の通信信号波形２０４、第５の通信信号波形２０５、及び第６の通信信号波形２０６である。
【００３６】
図２において、第１の期間２０７、第２の期間２０８は、各々正常なデータとして”Ｈ”、”Ｌ”を送信している期間である。つまり、第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８における第１乃至第４の処理データは、各々周波数が異なる第１乃至第４の副搬送波を用いて変調され、無線信号に重畳されることがわかる。なお、第１の通信信号波形２０１は、第３の通信信号波形２０３、第４の通信信号波形２０４、第５の通信信号波形２０５、及び第６の通信信号波形２０６が重畳した波形になっている。
【００３７】
なお、本実施の形態では、正常なデータとして”Ｈ”を送信する場合に、通信信号の波形の包絡線の振幅が変化し、”Ｌ”を送信する場合に、通信信号の波形の包絡線の振幅が変化しない通信仕様について説明するが、他の通信仕様としてもよい。
【００３８】
図３（Ａ）、（Ｂ）は、図２における第１の通信信号波形２０１に対する、各々第１の期間２０７、第２の期間２０８におけるフーリエ変換波形を示したものである。図３（Ａ）において、第１のピーク３００は、通信信号の周波数に相当するメインピークである。第２のピーク３０１及び第３のピーク３０２は、第１の副搬送波の周波数に相当するピークである。第４のピーク３０３及び第５のピーク３０４は、第２の副搬送波の周波数に相当するピークである。第６のピーク３０５及び第７のピーク３０６は、第３の副搬送波の周波数に相当するピークである。第８のピーク３０７及び第９のピーク３０８は、第４の副搬送波の周波数に相当するピークである。なお、１つの副搬送波に対して、通信信号の周波数に副搬送波の周波数を加算及び減算した周波数に、副搬送波に相当するピークが現れる。また、図３（Ｂ）において、第１０のピーク３１０は、通信信号の周波数に相当するメインピークである。このように、通信装置１０２において、通信信号をフーリエ変換し、第１乃至第４の副搬送波の周波数に相当するピークが出現しているか否かを判定することで、第１〜第４の処理結果を取得することができる。
【００３９】
なお、図３（Ｃ）、（Ｄ）は、図２における第２の通信信号波形２０２に対する、各々第１の期間２０７、第２の期間２０８におけるフーリエ変換波形を示したものである。図３（Ｃ）において、第１１のピーク３２０は、通信信号の周波数に相当するメインピークである。第１２のピーク３２１及び第１３のピーク３２２は、第１の副搬送波の周波数に相当するピークである。第１４のピーク３２３及び第１５のピーク３２４は、第２の副搬送波の周波数に相当するピークである。第１６のピーク３２７及び第１７のピーク３２８は、第４の副搬送波の周波数に相当するピークである。また、図３（Ｄ）において、第１８のピーク３３０は、通信信号の周波数に相当するメインピークである。第１９のピーク３３３及び第２０のピーク３３４は、第２の副搬送波の周波数に相当するピークである。
【００４０】
さて、本発明における通信方式の特徴は、第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８における第１乃至第４の処理データを、各々周波数が異なる第１乃至第４の副搬送波を用いて変調して同時に送信することである。以下、このような通信方式により、演算処理回路１１２において、多数決処理が容易に行える理由を説明する。
【００４１】
まず、第１の理由として、データが時間的に連続して送信されるため、多数決処理をリアルタイムで処理することができる。すなわち、半導体装置１０３に機能回路をより多数搭載した場合においても、通信装置１０２が全ての処理データを受信する前に多数決処理が実行できる。このため、受信データを格納するための専用のバッファなどが不要となり、通信装置１０２を安価に提供することが容易となる。また、通信装置１０２の処理速度が向上し、無線システム１０１の性能が向上する。
【００４２】
次に、第２の理由として、第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８が全て正常動作している場合には、期間２０７における第１の通信信号波形２０１のフーリエ変換波形、すなわち図３（Ａ）の波形か、期間２０８における第１の通信信号波形２０１のフーリエ変換波形、すなわち図３（Ｂ）の波形しかあり得ない。したがって、演算処理回路１１２における多数決処理では、この両者の波形のいずれかであることを調べる処理を最初に実行するアルゴリズムを採用することで、容易に多数決処理データ１１５を得ることができる。このため、通信装置１０２の処理速度が向上し、無線システム１０１の性能が向上する。
【００４３】
また、第３の理由として、先に受信した処理データに対する多数決処理の結果から、後に受信する処理データに対する多数決処理をより簡単にすることができる。例えば、図３（Ｃ）におけるフーリエ変換波形は、上記第２の理由で説明した全機能回路が正常動作している場合の波形とは異なるため、さらに多数決処理を進める必要がある。ここでは、第１乃至第４の副搬送波に相当するピークより、第１乃至第４の処理データは ”Ｈ”、”Ｈ”、”Ｌ”、”Ｈ”であることがわかるので、”Ｈ”を採用する。また、図３（Ｄ）におけるフーリエ変換波形は、上記第２の理由で説明した全機能回路が正常動作している場合の波形とは異なるため、さらに多数決処理を進める必要がある。ここでは、第１乃至第４の副搬送波に相当するピークより、第１乃至第４の処理データが”Ｌ”、”Ｈ”、”Ｌ”、”Ｌ”であることがわかるので、”Ｌ”を採用する。
【００４４】
さて、図３（Ｃ）のフーリエ変換波形より、第３の処理データが誤り、つまり、第３の機能回路１０７が機械的もしくは電気的に破壊され、故障していることがわかる。したがって、図３（Ｄ）のフーリエ変化波形について、第３の副搬送波に相当するピークを除いた第１の副搬送波、第２の副搬送波、第４の副搬送波に相当するピーク、”Ｌ”、”Ｈ”、”Ｌ”に対して多数決処理を実行しても、同様の結果を得ることができる。つまり、通信装置の処理速度が向上し、無線システム１０１の性能が向上する。同様にして、図３（Ｄ）のフーリエ変換波形より、第２の処理データも誤り、つまり、第２の機能回路１０６も機械的もしくは電気的に破壊され、故障していることがわかる。したがって、以降の多数決処理では、第１の副搬送波、第４の副搬送波に相当するピークから第１、第４の処理データを取得し、第１の処理データ、第４の処理データのみについて多数決処理を実行すればよい。つまり、通信装置の処理速度が向上し、無線システム１０１の性能が向上する。なお、この場合は、第１の処理データ、第４の処理データが正常であるとすると、何ら多数決処理を行わなくても、単に第１の処理データを多数決処理データ１１５とすることができ、通信装置の処理速度が向上し、無線システム１０１の性能が向上する。
【００４５】
以上のような構成とすることで、半導体装置における一部の機能回路が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の機能回路から処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システムを安価に提供することができる。
【００４６】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明における無線システムの実施の形態１とは異なる構成例について、図４乃至図６を用いて説明する。図４は、本実施の形態における本発明の無線システムのブロック図である。図５は、本実施の形態における本発明の無線システムの無線信号の波形である。図６は、本実施の形態における本発明の無線システムの無線信号に対するフーリエ変換波形である。
【００４７】
図４において、無線システム４０１は、通信装置４０２、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６から構成される。通信装置４０２と、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６と、は第１の無線信号４０７Ａ、第２の無線信号４０７Ｂを介して情報の送受を行う。なお第１の無線信号４０７Ａは、第１の半導体装置４０３乃至第４の半導体装置４０６から通信装置４０２に向けての信号、第２の無線信号４０７Ｂは、通信装置４０２から第１の半導体装置４０３乃至第４の半導体装置４０６に向けての信号である。第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６は、各々同一の機能を有する第１の機能回路４０８、第２の機能回路４０９、第３の機能回路４１０、第４の機能回路４１１、第１のコントローラ４１２、第２のコントローラ４１３、第３のコントローラ４１４、第４のコントローラ４１５、第１の送受信回路４１６、第２の送受信回路４１７、第３の送受信回路４１８、第４の送受信回路４１９を有する。通信装置４０２は、送受信回路４２０、演算処理回路４２１、電算処理部４５０を有する。なお、本実施の形態では、４個の半導体装置４０３乃至半導体装置４０６を用いた無線システム４０１について説明するが、以下の説明は、ｎ個（ｎは３以上の自然数）の半導体装置を用いた無線システム４０１について、容易に拡張することができる。
【００４８】
電算処理部４５０は、本発明における無線システムのアプリケーションソフトウェアが稼働している電算処理装置である。また、電算処理部４５０は、アプリケーションソフトウェアの実行に必要とされる演算能力に応じて設計される。なお、電算処理部４５０は、アプリケーションソフトウェアの実行内容により、被処理データ４２３を演算処理回路４２１に出力し、多数決処理データ４２４を演算処理回路４２１から入力する機能を有する。ここで、被処理データ４２３は、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６で実行するコマンド、コマンドの実行に必要なデータなどを含む。
【００４９】
通信装置４０２において、送受信回路４２０は、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６より送信される第１の無線信号４０７Ａから第１乃至第４の処理データを生成する機能を有する。具体的には、第１の無線信号４０７Ａの振幅の変化をフーリエ変換により、各々周波数が異なる第１乃至第４の副搬送波の周波数に相当する信号強度から、”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータを抽出する機能を有する復調回路を搭載している。
【００５０】
また、送受信回路４２０は、演算処理回路４２１から出力された被処理データ４２３を第２の無線信号４０７Ｂに重畳し、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６に送信する機能を有する。具体的には、例えば、被処理データを”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータに変換し、このシリアルデータにしたがって振幅を変化させた第２の無線信号４０７Ｂを送信する機能を有する変調回路を搭載している。あるいは、被処理データを”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータに変換し、このシリアルデータにしたがって周波数を変化させた無線信号４０７Ｂを送信する機能を有する変調回路を搭載している。演算処理回路４２１は、電算処理部４５０より出力された被処理データ４２３を送受信回路４２０に出力する機能と、第１乃至第４の処理データから多数決処理データ４２４を生成する機能と、を有する。
【００５１】
なお、電算処理部４５０より出力される被処理データ４２３は、演算処理回路４２１でパリティデータなどを付加し、電算処理されることで生成され、送受信回路４２０に出力される。そのため、電算処理部４５０より出力される被処理データを第１の被処理データ、演算処理回路４２１より出力される被処理データを第２の被処理データとしてもよい。また、パリティデータは、所謂パリティチェックに用いられ、被処理データが通信装置から無事に送信されたか否かを確認する目的で用いる。さらに、第２の被処理データを”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータに変換する際に、スタート信号、同期信号などを付加してもよい。ここで、スタート信号は、データ送信が開始される旨を伝達する信号で、例えば、一定期間”Ｌ”となる信号である。同期信号は、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６の内部クロックを同期させる信号で、例えば、一定の時間間隔で規定回数”Ｌ”となる信号である。
【００５２】
なお、図４において、通信装置４０２は、電算処理部４５０を含む構成としたが、本発明は実施の形態１で示した図８の通信装置の構成と同様に、電算処理部４５０を通信装置４０２の外部に設ける構成としてもよい。
【００５３】
第１の半導体装置４０３において、第１の送受信回路４１６は、通信装置４０２から送信される第２の無線信号４０７Ｂに重畳された被処理データを、第２の無線信号４０７Ｂから抽出する機能を有する。具体的には、例えば、第２の無線信号４０７Ｂの振幅の変化から、”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータを抽出し、通信仕様に従って、被処理データを生成する機能を有する復調回路を搭載していればよい。また、第１の送受信回路４１６は、第１の機能回路４０８における第１の処理データを第１の副搬送波により、第１の無線信号４０７Ａに重畳し、通信装置４０２に送信する機能を有する。具体的には、例えば、第１の処理データを”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータに変換し、このシリアルデータを第１の副搬送波により、振幅を変化させた第１の無線信号４０７Ａを送信する機能を有する変調回路を搭載していればよい。
【００５４】
第１のコントローラ４１２は、被処理データからコマンド、コマンドの実行に必要なデータなどを取り出し、第１の機能回路４０８に出力する機能を有する。また、第１の機能回路４０８から、第１の処理結果を受け取り、第１の処理データとして第１の送受信回路４１６に出力する。
【００５５】
第１の機能回路４０８は、第１のコントローラ４１２から受け取ったコマンド、コマンドの実行に必要なデータなど適宜用いて、コマンドを実行する。コマンドとしては、例えば、固有ＩＤ番号の読み出しコマンド、暗号の解読処理コマンド、暗号化処理コマンド、などがある。
【００５６】
以上、第１の半導体装置４０３について説明をしたが、第２の半導体装置４０４乃至第４の半導体装置４０６も同様に、第１の半導体装置と同じ機能の構成を具備するものである。そのため第２の半導体装置４０４乃至第４の半導体装置４０６の説明については、本実施の形態については、詳細な説明について割愛する。
【００５７】
さて、通信装置４０２で生成される多数決処理データ４２４は、第１乃至第４の処理データについて、各々の内容を比較し、最も多数を占める内容を正常の内容として選ぶ処理、すなわち多数決処理で生成される。すなわち、第１乃至第４の処理データの内容がすべて第１の内容である場合には、第１の内容を多数決処理データ４２４として採用する。また、例えば、第１の処理データ、第２の処理データ、第４の処理データの内容が第２の内容で、第３の処理データの内容が第３の内容である場合には、第２の内容を多数決処理データ４２４として採用する。また、第１の処理データ、第２の処理データの内容が第４の内容で、第３の処理データの内容が第５の内容で、第４の処理データの内容が第６の内容である場合には、第４の内容を多数決処理データ４２４として採用する。このように、多数決処理データ４２４を生成することで、第１乃至第４の処理データの少なくとも１つが誤りである場合においても、すなわち、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６の少なくとも１つが機械的もしくは電気的に破壊により故障した場合においても、多数決処理により正常な内容を多数決処理データ４２４として取り出すことができる。
【００５８】
多数決のアルゴリズムとしては、第１乃至第４の処理データの内容について、２ビット以上のデータ列に対してパターンマッチングによる処理を行う方法などがある。この方法では、例えば、４つの処理データのうち２つまでの処理データが誤りである場合についても正常な内容を取り出すことができる。一般的には、ｎ個の処理データのうち、（ｎ−２）個までの処理データが誤りである場合についても正常な内容を取り出すことができる。したがって、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６の少なくとも１つが機械的もしくは電気的な破壊による故障した場合において信頼性を高めることができる。
【００５９】
なお、多数決処理は、専用のハードウェアで処理する方式、ＣＰＵを用いてソフトウェアで処理する方式、両者を併用する方式などにより実現できる。専用のハードウェアで処理する方式では、処理時間を短縮することが可能である。また、ソフトウェアで処理する方式では、システムの変更などに対して容易に対応することができる。さらに、両者を併用する方式では、両者の長所を生かすことができる。
【００６０】
また本実施の形態における多数決処理の詳細については、実施の形態１で示した図７のフローチャートと同様であり、本実施の形態では詳細な説明について割愛する。
【００６１】
さて、本実施の形態で説明する本発明における無線システムでは、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６の少なくとも１つが故障した場合においても、多数決処理により正常な内容を取り出すことができるが、これを容易に実現するための無線信号４０７による通信方式が、本発明で開示する内容であり、図５及び図６を用いて説明する。
【００６２】
