ＲＦＩＤタグ及びその駆動方法
【課題】リーダ／ライタの搬送波の電力が大きい無線通信システムの構築が想定される無線タグには、過剰な電力を受信する環境に無線タグが存在する場合に、内部で過剰な電力を生成しないようにする、保護回路が設けられているものがあるが、保護回路の動作によって雑音が生じ、動作を不安定にする原因となっていた。
【解決手段】外部から交流信号を受信し、包絡線を検出する回路と、外部から供給される電力の大きさを検知し、検知した前記電力に応じた電位を出力する検出回路と、前記検出回路から出力される前記電位に応じて、前記電力を受信する回路のインピーダンスを変化させる保護回路と、前記包絡線の入力によって制御され、前記検出回路から出力される前記電位を、前記保護回路に入力するか否かを選択する選択回路部とを有する。
【解決手段】外部から交流信号を受信し、包絡線を検出する回路と、外部から供給される電力の大きさを検知し、検知した前記電力に応じた電位を出力する検出回路と、前記検出回路から出力される前記電位に応じて、前記電力を受信する回路のインピーダンスを変化させる保護回路と、前記包絡線の入力によって制御され、前記検出回路から出力される前記電位を、前記保護回路に入力するか否かを選択する選択回路部とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を用いてデータの送受信を行う半導体装置、ＲＦＩＤタグに関する。特に無線通信に於いて過剰な電力の信号を受信した場合に、無線通信回路の破壊、又は回路を構成する素子の劣化、破壊を防止する保護回路の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信を利用した個体識別技術（以下、無線通信システムと表記する）が注目を集めている。特に、無線通信によりデータの送受信を行うデータキャリアとして、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術を利用したタグ（以下、カード型、チップ型等の形状を問わず、総称してＲＦＩＤタグと表記する）による無線通信システムが注目を集めている。ＲＦＩＤタグは、ＩＣタグ、無線タグ、電子タグとも呼ばれる。
【０００３】
ＲＦＩＤタグを用いた無線通信システムは、製造、流通の分野において、従来のバーコード管理に代わり、多数多量の物品の管理等に用いられている。また個人認証へ応用されている。
【０００４】
ここで言う無線通信システムとは、リーダ／ライタ（以下、Ｒ／Ｗと表記する）等の送受信機（質問器とも言う）と、ＲＦＩＤタグとの間のデータの送受信を無線にて行う方法である。このような無線通信においては、Ｒ／Ｗから発せられる搬送波に、送受信すべきデータが重畳される。
【０００５】
ＲＦＩＤタグにはパッシブ型とアクティブ型がある。パッシブ型ＲＦＩＤタグはバッテリーを有していない。ＲＦＩＤタグ内部の回路の駆動電力は、Ｒ／Ｗから発せられる搬送波、又は搬送波に変調波を重畳して生成された振幅変調波から、ＲＦＩＤタグ内部で駆動用の直流電圧を生成して供給する。一方、アクティブ型ＲＦＩＤタグはバッテリーを有し、そのバッテリーが動作に必要な電力を供給する。
【０００６】
パッシブ型ＲＦＩＤタグは、バッテリーを持たないことから小型軽量化が可能であるが、Ｒ／Ｗから発せられる搬送波を受信することで駆動電力を生成するため、搬送波の受信が不十分であると、回路動作に必要な電力を生成できない。
【０００７】
このような無線通信システムには、（１）最大通信距離が長いこと、（２）特定の領域に多数のＲＦＩＤタグが存在する場合、その全てのＲＦＩＤタグを認識できること、が要求される。
【０００８】
（１）、（２）ともに、Ｒ／Ｗの搬送波の電力を大きくすることで実現できる。従って、Ｒ／Ｗのごく近傍にＲＦＩＤタグが存在する場合や、Ｒ／Ｗ近傍にあるＲＦＩＤタグの個数が少ない場合等においては、ＲＦＩＤタグはかなりの大電力の信号を受信する。
【０００９】
ＲＦＩＤタグが過剰な電力の信号を受信した場合、ＲＦＩＤタグの内部にて生成される直流電圧も過剰なものとなる。ＲＦＩＤタグの内部回路に高電圧が印加されることで、内部の素子が破壊される。そのため、Ｒ／Ｗの搬送波の電力が大きい無線通信システムに用いられるＲＦＩＤタグには、過剰な電力の信号を受信する環境にＲＦＩＤタグが存在する場合に、内部で過剰な電力を生成しないようにする保護回路が設けられている（特許文献１及び特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−１８００７３号公報
【特許文献２】特開２００７−１８３７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、Ｒ／Ｗから送信されるのは、搬送波の他に前述の振幅変調波もある。振幅変調波は重畳されている信号によって変調されており、振幅が一定でない。このためＲＦＩＤタグのアンテナが受信する電力が常に変動する。従ってＲＦＩＤタグ内部で搬送波又は振幅変調波を整流して生成されている直流電圧も、電圧値が常に変動する。
【００１２】
上記変動が、保護回路の動作開始電圧のしきい値近傍で発生した場合、電位の変動に伴って保護回路が動作、停止を繰り返すため、ＲＦＩＤタグ内部で雑音が生じる。またＲＦＩＤタグ内部の電源電位が不安定になる。
【００１３】
本発明の一態様は上記課題に鑑み、ＲＦＩＤタグとＲ／Ｗとの通信距離や通信環境が変化しても、あるいは振幅変調波を受信した際、ＲＦＩＤタグ内部で生成される電源電位に変動が生じても、動作が安定した保護回路（電圧リミッター回路（ｖｏｌｔａｇｅ ｌｉｍｉｔｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ）ともいう）を提供し、通信品質の向上を図る。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前述の課題を解決するために、本発明の一態様においては、以下のような手段を講じた。
【００１５】
本発明の一態様のＲＦＩＤタグは、交流信号の送受信を行うアンテナ回路と、前記交流信号から直流電圧を生成する整流回路と、前記直流電圧によって駆動される論理回路と、前記交流信号から包絡線を検出する包絡線検出回路と、前記直流電圧と、基準電圧との電位差を検出し、前記電位差に応じた電位を出力する比較回路と、前記電位に応じて、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる保護回路部 と、前記包絡線によって制御され、前記比較回路から出力される前記電位を、前記保護回路部に入力するか否かを選択する選択回路部 と、を有する。
【００１６】
本発明の一態様のＲＦＩＤタグは、交流信号の送受信を行うアンテナ回路と、前記交流信号から直流電圧を生成する整流回路と、前記直流電圧によって駆動される論理回路と、前記交流信号から包絡線を検出する包絡線検出回路と、前記包絡線を整形して、パルス信号を出力するバッファ回路と、前記直流電圧と、基準電圧との電位差を検出し、前記電位差に応じた電位を出力する比較回路と、前記電位に応じて、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる保護回路部と、前記パルス信号によって制御され、前記比較回路から出力される前記電位を、前記保護回路部に入力するか否かを選択する選択回路部と、を有する。
【００１７】
前記保護回路部は、前記交流信号を受信する回路のインピーダンスを変化させる手段として容量を有していても良いし、前記交流信号を受信する回路のインピーダンスを変化させる手段として抵抗を有していても良い。
【００１８】
本発明の一態様のＲＦＩＤタグの駆動方法は、交流信号をアンテナ回路で受信する工程と、前記交流信号を整形して直流電圧を生成する工程と、前記直流電圧によって論理回路を駆動させる工程と、前記交流信号から包絡線を検出する工程と、前記直流電圧と、基準電圧との電位差を検出し、前記電位差に応じた電位を出力する工程と、前記包絡線によって制御された前記電位によって、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる工程と、を有する。
【００１９】
本発明の一態様のＲＦＩＤタグの駆動方法は、交流信号をアンテナ回路で受信する工程と、前記交流信号を整形して直流電圧を生成する工程と、前記直流電圧によって論理回路を駆動させる工程と、前記交流信号から包絡線を検出する工程と、前記包絡線を整形して、パルス信号を生成する工程と、前記直流電圧と、基準電圧との電位差を検出し、前記電位差に応じた電位を出力する工程と、前記パルス信号によって制御された前記電位によって、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる工程と、を有する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の一態様のＲＦＩＤタグ及びその駆動方法は、アンテナで受信される搬送波又は振幅変調波を整流して生成される直流電圧の値によって保護回路の動作開始、停止を制御するのみならず、振幅変調波から命令信号を取り出す際の包絡線検出を利用し、当該包絡線検出によって得られた信号を基に生成された制御信号を用いて、保護回路の動作開始、停止を制御することが出来る。つまり、電源電位の変動の要因となる振幅変調波の振幅変動そのものを利用して保護回路の動作開始、停止を制御するため、前述の不安定動作の要因を効果的に取り除くことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一態様の保護回路を用いたＲＦＩＤタグの構成例を示す図。
【図２】本発明の一態様の保護回路の一構成例を示す図。
【図３】本発明の一態様の保護回路の回路レイアウト例を示す図。
【図４】搬送波、振幅変調波、および包絡線検出について説明する図。
【図５】ＲＦＩＤタグの作製工程例を示す図。
【図６】ＲＦＩＤタグの作製工程例を示す図。
【図７】ＲＦＩＤタグの作製工程例を示す図。
【図８】本発明の一態様の保護回路を用いたＲＦＩＤタグの応用例を示す図。
【図９】ＲＦＩＤタグの作製工程例を示す図。
【図１０】ＲＦＩＤタグの作製工程例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施の形態について、以下に図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、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適用し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す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、いかに説明する本発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には、異なる図面において同一の符号を共通して用い、繰り返しの説明を省略することがある。
【００２３】
（実施の形態１）
ＲＦＩＤタグ１００は、論理回路１０１、整流回路１０２、比較回路１０３、保護回路１０４、包絡線検出回路１０７、アンテナ回路１１０を有する（図１）。保護回路１０４は、スイッチ（トランジスタともいう） １２１と容量１２２とを有する選択回路部１２０、及びスイッチ（トランジスタともいう） １３１と負荷１３２とを有する保護回路部１３０を有する。
【００２４】
アンテナ回路１１０においては、Ｒ／Ｗから出力される搬送波又は振幅変調波を受信し、又はＲ／Ｗから出力される搬送波に、ＲＦＩＤタグ１００の内部からの応答信号を重畳して振幅変調波とし、その振幅変調波を 送信する。アンテナ回路１１０が最も良く送受信を行うことの出来る搬送波又は振幅変調波の周波数帯は、アンテナ１１１と容量１１２とで決定されるインピーダンスに依る。
【００２５】
整流回路１０２は、アンテナ回路１１０において受信された搬送波又は振幅変調波を整流し、直流電圧Ｖｉｎを得る。特に図１には図示していないが、整流回路１０２が出力する直流電圧Ｖｉｎを安定化するためにレギュレータ等を設けても良い。
【００２６】
包絡線検出回路１０７は、アンテナ回路１１０において受信された振幅変調波の包絡線を検出する。特に図１には図示していないが、包絡線を整形して、Ｒ／Ｗからの命令信号をパルス信号として取り出す復調回路を設けても良い。例えば、振幅変調波の包絡線検出を行うと、振幅の小さいところからローレベル、振幅の大きいところからハイレベルの信号を取り出すことが出来る。
【００２７】
図４を用いて簡単に説明する。ＲＦＩＤタグ１００においては、Ｒ／Ｗとの間で通信を行う際、搬送波に命令信号又は応答信号を重畳することによって信号の送受信を行う。搬送波４０１は、図４（Ａ）に示すように、一定の振幅を有し、ある周波数をもって振動している交流波であり、通信規格によって周波数帯が異なる。命令信号又は応答信号を搬送波４０１に重畳するには、図４（Ｂ）に示すように、搬送波４０１の振幅に変調を加えて振幅変調波４０２とすることで行っている。一例としては、振幅の大きい領域が、命令信号又は応答信号において、ハイレベルを示しており、振幅の小さい領域が、命令信号又は応答信号において、ローレベルを示している。
【００２８】
包絡線検出について説明する。ＲＦＩＤタグ１００が、命令信号が重畳された振幅変調波４０２を受信すると、包絡線検出回路１０７は、振幅変調波４０２から、振幅の頂点に接する接線として包絡線４０３を取り出す（図４（Ｃ））。包絡線４０３は、波形歪みが生じているが、バッファ等を介して図４（Ｄ）に示すように、ハイレベル（１）とローレベル（０）を示す、パルス状の信号４０４に整形される。
【００２９】
包絡線検出回路１０７又は復調回路から出力されるＲ／Ｗからの命令信号は、論理回路１０１に入力され、命令に従って応答信号を出力する。特に図１では図示していないが、論理回路１０１から出力される応答信号を用いて、変調回路にてＲ／Ｗから出力されている搬送波の変調を行って振幅変調波とし、その振幅変調波を アンテナ回路１１０を介して出力することで、ＲＦＩＤタグ１００はＲ／Ｗに対して応答を行っている。
【００３０】
比較回路１０３は、整流回路１０２により生成された、−Ｖ端子とＶｉｎとの間の電位差を監視する。比較回路１０３で規定してある電位とＶｉｎの電位とを 比較しており、Ｖｉｎの電位がしきい値を上回ると、保護回路１０４の有するスイッチ１３１をオンにする信号を出力する。一方、Ｖｉｎの電位がしきい値を下回ると、保護回路１０４の有するスイッチ１３１をオフにする信号を出力する。
【００３１】
保護回路部１３０は、スイッチ１３１と＋Ｖ端子との間に、アンテナ回路１１０の入力インピーダンスを変化させるような負荷１３２を有する。負荷１３２は、スイッチ１３１と−Ｖ端子との間に設けても良い。ただしアンテナ回路１１０の入力インピーダンスの変化を、スイッチ１３１に寄生する容量等を利用出来る場合には、負荷１３２は設けなくとも良い。
【００３２】
図１において、保護回路１０４が動作していない場合の、アンテナ回路１１０における入力インピーダンスがＺ１であったとする。スイッチ１３１がオンとなり保護回路１０４が動作すると、保護回路部１３０のスイッチ１３１と負荷１３２とによるインピーダンスＺ２が付加され、合成インピーダンスＺは、Ｚ＝｛（１／Ｚ１）＋（１／Ｚ２）｝−１となる。
【００３３】
アンテナ回路１１０における入力インピーダンスが前述のとおり保護回路１０４の動作によって変化すると、Ｒ／Ｗとアンテナ回路１１０とのインピーダンス整合が変化するため、アンテナ回路１１０が受信する電力が低下する。これにより整流回路１０２が生成する直流電圧も低下するため、ＲＦＩＤタグ内部に過電圧が印加されるのを防ぐ。
【００３４】
本発明の一態様の特徴として、比較回路１０３がスイッチ１３１のオン、オフを制御するための信号を出力する経路上に、すなわち比較回路１０３とスイッチ１３１との間に、選択回路部１２０を設ける。選択回路部１２０は、前述のとおり包絡線検出回路１０７によって検出された信号を基に、スイッチ１２１を制御する。具体的には、振幅変調波の振幅が大きい部分を受信しているときには、包絡線検出回路１０７がハイレベルを出力し、このときスイッチ１２１をオンにするように信号が出力される。一方、振幅変調波の振幅が小さい部分を受信しているときには、包絡線検出回路１０７がローレベルを出力し、このときスイッチ１２１をオフにするように信号が出力される。
【００３５】
スイッチ１２１がオフになる場合、つまり振幅変調波の振幅が小さくなり、整流回路１０２の出力する直流電圧が小さくなり始めると、前述のとおり保護回路１０４の動作開始電圧近傍に電圧が変動することになるため、比較回路１０３はスイッチ１３１をオンにする信号を出力する状態と、スイッチ１３１をオフにする信号を出力する状態とで変動する。しかしながらその信号出力の変動は、スイッチ１２１をオフにすることで、スイッチ１３１には直接伝わらないため、保護回路部１３０が不安定な動作をすることが無くなる。このとき、容量１２２によって、スイッチ１２１がオフになる前に比較回路１０３から出力された信号の電荷が保持されるため、スイッチ１３１のゲート電位は、容量１２２が電荷を保持している間はその電荷によって保持される。
【００３６】
保護回路１０４の動作開始電圧近傍で、整流回路１０２の出力する直流電圧が変動するような場合、従来は保護回路１０４が変動に合わせて動作、停止を繰り返すことで雑音の要因となったり、電源電圧が不安定になったりという不具合があった。しかし本発明の一態様により、このような電圧域での保護回路１０４をより安定に動作させることが出来る。したがって大電力を受信するような環境では保護回路１０４の動作によって、ＲＦＩＤタグ１００内部の回路に過電圧が印加されるのを良好に抑止し、かつ保護回路１０４を安定に動作させる。これにより安定した通信動作が実現する。
【００３７】
なお、本実施の形態においては、選択回路部１２０が有するスイッチ１２１を、包絡線検出回路１０７からの出力信号で制御したが、図４を用いて説明したように、バッファを介して得られるパルス状の信号を用いて制御しても良い。
【００３８】
（実施の形態２）
図２に、実施の形態１にて説明した構成の詳細を示す。
【００３９】
整流回路１０２は、ダイオード接続されたトランジスタ２０１及び２０２と、容量２０３及び２０４を用いた半波倍圧整流回路としている。２０４は平滑容量であり、整流回路の出力変動や、後段の負荷である論理回路１０１の消費電流の変化に伴うＶｉｎの電位変動を緩和する。
【００４０】
選択回路部１２０は、スイッチ１２１をトランジスタで形成している。また、保護回路部１３０におけるスイッチ１３１もトランジスタで形成している。インピーダンス変化を生ずるための負荷には、容量１３３を用いた例を示した。
【００４１】
比較回路１０３は、抵抗２１１と、ダイオード接続されたトランジスタ２１２〜２１５と、トランジスタ２１６及び２１７を用いて形成している。ダイオード接続されたトランジスタ２１２〜２１５は各々しきい値電圧を有するので、Ｖｉｎと−Ｖ端子間の電位差が大きくないときにはオフしており、抵抗２１１の端子間には電位差が発生しない。したがってトランジスタ２１６はオフしている。一方、トランジスタ２１６とトランジスタ２１７で分圧された電位は、選択回路部１２０を経由して保護回路部１３０のトランジスタ１３１のゲートに入力されるが、トランジスタ２１６がオフしているときは、トランジスタ１３１のゲートはローレベル、つまりほぼ−Ｖ端子の電位が入力されてオフする。
【００４２】
Ｖｉｎと−Ｖ端子間の電位差が次第に大きくなると、ダイオード接続されたトランジスタ２１２〜２１５がオンし、抵抗２１１の端子間に電位差が生ずる。抵抗２１１の端子間に生ずる電位差は、つまりトランジスタ２１６のゲート・ソース間電圧に該当し、トランジスタ２１６のしきい値の絶対値を上回ったところでトランジスタ２１６が次第にオンする。これによりトランジスタ２１７とトランジスタ２１６で分圧された電位が上昇し、トランジスタ１３１がオンすると保護回路部１３０によってアンテナ回路１１０の入力インピーダンスを変化させる。
【００４３】
選択回路部１２０のトランジスタ１２１は、包絡線検出回路１０７からの出力によって制御され、前述のとおり、振幅変調波の振幅が小さくなるとローレベルを出力してトランジスタ１２１をオフさせる。これによりトランジスタ２１６とトランジスタ２１７で分圧された電位がトランジスタ１３１に入力される経路が遮断され、トランジスタ１３１のゲートの電位は、容量１２２に蓄積されている電荷によって保持される。なお包絡線検出回路１０７は図示していないが、既存の検出回路や復調回路を用いる。
【００４４】
本実施の形態では、一例として回路構成を示したが、とくに図２の構成に限定するものではない。例えばインピーダンス変化を生ずるための負荷として、容量１３２を用いているが、抵抗を用いても良い。また、ダイオード接続されたトランジスタ２１２〜２１５は、ＰＩＮ接合ダイオードを用いても良い。
【００４５】
（実施の形態３）
本実施の形態においては、実施の形態１で説明した、本発明の一態様のＲＦＩＤタグ における、整流回路、比較回路、保護回路を構成するトランジスタ、抵抗、配線群を実際に基板上に形成するレイアウト例を示す。
【００４６】
図３に、素子レイアウトの一例を示す。図３において各部に付した符号は、それぞれ図２に付した符号に対応する。
【００４７】
抵抗２１１は、ここでは特に図示していないが、レイアウトの段階でサイズの小さい単位抵抗素子を複数並列、あるいは直列に配置しておき、設計値に合わせた抵抗値となるように、上層の配線レイヤを用いて、各々の抵抗素子の接続を変更して調整することが出来るようにレイアウトしても良い。
