ＲＦパウダー粒子、ＲＦパウダー、およびＲＦパウダーの励起方法
【課題】偽紙幣等の作製を困難にでき、特定共振周波数を有するタンク回路が自ら発振して高周波電磁界を発生させることができ、発振用電力を容易にかつ確実に供給することができるＲＦパウダー粒子、ＲＦパウダー、ＲＦパウダーの励起方法を提供する。
【解決手段】ＲＦパウダー粒子２１は、基板２２の絶縁膜面上にアンテナとしてのコイル２４（インダクタンス要素）とこのコイルの両端に接続されるコンデンサ２５（キャパシタンス要素）とを形成し、インダクタンス要素とキャパシタンス要素でタンク回路３４を形成し、このタンク回路３４に電力を供給する光起電力素子３０を基板２２上に設けた。
【解決手段】ＲＦパウダー粒子２１は、基板２２の絶縁膜面上にアンテナとしてのコイル２４（インダクタンス要素）とこのコイルの両端に接続されるコンデンサ２５（キャパシタンス要素）とを形成し、インダクタンス要素とキャパシタンス要素でタンク回路３４を形成し、このタンク回路３４に電力を供給する光起電力素子３０を基板２２上に設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パウダーとして使用し、紙等に含有させ、外部から照射される光により高周波磁界を発生し、この高周波磁界により情報の読み取り等ができるＲＦパウダー粒子、ＲＦパウダー、およびＲＦパウダーの励起方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＩＣタグはユビキタス時代の入り口にある商品と考えられている。ＲＦ−ＩＤ（超小型無線認識）として名札やスイカカード、ＦｅＲＡＭカードなど、以前から開発が行われている。ＩＣタグの市場は将来必ず大きいものに成長すると、多数の人が期待している。しかし、未だに期待しているほどには市場は育っていない。その理由として、コストとセキュリティー、機密の問題など、社会的に解決しなくてはならない課題があるからである。
【０００３】
またＲＦ−ＩＤの技術は、紙幣や有価証券等の財産的価値を有する書面の識別への応用も考えられる。紙幣の偽造などが問題となっており、それらの問題を解決するための方法として、ＩＣタグを紙幣等に埋め込むことが考えられる。しかしながら、ＩＣタグの価格が高いことやサイズが大きいために上記のことが実現するには至っていない。
【０００４】
ＩＣタグの価格は、ＩＣタグチップのサイズを小さくすることにより安くすることができる。それは、ＩＣタグチップのサイズを小さくすれば、１枚のウェハから得られるＩＣタグチップの数量を多くすることができるからである。現在までに、０．４ｍｍ角のＩＣタグチップが開発されている。このＩＣタグチップは、チップ内の１２８ビットのメモリデータを２．４５ＧＨｚのマイクロ波で読み取ることができる（例えば非特許文献１参照）。
【０００５】
一方、ＩＣタグ以外の要素を用いた、紙幣やクレジットカード等の識別等に応用できる無線周波数自動識別（ＲＦ／ＡＩＤ）システムも考えられている。その一例として、特許文献１では、紙やプラスチックからなる基板に固定した配置で配置され、基板上にランダムな空間位置を占め、複数の無線周波数に共振する複数の共振子を含んでいる。複数の共振子は受動固体共振子である。受動固体共振子は、伸長した金属体から形成された薄双極子を含む。受動固体共振子は、より具体的に、石英クリスタルのような、石英ファミリーに属する材料からなっている。無線周波数ターゲットでは、基板の上に設けた複数の共振子が無線周波数の電磁波によって照射されるときに共振し、その共振を検出することによって複数の共振子の配置を把握し、これにより識別される。
【特許文献１】特開平１０−１７１９５１号公報
【非特許文献１】宇佐美光雄、『超小型無線ＩＣタグチップ「ミューチップ」』、応用物理、Ｖｏｌ．７３、Ｎｏ．９、２００４、ｐ．１１７９−ｐ．１１８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
紙幣に従来のＩＣタグを適用して偽装紙幣防止を行う場合、１つのＩＣタグを付するだけでは構成が単純であるので、偽造紙幣を容易に作られてしまう可能性がある。そこでＩＣタグよりもより小さいサイズの微小な回路素子が提案されることが望ましい。ＩＣタグをより微小化することは、ＩＣタグ自体がＩＣ回路を内蔵しているので、大きな制約を受け、不可能である。このことは、特許文献１に記載された、受動固体共振子を含む素子であっても同じである。そこで本発明者らは、タンク回路のみを含むアンテナ回路要素を提案する。このアンテナ回路素子は、ＩＣタグのサイズよりも相当に小さい微細サイズの素子として製作することが可能であり、パウダー粒子の程度の大きさを有するものである。他方、紙幣等にかかるアンテナ回路素子を付加・付着または含有させる場合に、当該アンテナ回路素子から情報を読取ることが重要な技術となる。情報の読取りには電磁誘導による結合が利用されるが、電磁結合のための高周波電磁界を発生させる電力の供給の仕方の解決法が技術的な大きな課題となる。
【０００７】
本発明の目的は、上記の課題を鑑み、紙幣や有価証券等の財産的価値の高いシート状等の対象物について偽紙幣等を作製することを困難にすることができ、特定の共振周波数を有するタンク回路が外から与えた光エネルギを変換して自ら発振して高周波電磁界を発生させることができ、さらに発振用電力を容易にかつ確実に供給することができるＲＦ粒子、このＲＦパウダー粒子を集めて作られるＲＦパウダー、およびＲＦパウダーの励起方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るＲＦパウダー粒子、ＲＦパウダー、およびＲＦパウダーの励起方法は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
【０００９】
本発明に係るＲＦパウダー粒子は、基板の絶縁膜面上にアンテナとしてのインダクタンス要素とこのインダクタンス要素の両端に接続されるキャパシタンス要素とを形成し、インダクタンス要素とキャパシタンス要素でタンク回路を形成し、タンク回路に電力を供給する光起電力素子を基板上に設けるように構成される。
【００１０】
上記の構成において、好ましくは、インダクタンス要素は、絶縁膜面上に形成された複数巻きのコイルで形成され、光起電力素子はコイルの両端の間に電力が供給できるように接続されることを特徴とする。
【００１１】
上記の構成において、好ましくは、コイルと光起電力素子は１０μｍ以上離れていることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成において、好ましくは、コイルと光起電力素子は酸化膜を介して分離されていることを特徴とする。
【００１３】
上記の構成において、好ましくは、基板は半導体基板であり、光起電力素子は半導体基板上に形成されたＰＮ接合からなるフォトダイオードであることを特徴とする。
【００１４】
上記の構成において、好ましくは、光起電力素子は、複数のフォトダイオードを直列に接続してなる素子であることを特徴とする。
【００１５】
上記の構成において、好ましくは、２つの受光面を有する光起電力素子で片方の受光面への光照射を阻止する光遮蔽部を備えることを特徴とする。
【００１６】
上記の構成において、好ましくは、インダクタンス要素またはキャパシタンス要素が光遮蔽部となっていることを特徴とする。
【００１７】
上記の構成において、好ましくは、基板で、光起電力素子の配置場所はインダクタンス要素の配置場所の下側であることを特徴とする。
【００１８】
上記の構成において、好ましくは、基板でキャパシタンス要素はインダクタンス要素の上側に配置されることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係るＲＦパウダーは、パウダーの態様で使用され、当該パウダーを形成するパウダー粒子の各々は、前述したいずれかのＲＦパウダー粒子であることを特徴とする。
【００２０】
上記の構成において、好ましくは、ＲＦパウダー粒子に含まれるタンク回路は、外部から光起電力素子に照射される周期的パルス光に基づいて高周波磁界を発生することを特徴とする。
【００２１】
上記の構成において、好ましくは、周期的パルス光の周波数は、タンク回路の共振周波数またはその整数分の１の周波数であることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係るＲＦパウダーの励起方法は、パウダーの態様で使用され、当該パウダーを形成するパウダー粒子の各々は、前述したいずれかのＲＦパウダー粒子であるＲＦパウダーの励起方法であって、光源からの光をＲＦパウダー粒子に照射し、この光によりＲＦパウダー粒子に含まれる光起電力素子で電力を発生し、この電力によりＲＦパウダー粒子に含まれるタンク回路で高周波磁界を発生することを特徴とする。
【００２３】
上記の励起方法において、好ましくは、上記の光は、半導体レーザまたはＬＥＤから放射されるレーザ光である。
【００２４】
上記の励起方法において、好ましくは、上記の光は周期的パルス光であり、この周期的パルス光のパルス周波数をタンク回路の共振周波数に一致させることを特徴とする。
【００２５】
上記の励起方法において、好ましくは、上記の光は周期的パルス光であり、この周期的パルス光のパルス周波数をタンク回路の共振周波数の整数分の１に一致させることを特徴とする。
【００２６】
上記の励起方法において、好ましくは、周期的パルス光の照射は、アンテナ回路要素の基板の裏面側を照射する第１の周期的パルス光と、基板の表面側を照射する第２の周期的パルス光とによって行われることを特徴とする。
【００２７】
上記の励起方法において、好ましくは、第１の周期的パルス光と第２の周期的パルス光の照射タイミングは異ならせていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、次の効果を奏する。
本発明に係るＲＦパウダー粒子およびＲＦパウダーによれば、基板上にタンク回路を形成し、このタンク回路に電力を供給する光起電力素子を基板上に設けたため、外部から照射される周期的パルス光によってタンク回路が高周波磁界を発生し、その高周波磁界を近傍に配置された検出コイルにより検出することができる。さらにタンク回路により発生される高周波磁界からＲＦパウダー粒子に関する周波数情報を読み出すことができる。
また本発明に係るＲＦパウダーの励起方法によれば、タンク回路に電力を供給する光起電力素子を備えたＲＦパウダーにおける光起電力素子に対して周期的パルス光を照射して発電させタンク回路に循環電流を流すようにし、さらに周期的パルス光の周波数をタンク回路の共振周波数と同一または整数分の１にすることにより、タンク回路によって高周波磁界を持続して発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１はＲＦパウダー含有基体を示す断面斜視図である。ＲＦパウダー含有基体は、本発明に係るＲＦパウダーを含む。
【００３１】
図１は拡大して示されている。例えば紙等のシート状または可撓性を有するプレート状の基体１０の表面に、例えば３種類のＲＦパウダー粒子１１，１２，１３が付着されている様子を示している。ここでは基体１０の例として紙幣を用いる。ＲＦパウダー粒子１１〜１３は、後述するように、周期的パルス光が照射されることにより、それぞれ、異なる高い周波数で共振し、高周波電磁界（結合要素は磁界）を生成するという特性を有している。ＲＦパウダー粒子１１〜１３はほぼ同じ大きさを有している。
【００３２】
上記のＲＦパウダー粒子１１〜１３のそれぞれは、実際には、多数または大量のＲＦパウダー粒子により粉状体の使用態様にて集合的にて取り扱われ、ＲＦパウダーを構成する。図１では、ＲＦパウダー粒子１１〜１３は全部で１０個が示されているが、ＲＦパウダー粒子の個数はこれに限定されるものではない。粉状体のＲＦパウダーの使用態様を考慮すれば、実際には、当該ＲＦパウダー粒子１１〜１３はシート状の形状を有する基体１０の表面全体に分散的に広がって存在している。上記のごとく、表面に存在する多数のＲＦパウダーを含む基体１０を「ＲＦパウダー含有基体１０」と呼ぶことにする。
【００３３】
上記の「ＲＦパウダー」とは、パウダー（粉状体または粒状体）を形成する大量の粒子の各々が外部よりエネルギ（周期的パルス光等）を供給されることにより高周波電磁界（ＲＦ）を発生して外部のリーダとの間で情報の送受を行う電気回路要素（アンテナ回路要素）を有し、通常の使用態様が集合的形態であるパウダーとして使用されるものを意味する。
【００３４】
次に、図２〜図５を参照して、ＲＦパウダーを作る１つのＲＦパウダー粒子の第１の実施形態を説明する。
【００３５】