図５は、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６から通信装置４０２への送信信号について、波形の包絡線を示したものである。第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６が全て正常動作している場合と、第２の半導体装置４０４及び第３の半導体装置４０５が機械的もしくは電気的な破壊により故障した場合と、における通信信号の波形の包絡線が、第１の通信信号波形５０１と、第２の通信信号波形５０２と、である。なお、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６における第１乃至第４の処理データを、各々単独で送信した場合の通信信号の波形の包絡線が第３の通信信号波形５０３〜第６の通信信号波形５０６である。
【００６３】
図５において、第１の期間５０７、第２の期間５０８は、各々正常なデータとして”Ｈ”、”Ｌ”を送信している期間である。つまり、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６における第１乃至第４の処理データは、各々周波数が異なる第１乃至第４の副搬送波を用いて変調され、無線信号に重畳されることがわかる。なお、第１の通信信号波形５０１は、第３の通信信号波形５０３〜第６の通信信号波形５０６が重畳した波形になっている。
【００６４】
なお、本実施の形態では、正常なデータとして”Ｈ”を送信する場合に、通信信号の波形の包絡線の振幅が変化し、”Ｌ”を送信する場合に、通信信号の波形の包絡線の振幅が変化しない通信仕様について説明するが、他の通信仕様としてもよい。
【００６５】
図６（Ａ）、（Ｂ）は、図５における第１の通信信号波形５０１に対する、各々第１の期間５０７、第２の期間５０８におけるフーリエ変換波形を示したものである。図６（Ａ）において、第１のピーク６００は、通信信号の周波数に相当するメインピークである。第２のピーク６０１及び第３のピーク６０２は、第１の副搬送波の周波数に相当するピークである。第４のピーク６０３及び第５のピーク６０４は、第２の副搬送波の周波数に相当するピークである。第６のピーク６０５及び第７のピーク６０６は、第３の副搬送波の周波数に相当するピークである。第８のピーク６０７及び第９のピーク６０８は、第４の副搬送波の周波数に相当するピークである。なお、１つの副搬送波に対して、通信信号の周波数に副搬送波の周波数を加算及び減算した周波数に、副搬送波に相当するピークが現れる。また、図６（Ｂ）において、第１０のピーク６１０は、通信信号の周波数に相当するメインピークである。このように、通信装置４０２において、通信信号をフーリエ変換し、第１乃至第４の副搬送波の周波数に相当するピークが出現しているか否かを判定することで、第１〜第４の処理結果を取得することができる。
【００６６】
なお、図６（Ｃ）、（Ｄ）は、図５における第２の通信信号波形５０２に対する、各々第１の期間５０７、第２の期間５０８におけるフーリエ変換波形を示したものである。図６（Ｃ）において、第１１のピーク６２０は、通信信号の周波数に相当するメインピークである。第１２のピーク６２１及び第１３のピーク６２２は、第１の副搬送波の周波数に相当するピークである。第１４のピーク６２３及び第１５のピーク６２４は、第２の副搬送波の周波数に相当するピークである。第１６のピーク６２７及び第１７のピーク６２８は、第４の副搬送波の周波数に相当するピークである。また、図６（Ｄ）において、第１８のピーク６３０は、通信信号の周波数に相当するメインピークである。第１９のピーク６３３及び第２０のピーク６３４は、第２の副搬送波の周波数に相当するピークである。
【００６７】
さて、本発明における通信方式の特徴は、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６における第１乃至第４の処理データを、各々周波数が異なる第１乃至第４の副搬送波を用いて変調して同時に送信することである。以下、このような送信仕様により、演算処理回路４２１において、多数決処理が容易に行える理由を説明する。
【００６８】
まず、第１の理由として、データが時間的に連続して送信されるため、多数決処理をリアルタイムで処理することができる。すなわち、より多数の半導体装置で無線システム４０１を構成した場合においても、通信装置４０２が全ての処理データを受信する前に多数決処理が実行できる。このため、受信データを格納するための専用のバッファなどが不要となり、通信装置４０２を安価に提供することが容易となる。また、通信装置４０２の処理速度が向上し、無線システム４０１の性能が向上する。
【００６９】
次に、第２の理由として、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６が全て正常動作している場合には、期間５０７における第１の通信信号波形５０１のフーリエ変換波形、すなわち図６（Ａ）の波形か、期間５０８における第１の通信信号波形５０１のフーリエ変換波形、すなわち図６（Ｂ）の波形しかあり得ない。したがって、演算処理回路４２１における多数決処理では、この両者の波形のいずれかであることを調べる処理を最初に実行するアルゴリズムを採用することで、容易に多数決処理データ４２４を得ることができる。このため、通信装置４０２の処理速度が向上し、無線システム４０１の性能が向上する。
【００７０】
また、第３の理由として、先に受信した処理データに対する多数決処理の結果から、後に受信する処理データに対する多数決処理をより簡単にすることができる。例えば、図６（Ｃ）におけるフーリエ変換波形は、上記第２の理由で説明した全半導体装置が正常動作している場合の波形とは異なるため、さらに多数決処理を進める必要がある。ここでは、第１乃至第４の副搬送波に相当するピークより、第１から第４の処理データは ”Ｈ”、”Ｈ”、”Ｌ”、”Ｈ”であることがわかるので、”Ｈ”を採用する。また、図６（Ｄ）におけるフーリエ変換波形は、上記第２の理由で説明した全機能回路が正常動作している場合の波形とは異なるため、さらに多数決処理を進める必要がある。ここでは、第１乃至第４の副搬送波に相当するピークより、第１乃至第４の処理データが”Ｌ”、”Ｈ”、”Ｌ”、”Ｌ”であることがわかるので、”Ｌ”を採用する。
【００７１】
さて、図６（Ｃ）のフーリエ変換波形より、第３の処理データが誤り、つまり、第３の半導体装置４０５が機械的もしくは電気的に破壊され、故障していることがわかる。したがって、図６（Ｄ）のフーリエ変化波形について、第３の副搬送波に相当するピークを除いた第１の副搬送波、第２の副搬送波、第４の副搬送波に相当するピーク、”Ｌ”、”Ｈ”、”Ｌ”に対して多数決処理を実行しても、同様の結果を得ることができる。つまり、通信装置４０２の処理速度が向上し、無線システム４０１の性能が向上する。同様にして、図６（Ｄ）のフーリエ変換波形より、第２の処理データも誤り、つまり、第２の半導体装置４０４も機械的もしくは電気的に破壊され、故障していることがわかる。したがって、以降の多数決処理では、第１の副搬送波、第４の副搬送波に相当するピークから第１、第４の処理データを取得し、第１の処理データ、第４の処理データのみについて多数決処理を実行すればよい。つまり、通信装置４０２の処理速度が向上し、無線システム４０１の性能が向上する。なお、この場合は、第１の処理データ、第４の処理データが正常であるとすると、何ら多数決処理を行わなくても、単に第１の処理データを多数決処理データ４２４とすることができ、通信装置４０２の処理速度が向上し、無線システム４０１の性能が向上する。
【００７２】
以上のような構成とすることで、１つの半導体装置が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の半導体装置から正常な処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システムを提供することができる。
（実施の形態３）
【００７３】
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。本実施の形態においては、アンテナ回路及び半導体装置を同じ基板上に設ける構成について説明する。なお、同一基板上にアンテナ回路、半導体装置を形成し、半導体装置を構成するトランジスタを薄膜トランジスタとすることで、小型化を図ることができる。
【００７４】
まず、図９（Ａ）に示すように、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。
【００７５】
なお、基板１９０１は、ガラス基板、石英基板、金属基板（例えばステンレス基板など）、セラミック基板、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ォン（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１９０１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。
【００７６】
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１９０４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が、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。
【００７７】
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（ＷＯ２）、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。また、プラズマ処理として、例えば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。
【００７８】
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。
【００７９】
次に、図９（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。
【００８０】
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。
【００８１】
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（５５０℃、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。
【００８２】
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。
【００８３】
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、Ａｒ、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。
【００８４】
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５〜１０ｎｍ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。
【００８５】
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。
【００８６】
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１９０５ａ〜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 Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を得ることができる。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
次に、図９（Ｃ）に示すように、ゲート電極１９０７をマスクとして半導体膜１９０５ａ〜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。
【００９０】
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 ｄｒａｉｎ）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。
【００９１】
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１９０５ａ、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。
【００９２】
以上の工程により、図９（Ｄ）に示すように、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１９００ａ、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。
【００９３】
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１９１０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。
【００９４】
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ＬＤＤ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。
【００９５】
次に、図１０（Ａ）に示すように、半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆ、ゲート電極１９０７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１９０９、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。
【００９６】
なお、絶縁膜１９１２ａ、１９１２ｂを形成する前、または絶縁膜１９１２ａ、１９１２ｂ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。
【００９７】
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。
【００９８】
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１９１３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１９１５ａ、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。
【００９９】
続いて、図１０（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。
【０１００】
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（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。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。
【０１０１】
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（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。
【０１０２】
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、１９１７ｂ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（Ｐｔ）、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、シリコーン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。
【０１０３】
次に、図１０（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１９０１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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
本実施の形態では、図１１（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のシート材料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。
【０１０６】
次に、図１１（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のシート材料１９２１を転置した後、加熱処理と加圧処理の一方又は両方を行って第２のシート材料１９２１を貼り合わせる。第１のシート材料１９２０、第２のシート材料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。
【０１０７】
また、第１のシート材料１９２０、第２のシート材料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を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。
【０１０８】
また本実施の形態では素子形成層１９１９を基板１９０１から剥離して利用する例を示しているが、剥離層１９０３を設けずに、基板１９０１上に上述の素子形成層１９１９を作製し、半導体装置として利用しても良い。なお基板１９０１は、としてＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いる場合は、半導体膜として単結晶半導体膜を用いればよく、半導体膜の結晶化の工程の分の短縮を図ることが出来る。
【０１０９】