【００４８】
また、１３１、１２１、２０１〜２０２、２１２〜２１７等で示されるトランジスタについては、サイズの小さいトランジスタを複数並列接続してサイズの大きいトランジスタを形成するなどして、ばらつきの影響を抑えると良い。
【００４９】
容量として形成した１２２、１３３、２０３、２０４は、ここではトランジスタと同じ形状で、半導体層、ゲート電極層、配線層を用いて、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｉｌｉｃｏｎ）容量として形成している。このようにトランジスタを形成する工程と同時に形成出来るようにすると、工程を追加することなく素子を作りこめるため、好適である。また、容量は、サイズの小さい単位容量素子を複数個並列接続としておき、設計値に合わせた容量値となるように、上層の配線レイヤを用いて、各々の容量素子の接続を変更して調整することが出来るようにレイアウトしても良い。
【００５０】
もちろん、容量としては前述のようなＭＯＳ容量に限らず、例えばゲート電極層と配線層、及び両者の間の絶縁膜を用いたＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）容量として形成しても構わない。トランジスタを形成する工程で形成される導電層および絶縁層を好適に組み合わせて、容量を形成すれば良い。
【００５１】
（実施の形態４）
本実施の形態では、上記実施の形態で示したＲＦＩＤタグを得るための一作製方法を説明する。
【００５２】
まず、基板１２０１の一表面に剥離層１２０２を形成し、続けて下地となる絶縁膜１２０３および半導体膜１２０４（例えば非晶質珪素を含む膜）を形成する（図５（Ａ））。剥離層１２０２、絶縁膜１２０３および半導体膜１２０４は、連続して形成することができる。連続して形成することにより、大気に曝されないため不純物の混入を防ぐことができる。
【００５３】
基板１２０１は、ガラス基板、石英基板、金属基板、ステンレス基板、本工程の処理温度に耐えうる耐熱性があるプラスチック基板等を用いるとよい。このような基板であれば、その面積や形状に大きな制限はないため、例えば、１辺が１メートル以上であって、矩形状のものを用いれば、生産性を格段に向上させることができる。このような利点は、円形のシリコン基板を用いる場合と比較すると、大きな優位点である。従って、回路部を大きく形成した場合であっても、シリコン基板を用いる場合と比較して低コスト化を実現することができる。
【００５４】
なお、本工程では、剥離層１２０２を基板１２０１の全面に設けているが、必要に応じて、基板１２０１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剥離層１２０２を選択的に設けてもよい。また、基板１２０１に接するように剥離層１２０２を形成しているが、必要に応じて、基板１２０１に接するように酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜等の絶縁膜を形成し、当該絶縁膜に接するように剥離層１２０２を形成してもよい。
【００５５】
ここで、酸化窒化物とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い物質であり、また、窒化酸化物とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い物質をいう。例えば、酸化窒化珪素とは、酸素が５０原子％以上７０原子％以下、窒素が０．５原子％以上１５原子％以下、珪素が２５原子％以上３５原子％以下、水素が０．１原子％以上１０原子％以下の範囲で含まれる物質とすることができる。また、窒化酸化珪素とは、酸素が５原子％以上３０原子％以下、窒素が２０原子％以上５５原子％以下、珪素が２５原子％以上３５原子％以下、水素が１０原子％以上３０原子％以下の範囲で含まれる物質とすることができる。但し、上記組成の範囲は、ラザフォード後方散乱法（ＲＢＳ：Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）や、水素前方散乱法（ＨＦＳ：Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）を用いて測定した場合のものである。また、構成元素の含有比率は、その合計が１００原子％を超えない値をとる。
【００５６】
剥離層１２０２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、前記元素を主成分とする合金材料、前記元素を主成分とする化合物材料からなる膜を単層構造又は積層構造で形成する。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。また、金属膜を形成した後に、オゾン水等の酸化力の強い溶液で表面を処理することにより、金属膜表面に当該金属膜の酸化物又は酸化窒化物を設けることができる。
【００５７】
絶縁膜１２０３は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等により、珪素の酸化物または珪素の窒化物を含む膜を、単層構造又は積層構造で形成する。下地となる絶縁膜が２層構造の場合、例えば、１層目として窒化酸化珪素膜を形成し、２層目として酸化窒化珪素膜を形成するとよい。下地となる絶縁膜が３層構造の場合、１層目の絶縁膜として酸化珪素膜を形成し、２層目の絶縁膜として窒化酸化珪素膜を形成し、３層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を形成するとよい。または、１層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を形成し、２層目の絶縁膜として窒化酸化珪素膜を形成し、３層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を形成するとよい。下地となる絶縁膜１２０３は、基板１２０１からの不純物の侵入を防止するブロッキング膜として機能する。
【００５８】
半導体膜１２０４は、スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等により、２５ｎｍ以上２００ｎｍ以下程度、好ましくは５０ｎｍ以上７０ｎｍ以下程度、具体的には６６ｎｍの厚さで形成する。半導体膜１２０４としては、例えば、非晶質珪素膜を形成すればよい。
【００５９】
次に、半導体膜１２０４にレーザ光を照射して結晶化を行う。なお、レーザ光の照射と、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１２０４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、半導体膜１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂを形成し、これらを覆うようにゲート絶縁膜１２０５を形成する（図５（Ｂ））。
【００６０】
半導体膜１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂの作製工程の一例を以下に簡単に説明する。まず、プラズマＣＶＤ法を用いて、非晶質半導体膜（例えば、非晶質珪素膜）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、結晶化の程度に基づき、必要に応じて、レーザ発振器からレーザ光を照射し、フォトリソグラフィ法を用いることよって半導体膜１２０４ａ 、半導体膜１２０４ｂ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。
【００６１】
また、半導体膜に対し、連続発振レーザ光又は１０ＭＨｚ以上の周波数で発振するレーザ光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１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂを形成することができる。このような結晶化の場合、そのレーザ光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するとよい。
【００６２】
次に、半導体膜１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂを覆うゲート絶縁膜１２０５を形成する。ゲート絶縁膜１２０５は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、珪素の酸化物又は珪素の窒化物を含む膜を、単層構造又は積層構造で形成する。具体的には、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜を、単層構造又は積層構造で形成する。
【００６３】
また、ゲート絶縁膜１２０５は、半導体膜１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂに対し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、二酸化窒素 （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、マイクロ波を用いて行うと、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。
【００６４】
このような高密度プラズマを用いた処理により、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下程度、代表的には５ｎｍ以上１０ｎｍ以下程度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をきわめて低くすることができる。このような、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（又は窒化）するため、形成される絶縁膜の膜厚の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近傍 でも酸化が進行するということがないため、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、結晶粒界近傍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。
【００６５】
ゲート絶縁膜１２０５は、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、それに加えて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、プラズマ処理により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、好ましい。
【００６６】
また、半導体膜に対し、連続発振レーザ光又は１０ＭＨｚ以上の周波数で発振するレーザ光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１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂを形成する場合は、上記プラズマ処理を行ったゲート絶縁膜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）を得ることができる。
【００６７】
次に、ゲート絶縁膜１２０５上に、導電膜を形成する。ここでは、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下程度の厚さの導電膜を単層で形成する。用いる材料としては、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を含む材料、これらの元素を主成分とする合金材料、又はこれらの元素を主成分とする化合物材料を用いることができる。リン等の不純物元素を添加した多結晶珪素に代表される半導体材料を用いても良い。導電膜を積層構造で形成する場合には、例えば、窒化タンタル膜とタングステン膜の積層構造、窒化タングステン膜とタングステン膜の積層構造、窒化モリブデン膜とモリブデン膜の積層構造を用いることができる。例えば、窒化タンタル３０ｎｍと、タングステン１５０ｎｍとの積層構造を用いることができる。タングステンや窒化タンタルは、耐熱性が高いため、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、導電膜を３層以上の積層構造としても良く、例えば、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ことができる。
【００６８】
次に、上記の導電膜上に、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配線を形成するためのエッチング処理を行って、半導体膜１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂの上方にゲート電極１２０７を形成する。
【００６９】
次に、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形成して、半導体膜１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂに、イオンドープ法またはイオン注入法により、ｎ型又はｐ型を付与する不純物元素を低濃度に添加する。本実施の形態においては、半導体膜１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂに、ｎ型を付与する不純物元素を低濃度に添加する。ｎ型を付与する不純物元素は、１５族に属する元素を用いれば良く、リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）などを用いることができる。また、ｐ型を付与する不純物元素としては、１３族に属する元素を用いれば良く、硼素（Ｂ）などを用いることができる。
【００７０】
なお、本実施の形態においては簡単のため、ｎ型ＴＦＴについてのみ示しているが、本発明はこれに限定して解釈されない。ｐ型ＴＦＴのみを用いる構成としても良い。また、ｎ型ＴＦＴとｐ型ＴＦＴを併せて形成しても良い。ｎ型ＴＦＴとｐ型ＴＦＴを併せて形成する場合、後にｐ型ＴＦＴとなる半導体層を覆うマスクを形成してｎ型を付与する不純物元素を添加し、後にｎ型ＴＦＴとなる半導体層を覆うマスクを形成してｐ型を付与する不純物元素を添加することで、ｎ型を付与する不純物元素とｐ型を付与する不純物元素を選択的に添加することができる。
【００７１】
次に、ゲート絶縁膜１２０５とゲート電極１２０７を覆うように、絶縁膜を形成する。これら絶縁膜は、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法等により、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。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１２０７の側面に接する絶縁膜１２０８（サイドウォールともよばれる）を形成する。絶縁膜１２０８は、後にＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ ｄｒａｉｎ）領域を形成する際の不純物元素を添加するためのマスクとして用いる。
【００７２】
次に、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１２０７および絶縁膜１２０８をマスクとして用いて、半導体膜１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂにｎ型を付与する不純物元素を添加する。これにより、チャネル形成領域１２０６ａ、第１の不純物領域１２０６ｂ、第２の不純物領域１２０６ｃが形成される（図５（Ｃ））。第１の不純物領域１２０６ｂは薄膜トランジスタのソース領域又はドレイン領域として機能し、第２の不純物領域１２０６ｃはＬＤＤ領域として機能する。第２の不純物領域１２０６ｃが含む不純物元素の濃度は、第１の不純物領域１２０６ｂが含む不純物元素の濃度よりも低い。
【００７３】
続いて、ゲート電極１２０７、絶縁膜１２０８等を覆うように、絶縁膜を単層構造又は積層構造で形成する。本実施の形態では、絶縁膜１２０９、１２１０、１２１１を３層構造とする場合を例示する。これら絶縁膜はＣＶＤ法により形成することができ、絶縁膜１２０９は酸化窒化珪素膜５０ｎｍ、絶縁膜１２１０は窒化酸化珪素膜２００ｎｍ、絶縁膜１２１１は酸化窒化珪素膜４００ｎｍとして形成することができる。これら絶縁膜の表面は、その膜厚にもよるが、下層に設けられた層の表面形状に沿って形成される。すなわち、絶縁膜１２０９は膜厚が薄いため、その表面はゲート電極１２０７の表面形状に大きく沿っている。膜厚が厚くなるにつれ表面形状は平坦に近づくため、３層構造のうち膜厚が最も厚い絶縁膜１２１１の表面形状は平坦に近い。しかし有機材料とは異なるため、平坦な表面形状とは異なっている。すなわち、表面形状を平坦にしたいのであれば、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を用いればよい。またこれら絶縁膜の作製方法は、ＣＶＤ法以外に、スパッタ法、ＳＯＧ法、液滴吐出法、スクリーン印刷法等を採用することができる。
【００７４】
そして、フォトリソグラフィ法を用いて絶縁膜１２０９、１２１０、１２１１等をエッチングして、第１の不純物領域１２０６ｂに達するコンタクトホールを形成した後、薄膜トランジスタのソース電極又はドレイン電極として機能する導電膜１２３１ａ、及び接続配線として機能する導電膜１２３１ｂを形成する。導電膜１２３１ａ、１２３１ｂは、コンタクトホールを充填するように導電膜を形成し、当該導電膜を選択的にエッチングすることで形成することができる。なお、導電膜を形成する前に、コンタクトホールにおいて露出した半導体膜１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂの表面にシリサイドを形成して、抵抗を低くしてもよい。導電膜１２３１ａ、１２３１ｂは、低抵抗材料を用いて形成すると信号遅延を生じることがなく、好ましい。低抵抗材料は耐熱性が低い場合も多くあるため、低抵抗材料の上下には耐熱性の高い材料を設けるとよい。例えば、低抵抗材料としてアルミニウムを３００ｎｍ形成し、アルミニウムの上下にチタンを１００ｎｍずつ設ける構成がよい。また導電膜１２３１ｂは、接続配線として機能しているが、導電膜１２３１ａと同じ積層構造で形成することで、接続配線の低抵抗化と耐熱性の向上を図ることができる。導電膜１２３１ａ、１２３１ｂは、その他の導電性材料、例えば、タングステン（Ｗ）、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を含む材料、これらの元素を主成分とする合金材料、これらの元素を主成分とする化合物材料を用いて、単層構造又は積層構造で形成することができる。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てニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分として、ニッケルと、炭素又は珪素の一方あるいは両方を含む合金材料に相当する。また導電膜１２３１ａ、１２３１ｂ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。
【００７５】
以上により、薄膜トランジスタ１２３０ａ、薄膜トランジスタ１２３０ｂを含む素子層１２４９が得られる（図６（Ａ））。
【００７６】
なお、絶縁膜１２０９、１２１０、１２１１を形成する前、または絶縁膜１２０９を形成した後、又は絶縁膜１２０９、１２１０を形成した後に、半導体膜１２０４の結晶性の回復や半導体膜１２０４に添加された不純物元素の活性化、半導体膜１２０４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、熱アニール法、レーザアニール法、ＲＴＡ法などを適用するとよい。
【００７７】
次に、導電膜１２３１ａ、１２３１ｂを覆うように、絶縁膜１２１２、１２１３を形成する（図６（Ｂ））。絶縁膜１２１２には１００ｎｍの膜厚を有する窒化珪素膜を用い、絶縁膜１２１３には１５００ｎｍの膜厚を有するポリイミドを用いる場合を例示する。絶縁膜１２１３の表面形状は平坦性が高いと好ましい。そのため、ポリイミドである有機材料の特徴に加えて、厚膜化する構成、例えば７５０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の膜厚（具体的には１５００ｎｍ）によっても、絶縁膜１２１３の平面形状の平坦性を高めている。当該絶縁膜１２１２、１２１３に対しては、開口部を形成する。本実施の形態では、導電膜 １２３１ｂが露出する開口部１２１４を形成する場合を例示する。このような開口部１２１４において（詳しくは点線で囲まれた領域１２１５において）、絶縁膜１２１２の端部は、絶縁膜１２１３で覆われている。上層の絶縁膜１２１３で下層の絶縁膜１２１２の端部を覆うことで、その後開口部１２１４に形成される配線の段切れを防止することができる。本実施の形態では、絶縁膜１２１３が有機材料であるポリイミドを用いているため、開口部１２１４において、絶縁膜１２１３ はなだらかなテーパを有することができ、効率的に段切れを防止することができる。このような段切れ防止効果を得ることのできる絶縁膜１２１３の材料は、ポリイミド以外に、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が挙げられる。また絶縁膜１２１２ には、窒化珪素膜の代わりに、酸化窒化珪素膜や窒化酸化珪素膜を用いてもよい。また絶縁膜１２１２、１２１３の作製方法は、ＣＶＤ法、スパッタ法、ＳＯＧ法、液滴吐出法またはスクリーン印刷法等を用いることができる。
