JP4974541B2

JP4974541B2 - 無線チップの作製方法

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Publication number: JP4974541B2
Application number: JP2006036511A
Authority: JP
Inventors: 幸恵鈴木; 康行荒井; 舜平山崎
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2005-03-08
Filing date: 2006-02-14
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2026-02-14
Also published as: JP2006285958A

Description

本発明は、無線通信によりデータを交信することができる無線チップ及び無線チップを有する電子機器に関する。

近年、複数の回路及びアンテナで構成される無線チップの開発が進められている。このような無線チップは、ＩＤタグ、ＩＣタグ、ＩＣチップ、ＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）タグ、無線タグ、電子タグ、ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ）とよばれ、既に一部の市場で導入されている。

現在実用化されているこれらの無線チップの多くは、シリコン等の半導体基板を用いた回路（ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）チップとも呼ばれる）とアンテナとを有する。当該アンテナは、印刷法、導電性薄膜をエッチングする方法、メッキ方式等の手法により形成されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平９−１９７０号公報

上記手法により形成されるアンテナは、薄膜又は厚膜である。紙やプラスチックなどのフレキシブルな素材に取り付けられたアンテナは、折れや曲げに弱くアンテナの一部が断線しやすいという問題がある。

また、半導体基板を用いて形成された無線チップの場合、半導体基板が導体として機能し電波を遮蔽するので、送信されてくる電波の方向によっては信号が減衰しやすいという問題もある。

本発明は上述した問題に鑑み、機械的強度を高めることができる無線チップを提供する。また、電波が遮蔽されるのを防ぐことができる無線チップの提供を課題とする。

本発明は、縁性基板上に形成された薄膜トランジスタを有する層と、アンテナとが異方性導電接着材や導電層によって固着され、且つ薄膜トランジスタとアンテナとが接続している無線チップを要旨とする。また、縁性基板上に形成された薄膜トランジスタを有する層と、受動素子と、アンテナとが異方性導電接着材や導電層によって固着され、且つ薄膜トランジスタ又は受動素子がアンテナと接続している無線チップを要旨とする。

薄膜トランジスタを有する層は、複数の薄膜トランジスタを有する層が積層していてもよい。また、薄膜トランジスタを有する層複数が異方性導電接着材により、固着していてもよい。また、受動素子は、インダクタ、コンデンサ、及び抵抗等の複数の受動素子で構成されていてもよい。

アンテナは、誘電体層と、第１の導電層と、第２の導電層とを有し、第１の導電層及び第２の導電層は誘電体層を狭持し、第１の導電層は放射電極として機能し、第２の導電層は接地体として機能する。さらに、給電体層又は給電点を有する。

また、本発明は以下を包含する。

本発明の一は、絶縁性基板上に形成された薄膜トランジスタを有する層と、薄膜トランジスタを有する層表面に形成され、薄膜トランジスタと接続する接続端子と、放射電極として機能する第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに第１の導電層及び第２の導電層に狭持される誘電体層を有するアンテナと、アンテナ及び接続端子を接続する導電性粒子を有する有機樹脂層と、を有することを特徴とする無線チップである。また、電性粒子を有する有機樹脂層の代わりに、第３の導電層でアンテナ及び接続端子を接続する無線チップである。

本発明の一は、絶縁性基板上に形成された薄膜トランジスタを有する層と、薄膜トランジスタを有する層表面に形成され、薄膜トランジスタと接続する第１の接続端子及び第２の接続端子と、誘電体層と、誘電体層の第１の面に放射電極として機能する第１の導電層、及び誘電体層を介して第１の面に対向する第２の面に接地体として機能する第２の導電層、並びに第１の面、第２の面、及び第１の面と第２の面と接する第３の面上に形成される給電体として機能する第３の導電層とを有するアンテナと、第１の接続端子及び第２の導電層、並びに第２の接続端子及び第３の導電層を接続する導電性粒子を有する有機樹脂層と、を有することを特徴とする無線チップである。また、電性粒子を有する有機樹脂層の代わりに、第４の導電層及び第５の導電層で、第１の接続端子及び第２の導電層、並びに第２の接続端子及び第３の導電層を接続する無線チップである。

本発明の一は、絶縁性基板上に形成された薄膜トランジスタを有する層と、薄膜トランジスタを有する層表面に形成され、薄膜トランジスタと接続する第１の接続端子と、インダクタ、コンデンサ、及び抵抗の少なくとも一つ以上からなる受動素子を有する層と、受動素子を有する層の第１の面に形成される第２の接続端子と、第１の面に対向する第２の面に形成される第３の接続端子と、第１の接続端子及び第２の接続端子を接続する導電性粒子を有する第１の有機樹脂層と、放射電極として機能する第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに第１の導電層及び第２の導電層に狭持される誘電体層を有するアンテナと、第３の接続端子及びアンテナを接続する導電性粒子を有する第２の有機樹脂層と、を有することを特徴とする無線チップである。また、電性粒子を有する有機樹脂層の代わりに、第３の導電層でアンテナ及び３の接続端子を接続する無線チップである。

なお、薄膜トランジスタを有する層は、薄膜トランジスタを有する層が複数積層されていてもよい。また、絶縁性基板において、薄膜トランジスタを有する層が形成される領域と、アンテナが設けられる領域とが異なっていてもよい。

本発明の一は、絶縁性基板上に形成された第１の薄膜トランジスタを有する第１の層と、第１の層表面に形成され、第１の薄膜トランジスタと接続する第１の接続端子と、第２の薄膜トランジスタを有する第２の層と、第２の層の第１の面に形成される第２の接続端子と、第１の面に対向する第２の面に形成される第３の接続端子と、第１の接続端子及び第２の接続端子を接続する導電性粒子を有する第１の有機樹脂層と、放射電極として機能する第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに第１の導電層及び第２の導電層に狭持される誘電体層を有するアンテナと、第３の接続端子及びアンテナを接続する導電性粒子を有する第２の有機樹脂層と、を有することを特徴とする無線チップである。また、電性粒子を有する有機樹脂層の代わりに、第３の導電層でアンテナ及び３の接続端子を接続する無線チップである。

本発明の一は、絶縁性基板上に形成された第１の薄膜トランジスタを有する第１の層と、第１の層表面に形成され、第１の薄膜トランジスタと接続する第１の接続端子と、第２の薄膜トランジスタを有する第２の層と、第２の層の第１の面に形成される第２の接続端子と、第１の面に対向する第２の面に形成される第３の接続端子と、第１の接続端子及び第２の接続端子を接続する導電性粒子を有する第１の有機樹脂層と、インダクタ、コンデンサ、及び抵抗の少なくとも一つ以上からなる受動素子を有する層と、受動素子を有する層の第１の面に形成される第４の接続端子と、前記受動素子を有する層の第１の面に対向する第２の面に形成される第５の接続端子と、第３の接続端子及び第４の接続端子を接続する導電性粒子を有する第２の有機樹脂層と、放射電極として機能する第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに第１の導電層及び第２の導電層に狭持される誘電体層を有するアンテナと、第５の接続端子及びアンテナを接続する導電性粒子を有する第３の有機樹脂層と、を有することを特徴とする無線チップである。

本発明の一は、絶縁性基板上に形成された第１の薄膜トランジスタを有する第１の層と、第１の層表面に形成され、第１の薄膜トランジスタと接続する第１の接続端子と、第２の薄膜トランジスタを有する第２の層と、第２の層の第１の面に形成される第２の接続端子と、第１の面に対向する第２の面に形成される第３の接続端子と、第１の接続端子及び第２の接続端子を接続する第１の導電層と、インダクタ、コンデンサ、及び抵抗の少なくとも一つ以上からなる受動素子を有する層と、受動素子を有する層の第１の面に形成される第４の接続端子と、前記受動素子を有する層の第１の面に対向する第２の面に形成される第５の接続端子と、第３の接続端子及び第４の接続端子を接続する第２の導電層と、放射電極として機能する第３の導電層、及び接地体として機能する第４の導電層、並びに第３の導電層及び第４の導電層に狭持される誘電体層を有するアンテナと、第５の接続端子及びアンテナを接続する第５の導電層と、を有することを特徴とする無線チップである。

なお、絶縁性基板において、第１の層及び第２の層が形成される領域と、アンテナが設けられる領域とが異なっていてもよい。

また、薄膜トランジスタを有する層、第１の層、または第２の層の膜厚は、１μｍ以上１０μｍ、好ましくは１μｍ以上５μｍ以下である。

本発明の一は、絶縁性基板上に形成された第１の薄膜トランジスタ、第２の薄膜トランジスタ、及び第１の薄膜トランジスタに接続する第１のアンテナを有する層と、第１の薄膜トランジスタ、第２の薄膜トランジスタ、及び第１の薄膜トランジスタに接続する第１のアンテナを有する層表面に形成され、第２の薄膜トランジスタと接続する接続端子と、放射電極として機能する第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに第１の導電層及び第２の導電層に狭持される誘電体層を有する第２のアンテナと、接続端子及び第２のアンテナを接続する導電性粒子を有する有機樹脂層と、を有することを特徴とする無線チップである。また、電性粒子を有する有機樹脂層の代わりに、第３の導電層で第２のアンテナ及び接続端子を接続する無線チップである。

無線チップは、高周波回路の他、中央処理ユニットや検出部を有する。

また、絶縁性基板は、非可撓性の絶縁性基板であることが好ましく、代表的にはガラス基板又は石英基板である。

また、誘電体層は、セラミックス又は有機樹脂、セラミックスと有機樹脂の混合物で形成される。セラミックスの代表例としては、アルミナ、ガラス、フォルステライト、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ストロンチウム、ジルコン酸鉛、二オブ酸リチウム、及びチタン酸ジルコン鉛が挙げられる。また、誘電体層の代表例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ビニルベンジル、及びポリフマレートが挙げられる。

また、本発明の一は、上記無線チップを有する電子機器である。電子機器の代表例としては、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置、携帯電話、プリンター、カメラ、パーソナルコンピュータ、スピーカ装置、ヘッドホン、ナビゲーション装置、ＥＴＣ用車載器、及び電子鍵が挙げられる。