図２はＲＦパウダー粒子の外観斜視図を示し、図３はＲＦパウダー粒子の平面図を示し、図４は図３におけるＡ−Ａ線に沿っての縦断面図を示し、図５は絶縁膜の下部に形成されたフォトダイオード部の平面図を示している。図４および図５の縦断面図においてＲＦパウダー粒子はその厚みを誇張して示している。
【００３６】
ＲＦパウダー粒子２１は、好ましくは、立方体またはこれに類似した板状の直方体の形状を有し、外側表面での複数の矩形平面に関して、最長辺を含む矩形平面が好ましくは０．３０ｍｍ角以下０．０５ｍｍ角以上の大きさを有し、より好ましくは０．１５ｍｍ角以下の大きさを有する３次元的な形状を有している。この実施形態のＲＦパウダー粒子２１は、図３に示すように、その平面形状が略正方形になるように形成されている。ＲＦパウダー粒子２１では、略正方形の平面形状において、例えば図３中の一辺Ｌが０．１５ｍｍ（１５０μｍ）となっている。
【００３７】
ＲＦパウダー粒子２１では、図２および図４に示されるようにＰ型シリコン（Ｓｉ）等の基板２２上に光起電力素子３０が形成されている。さらに光起電力素子３０の上に絶縁層（酸化膜ＳｉＯ２等）２３を形成し、この絶縁層２３の上に複数巻きのコイル２４（インダクタンス要素）とコンデンサ（またはキャパシタ）２５（キャパシタンス要素）とが形成される。コンデンサ２５は、２つの部分２５ａ，２５ｂから構成されている。
【００３８】
ＲＦパウダー粒子２１の上面で、絶縁層２３の上に形成された絶縁層３５（ＳｉＯ２，ＳｉＮ等）内にコイル２４が形成されている。コイル２４とコンデンサ２５は、ＲＦパウダー粒子２１ごとに設定された特定の共振周波数で共振して周りに磁界を発生する（ここでは、これをアンテナ機能と呼ぶことにする）の高周波電磁界を生成するアンテナ機能を有している。より厳密には、後述するごとく、コイル２４は下記のコンデンサ２５と共にタンク回路（３４）を形成し、当該タンク回路での共振作用に基づいてコイル２４の近傍領域において高周波磁界を生じる。
【００３９】
コイル２４は、図２または図３に示されるように、ＲＦパウダー粒子２１の略正方形の平面形状の各辺に沿って、１本の導体配線を例えば三重巻きにすることにより形成されている。コイル２４を形成する導体配線の材質は例えば銅（Ｃｕ）である。
【００４０】
コイル２４の両端部は所要の面積を有する長方形のパッド２４ａ，２４ｂとなっている。２つのパッド２４ａ，２４ｂは、それぞれ、ループ形状のコイル２４の内周側と外周側に配置されている。パッド２４ａ，２４ｂのそれぞれは、コンデンサ２５の２つのコンデンサ要素２５ａ，２５ｂの下側電極としての機能を有する。
【００４１】
上記のパッド２４ａ，２４ｂのそれぞれは、後述するように、光起電力素子３０内のフォトダイオード３１の電極４２およびフォトダイオード３３の電極４２とコンタクトホール（貫通配線）４３，４４を介して電気的に接続されている。
【００４２】
上記において、目的の共振周波数設計に応じてコイル２４の巻数と長さ、形状は任意に設定することができる。
【００４３】
コンデンサ２５は、本実施形態の場合には、２つのコンデンサ要素２５ａ，２５ｂから構成されている。コンデンサ要素２５ａは、上記の下側電極２４ａと上側電極２６ａ（アルミニウム（Ａｌ）等）とから形成される。コンデンサ２５ｂは、上記の下側電極２４ｂと上側電極２６ｂとから形成される。コンデンサ要素２５ａ，２５ｂの各々の上側電極２６ａ，２６ｂは導体配線２６ｃで接続されている。実際には、２つの上側電極２６ａ，２６ｂと導体配線２６ｃは一体物の導体金属層２６として形成されている。下側電極２４ａと上側電極２６ａとの間、および下側電極２４ｂと上側電極２６ｂとの間には、それぞれ、絶縁膜２７（ＳｉＯ２）が設けられる。絶縁膜２７によって、下側電極２４ａと上側電極２６ａ、下側電極２４ｂと上側電極２６ｂは、それぞれ電気的に絶縁されている。
【００４４】
コンデンサ要素２５ａ，２５ｂの各々の絶縁膜２７は共通の一層の絶縁膜となっている。絶縁膜２７の厚みは例えば３０ｎｍである。絶縁膜２７は、２つのコンデンサ要素２５ａ，２５ｂの間の領域において、上側電極２６ａ，２６ｂの間をつなげる導体配線２６ｃと、コイル２４とを電気的に絶縁している。
【００４５】
上記の構成によって、コイル２４の両端部の間には、電気的に直列に接続された２つのコンデンサ要素２５ａ，２５ｂで作られるコンデンサ２５が接続されることになる。ループを形成するように接続されたコイル２４とコンデンサ２５とによってタンク回路（ＬＣ共振回路）が形成される。このタンク回路は、光源から与えられる光に応じて上記の光起電力素子３７が発電を行い、光起電力素子３０から出力する電圧が共振周期より早く立ち上がるとその共振周波数に一致する周波数を有する高周波磁界を生成して、それは減衰する。
【００４６】
なおコンデンサ２５は、上側電極２６ａ，２６ｂと下側電極２４ａ，２４ｂからなる対向電極の大きさを設計することで、上記タンク回路の共振周波数を適宜に設計することができる。さらに誘電体（絶縁体）２７の材料や厚みを選ぶことによっても周波数を設計することができる。
【００４７】
上記の光起電力素子３０は、コイル２４とコンデンサ２５によって形成されるタンク回路に共振作用を生じさせるための高周波の循環電流を流すためものであり、当該タンク回路に初期エネルギを与えるための手段である。光起電力素子３０による発電動作のためのエネルギ源として、外部から照射される周期的パルス光が使用される。
【００４８】
図４および図５において、光起電力素子３０は、Ｐ型シリコン基板２２上に形成された例えば３つのフォトダイオード３１，３２，３３の直列接続に基づいて構成されている。フォトダイオード３１〜３３の各々は、外部から照射された光を電気エネルギに変換し、所要の電力を出力する。フォトダイオード３１〜３３は、それぞれ、Ｎ型半導体領域３１ａ，３２ａ，３３ａと、Ｐ型半導体領域３１ｂ，３２ｂ，３３ｂとからなるＰＮ接合を利用して形成される。ここでは、これらの３つのＰＮ接合、すなわち３つのフォトダイオード３１〜３３は、３段の直列接続を形成している。光起電力素子３０では、３段の直列接続によって、所要の高い電圧を得ている。また３つのフォトダイオード３１〜３３の各々では、基板２２からの絶縁を行うために、Ｐ型シリコン基板２２との間でＰＮＰ接合を形成している。Ｐ型シリコン基板２２とＮ型半導体領域（拡散層）３１ａ〜３３ａとが逆バイアスになり、分離構造が形成される。各段のフォトダイオード３１〜３３はＬＯＣＯＳ（Local Oxidation of Silicon）酸化膜４１によって互いに分離され絶縁されている。また各段のフォトダイオード３１〜３３はＡｌ配線４２で直列的に接続されている。図４において、フォトダイオード３１の電極４２はコンタクトホール４３に接続されてプラス電極になっており、フォトダイオード３３の電極４２はコンタクトホール４４に接続されてマイナス電極になっている。基板２２が電気的に浮遊しないように、図４中における右側端のＰＮ接合であるフォトダイオード３３のＮ型半導体領域３３ａはＰ型シリコン基板２２とＡｌ配線４２で接続されている。それによって３つのフォトダイオード３１〜３３は、Ｐ型シリコン基板２２を基準電位とすることになる。なお基板２２としてＮ型シリコン基板を使うときは、ＰＮ接合の順序を反対に入れ換える。光起電力素子３０を電気回路で表現すると、図６に示すように、３つのフォトダイオード３１〜３３が直列に接続された回路構造となっている。
【００４９】
また図４から明らかなように、ＲＦパウダー粒子２１の表面の全体はＰ−ＳｉＮ膜２８により被覆されている。Ｐ−ＳｉＮ膜２８は、ＲＦパウダー粒子２１におけるタンク回路が形成されている側の表面の全体を保護している。
【００５０】
さらに上記において、コンデンサ２５は２つのコンデンサ要素２５ａ，２５ｂで構成したが、これに限定されず、いずれか一方による１つのコンデンサ要素で作ることもできる。コンデンサ２５の容量値は、電極の面積を調整することにより適宜に変更することができる。複数のコンデンサを並列に配置することにより適宜に設計することもできる。
【００５１】
以上の構造を有するＲＦパウダー粒子２１は、その上面にループ状に接続されたコイル２４とコンデンサ２５とから成るタンク回路と、そのタンク回路に接続される光起電力素子３０を有している。光起電力素子３０は、外部から供給される周期的パルス光に基づいて発電を行い、その循環電流はタンク回路に供給される。タンク回路は、光起電力素子３０からの電流を受けると、共振周波数で決まる高周波磁界を発生する作用を有する。このようにして、ＲＦパウダー粒子２１は設計された周波数のパルス光に共振して外部に磁界を生成する特性をもつ。
【００５２】
図７は、ＲＦパウダー粒子２１上に形成されたタンク回路（ＬＣ共振回路）３４と、このタンク回路３４に並列に接続された光起電力素子３０とを等価回路で示している。ＲＦパウダー粒子２１の絶縁層２３上に１つのタンク回路３４が形成される。タンク回路３４は、インダクタンス要素（Ｌ）とキャパシタンス要素（Ｃ１）とから構成される。インダクタンス要素Ｌは上記コイル２４によって作られる要素である。キャパスタンス要素Ｃ１は、上記コンデンサ２５で作られる要素である。キャパシタンス要素Ｃ１は、実際上、２つのコンデンサ要素２５ａ，２５ｂの直列回路から作られている。光起電力素子３０は、前述したごとく３つのフォトダイオード３１〜３３の直列回路から作られている。フォトダイオード３１〜３３は並列回路で構成することもできる。なおキャパシタンス要素Ｃ２は、フォトダイオード３１〜３３の寄生容量を示しており、キャパシタンス要素Ｃ１よりかなり小さい値に設計されている。
【００５３】
次に、上記のＲＦパウダー粒子２１の製造方法について、図４等を参照して説明する。Ｐ型シリコン基板２２の上でＡｌ配線４２を用いて直列接続されたフォトダイオード３１〜３３は、よく知られた酸化膜絶縁分離技術と不純物拡散技術を適用して作製される。これによって光起電力素子３０が作られる。基本的な構造は、図４に示した通りであり、３段に直列接続されたフォトダイオード３１〜３３の構造となっている。実際上、酸化膜４１との界面リークを防止するため、拡散層と拡散層の間に、または光起電力素子３０のチップ最外周に、ガードリング高濃度拡散層を設けることが望ましい。こうして作られた光起電力素子３０の上に、アンテナ分離のための絶縁層（酸化膜）２３を成長させ、その上にコイル２４とコンデンサ２５を作製する。パウダーにするために１枚のウェハから多数のＲＦパウダー粒子２１を切り出す場合において、当該ウェハでの分離線のパターンをレジストで作製して深く（５０μｍ程度）エッチングを行う。保護膜としてのＰ−ＳｉＮ膜を作製してから、ウェハの裏面を研削してパウダー状にＲＦパウダー粒子２１を分離する。
【００５４】
以下に、ＲＦパウダー粒子２１の基本的な製造工程の手順（１）〜（４１）の内容を箇条書きで概略的に示す。
（１）Ｐ型シリコン基板を準備する。（２）厚さ５０ｎｍのパッド酸化を行う。（３）厚さ１００ｎｍのプラズマシリコン窒化膜（Ｐ−ＳｉＮ膜）を作製する。（４）パターン露光によりＮ−ｗｅｌｌ窓を開ける。（５）リンのイオン注入を行う。（６）レジスト剥離を行う。（７）絶縁分離、窓開けのパターン露光を行う。（８）Ｐ−ＳｉＮ膜のエッチングを行う。（９）レジスト剥離を行う。（１０）１０５０℃での絶縁酸化を行う。（１１）Ｐ−ＳｉＮ膜を除去する。（１２）Ｐ−ｗｅｌｌ窓開け露光を行う。（１３）ボロンイオン注入（ＢＦ２＋）を行う。（１４）９００℃でのアニールを行う。（１５）パッド酸化膜を除去する。（１６）Ａｌ／ＴｉＮをスパッタリングによって５００ｎｍの厚さに堆積する。（１７）Ａｌ配線のための露光を行う。（１８）Ａｌ配線のエッチングを行う。（１９）レジストの剥離を行う。（２０）アンテナ分離のためのＴＥＯＳ酸化膜を１０μｍで形成する。（２１）接続孔露光を行う。（２２）エッチングを行う。（２３）レジスト剥離を行う。（２４）厚さ１００ｎｍのバリアメタルＴｉＮをスパッタリングによって堆積する。（２５）コイルパターン露光を行う。（２６）Ｃｕをめっきにより厚さ２μｍの堆積を行う。（２７）レジスト剥離を行う。（２８）ＴｉＮを除去する。（２９）ＴＥＯＳ酸化膜を成長させる。（３０）酸化膜をＣＭＰする。（３１）コンデンサ（キャパシタ）用誘電体膜（ＳｉＯ２）を厚さ３０ｎｍで成長させる。（３２）Ａｌをスパッタリングにより厚さ５００ｎｍで堆積する。（３３）Ａｌパターン露光を行う。（３４）Ａｌエッチングを行う。（３５）レジスト剥離を行う。（３６）ダイシングパターン露光を行う。（３７）深さ５０μｍのエッチングを行う。（３８）レジスト剥離を行う。（３９）１００ｎｍの厚さでＰ−ＳｉＮ保護膜を成長させる。（４０）裏面研削を行う。（４１）パウダー粒子（パウダーチップ）の分離を行う。
以上のようにしてＲＦパウダー粒子２１が作製される。