なお本実施の形態は、本明細書の実施の形態の技術的要素と組み合わせて行うことができる。すなわち本実施の形態の半導体装置は、半導体装置における一部の機能回路が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の機能回路から処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システム並びに半導体装置及び通信装置を提供することができる。また、１つの半導体装置が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の半導体装置から正常な処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システム及び通信装置を提供することができる。
（実施の形態４）
【０１１０】
本実施の形態では、単結晶基板に形成されたトランジスタを用いて、本発明の半導体装置を作製する例について説明する。単結晶基板に形成されたトランジスタは特性のばらつきを抑えることが出来るので、半導体装置に用いるトランジスタの数を抑えることが出来る。
【０１１１】
まず図１２（Ａ）に示すように、半導体基板２３００に、半導体素子を電気的に分離するための素子分離用絶縁膜２３０１を絶縁膜で形成する。素子分離用絶縁膜２３０１の形成により、トランジスタを形成するための領域（素子形成領域２３０２）と、素子形成領域２３０３とを電気的に分離することが出来る。
【０１１２】
半導体基板２３００は、例えば、ｎ型またはｐ型の導電型を有する単結晶シリコン基板、化合物半導体基板（ＧａＡｓ基板、ＩｎＰ基板、ＧａＮ基板、ＳｉＣ基板、サファイア基板、ＺｎＳｅ基板等）、貼り合わせ法またはＳＩＭＯＸ（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｂｙ Ｉｍｐｌａｎｔｅｄ Ｏｘｙｇｅｎ）法を用いて作製されたＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板等を用いることができる。
【０１１３】
素子分離用絶縁膜２３０１の形成には、選択酸化法（ＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ）法）またはトレンチ分離法等を用いることができる。
【０１１４】
また本実施の形態ではｎ型の導電型を有する単結晶シリコン基板を半導体基板２３００として用い、素子形成領域２３０３にｐウェル２３０４を形成した例を示している。半導体基板２３００の素子形成領域２３０３に形成されたｐウェル２３０４は、ｐ型の導電型を付与する不純物元素を素子形成領域２３０３に選択的に導入することによって形成することができる。ｐ型を付与する不純物元素としては、ボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。また半導体基板２３００としてｐ型の導電型を有する半導体基板を用いる場合、素子形成領域２３０２にｎ型を付与する不純物元素を選択的に導入し、ｎウェルを形成すれば良い。
【０１１５】
なお本実施の形態では、半導体基板２３００としてｎ型の導電型を有する半導体基板を用いているため、素子形成領域２３０２には不純物元素の導入を行っていない。しかし、ｎ型を付与する不純物元素を導入することにより素子形成領域２３０２にｎウェルを形成してもよい。ｎ型を付与する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。
【０１１６】
次に図１２（Ｂ）に示すように、素子形成領域２３０２、２３０３を覆うように絶縁膜２３０５、２３０６をそれぞれ形成する。本実施の形態では、半導体基板２３００を熱酸化することで素子形成領域２３０２、２３０３に形成された酸化珪素膜を、絶縁膜２３０５、２３０６として用いる。また、熱酸化により酸化珪素膜を形成した後、窒化処理を行うことによって酸化珪素膜の表面を窒化させて酸窒化珪素膜を形成し、酸化珪素膜と酸窒化珪素膜とが積層された層を絶縁膜２３０５、２３０６として用いても良い。
【０１１７】
他にも、上述したように、プラズマ処理を用いて絶縁膜２３０５、２３０６を形成してもよい。例えば、高密度プラズマ処理により半導体基板２３００の表面を酸化または窒化することで、素子形成領域２３０２、２３０３に、絶縁膜２３０５、２３０６として用いる酸化珪素（ＳｉＯｘ）膜または窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜を形成することができる。
【０１１８】
次に図１２（Ｃ）に示すように、絶縁膜２３０５、２３０６を覆うように導電膜を形成する。本実施の形態では、導電膜として、順に積層された導電膜２３０７と導電膜２３０８とを用いた例を示している。導電膜は、単層の導電膜を用いていても良いし、３層以上の導電膜が積層された構造を用いていても良い。
【０１１９】
導電膜２３０７、２３０８として、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）等を用いることが出来る。また導電膜２３０７、２３０８は、上記金属で形成された膜の他に、上記金属を主成分とする合金で形成された膜、或いは上記金属を含む化合物を用いて形成された膜を用いても良い。または、半導体膜に導電性を付与するリン等の不純物元素をドーピングした、多結晶珪素などの半導体を用いて形成しても良い。本実施の形態では、窒化タンタルを用いて導電膜２３０７を形成し、タングステンを用いて導電膜２３０８を形成する。
【０１２０】
次に図１３（Ａ）に示すように、積層して設けられた導電膜２３０７、２３０８を所定の形状に加工（パターニング）することによって、絶縁膜２３０５、２３０６上にゲート電極２３０９、２３１０を形成する。
【０１２１】
次に図１３（Ｂ）に示すように、素子形成領域２３０２を覆うように、レジストでマスク２３１１を選択的に形成する。そして、素子形成領域２３０３に不純物元素を導入する。マスク２３１１に加えてゲート電極２３１０もマスクとして機能するので、上記不純物元素の導入により、ｐウェル２３０４にソース領域またはドレイン領域として機能する不純物領域２３１２と、チャネル形成領域２３１３が形成される。不純物元素は、ｎ型を付与する不純物元素またはｐ型を付与する不純物元素を用いる。ｎ型を付与する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型を付与する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。本実施の形態では、不純物元素として、リン（Ｐ）を用いる。
【０１２２】
次にマスク２３１１を除去した後、図１３（Ｃ）に示すように、素子形成領域２３０３を覆うようにレジストでマスク２３１４を選択的に形成する。そして素子形成領域２３０２に不純物元素を導入する。マスク２３１４に加えてゲート電極２３０９もマスクとして機能するので、上記不純物元素の導入により、素子形成領域２３０２内の半導体基板２３００において、ソース領域またはドレイン領域として機能する不純物領域２３１５と、チャネル形成領域２３１６が形成される。不純物元素としては、ｎ型を付与する不純物元素またはｐ型を付与する不純物元素を用いる。ｎ型を付与する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型を付与する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。本実施の形態では、図１２（Ｃ）で素子形成領域２３０３に導入した不純物元素と異なる導電型を有する不純物元素（例えば、ボロン（Ｂ））を導入する。
【０１２３】
次に図１４（Ａ）に示すように、絶縁膜２３０５、２３０６、ゲート電極２３０９、２３１０を覆うように絶縁膜２３１７を形成する。そして絶縁膜２３１７にコンタクトホールを形成し、不純物領域２３１２、２３１５を一部露出させる。次にコンタクトホールを介して不純物領域２３１２、２３１５と接続する導電膜２３１８を形成する。導電膜２３１８は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により形成することができる。
【０１２４】
絶縁膜２３１７は、無機絶縁膜、有機樹脂膜またはシロキサン系絶縁膜を用いて形成することができる。無機絶縁膜ならば酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）に代表される炭素を含む膜などを用いることができる。有機樹脂膜ならば、例えばアクリル、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などを用いることが出来る。また絶縁膜２３１７はその材料に応じて、ＣＶＤ法、スパッタ法、液滴吐出法または印刷法でなどで形成することが出来る。
【０１２５】
なお本発明の半導体装置に用いるトランジスタは、本実施の形態において図示した構造に限定されるものではない。例えば、逆スタガ構造であっても良い。
【０１２６】
次に図１４（Ｂ）に示すように層間膜２３２４を形成する。そして層間膜２３２４をエッチングしコンタクトホールを形成し、導電膜２３１８の一部を露出させる。層間膜２３２４は樹脂には限定せず、ＣＶＤ酸化膜など他の膜であっても良いが、平坦性の観点から樹脂であることが望ましい。また、感光性樹脂を用いて、エッチングを用いずにコンタクトホールを形成しても良い。次に層間膜２３２４上に、コンタクトホールを介して導電膜２３１８と接する配線２３２５を形成する。
【０１２７】
次にアンテナとして機能する導電膜２３２６を、配線２３２５と接するように形成する。導電膜２３２６は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属を用いて形成することが出来る。導電膜２３２６は、上記金属で形成された膜の他に、上記金属を主成分とする合金で形成された膜、或いは上記金属を含む化合物を用いて形成された膜を用いても良い。導電膜２３２６は、上述した膜を単層で用いても良いし、上述した複数の膜を積層して用いても良い。
【０１２８】
導電膜２３２６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、めっき法、フォトリソグラフィ法、蒸着法等を用いて形成することが出来る。
【０１２９】
なお本実施の形態では、アンテナを半導体素子と同じ基板上に形成する例について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。半導体素子を形成した後、別途形成したアンテナを、集積回路と電気的に接続するようにしても良い。この場合、アンテナと集積回路との電気的な接続は、異方導電性フィルム（ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ））や異方導電性ペースト（ＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ））等で圧着させることにより電気的に接続することが出来る。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。
【０１３０】
なお本実施の形態は、本明細書の実施の形態の技術的要素と組み合わせて行うことができる。すなわち本実施の形態の半導体装置は、半導体装置における一部の機能回路が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の機能回路から処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システム並びに半導体装置及び通信装置を提供することができる。また、１つの半導体装置が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の半導体装置から正常な処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システム及び通信装置を提供することができる。
（実施の形態５）
【０１３１】
本実施の形態では、本発明の半導体装置の用途について説明する。本発明の半導体装置は、例えば、携帯電話、デジタルビデオカメラ、コンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ））等の電子機器や、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ＩＣラベル、ＩＣカードとして使用することができる。
【０１３２】
なお、本実施の形態において、ＩＣカードとは、プラスチック製カードに薄片化した半導体装置（ＩＣチップ）を埋設して情報を記録できるようにしたカードである。また、本発明の半導体装置の態様はさまざまであり、ラベル状の半導体装置であれば、ＩＣラベルと呼称することとなる。
【０１３３】
本実施の形態では、図１５を参照して、本発明の半導体装置を具備するＩＣラベル、ＩＣカードの応用例、及びそれらを付した商品の一例について説明する。
【０１３４】
図１５（Ａ）は、本発明に係る半導体装置を内包したＩＣラベルの一例である。ラベル台紙３００１（セパレート紙）上に、半導体装置３００２を内蔵した複数のＩＣラベル３００３が形成されている。ＩＣラベル３００３は、ボックス３００４内に収納されている。また、ＩＣ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、内蔵されている半導体装置には、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、半導体装置内には、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。
【０１３５】
図１５（Ｂ）は、本発明の半導体装置を内包したラベル状のＩＣラベル３０１１を示している。ＩＣラベル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、商品が盗難された場合に、商品の経路を辿ることによって、その犯人を迅速に把握することができる。このように、ＩＣラベル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。
【０１３６】
図１５（Ｃ）は、本発明の半導体装置を内包したＩＣカード３０２１の完成品の状態の一例である。上記ＩＣ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。
【０１３７】
なお図１５（Ｃ）に示した本発明の半導体装置を内包したＩＣカードにおいては、図１５（Ｄ）に示すように折り曲げた形状に変形させたとしても使用することが可能になる。本発明は、上記実施の形態で説明したように、半導体装置において機能回路を複数具備する構成を取り得るため、半導体装置が壊れやすい環境において特に有用である。
【０１３８】
図１５（Ｅ）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３０３１には、本発明の半導体装置が埋め込まれており、その周囲は樹脂によって成形され、半導体装置を保護している。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ＩＣラベル、ＩＣ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半導体装置３０３２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。
【０１３９】
以上、本発明の半導体装置を内包する具備するＩＣラベル、及びＩＣカードは物品（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。
【０１４０】
なお本実施の形態は、本明細書の実施の形態の技術的要素と組み合わせて行うことができる。すなわち本実施の形態の半導体装置は、半導体装置における一部の機能回路が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の機能回路から処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システム並びに半導体装置及び通信装置を提供することができる。また、１つの半導体装置が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の半導体装置から正常な処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システム及び通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明における無線システムのブロック図。
【図２】本発明における無線システムの半導体装置と通信装置との通信信号波形。
【図３】本発明における無線システムの半導体装置と通信装置との通信信号波形のフーリエ変換。
【図４】本発明における無線システムのブロック図。
【図５】本発明における無線システムの半導体装置と通信装置との通信信号波形。
【図６】本発明における無線システムの半導体装置と通信装置との通信信号波形のフーリエ変換。
【図７】本発明における無線システムのフローチャート図。
【図８】本発明における無線システムのブロック図。
【図９】本発明における半導体装置の断面図。
【図１０】本発明における半導体装置の断面図。
【図１１】本発明における半導体装置の断面図。
【図１２】本発明における半導体装置の断面図。
【図１３】本発明における半導体装置の断面図。
【図１４】本発明における半導体装置の断面図。
【図１５】本発明における半導体装置を内包するＩＣラベル、及びＩＣカードを示す図。
【符号の説明】
【０１４２】
１０１ 無線システム
１０２ 通信装置
１０３ 半導体装置
１０４ 無線信号
１０４Ａ 第１の無線信号
１０４Ｂ 第２の無線信号
１０５ 機能回路
１０６ 機能回路
１０７ 機能回路
１０８ 機能回路
１０９ コントローラ
１１０ 送受信回路
１１１ 送受信回路
１１２ 演算処理回路
１１３ 電算処理部