絶縁性基板上に形成される薄膜トランジスタを有する層とアンテナとをほぼ同様の面積で形成することができる。絶縁性基板が、薄膜トランジスタを有する層の保護部材となると共に、絶縁性基板がアンテナの保護部材となる。このため、無線チップの機械的強度が向上する。

また、パッチアンテナは機械強度が高いため、繰り返し使用することが可能である。よって、リターナブル容器のようにリサイクル可能な容器にパッチアンテナを有する無線チップを設けることが可能である。

また本発明の無線チップでは、絶縁分離された薄膜トランジスタを用いて集積回路が形成されるため、半導体基板を用いて形成された集積回路を有する無線チップよりも、電波が遮蔽されにくく、電波の遮蔽による信号の減衰を抑制することができる。このため、効率の高いデータの送受信を行うことが可能である。

また、厚膜パターンで形成される受動素子と薄膜トランジスタを用いて形成された集積回路からなる無線チップは、適した機能を有する素子で各回路が構成されるため、複合化された機能を有する。本発明の無線チップを配線基板に実装することで、実装部品数を削減することが可能であるため、配線基板面積の縮小及びそれを有する電子機器の小型化が可能である。

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
本発明の無線チップの一実施の形態を図１に示す。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は無線チップの断面図である。

本実施の形態の無線チップは、絶縁性基板１０１上に形成された薄膜トランジスタを有する層１０２と、アンテナ１０３とが異方性導電接着材１０４によって固着される。また、薄膜トランジスタを有する層１０２の接続端子１０７とアンテナの給電体層１１３とが異方性導電接着材１０４に分散される導電性粒子１０９で電気的に接続される。又、図示しないが、薄膜トランジスタを有する層のグラウンド配線と、アンテナの接地体として機能する導電層とが電気的に接続される。

絶縁性基板１０１としては、非可撓性の絶縁性基板であることが好ましく、石英基板、無アルカリガラス基板等のガラス基板を用いる。

薄膜トランジスタを有する層１０２は、絶縁性基板１０１表面に形成される絶縁層１０５と、絶縁層１０５上に形成される薄膜トランジスタ１０６、薄膜トランジスタ１０６上に形成される層間絶縁層１０８、層間絶縁層１０８の表面に露出し、且つ薄膜トランジスタ１０６と接続する接続端子１０７で形成される。なお、薄膜トランジスタを有する層１０２は、薄膜トランジスタのほかに抵抗素子、コンデンサ等を有してもよい。

絶縁性基板１０１及びその上に形成される薄膜トランジスタを有する層１０２は、アンテナ１０３と同様の面積を有することが好ましく、数ｍｍ×数ｍｍ〜数十ｍｍ×数十ｍｍであることが好ましい。また、薄膜トランジスタを有する層の厚さは、数μｍ〜数十μｍ、代表的には１μｍ以上１０μｍ以下、好ましくは２μｍ以上５μｍ以下である。

絶縁性基板１０１表面に形成される絶縁層１０５は、絶縁性基板１０１が無アルカリガラス基板の場合に形成する。絶縁層１０５により、無アルカリガラス基板中の可動イオンの移動をブロックすることが可能である。絶縁層１０５は、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法等の公知の手段により、酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化珪素等で形成される。

薄膜トランジスタ１０６の一態様について、図１８を参照して説明する。図１８（Ａ）はトップゲート型の薄膜トランジスタを適用する一例を示している。絶縁性基板１０１上に絶縁層１０５が形成され、その上に薄膜トランジスタ１０６が設けられている。薄膜トランジスタ１０６は、絶縁層１０５の上に半導体層１３０２、半導体層１３０２の上にゲート絶縁層として機能することができる絶縁層１３０３が設けられている。絶縁層１３０３の上には、半導体層１３０２に対応してゲート電極１３０４が形成され、その上層に保護層として機能する絶縁層１３０５、絶縁層１３０５の上に層間絶縁層として機能する絶縁層１３０６が設けられている。さらに絶縁層１３０６の上層には、保護層として機能する絶縁層を形成しても良い。

半導体層１３０２は、結晶構造を有する半導体で形成される層であり、非単結晶半導体若しくは単結晶半導体を用いることができる。特に、非晶質若しくは微結晶質の半導体を、レーザ光の照射により結晶化させた結晶性半導体、加熱処理により結晶化させた結晶性半導体、加熱処理とレーザ光の照射を組み合わせて結晶化させた結晶性半導体を適用することが好ましい。加熱処理においては、シリコン半導体の結晶化を助長する作用のあるニッケルなどの金属元素を用いた結晶化法を適用することができる。

レーザ光を照射して結晶化する場合には、連続発振レーザ光の照射若しくは繰り返し周波数が１０ＭＨｚ以上であって、パルス幅が１ナノ秒以下、好ましくは１乃至１００ピコ秒である高繰返周波数超短パルス光を照射することによって、結晶性半導体が溶融した溶融帯を、当該レーザ光の照射方向に連続的に移動させながら結晶化を行うことができる。このような結晶化法により、大粒径であって、結晶粒界が一方向に延びる結晶性半導体を得ることができる。キャリアのドリフト方向を、この結晶粒界が延びる方向に合わせることで、トランジスタにおける電界効果移動度を高めることができる。例えば、４００ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃ以上を実現することができる。

上記結晶化工程を、ガラス基板の耐熱温度（約６００℃）以下の結晶化プロセスを用いる場合、大面積ガラス基板を用いることが可能である。このため、基板あたり大量の無線チップを作製することが可能であり、低コスト化が可能である。

また、ガラス基板の耐熱温度以上の加熱により、結晶化工程を行い、半導体層１３０２を形成してもよい。代表的には、絶縁性基板１０１に石英基板を用い、非晶質若しくは微結晶質の半導体を７００度以上で加熱して半導体層１３０２を形成する。この結果、結晶性の高い半導体を形成することが可能である。このため、応答速度や移動度などの特性が良好で、高速な動作が可能な薄膜トランジスタを提供することができる。

さらには、半導体層１３０２として、単結晶半導体を用いて形成してもよい。このような半導体層は、第１の単結晶半導体層と、絶縁層と、第２の単結晶半導体層が順に積層された基板（ＳＩＭＯＸ（ＳｅｐａｒａｔｉｏｎｂｙＩｍｐｌａｎｔｅｄＯｘｙｇｅｎ）基板）を用い、第１の単結晶半導体層をチャネル部としたトランジスタを作製した後、第２の単結晶半導体層をエッチングして除去したのち、絶縁層を絶縁性基板１０１上に貼り合わせればよい。第２の単結晶半導体層のエッチング方法としては、砥石等の研削研磨装置を用いた研磨、エッチング剤を用いたドライエッチング又はウエットエッチング、さらには研削研磨装置とエッチング剤を併用して行ってもよい。エッチング剤は、ウエットエッチングであれば、フッ酸を水やフッ化アンモニウムで希釈した混液、フッ酸と硝酸の混液、フッ酸と硝酸と酢酸の混液、過酸化水素と硫酸の混液、過酸化水素とアンモニア水との混液、過酸化水素と塩酸の混液等を用いる。また、ドライエッチングであれば、フッ素等のハロゲン系の原子や分子を含む気体、又は酸素を含む気体を用いる。好ましくは、フッ化ハロゲン又はハロゲン化合物を含む気体又は液体を使用する。例えば、フッ化ハロゲンを含む気体として三フッ化塩素（ＣｌＦ_３）を用いるとよい。

このような単結晶半導体で半導体層が形成されるトランジスタは、応答速度や移動度などの特性が良好なために、高速な動作が可能なトランジスタを提供することができる。また、トランジスタは、その特性のバラツキが少ないために、高い信頼性を実現した無線チップを提供することができる。

ゲート電極１３０４は金属又は一導電型の不純物を添加した多結晶半導体で形成することができる。金属を用いる場合は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）などを用いることができる。また、上記した金属を窒化させた金属窒化物を用いることができる。或いは、当該金属窒化物からなる第１層と当該金属から成る第２層とを積層させた構造としても良い。積層構造とする場合には、第１層の端部が第２層の端部より外側に突き出した形状としても良い。このとき第１層を金属窒化物とすることで、バリアメタルとすることができる。すなわち、第２層の金属が、絶縁層１３０３やその下層の半導体層１３０２に拡散することを防ぐことができる。

ゲート電極１３０４の側面には、サイドウォール（側壁スペーサ）１３０８が形成される。サイドウォールは、基板上にＣＶＤ法により酸化珪素で形成される絶縁層を形成し、該絶縁層をＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅｉｏｎｅｔｃｈｉｎｇ：反応性イオンエッチング）法により異方性エッチングすることで形成できる。

半導体層１３０２、絶縁層１３０３、ゲート電極１３０４などを組み合わせて構成されるトランジスタは、シングルドレイン構造、ＬＤＤ（低濃度ドレイン）構造、ゲートオーバーラップドレイン構造など各種構造を適用することができる。ここでは、サイドウォールが重畳する半導体層において、低濃度不純物領域１３１０が形成されるＬＤＤ構造の薄膜トランジスタを示す。また、シングルゲート構造、等価的には同電位のゲート電圧が印加されるトランジスタが直列に接続された形となるマルチゲート構造、半導体層を上下にゲート電極で挟むデュアルゲート構造を適用することができる。

絶縁層１３０６は、酸化シリコン及び酸化窒化シリコンなどの無機絶縁材料、又はアクリル樹脂及びポリイミド樹脂などの有機絶縁材料で形成する。スピン塗布やロールコーターなど塗布法を用いて絶縁層を形成する場合には、有機溶媒中に溶かされた絶縁膜材料を塗布した後、熱処理により酸化シリコンで絶縁層を形成することもできる。例えば、シロキサン結合を含む材料からなる膜を塗布法により形成しておいて、２００乃至４００度での熱処理により酸化シリコンで絶縁層を形成することができる。絶縁層１３０６を、塗布法で形成される絶縁層やリフローにより平坦化した絶縁層を用いることで、その層上に形成する配線の断線を防止することができる。また、多層配線を形成する際にも有効に利用することができる。