【００７８】
次に、絶縁膜１２１３上に導電膜１２１７を形成し、当該導電膜１２１７上に絶縁膜１２１８を形成する（図６（Ｃ））。導電膜１２１７は、導電膜１２３１ａ、１２３１ｂと同じ材料で形成することができ、例えばチタン１００ｎｍ、アルミニウム２００ｎｍ、チタン１００ｎｍの積層構造を採用することができる。導電膜１２１７は、開口部１２１４で導電膜１２１３ｂと接続するため、チタン同士が接触することでコンタクト抵抗を抑えることができる。また導電膜１２１７は、薄膜トランジスタと、アンテナ（おって形成される）との間の信号に基づく電流が流れるため、配線抵抗が低い方が好ましい。そのため、アルミニウム等の低抵抗材料を用いるとよい。また導電膜１２１７は、その他の導電性材料、例えば、タングステン（Ｗ）、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を含む材料、これらの元素を主成分とする合金材料、これらの元素を主成分とする化合物材料を用いて、単層構造又は積層構造で形成することができる。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てニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分として、ニッケルと、炭素又は珪素の一方あるいは両方を含む合金材料に相当する。また導電膜１２１７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。絶縁膜１２１８は、その表面形状に平坦性を要求されるため、有機材料で形成するとよく、２０００ｎｍのポリイミドを用いる場合を例示する。絶縁膜１２１８は、１５００ｎｍの膜厚で形成された絶縁膜１２１３の開口部１２１４、及び開口部１２１４に形成された導電膜１２１７の表面の凹凸を平坦にする必要があり、絶縁膜１２１３の膜厚よりも厚い２０００ｎｍの膜厚で形成されている。そのため、絶縁膜１２１８は絶縁膜１２１３の１．１倍〜２倍以上、好ましくは１．２〜１．５倍の膜厚を有するとよく、絶縁膜１２１３が７５０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の膜厚を有するのであれば、９００ｎｍ以上４５００ｎｍ以下の膜厚とすると好ましい。絶縁膜１２１８には、膜厚を考慮しつつ、さらに平坦性の高い材料を用いるとよい。平坦性の高い材料として絶縁膜１２１８に用いられる材料は、ポリイミド以外に、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が挙げられる。絶縁膜１２１８上にアンテナを形成する場合、このように絶縁膜１２１８の表面形状の平坦性を考慮する必要がある。
【００７９】
また、絶縁膜１２１８は、回路部におけるアンテナの外側（図示せず）で、絶縁膜１２１３の端部を覆うと好ましい。絶縁膜１２１３の覆う際、絶縁膜１２１８は、絶縁膜１２１３の膜厚と、絶縁膜１２１８の膜厚との合計より、外側から２倍以上の長さでマージンをもって覆うとよい。本実施の形態では、絶縁膜１２１３は１５００ｎｍ、絶縁膜１２１８は２０００ｎｍで形成したため、絶縁膜１２１３の端から距離ｄ＝７０００ｎｍの外側から、絶縁膜１２１８は絶縁膜１２１３の端部を覆う。このような構成によって、プロセスのマージンを確保することができ、また水分や酸素の侵入を防止することも期待できる。
【００８０】
次に、絶縁膜１２１８上にアンテナ１２２０を形成する（図７）。そして、アンテナ１２２０と導電膜１２１７とを開口部を介して電気的に接続させる。開口部はアンテナ１２２０の下方に設け、集積化を図る。なおアンテナ１２２０は、導電膜１２３１ａに直接接続させてもよいが、本実施の形態のように導電膜１２１７を設けることにより、アンテナ１２２０との接続のための開口部の形成にマージンを持たせることができ、高集積化を図ることができ好ましい。そのため、導電膜１２１７の上にさらなる導電膜を設けて、アンテナ１２２０を接続してもよい。すなわちアンテナ１２２０は、薄膜トランジスタを構成する導電膜１２３１ａと電気的に接続されればよく、複数の導電膜を介した接続構造によって高集積化を図ることができる。このような導電膜１２１７をはじめとする複数の導電膜は、膜厚が厚くなるとＲＦＩＤタグにも厚みが出てしまうため、薄い方が好ましい。そのため、導電膜１２３１ａと比較すると、導電膜１２１７等はその膜厚を薄くすることが好ましい。
【００８１】
アンテナ１２２０は、第１の導電膜１２２１、第２の導電膜１２２２の積層構造を採用することができ、本実施の形態ではチタン１００ｎｍ、アルミニウム５０００ｎｍの積層構造の場合を例示する。チタンは、アンテナの耐湿性を高めることができ、絶縁膜１２１８とアンテナ１２２０との密着性を高めることもできる。さらにチタンは、導電膜１２１７との接触抵抗を低くすることができる。これは導電膜１２１７の最上層には、チタンが形成されているため、アンテナのチタンと同一材料同士が接触していることによる。このようなチタンはドライエッチングを用いて形成されるため、端部が切り立った状態となることが多い。アルミニウムは低抵抗材料であるため、アンテナに好適である。アルミニウムを厚膜化していることにより、抵抗をより低くすることができる。アンテナの抵抗が低くなることで、通信距離を伸ばすことができ、好ましい。このようなアルミニウムはウェットエッチングを用いて形成されるため、端部における側面にテーパが付くことが多い。本実施の形態におけるテーパは、アルミニウム側に凸部が形成された、つまり内側に凹んだ形で形成されている。また、アルミニウムをウェットエッチングする際、チタンの端部より、アルミニウムの端部が内側となる（領域１２４２）。例えば、アルミニウムの端部は、アルミニウムの膜厚の１／６〜１／２程度の範囲で内側（距離Ｌ分内側）に設けるとよく、本実施の形態ではチタン端部から距離Ｌ＝０．８μｍ以上２μｍ以下の範囲で内側となるようにするとよい。チタン端部がアルミニウム端部より突出していることで、その後に形成される絶縁膜の段切れを防止することができ、アンテナの耐性を高めることができる。
【００８２】
アンテナはチタンやアルミニウム以外に、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） 等の金属元素を含む材料、当該金属元素を含む合金材料、当該金属元素を含む化合物材料を導電性材料として用いることができ、ＣＶＤ法、スパッタ法、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形成することができる。また本実施の形態では、積層構造を例示したが、上述したいずれの材料の単層構造で形成してもよい。
【００８３】
アンテナ１２２０を覆って、絶縁膜１２２３を形成する。本実施の形態では、絶縁膜１２２３を２００ｎｍの窒化珪素膜で形成する。絶縁膜１２２３により、アンテナの耐湿性をより高めることができ、好ましい。絶縁膜１２２３はチタン端部がアルミニウム端部より突出しているため、段切れすることなく形成できる。このような絶縁膜１２２３は窒化珪素膜以外に、酸化窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、その他の無機材料から形成することができる。
【００８４】
このようにして絶縁基板を用いて形成されたＲＦＩＤタグを完成することができる。
【００８５】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
【００８６】
（実施の形態５）
本実施の形態では、ＲＦＩＤタグを、より信頼性を高く、かつ歩留まり良く作製する方法について、図９を用いて説明する。本実施の形態では、一例としてＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）に関して説明する。
【００８７】
基板９００上に剥離層９０１を介して、トランジスタ９０２、９０３、容量９０４、絶縁層９０５が設けられ、半導体集積回路９１０が形成されている（図９（Ａ））。
【００８８】
トランジスタ９０２、９０３は薄膜トランジスタであり、それぞれソース領域又はドレイン領域、低濃度不純物領域、チャネル形成領域、ゲート絶縁層、ゲート電極、ソース電極又はドレイン電極 を有する。ソース領域又はドレイン領域は、ソース電極又はドレイン電極として機能する配線と接し、電気的に接続されている。
【００８９】
トランジスタ９０２はＮチャネル型トランジスタであり、ソース領域又はドレイン領域、及び低濃度不純物領域には、Ｎ型を付与する不純物元素（例えばリン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等）を含む。トランジスタ９０３はＰチャネル型トランジスタであり、ソース領域又はドレイン領域、及び低濃度不純物領域には、Ｐ型を付与する不純物元素（例えばボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等）を含む。
【００９０】
容量９０４は、トランジスタ９０２、９０３と同様の工程で形成され、一方の電極は半導体層、他方の電極はゲート電極層で形成されている。このとき、容量値を効率よく確保するため、ゲート電極層を形成する前に、容量９０４を形成する半導体層に不純物元素を添加しておいても良い。この工程によると、ゲート電極層の下層の領域に配置された半導体層にも不純物元素が添加されるため、効率よく容量として機能することができる。
【００９１】
次に、絶縁層９０５上に、導電膜でなるアンテナ９１１を形成し、アンテナ９１１上に保護膜９１２を形成する。アンテナ９１１は、半導体集積回路と電気的に接続される。図９（Ａ）では、容量９０４の一方の電極と電気的に接続されている。
【００９２】
続いて、保護膜９１２上に、絶縁体９２０を形成する。絶縁体９２０としては、例えば繊維体９２１に有機樹脂９２２を含浸させた構造体を用いても良い。
【００９３】
保護膜９１２と絶縁体９２０を接着した後、剥離層９０１を界面として、半導体集積回路９１０、アンテナ９１１、及び保護膜９１２を基板９００より分離する。よって半導体集積回路９１０、アンテナ９１１、及び保護膜９１２は、絶縁体９２０側に設けられる（図９（Ｂ））。
【００９４】
保護膜９１２と絶縁体９２０の接着については、特に図示しないが接着剤を用いても良いし、圧着、もしくは加熱圧着によって接着しても良い。
【００９５】
その後、半導体集積回路９１０が、剥離層９０１を介して露出している剥離面の側に絶縁体９３０を接着し、半導体集積回路９１０、アンテナ９１１、及び保護膜９１２を、絶縁体９２０及び絶縁体９３０に挟持する（図９（Ｃ））。
【００９６】
絶縁体９３０も、絶縁体９２０と同様、例えば繊維体９３１に有機樹脂９３２を含浸させた構造体を用いても良い。
【００９７】
特に図示していないが、絶縁体９２０及び絶縁体９３０は、平面方向に多数配列するように複数の半導体集積回路９１０、アンテナ９１１、保護膜９１２が形成された構造体を挟持しており、個々に分断することによって、それぞれ半導体集積回路９１０、アンテナ９１１、及び保護膜９１２が絶縁体９２０及び絶縁体９３０に挟持された構造を有する半導体集積回路チップを作製する。分断の手段としては物理的に分断することができれば特に限定しないが、好ましい一例として、本実施の形態では分断線に沿ってレーザ光を照射することによって分断する。
【００９８】
レーザ光を照射して分断することによって、半導体集積回路チップの分断面９４１、９４２において、絶縁体９２０及び絶縁体９３０が溶融し、互いに融着することで、個々の半導体集積回路チップは、半導体集積回路９１０、アンテナ９１１、及び保護膜９１２を絶縁体９２０及び絶縁体９３０によって全面を封止する構造となる（図９（Ｄ））。
【００９９】
ここでは特に図示しないが、半導体集積回路９１０、アンテナ９１１、及び保護膜９１２の全面をより良好に覆うために、絶縁体９２０及び絶縁体９３０の外側又は内側に、さらに絶縁体を設けても良い。
【０１００】
このように形成することにより、半導体集積回路を挟持して絶縁体を設けているため、作製工程においても、外部ストレスや応力による半導体集積回路の破損や特性不良などの悪影響を防止することができる。よって信頼性を高く、かつ歩留まり良くＲＦＩＤタグを作製することができる。
【０１０１】
なお、本実施の形態で作製したＲＦＩＤタグは、可撓性を有する絶縁体を用いることで、可撓性を有するＲＦＩＤタグとすることができる。
【０１０２】
トランジスタ９０２、９０３、及び容量９０４が有する半導体層を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製される非晶質（アモルファス、以下「ＡＳ」ともいう。）半導体、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いは微結晶（セミアモルファス若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。以下「ＳＡＳ」ともいう。）半導体などを用いることができる。半導体層はスパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等により成膜することができる。
【０１０３】
微結晶半導体膜は、ギブスの自由エネルギーを考慮すれば非晶質と単結晶の中間的な準安定状態に属するものである。すなわち、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する。柱状または針状結晶が基板表面に対して法線方向に成長している。微結晶半導体の代表例である微結晶シリコンは、そのラマンスペクトルが単結晶シリコンを示す５２０ｃｍ−１よりも低波数側に、シフトしている。即ち、単結晶シリコンを示す５２０ｃｍ−１とアモルファスシリコンを示す４８０ｃｍ−１の間に微結晶シリコンのラマンスペクトルのピークがある。また、未結合手（ダングリングボンド）を終端するため水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。さらに、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで、安定性が増し良好な微結晶半導体膜が得られる。
【０１０４】
この微結晶半導体膜は、周波数が数十ＭＨｚ〜数百ＭＨｚの高周波プラズマＣＶＤ法、または周波数が１ＧＨｚ以上のマイクロ波プラズマＣＶＤ法 により形成することができる。代表的には、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などの水素化珪素を水素で希釈して形成することができる。また、水素化珪素及び水素に加え、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈して微結晶半導体膜を形成することができる。これらのときの水素化珪素に対して水素の流量比を５倍以上２００倍以下、好ましくは５０倍以上１５０倍以下、更に好ましくは１００倍とする。
【０１０５】
アモルファス半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体としては代表的にはポリシリコン（多結晶シリコン）などがあげられる。ポリシリコンには、８００℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを用いて、非晶質シリコンを結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述したように、微結晶半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
【０１０６】
また、半導体の材料としてはシリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）などの単体のほかＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＳｉＣ、ＺｎＳｅ、ＧａＮ、ＳｉＧｅなどのような化合物半導体も用いることができる。また酸化物半導体である酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化マグネシウム亜鉛、酸化ガリウム、インジウム酸化物、及び上記酸化物半導体の複数より構成される酸化物半導体などを用いることができる。例えば、酸化亜鉛とインジウム酸化物と酸化ガリウムとから構成される酸化物半導体なども用いることができる。なお、酸化亜鉛を半導体層に用いる場合、ゲート絶縁層をＹ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、それらの積層などを用いると良く、ゲート電極層、ソース電極層、ドレイン電極層としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、Ａｕ、Ｔｉなどを用いると良い。また、ＺｎＯにＩｎやＧａなどを添加することもできる。
【０１０７】
半導体層に、結晶性半導体層を用いる場合、その結晶性半導体層の作製方法は、種々の方法（レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた熱結晶化法等）を用いれば良い。また、ＳＡＳである微結晶半導体をレーザ照射して結晶化し、結晶性を高めることもできる。結晶化を助長する元素を導入しない場合は、非晶質珪素膜にレーザ光を照射する前に、窒素雰囲気下５００−５５０℃で１−２時間加熱することによって非晶質珪素膜の含有水素濃度を１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にまで放出させる。これは水素を多く含んだ非晶質珪素膜にレーザ光を照射すると非晶質珪素膜が破壊されてしまうからである。
【０１０８】
非晶質半導体層への金属元素の導入の仕方としては、当該金属元素を非晶質半導体層の表面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマ処理法（プラズマＣＶＤ法も含む）、吸着法、金属塩の溶液を塗布する方法を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整が容易であるという点で有用である。また、このとき非晶質半導体層の表面の濡れ性を改善し、非晶質半導体層の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのＵＶ光の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等により、酸化膜を成膜することが望ましい。
【０１０９】
また、非晶質半導体層を結晶化し、結晶性半導体層を形成する結晶化工程で、非晶質半導体層に結晶化を促進する元素（触媒元素、金属元素とも示す）を添加し、熱処理（５５０℃〜７５０℃で３分〜２４時間）により結晶化を行っても良い。結晶化を助長（促進）する元素としては、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、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）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）及び金（Ａｕ）から選ばれた一種又は複数種類を用いることができる。
【０１１０】
結晶化を助長する元素を結晶性半導体層から除去、又は軽減するため、結晶性半導体層に接して、不純物元素を含む半導体層を形成し、ゲッタリングシンクとして機能させる。不純物元素としては、Ｎ型を付与する不純物元素、Ｐ型を付与する不純物元素や希ガス元素などを用いることができ、例えばリン（Ｐ）、窒素（Ｎ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、ボロン（Ｂ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、Ｋｒ（クリプトン）、Ｘｅ（キセノン）から選ばれた一種または複数種を用いることができる。結晶化を促進する元素を含む結晶性半導体層に、希ガス元素を含む半導体層を形成し、熱処理（５５０℃〜７５０℃で３分〜２４時間）を行う。結晶性半導体層中に含まれる結晶化を促進する元素は、希ガス元素を含む半導体層中に移動し、結晶性半導体層中の結晶化を促進する元素は除去、又は軽減される。その後、ゲッタリングシンクとなった希ガス元素を含む半導体層を除去する。
【０１１１】
非晶質半導体層の結晶化は、熱処理とレーザ光照射による結晶化を組み合わせても良く、熱処理やレーザ光照射を単独で、複数回行っても良い。
【０１１２】
また、結晶性半導体層を、直接基板にプラズマ法により形成しても良い。また、プラズマ法を用いて、結晶性半導体層を選択的に基板に形成しても良い。
【０１１３】