１１４ 被処理データ
１１５ 多数決処理データ
１５１ サーバ
１５２ インターフェース
２０１ 通信信号波形
２０２ 通信信号波形
２０３ 通信信号波形
２０４ 通信信号波形
２０５ 通信信号波形
２０６ 通信信号波形
２０７ 期間
２０８ 期間
３００ ピーク
３０１ ピーク
３０２ ピーク
３０３ ピーク
３０４ ピーク
３０５ ピーク
３０６ ピーク
３０７ ピーク
３０８ ピーク
３１０ ピーク
３２０ ピーク
３２１ ピーク
３２２ ピーク
３２３ ピーク
３２４ ピーク
３２７ ピーク
３２８ ピーク
３３０ ピーク
３３３ ピーク
３３４ ピーク
４０１ 無線システム
４０２ 通信装置
４０３ 半導体装置
４０４ 半導体装置
４０５ 半導体装置
４０６ 半導体装置
４０７ 無線信号
４０７Ａ 第１の無線信号
４０７Ｂ 第２の無線信号
４０８ 機能回路
４０９ 機能回路
４１０ 機能回路
４１１ 機能回路
４１２ コントローラ
４１３ コントローラ
４１４ コントローラ
４１５ コントローラ
４１６ 送受信回路
４１７ 送受信回路
４１８ 送受信回路
４１９ 送受信回路
４２０ 送受信回路
４２１ 演算処理回路
４２３ 被処理データ
４２４ 多数決処理データ
４２５ コントローラ
４５０ 電算処理部
５０１ 通信信号波形
５０２ 通信信号波形
５０３ 通信信号波形
５０４ 通信信号波形
５０５ 通信信号波形
５０６ 通信信号波形
５０７ 期間
５０８ 期間
６００ ピーク
６０１ ピーク
６０２ ピーク
６０３ ピーク
６０４ ピーク
６０５ ピーク
６０６ ピーク
６０７ ピーク
６０８ ピーク
６１０ ピーク
６２０ ピーク
６２１ ピーク
６２２ ピーク
６２３ ピーク
６２４ ピーク
６２７ ピーク
６２８ ピーク
６３０ ピーク
６３３ ピーク
６３４ ピーク
７０１ データ入力
７０２ 不良データ除去
７０３ 第１の比較判定
７０４ 第２の比較判定
７０５ 多数決判定
７０６ 第１の不良データ抽出
７０７ 第２の不良データ抽出
７０８ 第１のデータ抽出
７０９ 第２のデータ抽出
７１０ 第３のデータ抽出
７１１ 第４のデータ抽出
１９０１ 基板
１９０２ 絶縁膜
１９０３ 剥離層
１９０４ 絶縁膜
１９０５ 半導体膜
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
１９０６ ゲート絶縁膜
１９０７ ゲート電極
１９０７ａ 導電膜
１９０７ｂ 導電膜
１９０８ 不純物領域
１９０９ 不純物領域
１９１０ 絶縁膜
１９１１ 不純物領域
１９１２ａ 絶縁膜
１９１２ｂ 絶縁膜
１９１３ 導電膜
１９１４ 絶縁膜
１９１５ａ 導電膜
１９１５ｂ 導電膜
１９１６ａ 導電膜
１９１６ｂ 導電膜
１９１７ａ 導電膜
１９１７ｂ 導電膜
１９１８ 絶縁膜
１９１９ 素子形成層
１９２０ 第１のシート材料
１９２１ 第２のシート材料
２３００ 半導体基板
２３０１ 素子分離用絶縁膜
２３０２ 素子形成領域
２３０３ 素子形成領域
２３０４ ｐウェル
２３０５ 絶縁膜
２３０６ 絶縁膜
２３０７ 導電膜
２３０８ 導電膜
２３０９ ゲート電極
２３１０ ゲート電極
２３１１ マスク
２３１２ 不純物領域
２３１３ チャネル形成領域
２３１４ マスク
２３１５ 不純物領域
２３１６ チャネル形成領域
２３１７ 絶縁膜
２３１８ 導電膜
２３２４ 層間膜
２３２５ 配線
２３２６ 導電膜
３００１ ラベル台紙
３００２ 半導体装置
３００３ ＩＣラベル
３００４ ボックス
３０１１ ＩＣラベル
３０１２ 半導体装置
３０２１ ＩＣカード
３０２２ 半導体装置
３０３１ 無記名債券
３０３２ 半導体装置
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
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線信号によりデータの送受信をおこなう半導体装置に関する。また本発明は、半導体装置の無線信号の授受をおこなう外部通信装置に関する。また本発明は、半導体装置と通信装置を有する無線システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、超小型ＩＣチップと、無線通信用のアンテナを組み合わせた小型半導体装置（以下、半導体装置という。また、ＲＦＩＤタグ、無線タグ、ＩＤタグ、ＲＦタグ、無線チップともいわれる）が脚光を浴びている。この半導体装置は、外部通信装置（以下、通信装置という。またリーダ／ライタ、コントローラ、インテロゲータ、質問器ともいわれる）を使った通信信号の授受により、データを書き込む、及びデータを読み出す等のデータの送受信を非接触で行うことができる。
【０００３】
無線信号によりデータの送受信を行う半導体装置の応用分野として、例えば、流通業界における商品管理が挙げられる。現状バーコードなどを利用した商品管理が主流であるが、バーコードは光学的に読み取るため、遮蔽物があるとデータを読み取れない場合がある。一方、無線通信装置を用いて非接触でデータの送受信を行う方式では、半導体装置のデータを無線で読み取るため、遮蔽物があっても読み取ることができる。従って、商品管理の効率化、低コスト化などが期待されている。その他、乗車券、航空旅客券、料金の自動精算など、広範な応用が期待されている（特許文献１参照）。このように、無線通信によりデータの送受信を行う小型の半導体装置により人や物を識別、管理する仕組みはＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と呼ばれ、ＩＴ化社会の基盤技術として注目が高まっている。
【特許文献１】特開２０００−１４９１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体装置は、高温、低温、高湿度などの劣悪な環境下で使用される他、機械的ストレスが加わる部位に貼付して使用されることもある。したがって、半導体装置を用いたシステムの信頼性を向上するためには、半導体装置には非常に高度な耐久性が要求される。しかしながら、半導体装置には、安価に提供することも求められるため、耐久性を向上する目的で、高価なプロセスを用いることはできない。
【０００５】
本発明は、上記の問題を鑑みなされたもので、信頼性の高い無線システム、並びに半導体装置及び通信装置を安価に提供することを目的とする。また、複数の半導体装置と、通信装置と、から構成される信頼性の高い無線システムを安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明における無線システムは、同一の機能を有する複数の機能回路を有する半導体装置と、通信装置と、から構成され、半導体装置は各々の機能回路における処理結果を各々周波数が異なる副搬送波を用いて変調して送信し、通信装置は受信した各々の機能回路における処理結果から多数決により正常な応答を抽出する。また、本発明における無線システムは、複数の半導体装置と、通信装置と、から構成され、半導体装置は各々の処理結果を各々周波数が異なる副搬送波を用いて変調して送信し、通信装置は受信した各々の半導体装置における処理結果から多数決により正常な応答を抽出する。以下、本発明における無線システムの具合的な構成に関して説明する。
【０００７】
本発明の無線システムの一は、複数の機能回路を具備し、複数の機能回路の処理信号を送信する半導体装置と、演算処理回路を具備し、処理信号を受信する通信装置と、を備え、処理信号は、複数の機能回路毎に周波数の異なる副搬送波により送信される信号であり、通信装置における演算処理回路は、処理信号を多数決処理する回路であることを特徴とする。
【０００８】
別の本発明の無線システムの一は、機能回路を具備し、機能回路の処理信号を送信する複数の半導体装置と、演算処理回路を具備し、処理信号を受信する通信装置と、を備え、処理信号は、複数の半導体装置の機能回路毎に周波数の異なる副搬送波により送信される信号であり、通信装置における演算処理回路は、処理信号を多数決処理する回路であることを特徴とする。
【０００９】
また本発明の半導体装置の一は、複数の機能回路と、複数の機能回路のそれぞれに記憶されたデータを読み出すコントローラと、通信装置にデータを複数の機能回路毎に周波数の異なる副搬送波が重畳した処理信号として送信し、且つ通信装置における演算処理回路で多数決処理して得られた多数決処理データをもとに出力された被処理データを受信する送受信回路と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また本発明の通信装置の一は、複数の機能回路を具備する半導体装置より、複数の機能回路毎に周波数の異なる副搬送波が重畳した処理信号を受信し、且つ半導体装置に被処理データを送信する送受信回路と、送受信回路で受信した処理信号を多数決処理し、多数決処理データを出力するための演算処理回路と、を有することを特徴とする。
【００１１】
別の本発明の通信装置の一は、機能回路を具備する複数の半導体装置より、複数の機能回路毎に周波数の異なる副搬送波が重畳した処理信号を受信し、且つ半導体装置に被処理データを送信する送受信回路と、送受信回路で受信した処理信号を多数決処理し、多数決処理データを出力するための演算処理回路と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、半導体装置における一部の機能回路が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の機能回路から正常な処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システム並びに半導体装置及び通信装置を提供することができる。また、１つの半導体装置が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の半導体装置から正常な処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システム及び通信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。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、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１４】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明における無線システムの構成例について、図１乃至図３を用いて説明する。図１は、本実施の形態における本発明の無線システムのブロック図である。図２は、本実施の形態における本発明の無線システムの無線信号である。図３は、本実施の形態における本発明の無線システムの無線信号に対するフーリエ変換波形である。
【００１５】
図１において、無線システム１０１は、通信装置１０２、半導体装置１０３から構成される。通信装置１０２と半導体装置１０３は、第１の無線信号１０４Ａ、第２の無線信号１０４Ｂを介して情報の送受を行う。なお第１の無線信号１０４Ａは、半導体装置１０３から通信装置１０２に向けての信号であり、第２の無線信号１０４Ｂは、通信装置１０２から半導体装置１０３に向けての信号である。半導体装置１０３は、各々同一の機能を有する第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８、コントローラ１０９、及び送受信回路１１０を有する。通信装置１０２は、送受信回路１１１、及び演算処理回路１１２を有する。また通信装置１０２における演算処理回路１１２は、電算処理部１１３に電気的に接続されている。なお、本実施の形態では、４個の機能回路を搭載する半導体装置１０３を用いた無線システム１０１について説明するが、以下の説明は、ｎ個（ｎは３以上の自然数）の機能回路を搭載する半導体装置１０３を用いた無線システム１０１について、容易に拡張することができる。
【００１６】
電算処理部１１３では、無線システムのアプリケーションソフトウェアが稼働している。また、電算処理部１１３は、アプリケーションソフトウェアの実行に必要とされる演算能力に応じて設計される。なお、電算処理部１１３は、アプリケーションソフトウェアの実行内容により、被処理データ１１４を演算処理回路１１２に出力し、多数決処理データ１１５を演算処理回路１１２から入力する機能を有する。ここで、被処理データ１１４は、半導体装置１０３で実行するコマンド、コマンドの実行に必要なデータなどを含む。
【００１７】
通信装置１０２において、送受信回路１１１は、半導体装置１０３より送信される第１の無線信号１０４Ａから第１乃至第４の処理データを生成する機能を有する。具体的には、第１の無線信号１０４Ａの振幅の変化をフーリエ変換により、各々周波数が異なる第１乃至第４の副搬送波の周波数に相当する信号強度から、”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータを抽出する機能を有する復調回路を搭載している。
【００１８】
また、送受信回路１１１は、演算処理回路１１２より出力された被処理データ１１４を第２の無線信号１０４Ｂに重畳し、半導体装置１０３に送信する機能を有する。具体的には、例えば、被処理データを”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータに変換し、このシリアルデータにしたがって振幅を変化させた第２の無線信号１０４Ｂを送信する機能を有する変調回路を搭載している。あるいは、被処理データを”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータに変換し、このシリアルデータにしたがって周波数を変化させた第２の無線信号１０４Ｂを送信する機能を有する変調回路を搭載している。演算処理回路１１２は、電算処理部１１３より出力された被処理データ１１４を送受信回路１１１に出力する機能と、第１乃至第４の処理データから多数決処理データ１１５を生成する機能と、を有する。
【００１９】
なお、電算処理部１１３より出力される被処理データ１１４は、演算処理回路１１２でパリティデータなどを付加し電算処理がなされる。そして、パリティデータなどが付加された被処理データとして送受信回路１１１に出力される。そのため、電算処理部１１３より出力される被処理データを第１の被処理データ、演算処理回路１１２より出力される被処理データを第２の被処理データとしてもよい。また、パリティデータは、所謂パリティチェックに用いられ、被処理データが通信装置から無事に送信されたか否かを確認する目的で用いる。さらに、被処理データを”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータに変換する際に、スタート信号、同期信号などを付加してもよい。ここで、スタート信号は、データ送信が開始される旨を伝達する信号で、例えば、一定期間”Ｌ”となる信号である。同期信号は、半導体装置１０３の内部クロックを同期させる信号で、例えば、一定の時間間隔で規定回数”Ｌ”となる信号である。
【００２０】
なお、図１において、電算処理部１１３を通信装置１０２の外部に設ける構成としたが、本発明は、通信装置１０２が電算処理部１１３を含む構成としてもよい。図８に電算処理部の機能を通信装置の外部に設けたサーバで行う際の構成について説明する。図８の説明は、図１での説明と違う点についてのみ行う。図８に示す無線システム１０１は、通信装置１０２、半導体装置１０３、サーバ１５１から構成される。通信装置１０２は、送受信回路１１１、演算処理回路１１２、インターフェース１５２を有する。
【００２１】
図８で示したサーバ１５１は、無線システムのアプリケーションソフトウェアが稼働している電算処理装置である。また、サーバ１５１は、アプリケーションソフトウェアの実行に必要とされる演算能力に応じて、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やワークステーション（ＷＳ）、それらをネットワークで接続した所謂クラスタなどを用いることができる。なお、サーバ１５１は、アプリケーションソフトウェアの実行内容により、被処理データ１１４を通信装置１０２に出力し、多数決処理データ１１５を通信装置１０２から入力する機能を有する。ここで、被処理データ１１４は、半導体装置１０３で実行するコマンド、コマンドの実行に必要なデータなどを含む。
【００２２】
半導体装置１０３において、送受信回路１１０は、通信装置１０２から送信される第２の無線信号１０４Ｂに重畳された被処理データを、第２の無線信号１０４Ｂから抽出する機能を有する。具体的には、例えば、第２の無線信号１０４Ｂの振幅の変化から、”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータを抽出し、通信仕様に従って、被処理データを生成する機能を有する復調回路を搭載していればよい。また、送受信回路１１０は、第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８における第１乃至第４の処理結果を第１乃至第４の処理データとして第１の無線信号１０４Ａに重畳し、通信装置１０２に送信する機能を有する。具体的には、例えば、第１乃至第４の処理データを”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータに変換し、このシリアルデータにしたがって振幅を変化させた第１の無線信号１０４Ａを送信する機能を有する変調回路を搭載していればよい。すなわち送受信回路１１０における変調回路が、第１乃至第４の機能回路における第１乃至第４の処理結果を第１の無線信号１０４Ａに重畳させ、周波数の異なる副搬送波として通信装置１０２に送信するものである。
【００２３】
コントローラ１０９は、被処理データからコマンド、コマンドの実行に必要なデータなどを取り出し、第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８に出力する機能を有する。また、第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８から、各々における第１乃至第４の処理結果を受け取り、第１乃至第４の処理データとして送受信回路１１０に出力する。