絶縁層１３０６の上に形成される配線１３０７は、ゲート電極１３０４と同じ層で形成される配線と交差して設けることが可能であり、多層配線構造を形成している。絶縁層１３０６と同様に機能を有する絶縁層を複数積層して、その層上に配線を形成することで多層配線構造を形成することができる。配線１３０７はチタン（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）の積層構造、モリブデン（Ｍｏ）とアルミニウム（Ａｌ）との積層構造など、アルミニウム（Ａｌ）のような低抵抗材料と、チタン（Ｔｉ）やモリブデン（Ｍｏ）などの高融点金属材料を用いたバリアメタルとの組み合わせで形成することが好ましい。

図１８（Ｂ）は、ボトムゲート型の薄膜トランジスタを適用する一例を示している。絶縁性基板１０１上に絶縁層１０５が形成され、その上に薄膜トランジスタ１０６が設けられている。薄膜トランジスタ１０６には、ゲート電極１３０４、ゲート絶縁層として機能する絶縁層１３０３、半導体層１３０２、チャネル保護層１３０９、保護層として機能する絶縁層１３０５、層間絶縁層として機能する絶縁層１３０６が設けられている。さらにその上層には、保護層として機能する絶縁層を形成しても良い。配線１３０７は、絶縁層１３０５の層上若しくは絶縁層１３０６の層上に形成することができる。なお、ボトムゲート型の薄膜トランジスタの場合は、絶縁層１０５が形成されなくともよい。

図１（Ａ）に示す層間絶縁層１０８は、絶縁層１３０６と同様の手法により形成される。また、接続端子１０７は、配線１３０７と同様の手法により形成される。また、配線の最上表面に、金、銀、銅、パラジウム、又は白金から選ばれた一元素、若しくは複数の元素で形成される層を、印刷法、メッキ法、スパッタリング法等を用いて設けてもよい。

異方性導電接着材１０４は、導電性粒子１０９（粒径数ｎｍ〜数μｍ程度）が分散された接着性の有機樹脂であり、有機樹脂としてエポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。また、導電性粒子は、金、銀、銅、パラジウム、又は白金から選ばれた一元素、若しくは複数の元素で形成される。また、これらの元素の多層構造を有する粒子でも良い。更には、樹脂で形成された粒子の表面に、金、銀、銅、パラジウム、又は白金から選ばれた一金属、若しくは複数の金属で形成される薄膜がコーティングされた導電性粒子を用いてもよい。

なお、異方性導電接着材１０４の代わりに、導電性ぺーストを硬化した導電層を用いてもよい。導電性ペーストを硬化した導電層の代表例としては、スズ（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、亜鉛（Ｚｎ）の複数を含む合金があげられる。

アンテナ１０３は、誘電体層１１０と、誘電体層１１０の一表面に形成される第１の導電層１１１と、誘電体層１１０を介して第１の導電層１１１に対向し、且つ誘電体層の他表面に形成される第２の導電層１１２と、給電体層１１３とを有する。このような構造を有するアンテナを、以下パッチアンテナと示す。第１の導電層１１１は、放射電極として機能する。また、第２の導電層１１２は接地体として機能する。給電体層１１３は、第１の導電層１１１と第２の導電層１１２と接触しないように設けられている。また、給電体層１１３を介して、アンテナから薄膜トランジスタで構成される回路へ、又は薄膜トランジスタで構成される回路からアンテナへ給電が行われる。

本実施の形態では、接続端子１０７と給電体層１１３とが、異方性導電接着材１０４の導電性粒子１０９を介して電気的に接続されている。なお、図示しないが薄膜トランジスタで形成される回路の接地電極とアンテナ１０３の第２の導電層１１２とが同様に導電性粒子１０９を介して電気的に接続されている。

ここで、パッチアンテナについて説明する。

パッチアンテナの誘電体層１１０は、セラミックス、有機樹脂、又はセラミックスと有機樹脂の混合物等で形成することができる。セラミックスの代表例としては、アルミナ、ガラス、フォルステライト等が挙げられる。さらには、複数のセラミックスを混合して用いてもよい。また、高い誘電率を得るためには、誘電体層１１０を、強誘電体材料で形成することが好ましい。強誘電体材料の代表例としては、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ_３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）、ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ_３）、二オブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）、チタン酸ジルコン鉛（ＰＺＴ）等が挙げられる。さらには、複数の強誘電体材料を混合して用いてもよい。

また、誘電体層１１０に用いることが可能な有機樹脂としては、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を適宜用いる。有機樹脂の代表例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ビニルベンジル、ポリフマレート、フッ素樹脂等の樹脂材料を用いることができる。さらには、複数の有機樹脂材料を混合して用いてもよい。

誘電体層１１０がセラミックスと有機樹脂の混合物で形成される場合、粒子状のセラミックスの粒子を有機樹脂に分散させて形成することが好ましい。このとき、誘電体層１１０に対して粒子状のセラミックスの含有量は、２０％体積％以上６０体積％以下が好ましい。また、セラミックスの粒径は１〜５０μｍが好ましい。

誘電体層１１０の比誘電率は２．６〜１５０、好ましくは、２．６〜４０であることが望ましい。比誘電率の高い強誘電体材料を用いることで、パッチアンテナの容積を小さくすることが可能である。

パッチアンテナの第１の導電層１１１、第２の導電層１１２、給電体層１１３は、金、銀、銅、パラジウム、白金、アルミニウムから選ばれる金属、該金属を含む合金等を用いることができる。また、パッチアンテナの第１の導電層１１１、第２の導電層１１２、給電体層１１３は、印刷法、メッキ法を用いて形成することができる。また、誘電体層に蒸着法、スパッタリング法等で導電膜を成膜した後、導電膜の一部分をエッチングして各導電層を形成することができる。

パッチアンテナの大きさとしては、１２ｍｍ×１２ｍｍ×４ｍｍ、７ｍｍ×７ｍｍ×３ｍｍ、７ｍｍ×７ｍｍ×１．５ｍｍの矩形の平板体が好ましいがこれに限定されるものではない。円形の平板体を用いることも可能である。

本実施の形態のアンテナ１０３として用いるパッチアンテナについて図７を用いて説明する。

図７（Ａ）は、放射電極として機能する第１の導電層２０２と、誘電体層２０１と、接地体として機能する第２の導電層２０３と、給電点２０４とを有するパッチアンテナである。放射電極として機能する第１の導電層２０２が円形であり、且つ点対称となる２つの領域において、縮退分離素子２０５がある場合、パッチアンテナは円偏波のアンテナとなる。また、第１の導電層２０２が円形の場合、パッチアンテナは直偏波のアンテナとなる。

図７（Ｂ）は、放射電極として機能する第１の導電層２１２と、誘電体層２１１と、接地体として機能する第２の導電層２１３と、給電点２１４とを有するパッチアンテナである。放射電極として機能する第１の導電層２１２が矩形であり、且つ点対称となる２つの角部において、縮退分離素子２１５がある場合、パッチアンテナは円偏波のアンテナとなる。また、第１の導電層２１２が矩形の場合、パッチアンテナは直偏波のアンテナとなる。

図７（Ｃ）は、放射電極として機能する第１の導電層２２２と、誘電体層２２１と、接地体として機能する第２の導電層２２３と、給電体層２２４とを有するパッチアンテナである。放射電極として機能する第１の導電層２２２は、矩形であり、且つ点対称となる２つの角部において、縮退分離素子２２５がある。放射電極として機能する第１の導電層２２２は、矩形であり、且つ点対称となる２つの角部において、縮退分離素子２２５がある場合、円偏波のアンテナとなる。また、第１の導電層２２２が矩形の場合、パッチアンテナは直偏波のアンテナとなる。放射電極として機能する第１の導電層２２２と給電体層２２４とは、ギャップを介して容量的に結合されている。また、給電体層２２４は誘電体層の側面に形成されているため、表面実装が可能である。

図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に示すパッチアンテナは、誘電体層２０１、２１１、２２１の一方の面に接地体として機能する第２の導電層２０３、２１３、２２３が設けられているため、第１の導電層２０２、２１２、２２２側に指向性を有する。

図７（Ｄ）は、放射電極として機能する第１の導電層２４２と、誘電体層２４１と、接地体として機能する第２の導電層２４３と、給電体層２４４とを有するパッチアンテナである。また、第１の導電層２４２において、対角線上に直交スリットが形成されている。すなわち、十字の切欠きが設けられている。このため、誘電体層２４１が十字に露出している。放射電極として機能する第１の導電層２４２と給電体層２４４とは、ギャップを介して容量的に結合されている。このような形状のパッチアンテナの代表例としては、ＣＡＢＰＢ１２４０、ＣＡＢＰＢ０７３０、ＣＡＢＰＢ０７１５（ＴＤＫ製）が挙げられる。また、給電体層２４４が誘電体層の側面に形成されているため、表面実装が可能である。このような構造のパッチアンテナは、放射電極の直交スリットにより無指向性であるため、搭載場所や設置角度を選ばなくとも良い。このため、電子機器の設計の自由度を広げることが可能である。

また、図７に示すパッチアンテナ以外にも公知のパッチアンテナを用いることが可能である。

パッチアンテナを用いることで、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ（１．５ＧＨｚ））、衛星デジタル放送（２．６ＧＨｚ）等の衛星送受信、無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）（２．４ＧＨｚ、５．２ＧＨｚ）、情報機器間を結ぶ無線通信技術（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標））（２．４ＧＨｚ）、ＵＷＢ（ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄ：超広帯域無線）（３〜１０ＧＨｚ）等のＰＡＮ（パーソナルエリアネットワーク）の送受信、第３世代のデータ通信、パケット通信等の送受信を行うことができる。

なお、図１（Ｂ）に示すように、絶縁性基板上に薄膜トランジスタを有する層が複数積層されていてもよい。具体的には、第１の薄膜トランジスタを有する層１２１上に、第２の薄膜トランジスタを有する層１２２が形成される。第２の薄膜トランジスタを有する層１２２上に第３の薄膜トランジスタを有する層１２３が形成される。第３の薄膜トランジスタを有する層１２３において、薄膜トランジスタ上に絶縁層１２７が形成される。また、絶縁層１２７の表面に、第１の薄膜トランジスタを有する層乃至第３の薄膜トランジスタを有する層のいずれかの薄膜トランジスタに接続する接続端子１２６が形成される。