ゲート絶縁層は酸化珪素、若しくは酸化珪素と窒化珪素の積層構造で形成すれば良い。ゲート絶縁層は、プラズマＣＶＤ法や減圧ＣＶＤ法により絶縁膜を堆積することで形成しても良いし、プラズマ処理による固相酸化若しくは固相窒化で形成すると良い。単結晶半導体層を、プラズマ処理により酸化又は窒化することにより形成するゲート絶縁層は、緻密で絶縁耐圧が高く信頼性に優れているためである。例えば、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）をＡｒで１〜３倍（流量比）に希釈して、１０〜３０Ｐａの圧力にて３〜５ｋＷのマイクロ波（２．４５ＧＨｚ）電力を印加して半導体層の表面を酸化若しくは窒化させる。この処理により１ｎｍ〜１０ｎｍ（好ましくは２ｎｍ〜６ｎｍ）の絶縁膜を形成する。さらに亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）とシラン（ＳｉＨ４）を導入し、１０〜３０Ｐａの圧力にて３〜５ｋＷのマイクロ波（２．４５ＧＨｚ）電力を印加して気相成長法により酸化窒化シリコン膜を形成してゲート絶縁層を形成する。固相反応と気相成長法による反応を組み合わせることにより界面準位密度が低く絶縁耐圧の優れたゲート絶縁層を形成することができる。
【０１１４】
また、ゲート絶縁層として、二酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、二酸化チタン、五酸化タンタルなどの高誘電率材料を用いても良い。ゲート絶縁層に高誘電率材料を用いることにより、ゲートリーク電流を低減することができる。
【０１１５】
ゲート電極層は、ＣＶＤ法やスパッタ法、液滴吐出法などを用いて形成することができる。ゲート電極層は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｂａから選ばれた元素、又は前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成すれば良い。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜や、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いても良い。また、単層構造でも複数層の構造でも良く、例えば、窒化タングステン膜とモリブデン膜との２層構造としても良い。し、膜厚５０ｎｍのタングステン膜、膜厚５００ｎｍのアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順次積層した３層構造としても良い。また、３層構造とする場合、第１の導電膜のタングステンに代えて窒化タングステンを用いても良い。第２の導電膜のアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜に代えてアルミニウムとチタンの合金膜（Ａｌ−Ｔｉ）を用いても良い。第３の導電膜の窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いても良い。
【０１１６】
ゲート電極層に可視光に対して透光性を有する透光性の材料を用いることもできる。透光性の導電材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛等を用いることができる。また、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含むインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ））、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＺｎＯにガリウム（Ｇａ）をドープしたもの、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物なども用いても良い。
【０１１７】
ゲート電極層を形成するのにエッチングにより加工が必要な場合、マスクを形成し、ドライエッチングまたはドライエッチングにより加工すれば良い。ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用い、エッチング条件（コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度等）を適宜調節することにより、ゲート電極層をテーパー形状にエッチングすることができる。なお、エッチング用ガスとしては、Ｃｌ２、ＢＣｌ３、ＳｉＣｌ４もしくはＣＣｌ４などを代表とする塩素系ガス、ＣＦ４、ＳＦ６もしくはＮＦ３などを代表とするフッ素系ガス又はＯ２を適宜用いることができる。
【０１１８】
本実施の形態では、トランジスタの構造としてはシングルゲート構造を説明したが、ダブルゲート構造などのマルチゲート構造でも良い。この場合、半導体層の上方、下方にゲート電極層を設ける構造でも良く、半導体層の片側（上方又は下方）にのみ複数ゲート電極層を設ける構造でも良い。
【０１１９】
また、トランジスタのソース領域及びドレイン領域にシリサイドを設ける構造としても良い。シリサイドは半導体層のソース領域及びドレイン領域上に導電膜を形成し、加熱処理、ＧＲＴＡ法、ＬＲＴＡ法等により、露出されたソース領域及びドレイン領域の半導体層中の珪素と導電膜とを反応させて形成する。レーザ照射やランプによる光照射によってシリサイドを形成しても良い。シリサイドを形成する導電膜の材料としては、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、Ｈａ（ハフニウム）、タンタル（Ｔａ）、バナジウム（Ｖ）、ネオジム（Ｎｂ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）等を用いることができる。
【０１２０】
ソース電極層又はドレイン電極層として機能する配線層は、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、蒸着法等により導電膜を成膜した後、所望の形状にエッチングして形成することができる。また、印刷法、電解メッキ法等により、所定の場所に選択的に配線層を形成することができる。更にはリフロー法、ダマシン法を用いても良い。配線層の材料は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ等の金属、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体又はその合金、若しくはその窒化物を用いて形成すれば良い。また透光性の材料も用いることができる。
【０１２１】
また、透光性の導電性材料であれば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含むインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ））、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＺｎＯにガリウム（Ｇａ）をドープしたもの、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物などを用いることができる。
【０１２２】
（実施の形態６）
ＲＦＩＤタグは、微小な半導体素子を多数用いて形成した半導体集積回路を有するため、外部からの静電気放電（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ：ＥＳＤ）による回路の誤動作や半導体素子の損傷を生じやすい。特に無線タグ等のように、表面積の大きい導電体を有するアンテナ等は、静電気放電が生ずる可能性が高い。本実施の形態においては、そのような静電気放電から半導体集積回路を保護する構成の一例について述べる。
【０１２３】
図１０（Ａ）〜（Ｄ）に構成例を示す。本実施の形態においては、導電性材料を有する遮蔽体を半導体集積回路の近傍に設けることにより、半導体集積回路を保護している。
【０１２４】
図１０（Ａ）は、遮蔽体１００１を半導体集積回路チップの外側全体を覆うように形成した例を示している。遮蔽体１００１は、アンテナにおいてＲ／Ｗから発せられる搬送波、又は振幅変調波の受信を極力妨げない程度の膜厚で形成すれば良い。
【０１２５】
なお、図１０（Ａ）では、遮蔽体１００１は半導体集積回路チップの上面、下面、側面を覆うように形成されているが、形成の方法としては、上面及び側面の一部に遮蔽体を形成した後、半導体集積回路を裏返して下面及び側面の一部に遮蔽体を形成し、全面を覆うように形成すれば良い。
【０１２６】
図１０（Ｂ）は、遮蔽体１００２は絶縁体の内側に設けられ、半導体集積回路の全面を覆うように形成した例である。このように半導体集積回路の全面を覆うように遮蔽体１００２を形成するには、半導体集積回路を絶縁体で挟持、接着する前に、個々の半導体集積回路チップに分断し、遮蔽体１００２を形成する必要があるが、特にこの形態に限定するものではない。例えば、半導体集積回路チップを絶縁体で挟持、接着する前に、半導体集積回路の上面、下面に遮蔽体を形成しておき、絶縁体で挟持、接着した後、レーザ光を照射して分断すると、分断面において遮蔽体が溶融し、半導体集積回路の側面を上下から溶着して覆うように形成しても良い。
【０１２７】
図１０（Ｃ）は、遮蔽体１００３は絶縁体の内側に設けられ、半導体集積回路の片面のみに形成した例である。本例では、遮蔽体１００３はアンテナ側に形成されているが、剥離面側に形成しても良い。
【０１２８】
遮蔽体を半導体集積回路の片面のみに形成することにより、遮蔽体がアンテナにおいてＲ／Ｗから発せられる搬送波、又は振幅変調波の受信を妨げず、良好な通信精度を確保することができる。
【０１２９】
図１０（Ａ）〜（Ｃ）においては、遮蔽体は導電性の材料を用いて、膜状に形成した例を示したが、図１０（Ｄ）に示すように、遮蔽体１００４ａ〜１００４ｇのように島状に形成しても良い。遮蔽体１００４ａ〜１００４ｇの各々は、導電性材料で形成されているために導電性を有するが、半導体集積回路上に点在して形成されており、例えば１００４ａと１００４ｂ、１００４ｃと１００４ｇ等の間では導通していないため、導電性材料を用いていながら、全体としては絶縁体に等しい膜とすることができる。このような構成で遮蔽体を形成すると、島状の遮蔽体１００４ａ〜１００４ｇの各々は導電性材料を用いて形成されるため、静電気放電に対して良好に半導体集積回路を保護し、かつ全体としては導電膜としての形状を成していないため、遮蔽体がアンテナにおいてＲ／Ｗから発せられる搬送波、又は振幅変調波の受信を妨げず、良好な通信精度を確保することができる。
【０１３０】
遮蔽体１００１を形成する材料としては、導電体又は半導体が好ましく、例えば金属膜、金属酸化物膜、半導体膜、又は金属窒化物膜等が挙げられる。具体的な材料としては、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、タンタル（Ｔａ）、カドミウム（Ｃｄ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉄（Ｆｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、バリウム（Ｂａ）から選ばれた元素、又は前記元素を主成分とする合金材料、化合物材料、窒化物材料、酸化物材料等を用いることができる。
【０１３１】
窒化物材料としては、窒化タンタル、窒化チタンなどを用いることができる。
【０１３２】
酸化物材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛等を用いることができる。また、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含むインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ））、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ガリウム（Ｇａ）を含む酸化亜鉛、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ））なども用いても良い。
【０１３３】
また、半導体に不純物元素などを添加して導電性を付与した半導体膜などを用いることができる。例えばリン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜などを用いることができる。
【０１３４】
さらに、遮蔽体として、導電性高分子（導電性ポリマーともいう）を用いても良い。導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用いることができる。例えば、ポリアニリン及び又はその誘導体、ポリピロール及び又はその誘導体、ポリチオフェン及び又はその誘導体、これらの２種以上の共重合体などが挙げられる。
【０１３５】
共役導電性高分子の具体例としては、ポリピロ−ル、ポリ（３−メチルピロ−ル）、ポリ（３−ブチルピロ−ル）、ポリ（３−オクチルピロ−ル）、ポリ（３−デシルピロ−ル）、ポリ（３，４−ジメチルピロ−ル）、ポリ（３，４−ジブチルピロ−ル）、ポリ（３−ヒドロキシピロ−ル）、ポリ（３−メチル−４−ヒドロキシピロ−ル）、ポリ（３−メトキシピロ−ル）、ポリ（３−エトキシピロ−ル）、ポリ（３−オクトキシピロ−ル）、ポリ（３−カルボキシルピロ−ル）、ポリ（３−メチル−４−カルボキシルピロ−ル）、ポリＮ−メチルピロール、ポリチオフェン、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ（３−ブチルチオフェン）、ポリ（３−オクチルチオフェン）、ポリ（３−デシルチオフェン）、ポリ（３−ドデシルチオフェン）、ポリ（３−メトキシチオフェン）、ポリ（３−エトキシチオフェン）、ポリ（３−オクトキシチオフェン）、ポリ（３−カルボキシルチオフェン）、ポリ（３−メチル−４−カルボキシルチオフェン）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリアニリン、ポリ（２−メチルアニリン）、ポリ（２−オクチルアニリン）、ポリ（２−イソブチルアニリン）、ポリ（３−イソブチルアニリン）、ポリ（２−アニリンスルホン酸）、ポリ（３−アニリンスルホン酸）等が挙げられる。
【０１３６】
導電性高分子を含む遮蔽体には、有機樹脂やドーパント（ハロゲン類、ルイス酸、無機酸、有機酸、遷移金属ハロゲン化物、有機シアノ化合物、非イオン性界面活性剤等）を含ませても良い。
【０１３７】
遮蔽体は、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、蒸着法などの各種乾式法、塗布法、印刷法、液滴吐出法（インクジェット法）などの各種湿式法により形成することができる。
【０１３８】
（実施の形態７）
本発明の一態様のＲＦＩＤタグの用途は広範にわたり、非接触で対象物の履歴等の情報を明確にし、生産・管理等に役立てる商品であればどのようなものにも適用することができる。例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、証書類、無記名債券類、包装用容器類、書籍類、記録媒体、身の回り品、乗物類、食品類、衣類、保健用品類、生活用品類、薬品類及び電子機器等に設けて使用することができる。これらの例に関して図８を用いて説明する。
【０１３９】
紙幣、硬貨とは、市場に流通する金銭であり、特定の地域で貨幣と同じように通用するもの（金券）、記念コイン等を含む。有価証券類とは、小切手、証券、約束手形等を指し、プロセッサ回路を有するＲＦＩＤタグ８０１を設けることができる（図８（Ａ））。証書類とは、運転免許証、住民票等を指し、プロセッサ回路を有するＲＦＩＤタグ８０２を設けることができる（図８（Ｂ））。身の回り品とは、鞄、眼鏡等を指し、プロセッサ回路を有するＲＦＩＤタグ８０３を設けることができる（図８（Ｃ））。無記名債券類とは、切手、おこめ券、各種ギフト券等を指す。包装用容器類とは、お弁当等の包装紙、ペットボトル等を指し、プロセッサ回路を有するＲＦＩＤタグ８０４を設けることができる（図８（Ｄ））。書籍類とは、書物、本等を指し、プロセッサ回路を有するＲＦＩＤタグ８０５を設けることができる（図８（Ｅ））。記録媒体とは、ＤＶＤソフト、ビデオテープ等を指、プロセッサ回路を有するＲＦＩＤタグ８０６を設けることができる（図８（Ｆ））。乗物類とは、自転車等の車両、船舶等を指し、プロセッサ回路を有するＲＦＩＤタグ８０７を設けることができる（図８（Ｇ））。食品類とは、食料品、飲料等を指す。衣類とは、衣服、履物等を指す。保健用品類とは、医療器具、健康器具等を指す。生活用品類とは、家具、照明器具等を指す。薬品類とは、医薬品、農薬等を指す。電子機器とは、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置（テレビ受像機、薄型テレビ受像機）、携帯電話等を指す。
【０１４０】
ＲＦＩＤタグの設け方としては、物品の表面に貼る、或いは物品に埋め込んで設ける。例えば、本の場合は紙に埋め込めばよく、有機樹脂からなるパッケージであれば有機樹脂に埋め込めばよい。
【０１４１】
このように、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等にＲＦＩＤタグを設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。また乗物類にＲＦＩＤタグを設けることにより、偽造や盗難を防止することができる。また、動物等の生き物に埋め込むことによって、個々の生き物の識別を容易に行うことができる。例えば、家畜等の生き物にセンサーを備えたＲＦＩＤタグを埋め込む又は取り付けることによって、生まれた年や性別または種類等はもちろん体温等の健康状態を容易に管理することが可能となる。
【０１４２】
なお、本実施の形態は、本明細書に記載されている他の実施形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１４３】
１００ ＲＦＩＤタグ
１０１ 論理回路
１０２ 整流回路
１０３ 比較回路
１０４ 過電圧保護回路
１０７ 包絡線検出回路
１１０ アンテナ回路
１１１ アンテナ
１１２ 容量
１２０ 選択回路部
１２１ スイッチ
１２２ 容量
１３０ 保護回路部
１３１ スイッチ
１３２ 負荷
１３３ 容量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を用いてデータの送受信を行う半導体装置、ＲＦＩＤタグに関する。特に無線通信に於いて過剰な電力の信号を受信した場合に、無線通信回路の破壊、又は回路を構成する素子の劣化、破壊を防止する保護回路の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信を利用した個体識別技術（以下、無線通信システムと表記する）が注目を集めている。特に、無線通信によりデータの送受信を行うデータキャリアとして、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術を利用したタグ（以下、カード型、チップ型等の形状を問わず、総称してＲＦＩＤタグと表記する）による無線通信システムが注目を集めている。ＲＦＩＤタグは、ＩＣタグ、無線タグ、電子タグとも呼ばれる。
【０００３】
ＲＦＩＤタグを用いた無線通信システムは、製造、流通の分野において、従来のバーコード管理に代わり、多数多量の物品の管理等に用いられている。また個人認証へ応用されている。
【０００４】
ここで言う無線通信システムとは、リーダ／ライタ（以下、Ｒ／Ｗと表記する）等の送受信機（質問器とも言う）と、ＲＦＩＤタグとの間のデータの送受信を無線にて行う方法である。このような無線通信においては、Ｒ／Ｗから発せられる搬送波に、送受信すべきデータが重畳される。
【０００５】
ＲＦＩＤタグにはパッシブ型とアクティブ型がある。パッシブ型ＲＦＩＤタグはバッテリーを有していない。ＲＦＩＤタグ内部の回路の駆動電力は、Ｒ／Ｗから発せられる搬送波、又は搬送波に変調波を重畳して生成された振幅変調波から、ＲＦＩＤタグ内部で駆動用の直流電圧を生成して供給する。一方、アクティブ型ＲＦＩＤタグはバッテリーを有し、そのバッテリーが動作に必要な電力を供給する。
【０００６】
パッシブ型ＲＦＩＤタグは、バッテリーを持たないことから小型軽量化が可能であるが、Ｒ／Ｗから発せられる搬送波を受信することで駆動電力を生成するため、搬送波の受信が不十分であると、回路動作に必要な電力を生成できない。
【０００７】
このような無線通信システムには、（１）最大通信距離が長いこと、（２）特定の領域に多数のＲＦＩＤタグが存在する場合、その全てのＲＦＩＤタグを認識できること、が要求される。
【０００８】
（１）、（２）ともに、Ｒ／Ｗの搬送波の電力を大きくすることで実現できる。従って、Ｒ／Ｗのごく近傍にＲＦＩＤタグが存在する場合や、Ｒ／Ｗ近傍にあるＲＦＩＤタグの個数が少ない場合等においては、ＲＦＩＤタグはかなりの大電力の信号を受信する。
【０００９】
ＲＦＩＤタグが過剰な電力の信号を受信した場合、ＲＦＩＤタグの内部にて生成される直流電圧も過剰なものとなる。ＲＦＩＤタグの内部回路に高電圧が印加されることで、内部の素子が破壊される。そのため、Ｒ／Ｗの搬送波の電力が大きい無線通信システムに用いられるＲＦＩＤタグには、過剰な電力の信号を受信する環境にＲＦＩＤタグが存在する場合に、内部で過剰な電力を生成しないようにする保護回路が設けられている（特許文献１及び特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−１８００７３号公報