【００２４】
第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８は、コントローラ１０９から受け取ったコマンド、コマンドの実行に必要なデータなど適宜用いて、コマンドを実行する。コマンドとしては、例えば、固有ＩＤ番号の読み出しコマンド、暗号の解読処理コマンド、暗号化処理コマンド、などがある。なお、第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８は、コマンドに従って、各々同一の処理を行う。
【００２５】
さて、通信装置１０２で生成される多数決処理データ１１５は、第１乃至第４の処理データについて、各々の内容を比較し、最も多数を占める内容を正常の内容として選ぶ処理、すなわち多数決処理で生成される。すなわち、第１乃至第４の処理データの内容がすべて第１の内容である場合には、第１の内容を多数決処理データ１１５として採用する。また、例えば、第１の処理データ、第２の処理データ、第４の処理データの内容が第２の内容で、第３の処理データの内容が第３の内容である場合には、第２の内容を多数決処理データ１１５として採用する。また、第１の処理データ、第２の処理データの内容が第４の内容で、第３の処理データの内容が第５の内容で、第４の処理データの内容が第６の内容である場合には、第４の内容を多数決処理データ１１５として採用する。このように、多数決処理データ１１５を生成することで、第１乃至第４の処理データの少なくとも１つが誤りである場合においても、すなわち、半導体装置１０３において、第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８の少なくとも１つが機械的もしくは電気的に破壊により故障した場合においても、多数決処理により正常な内容を多数決処理データ１１５として取り出すことができる。
【００２６】
多数決のアルゴリズムとしては、第１乃至第４の処理データの内容について、２ビット以上のデータ列に対してパターンマッチングによる処理を行う方法などがある。この方法では、例えば、４つの処理データのうち２つまでの処理データが誤りである場合についても正常な内容を取り出すことができる。一般的には、ｎ個の処理データのうち、（ｎ−２）個までの処理データが誤りである場合についても正常な内容を取り出すことができる。したがって、半導体装置１０３の機械的もしくは電気的な破壊による故障に対して信頼性を高めることができる。
【００２７】
なお、多数決処理は、専用のハードウェアで処理する方式、ＣＰＵを用いてソフトウェアで処理する方式、両者を併用する方式などにより実現できる。専用のハードウェアで処理する方式では、処理時間を短縮することが可能である。また、ソフトウェアで処理する方式では、システムの変更などに対して容易に対応することができる。さらに、両者を併用する方式では、両者の長所を生かすことができる。
【００２８】
また、図７のフローチャートを用いて、上記多数決処理について詳細に説明する。まず、演算処理回路１１２に、半導体装置より受信した第１の処理データ乃至第４の処理データを入力する（データ入力７０１）。ここで、第１の処理データ乃至第４の処理データは、各々１ビットずつ入力される。
【００２９】
続いて、演算処理回路１１２で多数決処理を行う。多数決処理では、第１の処理データ乃至第４の処理データのうち、誤りである処理データを除去する（不良データ除去７０２）。これは、前回までの多数決処理において誤りであると判定された処理データの番号を記憶しておき、記憶している番号に該当する処理データを除いた処理データのみを取り出すことで実現される。ここで、処理データの番号とは、第１の処理データ乃至第４の処理データについて、各々１〜４である。
【００３０】
次に、処理データが全て”Ｈ”か否かを判定する（第１の比較判定７０３）。第１の比較判定７０３で”Ｙｅｓ”と判定されると、多数決処理データ１１５として、”Ｈ”を獲得する（第１のデータ抽出７０８）。一方、第１の比較判定７０３で”Ｎｏ”と判定されると、処理データが全て”Ｌ”か否かを判定する（第２の比較判定７０４）。第２の比較判定７０４で”Ｙｅｓ”と判定されると、多数決処理データ１１５として、”Ｌ”を獲得する（第２のデータ抽出７０９）。
【００３１】
第２の比較判定７０４で”Ｎｏ”と判定されると、第１の処理データ乃至第４の処理データのいずれかには誤りが含まれていることになる。つまり、多数決の判定が必要になる。そこで、第１の処理データ乃至第４の処理データに”Ｈ”の方が多いか否かを判定する（多数決判定７０５）。多数決判定７０５で”Ｙｅｓ”と判定されると、”Ｌ”である処理データの番号、すなわち誤りの処理データの番号を抽出し（第１の不良データ抽出７０６）、該当する処理データの番号を記憶し、次の不良データ除去７０２において用いる。また、多数決処理データ１１５として、”Ｈ”を獲得する（第３のデータ抽出７１０）。
【００３２】
一方、多数決判定７０５で”Ｎｏ”と判定されると、”Ｈ”である処理データの番号、すなわち誤りの処理データの番号を抽出し（第２の不良データ抽出７０７）、該当する処理データの番号を記憶し、次の不良データ除去７０２において用いる。また、多数決処理データ１１５として、”Ｌ”を獲得する（第４のデータ抽出７１１）。
【００３３】
なお、第１のデータ抽出７０８〜第４のデータ抽出７１１により、第１の処理データ乃至第４の処理データにおける当該ビットの多数決処理が終了することになる。引き続き、データ入力７０１から次のビットの多数決処理を実行する。このように、各ビットに対する多数決処理を繰り返し進めることで、第１の処理データ乃至第４の処理データの多数決処理が完了する。
【００３４】
さて、本実施の形態で説明する本発明における無線システムでは、半導体装置１０３における第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８の少なくとも１つが故障した場合においても、多数決処理により正常な内容を取り出すことができるが、これを容易に実現するための無線信号１０４による通信方式が、本発明で開示する内容であり、図２及び図３を用いて説明する。
【００３５】
図２は、半導体装置１０３から通信装置１０２への送信信号について、波形の包絡線を示したものである。半導体装置１０３における第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８が全て正常動作している場合と、第２の機能回路１０６及び第３の機能回路１０７が機械的もしくは電気的な破壊により故障した場合と、における通信信号の波形の包絡線が、第１の通信信号波形２０１と、第２の通信信号波形２０２と、である。なお、第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８における第１乃至第４の処理データを、各々単独で送信した場合の通信信号の波形の包絡線が第３の通信信号波形２０３、第４の通信信号波形２０４、第５の通信信号波形２０５、及び第６の通信信号波形２０６である。
【００３６】
図２において、第１の期間２０７、第２の期間２０８は、各々正常なデータとして”Ｈ”、”Ｌ”を送信している期間である。つまり、第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８における第１乃至第４の処理データは、各々周波数が異なる第１乃至第４の副搬送波を用いて変調され、無線信号に重畳されることがわかる。なお、第１の通信信号波形２０１は、第３の通信信号波形２０３、第４の通信信号波形２０４、第５の通信信号波形２０５、及び第６の通信信号波形２０６が重畳した波形になっている。
【００３７】
なお、本実施の形態では、正常なデータとして”Ｈ”を送信する場合に、通信信号の波形の包絡線の振幅が変化し、”Ｌ”を送信する場合に、通信信号の波形の包絡線の振幅が変化しない通信仕様について説明するが、他の通信仕様としてもよい。
【００３８】
図３（Ａ）、（Ｂ）は、図２における第１の通信信号波形２０１に対する、各々第１の期間２０７、第２の期間２０８におけるフーリエ変換波形を示したものである。図３（Ａ）において、第１のピーク３００は、通信信号の周波数に相当するメインピークである。第２のピーク３０１及び第３のピーク３０２は、第１の副搬送波の周波数に相当するピークである。第４のピーク３０３及び第５のピーク３０４は、第２の副搬送波の周波数に相当するピークである。第６のピーク３０５及び第７のピーク３０６は、第３の副搬送波の周波数に相当するピークである。第８のピーク３０７及び第９のピーク３０８は、第４の副搬送波の周波数に相当するピークである。なお、１つの副搬送波に対して、通信信号の周波数に副搬送波の周波数を加算及び減算した周波数に、副搬送波に相当するピークが現れる。また、図３（Ｂ）において、第１０のピーク３１０は、通信信号の周波数に相当するメインピークである。このように、通信装置１０２において、通信信号をフーリエ変換し、第１乃至第４の副搬送波の周波数に相当するピークが出現しているか否かを判定することで、第１〜第４の処理結果を取得することができる。
【００３９】
なお、図３（Ｃ）、（Ｄ）は、図２における第２の通信信号波形２０２に対する、各々第１の期間２０７、第２の期間２０８におけるフーリエ変換波形を示したものである。図３（Ｃ）において、第１１のピーク３２０は、通信信号の周波数に相当するメインピークである。第１２のピーク３２１及び第１３のピーク３２２は、第１の副搬送波の周波数に相当するピークである。第１４のピーク３２３及び第１５のピーク３２４は、第２の副搬送波の周波数に相当するピークである。第１６のピーク３２７及び第１７のピーク３２８は、第４の副搬送波の周波数に相当するピークである。また、図３（Ｄ）において、第１８のピーク３３０は、通信信号の周波数に相当するメインピークである。第１９のピーク３３３及び第２０のピーク３３４は、第２の副搬送波の周波数に相当するピークである。
【００４０】
さて、本発明における通信方式の特徴は、第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８における第１乃至第４の処理データを、各々周波数が異なる第１乃至第４の副搬送波を用いて変調して同時に送信することである。以下、このような通信方式により、演算処理回路１１２において、多数決処理が容易に行える理由を説明する。
【００４１】
まず、第１の理由として、データが時間的に連続して送信されるため、多数決処理をリアルタイムで処理することができる。すなわち、半導体装置１０３に機能回路をより多数搭載した場合においても、通信装置１０２が全ての処理データを受信する前に多数決処理が実行できる。このため、受信データを格納するための専用のバッファなどが不要となり、通信装置１０２を安価に提供することが容易となる。また、通信装置１０２の処理速度が向上し、無線システム１０１の性能が向上する。
【００４２】
次に、第２の理由として、第１の機能回路１０５、第２の機能回路１０６、第３の機能回路１０７、第４の機能回路１０８が全て正常動作している場合には、期間２０７における第１の通信信号波形２０１のフーリエ変換波形、すなわち図３（Ａ）の波形か、期間２０８における第１の通信信号波形２０１のフーリエ変換波形、すなわち図３（Ｂ）の波形しかあり得ない。したがって、演算処理回路１１２における多数決処理では、この両者の波形のいずれかであることを調べる処理を最初に実行するアルゴリズムを採用することで、容易に多数決処理データ１１５を得ることができる。このため、通信装置１０２の処理速度が向上し、無線システム１０１の性能が向上する。
【００４３】
また、第３の理由として、先に受信した処理データに対する多数決処理の結果から、後に受信する処理データに対する多数決処理をより簡単にすることができる。例えば、図３（Ｃ）におけるフーリエ変換波形は、上記第２の理由で説明した全機能回路が正常動作している場合の波形とは異なるため、さらに多数決処理を進める必要がある。ここでは、第１乃至第４の副搬送波に相当するピークより、第１乃至第４の処理データは ”Ｈ”、”Ｈ”、”Ｌ”、”Ｈ”であることがわかるので、”Ｈ”を採用する。また、図３（Ｄ）におけるフーリエ変換波形は、上記第２の理由で説明した全機能回路が正常動作している場合の波形とは異なるため、さらに多数決処理を進める必要がある。ここでは、第１乃至第４の副搬送波に相当するピークより、第１乃至第４の処理データが”Ｌ”、”Ｈ”、”Ｌ”、”Ｌ”であることがわかるので、”Ｌ”を採用する。
【００４４】
さて、図３（Ｃ）のフーリエ変換波形より、第３の処理データが誤り、つまり、第３の機能回路１０７が機械的もしくは電気的に破壊され、故障していることがわかる。したがって、図３（Ｄ）のフーリエ変化波形について、第３の副搬送波に相当するピークを除いた第１の副搬送波、第２の副搬送波、第４の副搬送波に相当するピーク、”Ｌ”、”Ｈ”、”Ｌ”に対して多数決処理を実行しても、同様の結果を得ることができる。つまり、通信装置の処理速度が向上し、無線システム１０１の性能が向上する。同様にして、図３（Ｄ）のフーリエ変換波形より、第２の処理データも誤り、つまり、第２の機能回路１０６も機械的もしくは電気的に破壊され、故障していることがわかる。したがって、以降の多数決処理では、第１の副搬送波、第４の副搬送波に相当するピークから第１、第４の処理データを取得し、第１の処理データ、第４の処理データのみについて多数決処理を実行すればよい。つまり、通信装置の処理速度が向上し、無線システム１０１の性能が向上する。なお、この場合は、第１の処理データ、第４の処理データが正常であるとすると、何ら多数決処理を行わなくても、単に第１の処理データを多数決処理データ１１５とすることができ、通信装置の処理速度が向上し、無線システム１０１の性能が向上する。
【００４５】
以上のような構成とすることで、半導体装置における一部の機能回路が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の機能回路から処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システムを安価に提供することができる。
【００４６】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明における無線システムの実施の形態１とは異なる構成例について、図４乃至図６を用いて説明する。図４は、本実施の形態における本発明の無線システムのブロック図である。図５は、本実施の形態における本発明の無線システムの無線信号の波形である。図６は、本実施の形態における本発明の無線システムの無線信号に対するフーリエ変換波形である。
【００４７】
図４において、無線システム４０１は、通信装置４０２、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６から構成される。通信装置４０２と、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６と、は第１の無線信号４０７Ａ、第２の無線信号４０７Ｂを介して情報の送受を行う。なお第１の無線信号４０７Ａは、第１の半導体装置４０３乃至第４の半導体装置４０６から通信装置４０２に向けての信号、第２の無線信号４０７Ｂは、通信装置４０２から第１の半導体装置４０３乃至第４の半導体装置４０６に向けての信号である。第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６は、各々同一の機能を有する第１の機能回路４０８、第２の機能回路４０９、第３の機能回路４１０、第４の機能回路４１１、第１のコントローラ４１２、第２のコントローラ４１３、第３のコントローラ４１４、第４のコントローラ４１５、第１の送受信回路４１６、第２の送受信回路４１７、第３の送受信回路４１８、第４の送受信回路４１９を有する。通信装置４０２は、送受信回路４２０、演算処理回路４２１、電算処理部４５０を有する。なお、本実施の形態では、４個の半導体装置４０３乃至半導体装置４０６を用いた無線システム４０１について説明するが、以下の説明は、ｎ個（ｎは３以上の自然数）の半導体装置を用いた無線システム４０１について、容易に拡張することができる。
【００４８】
電算処理部４５０は、本発明における無線システムのアプリケーションソフトウェアが稼働している電算処理装置である。また、電算処理部４５０は、アプリケーションソフトウェアの実行に必要とされる演算能力に応じて設計される。なお、電算処理部４５０は、アプリケーションソフトウェアの実行内容により、被処理データ４２３を演算処理回路４２１に出力し、多数決処理データ４２４を演算処理回路４２１から入力する機能を有する。ここで、被処理データ４２３は、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６で実行するコマンド、コマンドの実行に必要なデータなどを含む。
【００４９】
通信装置４０２において、送受信回路４２０は、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６より送信される第１の無線信号４０７Ａから第１乃至第４の処理データを生成する機能を有する。具体的には、第１の無線信号４０７Ａの振幅の変化をフーリエ変換により、各々周波数が異なる第１乃至第４の副搬送波の周波数に相当する信号強度から、”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータを抽出する機能を有する復調回路を搭載している。
【００５０】
