JP5303096B2

JP5303096B2 - プロセッサ

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Publication number: JP5303096B2
Application number: JP2005205951A
Authority: JP
Inventors: 舜平山崎; 清加藤; 潤小山; 豊塩野入
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2004-07-14
Filing date: 2005-07-14
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2025-07-14
Also published as: JP2006054446A

Description

本発明は、プラスチック材料を基板として、その上に薄膜トランジスタで集積回路を形成した無線プロセッサ又は無線メモリに関する。また本発明は、当該無線プロセッサ又は無線メモリを設けた半導体装置に関する。

厚さ数十ナノメートルの結晶性半導体膜を用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を利用して、画素部と駆動回路を同じガラス基板上に一体形成した液晶表示パネルが開発されている。また、結晶性に優れた高性能な多結晶シリコンを用いてコンピュータの中枢機能である中央処理装置（ＣＰＵ：ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｉｔ）を作製する技術が報告されている（例えば、非特許文献１及び２参照）。画素部と駆動回路を同じガラス基板上に一体形成する場合、同一基板上にメモリも形成される。このような技術的進歩により、ガラス基板上に表示機能とＣＰＵにより実現されるコンピュータの機能とを一体化するシステムパネルの実現性が高まっている。

一般的にメモリは、シリコンウェハを用いて作製されている。しかし、上記のようなシステムパネルは、薄型化、軽量化を目指しており、プラスチック若しくはプラスチックフィルムを基板として用いてメモリを形成することが期待される。なぜなら、プラスチック材料はシリコンウェハ、さらにはガラスと比べ、比重が低く軽量であり、耐衝撃性も高いという特徴を持っているからである。

しかしながら、一般的にプラスチック材料は、耐熱性が悪いので、プロセスの最高温度を低くしなければならず、メモリを構成する結晶性半導体膜を形成することができなかった。
Ｉｍａｙａ，Ａ．， "ＣＧＳｉｌｉｃｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ"，ＡＭ−ＬＣＤ２００３Ｄｉｇｅｓｔ，ｐ．１，２００３．Ｌｅｅ，Ｂ．Ｙ．，ｅｔａｌ．， "ＡＣＰＵｏｎａｇｌａｓｓｓｕｂｓｔｒａｔｅｕｓｉｎｇＣＧ−ＳｉｌｉｃｏｎＴＦＴｓ"，ＩＳＳＣＣＤｉｇｅｓｔ，ｐ．１６４，２００３．

このような背景に鑑み、本発明はプラスチック若しくはプラスチックフィルム基板のように熱的に脆弱な基板に、多結晶半導体を用いて集積回路を形成したプロセッサ又はメモリであって、さらに無線で電力又は信号の送受信を行う無線プロセッサ又は無線メモリ、及び当該無線プロセッサ又は無線メモリを実装した半導体装置を提供することを課題とする。

上記課題を鑑み本発明は、熱的に脆弱なプラスチック基板等へ、集積回路を固定したプロセッサ又はメモリであって、無線、例えばアンテナ又は受光素子若しくは発光素子により信号又は電力の送受信を行うことを特徴とする。

島状に分離された複数の半導体膜のうち少なくとも１つの半導体膜により、少なくともチャネル形成領域が形成されたトランジスタを有する素子形成領域と、アンテナとを有し、トランジスタは、可撓性基板上に固定されており、素子形成領域を有する集積回路が形成されていることを特徴とする。

島状に分離された半導体膜のうち少なくとも１つの半導体膜により、少なくともチャネル形成領域が形成されたトランジスタを有する素子形成領域と、アンテナと、無線プロセッサを対象物に固定するための接着手段とを有し、トランジスタは、可撓性基板上に固定されており、素子形成領域を有する集積回路が形成されていることを特徴とする。

島状に分離された半導体膜のうち少なくとも１つの半導体膜により、少なくともチャネル形成領域が形成されたトランジスタを有する素子形成領域と、受光素子若しくは発光素子とを有し、トランジスタは、可撓性基板上に固定されており、素子形成領域を有する集積回路が形成されていることを特徴とする。