【００５５】
次に、図８を参照して、ＲＦパウダーを作る１つのＲＦパウダー粒子の第２の実施形態を説明する。図８は第２実施形態に係るＲＦパウダー粒子の平面図を示し、図３に対応している。図８において、図３で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５６】
第２実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１−１は、第１実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１の変形例である。ＲＦパウダー粒子２１では、コンデンサ２５の上側電極は１つの導体金属層２６によるもの（２６ａ，２６ｂ）であった。これに対して本実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１−１では、コンデンサ２５の上側電極を形成するために２つの導体金属層４７，４８が形成されている。すなわち、上記の導体金属層２６が２つに分割され、２つの導体金属層（４７，４８）が形成されたのと同じ意味を有している。導体金属層４７は、２つの上側電極４７ａ，４７ｂとその間をつなぐ導体配線４７ｃとから構成される。導体金属層４８は、２つの上側電極４８ａ，４８ｂとその間をつなぐ導体配線４８ｃとから構成される。上側電極４７ａと上側電極４８ａは下側電極２４ａに対向し、かつ上側電極４７ｂと上側電極４８ｂは下側電極２４ｂに対向するように配置されている。その他の構成は、第１実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１の構成と同じである。
【００５７】
上記の構成によって、本実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１−１では、コンデンサ２５については、導体金属層４７で形成される第１のコンデンサ２５−１と、導体金属層４８で形成される第２のコンデンサ２５−２とが設けられることになる。
【００５８】
第２実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１−１によれば、その上面側に２つのコンデンサ２５−１，２５−２が形成されるため、２つの導体金属層４７，４８のそれぞれの導体配線４７ｃ，４８ｃのうちのいずれか一方を切断すること、または両方共に切断しないことにより、異なる３通りのキャパシタンス値のうちのいずれか１つの値を後の工程で選択することができ、タンク回路３４の共振周波数を変えることができる。これによりＲＦパウダー粒子２１−１によれば、タンク回路３４の共振周波数を３つの周波数のうちのいずれか１つに選択することができる。これにより、周波数別の製造効率を向上させることも可能である。
【００５９】
次に、図９を参照して、ＲＦパウダーを作る１つのＲＦパウダー粒子の第３の実施形態を説明する。図９は第３実施形態に係るＲＦパウダー粒子の平面図を示す。図９は、図３および図８に対応している。図９において、図３等で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。
【００６０】
第３実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１−２は、第２実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１−１の変形例である。本実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１−２では、コンデンサ２５の上側電極を形成するために５つの導体金属層５１，５２，５３，５４，５５が形成されている。すなわち、上側に形成される導体金属層が５つに分割され、５つの導体金属層５１〜５５が形成されたことを意味している。
【００６１】
ＲＦパウダー粒子２１−２の絶縁層２３の上面には、絶縁層３５内にてコイル２４のパターンが形成されている。コイル２４の内周側端部および外周側端部には、下側電極２４ａ，２４ｂが形成されているが、前述した実施形態での下側電極に比して面積が広くなるように形成されている。
【００６２】
導体金属層５１は、２つの上側電極５１ａ，５１ｂとその間をつなぐ導体配線５１ｃとから構成される。導体金属層５２は、２つの上側電極５２ａ，５２ｂとその間をつなぐ導体配線５２ｃとから構成される。導体金属層５３は、２つの上側電極５３ａ，５３ｂとその間をつなぐ導体配線５３ｃとから構成される。導体金属層５４は、２つの上側電極５４ａ，５４ｂとその間をつなぐ導体配線５４ｃとから構成される。導体金属層５５は、２つの上側電極５５ａ，５５ｂとその間をつなぐ導体配線５５ｃとから構成される。
【００６３】
上側電極５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａは下側電極２４ａに対向し、かつ上側電極５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａは下側電極２４ｂに対向するように配置されている。その他の構成は、第１実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１の構成と同じである。
【００６４】
上記の構成によって、本実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１−２では、コンデンサ２５については、導体金属層５１，５２，５３，５４，５５によってそれぞれ第１から第５のコンデンサ２５−１，２５−２，２５−３，２５−４，２５−５が形成される。
【００６５】
第３実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１−２では、コンデンサが５つあるため、コンデンサの５つの配線のうち、いくつかの配線を切断することにより、切断する前と異なるキャパシタンス値を持つことになり、タンク回路３４の共振周波数を変えることができ、共振周波数を切断工程で選択することができる。なお本実施形態では５つのコンデンサを設けたが，その個数は５つに限定されない。
【００６６】
次に、図１０を参照して、ＲＦパウダーを作る１つのＲＦパウダー粒子の第４の実施形態を説明する。図１１は第４実施形態に係るＲＦパウダー粒子の平面図を示す。図１０は図３に対応している。図１０において、図３で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。
【００６７】
第４実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１では、基板２２の上に形成するフォトダイオード３１〜３３の配置領域を点線５６で示している。点線５６で示されたフォトダイオード配置領域は、コイル２４の形成領域の下側になっている。この構成を採用することによって、タンク回路３４側の表面に照射される光は遮蔽される。また基板２２の側から照射される光はフォトダイオードに照射され、これによりフォトダイオードは発電作用を生じる。片面を遮光する構造とすることにより、ＲＦパウダー粒子２１は次のような利点を有している。
【００６８】
ＲＦパウダー粒子２１の基板２２は、その厚さが１０〜２０μｍ程度の薄さのとき入射された光を透過する。従って、ＲＦパウダー粒子２１の表裏の両面から光を当てることも可能である。この場合には、ＲＦパウダー粒子２１の表裏が反転していても光入射が可能となり、フォトダイオード３１〜３３を励起してタンク回路３４を発振させることができる。この場合に、複数のＲＦパウダー粒子の配置が離散的であって、光のスポットが１個のＲＦパウダー粒子しか照射しないのであれば問題ない。しかしながら、光のスポット内に複数のＲＦパウダー粒子が配置される場合には特別な問題が生じる。
【００６９】
すなわち、ＲＦパウダー粒子の表裏が反転している場合には、同時に光照射を受ける２つのＲＦパウダー粒子の各々が生成した磁界は位相が反転して磁界を弱め合うことになる。同数のＲＦパウダー粒子が反転している状態が生じていると、それぞれが発生する磁界は完全に打ち消し合うことになる。
【００７０】
上記のような問題を解決するには、ＲＦパウダー粒子２１の片面が光遮蔽されていることが望ましい。ＲＦパウダー粒子（２１，２１−１，２１−２）では、コイル２４とコンデンサ２５等は、ＲＦパウダー粒子２１の表面の一部を遮蔽するように形成されている。しかし、さらに本実施形態のごとく、意図的に形成した金属膜であるコイル２４の下側にフォトダイオード３１〜３３を配置するように設計することが望ましい。また別な材料で遮蔽してもよい。
【００７１】
上記のようにＲＦパウダー粒子２１で片面遮光すると、光スポット内に複数のＲＦパウダー粒子が含まれるときでも、遮蔽されないものだけが動作するので、ＲＦパウダー粒子の表裏を選択して光照射しなくてもよいという利点が生じる。この片面遮蔽されたＲＦパウダー粒子は、シート状部材に多数含ませると、ほぼ半々の割合で表裏が反転する。この場合、透過できる光をシート両面から照射し、かつパルスのタイミングを共振振動の半周期だけずらすことで生成磁界を強め合うように振動させることができる。
【００７２】
次に、図１１を参照して、ＲＦパウダー粒子２１内に形成される光起電力素子３０の他の構造例を説明する。図１１は光起電力素子３０の部分の平面図を示す。図１１は図５に対応している。図１１において、図５で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。
【００７３】
この光起電力素子３０では、フォトダイオード３１〜３３の各々を接続するＡｌ配線４２を図１１に示されるように面積を広く取り、そのＡｌ配線４２によってフォトダイオード３１〜３３の片面（状面）を光に対して遮蔽するようにしている。それにより、タンク回路側の面に照射された光はＡｌ配線４２によって遮蔽され、基板側から照射される光によってフォトダイオード３１〜３３は発電作用を生じる。
【００７４】
上記構造の光起電力素子３０を有するＲＦパウダー粒子２１は、第４実施形態の場合と同様に、片面遮光すると、光スポット内に複数のＲＦパウダー粒子が含まれるときでも遮蔽されないものだけが動作する。このため、ＲＦパウダー粒子の表裏を選択する必要がなくなる。Ａｌ配線４２で片面遮蔽された光起電力素子３０を有するＲＦパウダー粒子２１は、シートに多数含ませると半々の割合で表裏反転する。この場合、透過できる光をシート両面から照射し、かつパルスのタイミングを共振振動の半周期だけずらすことで生成磁界を強め合うように振動させることができる。
【００７５】
次に、図１２と図１３を参照して、上記構造を有するＲＦパウダー粒子２１の動作と、高周波磁界の検出・測定とを説明する。以下では、図２〜図７を参照して説明された第１実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１の例で説明する。
【００７６】
図１２に従ってＲＦパウダー粒子２１の動作を説明する。ＲＦパウダー粒子２１は、前述の通り、フォトダイオード３１〜３３から成る光起電力素子３０と、コイル２４とコンデンサ２５から成るタンク回路３４とを含んでいる。光起電力素子３０とタンク回路３４とはコンタクトホール４３，４４による貫通配線により接続されている。
【００７７】
図１２で示した状態は、１つのＲＦパウダー粒子２１に対して、矢印６１で示すように外部より光６１Ａが照射され、かつＲＦパウダー粒子２１から生成される高周波磁界６２を検出・測定するための検出コイル６３がＲＦパウダー粒子２１の近傍に配置されている。検出コイル６３は一重巻きあるいは多数巻きのへルムホルツコイルである。検出コイル６３の一端は同軸線路６４の中心導体に接続され、その他端は同軸線路６４の外部導体に接続されている。検出コイル６３は、ＲＦパウダー粒子２１内のタンク回路３４からの生成磁界６２を受信するための受信機の一部である。
【００７８】
また上記の光６１Ａは、ＬＥＤやレーザなどの光源から照射される光である。ＲＦパウダー粒子２１に光６１Ａを当てると、光起電力素子３０には光起電力が生じる。ＲＦパウダー粒子２１に与えられる光エネルギはシリコンのバンドギャップ１．１４ｅＶのフォトンエネルギーの光であればよい。しかしながら、シリコンの基礎吸収端は間接遷移型であるために効率がよくないので、基礎吸収端のエネルギギャップより大きい青色よりも波長の短い、エネルギーが高い光が望ましい。光起電力素子３０を構成するＰＮ接合に光が照射されると、フェルミエネルギの差が生じて光発電される。フェルミエネルギの差に相当する電圧がフォトダイオード３１〜３３の両端に発生する。
【００７９】