また、送受信回路４２０は、演算処理回路４２１から出力された被処理データ４２３を第２の無線信号４０７Ｂに重畳し、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６に送信する機能を有する。具体的には、例えば、被処理データを”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータに変換し、このシリアルデータにしたがって振幅を変化させた第２の無線信号４０７Ｂを送信する機能を有する変調回路を搭載している。あるいは、被処理データを”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータに変換し、このシリアルデータにしたがって周波数を変化させた無線信号４０７Ｂを送信する機能を有する変調回路を搭載している。演算処理回路４２１は、電算処理部４５０より出力された被処理データ４２３を送受信回路４２０に出力する機能と、第１乃至第４の処理データから多数決処理データ４２４を生成する機能と、を有する。
【００５１】
なお、電算処理部４５０より出力される被処理データ４２３は、演算処理回路４２１でパリティデータなどを付加し、電算処理されることで生成され、送受信回路４２０に出力される。そのため、電算処理部４５０より出力される被処理データを第１の被処理データ、演算処理回路４２１より出力される被処理データを第２の被処理データとしてもよい。また、パリティデータは、所謂パリティチェックに用いられ、被処理データが通信装置から無事に送信されたか否かを確認する目的で用いる。さらに、第２の被処理データを”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータに変換する際に、スタート信号、同期信号などを付加してもよい。ここで、スタート信号は、データ送信が開始される旨を伝達する信号で、例えば、一定期間”Ｌ”となる信号である。同期信号は、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６の内部クロックを同期させる信号で、例えば、一定の時間間隔で規定回数”Ｌ”となる信号である。
【００５２】
なお、図４において、通信装置４０２は、電算処理部４５０を含む構成としたが、本発明は実施の形態１で示した図８の通信装置の構成と同様に、電算処理部４５０を通信装置４０２の外部に設ける構成としてもよい。
【００５３】
第１の半導体装置４０３において、第１の送受信回路４１６は、通信装置４０２から送信される第２の無線信号４０７Ｂに重畳された被処理データを、第２の無線信号４０７Ｂから抽出する機能を有する。具体的には、例えば、第２の無線信号４０７Ｂの振幅の変化から、”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータを抽出し、通信仕様に従って、被処理データを生成する機能を有する復調回路を搭載していればよい。また、第１の送受信回路４１６は、第１の機能回路４０８における第１の処理データを第１の副搬送波により、第１の無線信号４０７Ａに重畳し、通信装置４０２に送信する機能を有する。具体的には、例えば、第１の処理データを”Ｈ”または”Ｌ”の時系列のシリアルデータに変換し、このシリアルデータを第１の副搬送波により、振幅を変化させた第１の無線信号４０７Ａを送信する機能を有する変調回路を搭載していればよい。
【００５４】
第１のコントローラ４１２は、被処理データからコマンド、コマンドの実行に必要なデータなどを取り出し、第１の機能回路４０８に出力する機能を有する。また、第１の機能回路４０８から、第１の処理結果を受け取り、第１の処理データとして第１の送受信回路４１６に出力する。
【００５５】
第１の機能回路４０８は、第１のコントローラ４１２から受け取ったコマンド、コマンドの実行に必要なデータなど適宜用いて、コマンドを実行する。コマンドとしては、例えば、固有ＩＤ番号の読み出しコマンド、暗号の解読処理コマンド、暗号化処理コマンド、などがある。
【００５６】
以上、第１の半導体装置４０３について説明をしたが、第２の半導体装置４０４乃至第４の半導体装置４０６も同様に、第１の半導体装置と同じ機能の構成を具備するものである。そのため第２の半導体装置４０４乃至第４の半導体装置４０６の説明については、本実施の形態については、詳細な説明について割愛する。
【００５７】
さて、通信装置４０２で生成される多数決処理データ４２４は、第１乃至第４の処理データについて、各々の内容を比較し、最も多数を占める内容を正常の内容として選ぶ処理、すなわち多数決処理で生成される。すなわち、第１乃至第４の処理データの内容がすべて第１の内容である場合には、第１の内容を多数決処理データ４２４として採用する。また、例えば、第１の処理データ、第２の処理データ、第４の処理データの内容が第２の内容で、第３の処理データの内容が第３の内容である場合には、第２の内容を多数決処理データ４２４として採用する。また、第１の処理データ、第２の処理データの内容が第４の内容で、第３の処理データの内容が第５の内容で、第４の処理データの内容が第６の内容である場合には、第４の内容を多数決処理データ４２４として採用する。このように、多数決処理データ４２４を生成することで、第１乃至第４の処理データの少なくとも１つが誤りである場合においても、すなわち、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６の少なくとも１つが機械的もしくは電気的に破壊により故障した場合においても、多数決処理により正常な内容を多数決処理データ４２４として取り出すことができる。
【００５８】
多数決のアルゴリズムとしては、第１乃至第４の処理データの内容について、２ビット以上のデータ列に対してパターンマッチングによる処理を行う方法などがある。この方法では、例えば、４つの処理データのうち２つまでの処理データが誤りである場合についても正常な内容を取り出すことができる。一般的には、ｎ個の処理データのうち、（ｎ−２）個までの処理データが誤りである場合についても正常な内容を取り出すことができる。したがって、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６の少なくとも１つが機械的もしくは電気的な破壊による故障した場合において信頼性を高めることができる。
【００５９】
なお、多数決処理は、専用のハードウェアで処理する方式、ＣＰＵを用いてソフトウェアで処理する方式、両者を併用する方式などにより実現できる。専用のハードウェアで処理する方式では、処理時間を短縮することが可能である。また、ソフトウェアで処理する方式では、システムの変更などに対して容易に対応することができる。さらに、両者を併用する方式では、両者の長所を生かすことができる。
【００６０】
また本実施の形態における多数決処理の詳細については、実施の形態１で示した図７のフローチャートと同様であり、本実施の形態では詳細な説明について割愛する。
【００６１】
さて、本実施の形態で説明する本発明における無線システムでは、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６の少なくとも１つが故障した場合においても、多数決処理により正常な内容を取り出すことができるが、これを容易に実現するための無線信号４０７による通信方式が、本発明で開示する内容であり、図５及び図６を用いて説明する。
【００６２】
図５は、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６から通信装置４０２への送信信号について、波形の包絡線を示したものである。第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６が全て正常動作している場合と、第２の半導体装置４０４及び第３の半導体装置４０５が機械的もしくは電気的な破壊により故障した場合と、における通信信号の波形の包絡線が、第１の通信信号波形５０１と、第２の通信信号波形５０２と、である。なお、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６における第１乃至第４の処理データを、各々単独で送信した場合の通信信号の波形の包絡線が第３の通信信号波形５０３〜第６の通信信号波形５０６である。
【００６３】
図５において、第１の期間５０７、第２の期間５０８は、各々正常なデータとして”Ｈ”、”Ｌ”を送信している期間である。つまり、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６における第１乃至第４の処理データは、各々周波数が異なる第１乃至第４の副搬送波を用いて変調され、無線信号に重畳されることがわかる。なお、第１の通信信号波形５０１は、第３の通信信号波形５０３〜第６の通信信号波形５０６が重畳した波形になっている。
【００６４】
なお、本実施の形態では、正常なデータとして”Ｈ”を送信する場合に、通信信号の波形の包絡線の振幅が変化し、”Ｌ”を送信する場合に、通信信号の波形の包絡線の振幅が変化しない通信仕様について説明するが、他の通信仕様としてもよい。
【００６５】
図６（Ａ）、（Ｂ）は、図５における第１の通信信号波形５０１に対する、各々第１の期間５０７、第２の期間５０８におけるフーリエ変換波形を示したものである。図６（Ａ）において、第１のピーク６００は、通信信号の周波数に相当するメインピークである。第２のピーク６０１及び第３のピーク６０２は、第１の副搬送波の周波数に相当するピークである。第４のピーク６０３及び第５のピーク６０４は、第２の副搬送波の周波数に相当するピークである。第６のピーク６０５及び第７のピーク６０６は、第３の副搬送波の周波数に相当するピークである。第８のピーク６０７及び第９のピーク６０８は、第４の副搬送波の周波数に相当するピークである。なお、１つの副搬送波に対して、通信信号の周波数に副搬送波の周波数を加算及び減算した周波数に、副搬送波に相当するピークが現れる。また、図６（Ｂ）において、第１０のピーク６１０は、通信信号の周波数に相当するメインピークである。このように、通信装置４０２において、通信信号をフーリエ変換し、第１乃至第４の副搬送波の周波数に相当するピークが出現しているか否かを判定することで、第１〜第４の処理結果を取得することができる。
【００６６】
なお、図６（Ｃ）、（Ｄ）は、図５における第２の通信信号波形５０２に対する、各々第１の期間５０７、第２の期間５０８におけるフーリエ変換波形を示したものである。図６（Ｃ）において、第１１のピーク６２０は、通信信号の周波数に相当するメインピークである。第１２のピーク６２１及び第１３のピーク６２２は、第１の副搬送波の周波数に相当するピークである。第１４のピーク６２３及び第１５のピーク６２４は、第２の副搬送波の周波数に相当するピークである。第１６のピーク６２７及び第１７のピーク６２８は、第４の副搬送波の周波数に相当するピークである。また、図６（Ｄ）において、第１８のピーク６３０は、通信信号の周波数に相当するメインピークである。第１９のピーク６３３及び第２０のピーク６３４は、第２の副搬送波の周波数に相当するピークである。
【００６７】
さて、本発明における通信方式の特徴は、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６における第１乃至第４の処理データを、各々周波数が異なる第１乃至第４の副搬送波を用いて変調して同時に送信することである。以下、このような送信仕様により、演算処理回路４２１において、多数決処理が容易に行える理由を説明する。
【００６８】
まず、第１の理由として、データが時間的に連続して送信されるため、多数決処理をリアルタイムで処理することができる。すなわち、より多数の半導体装置で無線システム４０１を構成した場合においても、通信装置４０２が全ての処理データを受信する前に多数決処理が実行できる。このため、受信データを格納するための専用のバッファなどが不要となり、通信装置４０２を安価に提供することが容易となる。また、通信装置４０２の処理速度が向上し、無線システム４０１の性能が向上する。
【００６９】
次に、第２の理由として、第１の半導体装置４０３、第２の半導体装置４０４、第３の半導体装置４０５、第４の半導体装置４０６が全て正常動作している場合には、期間５０７における第１の通信信号波形５０１のフーリエ変換波形、すなわち図６（Ａ）の波形か、期間５０８における第１の通信信号波形５０１のフーリエ変換波形、すなわち図６（Ｂ）の波形しかあり得ない。したがって、演算処理回路４２１における多数決処理では、この両者の波形のいずれかであることを調べる処理を最初に実行するアルゴリズムを採用することで、容易に多数決処理データ４２４を得ることができる。このため、通信装置４０２の処理速度が向上し、無線システム４０１の性能が向上する。
【００７０】
また、第３の理由として、先に受信した処理データに対する多数決処理の結果から、後に受信する処理データに対する多数決処理をより簡単にすることができる。例えば、図６（Ｃ）におけるフーリエ変換波形は、上記第２の理由で説明した全半導体装置が正常動作している場合の波形とは異なるため、さらに多数決処理を進める必要がある。ここでは、第１乃至第４の副搬送波に相当するピークより、第１から第４の処理データは ”Ｈ”、”Ｈ”、”Ｌ”、”Ｈ”であることがわかるので、”Ｈ”を採用する。また、図６（Ｄ）におけるフーリエ変換波形は、上記第２の理由で説明した全機能回路が正常動作している場合の波形とは異なるため、さらに多数決処理を進める必要がある。ここでは、第１乃至第４の副搬送波に相当するピークより、第１乃至第４の処理データが”Ｌ”、”Ｈ”、”Ｌ”、”Ｌ”であることがわかるので、”Ｌ”を採用する。
【００７１】
さて、図６（Ｃ）のフーリエ変換波形より、第３の処理データが誤り、つまり、第３の半導体装置４０５が機械的もしくは電気的に破壊され、故障していることがわかる。したがって、図６（Ｄ）のフーリエ変化波形について、第３の副搬送波に相当するピークを除いた第１の副搬送波、第２の副搬送波、第４の副搬送波に相当するピーク、”Ｌ”、”Ｈ”、”Ｌ”に対して多数決処理を実行しても、同様の結果を得ることができる。つまり、通信装置４０２の処理速度が向上し、無線システム４０１の性能が向上する。同様にして、図６（Ｄ）のフーリエ変換波形より、第２の処理データも誤り、つまり、第２の半導体装置４０４も機械的もしくは電気的に破壊され、故障していることがわかる。したがって、以降の多数決処理では、第１の副搬送波、第４の副搬送波に相当するピークから第１、第４の処理データを取得し、第１の処理データ、第４の処理データのみについて多数決処理を実行すればよい。つまり、通信装置４０２の処理速度が向上し、無線システム４０１の性能が向上する。なお、この場合は、第１の処理データ、第４の処理データが正常であるとすると、何ら多数決処理を行わなくても、単に第１の処理データを多数決処理データ４２４とすることができ、通信装置４０２の処理速度が向上し、無線システム４０１の性能が向上する。
【００７２】
以上のような構成とすることで、１つの半導体装置が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の半導体装置から正常な処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システムを提供することができる。
（実施の形態３）
【００７３】
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。本実施の形態においては、アンテナ回路及び半導体装置を同じ基板上に設ける構成について説明する。なお、同一基板上にアンテナ回路、半導体装置を形成し、半導体装置を構成するトランジスタを薄膜トランジスタとすることで、小型化を図ることができる。
【００７４】
まず、図９（Ａ）に示すように、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。
【００７５】
なお、基板１９０１は、ガラス基板、石英基板、金属基板（例えばステンレス基板など）、セラミック基板、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ォン（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１９０１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。
【００７６】
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１９０４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が、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。
【００７７】
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（ＷＯ２）、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。また、プラズマ処理として、例えば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。
【００７８】
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。
【００７９】
次に、図９（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。
【００８０】
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。
【００８１】
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（５５０℃、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。
【００８２】
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。
【００８３】
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、Ａｒ、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。
【００８４】
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５〜１０ｎｍ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。