島状に分離された半導体膜のうち少なくとも１つの半導体膜により、少なくともチャネル形成領域が形成されたトランジスタを有する素子形成領域と、受光素子若しくは発光素子と、無線プロセッサを対象物に固定するための接着手段とを有し、トランジスタは、可撓性基板上に固定されており、素子形成領域を有する集積回路が形成されていることを特徴とする。

アンテナを有することを特徴とする。

アンテナを介して電磁波により電源の供給を受けることができることを特徴とする。

集積回路は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、又は不揮発性メモリを有することを特徴とする。

島状に分離された半導体膜は膜厚１０ｎｍ乃至２００ｎｍであることを特徴とする。

島状に分離された半導体膜のうち少なくとも１つの半導体膜により、少なくともチャネル形成領域が形成されたトランジスタを有する素子形成領域と、アンテナとを有し、トランジスタは、可撓性基板上に固定されており、素子形成領域を有する集積回路が形成されている無線プロセッサと、半導体装置とがアンテナを介してデータ送受信を行うものであることを特徴とする。

島状に分離された半導体膜のうち少なくとも１つの半導体膜により、少なくともチャネル形成領域が形成されたトランジスタを有する素子形成領域、及び受光素子若しくは発光素子を有し、トランジスタは、可撓性基板上に固定されており、素子形成領域を有する集積回路が形成されている無線プロセッサと、半導体装置とが受光素子若しくは発光素子を用いてデータ送受信を行うものであることを特徴とする。

無線プロセッサはアンテナを有し、アンテナを介して無線プロセッサと半導体装置とがデータ送受信を行うものであることを特徴とする。

半導体装置は無線プロセッサインターフェースを有し、無線プロセッサインターフェースを用いて無線プロセッサと半導体装置とがデータ送受信を行うものであることを特徴とする。

無線プロセッサは、一つの半導体装置に対して複数設けられていることを特徴とする。

ＰＣＩインターフェース、制御回路、及び電波インターフェースとを有する無線プロセッサ用のインターフェイスと、演算手段と、記憶手段とを有することを特徴とする。

ＰＣＩインターフェース、制御回路、及び電波インターフェースとを有する無線プロセッサ用のインターフェースと、演算手段と、記憶手段と、ハードディスクを有することを特徴とする。

記憶手段は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、又は不揮発性メモリを有することを特徴とする。

島状に分離された半導体膜のうち少なくとも１つの半導体膜により、少なくともチャネル形成領域が形成されたトランジスタを有する素子形成領域、及びアンテナを有し、トランジスタは、可撓性基板上に固定されており、素子形成領域を有する集積回路が形成されていることを特徴とする。

島状に分離された半導体膜のうち少なくとも１つの半導体膜により、少なくともチャネル形成領域が形成されたトランジスタを有する素子形成領域と、アンテナと、固定手段とを有し、トランジスタは、可撓性基板上に固定されており、素子形成領域を有する集積回路が形成されていることを特徴とする。

島状に分離された半導体膜のうち少なくとも１つの半導体膜により、少なくともチャネル形成領域が形成されたトランジスタを有する素子形成領域、受光素子若しくは発光素子を有し、トランジスタは、可撓性基板上に固定されており、素子形成領域を有する集積回路が形成されていることを特徴とする。

島状に分離された半導体膜のうち少なくとも１つの半導体膜により、少なくともチャネル形成領域が形成されたトランジスタを有する素子形成領域と、受光素子若しくは発光素子と、固定手段とを有し、トランジスタは、可撓性基板上に固定されており、素子形成領域を有する集積回路が形成されていることを特徴とする。

集積回路は、ガラス基板上に形成された後、可撓性基板上に固定されたことを特徴とする。

ＰＣＩインターフェース、制御回路、及び電波インターフェースとを有する無線メモリ用のドライバと、演算手段と、記憶手段とを有することを特徴とする。

無線メモリとデータ転送を行うためのドライバを有することを特徴とする。

無線メモリを複数有することを特徴とする。

島状に分離された半導体膜のうち少なくとも１つの半導体膜により、少なくともチャネル形成領域が形成されたトランジスタを有する素子形成領域、及びアンテナを有し、トランジスタは、可撓性基板上に固定されており、素子形成領域を有する集積回路が形成されている無線メモリと、半導体装置とが、アンテナを介してデータ送受信を行うものであることを特徴とする。