図１３を参照して、ＲＦパウダー粒子２１から生じる高周波磁界の検出・測定を説明する。図１３では、等価回路で表現されたＲＦパウダー粒子２１と、磁界６２を検出する検出装置が示されている。
【００８０】
ＲＦパウダー粒子２１は、タンク回路３４と、これに並列に接続された光起電力素子３０（フォトダイオード３１〜３３）とを備える。ＲＦパウダー粒子２１に対して、ＬＥＤまたは半導体レーザ等の光源６５が配置される。光源６５には、発光電源６６から周期的パルス信号６７が供給される。これにより光源６５は前述の光６１Ａを放射する。この光６１Ａは周期的パルス光である。周期的パルス光６１Ａは、ＲＦパウダー粒子２１の光起電力素子３０に対して照射される。
【００８１】
ＲＦパウダー粒子２１の近傍には、検出コイル６３が配置されるという位置関係になっている。この検出コイル６３は一例として二重巻きに作られている。検出コイル６３は、ＲＦ受信機６８に接続されている。ＲＦ受信機６８は、ＲＦパウダー粒子２１のタンク回路３４からの共振作用に基づく高周波磁界を受信する。
【００８２】
発光電源６６とＲＦ受信機６８には制御パルス発生器６９が接続されている。発光電源６６は、制御パルス発生器６９から与えられるパルス信号の周波数を基準にして光源６５を周期的に発光させる。またＲＦ受信機６８は、制御パルス発生器６９からのパルス信号に基づいて、光源６５の周期的パルス光の周波数と同一の周波数で、検出コイル６３からの検出信号を受信する。それにより、周波数キーイング検出を行うことができ、非常に感度良くタンク回路３４からの磁界６２を受信することができる。
【００８３】
光源６５からの光６１Ａを単発パルスとして照射すると、タンク回路３４での共振動作でリンギングが起き、共振作用に基づく循環電流は消滅する。単発パルス光に基づくリンギングは小さいので、これを検出することは容易でない。しかしながら、光６１Ａを周期的パルス光としてタンク回路３４の共振周波数の周期または、その周期の整数倍の周期に合わせて発生させると、光起電力素子３０の発電作用を介してタンク回路３４にエネルギを補給できる。キャパシタンス要素（Ｃ１）に充電する周期に合わせて光を照射すると、消費されたエネルギを補った上にさらにエネルギを蓄積することができる。これを繰り返すことにより、タンク回路３４に蓄積するエネルギを増させることができる。その結果、タンク回路３４における循環電流は周期的パルス光のパルスの数と共に増幅される。タンク回路３４から外部に放射される磁界６２の強度はパルス光のパルス数の増加と共に増加するが、光パルスの周波数がタンク回路３４の共振周波数から外れると、電力補給のタイミングが合わなくなり、補給を行うことができない。この観点から、周期的パルス光６１Ａのパルス周波数を変化させて高周波磁界強度を測定することにより、光６１Ａの当たったタンク回路３４の共振周波数を同定することができる。
【００８４】
上記のごとく、ＲＦパウダー粒子２１のタンク回路３４の周囲に生成された高周波磁界６２を検出する方法は、検出コイル６３を用いるのが簡便な方法である。なおホール素子を用いて高周波磁界６２を検出することもできる。外部に生じる高周波磁界６２はパルス光の数に依存して増加するので、連続させるパルス光の数を設定して検出感度を設定する。パルス光の周波数とタンク回路３４の循環電流の周波数（外部磁界の周波数）は一致するので、検出信号でパルス光を発生するようにすると、正の帰還回路ループが形成される。このようにすると、ＲＦパウダー粒子２１のタンク回路３４の共振周波数と一致した周波数が自動的に選択されてリンギング発振が持続する。
【００８５】
次に図１４を参照して、ＲＦパウダー粒子２１のタンク回路３４でリンギング発振が持続する場合の測定系を説明する。
【００８６】
図１４において、符号２１は前述のＲＦパウダー粒子であり、符号７０は測定装置であり、符号７１は前述の光源６５に対応する光源である。ＲＦパウダー粒子２１は光起電力素子３０とタンク回路３４を有している。光源７１はトリガーパルス７７により周期的パルス光６１Ａを出射する。検出装置７０は、演算増幅器７２を含み、さらに演算増幅器７２の入力側に検出コイル６３を接続している。演算増幅器７２では、動作点を決める抵抗７３，７４，７５，７６が設計されている。光源７１は発光ダイオードとして図示されている。
【００８７】
上記の構成を有する測定系によれば、まず周期的トリガ電圧を印加して光源７１から周期的パルス光６１Ａを光起電力素子３０に照射すると、タンク回路３４での共振作用によって減衰する高周波磁界６２が発生する。この高周波磁界６２を増幅して発振させ、検出装置７０を経由してその発振電圧信号を光源７１側へフィードバックすることにより、光源７１は、タンク回路３４の固有の共振周波数と同一の周波数の電圧が印加され同一周波数のパルス光を出射することにより、タンク回路３４の発振が持続される。
【００８８】
図１４において検出装置７０の出力端子７２ａから出力される信号は、タンク回路３４のインダクタンス要素Ｌと検出コイル６３との共振磁界結合の度合いが大きいときには正帰還ループが形成されて振幅レベルの大きい発振信号Ｓ１となり、電磁結合の度合いが小さい時またはトリガー周波数が共振周波数から外れていくときには振幅レベルが略ゼロの信号Ｓ２となる。
【００８９】
パウダーの共振周波数が予め分かっていて、場所だけをパルス光で特定する目的なら、最初から同周波数のトリガーを印加して探る方法もある。
【００９０】
またＲＣパウダー粒子２１等の光起電力素子３０を励起する方法において、周期的パルス光を照射するにあたり、基板の裏面側を照射する周期的パルス光と、基板の表面側を照射する周期的パルス光とによって行うことも可能である。この場合には、表裏反転したパウダーの発振位相が逆になり外部磁界を弱める。これを避ける方法として２つの周期的パルス光についてそれぞれの照射タイミングは半周期ずらすように構成することが有効である。
【００９１】
以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明に係るＲＦパウダー粒子等は、偽造紙幣等を確実に防止できる紙幣やクレジットカードや書類等に対して利用される。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明が適用されるＲＦパウダー含有基体の断面斜視図である。
【図２】ＲＦパウダー含有基体中に含まれる１つのＲＦパウダー粒子の第１実施形態の斜視図である。
【図３】第１実施形態に係るＲＦパウダー粒子の平面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】光起電力素子におけるフォトダイオード部の平面図である。
【図６】光起電力素子の等価回路を示す概念図である。
【図７】本実施形態に係るタンク回路とタンク回路に接続した光起電力素子の等価回路を示す回路図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るＲＦパウダー粒子の平面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係るＲＦパウダー粒子の平面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係るＲＦパウダー粒子の平面図である。
【図１１】ＲＦパウダー粒子における光起電力素子のフォトダイオード部の平面図である。
【図１２】本実施形態に係るＲＦパウダー粒子の動作を説明する図である。
【図１３】本実施形態に係るＲＦパウダー粒子での検出作用と検出装置を説明する構成図である。
【図１４】本実施形態に係るＲＦパウダー粒子での循環電流の増幅を説明する構成図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０ ＲＦパウダー含有基体
１１，１２，１３ ＲＦパウダー粒子
２１ ＲＦパウダー粒子
２１−１ ＲＦパウダー粒子
２１−２ ＲＦパウダー粒子
２２ 基板
２３ 絶縁層
２４ コイル
２５ コンデンサ（キャパシタ）
２７ 絶縁膜
３０ 光起電力素子
３１，３２，３３ フォトダイオード
３４ タンク回路
６１Ａ 周期的パルス光
６２ 磁界
６３ 検出コイル
６５ 光源
７０ 検出装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パウダーとして使用し、紙等に含有させ、外部から照射される光により高周波磁界を発生し、この高周波磁界により情報の読み取り等ができるＲＦパウダー粒子、ＲＦパウダー、およびＲＦパウダーの励起方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＩＣタグはユビキタス時代の入り口にある商品と考えられている。ＲＦ−ＩＤ（超小型無線認識）として名札やスイカカード、ＦｅＲＡＭカードなど、以前から開発が行われている。ＩＣタグの市場は将来必ず大きいものに成長すると、多数の人が期待している。しかし、未だに期待しているほどには市場は育っていない。その理由として、コストとセキュリティー、機密の問題など、社会的に解決しなくてはならない課題があるからである。
【０００３】
またＲＦ−ＩＤの技術は、紙幣や有価証券等の財産的価値を有する書面の識別への応用も考えられる。紙幣の偽造などが問題となっており、それらの問題を解決するための方法として、ＩＣタグを紙幣等に埋め込むことが考えられる。しかしながら、ＩＣタグの価格が高いことやサイズが大きいために上記のことが実現するには至っていない。
【０００４】
ＩＣタグの価格は、ＩＣタグチップのサイズを小さくすることにより安くすることができる。それは、ＩＣタグチップのサイズを小さくすれば、１枚のウェハから得られるＩＣタグチップの数量を多くすることができるからである。現在までに、０．４ｍｍ角のＩＣタグチップが開発されている。このＩＣタグチップは、チップ内の１２８ビットのメモリデータを２．４５ＧＨｚのマイクロ波で読み取ることができる（例えば非特許文献１参照）。
【０００５】
一方、ＩＣタグ以外の要素を用いた、紙幣やクレジットカード等の識別等に応用できる無線周波数自動識別（ＲＦ／ＡＩＤ）システムも考えられている。その一例として、特許文献１では、紙やプラスチックからなる基板に固定した配置で配置され、基板上にランダムな空間位置を占め、複数の無線周波数に共振する複数の共振子を含んでいる。複数の共振子は受動固体共振子である。受動固体共振子は、伸長した金属体から形成された薄双極子を含む。受動固体共振子は、より具体的に、石英クリスタルのような、石英ファミリーに属する材料からなっている。無線周波数ターゲットでは、基板の上に設けた複数の共振子が無線周波数の電磁波によって照射されるときに共振し、その共振を検出することによって複数の共振子の配置を把握し、これにより識別される。
【特許文献１】特開平１０−１７１９５１号公報
【非特許文献１】宇佐美光雄、『超小型無線ＩＣタグチップ「ミューチップ」』、応用物理、Ｖｏｌ．７３、Ｎｏ．９、２００４、ｐ．１１７９−ｐ．１１８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
紙幣に従来のＩＣタグを適用して偽装紙幣防止を行う場合、１つのＩＣタグを付するだけでは構成が単純であるので、偽造紙幣を容易に作られてしまう可能性がある。そこでＩＣタグよりもより小さいサイズの微小な回路素子が提案されることが望ましい。ＩＣタグをより微小化することは、ＩＣタグ自体がＩＣ回路を内蔵しているので、大きな制約を受け、不可能である。このことは、特許文献１に記載された、受動固体共振子を含む素子であっても同じである。そこで本発明者らは、タンク回路のみを含むアンテナ回路要素を提案する。このアンテナ回路素子は、ＩＣタグのサイズよりも相当に小さい微細サイズの素子として製作することが可能であり、パウダー粒子の程度の大きさを有するものである。他方、紙幣等にかかるアンテナ回路素子を付加・付着または含有させる場合に、当該アンテナ回路素子から情報を読取ることが重要な技術となる。情報の読取りには電磁誘導による結合が利用されるが、電磁結合のための高周波電磁界を発生させる電力の供給の仕方の解決法が技術的な大きな課題となる。
【０００７】
本発明の目的は、上記の課題を鑑み、紙幣や有価証券等の財産的価値の高いシート状等の対象物について偽紙幣等を作製することを困難にすることができ、特定の共振周波数を有するタンク回路が外から与えた光エネルギを変換して自ら発振して高周波電磁界を発生させることができ、さらに発振用電力を容易にかつ確実に供給することができるＲＦ粒子、このＲＦパウダー粒子を集めて作られるＲＦパウダー、およびＲＦパウダーの励起方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るＲＦパウダー粒子、ＲＦパウダー、およびＲＦパウダーの励起方法は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