【特許文献２】特開２００７−１８３７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、Ｒ／Ｗから送信されるのは、搬送波の他に前述の振幅変調波もある。振幅変調波は重畳されている信号によって変調されており、振幅が一定でない。このためＲＦＩＤタグのアンテナが受信する電力が常に変動する。従ってＲＦＩＤタグ内部で搬送波又は振幅変調波を整流して生成されている直流電圧も、電圧値が常に変動する。
【００１２】
上記変動が、保護回路の動作開始電圧のしきい値近傍で発生した場合、電位の変動に伴って保護回路が動作、停止を繰り返すため、ＲＦＩＤタグ内部で雑音が生じる。またＲＦＩＤタグ内部の電源電位が不安定になる。
【００１３】
本発明の一態様は上記課題に鑑み、ＲＦＩＤタグとＲ／Ｗとの通信距離や通信環境が変化しても、あるいは振幅変調波を受信した際、ＲＦＩＤタグ内部で生成される電源電位に変動が生じても、動作が安定した保護回路（電圧リミッター回路（ｖｏｌｔａｇｅ ｌｉｍｉｔｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ）ともいう）を提供し、通信品質の向上を図る。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前述の課題を解決するために、本発明の一態様においては、以下のような手段を講じた。
【００１５】
本発明の一態様のＲＦＩＤタグは、交流信号の送受信を行うアンテナ回路と、前記交流信号から直流電圧を生成する整流回路と、前記直流電圧によって駆動される論理回路と、前記交流信号から包絡線を検出する包絡線検出回路と、前記直流電圧と、基準電圧との電位差を検出し、前記電位差に応じた電位を出力する比較回路と、前記電位に応じて、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる保護回路部 と、前記包絡線によって制御され、前記比較回路から出力される前記電位を、前記保護回路部に入力するか否かを選択する選択回路部 と、を有する。
【００１６】
本発明の一態様のＲＦＩＤタグは、交流信号の送受信を行うアンテナ回路と、前記交流信号から直流電圧を生成する整流回路と、前記直流電圧によって駆動される論理回路と、前記交流信号から包絡線を検出する包絡線検出回路と、前記包絡線を整形して、パルス信号を出力するバッファ回路と、前記直流電圧と、基準電圧との電位差を検出し、前記電位差に応じた電位を出力する比較回路と、前記電位に応じて、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる保護回路部と、前記パルス信号によって制御され、前記比較回路から出力される前記電位を、前記保護回路部に入力するか否かを選択する選択回路部と、を有する。
【００１７】
前記保護回路部は、前記交流信号を受信する回路のインピーダンスを変化させる手段として容量を有していても良いし、前記交流信号を受信する回路のインピーダンスを変化させる手段として抵抗を有していても良い。
【００１８】
本発明の一態様のＲＦＩＤタグの駆動方法は、交流信号をアンテナ回路で受信する工程と、前記交流信号を整形して直流電圧を生成する工程と、前記直流電圧によって論理回路を駆動させる工程と、前記交流信号から包絡線を検出する工程と、前記直流電圧と、基準電圧との電位差を検出し、前記電位差に応じた電位を出力する工程と、前記包絡線によって制御された前記電位によって、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる工程と、を有する。
【００１９】
本発明の一態様のＲＦＩＤタグの駆動方法は、交流信号をアンテナ回路で受信する工程と、前記交流信号を整形して直流電圧を生成する工程と、前記直流電圧によって論理回路を駆動させる工程と、前記交流信号から包絡線を検出する工程と、前記包絡線を整形して、パルス信号を生成する工程と、前記直流電圧と、基準電圧との電位差を検出し、前記電位差に応じた電位を出力する工程と、前記パルス信号によって制御された前記電位によって、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる工程と、を有する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の一態様のＲＦＩＤタグ及びその駆動方法は、アンテナで受信される搬送波又は振幅変調波を整流して生成される直流電圧の値によって保護回路の動作開始、停止を制御するのみならず、振幅変調波から命令信号を取り出す際の包絡線検出を利用し、当該包絡線検出によって得られた信号を基に生成された制御信号を用いて、保護回路の動作開始、停止を制御することが出来る。つまり、電源電位の変動の要因となる振幅変調波の振幅変動そのものを利用して保護回路の動作開始、停止を制御するため、前述の不安定動作の要因を効果的に取り除くことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一態様の保護回路を用いたＲＦＩＤタグの構成例を示す図。
【図２】本発明の一態様の保護回路の一構成例を示す図。
【図３】本発明の一態様の保護回路の回路レイアウト例を示す図。
【図４】搬送波、振幅変調波、および包絡線検出について説明する図。
【図５】ＲＦＩＤタグの作製工程例を示す図。
【図６】ＲＦＩＤタグの作製工程例を示す図。
【図７】ＲＦＩＤタグの作製工程例を示す図。
【図８】本発明の一態様の保護回路を用いたＲＦＩＤタグの応用例を示す図。
【図９】ＲＦＩＤタグの作製工程例を示す図。
【図１０】ＲＦＩＤタグの作製工程例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施の形態について、以下に図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、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適用し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す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、いかに説明する本発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には、異なる図面において同一の符号を共通して用い、繰り返しの説明を省略することがある。
【００２３】
（実施の形態１）
ＲＦＩＤタグ１００は、論理回路１０１、整流回路１０２、比較回路１０３、保護回路１０４、包絡線検出回路１０７、アンテナ回路１１０を有する（図１）。保護回路１０４は、スイッチ（トランジスタともいう） １２１と容量１２２とを有する選択回路部１２０、及びスイッチ（トランジスタともいう） １３１と負荷１３２とを有する保護回路部１３０を有する。
【００２４】
アンテナ回路１１０においては、Ｒ／Ｗから出力される搬送波又は振幅変調波を受信し、又はＲ／Ｗから出力される搬送波に、ＲＦＩＤタグ１００の内部からの応答信号を重畳して振幅変調波とし、その振幅変調波を 送信する。アンテナ回路１１０が最も良く送受信を行うことの出来る搬送波又は振幅変調波の周波数帯は、アンテナ１１１と容量１１２とで決定されるインピーダンスに依る。
【００２５】
整流回路１０２は、アンテナ回路１１０において受信された搬送波又は振幅変調波を整流し、直流電圧Ｖｉｎを得る。特に図１には図示していないが、整流回路１０２が出力する直流電圧Ｖｉｎを安定化するためにレギュレータ等を設けても良い。
【００２６】
包絡線検出回路１０７は、アンテナ回路１１０において受信された振幅変調波の包絡線を検出する。特に図１には図示していないが、包絡線を整形して、Ｒ／Ｗからの命令信号をパルス信号として取り出す復調回路を設けても良い。例えば、振幅変調波の包絡線検出を行うと、振幅の小さいところからローレベル、振幅の大きいところからハイレベルの信号を取り出すことが出来る。
【００２７】
図４を用いて簡単に説明する。ＲＦＩＤタグ１００においては、Ｒ／Ｗとの間で通信を行う際、搬送波に命令信号又は応答信号を重畳することによって信号の送受信を行う。搬送波４０１は、図４（Ａ）に示すように、一定の振幅を有し、ある周波数をもって振動している交流波であり、通信規格によって周波数帯が異なる。命令信号又は応答信号を搬送波４０１に重畳するには、図４（Ｂ）に示すように、搬送波４０１の振幅に変調を加えて振幅変調波４０２とすることで行っている。一例としては、振幅の大きい領域が、命令信号又は応答信号において、ハイレベルを示しており、振幅の小さい領域が、命令信号又は応答信号において、ローレベルを示している。
【００２８】
包絡線検出について説明する。ＲＦＩＤタグ１００が、命令信号が重畳された振幅変調波４０２を受信すると、包絡線検出回路１０７は、振幅変調波４０２から、振幅の頂点に接する接線として包絡線４０３を取り出す（図４（Ｃ））。包絡線４０３は、波形歪みが生じているが、バッファ等を介して図４（Ｄ）に示すように、ハイレベル（１）とローレベル（０）を示す、パルス状の信号４０４に整形される。
【００２９】
包絡線検出回路１０７又は復調回路から出力されるＲ／Ｗからの命令信号は、論理回路１０１に入力され、命令に従って応答信号を出力する。特に図１では図示していないが、論理回路１０１から出力される応答信号を用いて、変調回路にてＲ／Ｗから出力されている搬送波の変調を行って振幅変調波とし、その振幅変調波を アンテナ回路１１０を介して出力することで、ＲＦＩＤタグ１００はＲ／Ｗに対して応答を行っている。
【００３０】
比較回路１０３は、整流回路１０２により生成された、−Ｖ端子とＶｉｎとの間の電位差を監視する。比較回路１０３で規定してある電位とＶｉｎの電位とを 比較しており、Ｖｉｎの電位がしきい値を上回ると、保護回路１０４の有するスイッチ１３１をオンにする信号を出力する。一方、Ｖｉｎの電位がしきい値を下回ると、保護回路１０４の有するスイッチ１３１をオフにする信号を出力する。
【００３１】
保護回路部１３０は、スイッチ１３１と＋Ｖ端子との間に、アンテナ回路１１０の入力インピーダンスを変化させるような負荷１３２を有する。負荷１３２は、スイッチ１３１と−Ｖ端子との間に設けても良い。ただしアンテナ回路１１０の入力インピーダンスの変化を、スイッチ１３１に寄生する容量等を利用出来る場合には、負荷１３２は設けなくとも良い。
【００３２】
図１において、保護回路１０４が動作していない場合の、アンテナ回路１１０における入力インピーダンスがＺ１であったとする。スイッチ１３１がオンとなり保護回路１０４が動作すると、保護回路部１３０のスイッチ１３１と負荷１３２とによるインピーダンスＺ２が付加され、合成インピーダンスＺは、Ｚ＝｛（１／Ｚ１）＋（１／Ｚ２）｝−１となる。
【００３３】
アンテナ回路１１０における入力インピーダンスが前述のとおり保護回路１０４の動作によって変化すると、Ｒ／Ｗとアンテナ回路１１０とのインピーダンス整合が変化するため、アンテナ回路１１０が受信する電力が低下する。これにより整流回路１０２が生成する直流電圧も低下するため、ＲＦＩＤタグ内部に過電圧が印加されるのを防ぐ。
【００３４】
本発明の一態様の特徴として、比較回路１０３がスイッチ１３１のオン、オフを制御するための信号を出力する経路上に、すなわち比較回路１０３とスイッチ１３１との間に、選択回路部１２０を設ける。選択回路部１２０は、前述のとおり包絡線検出回路１０７によって検出された信号を基に、スイッチ１２１を制御する。具体的には、振幅変調波の振幅が大きい部分を受信しているときには、包絡線検出回路１０７がハイレベルを出力し、このときスイッチ１２１をオンにするように信号が出力される。一方、振幅変調波の振幅が小さい部分を受信しているときには、包絡線検出回路１０７がローレベルを出力し、このときスイッチ１２１をオフにするように信号が出力される。
【００３５】
スイッチ１２１がオフになる場合、つまり振幅変調波の振幅が小さくなり、整流回路１０２の出力する直流電圧が小さくなり始めると、前述のとおり保護回路１０４の動作開始電圧近傍に電圧が変動することになるため、比較回路１０３はスイッチ１３１をオンにする信号を出力する状態と、スイッチ１３１をオフにする信号を出力する状態とで変動する。しかしながらその信号出力の変動は、スイッチ１２１をオフにすることで、スイッチ１３１には直接伝わらないため、保護回路部１３０が不安定な動作をすることが無くなる。このとき、容量１２２によって、スイッチ１２１がオフになる前に比較回路１０３から出力された信号の電荷が保持されるため、スイッチ１３１のゲート電位は、容量１２２が電荷を保持している間はその電荷によって保持される。
【００３６】
保護回路１０４の動作開始電圧近傍で、整流回路１０２の出力する直流電圧が変動するような場合、従来は保護回路１０４が変動に合わせて動作、停止を繰り返すことで雑音の要因となったり、電源電圧が不安定になったりという不具合があった。しかし本発明の一態様により、このような電圧域での保護回路１０４をより安定に動作させることが出来る。したがって大電力を受信するような環境では保護回路１０４の動作によって、ＲＦＩＤタグ１００内部の回路に過電圧が印加されるのを良好に抑止し、かつ保護回路１０４を安定に動作させる。これにより安定した通信動作が実現する。
【００３７】
なお、本実施の形態においては、選択回路部１２０が有するスイッチ１２１を、包絡線検出回路１０７からの出力信号で制御したが、図４を用いて説明したように、バッファを介して得られるパルス状の信号を用いて制御しても良い。
【００３８】
（実施の形態２）
図２に、実施の形態１にて説明した構成の詳細を示す。
【００３９】
整流回路１０２は、ダイオード接続されたトランジスタ２０１及び２０２と、容量２０３及び２０４を用いた半波倍圧整流回路としている。２０４は平滑容量であり、整流回路の出力変動や、後段の負荷である論理回路１０１の消費電流の変化に伴うＶｉｎの電位変動を緩和する。
【００４０】
選択回路部１２０は、スイッチ１２１をトランジスタで形成している。また、保護回路部１３０におけるスイッチ１３１もトランジスタで形成している。インピーダンス変化を生ずるための負荷には、容量１３３を用いた例を示した。
【００４１】
比較回路１０３は、抵抗２１１と、ダイオード接続されたトランジスタ２１２〜２１５と、トランジスタ２１６及び２１７を用いて形成している。ダイオード接続されたトランジスタ２１２〜２１５は各々しきい値電圧を有するので、Ｖｉｎと−Ｖ端子間の電位差が大きくないときにはオフしており、抵抗２１１の端子間には電位差が発生しない。したがってトランジスタ２１６はオフしている。一方、トランジスタ２１６とトランジスタ２１７で分圧された電位は、選択回路部１２０を経由して保護回路部１３０のトランジスタ１３１のゲートに入力されるが、トランジスタ２１６がオフしているときは、トランジスタ１３１のゲートはローレベル、つまりほぼ−Ｖ端子の電位が入力されてオフする。
【００４２】
Ｖｉｎと−Ｖ端子間の電位差が次第に大きくなると、ダイオード接続されたトランジスタ２１２〜２１５がオンし、抵抗２１１の端子間に電位差が生ずる。抵抗２１１の端子間に生ずる電位差は、つまりトランジスタ２１６のゲート・ソース間電圧に該当し、トランジスタ２１６のしきい値の絶対値を上回ったところでトランジスタ２１６が次第にオンする。これによりトランジスタ２１７とトランジスタ２１６で分圧された電位が上昇し、トランジスタ１３１がオンすると保護回路部１３０によってアンテナ回路１１０の入力インピーダンスを変化させる。
【００４３】
選択回路部１２０のトランジスタ１２１は、包絡線検出回路１０７からの出力によって制御され、前述のとおり、振幅変調波の振幅が小さくなるとローレベルを出力してトランジスタ１２１をオフさせる。これによりトランジスタ２１６とトランジスタ２１７で分圧された電位がトランジスタ１３１に入力される経路が遮断され、トランジスタ１３１のゲートの電位は、容量１２２に蓄積されている電荷によって保持される。なお包絡線検出回路１０７は図示していないが、既存の検出回路や復調回路を用いる。
【００４４】
本実施の形態では、一例として回路構成を示したが、とくに図２の構成に限定するものではない。例えばインピーダンス変化を生ずるための負荷として、容量１３２を用いているが、抵抗を用いても良い。また、ダイオード接続されたトランジスタ２１２〜２１５は、ＰＩＮ接合ダイオードを用いても良い。
【００４５】
（実施の形態３）
本実施の形態においては、実施の形態１で説明した、本発明の一態様のＲＦＩＤタグ における、整流回路、比較回路、保護回路を構成するトランジスタ、抵抗、配線群を実際に基板上に形成するレイアウト例を示す。
【００４６】
図３に、素子レイアウトの一例を示す。図３において各部に付した符号は、それぞれ図２に付した符号に対応する。
【００４７】
抵抗２１１は、ここでは特に図示していないが、レイアウトの段階でサイズの小さい単位抵抗素子を複数並列、あるいは直列に配置しておき、設計値に合わせた抵抗値となるように、上層の配線レイヤを用いて、各々の抵抗素子の接続を変更して調整することが出来るようにレイアウトしても良い。
【００４８】
また、１３１、１２１、２０１〜２０２、２１２〜２１７等で示されるトランジスタについては、サイズの小さいトランジスタを複数並列接続してサイズの大きいトランジスタを形成するなどして、ばらつきの影響を抑えると良い。
【００４９】
容量として形成した１２２、１３３、２０３、２０４は、ここではトランジスタと同じ形状で、半導体層、ゲート電極層、配線層を用いて、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｉｌｉｃｏｎ）容量として形成している。このようにトランジスタを形成する工程と同時に形成出来るようにすると、工程を追加することなく素子を作りこめるため、好適である。また、容量は、サイズの小さい単位容量素子を複数個並列接続としておき、設計値に合わせた容量値となるように、上層の配線レイヤを用いて、各々の容量素子の接続を変更して調整することが出来るようにレイアウトしても良い。
【００５０】
もちろん、容量としては前述のようなＭＯＳ容量に限らず、例えばゲート電極層と配線層、及び両者の間の絶縁膜を用いたＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）容量として形成しても構わない。トランジスタを形成する工程で形成される導電層および絶縁層を好適に組み合わせて、容量を形成すれば良い。
【００５１】
（実施の形態４）
本実施の形態では、上記実施の形態で示したＲＦＩＤタグを得るための一作製方法を説明する。
【００５２】
まず、基板１２０１の一表面に剥離層１２０２を形成し、続けて下地となる絶縁膜１２０３および半導体膜１２０４（例えば非晶質珪素を含む膜）を形成する（図５（Ａ））。剥離層１２０２、絶縁膜１２０３および半導体膜１２０４は、連続して形成することができる。連続して形成することにより、大気に曝されないため不純物の混入を防ぐことができる。
【００５３】
基板１２０１は、ガラス基板、石英基板、金属基板、ステンレス基板、本工程の処理温度に耐えうる耐熱性があるプラスチック基板等を用いるとよい。このような基板であれば、その面積や形状に大きな制限はないため、例えば、１辺が１メートル以上であって、矩形状のものを用いれば、生産性を格段に向上させることができる。このような利点は、円形のシリコン基板を用いる場合と比較すると、大きな優位点である。従って、回路部を大きく形成した場合であっても、シリコン基板を用いる場合と比較して低コスト化を実現することができる。
【００５４】
なお、本工程では、剥離層１２０２を基板１２０１の全面に設けているが、必要に応じて、基板１２０１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剥離層１２０２を選択的に設けてもよい。また、基板１２０１に接するように剥離層１２０２を形成しているが、必要に応じて、基板１２０１に接するように酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜等の絶縁膜を形成し、当該絶縁膜に接するように剥離層１２０２を形成してもよい。
【００５５】
ここで、酸化窒化物とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い物質であり、また、窒化酸化物とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い物質をいう。例えば、酸化窒化珪素とは、酸素が５０原子％以上７０原子％以下、窒素が０．５原子％以上１５原子％以下、珪素が２５原子％以上３５原子％以下、水素が０．１原子％以上１０原子％以下の範囲で含まれる物質とすることができる。また、窒化酸化珪素とは、酸素が５原子％以上３０原子％以下、窒素が２０原子％以上５５原子％以下、珪素が２５原子％以上３５原子％以下、水素が１０原子％以上３０原子％以下の範囲で含まれる物質とすることができる。但し、上記組成の範囲は、ラザフォード後方散乱法（ＲＢＳ：Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）や、水素前方散乱法（ＨＦＳ：Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）を用いて測定した場合のものである。また、構成元素の含有比率は、その合計が１００原子％を超えない値をとる。