【００８５】
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。
【００８６】
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１９０５ａ〜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 Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を得ることができる。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
次に、図９（Ｃ）に示すように、ゲート電極１９０７をマスクとして半導体膜１９０５ａ〜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。
【００９０】
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 ｄｒａｉｎ）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。
【００９１】
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１９０５ａ、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。
【００９２】
以上の工程により、図９（Ｄ）に示すように、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１９００ａ、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。
【００９３】
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１９１０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。
【００９４】
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ＬＤＤ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。
【００９５】
次に、図１０（Ａ）に示すように、半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆ、ゲート電極１９０７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１９０９、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。
【００９６】
なお、絶縁膜１９１２ａ、１９１２ｂを形成する前、または絶縁膜１９１２ａ、１９１２ｂ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。
【００９７】
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。
【００９８】
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１９１３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１９１５ａ、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。
【００９９】
続いて、図１０（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。
【０１００】
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（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。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。
【０１０１】
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（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。
【０１０２】
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、１９１７ｂ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（Ｐｔ）、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、シリコーン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。
【０１０３】
次に、図１０（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１９０１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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
本実施の形態では、図１１（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のシート材料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。
【０１０６】
次に、図１１（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のシート材料１９２１を転置した後、加熱処理と加圧処理の一方又は両方を行って第２のシート材料１９２１を貼り合わせる。第１のシート材料１９２０、第２のシート材料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。
【０１０７】
また、第１のシート材料１９２０、第２のシート材料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を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。
【０１０８】
また本実施の形態では素子形成層１９１９を基板１９０１から剥離して利用する例を示しているが、剥離層１９０３を設けずに、基板１９０１上に上述の素子形成層１９１９を作製し、半導体装置として利用しても良い。なお基板１９０１は、としてＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いる場合は、半導体膜として単結晶半導体膜を用いればよく、半導体膜の結晶化の工程の分の短縮を図ることが出来る。
【０１０９】
なお本実施の形態は、本明細書の実施の形態の技術的要素と組み合わせて行うことができる。すなわち本実施の形態の半導体装置は、半導体装置における一部の機能回路が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の機能回路から処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システム並びに半導体装置及び通信装置を提供することができる。また、１つの半導体装置が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の半導体装置から正常な処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システム及び通信装置を提供することができる。
（実施の形態４）
【０１１０】
本実施の形態では、単結晶基板に形成されたトランジスタを用いて、本発明の半導体装置を作製する例について説明する。単結晶基板に形成されたトランジスタは特性のばらつきを抑えることが出来るので、半導体装置に用いるトランジスタの数を抑えることが出来る。
【０１１１】
まず図１２（Ａ）に示すように、半導体基板２３００に、半導体素子を電気的に分離するための素子分離用絶縁膜２３０１を絶縁膜で形成する。素子分離用絶縁膜２３０１の形成により、トランジスタを形成するための領域（素子形成領域２３０２）と、素子形成領域２３０３とを電気的に分離することが出来る。
【０１１２】
半導体基板２３００は、例えば、ｎ型またはｐ型の導電型を有する単結晶シリコン基板、化合物半導体基板（ＧａＡｓ基板、ＩｎＰ基板、ＧａＮ基板、ＳｉＣ基板、サファイア基板、ＺｎＳｅ基板等）、貼り合わせ法またはＳＩＭＯＸ（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｂｙ Ｉｍｐｌａｎｔｅｄ Ｏｘｙｇｅｎ）法を用いて作製されたＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板等を用いることができる。
【０１１３】
素子分離用絶縁膜２３０１の形成には、選択酸化法（ＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ）法）またはトレンチ分離法等を用いることができる。
【０１１４】
また本実施の形態ではｎ型の導電型を有する単結晶シリコン基板を半導体基板２３００として用い、素子形成領域２３０３にｐウェル２３０４を形成した例を示している。半導体基板２３００の素子形成領域２３０３に形成されたｐウェル２３０４は、ｐ型の導電型を付与する不純物元素を素子形成領域２３０３に選択的に導入することによって形成することができる。ｐ型を付与する不純物元素としては、ボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。また半導体基板２３００としてｐ型の導電型を有する半導体基板を用いる場合、素子形成領域２３０２にｎ型を付与する不純物元素を選択的に導入し、ｎウェルを形成すれば良い。
【０１１５】
なお本実施の形態では、半導体基板２３００としてｎ型の導電型を有する半導体基板を用いているため、素子形成領域２３０２には不純物元素の導入を行っていない。しかし、ｎ型を付与する不純物元素を導入することにより素子形成領域２３０２にｎウェルを形成してもよい。ｎ型を付与する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。
【０１１６】
次に図１２（Ｂ）に示すように、素子形成領域２３０２、２３０３を覆うように絶縁膜２３０５、２３０６をそれぞれ形成する。本実施の形態では、半導体基板２３００を熱酸化することで素子形成領域２３０２、２３０３に形成された酸化珪素膜を、絶縁膜２３０５、２３０６として用いる。また、熱酸化により酸化珪素膜を形成した後、窒化処理を行うことによって酸化珪素膜の表面を窒化させて酸窒化珪素膜を形成し、酸化珪素膜と酸窒化珪素膜とが積層された層を絶縁膜２３０５、２３０６として用いても良い。
【０１１７】
他にも、上述したように、プラズマ処理を用いて絶縁膜２３０５、２３０６を形成してもよい。例えば、高密度プラズマ処理により半導体基板２３００の表面を酸化または窒化することで、素子形成領域２３０２、２３０３に、絶縁膜２３０５、２３０６として用いる酸化珪素（ＳｉＯｘ）膜または窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜を形成することができる。
【０１１８】
次に図１２（Ｃ）に示すように、絶縁膜２３０５、２３０６を覆うように導電膜を形成する。本実施の形態では、導電膜として、順に積層された導電膜２３０７と導電膜２３０８とを用いた例を示している。導電膜は、単層の導電膜を用いていても良いし、３層以上の導電膜が積層された構造を用いていても良い。
【０１１９】
導電膜２３０７、２３０８として、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）等を用いることが出来る。また導電膜２３０７、２３０８は、上記金属で形成された膜の他に、上記金属を主成分とする合金で形成された膜、或いは上記金属を含む化合物を用いて形成された膜を用いても良い。または、半導体膜に導電性を付与するリン等の不純物元素をドーピングした、多結晶珪素などの半導体を用いて形成しても良い。本実施の形態では、窒化タンタルを用いて導電膜２３０７を形成し、タングステンを用いて導電膜２３０８を形成する。
【０１２０】
次に図１３（Ａ）に示すように、積層して設けられた導電膜２３０７、２３０８を所定の形状に加工（パターニング）することによって、絶縁膜２３０５、２３０６上にゲート電極２３０９、２３１０を形成する。
【０１２１】
次に図１３（Ｂ）に示すように、素子形成領域２３０２を覆うように、レジストでマスク２３１１を選択的に形成する。そして、素子形成領域２３０３に不純物元素を導入する。マスク２３１１に加えてゲート電極２３１０もマスクとして機能するので、上記不純物元素の導入により、ｐウェル２３０４にソース領域またはドレイン領域として機能する不純物領域２３１２と、チャネル形成領域２３１３が形成される。不純物元素は、ｎ型を付与する不純物元素またはｐ型を付与する不純物元素を用いる。ｎ型を付与する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型を付与する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。本実施の形態では、不純物元素として、リン（Ｐ）を用いる。
【０１２２】
次にマスク２３１１を除去した後、図１３（Ｃ）に示すように、素子形成領域２３０３を覆うようにレジストでマスク２３１４を選択的に形成する。そして素子形成領域２３０２に不純物元素を導入する。マスク２３１４に加えてゲート電極２３０９もマスクとして機能するので、上記不純物元素の導入により、素子形成領域２３０２内の半導体基板２３００において、ソース領域またはドレイン領域として機能する不純物領域２３１５と、チャネル形成領域２３１６が形成される。不純物元素としては、ｎ型を付与する不純物元素またはｐ型を付与する不純物元素を用いる。ｎ型を付与する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型を付与する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。本実施の形態では、図１２（Ｃ）で素子形成領域２３０３に導入した不純物元素と異なる導電型を有する不純物元素（例えば、ボロン（Ｂ））を導入する。
【０１２３】
次に図１４（Ａ）に示すように、絶縁膜２３０５、２３０６、ゲート電極２３０９、２３１０を覆うように絶縁膜２３１７を形成する。そして絶縁膜２３１７にコンタクトホールを形成し、不純物領域２３１２、２３１５を一部露出させる。次にコンタクトホールを介して不純物領域２３１２、２３１５と接続する導電膜２３１８を形成する。導電膜２３１８は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により形成することができる。
【０１２４】
絶縁膜２３１７は、無機絶縁膜、有機樹脂膜またはシロキサン系絶縁膜を用いて形成することができる。無機絶縁膜ならば酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）に代表される炭素を含む膜などを用いることができる。有機樹脂膜ならば、例えばアクリル、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などを用いることが出来る。また絶縁膜２３１７はその材料に応じて、ＣＶＤ法、スパッタ法、液滴吐出法または印刷法でなどで形成することが出来る。
【０１２５】
なお本発明の半導体装置に用いるトランジスタは、本実施の形態において図示した構造に限定されるものではない。例えば、逆スタガ構造であっても良い。
【０１２６】
次に図１４（Ｂ）に示すように層間膜２３２４を形成する。そして層間膜２３２４をエッチングしコンタクトホールを形成し、導電膜２３１８の一部を露出させる。層間膜２３２４は樹脂には限定せず、ＣＶＤ酸化膜など他の膜であっても良いが、平坦性の観点から樹脂であることが望ましい。また、感光性樹脂を用いて、エッチングを用いずにコンタクトホールを形成しても良い。次に層間膜２３２４上に、コンタクトホールを介して導電膜２３１８と接する配線２３２５を形成する。
【０１２７】
次にアンテナとして機能する導電膜２３２６を、配線２３２５と接するように形成する。導電膜２３２６は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属を用いて形成することが出来る。導電膜２３２６は、上記金属で形成された膜の他に、上記金属を主成分とする合金で形成された膜、或いは上記金属を含む化合物を用いて形成された膜を用いても良い。導電膜２３２６は、上述した膜を単層で用いても良いし、上述した複数の膜を積層して用いても良い。
【０１２８】
導電膜２３２６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、めっき法、フォトリソグラフィ法、蒸着法等を用いて形成することが出来る。
【０１２９】
なお本実施の形態では、アンテナを半導体素子と同じ基板上に形成する例について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。半導体素子を形成した後、別途形成したアンテナを、集積回路と電気的に接続するようにしても良い。この場合、アンテナと集積回路との電気的な接続は、異方導電性フィルム（ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ））や異方導電性ペースト（ＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ））等で圧着させることにより電気的に接続することが出来る。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。