なお、第１の薄膜トランジスタを有する層１２１において、薄膜トランジスタ上に第１の絶縁層１２４が形成される。第１の絶縁層１２４において、第１の薄膜トランジスタを有する層１２１の薄膜トランジスタと、第２の薄膜トランジスタを有する層１２２の薄膜トランジスタとが絶縁される。また、第２の薄膜トランジスタを有する層１２２において、薄膜トランジスタ上に第２の絶縁層１２５が形成される。第２の絶縁層１２５において、第２の薄膜トランジスタを有する層１２２の薄膜トランジスタと、第３の薄膜トランジスタを有する層１２３の薄膜トランジスタとが絶縁される。また、第３の薄膜トランジスタを有する層１２３において、薄膜トランジスタ上に第３の絶縁層１２７が形成される。第３の絶縁層１２７において、第３の薄膜トランジスタを有する層１２３の薄膜トランジスタと、接続端子とが絶縁される。

第１の薄膜トランジスタを有する層乃至第３の薄膜トランジスタを有する層のそれぞれを、プロセッサユニット、電源回路、クロック発生回路、データ復調・変調回路、制御回路、インターフェイス回路、記憶回路、検出回部等のいずれかの回路とすることで、小型で多機能を有する無線チップを形成することが可能である。

図１（Ｂ）において、第１の薄膜トランジスタを有する層乃至第３の薄膜トランジスタを有する層を用いて、薄膜トランジスタを有する層１２０と示したが、これに限れられるものではなく、２つの薄膜トランジスタを有する層で構成してもよい。また４つ以上の薄膜トランジスタを有する層で構成してもよい。

ここで、本発明の無線チップの構成について、図９、図１０を参照して説明する。図９（Ａ）に示すように、本発明の無線チップ２０は、非接触でデータを交信する機能を有し、電源回路１１、クロック発生回路１２、データ復調・変調回路１３、他の回路を制御する制御回路１４、インターフェイス回路１５、記憶回路１６、バス１７、アンテナ１８を有する。

また、図９（Ｂ）に示すように、本発明の無線チップ２０は、非接触でデータを交信する機能を有し、電源回路１１、クロック発生回路１２、データ復調・変調回路１３、他の回路を制御する制御回路１４、インターフェイス回路１５、記憶回路１６、バス１７、アンテナ１８の他、中央処理ユニット２１（ＣＰＵ）を有しても良い。

また、図９（Ｃ）に示すように、本発明の無線チップ２０は、非接触でデータを交信する機能を有し、電源回路１１、クロック発生回路１２、データ復調・変調回路１３、他の回路を制御する制御回路１４、インターフェイス回路１５、記憶回路１６、バス１７、アンテナ１８、中央処理ユニット２１の他、検出素子３１及び検出制御回路３２からなる検出部３０を有しても良い。

本発明の無線チップは、薄膜トランジスタを有する層により、電源回路１１、クロック発生回路１２、データ復調・変調回路１３、他の回路を制御する制御回路１４、インターフェイス回路１５、記憶回路１６、バス１７、アンテナ１８、中央処理ユニット２１の他、検出素子３１、検出制御回路３２からなる検出部３０等を構成する。

電源回路１１は、アンテナ１８から入力された交流信号を基に、無線チップ２０の内部の各回路に供給する各種電源を生成する回路である。クロック発生回路１２は、アンテナ１８から入力された交流信号を基に、無線チップ２０の内部の各回路に供給する各種クロック信号を生成する回路である。データ復調・変調回路１３は、リーダライタ１９と交信するデータを復調・変調する機能を有する。制御回路１４は、記憶回路１６を制御する機能を有する。アンテナ１８は、リーダライタ１９と電磁波或いは電波の送受信を行う機能を有する。リーダライタ１９は、無線チップとの交信、制御及びそのデータに関する処理を制御する。なお、無線チップは上記構成に制約されず、例えば、電源電圧のリミッタ回路や暗号処理専用ハードウエアといった他の要素を追加した構成であってもよい。

記憶回路１６は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、及び有機メモリから選択される１つ又は複数を有する。

なお、有機メモリとは、一対の電極間に有機化合物を有する層を挟んで設けたものをいう。また、有機メモリとは、一対の電極間に有機化合物と無機化合物との混合層を設けたものをいう。有機化合物の代表例としては、電気的作用や光が照射されることにより、結晶状態、導電性、または形状が変化する物質を用いる。代表的には、光を吸収することによって酸を発生する化合物（光酸発生剤）をドープした共役高分子、正孔輸送性が高い有機化合物、又は電子輸送性が高い有機化合物を用いることができる。

また、一対の電極間に有機化合物と無機化合物との混合層を設ける場合には、正孔輸送性の高い有機化合物と電子を受け取りやすい無機化合物とを混合させることが好ましい。また、電子輸送性の高い有機化合物と電子を与えやすい無機化合物とを混合させることが好ましい。このような構成とすることによって、本来内在的なキャリアをほとんど有さない有機化合物に多くのホールキャリアや電子キャリアが発生し、極めて優れたホール注入性・輸送性や電子注入性・輸送性を示す。

有機メモリは、小型化、薄膜化および大容量化を同時に実現することができるため、記憶回路１６を有機メモリで設けることにより、無線チップの小型化、軽量化を達成することができる。

なお、薄膜トランジスタと同時に、マスクＲＯＭを形成することができる。マスクＲＯＭは複数のトランジスタで形成する。その際、トランジスタの例えばドレイン領域と接続する配線用のコンタクトホールを開口するか開口しないかによってデータを書き込むことが可能であり、例えば開口する場合は１（オン）、開口しない場合は０（オフ）のデータ（情報）を、メモリセルに書き込むことが可能である。

例えば、図１（Ａ）に示す薄膜トランジスタ１０６上の層間絶縁層１０８上に形成されるフォトレジストを露光する工程において、ステッパなどの露光装置を用いてレチクル（フォトマスク）を通して露光する工程の前又は後に、上記コンタクトホールが開口される領域上のフォトレジストに電子ビーム又はレーザを照射する。その後、通常どおり現像、エッチング、フォトレジストの剥離を行い、配線を形成する工程をおこなう。こうすることで、レチクル（フォトマスク）を交換せずに、電子ビーム又はレーザの照射領域を選択するのみで、上記コンタクトホールを開口するパターンと開口しないパターンをつくり分けることができる。すなわち、電子ビーム又はレーザの照射領域を選択することで、製造時において、半導体装置毎に異なるデータが書き込まれたマスクＲＯＭを作製することが可能となる。

このようなマスクＲＯＭを用いて、製造時に半導体装置ごとの固有識別子（ＵＩＤ：ＵｎｉｑｕｅＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）等を形成することが可能となる。

ここで、中央処理ユニット２１の構成について、図１０のブロック図を用いて説明する。

まず、信号がバス１７に入力されると、解析回路１００３（ＩｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＤｅｃｏｄｅｒともいう）において信号が解読され、信号が制御信号発生回路１００４（ＣＰＵＴｉｍｉｎｇＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）に入力される。信号が入力されると、制御信号発生回路１００４から、演算回路（以下、ＡＬＵ１００９と示す）、および記憶回路（以下、レジスタ１０１０と示す）に制御信号が出力される。

なお、制御信号発生回路１００４には、ＡＬＵ１００９を制御するＡＬＵコントローラ１００５（以下、ＡＣＯＮと示す）、レジスタ１０１０を制御する回路１００６（以下、ＲＣＯＮと示す）、タイミングを制御するタイミングコントローラ１００７（以下、ＴＣＯＮと示す）、および割り込みを制御する割り込みコントローラ１００８（以下、ＩＣＯＮと示す）を含むものとする。

一方、処理信号がバス１７に入力されると、ＡＬＵ１００９、およびレジスタ１０１０に出力される。そして、制御信号発生回路１００４から入力された制御信号に基づく処理（例えば、メモリリードサイクル、メモリライトサイクル、あるいはＩ／Ｏリードサイクル、Ｉ／Ｏライトサイクル等）がなされる。

なお、レジスタ１０１０は、汎用レジスタ、スタックポインタ（ＳＰ）、プログラムカウンタ（ＰＣ）等により構成される。

また、アドレスコントローラー１０１１は、１６ビットのアドレスをバス１７へ出力する。

なお、本実施例に示した中央処理ユニットの構成は、本発明の構成を限定するものではなく、上記構成以外の公知の中央処理ユニットの構成を用いることも可能である。

検出部３０は、温度、圧力、流量、光、磁気、音波、加速度、湿度、気体成分、液体成分、その他の特性を物理的又は化学的手段により検出することができる。また、検出部３０は、物理量または化学量を検出する検出素子３１と当該検出素子３１で検出された物理量または化学量を電気信号等の適切な信号に変換する検出制御回路３２とを有している。検出素子３１としては、抵抗素子、容量結合素子、誘導結合素子、光起電力素子、光電変換素子、熱起電力素子、トランジスタ、サーミスタ、ダイオード、ピエゾ素子、静電容量型素子、等で形成することができる。なお、検出部３０は複数設けてもよく、この場合、複数の物理量または化学量を同時に検出することが可能である。

また、ここでいう物理量とは、温度、圧力、流量、光、磁気、音波、加速度、湿度等を指し、化学量とは、ガス等の気体成分やイオン等の液体成分等の化学物質等を指す。化学量としては、他にも、血液、汗、尿等に含まれる特定の生体物質（例えば、血液中に含まれる血糖値等）等の有機化合物も含まれる。特に、化学量を検出しようとする場合には、必然的にある特定の物質を選択的に検出することになるため、あらかじめ検出素子３１に検出したい物質と選択的に反応する物質を設けておく。例えば、生体物質の検出を行う場合には、検出素子３１に検出させたい生体物質と選択的に反応する酵素、抗体分子または微生物細胞等を高分子等に固定化して設けておくことが好ましい。

なお、リーダライタと無線チップとの通信時に、検出部３０を用いて温度、圧力、流量、光、磁気、音波、加速度、湿度、気体成分、液体成分、その他の特性を検出することができる。また、無線チップに、フィルム状の二次電池を用いても良い。フィルム状の二次電池の代表例として、電解液が浸透したゲルを有する薄型の二次電池を用いることができる。この場合、リーダライタと通信しないときでも、検出部３０を用いて上記特性を検出することができる。