【００５６】
剥離層１２０２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、前記元素を主成分とする合金材料、前記元素を主成分とする化合物材料からなる膜を単層構造又は積層構造で形成する。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。また、金属膜を形成した後に、オゾン水等の酸化力の強い溶液で表面を処理することにより、金属膜表面に当該金属膜の酸化物又は酸化窒化物を設けることができる。
【００５７】
絶縁膜１２０３は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等により、珪素の酸化物または珪素の窒化物を含む膜を、単層構造又は積層構造で形成する。下地となる絶縁膜が２層構造の場合、例えば、１層目として窒化酸化珪素膜を形成し、２層目として酸化窒化珪素膜を形成するとよい。下地となる絶縁膜が３層構造の場合、１層目の絶縁膜として酸化珪素膜を形成し、２層目の絶縁膜として窒化酸化珪素膜を形成し、３層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を形成するとよい。または、１層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を形成し、２層目の絶縁膜として窒化酸化珪素膜を形成し、３層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を形成するとよい。下地となる絶縁膜１２０３は、基板１２０１からの不純物の侵入を防止するブロッキング膜として機能する。
【００５８】
半導体膜１２０４は、スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等により、２５ｎｍ以上２００ｎｍ以下程度、好ましくは５０ｎｍ以上７０ｎｍ以下程度、具体的には６６ｎｍの厚さで形成する。半導体膜１２０４としては、例えば、非晶質珪素膜を形成すればよい。
【００５９】
次に、半導体膜１２０４にレーザ光を照射して結晶化を行う。なお、レーザ光の照射と、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１２０４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、半導体膜１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂを形成し、これらを覆うようにゲート絶縁膜１２０５を形成する（図５（Ｂ））。
【００６０】
半導体膜１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂの作製工程の一例を以下に簡単に説明する。まず、プラズマＣＶＤ法を用いて、非晶質半導体膜（例えば、非晶質珪素膜）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、結晶化の程度に基づき、必要に応じて、レーザ発振器からレーザ光を照射し、フォトリソグラフィ法を用いることよって半導体膜１２０４ａ 、半導体膜１２０４ｂ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。
【００６１】
また、半導体膜に対し、連続発振レーザ光又は１０ＭＨｚ以上の周波数で発振するレーザ光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１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂを形成することができる。このような結晶化の場合、そのレーザ光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するとよい。
【００６２】
次に、半導体膜１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂを覆うゲート絶縁膜１２０５を形成する。ゲート絶縁膜１２０５は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、珪素の酸化物又は珪素の窒化物を含む膜を、単層構造又は積層構造で形成する。具体的には、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜を、単層構造又は積層構造で形成する。
【００６３】
また、ゲート絶縁膜１２０５は、半導体膜１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂに対し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、二酸化窒素 （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、マイクロ波を用いて行うと、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。
【００６４】
このような高密度プラズマを用いた処理により、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下程度、代表的には５ｎｍ以上１０ｎｍ以下程度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をきわめて低くすることができる。このような、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（又は窒化）するため、形成される絶縁膜の膜厚の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近傍 でも酸化が進行するということがないため、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、結晶粒界近傍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。
【００６５】
ゲート絶縁膜１２０５は、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、それに加えて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、プラズマ処理により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、好ましい。
【００６６】
また、半導体膜に対し、連続発振レーザ光又は１０ＭＨｚ以上の周波数で発振するレーザ光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１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂを形成する場合は、上記プラズマ処理を行ったゲート絶縁膜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）を得ることができる。
【００６７】
次に、ゲート絶縁膜１２０５上に、導電膜を形成する。ここでは、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下程度の厚さの導電膜を単層で形成する。用いる材料としては、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を含む材料、これらの元素を主成分とする合金材料、又はこれらの元素を主成分とする化合物材料を用いることができる。リン等の不純物元素を添加した多結晶珪素に代表される半導体材料を用いても良い。導電膜を積層構造で形成する場合には、例えば、窒化タンタル膜とタングステン膜の積層構造、窒化タングステン膜とタングステン膜の積層構造、窒化モリブデン膜とモリブデン膜の積層構造を用いることができる。例えば、窒化タンタル３０ｎｍと、タングステン１５０ｎｍとの積層構造を用いることができる。タングステンや窒化タンタルは、耐熱性が高いため、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、導電膜を３層以上の積層構造としても良く、例えば、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ことができる。
【００６８】
次に、上記の導電膜上に、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配線を形成するためのエッチング処理を行って、半導体膜１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂの上方にゲート電極１２０７を形成する。
【００６９】
次に、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形成して、半導体膜１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂに、イオンドープ法またはイオン注入法により、ｎ型又はｐ型を付与する不純物元素を低濃度に添加する。本実施の形態においては、半導体膜１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂに、ｎ型を付与する不純物元素を低濃度に添加する。ｎ型を付与する不純物元素は、１５族に属する元素を用いれば良く、リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）などを用いることができる。また、ｐ型を付与する不純物元素としては、１３族に属する元素を用いれば良く、硼素（Ｂ）などを用いることができる。
【００７０】
なお、本実施の形態においては簡単のため、ｎ型ＴＦＴについてのみ示しているが、本発明はこれに限定して解釈されない。ｐ型ＴＦＴのみを用いる構成としても良い。また、ｎ型ＴＦＴとｐ型ＴＦＴを併せて形成しても良い。ｎ型ＴＦＴとｐ型ＴＦＴを併せて形成する場合、後にｐ型ＴＦＴとなる半導体層を覆うマスクを形成してｎ型を付与する不純物元素を添加し、後にｎ型ＴＦＴとなる半導体層を覆うマスクを形成してｐ型を付与する不純物元素を添加することで、ｎ型を付与する不純物元素とｐ型を付与する不純物元素を選択的に添加することができる。
【００７１】
次に、ゲート絶縁膜１２０５とゲート電極１２０７を覆うように、絶縁膜を形成する。これら絶縁膜は、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法等により、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。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１２０７の側面に接する絶縁膜１２０８（サイドウォールともよばれる）を形成する。絶縁膜１２０８は、後にＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ ｄｒａｉｎ）領域を形成する際の不純物元素を添加するためのマスクとして用いる。
【００７２】
次に、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１２０７および絶縁膜１２０８をマスクとして用いて、半導体膜１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂにｎ型を付与する不純物元素を添加する。これにより、チャネル形成領域１２０６ａ、第１の不純物領域１２０６ｂ、第２の不純物領域１２０６ｃが形成される（図５（Ｃ））。第１の不純物領域１２０６ｂは薄膜トランジスタのソース領域又はドレイン領域として機能し、第２の不純物領域１２０６ｃはＬＤＤ領域として機能する。第２の不純物領域１２０６ｃが含む不純物元素の濃度は、第１の不純物領域１２０６ｂが含む不純物元素の濃度よりも低い。
【００７３】
続いて、ゲート電極１２０７、絶縁膜１２０８等を覆うように、絶縁膜を単層構造又は積層構造で形成する。本実施の形態では、絶縁膜１２０９、１２１０、１２１１を３層構造とする場合を例示する。これら絶縁膜はＣＶＤ法により形成することができ、絶縁膜１２０９は酸化窒化珪素膜５０ｎｍ、絶縁膜１２１０は窒化酸化珪素膜２００ｎｍ、絶縁膜１２１１は酸化窒化珪素膜４００ｎｍとして形成することができる。これら絶縁膜の表面は、その膜厚にもよるが、下層に設けられた層の表面形状に沿って形成される。すなわち、絶縁膜１２０９は膜厚が薄いため、その表面はゲート電極１２０７の表面形状に大きく沿っている。膜厚が厚くなるにつれ表面形状は平坦に近づくため、３層構造のうち膜厚が最も厚い絶縁膜１２１１の表面形状は平坦に近い。しかし有機材料とは異なるため、平坦な表面形状とは異なっている。すなわち、表面形状を平坦にしたいのであれば、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を用いればよい。またこれら絶縁膜の作製方法は、ＣＶＤ法以外に、スパッタ法、ＳＯＧ法、液滴吐出法、スクリーン印刷法等を採用することができる。
【００７４】
そして、フォトリソグラフィ法を用いて絶縁膜１２０９、１２１０、１２１１等をエッチングして、第１の不純物領域１２０６ｂに達するコンタクトホールを形成した後、薄膜トランジスタのソース電極又はドレイン電極として機能する導電膜１２３１ａ、及び接続配線として機能する導電膜１２３１ｂを形成する。導電膜１２３１ａ、１２３１ｂは、コンタクトホールを充填するように導電膜を形成し、当該導電膜を選択的にエッチングすることで形成することができる。なお、導電膜を形成する前に、コンタクトホールにおいて露出した半導体膜１２０４ａ、半導体膜１２０４ｂの表面にシリサイドを形成して、抵抗を低くしてもよい。導電膜１２３１ａ、１２３１ｂは、低抵抗材料を用いて形成すると信号遅延を生じることがなく、好ましい。低抵抗材料は耐熱性が低い場合も多くあるため、低抵抗材料の上下には耐熱性の高い材料を設けるとよい。例えば、低抵抗材料としてアルミニウムを３００ｎｍ形成し、アルミニウムの上下にチタンを１００ｎｍずつ設ける構成がよい。また導電膜１２３１ｂは、接続配線として機能しているが、導電膜１２３１ａと同じ積層構造で形成することで、接続配線の低抵抗化と耐熱性の向上を図ることができる。導電膜１２３１ａ、１２３１ｂは、その他の導電性材料、例えば、タングステン（Ｗ）、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を含む材料、これらの元素を主成分とする合金材料、これらの元素を主成分とする化合物材料を用いて、単層構造又は積層構造で形成することができる。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てニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分として、ニッケルと、炭素又は珪素の一方あるいは両方を含む合金材料に相当する。また導電膜１２３１ａ、１２３１ｂ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。
【００７５】
以上により、薄膜トランジスタ１２３０ａ、薄膜トランジスタ１２３０ｂを含む素子層１２４９が得られる（図６（Ａ））。
【００７６】
なお、絶縁膜１２０９、１２１０、１２１１を形成する前、または絶縁膜１２０９を形成した後、又は絶縁膜１２０９、１２１０を形成した後に、半導体膜１２０４の結晶性の回復や半導体膜１２０４に添加された不純物元素の活性化、半導体膜１２０４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、熱アニール法、レーザアニール法、ＲＴＡ法などを適用するとよい。
【００７７】
次に、導電膜１２３１ａ、１２３１ｂを覆うように、絶縁膜１２１２、１２１３を形成する（図６（Ｂ））。絶縁膜１２１２には１００ｎｍの膜厚を有する窒化珪素膜を用い、絶縁膜１２１３には１５００ｎｍの膜厚を有するポリイミドを用いる場合を例示する。絶縁膜１２１３の表面形状は平坦性が高いと好ましい。そのため、ポリイミドである有機材料の特徴に加えて、厚膜化する構成、例えば７５０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の膜厚（具体的には１５００ｎｍ）によっても、絶縁膜１２１３の平面形状の平坦性を高めている。当該絶縁膜１２１２、１２１３に対しては、開口部を形成する。本実施の形態では、導電膜 １２３１ｂが露出する開口部１２１４を形成する場合を例示する。このような開口部１２１４において（詳しくは点線で囲まれた領域１２１５において）、絶縁膜１２１２の端部は、絶縁膜１２１３で覆われている。上層の絶縁膜１２１３で下層の絶縁膜１２１２の端部を覆うことで、その後開口部１２１４に形成される配線の段切れを防止することができる。本実施の形態では、絶縁膜１２１３が有機材料であるポリイミドを用いているため、開口部１２１４において、絶縁膜１２１３ はなだらかなテーパを有することができ、効率的に段切れを防止することができる。このような段切れ防止効果を得ることのできる絶縁膜１２１３の材料は、ポリイミド以外に、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が挙げられる。また絶縁膜１２１２ には、窒化珪素膜の代わりに、酸化窒化珪素膜や窒化酸化珪素膜を用いてもよい。また絶縁膜１２１２、１２１３の作製方法は、ＣＶＤ法、スパッタ法、ＳＯＧ法、液滴吐出法またはスクリーン印刷法等を用いることができる。
【００７８】
次に、絶縁膜１２１３上に導電膜１２１７を形成し、当該導電膜１２１７上に絶縁膜１２１８を形成する（図６（Ｃ））。導電膜１２１７は、導電膜１２３１ａ、１２３１ｂと同じ材料で形成することができ、例えばチタン１００ｎｍ、アルミニウム２００ｎｍ、チタン１００ｎｍの積層構造を採用することができる。導電膜１２１７は、開口部１２１４で導電膜１２１３ｂと接続するため、チタン同士が接触することでコンタクト抵抗を抑えることができる。また導電膜１２１７は、薄膜トランジスタと、アンテナ（おって形成される）との間の信号に基づく電流が流れるため、配線抵抗が低い方が好ましい。そのため、アルミニウム等の低抵抗材料を用いるとよい。また導電膜１２１７は、その他の導電性材料、例えば、タングステン（Ｗ）、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を含む材料、これらの元素を主成分とする合金材料、これらの元素を主成分とする化合物材料を用いて、単層構造又は積層構造で形成することができる。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てニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分として、ニッケルと、炭素又は珪素の一方あるいは両方を含む合金材料に相当する。また導電膜１２１７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。絶縁膜１２１８は、その表面形状に平坦性を要求されるため、有機材料で形成するとよく、２０００ｎｍのポリイミドを用いる場合を例示する。絶縁膜１２１８は、１５００ｎｍの膜厚で形成された絶縁膜１２１３の開口部１２１４、及び開口部１２１４に形成された導電膜１２１７の表面の凹凸を平坦にする必要があり、絶縁膜１２１３の膜厚よりも厚い２０００ｎｍの膜厚で形成されている。そのため、絶縁膜１２１８は絶縁膜１２１３の１．１倍〜２倍以上、好ましくは１．２〜１．５倍の膜厚を有するとよく、絶縁膜１２１３が７５０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の膜厚を有するのであれば、９００ｎｍ以上４５００ｎｍ以下の膜厚とすると好ましい。絶縁膜１２１８には、膜厚を考慮しつつ、さらに平坦性の高い材料を用いるとよい。平坦性の高い材料として絶縁膜１２１８に用いられる材料は、ポリイミド以外に、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が挙げられる。絶縁膜１２１８上にアンテナを形成する場合、このように絶縁膜１２１８の表面形状の平坦性を考慮する必要がある。
【００７９】
また、絶縁膜１２１８は、回路部におけるアンテナの外側（図示せず）で、絶縁膜１２１３の端部を覆うと好ましい。絶縁膜１２１３の覆う際、絶縁膜１２１８は、絶縁膜１２１３の膜厚と、絶縁膜１２１８の膜厚との合計より、外側から２倍以上の長さでマージンをもって覆うとよい。本実施の形態では、絶縁膜１２１３は１５００ｎｍ、絶縁膜１２１８は２０００ｎｍで形成したため、絶縁膜１２１３の端から距離ｄ＝７０００ｎｍの外側から、絶縁膜１２１８は絶縁膜１２１３の端部を覆う。このような構成によって、プロセスのマージンを確保することができ、また水分や酸素の侵入を防止することも期待できる。
【００８０】