【０００９】
本発明に係るＲＦパウダー粒子は、基板の絶縁膜面上にアンテナとしてのインダクタンス要素とこのインダクタンス要素の両端に接続されるキャパシタンス要素とを形成し、インダクタンス要素とキャパシタンス要素でタンク回路を形成し、タンク回路に電力を供給する光起電力素子を基板上に設けるように構成される。
【００１０】
上記の構成において、好ましくは、インダクタンス要素は、絶縁膜面上に形成された複数巻きのコイルで形成され、光起電力素子はコイルの両端の間に電力が供給できるように接続されることを特徴とする。
【００１１】
上記の構成において、好ましくは、コイルと光起電力素子は１０μｍ以上離れていることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成において、好ましくは、コイルと光起電力素子は酸化膜を介して分離されていることを特徴とする。
【００１３】
上記の構成において、好ましくは、基板は半導体基板であり、光起電力素子は半導体基板上に形成されたＰＮ接合からなるフォトダイオードであることを特徴とする。
【００１４】
上記の構成において、好ましくは、光起電力素子は、複数のフォトダイオードを直列に接続してなる素子であることを特徴とする。
【００１５】
上記の構成において、好ましくは、２つの受光面を有する光起電力素子で片方の受光面への光照射を阻止する光遮蔽部を備えることを特徴とする。
【００１６】
上記の構成において、好ましくは、インダクタンス要素またはキャパシタンス要素が光遮蔽部となっていることを特徴とする。
【００１７】
上記の構成において、好ましくは、基板で、光起電力素子の配置場所はインダクタンス要素の配置場所の下側であることを特徴とする。
【００１８】
上記の構成において、好ましくは、基板でキャパシタンス要素はインダクタンス要素の上側に配置されることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係るＲＦパウダーは、パウダーの態様で使用され、当該パウダーを形成するパウダー粒子の各々は、前述したいずれかのＲＦパウダー粒子であることを特徴とする。
【００２０】
上記の構成において、好ましくは、ＲＦパウダー粒子に含まれるタンク回路は、外部から光起電力素子に照射される周期的パルス光に基づいて高周波磁界を発生することを特徴とする。
【００２１】
上記の構成において、好ましくは、周期的パルス光の周波数は、タンク回路の共振周波数またはその整数分の１の周波数であることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係るＲＦパウダーの励起方法は、パウダーの態様で使用され、当該パウダーを形成するパウダー粒子の各々は、前述したいずれかのＲＦパウダー粒子であるＲＦパウダーの励起方法であって、光源からの光をＲＦパウダー粒子に照射し、この光によりＲＦパウダー粒子に含まれる光起電力素子で電力を発生し、この電力によりＲＦパウダー粒子に含まれるタンク回路で高周波磁界を発生することを特徴とする。
【００２３】
上記の励起方法において、好ましくは、上記の光は、半導体レーザまたはＬＥＤから放射されるレーザ光である。
【００２４】
上記の励起方法において、好ましくは、上記の光は周期的パルス光であり、この周期的パルス光のパルス周波数をタンク回路の共振周波数に一致させることを特徴とする。
【００２５】
上記の励起方法において、好ましくは、上記の光は周期的パルス光であり、この周期的パルス光のパルス周波数をタンク回路の共振周波数の整数分の１に一致させることを特徴とする。
【００２６】
上記の励起方法において、好ましくは、周期的パルス光の照射は、アンテナ回路要素の基板の裏面側を照射する第１の周期的パルス光と、基板の表面側を照射する第２の周期的パルス光とによって行われることを特徴とする。
【００２７】
上記の励起方法において、好ましくは、第１の周期的パルス光と第２の周期的パルス光の照射タイミングは異ならせていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、次の効果を奏する。
本発明に係るＲＦパウダー粒子およびＲＦパウダーによれば、基板上にタンク回路を形成し、このタンク回路に電力を供給する光起電力素子を基板上に設けたため、外部から照射される周期的パルス光によってタンク回路が高周波磁界を発生し、その高周波磁界を近傍に配置された検出コイルにより検出することができる。さらにタンク回路により発生される高周波磁界からＲＦパウダー粒子に関する周波数情報を読み出すことができる。
また本発明に係るＲＦパウダーの励起方法によれば、タンク回路に電力を供給する光起電力素子を備えたＲＦパウダーにおける光起電力素子に対して周期的パルス光を照射して発電させタンク回路に循環電流を流すようにし、さらに周期的パルス光の周波数をタンク回路の共振周波数と同一または整数分の１にすることにより、タンク回路によって高周波磁界を持続して発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１はＲＦパウダー含有基体を示す断面斜視図である。ＲＦパウダー含有基体は、本発明に係るＲＦパウダーを含む。
【００３１】
図１は拡大して示されている。例えば紙等のシート状または可撓性を有するプレート状の基体１０の表面に、例えば３種類のＲＦパウダー粒子１１，１２，１３が付着されている様子を示している。ここでは基体１０の例として紙幣を用いる。ＲＦパウダー粒子１１〜１３は、後述するように、周期的パルス光が照射されることにより、それぞれ、異なる高い周波数で共振し、高周波電磁界（結合要素は磁界）を生成するという特性を有している。ＲＦパウダー粒子１１〜１３はほぼ同じ大きさを有している。
【００３２】
上記のＲＦパウダー粒子１１〜１３のそれぞれは、実際には、多数または大量のＲＦパウダー粒子により粉状体の使用態様にて集合的にて取り扱われ、ＲＦパウダーを構成する。図１では、ＲＦパウダー粒子１１〜１３は全部で１０個が示されているが、ＲＦパウダー粒子の個数はこれに限定されるものではない。粉状体のＲＦパウダーの使用態様を考慮すれば、実際には、当該ＲＦパウダー粒子１１〜１３はシート状の形状を有する基体１０の表面全体に分散的に広がって存在している。上記のごとく、表面に存在する多数のＲＦパウダーを含む基体１０を「ＲＦパウダー含有基体１０」と呼ぶことにする。
【００３３】
上記の「ＲＦパウダー」とは、パウダー（粉状体または粒状体）を形成する大量の粒子の各々が外部よりエネルギ（周期的パルス光等）を供給されることにより高周波電磁界（ＲＦ）を発生して外部のリーダとの間で情報の送受を行う電気回路要素（アンテナ回路要素）を有し、通常の使用態様が集合的形態であるパウダーとして使用されるものを意味する。
【００３４】
次に、図２〜図５を参照して、ＲＦパウダーを作る１つのＲＦパウダー粒子の第１の実施形態を説明する。
【００３５】
図２はＲＦパウダー粒子の外観斜視図を示し、図３はＲＦパウダー粒子の平面図を示し、図４は図３におけるＡ−Ａ線に沿っての縦断面図を示し、図５は絶縁膜の下部に形成されたフォトダイオード部の平面図を示している。図４および図５の縦断面図においてＲＦパウダー粒子はその厚みを誇張して示している。
【００３６】
ＲＦパウダー粒子２１は、好ましくは、立方体またはこれに類似した板状の直方体の形状を有し、外側表面での複数の矩形平面に関して、最長辺を含む矩形平面が好ましくは０．３０ｍｍ角以下０．０５ｍｍ角以上の大きさを有し、より好ましくは０．１５ｍｍ角以下の大きさを有する３次元的な形状を有している。この実施形態のＲＦパウダー粒子２１は、図３に示すように、その平面形状が略正方形になるように形成されている。ＲＦパウダー粒子２１では、略正方形の平面形状において、例えば図３中の一辺Ｌが０．１５ｍｍ（１５０μｍ）となっている。
【００３７】
ＲＦパウダー粒子２１では、図２および図４に示されるようにＰ型シリコン（Ｓｉ）等の基板２２上に光起電力素子３０が形成されている。さらに光起電力素子３０の上に絶縁層（酸化膜ＳｉＯ２等）２３を形成し、この絶縁層２３の上に複数巻きのコイル２４（インダクタンス要素）とコンデンサ（またはキャパシタ）２５（キャパシタンス要素）とが形成される。コンデンサ２５は、２つの部分２５ａ，２５ｂから構成されている。
【００３８】
ＲＦパウダー粒子２１の上面で、絶縁層２３の上に形成された絶縁層３５（ＳｉＯ２，ＳｉＮ等）内にコイル２４が形成されている。コイル２４とコンデンサ２５は、ＲＦパウダー粒子２１ごとに設定された特定の共振周波数で共振して周りに磁界を発生する（ここでは、これをアンテナ機能と呼ぶことにする）の高周波電磁界を生成するアンテナ機能を有している。より厳密には、後述するごとく、コイル２４は下記のコンデンサ２５と共にタンク回路（３４）を形成し、当該タンク回路での共振作用に基づいてコイル２４の近傍領域において高周波磁界を生じる。
【００３９】
コイル２４は、図２または図３に示されるように、ＲＦパウダー粒子２１の略正方形の平面形状の各辺に沿って、１本の導体配線を例えば三重巻きにすることにより形成されている。コイル２４を形成する導体配線の材質は例えば銅（Ｃｕ）である。
【００４０】
コイル２４の両端部は所要の面積を有する長方形のパッド２４ａ，２４ｂとなっている。２つのパッド２４ａ，２４ｂは、それぞれ、ループ形状のコイル２４の内周側と外周側に配置されている。パッド２４ａ，２４ｂのそれぞれは、コンデンサ２５の２つのコンデンサ要素２５ａ，２５ｂの下側電極としての機能を有する。
【００４１】
上記のパッド２４ａ，２４ｂのそれぞれは、後述するように、光起電力素子３０内のフォトダイオード３１の電極４２およびフォトダイオード３３の電極４２とコンタクトホール（貫通配線）４３，４４を介して電気的に接続されている。
【００４２】
上記において、目的の共振周波数設計に応じてコイル２４の巻数と長さ、形状は任意に設定することができる。
【００４３】
コンデンサ２５は、本実施形態の場合には、２つのコンデンサ要素２５ａ，２５ｂから構成されている。コンデンサ要素２５ａは、上記の下側電極２４ａと上側電極２６ａ（アルミニウム（Ａｌ）等）とから形成される。コンデンサ２５ｂは、上記の下側電極２４ｂと上側電極２６ｂとから形成される。コンデンサ要素２５ａ，２５ｂの各々の上側電極２６ａ，２６ｂは導体配線２６ｃで接続されている。実際には、２つの上側電極２６ａ，２６ｂと導体配線２６ｃは一体物の導体金属層２６として形成されている。下側電極２４ａと上側電極２６ａとの間、および下側電極２４ｂと上側電極２６ｂとの間には、それぞれ、絶縁膜２７（ＳｉＯ２）が設けられる。絶縁膜２７によって、下側電極２４ａと上側電極２６ａ、下側電極２４ｂと上側電極２６ｂは、それぞれ電気的に絶縁されている。
【００４４】
コンデンサ要素２５ａ，２５ｂの各々の絶縁膜２７は共通の一層の絶縁膜となっている。絶縁膜２７の厚みは例えば３０ｎｍである。絶縁膜２７は、２つのコンデンサ要素２５ａ，２５ｂの間の領域において、上側電極２６ａ，２６ｂの間をつなげる導体配線２６ｃと、コイル２４とを電気的に絶縁している。
【００４５】
上記の構成によって、コイル２４の両端部の間には、電気的に直列に接続された２つのコンデンサ要素２５ａ，２５ｂで作られるコンデンサ２５が接続されることになる。ループを形成するように接続されたコイル２４とコンデンサ２５とによってタンク回路（ＬＣ共振回路）が形成される。このタンク回路は、光源から与えられる光に応じて上記の光起電力素子３７が発電を行い、光起電力素子３０から出力する電圧が共振周期より早く立ち上がるとその共振周波数に一致する周波数を有する高周波磁界を生成して、それは減衰する。
【００４６】
なおコンデンサ２５は、上側電極２６ａ，２６ｂと下側電極２４ａ，２４ｂからなる対向電極の大きさを設計することで、上記タンク回路の共振周波数を適宜に設計することができる。さらに誘電体（絶縁体）２７の材料や厚みを選ぶことによっても周波数を設計することができる。
【００４７】
上記の光起電力素子３０は、コイル２４とコンデンサ２５によって形成されるタンク回路に共振作用を生じさせるための高周波の循環電流を流すためものであり、当該タンク回路に初期エネルギを与えるための手段である。光起電力素子３０による発電動作のためのエネルギ源として、外部から照射される周期的パルス光が使用される。
【００４８】