島状に分離された半導体膜のうち少なくとも１つの半導体膜により、少なくともチャネル形成領域が形成されたトランジスタを有する素子形成領域、及び受光素子若しくは発光素子を有し、トランジスタは、可撓性基板上に固定されおり、素子形成領域を有する集積回路が形成されている無線メモリと、半導体装置とが、受光素子若しくは発光素子を用いてデータ送受信を行うものであることを特徴とする。

無線メモリはアンテナを有し、アンテナを介してデータ送受信を行うものであることを特徴とする。

半導体装置は、無線メモリドライバを有し、無線メモリドライバを用いてデータ送受信を行うものであることを特徴とする。

無線メモリは、一つの半導体装置に対して複数設けられていることを特徴とする。

無線メモリを複数有し、複数の無線メモリにはそれぞれ固有番号が記録されていることを特徴とする。

本発明は、無線でプロセッサを接続できる、つまり、プロセッサ及び半導体装置間において、無線で情報や電力を送受信することができることであり、プロセッサの増設を容易に行うことができる。このように、無線で電力又は信号を送受信することにより、プロセッサの高付加価値化を達成することができる。

本発明は、無線でメモリを接続できる、つまり、メモリ及び半導体装置間において、無線で情報や電力を送受信することができる。そして、メモリの増設を容易に行うことができる。このように、無線で電力又は信号を送受信することにより、メモリ、及びその半導体装置の高付加価値化を達成することができる。

また本発明は、プラスチック基板上に演算手段等のな集積回路（集積回路）を形成することにより、耐衝撃性や柔軟性に優れた無線プロセッサ又は無線メモリを得ることができる。

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形態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）
本実施の形態では、本発明の無線プロセッサの構成について説明する。

図１には、無線プロセッサの代表的な回路構成を示す。図１において、無線プロセッサ５０００は、ＲＦ回路５００１、電源回路５００２、クロック生成回路５００３、データ復調回路５００４、負荷変調回路５００５、ＣＰＵインターフェース５００６、演算処理手段（所謂ＣＰＵとしての機能を奏するため、以下ＣＰＵと表記する）５００７、メモリ５００８を有する。

無線プロセッサ５０００は、ＲＦ回路の構成要素であるアンテナを介して電磁波により電源の供給を受けることができ、またデータ送受信を行うこともできる。電源はアンテナを介して供給する方式に変えて、電池（バッテリー）を内蔵する構成としてもよし、それらを組み合わせて用いてもよい。またデータ送受信手段として、受光素子又は発光素子を実装し、これらを用いた赤外線通信を行ってもよい。

ＲＦ回路５００１に電磁波が供給されると、電源回路５００２で電源の生成、クロック生成回路５００３でクロック信号の生成、データ復調回路５００４でデータの復調を、それぞれ行う。また、負荷変調回路５００５によって送信するデータに合わせた負荷変調を行う。ＣＰＵインターフェース５００６は、外部システムとＣＰＵ間のデータ通信を制御するユニットである。

メモリ５００８は、ＣＰＵ５００７のワーク領域として揮発性のＳＲＡＭやＤＲＡＭを備えてもよいし、電源を供給されない期間もデータを保持することができる不揮発性メモリを備えてもよい。不揮発性メモリとしては、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭが代表的であり、記憶素子として、浮遊ゲートや量子ドット構造のトランジスタや強誘電体記憶素子などを使用することができる。なお、外部のメモリを使用する構成とすれば、無線プロセッサ内部にはメモリを設けないことも可能である。

なお、無線プロセッサは、プラスチック基板又はプラスチックフィルム基板（これらを合わせて可撓性基板とも表記する）上に形成することができる。詳細には、ＲＦ回路５００１、電源回路５００２、クロック生成回路５００３、データ復調回路５００４、負荷変調回路５００５、ＣＰＵインターフェース５００６、ＣＰＵ５００７、メモリ５００８（これらが集積回路に相当する）は、絶縁表面を有する可撓性基板１１０上に形成された、厚さが１０ｎｍ乃至２００ｎｍであって、島状に分離された半導体膜により、少なくともチャネル形成領域が形成されたトランジスタを有する素子形成領域を用いて形成することができる。具体的なトランジスタとしては、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いることができる。またＲＦ回路を構成するアンテナは、プラスチック基板等の可撓性基板上に固定されてもよいし、基板とは別に形成され接続される形態であってもよい。詳細な作製方法は、以下の実施の形態１２又は１３で説明する。その結果、耐衝撃性や柔軟性に優れた無線プロセッサを得ることができる。