本実施の形態の無線チップは、絶縁性基板上に形成された薄膜トランジスタを有する層とアンテナとをほぼ同様の面積で形成することができる。絶縁性基板が、薄膜トランジスタを有する層の保護部材となると共に、絶縁性基板がアンテナの保護部材となる。このため、無線チップの機械的強度が向上する。

（実施の形態２）
本発明の無線チップの一実施の形態を図２に示す。図２は無線チップの断面図である。本実施の形態では、異方性導電接着材で固着された複数の薄膜トランジスタを有する層と、パッチアンテナとを有する無線チップの構造について説明する。

本実施の形態の無線チップは、実施の形態１と同様に、絶縁性基板１０１上に第１の薄膜トランジスタを有する層１０２が形成される。また、第１の薄膜トランジスタを有する層１０２と、第２の薄膜トランジスタを有する層１３１とが異方性導電接着材１３３で固着される。

第１の薄膜トランジスタを有する層１０２の表面に形成される第１の接続端子と、第２の薄膜トランジスタを有する層の表面に形成される第２の接続端子とは、異方性導電接着材１３３中に分散される導電性粒子で電気的に接続される。

第２の薄膜トランジスタを有する層１３１は、基板上に剥離層を設け、剥離層上に第２の薄膜トランジスタを有する層１３１を形成した後、第２の薄膜トランジスタを有する層１３１を剥離層から剥離し、第１の薄膜トランジスタを有する層１０２上に異方性導電接着材１３３を介を貼り合わせる。なお剥離方法としては、（１）耐熱性の高い基板と第２の薄膜トランジスタを有する層の間に剥離層として金属酸化膜を設け、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化して、当該第２の薄膜トランジスタを有する層を剥離する方法、（２）耐熱性の高い基板と第２の薄膜トランジスタを有する層の間に剥離層として水素を含む非晶質珪素膜を設け、レーザ光の照射またはエッチングにより当該非晶質珪素膜を除去することで、当該第２の薄膜トランジスタを有する層を剥離する方法、（３）第２の薄膜トランジスタを有する層が形成された耐熱性の高い基板（ガラス基板、シリコン基板等）を機械的に削除又は溶液やＮＦ_３、ＢｒＦ_３、ＣｌＦ_３等のフッ化ハロゲンガスによるエッチングで除去する方法、（４）耐熱性の高い基板と第２の薄膜トランジスタを有する層の間に金属層及び金属酸化膜を設け、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化し、金属層の一部を溶液やＮＦ_３、ＢｒＦ_３、ＣｌＦ_３等のフッ化ハロゲンガスによりエッチングで除去した後、脆弱化された金属酸化膜において物理的に剥離する方法、（５）基板に、耐熱性を有する基板を用い、当該基板と絶縁層との間に剥離層及び金属酸化膜を設け、絶縁層上に第２の薄膜トランジスタを有する層１３１を形成すると共に金属酸化膜を脆弱化し、第２の薄膜トランジスタを有する層１３１の絶縁層の一部にレーザ光を照射して、開口部（剥離層の一部を露出する開口部）を形成した後、基体を第２の薄膜トランジスタを有する層１３１上に貼り付け、脆弱化された金属酸化膜を用いて物理的に基板から第２の薄膜トランジスタを有する層１３１を剥離する方法等を適宜用いればよい。

第１の薄膜トランジスタを有する層１０２及び第２の薄膜トランジスタを有する層１３１と同様に、第２の薄膜トランジスタを有する層１３１及び第３の薄膜トランジスタを有する層１３２が、異方性導電接着材１３４で固着される。

また、第２の薄膜トランジスタを有する層１３１の表面に形成される第３の接続端子と、第３の薄膜トランジスタを有する層１３２の表面に形成される第４の接続端子とは、異方性導電接着材１３４中に分散される導電性粒子で電気的に接続される。

第１の薄膜トランジスタを有する層１０２乃至第３の薄膜トランジスタを有する層１３２のそれぞれを、プロセッサユニット、電源回路、クロック発生回路、データ復調・変調回路、制御回路、インターフェイス回路、記憶回路、検出回部等のいずれかの回路とすることで、小型で多機能を有する無線チップを形成することが可能である。

また、アンテナ１０３と、第３の薄膜トランジスタを有する層１３２の表面に形成される第５の接続端子とが、異方性導電接着材の導電性粒子を介して電気的に接続されている。なお、図示しないが薄膜トランジスタで形成される回路の接地電極とアンテナの第２の導電層１１２とが同様に導電性粒子を介して電気的に接続されている。なお、異方性導電接着材１３５の代わりに、導電性ペーストを硬化した導電層を用いてもよい。

図２において、第１の薄膜トランジスタを有する層乃至第３の薄膜トランジスタを有する層が異方性導電接着材により固着される無線チップを示したが、これに限れられるものではなく、２つの薄膜トランジスタを有する層で構成してもよい。また４つ以上の薄膜トランジスタを有する層で構成してもよい。

また、本実施の形態と実施の形態１を適宜組み合わせることが可能である。

また、本実施の形態の無線チップは、薄膜トランジスタを有する層複数がパッチアンテナと固着されるため、複合化された機能を有する無線チップである。

（実施の形態３）
本発明の無線チップの一実施の形態を図３に示す。図３は無線チップの断面図である。本実施の形態では、薄膜トランジスタを有する層と、パッチアンテナとが、絶縁性基板において異なる領域に設けられた無線チップの構造について説明する。

絶縁性基板１０１において、第１の領域１４５に薄膜トランジスタを有する層１４１が形成される。薄膜トランジスタを有する層１４１の表面には、接続端子１４３が形成される。薄膜トランジスタを有する層１４１は、実施の形態１の薄膜トランジスタを有する層１０２と同様に形成することが可能である。また、図３に示すように、薄膜トランジスタ及びその上に形成される絶縁層において、第２の領域１４６に形成されている部分を、除去してもよい。

また、第２の領域１４６に異方性導電接着材１４２によりアンテナ１０３が固着される。薄膜トランジスタを有する層１４１の接続端子１４３は、第１の領域１４５及び第２の領域１４６に重なるように形成される。アンテナ１０３の給電体層１１３と薄膜トランジスタを有する層１４１の接続端子１４３とが、異方性導電接着材１４２中に分散された導電性粒子で電気的に接続される。なお、図示しないが薄膜トランジスタで形成される回路の接地電極とアンテナの第２の導電層１１２とが同様に導電性粒子を介して電気的に接続されている。なお、異方性導電接着材１４２の代わりに、導電性ペーストを硬化した導電層を用いてもよい。

なお、本実施の形態では、薄膜トランジスタを有する層を単層としたが、実施の形態２で示されるような薄膜トランジスタを有する層が複数積層された構造とすることができる。また、実施の形態３で示されるように、薄膜トランジスタを有する層が複数異方性導電接着材で固着された構造とすることができる。

本実施の形態の無線チップは、薄膜トランジスタを有する層複数がパッチアンテナと固着されるため、複合化された機能を有する無線チップである。

（実施の形態４）
本発明の無線チップの一実施の形態を図４に示す。図４は無線チップの断面図である。本実施の形態では、絶縁性基板上に形成された薄膜トランジスタを有する層と、受動素子と、パッチアンテナとが、異方性導電接着材や導電層等で固着された無線チップの構造について説明する。

実施の形態１に示すように絶縁性基板１０１上に薄膜トランジスタを有する層１０２が形成される。薄膜トランジスタを有する層１０２と受動素子１５０が異方性導電接着材１０４で固着される。ここでは、受動素子１５０を、第１の受動素子１５１及び第２の受動素子１５２で示す。また、薄膜トランジスタを有する層１０２の表面に露出された接続端子１０７と受動素子１５０の第１の接続端子１６１とが異方性導電接着材１０４中の導電性粒子で電気的に接続される。なお、異方性導電接着材１０４の代わりに、導電性ペーストを硬化した導電層を用いてもよい。

また、受動素子１５０とアンテナ１０３とは、導電層１７１、１７２で固着される。アンテナ１０３の給電体層１１３及び受動素子１５０の第２の接続端子１６８、パッチアンテナの接地体として機能する第２の導電層１１２及び受動素子の第３の接続端子１６９は、それぞれ導電層１７１、１７２で電気的に接続される。導電層１７１、１７２は、導電性ペーストを硬化して形成する。導電性ペーストを硬化した導電層の代表例としては、スズ（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、亜鉛（Ｚｎ）の複数を含む合金があげられる。

また、第１の受動素子１５１は、絶縁層１５４〜１５７とその間に設けられた導電層１６２〜１６４とで、キャパシタ、インダクタ、抵抗のいずれか一つ以上が構成される。第２の受動素子１５２も同様に、絶縁層１５７〜１６０とその間に設けられた導電層１６５〜１６７とで、キャパシタ、インダクタ、抵抗のいずれか一つ以上が構成される。

第１の受動素子１５１又は第２の受動素子１５２の絶縁層１５４〜１６０の比誘電率は２．６〜４０が好ましい。導電層１６２〜１６７は、金、銀、銅、アルミニウムなど導電率の高い金属、またはこれらいずれか複数で形成される合金を用いる。

第１の受動素子１５１、第２の受動素子１５２の形成方法を以下に示す。酸化アルミニウムと酸化珪素を有するセラミックスを膜厚１０〜１５０μｍにシート状としたもの（いわゆるグリーンシート）に、金、銀、銅、アルミニウムなど導電率の高い金属、またはこれらいずれか複数で形成される合金を印刷法により印刷し導電層を形成する。なお、必要であればグリーンシートにスルーホールを形成し、該スルーホールに導電性ペーストを充填してプラグを形成してもよい。また、グリーンシートは、実施の形態１で示すパッチアンテナの誘電体層１１０を形成するセラミックス、有機樹脂等を適宜混合して形成してもよい。このような導電層が印刷されたクリーンシートを複数積み重ねて熱圧着し、所定の大きさに加工し、８００〜１３００度で加熱して絶縁層と導電層を焼成して、１の受動素子１５１、第２の受動素子１５２を形成することができる。更には、絶縁層の側面に導電層を形成して、各層に形成される導電層に接続されてもよい。