図４および図５において、光起電力素子３０は、Ｐ型シリコン基板２２上に形成された例えば３つのフォトダイオード３１，３２，３３の直列接続に基づいて構成されている。フォトダイオード３１〜３３の各々は、外部から照射された光を電気エネルギに変換し、所要の電力を出力する。フォトダイオード３１〜３３は、それぞれ、Ｎ型半導体領域３１ａ，３２ａ，３３ａと、Ｐ型半導体領域３１ｂ，３２ｂ，３３ｂとからなるＰＮ接合を利用して形成される。ここでは、これらの３つのＰＮ接合、すなわち３つのフォトダイオード３１〜３３は、３段の直列接続を形成している。光起電力素子３０では、３段の直列接続によって、所要の高い電圧を得ている。また３つのフォトダイオード３１〜３３の各々では、基板２２からの絶縁を行うために、Ｐ型シリコン基板２２との間でＰＮＰ接合を形成している。Ｐ型シリコン基板２２とＮ型半導体領域（拡散層）３１ａ〜３３ａとが逆バイアスになり、分離構造が形成される。各段のフォトダイオード３１〜３３はＬＯＣＯＳ（Local Oxidation of Silicon）酸化膜４１によって互いに分離され絶縁されている。また各段のフォトダイオード３１〜３３はＡｌ配線４２で直列的に接続されている。図４において、フォトダイオード３１の電極４２はコンタクトホール４３に接続されてプラス電極になっており、フォトダイオード３３の電極４２はコンタクトホール４４に接続されてマイナス電極になっている。基板２２が電気的に浮遊しないように、図４中における右側端のＰＮ接合であるフォトダイオード３３のＮ型半導体領域３３ａはＰ型シリコン基板２２とＡｌ配線４２で接続されている。それによって３つのフォトダイオード３１〜３３は、Ｐ型シリコン基板２２を基準電位とすることになる。なお基板２２としてＮ型シリコン基板を使うときは、ＰＮ接合の順序を反対に入れ換える。光起電力素子３０を電気回路で表現すると、図６に示すように、３つのフォトダイオード３１〜３３が直列に接続された回路構造となっている。
【００４９】
また図４から明らかなように、ＲＦパウダー粒子２１の表面の全体はＰ−ＳｉＮ膜２８により被覆されている。Ｐ−ＳｉＮ膜２８は、ＲＦパウダー粒子２１におけるタンク回路が形成されている側の表面の全体を保護している。
【００５０】
さらに上記において、コンデンサ２５は２つのコンデンサ要素２５ａ，２５ｂで構成したが、これに限定されず、いずれか一方による１つのコンデンサ要素で作ることもできる。コンデンサ２５の容量値は、電極の面積を調整することにより適宜に変更することができる。複数のコンデンサを並列に配置することにより適宜に設計することもできる。
【００５１】
以上の構造を有するＲＦパウダー粒子２１は、その上面にループ状に接続されたコイル２４とコンデンサ２５とから成るタンク回路と、そのタンク回路に接続される光起電力素子３０を有している。光起電力素子３０は、外部から供給される周期的パルス光に基づいて発電を行い、その循環電流はタンク回路に供給される。タンク回路は、光起電力素子３０からの電流を受けると、共振周波数で決まる高周波磁界を発生する作用を有する。このようにして、ＲＦパウダー粒子２１は設計された周波数のパルス光に共振して外部に磁界を生成する特性をもつ。
【００５２】
図７は、ＲＦパウダー粒子２１上に形成されたタンク回路（ＬＣ共振回路）３４と、このタンク回路３４に並列に接続された光起電力素子３０とを等価回路で示している。ＲＦパウダー粒子２１の絶縁層２３上に１つのタンク回路３４が形成される。タンク回路３４は、インダクタンス要素（Ｌ）とキャパシタンス要素（Ｃ１）とから構成される。インダクタンス要素Ｌは上記コイル２４によって作られる要素である。キャパスタンス要素Ｃ１は、上記コンデンサ２５で作られる要素である。キャパシタンス要素Ｃ１は、実際上、２つのコンデンサ要素２５ａ，２５ｂの直列回路から作られている。光起電力素子３０は、前述したごとく３つのフォトダイオード３１〜３３の直列回路から作られている。フォトダイオード３１〜３３は並列回路で構成することもできる。なおキャパシタンス要素Ｃ２は、フォトダイオード３１〜３３の寄生容量を示しており、キャパシタンス要素Ｃ１よりかなり小さい値に設計されている。
【００５３】
次に、上記のＲＦパウダー粒子２１の製造方法について、図４等を参照して説明する。Ｐ型シリコン基板２２の上でＡｌ配線４２を用いて直列接続されたフォトダイオード３１〜３３は、よく知られた酸化膜絶縁分離技術と不純物拡散技術を適用して作製される。これによって光起電力素子３０が作られる。基本的な構造は、図４に示した通りであり、３段に直列接続されたフォトダイオード３１〜３３の構造となっている。実際上、酸化膜４１との界面リークを防止するため、拡散層と拡散層の間に、または光起電力素子３０のチップ最外周に、ガードリング高濃度拡散層を設けることが望ましい。こうして作られた光起電力素子３０の上に、アンテナ分離のための絶縁層（酸化膜）２３を成長させ、その上にコイル２４とコンデンサ２５を作製する。パウダーにするために１枚のウェハから多数のＲＦパウダー粒子２１を切り出す場合において、当該ウェハでの分離線のパターンをレジストで作製して深く（５０μｍ程度）エッチングを行う。保護膜としてのＰ−ＳｉＮ膜を作製してから、ウェハの裏面を研削してパウダー状にＲＦパウダー粒子２１を分離する。
【００５４】
以下に、ＲＦパウダー粒子２１の基本的な製造工程の手順（１）〜（４１）の内容を箇条書きで概略的に示す。
（１）Ｐ型シリコン基板を準備する。（２）厚さ５０ｎｍのパッド酸化を行う。（３）厚さ１００ｎｍのプラズマシリコン窒化膜（Ｐ−ＳｉＮ膜）を作製する。（４）パターン露光によりＮ−ｗｅｌｌ窓を開ける。（５）リンのイオン注入を行う。（６）レジスト剥離を行う。（７）絶縁分離、窓開けのパターン露光を行う。（８）Ｐ−ＳｉＮ膜のエッチングを行う。（９）レジスト剥離を行う。（１０）１０５０℃での絶縁酸化を行う。（１１）Ｐ−ＳｉＮ膜を除去する。（１２）Ｐ−ｗｅｌｌ窓開け露光を行う。（１３）ボロンイオン注入（ＢＦ２＋）を行う。（１４）９００℃でのアニールを行う。（１５）パッド酸化膜を除去する。（１６）Ａｌ／ＴｉＮをスパッタリングによって５００ｎｍの厚さに堆積する。（１７）Ａｌ配線のための露光を行う。（１８）Ａｌ配線のエッチングを行う。（１９）レジストの剥離を行う。（２０）アンテナ分離のためのＴＥＯＳ酸化膜を１０μｍで形成する。（２１）接続孔露光を行う。（２２）エッチングを行う。（２３）レジスト剥離を行う。（２４）厚さ１００ｎｍのバリアメタルＴｉＮをスパッタリングによって堆積する。（２５）コイルパターン露光を行う。（２６）Ｃｕをめっきにより厚さ２μｍの堆積を行う。（２７）レジスト剥離を行う。（２８）ＴｉＮを除去する。（２９）ＴＥＯＳ酸化膜を成長させる。（３０）酸化膜をＣＭＰする。（３１）コンデンサ（キャパシタ）用誘電体膜（ＳｉＯ２）を厚さ３０ｎｍで成長させる。（３２）Ａｌをスパッタリングにより厚さ５００ｎｍで堆積する。（３３）Ａｌパターン露光を行う。（３４）Ａｌエッチングを行う。（３５）レジスト剥離を行う。（３６）ダイシングパターン露光を行う。（３７）深さ５０μｍのエッチングを行う。（３８）レジスト剥離を行う。（３９）１００ｎｍの厚さでＰ−ＳｉＮ保護膜を成長させる。（４０）裏面研削を行う。（４１）パウダー粒子（パウダーチップ）の分離を行う。
以上のようにしてＲＦパウダー粒子２１が作製される。
【００５５】
次に、図８を参照して、ＲＦパウダーを作る１つのＲＦパウダー粒子の第２の実施形態を説明する。図８は第２実施形態に係るＲＦパウダー粒子の平面図を示し、図３に対応している。図８において、図３で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５６】
第２実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１−１は、第１実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１の変形例である。ＲＦパウダー粒子２１では、コンデンサ２５の上側電極は１つの導体金属層２６によるもの（２６ａ，２６ｂ）であった。これに対して本実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１−１では、コンデンサ２５の上側電極を形成するために２つの導体金属層４７，４８が形成されている。すなわち、上記の導体金属層２６が２つに分割され、２つの導体金属層（４７，４８）が形成されたのと同じ意味を有している。導体金属層４７は、２つの上側電極４７ａ，４７ｂとその間をつなぐ導体配線４７ｃとから構成される。導体金属層４８は、２つの上側電極４８ａ，４８ｂとその間をつなぐ導体配線４８ｃとから構成される。上側電極４７ａと上側電極４８ａは下側電極２４ａに対向し、かつ上側電極４７ｂと上側電極４８ｂは下側電極２４ｂに対向するように配置されている。その他の構成は、第１実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１の構成と同じである。
【００５７】
上記の構成によって、本実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１−１では、コンデンサ２５については、導体金属層４７で形成される第１のコンデンサ２５−１と、導体金属層４８で形成される第２のコンデンサ２５−２とが設けられることになる。
【００５８】
第２実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１−１によれば、その上面側に２つのコンデンサ２５−１，２５−２が形成されるため、２つの導体金属層４７，４８のそれぞれの導体配線４７ｃ，４８ｃのうちのいずれか一方を切断すること、または両方共に切断しないことにより、異なる３通りのキャパシタンス値のうちのいずれか１つの値を後の工程で選択することができ、タンク回路３４の共振周波数を変えることができる。これによりＲＦパウダー粒子２１−１によれば、タンク回路３４の共振周波数を３つの周波数のうちのいずれか１つに選択することができる。これにより、周波数別の製造効率を向上させることも可能である。
【００５９】
次に、図９を参照して、ＲＦパウダーを作る１つのＲＦパウダー粒子の第３の実施形態を説明する。図９は第３実施形態に係るＲＦパウダー粒子の平面図を示す。図９は、図３および図８に対応している。図９において、図３等で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。
【００６０】
第３実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１−２は、第２実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１−１の変形例である。本実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１−２では、コンデンサ２５の上側電極を形成するために５つの導体金属層５１，５２，５３，５４，５５が形成されている。すなわち、上側に形成される導体金属層が５つに分割され、５つの導体金属層５１〜５５が形成されたことを意味している。
【００６１】
ＲＦパウダー粒子２１−２の絶縁層２３の上面には、絶縁層３５内にてコイル２４のパターンが形成されている。コイル２４の内周側端部および外周側端部には、下側電極２４ａ，２４ｂが形成されているが、前述した実施形態での下側電極に比して面積が広くなるように形成されている。
【００６２】
導体金属層５１は、２つの上側電極５１ａ，５１ｂとその間をつなぐ導体配線５１ｃとから構成される。導体金属層５２は、２つの上側電極５２ａ，５２ｂとその間をつなぐ導体配線５２ｃとから構成される。導体金属層５３は、２つの上側電極５３ａ，５３ｂとその間をつなぐ導体配線５３ｃとから構成される。導体金属層５４は、２つの上側電極５４ａ，５４ｂとその間をつなぐ導体配線５４ｃとから構成される。導体金属層５５は、２つの上側電極５５ａ，５５ｂとその間をつなぐ導体配線５５ｃとから構成される。
【００６３】
上側電極５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａは下側電極２４ａに対向し、かつ上側電極５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａは下側電極２４ｂに対向するように配置されている。その他の構成は、第１実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１の構成と同じである。
【００６４】
上記の構成によって、本実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１−２では、コンデンサ２５については、導体金属層５１，５２，５３，５４，５５によってそれぞれ第１から第５のコンデンサ２５−１，２５−２，２５−３，２５−４，２５−５が形成される。