次に、本発明の無線プロセッサを組み込んだシステムの構成例を図２に示す。図２は、半導体装置５１００と無線プロセッサ５１０９を有するシステムである。半導体装置５１００は、パーソナルコンピュータなどの代表的な構成に加えて、無線プロセッサインターフェース５１０８を備えていることを特徴とする。図２において、半導体装置５１００は演算処理手段（ＣＰＵ）５１０１、記憶手段５１０２、ＰＣＩバスに接続されるグラフィックス５１０３、グラフィックスに接続されるディスプレイ５１０４、バスインターフェース（例えばサウスブリッジなど）５１０５、インターフェース５１０５に接続されるハードディスク５１０６やキーボード５１０７、無線プロセッサインターフェース５１０８などを有する。記憶手段５１０２として例えば、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、又は不揮発性メモリを用いることができる。無線プロセッサインターフェース５１０８は、アンテナを介して無線プロセッサ５１０９とのデータ送受信を行う。また無線プロセッサ５１０９が受光素子又は発光素子を有し、半導体装置がその一方を有する場合、赤外線通信を用いてデータ送受信を行うことができる。

なお、図２では、無線プロセッサインターフェース５１０８はＰＣＩバスに接続される形態を示したが、サウスブリッジに接続される形態や、他のバスに接続される形態であってもよい。

また、半導体装置５１００は、代表的にはパーソナルコンピュータである場合で説明したが、ＰＤＡ、ゲーム機器あるいはＤＶＤなど、ＣＰＵやＡＳＩＣを組み込んだ様々な半導体装置であっても同様である。

本発明の特徴は、無線でプロセッサを接続できる、つまり、プロセッサ及び半導体装置間において、無線で情報や電力を送受信することができることであり、プロセッサの増設を容易に行うことができる。例えば、無線プロセッサインターフェースの通信可能距離を１ｍｍ〜５０ｃｍ程度とした場合、無線プロセッサをパーソナルコンピュータ本体のどこに張り付けても無線プロセッサインターフェースが認識できる。そして、このように無線プロセッサインターフェースの設計を行うことが好ましい。無線プロセッサは、例えばマグネットやシール等の接着手段により、本体に張り付けるなどの形態が便利である。すなわち本発明の無線プロセッサは、対象物に固定する接着手段を有することを特徴とする。

その結果、図３に示すように、半導体装置の一形態であるパーソナルコンピュータの本体５４０１に、無線プロセッサ５４０４を張り付けるだけでプロセッサの機能をシステムに組み込むことが可能となる。無線で電力又は信号を送受信することにより、プロセッサ、及び半導体装置の高付加価値化を達成することができる。またパーソナルコンピュータは、ディスプレイ５４０２、キーボード５４０３を有している。

このようにプロセッサを増設することで、複数のプロセッサを用いた並列計算を行ったり、ＣＰＵの負荷を軽減することが可能となる。なお、無線プロセッサは、アンテナを介したシリアルのデータ転送であるため、システムとのデータ通信が比較的少ないような用途で使用することが好ましい。

このように、電力又は信号の送受信を無線で行うことにより、コネクターの接続不良等をなくすことができる。また各装置を接続している配線に起因する取り扱い上の不具合等をなくすことができる。またアンテナのみで電力を受信する場合、バッテリー等を実装する必要がなく、更なる軽量化を達成することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、図４を用いて、無線プロセッサインターフェース５２００の回路構成例を説明する。

図４に示した無線プロセッサインターフェース５２００は、ＰＣＩバスに接続される構成であり、ＰＣＩインターフェース５２０１、制御回路５２０２、電波インターフェース５２０３を有する。電波インターフェース５２０３は、通信方式に依存し、適用可能な通信方式として、電磁誘導方式やマイクロ波方式、などが挙げられる。