キャパシタ、インダクタ、抵抗、配線等の受動素子を複数組み合わせることで、コンデンサ、ディプレクサ、及びローパスフィルタを含むアンテナフロントエンドモジュール、アイソレータ、カプラ、減衰器、及びパワーアンプを含むアイソレータパワーアンプモジュール、ＶＣＯ（電圧制御発振器）、バンドバスフィルタ（ＢＰＦ）、積層フィルター、バルントランス、誘電体フィルター、カプラ、共振器等を構成することが可能である。

また、薄膜トランジスタを有する層及び受動素子により、電源回路、クロック発生回路、データ復調・変調回路、他の回路を制御する制御回路、インターフェイス回路、記憶回路、バス、アンテナ、中央処理ユニット、検出素子、検出制御回路からなる検出部等を構成する。

本実施の形態と実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかを適宜組み合わせることが可能である。

本実施の形態の無線チップは、厚膜パターンで形成される受動素子と薄膜トランジスタを用いて形成された集積回路からなる。このため、適した機能を有する素子で各回路を構成されるため、複合化された機能を有する。本発明の無線チップを配線基板に実装することで、実装部品数を削減することが可能であるため、配線基板面積の縮小及びそれを有する電子機器の小型化が可能である。

（実施の形態５）
本発明の無線チップの一実施の形態を図５に示す。図５は無線チップの断面図である。本実施の形態では、異方性導電接着材で固着した薄膜トランジスタを有する層複数と、受動素子と、パッチアンテナとが、異方性導電接着材や導電層等で固着された無線チップの構造について説明する。

実施の形態２と同様に、絶縁性基板１０１上に第１の薄膜トランジスタを有する層１０２が形成される。第１の薄膜トランジスタを有する層１０２と、第２の薄膜トランジスタを有する層１３１とが異方性導電接着材１３３で固着される。

第３の薄膜トランジスタを有する層１３２と受動素子１５０が異方性導電接着材１３５で固着される。ここでは、実施の形態４と同様に受動素子１５０を、第１の受動素子１５１及び第２の受動素子１５２で示す。また、第３の薄膜トランジスタを有する層１３２の表面に露出された接続端子と受動素子１５０の第１の接続端子とが異方性導電接着材中の導電性粒子で電気的に接続される。なお、異方性導電接着材１３５の代わりに、導電性ペーストを硬化した導電層を用いてもよい。

また、実施の形態４と同様に、受動素子１５０とアンテナ１０３とは、導電層１７１、１７２で固着される。アンテナ１０３の給電体層１１３及び受動素子１５０の第２の接続端子１６８、パッチアンテナの接地体として機能する第２の導電層１１２及び受動素子の第３の接続端子１６９は、それぞれ導電層１７１、１７２で電気的に接続される。導電層１７１、１７２は、導電性ペーストを硬化した導電層を用いる。

本実施の形態と実施の形態１乃至実施の形態４のいずれかを適宜組み合わせることが可能である。

本実施の形態の無線チップは、厚膜パターンで形成される受動素子と薄膜トランジスタを用いて形成された集積回路からなる。このため、適した機能を有する素子で各回路を構成されるため、複合化された機能を有する。本実施の形態の無線チップを配線基板に実装することで、実装部品数を削減することが可能であるため、配線基板面積の縮小及びそれを有する電子機器の小型化が可能である。

（実施の形態６）
本発明の無線チップの一実施の形態を図６に示す。図６（Ａ）は無線チップの展開図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＡ−Ｂにおける断面図である。本実施の形態では、複数のアンテナを有する無線チップにおいて、特に薄膜トランジスタを有する層上に形成されたアンテナと、パッチアンテナとを有する無線チップの構造について説明する。

実施の形態１と同様に、絶縁性基板１０１上に薄膜トランジスタを有する層１０２が形成される。薄膜トランジスタを有する層１０２上に層間絶縁層１８２が形成される。層間絶縁層１８２上に第１のアンテナ１８１が形成される。第１のアンテナ１８１上には絶縁層１８３が形成され、絶縁層１８３の表面に接続端子１８４が形成される。

接続端子１８４が露出された絶縁層１８３と第２のアンテナ１０３であるパッチアンテナとが、異方性導電接着材１０４により固着される。また、接続端子１８４とパッチアンテナの給電体層１１３とが、異方性導電接着材１０４に分散される導電性粒子で電気的に接続される。接続端子１８４と薄膜トランジスタを有する層１０２に形成される第１の薄膜トランジスタ１８５とが電気的に接続される。また、薄膜トランジスタを有する層１０２に形成される第２の薄膜トランジスタ１８６と第１のアンテナ１８１とが接続される。なお、異方性導電接着材の代わりに、導電性ペーストを硬化した導電層を用いてもよい。

第１のアンテナ１８１は、アルミニウム、銅、銀を含む金属材料で形成する。例えば、銅又は銀のペースト状組成物を、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット方式の印刷法で形成することができる。また、スパッタリングなどでアルミニウム膜を形成し、エッチング加工により形成しても良い。その他、電解メッキ法、無電解メッキ法を用いて形成しても良い。

ここでは、第１のアンテナ１８１の形状は、図８（Ａ）に示すように方形コイル状である。

第１のアンテナ１８１の形状について図８を用いて説明する。図８は、層間絶縁層１８２及びその上に形成されたアンテナを示す上面図である。本実施の形態では、図６（Ａ）及び図８（Ａ）に示すように、第１のアンテナ１８１は方形コイル状１８１ａであるがこの形状に限定されるものではない。円形コイル状としてもよい。また、図８（Ｂ）に示すように方形ループ状１８１ｂのアンテナとすることができる。また、円形ループ状アンテナとすることができる。また、図８（Ｃ）に示すように直線型ダイポール状１８１ｃのアンテナとすることができる。また、曲線型ダイポール状のアンテナとすることができる。

本実施の形態と実施の形態１乃至実施の形態５のいずれかを適宜組み合わせることが可能である。

このように複数のアンテナを設けることで、一つの無線チップで多数の電波を受信することが可能なマルチバンド対応の無線チップを形成することができる。

本実施の形態の無線チップは、厚膜パターンで形成される受動素子と薄膜トランジスタを用いて形成された集積回路からなる無線チップは、適した機能を有する素子で各回路を構成されるため、複合化された機能を有する。本発明の無線チップを配線基板に実装することで、実装部品数を削減することが可能であるため、配線基板面積の縮小及びそれを有する電子機器の小型化が可能である。

本実施例では、本発明の無線チップに適応可能な薄膜トランジスタの作製方法について図１５、図１６を用いて説明する。

図１５（Ａ）に示すように、基板４０１上にブロッキング膜として機能する絶縁層４０２を形成する。次に、特開２００２−３１３８１１号公報で開示される手法により、結晶性半導体層４０３を形成する。具体的には、非晶質半導体層に触媒元素を添加して加熱した後、レーザ光を照射して結晶性半導体層を形成する。次に、当該結晶性半導体層上に膜厚１〜５ｎｍの酸化膜で形成される絶縁層、及び膜厚の１０ｎｍ〜４００ｎｍ希ガスが添加された非晶質半導体層を形成し、加熱して触媒元素の濃度が低減された結晶性半導体層４０３を形成する。

非晶質半導体層は減圧熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スパッタ法等で得られる半導体材料、例えば、シリコンまたはシリコンを主成分とする合金を用いることが可能である。

次に、結晶性半導体層４０３の表面にオゾン水で薄い酸化膜を形成した後、レジストを塗布し焼成した後、露光現像を行ってマスクを形成する。次に、マスクを用いて結晶性半導体層４０３を所望の形状にエッチング処理して、所望の形状に分離された結晶性半導体層４１１、４１２を形成する。結晶性半導体層４１１、４１２を形成した後、マスクを除去する（図１５（Ｂ）参照）。

次に、結晶性半導体層４１１、４１２の表面上に膜厚１〜１０ｎｍの絶縁層４１３、４１４を形成する。絶縁層４１３、４１４は、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結晶性半導体層４１１、４１２の表面に形成する。または、プラズマＣＶＤ法により基板全面に酸化珪素からなる絶縁層を形成する。ここでは、オゾン水で結晶性半導体層表面を処理して酸化珪素で形成される絶縁層４１３、４１４を形成する。

次に、図１５（Ｃ）に示すように、レジストを塗布し焼成した後、露光現像を行って絶縁層４１３、４１４上にマスク４１５、４１６を形成する。次に、結晶性半導体層４１１、４１２に、不純物元素をドーピングして高濃度不純物領域４１７、４１８を形成する。ここでは、不純物元素としてリンをドーピングする。

次に、図１５（Ｄ）に示すように、マスク４１５、４１６を除去した後、結晶性半導体層を加熱する。ここでは、４５０〜６５０度に加熱して結晶性半導体層４１１、４１２中に残存する触媒元素を高濃度不純物領域４１７、４１８に拡散させて、マスクに覆われている結晶性半導体層の領域４２１、４２２の触媒元素濃度を低減する。

次に、図１５（Ｅ）に示すように、絶縁層４１３、４１４を除去した後、基板表面にゲート絶縁層として機能する絶縁層４２３を形成する。ここでは、ＣＶＤ法により、酸化珪素で形成される絶縁層４２３を形成する。

次に、絶縁層４２３上にゲート電極として機能する導電層４２４、４２５を形成する。なお、導電層４２４、４２５は実施の形態１の薄膜トランジスタ１０６のゲート電極と同様の手法により形成することが可能である。

次に、図１５（Ｆ）に示すように、レジストを塗布し焼成した後、露光現像を行って結晶性半導体層４１２上にマスク４３１を形成する。次に、導電層４２４をマスクとして結晶性半導体層４１１に不純物元素をドーピングして低濃度不純物領域４３２を形成する。ここでは、不純物元素としてリンをドーピングする。

次に、図１５（Ｇ）に示すように、マスク４３１を除去した後、マスク４３１と同様の工程により結晶性半導体層４１１上にマスク４４１を形成する。次に、導電層４２５をマスクとして結晶性半導体層４１２に不純物元素をドーピングして高濃度不純物領域４４３を形成する。ここでは、不純物元素としてボロンをドーピングする。