次に、絶縁膜１２１８上にアンテナ１２２０を形成する（図７）。そして、アンテナ１２２０と導電膜１２１７とを開口部を介して電気的に接続させる。開口部はアンテナ１２２０の下方に設け、集積化を図る。なおアンテナ１２２０は、導電膜１２３１ａに直接接続させてもよいが、本実施の形態のように導電膜１２１７を設けることにより、アンテナ１２２０との接続のための開口部の形成にマージンを持たせることができ、高集積化を図ることができ好ましい。そのため、導電膜１２１７の上にさらなる導電膜を設けて、アンテナ１２２０を接続してもよい。すなわちアンテナ１２２０は、薄膜トランジスタを構成する導電膜１２３１ａと電気的に接続されればよく、複数の導電膜を介した接続構造によって高集積化を図ることができる。このような導電膜１２１７をはじめとする複数の導電膜は、膜厚が厚くなるとＲＦＩＤタグにも厚みが出てしまうため、薄い方が好ましい。そのため、導電膜１２３１ａと比較すると、導電膜１２１７等はその膜厚を薄くすることが好ましい。
【００８１】
アンテナ１２２０は、第１の導電膜１２２１、第２の導電膜１２２２の積層構造を採用することができ、本実施の形態ではチタン１００ｎｍ、アルミニウム５０００ｎｍの積層構造の場合を例示する。チタンは、アンテナの耐湿性を高めることができ、絶縁膜１２１８とアンテナ１２２０との密着性を高めることもできる。さらにチタンは、導電膜１２１７との接触抵抗を低くすることができる。これは導電膜１２１７の最上層には、チタンが形成されているため、アンテナのチタンと同一材料同士が接触していることによる。このようなチタンはドライエッチングを用いて形成されるため、端部が切り立った状態となることが多い。アルミニウムは低抵抗材料であるため、アンテナに好適である。アルミニウムを厚膜化していることにより、抵抗をより低くすることができる。アンテナの抵抗が低くなることで、通信距離を伸ばすことができ、好ましい。このようなアルミニウムはウェットエッチングを用いて形成されるため、端部における側面にテーパが付くことが多い。本実施の形態におけるテーパは、アルミニウム側に凸部が形成された、つまり内側に凹んだ形で形成されている。また、アルミニウムをウェットエッチングする際、チタンの端部より、アルミニウムの端部が内側となる（領域１２４２）。例えば、アルミニウムの端部は、アルミニウムの膜厚の１／６〜１／２程度の範囲で内側（距離Ｌ分内側）に設けるとよく、本実施の形態ではチタン端部から距離Ｌ＝０．８μｍ以上２μｍ以下の範囲で内側となるようにするとよい。チタン端部がアルミニウム端部より突出していることで、その後に形成される絶縁膜の段切れを防止することができ、アンテナの耐性を高めることができる。
【００８２】
アンテナはチタンやアルミニウム以外に、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） 等の金属元素を含む材料、当該金属元素を含む合金材料、当該金属元素を含む化合物材料を導電性材料として用いることができ、ＣＶＤ法、スパッタ法、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形成することができる。また本実施の形態では、積層構造を例示したが、上述したいずれの材料の単層構造で形成してもよい。
【００８３】
アンテナ１２２０を覆って、絶縁膜１２２３を形成する。本実施の形態では、絶縁膜１２２３を２００ｎｍの窒化珪素膜で形成する。絶縁膜１２２３により、アンテナの耐湿性をより高めることができ、好ましい。絶縁膜１２２３はチタン端部がアルミニウム端部より突出しているため、段切れすることなく形成できる。このような絶縁膜１２２３は窒化珪素膜以外に、酸化窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、その他の無機材料から形成することができる。
【００８４】
このようにして絶縁基板を用いて形成されたＲＦＩＤタグを完成することができる。
【００８５】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
【００８６】
（実施の形態５）
本実施の形態では、ＲＦＩＤタグを、より信頼性を高く、かつ歩留まり良く作製する方法について、図９を用いて説明する。本実施の形態では、一例としてＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）に関して説明する。
【００８７】
基板９００上に剥離層９０１を介して、トランジスタ９０２、９０３、容量９０４、絶縁層９０５が設けられ、半導体集積回路９１０が形成されている（図９（Ａ））。
【００８８】
トランジスタ９０２、９０３は薄膜トランジスタであり、それぞれソース領域又はドレイン領域、低濃度不純物領域、チャネル形成領域、ゲート絶縁層、ゲート電極、ソース電極又はドレイン電極 を有する。ソース領域又はドレイン領域は、ソース電極又はドレイン電極として機能する配線と接し、電気的に接続されている。
【００８９】
トランジスタ９０２はＮチャネル型トランジスタであり、ソース領域又はドレイン領域、及び低濃度不純物領域には、Ｎ型を付与する不純物元素（例えばリン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等）を含む。トランジスタ９０３はＰチャネル型トランジスタであり、ソース領域又はドレイン領域、及び低濃度不純物領域には、Ｐ型を付与する不純物元素（例えばボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等）を含む。
【００９０】
容量９０４は、トランジスタ９０２、９０３と同様の工程で形成され、一方の電極は半導体層、他方の電極はゲート電極層で形成されている。このとき、容量値を効率よく確保するため、ゲート電極層を形成する前に、容量９０４を形成する半導体層に不純物元素を添加しておいても良い。この工程によると、ゲート電極層の下層の領域に配置された半導体層にも不純物元素が添加されるため、効率よく容量として機能することができる。
【００９１】
次に、絶縁層９０５上に、導電膜でなるアンテナ９１１を形成し、アンテナ９１１上に保護膜９１２を形成する。アンテナ９１１は、半導体集積回路と電気的に接続される。図９（Ａ）では、容量９０４の一方の電極と電気的に接続されている。
【００９２】
続いて、保護膜９１２上に、絶縁体９２０を形成する。絶縁体９２０としては、例えば繊維体９２１に有機樹脂９２２を含浸させた構造体を用いても良い。
【００９３】
保護膜９１２と絶縁体９２０を接着した後、剥離層９０１を界面として、半導体集積回路９１０、アンテナ９１１、及び保護膜９１２を基板９００より分離する。よって半導体集積回路９１０、アンテナ９１１、及び保護膜９１２は、絶縁体９２０側に設けられる（図９（Ｂ））。
【００９４】
保護膜９１２と絶縁体９２０の接着については、特に図示しないが接着剤を用いても良いし、圧着、もしくは加熱圧着によって接着しても良い。
【００９５】
その後、半導体集積回路９１０が、剥離層９０１を介して露出している剥離面の側に絶縁体９３０を接着し、半導体集積回路９１０、アンテナ９１１、及び保護膜９１２を、絶縁体９２０及び絶縁体９３０に挟持する（図９（Ｃ））。
【００９６】
絶縁体９３０も、絶縁体９２０と同様、例えば繊維体９３１に有機樹脂９３２を含浸させた構造体を用いても良い。
【００９７】
特に図示していないが、絶縁体９２０及び絶縁体９３０は、平面方向に多数配列するように複数の半導体集積回路９１０、アンテナ９１１、保護膜９１２が形成された構造体を挟持しており、個々に分断することによって、それぞれ半導体集積回路９１０、アンテナ９１１、及び保護膜９１２が絶縁体９２０及び絶縁体９３０に挟持された構造を有する半導体集積回路チップを作製する。分断の手段としては物理的に分断することができれば特に限定しないが、好ましい一例として、本実施の形態では分断線に沿ってレーザ光を照射することによって分断する。
【００９８】
レーザ光を照射して分断することによって、半導体集積回路チップの分断面９４１、９４２において、絶縁体９２０及び絶縁体９３０が溶融し、互いに融着することで、個々の半導体集積回路チップは、半導体集積回路９１０、アンテナ９１１、及び保護膜９１２を絶縁体９２０及び絶縁体９３０によって全面を封止する構造となる（図９（Ｄ））。
【００９９】
ここでは特に図示しないが、半導体集積回路９１０、アンテナ９１１、及び保護膜９１２の全面をより良好に覆うために、絶縁体９２０及び絶縁体９３０の外側又は内側に、さらに絶縁体を設けても良い。
【０１００】
このように形成することにより、半導体集積回路を挟持して絶縁体を設けているため、作製工程においても、外部ストレスや応力による半導体集積回路の破損や特性不良などの悪影響を防止することができる。よって信頼性を高く、かつ歩留まり良くＲＦＩＤタグを作製することができる。
【０１０１】
なお、本実施の形態で作製したＲＦＩＤタグは、可撓性を有する絶縁体を用いることで、可撓性を有するＲＦＩＤタグとすることができる。
【０１０２】
トランジスタ９０２、９０３、及び容量９０４が有する半導体層を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製される非晶質（アモルファス、以下「ＡＳ」ともいう。）半導体、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いは微結晶（セミアモルファス若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。以下「ＳＡＳ」ともいう。）半導体などを用いることができる。半導体層はスパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等により成膜することができる。
【０１０３】
微結晶半導体膜は、ギブスの自由エネルギーを考慮すれば非晶質と単結晶の中間的な準安定状態に属するものである。すなわち、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する。柱状または針状結晶が基板表面に対して法線方向に成長している。微結晶半導体の代表例である微結晶シリコンは、そのラマンスペクトルが単結晶シリコンを示す５２０ｃｍ−１よりも低波数側に、シフトしている。即ち、単結晶シリコンを示す５２０ｃｍ−１とアモルファスシリコンを示す４８０ｃｍ−１の間に微結晶シリコンのラマンスペクトルのピークがある。また、未結合手（ダングリングボンド）を終端するため水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。さらに、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで、安定性が増し良好な微結晶半導体膜が得られる。
【０１０４】
この微結晶半導体膜は、周波数が数十ＭＨｚ〜数百ＭＨｚの高周波プラズマＣＶＤ法、または周波数が１ＧＨｚ以上のマイクロ波プラズマＣＶＤ法 により形成することができる。代表的には、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などの水素化珪素を水素で希釈して形成することができる。また、水素化珪素及び水素に加え、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈して微結晶半導体膜を形成することができる。これらのときの水素化珪素に対して水素の流量比を５倍以上２００倍以下、好ましくは５０倍以上１５０倍以下、更に好ましくは１００倍とする。
【０１０５】
アモルファス半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体としては代表的にはポリシリコン（多結晶シリコン）などがあげられる。ポリシリコンには、８００℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを用いて、非晶質シリコンを結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述したように、微結晶半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
【０１０６】
また、半導体の材料としてはシリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）などの単体のほかＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＳｉＣ、ＺｎＳｅ、ＧａＮ、ＳｉＧｅなどのような化合物半導体も用いることができる。また酸化物半導体である酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化マグネシウム亜鉛、酸化ガリウム、インジウム酸化物、及び上記酸化物半導体の複数より構成される酸化物半導体などを用いることができる。例えば、酸化亜鉛とインジウム酸化物と酸化ガリウムとから構成される酸化物半導体なども用いることができる。なお、酸化亜鉛を半導体層に用いる場合、ゲート絶縁層をＹ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、それらの積層などを用いると良く、ゲート電極層、ソース電極層、ドレイン電極層としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、Ａｕ、Ｔｉなどを用いると良い。また、ＺｎＯにＩｎやＧａなどを添加することもできる。
【０１０７】
半導体層に、結晶性半導体層を用いる場合、その結晶性半導体層の作製方法は、種々の方法（レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた熱結晶化法等）を用いれば良い。また、ＳＡＳである微結晶半導体をレーザ照射して結晶化し、結晶性を高めることもできる。結晶化を助長する元素を導入しない場合は、非晶質珪素膜にレーザ光を照射する前に、窒素雰囲気下５００−５５０℃で１−２時間加熱することによって非晶質珪素膜の含有水素濃度を１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にまで放出させる。これは水素を多く含んだ非晶質珪素膜にレーザ光を照射すると非晶質珪素膜が破壊されてしまうからである。
【０１０８】
非晶質半導体層への金属元素の導入の仕方としては、当該金属元素を非晶質半導体層の表面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマ処理法（プラズマＣＶＤ法も含む）、吸着法、金属塩の溶液を塗布する方法を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整が容易であるという点で有用である。また、このとき非晶質半導体層の表面の濡れ性を改善し、非晶質半導体層の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのＵＶ光の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等により、酸化膜を成膜することが望ましい。
【０１０９】
また、非晶質半導体層を結晶化し、結晶性半導体層を形成する結晶化工程で、非晶質半導体層に結晶化を促進する元素（触媒元素、金属元素とも示す）を添加し、熱処理（５５０℃〜７５０℃で３分〜２４時間）により結晶化を行っても良い。結晶化を助長（促進）する元素としては、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、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）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）及び金（Ａｕ）から選ばれた一種又は複数種類を用いることができる。
【０１１０】
結晶化を助長する元素を結晶性半導体層から除去、又は軽減するため、結晶性半導体層に接して、不純物元素を含む半導体層を形成し、ゲッタリングシンクとして機能させる。不純物元素としては、Ｎ型を付与する不純物元素、Ｐ型を付与する不純物元素や希ガス元素などを用いることができ、例えばリン（Ｐ）、窒素（Ｎ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、ボロン（Ｂ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、Ｋｒ（クリプトン）、Ｘｅ（キセノン）から選ばれた一種または複数種を用いることができる。結晶化を促進する元素を含む結晶性半導体層に、希ガス元素を含む半導体層を形成し、熱処理（５５０℃〜７５０℃で３分〜２４時間）を行う。結晶性半導体層中に含まれる結晶化を促進する元素は、希ガス元素を含む半導体層中に移動し、結晶性半導体層中の結晶化を促進する元素は除去、又は軽減される。その後、ゲッタリングシンクとなった希ガス元素を含む半導体層を除去する。
【０１１１】
非晶質半導体層の結晶化は、熱処理とレーザ光照射による結晶化を組み合わせても良く、熱処理やレーザ光照射を単独で、複数回行っても良い。
【０１１２】
また、結晶性半導体層を、直接基板にプラズマ法により形成しても良い。また、プラズマ法を用いて、結晶性半導体層を選択的に基板に形成しても良い。
【０１１３】
ゲート絶縁層は酸化珪素、若しくは酸化珪素と窒化珪素の積層構造で形成すれば良い。ゲート絶縁層は、プラズマＣＶＤ法や減圧ＣＶＤ法により絶縁膜を堆積することで形成しても良いし、プラズマ処理による固相酸化若しくは固相窒化で形成すると良い。単結晶半導体層を、プラズマ処理により酸化又は窒化することにより形成するゲート絶縁層は、緻密で絶縁耐圧が高く信頼性に優れているためである。例えば、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）をＡｒで１〜３倍（流量比）に希釈して、１０〜３０Ｐａの圧力にて３〜５ｋＷのマイクロ波（２．４５ＧＨｚ）電力を印加して半導体層の表面を酸化若しくは窒化させる。この処理により１ｎｍ〜１０ｎｍ（好ましくは２ｎｍ〜６ｎｍ）の絶縁膜を形成する。さらに亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）とシラン（ＳｉＨ４）を導入し、１０〜３０Ｐａの圧力にて３〜５ｋＷのマイクロ波（２．４５ＧＨｚ）電力を印加して気相成長法により酸化窒化シリコン膜を形成してゲート絶縁層を形成する。固相反応と気相成長法による反応を組み合わせることにより界面準位密度が低く絶縁耐圧の優れたゲート絶縁層を形成することができる。
【０１１４】
また、ゲート絶縁層として、二酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、二酸化チタン、五酸化タンタルなどの高誘電率材料を用いても良い。ゲート絶縁層に高誘電率材料を用いることにより、ゲートリーク電流を低減することができる。
【０１１５】
ゲート電極層は、ＣＶＤ法やスパッタ法、液滴吐出法などを用いて形成することができる。ゲート電極層は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｂａから選ばれた元素、又は前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成すれば良い。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜や、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いても良い。また、単層構造でも複数層の構造でも良く、例えば、窒化タングステン膜とモリブデン膜との２層構造としても良い。し、膜厚５０ｎｍのタングステン膜、膜厚５００ｎｍのアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順次積層した３層構造としても良い。また、３層構造とする場合、第１の導電膜のタングステンに代えて窒化タングステンを用いても良い。第２の導電膜のアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜に代えてアルミニウムとチタンの合金膜（Ａｌ−Ｔｉ）を用いても良い。第３の導電膜の窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いても良い。
【０１１６】
ゲート電極層に可視光に対して透光性を有する透光性の材料を用いることもできる。透光性の導電材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛等を用いることができる。また、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含むインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ））、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＺｎＯにガリウム（Ｇａ）をドープしたもの、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物なども用いても良い。
【０１１７】
ゲート電極層を形成するのにエッチングにより加工が必要な場合、マスクを形成し、ドライエッチングまたはドライエッチングにより加工すれば良い。ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用い、エッチング条件（コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度等）を適宜調節することにより、ゲート電極層をテーパー形状にエッチングすることができる。なお、エッチング用ガスとしては、Ｃｌ２、ＢＣｌ３、ＳｉＣｌ４もしくはＣＣｌ４などを代表とする塩素系ガス、ＣＦ４、ＳＦ６もしくはＮＦ３などを代表とするフッ素系ガス又はＯ２を適宜用いることができる。