そして電波インターフェース５２０３は、例えば図５に示すように、データ送信経路５７０８とデータ受信経路５７０９、発振回路５７０１、アンテナ５７０４を有する。このような電波インターフェース５２０３において、送信データがデータ送信経路５７０８に入力されると、変調回路５７０２において発振回路５７０１からの信号を変調し、増幅回路５７０３において増幅されて、アンテナ５７０４に送られる。一方、アンテナ５７０４からの受信信号がデータ受信経路５７０９に入力されると、バンドパスフィルタ５７０７によって無線プロセッサからの応答信号のみが拾われる。これを増幅回路５７０６にて増幅したのち、復調回路５７０５にて復調し、制御回路へ送られる。なお、制御信号としては、イネーブル信号、周波数調整用信号、スタンバイ信号などが挙げられる。

また図４における制御回路５２０２は、システム本体から無線プロセッサを制御するアプリケーションソフトウェアとの通信および命令の実行、無線プロセッサとの通信、および信号のコーディングとデコーディングを行う。また、暗号化と解読、認証、衝突に対する処理といった処理も必要に応じて行う。なお、同一の無線プロセッサと通信していることを確認するためには、例えば、定期的に無線プロセッサに付与したＩＤ番号を読み出して認証を行うとよい。

ＰＣＩインターフェース５２０１は、制御回路５２０２とシステム本体とのデータ通信を、ＰＣＩバスを介して行うためのインターフェースである。本実施形態では、ＰＣＩバスへの接続例を示したが、他のバスであっても、ＰＣＩインターフェース部分を接続するバスに合わせたバスインターフェースに置き換えることで、無線プロセッサをシステム本体に組み込むことが可能となる。

（実施の形態３）
本発明の無線プロセッサは、一つの無線プロセッサインターフェースによって複数の無線プロセッサを接続することが可能である。本実施の形態では、このような形態の例を、図６を用いて説明する。

図６は無線プロセッサインターフェース５３０２を有する半導体装置５３０１と、複数の無線プロセッサ５３０３〜５３０５を有するシステムである。

無線プロセッサインターフェース５３０２が複数の無線プロセッサを認識し制御する構成について説明する。まず、個々の無線プロセッサが固有のＩＤ番号を有する場合について述べ、次に個々の無線プロセッサが全く同一で、固有のＩＤ番号を有さない場合について述べる。いずれにせよ、無線プロセッサがシステムに組み込まれた状態では、個々の無線プロセッサはシステム内で認証が可能なＩＤ番号を有し、システムはそのＩＤ番号を呼び出すことでそのＩＤ番号を有する無線プロセッサと選択的に通信することができる。無線プロセッサは付与されたＩＤ番号に一致した場合のみに通信を行うようなコマンドを有することで、このような選択的な通信が可能となる。

複数の無線プロセッサを認識するためには、上述したようにシステム内で認証が可能なＩＤ番号をシステムが取得する必要がある。例えば、図７（Ａ）に記載のフローチャートに示すような方式によって、通信可能領域に入った無線プロセッサのＩＤ番号を取得することができる。まず、システムは、定期的に通信可能領域に入った全ての無線プロセッサのＩＤを読み出す。すなわち、定期的にシステムは、全ての無線プロセッサに呼びかける手段を有する。このとき通信可能領域に無線プロセッサが一つもない場合には、応答がないため、システムは何も処理をしない。この場合、再度ＩＤ読出しを行えばよい。また通信可能領域に無線プロセッサが一つ以上存在する場合には、システムが、正常に読出しができる場合（読み出し成功）と、衝突によって読み出しに失敗する場合（衝突あり）がある。正常に読出しができた場合には、ＩＤ番号を取得することに成功する。そして読み出したＩＤ番号がシステム内で登録されていなければ、新たにシステムに登録する。一方、衝突によって読み出しに失敗した場合には、再度ＩＤ読出しを行えばよい。

この方式は、無線プロセッサからＩＤ番号を送信するタイミングが無線プロセッサ間で共通である場合には、複数の無線プロセッサによる衝突を避けることが難しく、ＩＤ番号を取得することが困難となる。しかし本方式を有効に機能させるため、無線プロセッサごとにＩＤ番号を送信するタイミングを異ならせる、または読出しを行うごとにＩＤ番号を送信するタイミングを変えるなどの方法がある。具体的には、ＩＤ番号に基づいて送信タイミングを決めるとか、ＩＤ番号を読み出すたびに乱数を発生し、これに基づいてＩＤ番号の送信タイミングを決めるとよい。なお、本方式において、無線プロセッサインターフェースは、例えば、受信タイミングを複数の区間に分け、複数回受信したうちの衝突がなかったデータを採用する方式を用いるとよい。