【００６５】
第３実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１−２では、コンデンサが５つあるため、コンデンサの５つの配線のうち、いくつかの配線を切断することにより、切断する前と異なるキャパシタンス値を持つことになり、タンク回路３４の共振周波数を変えることができ、共振周波数を切断工程で選択することができる。なお本実施形態では５つのコンデンサを設けたが，その個数は５つに限定されない。
【００６６】
次に、図１０を参照して、ＲＦパウダーを作る１つのＲＦパウダー粒子の第４の実施形態を説明する。図１１は第４実施形態に係るＲＦパウダー粒子の平面図を示す。図１０は図３に対応している。図１０において、図３で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。
【００６７】
第４実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１では、基板２２の上に形成するフォトダイオード３１〜３３の配置領域を点線５６で示している。点線５６で示されたフォトダイオード配置領域は、コイル２４の形成領域の下側になっている。この構成を採用することによって、タンク回路３４側の表面に照射される光は遮蔽される。また基板２２の側から照射される光はフォトダイオードに照射され、これによりフォトダイオードは発電作用を生じる。片面を遮光する構造とすることにより、ＲＦパウダー粒子２１は次のような利点を有している。
【００６８】
ＲＦパウダー粒子２１の基板２２は、その厚さが１０〜２０μｍ程度の薄さのとき入射された光を透過する。従って、ＲＦパウダー粒子２１の表裏の両面から光を当てることも可能である。この場合には、ＲＦパウダー粒子２１の表裏が反転していても光入射が可能となり、フォトダイオード３１〜３３を励起してタンク回路３４を発振させることができる。この場合に、複数のＲＦパウダー粒子の配置が離散的であって、光のスポットが１個のＲＦパウダー粒子しか照射しないのであれば問題ない。しかしながら、光のスポット内に複数のＲＦパウダー粒子が配置される場合には特別な問題が生じる。
【００６９】
すなわち、ＲＦパウダー粒子の表裏が反転している場合には、同時に光照射を受ける２つのＲＦパウダー粒子の各々が生成した磁界は位相が反転して磁界を弱め合うことになる。同数のＲＦパウダー粒子が反転している状態が生じていると、それぞれが発生する磁界は完全に打ち消し合うことになる。
【００７０】
上記のような問題を解決するには、ＲＦパウダー粒子２１の片面が光遮蔽されていることが望ましい。ＲＦパウダー粒子（２１，２１−１，２１−２）では、コイル２４とコンデンサ２５等は、ＲＦパウダー粒子２１の表面の一部を遮蔽するように形成されている。しかし、さらに本実施形態のごとく、意図的に形成した金属膜であるコイル２４の下側にフォトダイオード３１〜３３を配置するように設計することが望ましい。また別な材料で遮蔽してもよい。
【００７１】
上記のようにＲＦパウダー粒子２１で片面遮光すると、光スポット内に複数のＲＦパウダー粒子が含まれるときでも、遮蔽されないものだけが動作するので、ＲＦパウダー粒子の表裏を選択して光照射しなくてもよいという利点が生じる。この片面遮蔽されたＲＦパウダー粒子は、シート状部材に多数含ませると、ほぼ半々の割合で表裏が反転する。この場合、透過できる光をシート両面から照射し、かつパルスのタイミングを共振振動の半周期だけずらすことで生成磁界を強め合うように振動させることができる。
【００７２】
次に、図１１を参照して、ＲＦパウダー粒子２１内に形成される光起電力素子３０の他の構造例を説明する。図１１は光起電力素子３０の部分の平面図を示す。図１１は図５に対応している。図１１において、図５で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。
【００７３】
この光起電力素子３０では、フォトダイオード３１〜３３の各々を接続するＡｌ配線４２を図１１に示されるように面積を広く取り、そのＡｌ配線４２によってフォトダイオード３１〜３３の片面（状面）を光に対して遮蔽するようにしている。それにより、タンク回路側の面に照射された光はＡｌ配線４２によって遮蔽され、基板側から照射される光によってフォトダイオード３１〜３３は発電作用を生じる。
【００７４】
上記構造の光起電力素子３０を有するＲＦパウダー粒子２１は、第４実施形態の場合と同様に、片面遮光すると、光スポット内に複数のＲＦパウダー粒子が含まれるときでも遮蔽されないものだけが動作する。このため、ＲＦパウダー粒子の表裏を選択する必要がなくなる。Ａｌ配線４２で片面遮蔽された光起電力素子３０を有するＲＦパウダー粒子２１は、シートに多数含ませると半々の割合で表裏反転する。この場合、透過できる光をシート両面から照射し、かつパルスのタイミングを共振振動の半周期だけずらすことで生成磁界を強め合うように振動させることができる。
【００７５】
次に、図１２と図１３を参照して、上記構造を有するＲＦパウダー粒子２１の動作と、高周波磁界の検出・測定とを説明する。以下では、図２〜図７を参照して説明された第１実施形態に係るＲＦパウダー粒子２１の例で説明する。
【００７６】
図１２に従ってＲＦパウダー粒子２１の動作を説明する。ＲＦパウダー粒子２１は、前述の通り、フォトダイオード３１〜３３から成る光起電力素子３０と、コイル２４とコンデンサ２５から成るタンク回路３４とを含んでいる。光起電力素子３０とタンク回路３４とはコンタクトホール４３，４４による貫通配線により接続されている。
【００７７】
図１２で示した状態は、１つのＲＦパウダー粒子２１に対して、矢印６１で示すように外部より光６１Ａが照射され、かつＲＦパウダー粒子２１から生成される高周波磁界６２を検出・測定するための検出コイル６３がＲＦパウダー粒子２１の近傍に配置されている。検出コイル６３は一重巻きあるいは多数巻きのへルムホルツコイルである。検出コイル６３の一端は同軸線路６４の中心導体に接続され、その他端は同軸線路６４の外部導体に接続されている。検出コイル６３は、ＲＦパウダー粒子２１内のタンク回路３４からの生成磁界６２を受信するための受信機の一部である。
【００７８】
また上記の光６１Ａは、ＬＥＤやレーザなどの光源から照射される光である。ＲＦパウダー粒子２１に光６１Ａを当てると、光起電力素子３０には光起電力が生じる。ＲＦパウダー粒子２１に与えられる光エネルギはシリコンのバンドギャップ１．１４ｅＶのフォトンエネルギーの光であればよい。しかしながら、シリコンの基礎吸収端は間接遷移型であるために効率がよくないので、基礎吸収端のエネルギギャップより大きい青色よりも波長の短い、エネルギーが高い光が望ましい。光起電力素子３０を構成するＰＮ接合に光が照射されると、フェルミエネルギの差が生じて光発電される。フェルミエネルギの差に相当する電圧がフォトダイオード３１〜３３の両端に発生する。
【００７９】
図１３を参照して、ＲＦパウダー粒子２１から生じる高周波磁界の検出・測定を説明する。図１３では、等価回路で表現されたＲＦパウダー粒子２１と、磁界６２を検出する検出装置が示されている。
【００８０】
ＲＦパウダー粒子２１は、タンク回路３４と、これに並列に接続された光起電力素子３０（フォトダイオード３１〜３３）とを備える。ＲＦパウダー粒子２１に対して、ＬＥＤまたは半導体レーザ等の光源６５が配置される。光源６５には、発光電源６６から周期的パルス信号６７が供給される。これにより光源６５は前述の光６１Ａを放射する。この光６１Ａは周期的パルス光である。周期的パルス光６１Ａは、ＲＦパウダー粒子２１の光起電力素子３０に対して照射される。
【００８１】
ＲＦパウダー粒子２１の近傍には、検出コイル６３が配置されるという位置関係になっている。この検出コイル６３は一例として二重巻きに作られている。検出コイル６３は、ＲＦ受信機６８に接続されている。ＲＦ受信機６８は、ＲＦパウダー粒子２１のタンク回路３４からの共振作用に基づく高周波磁界を受信する。
【００８２】
発光電源６６とＲＦ受信機６８には制御パルス発生器６９が接続されている。発光電源６６は、制御パルス発生器６９から与えられるパルス信号の周波数を基準にして光源６５を周期的に発光させる。またＲＦ受信機６８は、制御パルス発生器６９からのパルス信号に基づいて、光源６５の周期的パルス光の周波数と同一の周波数で、検出コイル６３からの検出信号を受信する。それにより、周波数キーイング検出を行うことができ、非常に感度良くタンク回路３４からの磁界６２を受信することができる。
【００８３】
光源６５からの光６１Ａを単発パルスとして照射すると、タンク回路３４での共振動作でリンギングが起き、共振作用に基づく循環電流は消滅する。単発パルス光に基づくリンギングは小さいので、これを検出することは容易でない。しかしながら、光６１Ａを周期的パルス光としてタンク回路３４の共振周波数の周期または、その周期の整数倍の周期に合わせて発生させると、光起電力素子３０の発電作用を介してタンク回路３４にエネルギを補給できる。キャパシタンス要素（Ｃ１）に充電する周期に合わせて光を照射すると、消費されたエネルギを補った上にさらにエネルギを蓄積することができる。これを繰り返すことにより、タンク回路３４に蓄積するエネルギを増させることができる。その結果、タンク回路３４における循環電流は周期的パルス光のパルスの数と共に増幅される。タンク回路３４から外部に放射される磁界６２の強度はパルス光のパルス数の増加と共に増加するが、光パルスの周波数がタンク回路３４の共振周波数から外れると、電力補給のタイミングが合わなくなり、補給を行うことができない。この観点から、周期的パルス光６１Ａのパルス周波数を変化させて高周波磁界強度を測定することにより、光６１Ａの当たったタンク回路３４の共振周波数を同定することができる。
【００８４】
上記のごとく、ＲＦパウダー粒子２１のタンク回路３４の周囲に生成された高周波磁界６２を検出する方法は、検出コイル６３を用いるのが簡便な方法である。なおホール素子を用いて高周波磁界６２を検出することもできる。外部に生じる高周波磁界６２はパルス光の数に依存して増加するので、連続させるパルス光の数を設定して検出感度を設定する。パルス光の周波数とタンク回路３４の循環電流の周波数（外部磁界の周波数）は一致するので、検出信号でパルス光を発生するようにすると、正の帰還回路ループが形成される。このようにすると、ＲＦパウダー粒子２１のタンク回路３４の共振周波数と一致した周波数が自動的に選択されてリンギング発振が持続する。
【００８５】
次に図１４を参照して、ＲＦパウダー粒子２１のタンク回路３４でリンギング発振が持続する場合の測定系を説明する。
【００８６】
図１４において、符号２１は前述のＲＦパウダー粒子であり、符号７０は測定装置であり、符号７１は前述の光源６５に対応する光源である。ＲＦパウダー粒子２１は光起電力素子３０とタンク回路３４を有している。光源７１はトリガーパルス７７により周期的パルス光６１Ａを出射する。検出装置７０は、演算増幅器７２を含み、さらに演算増幅器７２の入力側に検出コイル６３を接続している。演算増幅器７２では、動作点を決める抵抗７３，７４，７５，７６が設計されている。光源７１は発光ダイオードとして図示されている。
【００８７】
上記の構成を有する測定系によれば、まず周期的トリガ電圧を印加して光源７１から周期的パルス光６１Ａを光起電力素子３０に照射すると、タンク回路３４での共振作用によって減衰する高周波磁界６２が発生する。この高周波磁界６２を増幅して発振させ、検出装置７０を経由してその発振電圧信号を光源７１側へフィードバックすることにより、光源７１は、タンク回路３４の固有の共振周波数と同一の周波数の電圧が印加され同一周波数のパルス光を出射することにより、タンク回路３４の発振が持続される。
【００８８】
図１４において検出装置７０の出力端子７２ａから出力される信号は、タンク回路３４のインダクタンス要素Ｌと検出コイル６３との共振磁界結合の度合いが大きいときには正帰還ループが形成されて振幅レベルの大きい発振信号Ｓ１となり、電磁結合の度合いが小さい時またはトリガー周波数が共振周波数から外れていくときには振幅レベルが略ゼロの信号Ｓ２となる。
【００８９】
パウダーの共振周波数が予め分かっていて、場所だけをパルス光で特定する目的なら、最初から同周波数のトリガーを印加して探る方法もある。
【００９０】
またＲＣパウダー粒子２１等の光起電力素子３０を励起する方法において、周期的パルス光を照射するにあたり、基板の裏面側を照射する周期的パルス光と、基板の表面側を照射する周期的パルス光とによって行うことも可能である。この場合には、表裏反転したパウダーの発振位相が逆になり外部磁界を弱める。これを避ける方法として２つの周期的パルス光についてそれぞれの照射タイミングは半周期ずらすように構成することが有効である。