この後、基板上に絶縁層を形成した後、結晶性半導体層の水素化処理及び低濃度不純物領域及び高濃度不純物領域の不純物の活性化を行い、ｎ型を呈するソース領域及びドレイン領域４４４、ｐ型を呈するソース領域及びドレイン領域４４５、並びにｎ型を呈する低濃度不純物領域４４６を形成する。

次に、図１５（Ｈ）に示すように、基板上に絶縁層４５１を形成し、絶縁層４５１の一部を除去してソース領域及びドレイン領域４４４、４４５を露出する。次に、ソース電極及びドレイン電極４５２、４５３を形成する。

以上の工程により、ｎ型を呈するソース領域及びドレイン領域４４４、チャネル形成領域４４７、ゲート絶縁層として機能する絶縁層４２３、ゲート電極として機能する導電層４２４、ソース電極及びドレイン電極４５２を有するｎチャネル型の薄膜トランジスタ４５４を形成することができる。また、ｐ型を呈するソース領域及びドレイン領域４４５、チャネル形成領域４４８、ゲート絶縁層として機能する絶縁層４２３、ゲート電極として機能する導電層４２５、ソース電極及びドレイン電極４５３を有するｐチャネル型の薄膜トランジスタ４５５を形成することができる。

さらには、ｎチャネル型の薄膜トランジスタ４５４のソース電極又はドレイン電極とｐチャネル型の薄膜トランジスタ４５５のソース電極又はドレイン電極とを接続することで、ＣＭＯＳ回路を作製することができる。

次に、図１５で示される薄膜トランジスタの作製工程において、所望の形状に分離された結晶性半導体層４１１、４１２及びその表面に形成される絶縁層の作製工程が異なる例について図１６を用いて説明する。

図１６（Ａ）に示すように、基板４０１上に図１５（Ａ）と同様にブロッキング膜として機能する絶縁層４０２を形成する。次に、結晶性半導体層４０３を形成する。

次に、結晶性半導体層４０３の表面に、膜厚１〜１０ｎｍの絶縁層４６１を形成する。絶縁層４６１は図１５（Ｂ）で示す絶縁層４１３、４１４と同様の工程により形成することが可能である。

次に、レジストを塗布し焼成した後、露光現像を行ってマスクを形成する。次に、マスクを用いて絶縁層４６１及び結晶性半導体層４０３を所望の形状にエッチング処理して、所望の形状に分離された絶縁層４６２、４６３、及び結晶性半導体層４１１、４１２を形成する。結晶性半導体層４１１、４１２を形成した後、マスクを除去する（図１６（Ｂ）参照）。

次に、レジストを塗布し焼成した後、露光現像を行って絶縁層４６２、４６３上にマスク４１５、４１６を形成する。

次に、図１６（Ｃ）に示すように、結晶性半導体層４１１、４１２に、不純物元素をドーピングして高濃度不純物領域４１７、４１８を形成する。ここでは、不純物元素としてリンをドーピングする。

次に、図１６（Ｄ）に示すように、マスク４１５、４１６を除去した後、結晶性半導体層４１１、４１２を加熱する。ここでは、４５０〜６５０度に加熱して結晶性半導体層中に残存する触媒元素を高濃度不純物領域４１７、４１８に拡散させて、マスクに覆われている結晶性半導体層の領域の触媒元素濃度を低減する。

次に、図１６（Ｅ）に示すように、結晶性半導体層４１１、４１２上の絶縁層４６２、４６３を除去した後、基板表面にゲート絶縁層として機能する絶縁層４２３を形成する。ここでは、ＣＶＤ法により、酸化珪素で形成される絶縁層４２３を形成する。

以後、図１５（Ｅ）〜（Ｈ）と同様の工程により、ｎチャネル型の薄膜トランジスタ４５４及びｐチャネル型の薄膜トランジスタ４５５を形成することができる。

本実施例で形成される薄膜トランジスタ４５４、４５５は、結晶性半導体層中の触媒元素を低減する工程が２度あるため、結晶性半導体層の触媒元素濃度が低減される。このため、薄膜トランジスタ４５４、４５５のオン電流を低減することが可能である。

本実施例と上記実施の形態のいずれかを適宜組み合わせることが可能である。

本発明の無線チップの用途は広範にわたるが、例えば、乗物類（自転車３９０１（図１１（Ｂ）参照）、自動車等）、食品類、植物類、衣類、生活用品類（鞄３９００（図１１（Ａ）参照）等）、電子機器、検査装置等の物品に、無線チップ２０を設けて使用することができる。電子機器とは、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置（単にテレビ、テレビ受像機、テレビジョン受像機とも呼ぶ）、携帯電話３９０２（図１１（Ｃ）参照）、プリンター、カメラ、パーソナルコンピュータ、ゴーグル３９０３（図１１（Ｄ）参照）、スピーカ装置３９０４（図１１（Ｅ）参照）、ヘッドホン３９０５（図１１（Ｆ）参照）、ナビゲーション装置、ＥＴＣ（ＥｌｅｃｔｏｒｏｎｉｃＴｏｌｌＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎ：有料道路等の自動料金収受システム）用車載器、電子鍵等を指す。

本発明の無線チップ２０を鞄３９００、自転車３９０１等に設けることにより、ＧＰＳでこれらの所在を検出することが可能である。この結果、盗難された自転車を見つけ出すことが可能である。また、行方不明者の捜索が容易となる。

また、本発明の無線チップ２０を携帯電話３９０２に搭載することにより、情報の送受信及び通話が可能となる。

また、本発明の無線チップをイヤホン付のゴーグル３９０３、スピーカ装置３９０４やヘッドホン３９０５に搭載することにより、オーディオ装置とコードで接続することなしに、オーディオ装置で再生した音楽を楽しむことが可能である。また、イヤホン付のゴーグル３９０３に無線チップ２０と共に、小型のハードディスク（記憶装置）を設けてもよい。また、無線チップ２０に中央処理ユニットを有する場合、オーディオ装置で暗号化した音声信号を、イヤホン付のゴーグル３９０３、ヘッドホン３９０５やスピーカ装置３９０４で受信、復調、増幅することが可能であるため、秘匿性高く音声を聞くことが可能である。また、コードレスのため、イヤホン付のゴーグル３９０３やヘッドホン３９０５の装着が容易となり、スピーカ装置３９０４の設置が容易となる。なお、この場合スピーカ装置は、バッテリーを設けることが好ましい。

本発明の無線チップは、プリント基板に実装したり、表面に貼ったり、埋め込んだりして、物品に固定される。例えば、有機樹脂からなるパッケージなら当該有機樹脂に埋め込んだりして、各物品に固定される。また、食品類、植物類、動物類、人体、衣類、生活用品類、電子機器等の物品に本発明の無線チップを設けることにより、検品システム等のシステムの効率化を図ることができる。

次に、本発明の無線チップを実装した電子機器の一態様について図面を参照して説明する。ここで例示する電子機器は携帯電話機であり、筐体２７００、２７０６、パネル２７０１、ハウジング２７０２、プリント配線基板２７０３、操作ボタン２７０４、バッテリー２７０５等を有する（図１３参照）。パネル２７０１はハウジング２７０２に脱着自在に組み込まれ、ハウジング２７０２はプリント配線基板２７０３に嵌着される。ハウジング２７０２はパネル２７０１が組み込まれる電子機器に合わせて、形状や寸法が適宜変更される。プリント配線基板２７０３には、パッケージングされた複数の半導体装置が実装されている。プリント配線基板２７０３に実装される複数の半導体装置は、コントローラ、中央処理ユニット、メモリ、電源回路、音声処理回路、送受信回路等のいずれかの機能を有する。また、本発明の無線チップ２７１０を用いることができる。

パネル２７０１は、接続フィルム２７０８を介して、プリント配線基板２７０３と接続される。上記のパネル２７０１、ハウジング２７０２、プリント配線基板２７０３は、操作ボタン２７０４やバッテリー２７０５と共に、筐体２７００、２７０６の内部に収納される。パネル２７０１が含む画素領域２７０９は、筐体２７００に設けられた開口窓から視認できるように配置されている。

なお、筐体２７００、２７０６は、携帯電話機の外観形状を一例として示したものであり、本実施例に係る電子機器は、その機能や用途に応じて様々な態様に変容しうる。

ここでは、携帯電話機のデータ復調変調回路に代表される高周波回路のブロック図について、図１４を用いて説明する。

はじめにアンテナで受信した信号をベースバンドユニットへ送り出す工程を説明する。アンテナ３０１に入力された受信信号は、デュプレクサ３０２からローノイズアンプ（ＬＮＡ）３０３に入力され、所定の信号に増幅される。ローノイズアンプ（ＬＮＡ）３０３に入力された受信信号は、バンドバスフィルタ（ＢＰＦ）３０４を経てミキサー３０５に入力される。このミキサー３０５には、混成回路３０６からのＲＦ信号が入力され、ＲＦ信号成分がバンドバスフィルタ（ＢＰＦ）３０７で除去され、復調される。ミキサー３０５から出力された受信信号は、ＳＡＷフィルター３０８を経てアンプ３０９で増幅されたのち、ミキサー３１０に入力される。ミキサー３１０には、局部発信回路３１１から所定の周波数の局部発信信号が入力され、所望の周波数に変換され、アンプ３１２で所定のレベルに増幅された後、ベースバンドユニット３１３に送り出す。なお、アンテナ３０１、デュプレクサ３０２、及びローパスフィルタ３２８をアンテナフロントエンドモジュール３３１と示す。

次に、ベースバンドユニットから送出された信号をアンテナで発信する工程について説明する。ベースバンドユニット３１３から送出された送信信号は、ミキサー３２１により混成回路３０６からのＲＦ信号と混合される。この混成回路３０６には、電圧制御発信回路（ＶＣＯ）３２２が接続されており、所定の周波数のＲＦ信号が供給されるようになっている。