また、図７（Ｂ）に示すようなフローチャートによって、通信可能領域に入った無線プロセッサのＩＤ番号を取得することもできる。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のように全ての無線プロセッサに呼びかける手段以外に、一部分の無線プロセッサにだけ呼びかける手段を有することが特徴である。例えば、ＩＤ番号をビットごとにマスク可能であって、マスクしないビットが一致すれば応答するようなコマンドを無線プロセッサが有するとする。そして、呼びかける対象となる無線プロセッサを絞っていくことでＩＤ番号を取得することができる。

具体的には、まず任意のＩＤ番号を有する無線プロセッサを対象として、システムはＩＤ番号を読み出す。すなわちＩＤ番号の全ビットをマスクして読出しを行う。衝突がない場合には、図７（Ａ）と同様の処理を行う。衝突があった場合には、対象となるＩＤ番号の集合を分割し、その一つを選んで（対象チップの限定）、再度読出しを行う。その後反応がなかった場合には、分割した別の一つを選んで（対象チップのシフト）、再度読出しを行い、全体のＩＤを網羅する。読出しが成功した場合には、取得したＩＤ番号が新規の番号であればシステムに登録し、既に登録済みのものであれば何もせずに、対象チップのシフトを行う。また、衝突があった場合には対象となるＩＤ番号をさらに分割して限定し再読出しを行う。

例えば、ＩＤ番号を１６ビットとし、全ＩＤを対象として衝突があった場合に、１５ビットをマスク（あるいは、ＩＤ番号のうちの１ビットを指定）して、２回に分けて読み出しを行う。その中で、衝突があった場合にはさらに、１ビットずつマスクするビット数を減らしていって、読出しを繰り返す。

また、別の方法として、衝突したビットを判定できる場合には、衝突したビットの値を０か１に限定して、それぞれ再読み出しを行えばよい。

このように１ビットずつ指定して、かつ全体をサーチするように対象チップを選ぶことで、高速なＩＤ番号の取得を行うことが可能となる。

以上、無線プロセッサがＩＤ番号を不揮発性のデータとして有する場合について述べたが、固有ＩＤを有さない無線プロセッサに対しても、複数のチップを制御することが可能である。例えば、無線プロセッサは揮発性のメモリに記録されたＩＤ番号を有し、通信可能領域に入るとＩＤ番号がランダムにセットされる構成とすればよい。ＩＤ番号として３２ビットもあれば、異なるチップ間でＩＤ番号が偶然一致する確率は実質０％である。このＩＤ番号は、通信可能領域に入っている間は変わらないので、システム内でのＩＤ番号として使用することができる。

一つの無線プロセッサインターフェースによって複数の無線プロセッサを駆動する形態は、半導体装置の小型化において好適である。特に、無線プロセッサの性能が内部ＣＰＵの性能で律速される場合にそのような構成が好ましい。一方、無線プロセッサのパフォーマンスがデータ転送速度によって律速される場合には、複数の無線プロセッサインターフェースを設けたほうが、性能が向上するため好ましい。

複数の無線プロセッサを制御する方法としては、代表的には時分割方式があげられる。その他に、周波数を分割する方式や、空間的に区別する方式を採用することも可能である。

（実施の形態４）
本システムの特徴は、無線でプロセッサを接続できることであり、システムへのプロセッサの増設を容易に行うことができる。このようにプロセッサを増設することで、複数のプロセッサを用いた並列計算を行うことが可能となる。本実施の形態では、本体内蔵のプロセッサをマスター、複数の無線プロセッサをスレーブとした構成での並列計算の例を説明する。

無線プロセッサに限らず、並列計算では、データ転送速度が性能の律速となることが多い。従って、プロセッサ間のデータ転送の少ないプログラムが並列計算には適している。そのような例としては、乱数を用いて様々な値を確率的に評価するモンテカルロ計算などをあげることができる。