【００９１】
以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明に係るＲＦパウダー粒子等は、偽造紙幣等を確実に防止できる紙幣やクレジットカードや書類等に対して利用される。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明が適用されるＲＦパウダー含有基体の断面斜視図である。
【図２】ＲＦパウダー含有基体中に含まれる１つのＲＦパウダー粒子の第１実施形態の斜視図である。
【図３】第１実施形態に係るＲＦパウダー粒子の平面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】光起電力素子におけるフォトダイオード部の平面図である。
【図６】光起電力素子の等価回路を示す概念図である。
【図７】本実施形態に係るタンク回路とタンク回路に接続した光起電力素子の等価回路を示す回路図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るＲＦパウダー粒子の平面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係るＲＦパウダー粒子の平面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係るＲＦパウダー粒子の平面図である。
【図１１】ＲＦパウダー粒子における光起電力素子のフォトダイオード部の平面図である。
【図１２】本実施形態に係るＲＦパウダー粒子の動作を説明する図である。
【図１３】本実施形態に係るＲＦパウダー粒子での検出作用と検出装置を説明する構成図である。
【図１４】本実施形態に係るＲＦパウダー粒子での循環電流の増幅を説明する構成図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０ ＲＦパウダー含有基体
１１，１２，１３ ＲＦパウダー粒子
２１ ＲＦパウダー粒子
２１−１ ＲＦパウダー粒子
２１−２ ＲＦパウダー粒子
２２ 基板
２３ 絶縁層
２４ コイル
２５ コンデンサ（キャパシタ）
２７ 絶縁膜
３０ 光起電力素子
３１，３２，３３ フォトダイオード
３４ タンク回路
６１Ａ 周期的パルス光
６２ 磁界
６３ 検出コイル
６５ 光源
７０ 検出装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に磁界生成させる電磁結合要素としてのインダクタンス要素とこのインダクタンス要素の両端に接続されるキャパシタンス要素とを形成し、前記インダクタンス要素と前記キャパシタンス要素でタンク回路を形成し、
前記タンク回路に電力を供給する光起電力素子を前記基板上に設けたことを特徴とするＲＦパウダー粒子。
【請求項２】
前記インダクタンス要素は、前記絶縁膜面上に形成されたコイルで形成され、前記光起電力素子は前記コイルの両端の間に接続されることを特徴とする請求項１記載のＲＦパウダー粒子。
【請求項３】
前記コイルと前記光起電力素子は１０μｍ以上離れていることを特徴とする請求項２記載のＲＦパウダー粒子。
【請求項４】
前記コイルと前記光起電力素子は酸化膜を介して分離されていることを特徴とする請求項３記載のＲＦパウダー粒子。
【請求項５】
前記基板は半導体基板であり、前記光起電力素子は前記半導体基板上に形成されたＰＮ接合からなるフォトダイオードであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のＲＦパウダー粒子。
【請求項６】
前記光起電力素子は、複数の前記フォトダイオードを直列または並列に接続してなる素子であることを特徴とする請求項５記載のＲＦパウダー粒子。
【請求項７】
２つの受光面を有する前記光起電力素子で片方の受光面への光照射を阻止する光遮蔽部を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のＲＦパウダー粒子。
【請求項８】
前記インダクタンス要素または前記キャパシタンス要素が前記光遮蔽部となっていることを特徴とする請求項７記載のＲＦパウダー粒子。
【請求項９】
前記基板で、前記光起電力素子の配置場所は前記インダクタンス要素の配置場所の下側あることを特徴とする請求項８項記載のＲＦパウダー粒子。
【請求項１０】
前記基板で前記キャパシタンス要素は前記インダクタンス要素の上側に配置されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のＲＦパウダー粒子。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載されたＲＦパウダー粒子の集合体であることを特徴とするＲＦパウダー。
【請求項１２】
前記ＲＦパウダー粒子に含まれるタンク回路は、外部から前記光起電力素子に照射される周期的パルス光に基づいて高周波磁界を発生することを特徴とする請求項１１記載のＲＦパウダー。
【請求項１３】
前記周期的パルス光の周波数は、前記タンク回路の共振周波数またはその整数分の１の周波数であることを特徴とする請求項１２記載のＲＦパウダー。
【請求項１４】
パウダーの態様で使用され、前記パウダーを形成するパウダー粒子の各々は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載されたＲＦパウダー粒子であるＲＦパウダーの励起方法であって、
光源からの光を前記ＲＦパウダー粒子に照射し、この光により前記ＲＦパウダー粒子に含まれる光起電力素子で電力を発生し、この電力により前記ＲＦパウダー粒子に含まれるタンク回路で高周波磁界を発生することを特徴とするＲＦパウダーの励起方法。
【請求項１５】
前記光は、半導体レーザから放射されるレーザ光であることを特徴とする請求項１４記載のＲＦパウダー粒子の励起方法。
【請求項１６】
前記光は、ＬＥＤから放射される光であることを特徴とする請求項１４記載のＲＦパウダー粒子の励起方法。
【請求項１７】
前記光は周期的パルス光であり、この周期的パルス光のパルス周波数を前記タンク回路の共振周波数に一致させることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載のＲＦパウダー粒子の励起方法。
【請求項１８】
前記光は周期的パルス光であり、この周期的パルス光のパルス周波数を前記タンク回路の共振周波数の整数分の１に一致させることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載のＲＦパウダー粒子の励起方法。
【請求項１９】
前記周期的パルス光の照射は、前記アンテナ回路要素の基板の裏面側を照射する第１の周期的パルス光と、前記基板の表面側を照射する第２の周期的パルス光とによって行われることを特徴とする請求項１７または１８記載のＲＦパウダー粒子の励起方法。
【請求項２０】
前記第１の周期的パルス光と前記第２の周期的パルス光の照射タイミングは異ならせていることを特徴とする請求項１９記載のＲＦパウダー粒子の励起方法。
【請求項１】
基板上に磁界生成させる電磁結合要素としてのインダクタンス要素とこのインダクタンス要素の両端に接続されるキャパシタンス要素とを形成し、前記インダクタンス要素と前記キャパシタンス要素でタンク回路を形成し、
前記タンク回路に電力を供給する光起電力素子を前記基板上に設けたことを特徴とするＲＦパウダー粒子。
【請求項２】
前記インダクタンス要素は、前記絶縁膜面上に形成されたコイルで形成され、前記光起電力素子は前記コイルの両端の間に接続されることを特徴とする請求項１記載のＲＦパウダー粒子。
【請求項３】
前記コイルと前記光起電力素子は１０μｍ以上離れていることを特徴とする請求項２記載のＲＦパウダー粒子。
【請求項４】
前記コイルと前記光起電力素子は酸化膜を介して分離されていることを特徴とする請求項３記載のＲＦパウダー粒子。
【請求項５】
前記基板は半導体基板であり、前記光起電力素子は前記半導体基板上に形成されたＰＮ接合からなるフォトダイオードであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のＲＦパウダー粒子。
【請求項６】
前記光起電力素子は、複数の前記フォトダイオードを直列または並列に接続してなる素子であることを特徴とする請求項５記載のＲＦパウダー粒子。
【請求項７】
２つの受光面を有する前記光起電力素子で片方の受光面への光照射を阻止する光遮蔽部を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のＲＦパウダー粒子。
【請求項８】
前記インダクタンス要素または前記キャパシタンス要素が前記光遮蔽部となっていることを特徴とする請求項７記載のＲＦパウダー粒子。
【請求項９】
前記基板で、前記光起電力素子の配置場所は前記インダクタンス要素の配置場所の下側あることを特徴とする請求項８項記載のＲＦパウダー粒子。
【請求項１０】
前記基板で前記キャパシタンス要素は前記インダクタンス要素の上側に配置されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のＲＦパウダー粒子。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載されたＲＦパウダー粒子の集合体であることを特徴とするＲＦパウダー。
【請求項１２】
前記ＲＦパウダー粒子に含まれるタンク回路は、外部から前記光起電力素子に照射される周期的パルス光に基づいて高周波磁界を発生することを特徴とする請求項１１記載のＲＦパウダー。
【請求項１３】
前記周期的パルス光の周波数は、前記タンク回路の共振周波数またはその整数分の１の周波数であることを特徴とする請求項１２記載のＲＦパウダー。
【請求項１４】
パウダーの態様で使用され、前記パウダーを形成するパウダー粒子の各々は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載されたＲＦパウダー粒子であるＲＦパウダーの励起方法であって、
光源からの光を前記ＲＦパウダー粒子に照射し、この光により前記ＲＦパウダー粒子に含まれる光起電力素子で電力を発生し、この電力により前記ＲＦパウダー粒子に含まれるタンク回路で高周波磁界を発生することを特徴とするＲＦパウダーの励起方法。
【請求項１５】
前記光は、半導体レーザから放射されるレーザ光であることを特徴とする請求項１４記載のＲＦパウダー粒子の励起方法。
【請求項１６】
前記光は、ＬＥＤから放射される光であることを特徴とする請求項１４記載のＲＦパウダー粒子の励起方法。
【請求項１７】
前記光は周期的パルス光であり、この周期的パルス光のパルス周波数を前記タンク回路の共振周波数に一致させることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載のＲＦパウダー粒子の励起方法。
【請求項１８】
前記光は周期的パルス光であり、この周期的パルス光のパルス周波数を前記タンク回路の共振周波数の整数分の１に一致させることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載のＲＦパウダー粒子の励起方法。
【請求項１９】
前記周期的パルス光の照射は、前記アンテナ回路要素の基板の裏面側を照射する第１の周期的パルス光と、前記基板の表面側を照射する第２の周期的パルス光とによって行われることを特徴とする請求項１７または１８記載のＲＦパウダー粒子の励起方法。
【請求項２０】
前記第１の周期的パルス光と前記第２の周期的パルス光の照射タイミングは異ならせていることを特徴とする請求項１９記載のＲＦパウダー粒子の励起方法。
【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】
【公開番号】特開２００８−１３４８１６（Ｐ２００８−１３４８１６Ａ）
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２０３３８（Ｐ２００６−３２０３３８）
【出願日】平成１８年１１月２８日（２００６．１１．２８）
【出願人】（３０５０５４８５４）株式会社フィルテック (45)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２８日（２００６．１１．２８）
【出願人】（３０５０５４８５４）株式会社フィルテック (45)
【Ｆターム（参考）】
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