【０１１８】
本実施の形態では、トランジスタの構造としてはシングルゲート構造を説明したが、ダブルゲート構造などのマルチゲート構造でも良い。この場合、半導体層の上方、下方にゲート電極層を設ける構造でも良く、半導体層の片側（上方又は下方）にのみ複数ゲート電極層を設ける構造でも良い。
【０１１９】
また、トランジスタのソース領域及びドレイン領域にシリサイドを設ける構造としても良い。シリサイドは半導体層のソース領域及びドレイン領域上に導電膜を形成し、加熱処理、ＧＲＴＡ法、ＬＲＴＡ法等により、露出されたソース領域及びドレイン領域の半導体層中の珪素と導電膜とを反応させて形成する。レーザ照射やランプによる光照射によってシリサイドを形成しても良い。シリサイドを形成する導電膜の材料としては、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、Ｈａ（ハフニウム）、タンタル（Ｔａ）、バナジウム（Ｖ）、ネオジム（Ｎｂ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）等を用いることができる。
【０１２０】
ソース電極層又はドレイン電極層として機能する配線層は、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、蒸着法等により導電膜を成膜した後、所望の形状にエッチングして形成することができる。また、印刷法、電解メッキ法等により、所定の場所に選択的に配線層を形成することができる。更にはリフロー法、ダマシン法を用いても良い。配線層の材料は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ等の金属、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体又はその合金、若しくはその窒化物を用いて形成すれば良い。また透光性の材料も用いることができる。
【０１２１】
また、透光性の導電性材料であれば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含むインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ））、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＺｎＯにガリウム（Ｇａ）をドープしたもの、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物などを用いることができる。
【０１２２】
（実施の形態６）
ＲＦＩＤタグは、微小な半導体素子を多数用いて形成した半導体集積回路を有するため、外部からの静電気放電（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ：ＥＳＤ）による回路の誤動作や半導体素子の損傷を生じやすい。特に無線タグ等のように、表面積の大きい導電体を有するアンテナ等は、静電気放電が生ずる可能性が高い。本実施の形態においては、そのような静電気放電から半導体集積回路を保護する構成の一例について述べる。
【０１２３】
図１０（Ａ）〜（Ｄ）に構成例を示す。本実施の形態においては、導電性材料を有する遮蔽体を半導体集積回路の近傍に設けることにより、半導体集積回路を保護している。
【０１２４】
図１０（Ａ）は、遮蔽体１００１を半導体集積回路チップの外側全体を覆うように形成した例を示している。遮蔽体１００１は、アンテナにおいてＲ／Ｗから発せられる搬送波、又は振幅変調波の受信を極力妨げない程度の膜厚で形成すれば良い。
【０１２５】
なお、図１０（Ａ）では、遮蔽体１００１は半導体集積回路チップの上面、下面、側面を覆うように形成されているが、形成の方法としては、上面及び側面の一部に遮蔽体を形成した後、半導体集積回路を裏返して下面及び側面の一部に遮蔽体を形成し、全面を覆うように形成すれば良い。
【０１２６】
図１０（Ｂ）は、遮蔽体１００２は絶縁体の内側に設けられ、半導体集積回路の全面を覆うように形成した例である。このように半導体集積回路の全面を覆うように遮蔽体１００２を形成するには、半導体集積回路を絶縁体で挟持、接着する前に、個々の半導体集積回路チップに分断し、遮蔽体１００２を形成する必要があるが、特にこの形態に限定するものではない。例えば、半導体集積回路チップを絶縁体で挟持、接着する前に、半導体集積回路の上面、下面に遮蔽体を形成しておき、絶縁体で挟持、接着した後、レーザ光を照射して分断すると、分断面において遮蔽体が溶融し、半導体集積回路の側面を上下から溶着して覆うように形成しても良い。
【０１２７】
図１０（Ｃ）は、遮蔽体１００３は絶縁体の内側に設けられ、半導体集積回路の片面のみに形成した例である。本例では、遮蔽体１００３はアンテナ側に形成されているが、剥離面側に形成しても良い。
【０１２８】
遮蔽体を半導体集積回路の片面のみに形成することにより、遮蔽体がアンテナにおいてＲ／Ｗから発せられる搬送波、又は振幅変調波の受信を妨げず、良好な通信精度を確保することができる。
【０１２９】
図１０（Ａ）〜（Ｃ）においては、遮蔽体は導電性の材料を用いて、膜状に形成した例を示したが、図１０（Ｄ）に示すように、遮蔽体１００４ａ〜１００４ｇのように島状に形成しても良い。遮蔽体１００４ａ〜１００４ｇの各々は、導電性材料で形成されているために導電性を有するが、半導体集積回路上に点在して形成されており、例えば１００４ａと１００４ｂ、１００４ｃと１００４ｇ等の間では導通していないため、導電性材料を用いていながら、全体としては絶縁体に等しい膜とすることができる。このような構成で遮蔽体を形成すると、島状の遮蔽体１００４ａ〜１００４ｇの各々は導電性材料を用いて形成されるため、静電気放電に対して良好に半導体集積回路を保護し、かつ全体としては導電膜としての形状を成していないため、遮蔽体がアンテナにおいてＲ／Ｗから発せられる搬送波、又は振幅変調波の受信を妨げず、良好な通信精度を確保することができる。
【０１３０】
遮蔽体１００１を形成する材料としては、導電体又は半導体が好ましく、例えば金属膜、金属酸化物膜、半導体膜、又は金属窒化物膜等が挙げられる。具体的な材料としては、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、タンタル（Ｔａ）、カドミウム（Ｃｄ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉄（Ｆｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、バリウム（Ｂａ）から選ばれた元素、又は前記元素を主成分とする合金材料、化合物材料、窒化物材料、酸化物材料等を用いることができる。
【０１３１】
窒化物材料としては、窒化タンタル、窒化チタンなどを用いることができる。
【０１３２】
酸化物材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛等を用いることができる。また、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含むインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ））、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ガリウム（Ｇａ）を含む酸化亜鉛、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ））なども用いても良い。
【０１３３】
また、半導体に不純物元素などを添加して導電性を付与した半導体膜などを用いることができる。例えばリン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜などを用いることができる。
【０１３４】
さらに、遮蔽体として、導電性高分子（導電性ポリマーともいう）を用いても良い。導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用いることができる。例えば、ポリアニリン及び又はその誘導体、ポリピロール及び又はその誘導体、ポリチオフェン及び又はその誘導体、これらの２種以上の共重合体などが挙げられる。
【０１３５】
共役導電性高分子の具体例としては、ポリピロ−ル、ポリ（３−メチルピロ−ル）、ポリ（３−ブチルピロ−ル）、ポリ（３−オクチルピロ−ル）、ポリ（３−デシルピロ−ル）、ポリ（３，４−ジメチルピロ−ル）、ポリ（３，４−ジブチルピロ−ル）、ポリ（３−ヒドロキシピロ−ル）、ポリ（３−メチル−４−ヒドロキシピロ−ル）、ポリ（３−メトキシピロ−ル）、ポリ（３−エトキシピロ−ル）、ポリ（３−オクトキシピロ−ル）、ポリ（３−カルボキシルピロ−ル）、ポリ（３−メチル−４−カルボキシルピロ−ル）、ポリＮ−メチルピロール、ポリチオフェン、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ（３−ブチルチオフェン）、ポリ（３−オクチルチオフェン）、ポリ（３−デシルチオフェン）、ポリ（３−ドデシルチオフェン）、ポリ（３−メトキシチオフェン）、ポリ（３−エトキシチオフェン）、ポリ（３−オクトキシチオフェン）、ポリ（３−カルボキシルチオフェン）、ポリ（３−メチル−４−カルボキシルチオフェン）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリアニリン、ポリ（２−メチルアニリン）、ポリ（２−オクチルアニリン）、ポリ（２−イソブチルアニリン）、ポリ（３−イソブチルアニリン）、ポリ（２−アニリンスルホン酸）、ポリ（３−アニリンスルホン酸）等が挙げられる。
【０１３６】
導電性高分子を含む遮蔽体には、有機樹脂やドーパント（ハロゲン類、ルイス酸、無機酸、有機酸、遷移金属ハロゲン化物、有機シアノ化合物、非イオン性界面活性剤等）を含ませても良い。
【０１３７】
遮蔽体は、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、蒸着法などの各種乾式法、塗布法、印刷法、液滴吐出法（インクジェット法）などの各種湿式法により形成することができる。
【０１３８】
（実施の形態７）
本発明の一態様のＲＦＩＤタグの用途は広範にわたり、非接触で対象物の履歴等の情報を明確にし、生産・管理等に役立てる商品であればどのようなものにも適用することができる。例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、証書類、無記名債券類、包装用容器類、書籍類、記録媒体、身の回り品、乗物類、食品類、衣類、保健用品類、生活用品類、薬品類及び電子機器等に設けて使用することができる。これらの例に関して図８を用いて説明する。
【０１３９】
紙幣、硬貨とは、市場に流通する金銭であり、特定の地域で貨幣と同じように通用するもの（金券）、記念コイン等を含む。有価証券類とは、小切手、証券、約束手形等を指し、プロセッサ回路を有するＲＦＩＤタグ８０１を設けることができる（図８（Ａ））。証書類とは、運転免許証、住民票等を指し、プロセッサ回路を有するＲＦＩＤタグ８０２を設けることができる（図８（Ｂ））。身の回り品とは、鞄、眼鏡等を指し、プロセッサ回路を有するＲＦＩＤタグ８０３を設けることができる（図８（Ｃ））。無記名債券類とは、切手、おこめ券、各種ギフト券等を指す。包装用容器類とは、お弁当等の包装紙、ペットボトル等を指し、プロセッサ回路を有するＲＦＩＤタグ８０４を設けることができる（図８（Ｄ））。書籍類とは、書物、本等を指し、プロセッサ回路を有するＲＦＩＤタグ８０５を設けることができる（図８（Ｅ））。記録媒体とは、ＤＶＤソフト、ビデオテープ等を指、プロセッサ回路を有するＲＦＩＤタグ８０６を設けることができる（図８（Ｆ））。乗物類とは、自転車等の車両、船舶等を指し、プロセッサ回路を有するＲＦＩＤタグ８０７を設けることができる（図８（Ｇ））。食品類とは、食料品、飲料等を指す。衣類とは、衣服、履物等を指す。保健用品類とは、医療器具、健康器具等を指す。生活用品類とは、家具、照明器具等を指す。薬品類とは、医薬品、農薬等を指す。電子機器とは、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置（テレビ受像機、薄型テレビ受像機）、携帯電話等を指す。
【０１４０】
ＲＦＩＤタグの設け方としては、物品の表面に貼る、或いは物品に埋め込んで設ける。例えば、本の場合は紙に埋め込めばよく、有機樹脂からなるパッケージであれば有機樹脂に埋め込めばよい。
【０１４１】
このように、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等にＲＦＩＤタグを設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。また乗物類にＲＦＩＤタグを設けることにより、偽造や盗難を防止することができる。また、動物等の生き物に埋め込むことによって、個々の生き物の識別を容易に行うことができる。例えば、家畜等の生き物にセンサーを備えたＲＦＩＤタグを埋め込む又は取り付けることによって、生まれた年や性別または種類等はもちろん体温等の健康状態を容易に管理することが可能となる。
【０１４２】
なお、本実施の形態は、本明細書に記載されている他の実施形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１４３】
１００ ＲＦＩＤタグ
１０１ 論理回路
１０２ 整流回路
１０３ 比較回路
１０４ 過電圧保護回路
１０７ 包絡線検出回路
１１０ アンテナ回路
１１１ アンテナ
１１２ 容量
１２０ 選択回路部
１２１ スイッチ
１２２ 容量
１３０ 保護回路部
１３１ スイッチ
１３２ 負荷
１３３ 容量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流信号の送受信を行うアンテナ回路と、
前記交流信号から直流電圧を生成する整流回路と、
前記直流電圧によって駆動される論理回路と、
前記交流信号から包絡線を検出する包絡線検出回路と、
前記直流電圧と、基準電圧との電位差を検出し、前記電位差に応じた電位を出力する比較回路と、
前記電位に応じて、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる保護回路部と、
前記包絡線によって制御され、前記比較回路から出力される前記電位を、前記保護回路部に入力するか否かを選択する選択回路部と、を有することを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項２】
交流信号の送受信を行うアンテナ回路と、
前記交流信号から直流電圧を生成する整流回路と、
前記直流電圧によって駆動される論理回路と、
前記交流信号から包絡線を検出する包絡線検出回路と、
前記包絡線を整形して、パルス信号を出力するバッファ回路と、
前記直流電圧と、基準電圧との電位差を検出し、前記電位差に応じた電位を出力する比較回路と、
前記電位に応じて、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる保護回路部と、
前記パルス信号によって制御され、前記比較回路から出力される前記電位を、前記保護回路部に入力するか否かを選択する選択回路部と、を有することを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記保護回路部は、前記交流信号を受信する回路のインピーダンスを変化させる手段として容量を有することを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項４】
請求項１又は請求項２において、
前記保護回路部は、前記交流信号を受信する回路のインピーダンスを変化させる手段として抵抗を有することを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項５】
交流信号をアンテナ回路で受信する工程と、
前記交流信号を整形して直流電圧を生成する工程と、
前記直流電圧によって論理回路を駆動させる工程と、
前記交流信号から包絡線を検出する工程と、
前記直流電圧と、基準電圧との電位差を検出し、前記電位差に応じた電位を出力する工程と、
前記包絡線によって制御された前記電位によって、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる工程と、を有することを特徴とするＲＦＩＤの駆動方法。
【請求項６】
交流信号をアンテナ回路で受信する工程と、
前記交流信号を整形して直流電圧を生成する工程と、
前記直流電圧によって論理回路を駆動させる工程と、
前記交流信号から包絡線を検出する工程と、
前記包絡線を整形して、パルス信号を生成する工程と、
前記直流電圧と、基準電圧との電位差を検出し、前記電位差に応じた電位を出力する工程と、
前記パルス信号によって制御された前記電位によって、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる工程と、を有することを特徴とするＲＦＩＤの駆動方法。
【請求項１】
交流信号の送受信を行うアンテナ回路と、
前記交流信号から直流電圧を生成する整流回路と、
前記直流電圧によって駆動される論理回路と、
前記交流信号から包絡線を検出する包絡線検出回路と、
前記直流電圧と、基準電圧との電位差を検出し、前記電位差に応じた電位を出力する比較回路と、
前記電位に応じて、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる保護回路部と、
前記包絡線によって制御され、前記比較回路から出力される前記電位を、前記保護回路部に入力するか否かを選択する選択回路部と、を有することを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項２】
交流信号の送受信を行うアンテナ回路と、
前記交流信号から直流電圧を生成する整流回路と、
前記直流電圧によって駆動される論理回路と、
前記交流信号から包絡線を検出する包絡線検出回路と、
前記包絡線を整形して、パルス信号を出力するバッファ回路と、
前記直流電圧と、基準電圧との電位差を検出し、前記電位差に応じた電位を出力する比較回路と、
前記電位に応じて、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる保護回路部と、
前記パルス信号によって制御され、前記比較回路から出力される前記電位を、前記保護回路部に入力するか否かを選択する選択回路部と、を有することを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記保護回路部は、前記交流信号を受信する回路のインピーダンスを変化させる手段として容量を有することを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項４】
請求項１又は請求項２において、
前記保護回路部は、前記交流信号を受信する回路のインピーダンスを変化させる手段として抵抗を有することを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項５】
交流信号をアンテナ回路で受信する工程と、
前記交流信号を整形して直流電圧を生成する工程と、
前記直流電圧によって論理回路を駆動させる工程と、
前記交流信号から包絡線を検出する工程と、
前記直流電圧と、基準電圧との電位差を検出し、前記電位差に応じた電位を出力する工程と、
前記包絡線によって制御された前記電位によって、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる工程と、を有することを特徴とするＲＦＩＤの駆動方法。
【請求項６】
交流信号をアンテナ回路で受信する工程と、
前記交流信号を整形して直流電圧を生成する工程と、
前記直流電圧によって論理回路を駆動させる工程と、
前記交流信号から包絡線を検出する工程と、
前記包絡線を整形して、パルス信号を生成する工程と、
前記直流電圧と、基準電圧との電位差を検出し、前記電位差に応じた電位を出力する工程と、
前記パルス信号によって制御された前記電位によって、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる工程と、を有することを特徴とするＲＦＩＤの駆動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１０８４８５（Ｐ２０１０−１０８４８５Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１８２７６（Ｐ２００９−２１８２７６）
【出願日】平成２１年９月２２日（２００９．９．２２）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２２日（２００９．９．２２）
【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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