モンテカルロ計算は、乱数をもとにして確率的なプロセスを何度も繰り返すことで、真の値を評価する方法である。例えば、一辺が１の正方形内に含まれる図形について、０以上１以下の一様乱数の組できまる座標（ｘ，ｙ）がその図形に含まれる確率から図形の面積Ｓを評価することを考える。座標が図形に含まれれば１、含まれなければ０として、ｎ回の試行でｋ回含まれたとすると、その図形の面積はおよそｋ／ｎであると評価される。その誤差は、ｎが大きい程小さく、１／（√ｎ）で減少してゆく。なお、ここで用いるｎ及びｋは正の整数である。

例えば、スレーブとなる複数の無線プロセッサは、確率的なプロセスに相当する、（ｘ，ｙ）が図形に含まれるかどうかを判定するプログラム、を内部メモリにそれぞれコピーしておけば、外部から乱数を取得するだけで、独立にモンテカルロ計算を進めることができる。複数の無線プロセッサは、外部から乱数をｎ回取得して、ｋ回図形に含まれた場合に、数値ｎとｋを外部に返信する。そして、全ての無線プロセッサの試行結果（回数Ｎ）の平均をとり、それを基に最終的な図形の面積を１／（√Ｎ）程度の誤差範囲で求めることができる。

このようなプログラムでは、プロセッサ間のデータ通信が少なく、並列計算を効率よく実行することができる。なお、マスターは複数のスレーブの制御を行うが、その合間にスレーブ同様にモンテカルロ計算を行ってもよい。

（実施の形態５）
本システムの特徴は、無線でプロセッサを接続できることであり、システムへのプロセッサの増設を容易に行うことができる。本実施の形態では、このようなシステムの応用例として、非互換ＣＰＵを無線プロセッサとして設ける例を説明する。

ＣＰＵには、ペンティアム（登録商標）を始めとして様々な種類があるが、それぞれが異なる命令セットを有していることから、マシン語レベルのプログラムを共有することはできない。一方で、異なるＣＰＵ上のアプリケーションソフトが両方使用できる環境が望ましい場合は多々ある。このような問題に対し、本発明の無線プロセッサとして、本体のプロセッサと非互換のプロセッサを増設することで、追加したプロセッサ用のソフトウェアも実行することが可能となる。

実際には、アプリケーションソフトウェアは通常ＯＳ（ｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ）上で実行されることや、データ構造の違いなどから、無線プロセッサインターフェースでの処理が多少必要となるが、形態としては図８に示すようになる。

図８において、本体のＣＰＵ５５０１と無線プロセッサ５５０９内部のＣＰＵ５５１０に互換性がなく、ハードディスク５５０６は、ＣＰＵ５５０１用のソフトウェアやデータと、ＣＰＵ５５１０用のソフトウェアやデータの両方を格納している。システムはＣＰＵ５５０１上で動作するオペレーションシステム上に構築されているとし、無線プロセッサ５５０９は該オペレーションシステムによって認識され、システムへの組み込みや切り離しを行う、つまり、ＣＰＵ５５１０は該オペレーションシステムによって制御される構成とする。

このような構成において、ＣＰＵ５５１０上で動作するソフトウェアを実行する場合には、オペレーションシステムはＣＰＵ５５１０を呼び出してこれを実行させる。ＣＰＵ５５１０は無線プロセッサ内メモリ５５１１にプログラムやデータを転送し、該プログラムを実行する。無線プロセッサインターフェース５５０８は、ＣＰＵ５５１０がこの動作を行い、かつＯＳとのデータのやりとりをスムーズに行うための制御を行う。

以上のようにして、本体のプロセッサと非互換のプロセッサを増設することで、通常のソフトウェアに加えて、追加した無線プロセッサ用のソフトウェアも実行することが可能なシステムを構築することができる。

（実施の形態６）
本実施の形態では、無線プロセッサの応用例として、特定のアプリケーションソフトウェアがインストールされている形態例を説明する。

例えば、あるアプリケーションソフトウェアがインストールされた無線プロセッサを携帯するだけで、無線プロセッサインターフェースが対応している半導体装置では、無線プロセッサを実装（張り付けるなど）することで、そのアプリケーションソフトウェアを使用することが可能となる。