【０１３０】
なお本実施の形態は、本明細書の実施の形態の技術的要素と組み合わせて行うことができる。すなわち本実施の形態の半導体装置は、半導体装置における一部の機能回路が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の機能回路から処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システム並びに半導体装置及び通信装置を提供することができる。また、１つの半導体装置が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の半導体装置から正常な処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システム及び通信装置を提供することができる。
（実施の形態５）
【０１３１】
本実施の形態では、本発明の半導体装置の用途について説明する。本発明の半導体装置は、例えば、携帯電話、デジタルビデオカメラ、コンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ））等の電子機器や、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ＩＣラベル、ＩＣカードとして使用することができる。
【０１３２】
なお、本実施の形態において、ＩＣカードとは、プラスチック製カードに薄片化した半導体装置（ＩＣチップ）を埋設して情報を記録できるようにしたカードである。また、本発明の半導体装置の態様はさまざまであり、ラベル状の半導体装置であれば、ＩＣラベルと呼称することとなる。
【０１３３】
本実施の形態では、図１５を参照して、本発明の半導体装置を具備するＩＣラベル、ＩＣカードの応用例、及びそれらを付した商品の一例について説明する。
【０１３４】
図１５（Ａ）は、本発明に係る半導体装置を内包したＩＣラベルの一例である。ラベル台紙３００１（セパレート紙）上に、半導体装置３００２を内蔵した複数のＩＣラベル３００３が形成されている。ＩＣラベル３００３は、ボックス３００４内に収納されている。また、ＩＣ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、内蔵されている半導体装置には、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、半導体装置内には、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。
【０１３５】
図１５（Ｂ）は、本発明の半導体装置を内包したラベル状のＩＣラベル３０１１を示している。ＩＣラベル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、商品が盗難された場合に、商品の経路を辿ることによって、その犯人を迅速に把握することができる。このように、ＩＣラベル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。
【０１３６】
図１５（Ｃ）は、本発明の半導体装置を内包したＩＣカード３０２１の完成品の状態の一例である。上記ＩＣ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。
【０１３７】
なお図１５（Ｃ）に示した本発明の半導体装置を内包したＩＣカードにおいては、図１５（Ｄ）に示すように折り曲げた形状に変形させたとしても使用することが可能になる。本発明は、上記実施の形態で説明したように、半導体装置において機能回路を複数具備する構成を取り得るため、半導体装置が壊れやすい環境において特に有用である。
【０１３８】
図１５（Ｅ）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３０３１には、本発明の半導体装置が埋め込まれており、その周囲は樹脂によって成形され、半導体装置を保護している。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ＩＣラベル、ＩＣ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半導体装置３０３２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。
【０１３９】
以上、本発明の半導体装置を内包する具備するＩＣラベル、及びＩＣカードは物品（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。
【０１４０】
なお本実施の形態は、本明細書の実施の形態の技術的要素と組み合わせて行うことができる。すなわち本実施の形態の半導体装置は、半導体装置における一部の機能回路が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の機能回路から処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システム並びに半導体装置及び通信装置を提供することができる。また、１つの半導体装置が機械的もしくは電気的に破壊され、正常な処理結果を応答できない場合でも、他の半導体装置から正常な処理結果を得ることができる、信頼性の高い無線システム及び通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明における無線システムのブロック図。
【図２】本発明における無線システムの半導体装置と通信装置との通信信号波形。
【図３】本発明における無線システムの半導体装置と通信装置との通信信号波形のフーリエ変換。
【図４】本発明における無線システムのブロック図。
【図５】本発明における無線システムの半導体装置と通信装置との通信信号波形。
【図６】本発明における無線システムの半導体装置と通信装置との通信信号波形のフーリエ変換。
【図７】本発明における無線システムのフローチャート図。
【図８】本発明における無線システムのブロック図。
【図９】本発明における半導体装置の断面図。
【図１０】本発明における半導体装置の断面図。
【図１１】本発明における半導体装置の断面図。
【図１２】本発明における半導体装置の断面図。
【図１３】本発明における半導体装置の断面図。
【図１４】本発明における半導体装置の断面図。
【図１５】本発明における半導体装置を内包するＩＣラベル、及びＩＣカードを示す図。
【符号の説明】
【０１４２】
１０１ 無線システム
１０２ 通信装置
１０３ 半導体装置
１０４ 無線信号
１０４Ａ 第１の無線信号
１０４Ｂ 第２の無線信号
１０５ 機能回路
１０６ 機能回路
１０７ 機能回路
１０８ 機能回路
１０９ コントローラ
１１０ 送受信回路
１１１ 送受信回路
１１２ 演算処理回路
１１３ 電算処理部
１１４ 被処理データ
１１５ 多数決処理データ
１５１ サーバ
１５２ インターフェース
２０１ 通信信号波形
２０２ 通信信号波形
２０３ 通信信号波形
２０４ 通信信号波形
２０５ 通信信号波形
２０６ 通信信号波形
２０７ 期間
２０８ 期間
３００ ピーク
３０１ ピーク
３０２ ピーク
３０３ ピーク
３０４ ピーク
３０５ ピーク
３０６ ピーク
３０７ ピーク
３０８ ピーク
３１０ ピーク
３２０ ピーク
３２１ ピーク
３２２ ピーク
３２３ ピーク
３２４ ピーク
３２７ ピーク
３２８ ピーク
３３０ ピーク
３３３ ピーク
３３４ ピーク
４０１ 無線システム
４０２ 通信装置
４０３ 半導体装置
４０４ 半導体装置
４０５ 半導体装置
４０６ 半導体装置
４０７ 無線信号
４０７Ａ 第１の無線信号
４０７Ｂ 第２の無線信号
４０８ 機能回路
４０９ 機能回路
４１０ 機能回路
４１１ 機能回路
４１２ コントローラ
４１３ コントローラ
４１４ コントローラ
４１５ コントローラ
４１６ 送受信回路
４１７ 送受信回路
４１８ 送受信回路
４１９ 送受信回路
４２０ 送受信回路
４２１ 演算処理回路
４２３ 被処理データ
４２４ 多数決処理データ
４２５ コントローラ
４５０ 電算処理部
５０１ 通信信号波形
５０２ 通信信号波形
５０３ 通信信号波形
５０４ 通信信号波形
５０５ 通信信号波形
５０６ 通信信号波形
５０７ 期間
５０８ 期間
６００ ピーク
６０１ ピーク
６０２ ピーク
６０３ ピーク
６０４ ピーク
６０５ ピーク
６０６ ピーク
６０７ ピーク
６０８ ピーク
６１０ ピーク
６２０ ピーク
６２１ ピーク
６２２ ピーク
６２３ ピーク
６２４ ピーク
６２７ ピーク
６２８ ピーク
６３０ ピーク
６３３ ピーク
６３４ ピーク
７０１ データ入力
７０２ 不良データ除去
７０３ 第１の比較判定
７０４ 第２の比較判定
７０５ 多数決判定
７０６ 第１の不良データ抽出
７０７ 第２の不良データ抽出
７０８ 第１のデータ抽出
７０９ 第２のデータ抽出
７１０ 第３のデータ抽出
７１１ 第４のデータ抽出
１９０１ 基板
１９０２ 絶縁膜
１９０３ 剥離層
１９０４ 絶縁膜
１９０５ 半導体膜
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
１９０６ ゲート絶縁膜
１９０７ ゲート電極
１９０７ａ 導電膜
１９０７ｂ 導電膜
１９０８ 不純物領域
１９０９ 不純物領域
１９１０ 絶縁膜
１９１１ 不純物領域
１９１２ａ 絶縁膜
１９１２ｂ 絶縁膜
１９１３ 導電膜
１９１４ 絶縁膜
１９１５ａ 導電膜
１９１５ｂ 導電膜
１９１６ａ 導電膜
１９１６ｂ 導電膜
１９１７ａ 導電膜
１９１７ｂ 導電膜
１９１８ 絶縁膜
１９１９ 素子形成層
１９２０ 第１のシート材料
１９２１ 第２のシート材料
２３００ 半導体基板
２３０１ 素子分離用絶縁膜
２３０２ 素子形成領域
２３０３ 素子形成領域
２３０４ ｐウェル
２３０５ 絶縁膜
２３０６ 絶縁膜
２３０７ 導電膜
２３０８ 導電膜
２３０９ ゲート電極
２３１０ ゲート電極
２３１１ マスク
２３１２ 不純物領域
２３１３ チャネル形成領域
２３１４ マスク
２３１５ 不純物領域
２３１６ チャネル形成領域
２３１７ 絶縁膜
２３１８ 導電膜
２３２４ 層間膜
２３２５ 配線
２３２６ 導電膜
３００１ ラベル台紙
３００２ 半導体装置
３００３ ＩＣラベル
３００４ ボックス
３０１１ ＩＣラベル
３０１２ 半導体装置
３０２１ ＩＣカード
３０２２ 半導体装置
３０３１ 無記名債券
３０３２ 半導体装置
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の機能回路を具備し、前記複数の機能回路の処理信号を送信する半導体装置と、
演算処理回路を具備し、前記処理信号を受信する通信装置と、を備え、
前記処理信号は、前記複数の機能回路毎に周波数の異なる副搬送波により送信される信号であり、
前記通信装置における前記演算処理回路は、前記処理信号を多数決処理する回路であることを特徴とする無線システム。
【請求項２】
機能回路を具備し、前記機能回路の処理信号を送信する複数の半導体装置と、
演算処理回路を具備し、前記処理信号を受信する通信装置と、を備え、
前記処理信号は、前記複数の半導体装置の前記機能回路毎に周波数の異なる副搬送波により送信される信号であり、
前記通信装置における前記演算処理回路は、前記処理信号を多数決処理する回路であることを特徴とする無線システム。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記通信装置は、電算処理部を具備することを特徴とする無線システム。
【請求項４】
請求項１または２において、
前記演算処理回路は、前記通信装置の外部に設けられたサーバと接続されていることを特徴とする無線システム。
【請求項５】
複数の機能回路と、
前記複数の機能回路のそれぞれに記憶されたデータを読み出すコントローラと、
通信装置に前記データを前記複数の機能回路毎に周波数の異なる副搬送波が重畳した処理信号として送信し、且つ前記通信装置における演算処理回路で多数決処理して得られた多数決処理データをもとに出力された被処理データの信号を受信する送受信回路と、を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記通信装置は、前記多数決処理データをもとに前記被処理データを出力する電算処理部を具備することを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項５において、
前記演算処理回路は、前記通信装置の外部に設けられ、前記多数決処理データをもとに前記被処理データを出力するサーバと接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
複数の機能回路を具備する半導体装置より、前記複数の機能回路毎に周波数の異なる副搬送波が重畳した処理信号を受信し、且つ前記半導体装置に被処理データを送信する送受信回路と、
前記送受信回路で受信した前記処理信号を多数決処理し、多数決処理データを出力するための演算処理回路と、を有することを特徴とする通信装置。
【請求項９】
機能回路を具備する複数の半導体装置より、前記複数の機能回路毎に周波数の異なる副搬送波が重畳した処理信号を受信し、且つ前記半導体装置に被処理データを送信する送受信回路と、
前記送受信回路で受信した前記処理信号を多数決処理し、多数決処理データを出力するための演算処理回路と、を有することを特徴とする通信装置。
【請求項１０】
請求項８または９において、
前記通信装置は、前記多数決処理データをもとに前記被処理データを出力する電算処理部を有することを特徴とする通信装置。
【請求項１１】
請求項８または９において、
前記演算処理回路は、前記通信装置の外部に設けられ、前記多数決処理データをもとに前記被処理データを出力するサーバと接続されていることを特徴とする通信装置。
【請求項１】
複数の機能回路を具備し、前記複数の機能回路の処理信号を送信する半導体装置と、
演算処理回路を具備し、前記処理信号を受信する通信装置と、を備え、
前記処理信号は、前記複数の機能回路毎に周波数の異なる副搬送波により送信される信号であり、
前記通信装置における前記演算処理回路は、前記処理信号を多数決処理する回路であることを特徴とする無線システム。
【請求項２】
機能回路を具備し、前記機能回路の処理信号を送信する複数の半導体装置と、
演算処理回路を具備し、前記処理信号を受信する通信装置と、を備え、
前記処理信号は、前記複数の半導体装置の前記機能回路毎に周波数の異なる副搬送波により送信される信号であり、
前記通信装置における前記演算処理回路は、前記処理信号を多数決処理する回路であることを特徴とする無線システム。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記通信装置は、電算処理部を具備することを特徴とする無線システム。
【請求項４】
請求項１または２において、
前記演算処理回路は、前記通信装置の外部に設けられたサーバと接続されていることを特徴とする無線システム。
【請求項５】
複数の機能回路と、
前記複数の機能回路のそれぞれに記憶されたデータを読み出すコントローラと、
通信装置に前記データを前記複数の機能回路毎に周波数の異なる副搬送波が重畳した処理信号として送信し、且つ前記通信装置における演算処理回路で多数決処理して得られた多数決処理データをもとに出力された被処理データの信号を受信する送受信回路と、を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記通信装置は、前記多数決処理データをもとに前記被処理データを出力する電算処理部を具備することを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項５において、
前記演算処理回路は、前記通信装置の外部に設けられ、前記多数決処理データをもとに前記被処理データを出力するサーバと接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
複数の機能回路を具備する半導体装置より、前記複数の機能回路毎に周波数の異なる副搬送波が重畳した処理信号を受信し、且つ前記半導体装置に被処理データを送信する送受信回路と、
前記送受信回路で受信した前記処理信号を多数決処理し、多数決処理データを出力するための演算処理回路と、を有することを特徴とする通信装置。
【請求項９】
機能回路を具備する複数の半導体装置より、前記複数の機能回路毎に周波数の異なる副搬送波が重畳した処理信号を受信し、且つ前記半導体装置に被処理データを送信する送受信回路と、
前記送受信回路で受信した前記処理信号を多数決処理し、多数決処理データを出力するための演算処理回路と、を有することを特徴とする通信装置。
【請求項１０】
請求項８または９において、
前記通信装置は、前記多数決処理データをもとに前記被処理データを出力する電算処理部を有することを特徴とする通信装置。
【請求項１１】
請求項８または９において、
前記演算処理回路は、前記通信装置の外部に設けられ、前記多数決処理データをもとに前記被処理データを出力するサーバと接続されていることを特徴とする通信装置。
【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】
【公開番号】特開２００８−２１９８７３（Ｐ２００８−２１９８７３Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２２９１（Ｐ２００８−２２２９１）
【出願日】平成２０年２月１日（２００８．２．１）
【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２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１日（２００８．２．１）
【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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