ミキサー３２１によりＲＦ変調が行われた送信信号は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３２３を経て、パワーアンプ（ＰＡ）３２４により増幅される。このパワーアンプ（ＰＡ）３２４の出力の一部は、カプラ３２５から取り出され、減衰器（ＡＰＣ）３２６で所定のレベルに調整された後、その出力は再びパワーアンプ（ＰＡ）３２４に入力され、パワーアンプ（ＰＡ）３２４の利得が一定になるように調整される。カプラ３２５から送出された送信信号は、逆流防止用のアイソレータ３２７、ローパスフィルタ３２８（ＬＰＦ）、を経て、デュプレクサ３０２に入力され、これと接続されているアンテナ３０１から送信される。なお、減衰器（ＡＰＣ）３２６、パワーアンプ（ＰＡ）３２４、カプラ３２５、及びアイソレータ３２７をアイソレータパワーアンプモジュール３３２と示す。

本発明の無線チップは、上記高周波回路を有するため、部品の数を低減することが可能である。このため、配線基板に実装される部品の数を低減することが可能であるため、配線基板の面積を縮小することが可能である。この結果、携帯電話を小型化することが可能である。

次に、検出した生体の機能データを無線で送信することが可能な検査装置の例について、図１２を用いて説明する。図１２（Ａ）に示す検査装置３９５０は、保護層がコーティングされたカプセル３９５２内に本発明の無線チップ３９５１が設けられている。カプセル３９５２と無線チップ３９５１の間には、充填剤３９５３が満たされていてもよい。

図１２（Ｂ）に示す検査装置３９５５は、保護層がコーティングされたカプセル３９５２内に本発明の無線チップ３９５１が設けられている。また、無線チップの電極３９５６がカプセル３９５２の外側に露出している。カプセル３９５２と無線チップ３９５１の間には、充填剤３９５３が満たされていてもよい。

検査装置３９５０、３９５５の無線チップ３９５１は、図９（Ｃ）に示すような、検出部を有する無線チップである。検出部において、物理量や化学量を測定して生体の機能データを検出する。また、なお、検出した結果を信号変換して、リーダライタへ送信することが可能である。物理量とは、圧力、光、音波等を検出する場合、図１２（Ａ）に示すような、電極がカプセル３９５２の外部に露出してない検査装置３９５０を用いることができる。また、温度、流量、磁気、加速度、湿度、ガス等の気体成分やイオン等の液体成分等の化学物質等を検出する場合、図１２（Ｂ）に示すような、電極３９５６がカプセル３９５２の外部に露出している検査装置３９５０を用いることが好ましい。

なお、検査装置が体内を撮像する装置である場合、検査装置にＬＥＤ、ＥＬ等の発光装置を設けてもよい。この結果、体内を撮像することが可能である。

カプセルの表面に設けられた保護層は、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒化珪素、酸化珪素、酸窒化珪素、又は窒化炭素を含んでいることが好ましい。カプセルや充填材は公知のものを適宜用いる。カプセルに保護層を設けることで、体内でカプセルや無線チップが溶解、変性することを防止することが可能である。

なお、検査装置から検出結果のデータをリーダライタに自発的に発信するためには、検出装置に公知のバッテリーを設けてもよい。

次に、検査装置の使用方法について説明する。図１２（Ｃ）に示すように、被験者３９６２が検査装置３９５０又は３９５５を嚥下し、体内腔３９６３を移動させる。無線チップの検出部が検出した結果を、被験者の近傍に設置されたリーダライタ３９６１に発信する。リーダライタでは、この結果を受信する。この結果、無線チップを回収せずとも、その場で被験者の生体の機能データを検知することが可能である。また、体内腔及び消化器の様子を撮像することが可能である。

また、図１２（Ｄ）に示すように、被験者３９６２の体内に検査装置３９５０又は３９５５を埋め込むことで、無線チップの検出部が検出した結果を、被験者の近傍に設置されたリーダライタ３９６４に発信する。この場合、被験者の測定対象部に電極３９５６が接するように検査装置３９５５体内に埋め込む。リーダライタでは、この結果を受信する。この受信結果を、生体情報管理コンピュータで記録し、処理することで、被験者の生体情報を管理することが可能である。なお、リーダライタ３９６４をベッド３９６０に設けることで、身体機能が不全で、移動が困難な被験者の生体情報を常時検出することが可能であり、被験者の病状、健康状態管理することが可能である。

本実施例では、流動体が充填された容器をメーカーから販売店等に配布する際の管理システムについて、図１７を用いて説明する。

図１７に示す流動体が充填された容器の管理システムは、供給器５０１、及び流動体が充填された容器５０２を有する。供給器５０１には、容器から流動体を導入する導入管５０３、流動体を外部へ供給する供給口５０４、導入管から導入された流動体が供給口への移動を制御する第１のバルブ５０５、第１のバルブから供給口へ流動体の移動を制御する第２のバルブ５０６、無線チップに格納された情報を読み取るリーダライタ５０７、リーダライタから発信された信号により第１のバルブを制御する制御部５０８が設けられている。

容器５０２には、上記実施の形態及び実施例で示す無線チップ５０９が設けられている。無線チップ５０９には、容器５０２に充填された流動体の製造年月日、製造元、材料等の情報が格納されている。また、当該情報はメーカーの管理センター５１１で管理されている。なお、無線チップ５０９には、バッテリーを設けてもよい。バッテリーを設けることにより、無線チップが自発的にリーダライタに情報を送信することが可能である。また、無線チップ５０９は検出部を有してもよい。検出部で検知した流動体に関する情報を、リーダライタ及びインターフェイスを経て、メーカーの管理センターへ発信することが可能である。

容器５０２としては、金属、プラスチック、セラミックス等で構成される。

容器５０２に充填された流動体の代表的としては、飲料水、温泉水、生活用水等の液体、プロパンガス、天然ガス、水素ガス、酸素ガス、窒素ガス等の気体、ペースト、アイスクリーム、スープ等のゲル状の流動体があげられる。

容器５０２を供給器５０１に接続すると、供給器５０１のリーダライタ５０７が容器５０２の無線チップ５０９に格納されている情報を読み取る。次に、インターフェイス５１２を介して、リーダライタが読み取った情報をメーカーの管理センター５１１へ発信する。なお、インターフェイス５１２は、無線チップ５０９に格納されている情報を外部に発信すると共に、管理センター５１１からの信号を受信するための端末側情報送受信手段であり、インターネットや電話回線等を用いることができる。

インターフェイス５１２から発信された流動体の情報を、メーカーの管理センター５１１のサーバ５１３に送る。管理センターのサーバ５１３で、流動体の情報、具体的には、使用期限、賞味期限、製造元、材料を判断する。無線チップ５０９に検出部が設けられている場合、上記流動体の情報に加え、流動体の鮮度、温度等の様々な情報を受信することができる。ここで、容器の出荷リスト５１４や使用済み容器のリスト５１５を元に、流動体の使用期限、賞味期限や、製造元、供給器５０１と容器５０２の選択の整合性を判断し、流動体の供給の可否を判断する。なお、メーカーの管理センター５１１では、容器の出荷リスト５１４や使用済み容器のリスト５１５をサーバ５１３に格納している。

次に、管理センター５１１から供給器５０１に、流動体の供給の可否の判断結果を送信する。供給器５０１のリーダライタ５０７で管理センターからの送信結果を受信する。流動体の供給を可とした場合、供給器の制御部５０８に信号が送られ、第１のバルブ５０５が開状態となる。店員により第２のバルブ５０６を開状態とすることで、供給口５０４から流動体を外部へ供給することができる。第１のバルブ５０５は自動制御できるものが好ましく、電磁弁で構成することができる。第２のバルブ５０６は手動制御又は自動制御できるものが好ましく、手動弁又は自動弁で構成することができる。なお、第２のバルブ５０６が自動制御できるものとしては、店員が操作するスイッチに接続された電磁弁で開閉を制御する。

このようなシステムにより、メーカーが販売店での流動体の消費量を把握することができる。このため、流動体が充填された容器の発送管理を自動的に行うことが可能であり、販売店及びメーカーでの発受注文の工程が簡易化される。

また、無線チップ５０９に格納された情報により、第１のバルブ５０５の開閉を制御するため、流動体の供給を自動的に制御することが可能となる。このため、使用期限や賞味期限が過ぎた流動体、保存状況が悪く変性した流動体等を購入者に提供することを防止することが可能である。

また、無線チップ５０９に格納された情報により、容器５０２及び容器に充填された流動体が自社の製品かどうかを識別することが可能である。よって、他社の同類の流動体を自社の供給器に繋げて供給することを防止することが可能である。

本発明に係る無線チップを示した断面図である。本発明に係る無線チップを示した断面図である。本発明に係る無線チップを示した断面図である。本発明に係る無線チップを示した断面図である。本発明に係る無線チップを示した断面図である。本発明に係る無線チップを示した展開図及び断面図である。本発明に適応可能なパッチアンテナを示した斜視図である。本発明に適応可能なアンテナを示した上面図である。本発明に係る無線チップを示した図である。本発明に適応可能な中央処理ユニットを示した図である。本発明の無線チップの応用例を示した図である。本発明の無線チップの応用例を示した図である。本発明の無線チップの応用例を示した展開図である。本発明に適応可能な高周波回路を示した図である。本発明に適応可能な薄膜トランジスタの作製工程を示した断面図である。本発明に適応可能な薄膜トランジスタの作製工程を示した断面図である。本発明の無線チップの応用例を示した図である。本発明に適応可能な薄膜トランジスタを示した断面図である。

Claims

第１の絶縁性基板上に複数の第１の薄膜トランジスタを有する第１の集積回路を形成する工程と、
第２の絶縁性基板上の剥離層と、前記剥離層上の複数の第２の薄膜トランジスタを有する第２の集積回路を形成する工程と、
前記第２の集積回路を前記第２の絶縁性基板から剥離するとともに、前記第２の集積回路の表面側を前記第１の集積回路上に異方性導電接着剤を介して固着することによって、前記第１の薄膜集積回路と前記第２の薄膜集積回路とを電気的に接続する工程と、
前記第２の集積回路の裏面側の上方にパッチアンテナを固着する工程と、を有し、
前記パッチアンテナは、接地体と、前記接地体上の誘電体層と、前記誘電体層上の放射電極と、を有し、
前記誘電体層上に設けられた前記放射電極は一つであることを特徴とする無線チップの作製方法。