また、ハードウェアとしてライセンスを付与する形態とし、内部のソフトウェアは読み出せないようにすることで、不法なコピーを防ぐことのできるライセンス形態を実現することができる。従来は、ＣＤ−ＲＯＭを用いてソフトウェアをリリースする場合には、複数のハードウェアに不法にインストールすることが可能であったり、これを防ぐために、ハードウェアのシリアル番号を登録するような煩わしい手続きが必要であった。

しかし本発明の無線プロセッサを、ハードウェアとしてライセンスを付与する方式とすることで、不法なインストールを防止し、シリアル番号の登録といった手続きが不要なライセンス形態を実現することが可能となる。

無線プロセッサの応用例として、特定のアプリケーションソフトウェアがインストールされている形態を説明する。例えば、あるアプリケーションソフトウェアがインストールされた無線プロセッサを携帯することで、無線プロセッサインターフェースが対応している電子機器では、無線プロセッサを実装（張り付けるなど）するだけで、そのアプリケーションソフトウェアを使用することが可能となる。

また、特定のアプリケーションソフトウェアがインストールされた無線プロセッサ毎にライセンスを付与する形態とし、格納されたソフトウェアを読み出せない構成とすることで、不法なコピーを防ぐことのできるライセンス形態を実現することができる。

従来のアプリケーションソフトウェアのリリースは、ＣＤ−ＲＯＭやネットワークを用いて通常行われている。しかしながら、このようにソフトウェアのみにライセンスを付与する方法は、不法なコピーが容易に行われ好ましくない。また、これを防ぐために、ソフトウェアを使用するハードウェアのシリアル番号を登録する方法が通常行われるが、このような手続きは煩わしいという問題があった。

上述のように、特定のアプリケーションソフトウェアがインストールされた無線プロセッサごとにライセンスを付与する方式とすれば、無線プロセッサがソフトウェアを実行するために、内部のソフトウェアをいったん外部にロードする必要はなく、ソフトウェアを不正にコピーすることは実質的に不可能である。従って、ライセンスを付与した個数以上に不正に出回ることはない。また、無線プロセッサを貼り付けてシステムに実装するだけで、使用することができるため、複数のパ−ソナルコンピュータを使用する場合にもライセンスは一つでよく、かつ、使用する全てのパ−ソナルコンピュータのシリアル番号を登録する必要もない形態を実現することができる。

（実施の形態７）
本実施の形態では、無線メモリの形態について説明する。

図９には、無線メモリ３０００の代表的な回路構成を示す。図９において、無線メモリ３０００は、ＲＦ回路３００３、電源回路３００４、クロック生成回路３００５、データ復調回路３００６、負荷変調回路３００７、メモリインターフェース３００８、メモリ３００９、３０１０を有する。メモリ３００９、３０１０としては、それぞれ不揮発性メモリ３００９、揮発性メモリ３０１０を用いることができる。

無線メモリ３０００は、ＲＦ回路の構成要素であるアンテナを介して電磁波により電源の供給を受けることができ、またデータの送受信を行うことができる。またデータ送受信手段として、受光素子又は発光素子を実装し、これらを用いた赤外線通信を行ってもよい。

ＲＦ回路３００３に電磁波が供給されると、電源回路３００４で電源の生成、クロック生成回路３００５でクロック信号の生成、データ復調回路３００６でデータの復調を、それぞれ行う。また、負荷変調回路３００７によって送信するデータに合わせた負荷変調を行う。メモリインターフェース３００８は、外部装置と不揮発性メモリ３００９や揮発性メモリ３０１０とのデータ通信を制御するユニットであり、受信した命令やアドレス、データに従って読みだしや書き込みを行う。

本発明は、電源を供給されない期間もデータを保持するために、不揮発性メモリを内蔵することが好ましい。なお、電池を内蔵する場合には、不揮発性メモリを有さない揮発性メモリのみの構成でもよい。不揮発性メモリ３００９は、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭが代表的であり、記憶素子として、浮遊ゲートやシリコンドット構造のトランジスタや強誘電体記憶素子などを使用することができる。また、ワークメモリなどの一時的なメモリとして、ＳＲＡＭやＤＲＡＭといった揮発性メモリを有していても良い。

なお、無線メモリは、プラスチック基板又はプラスチックフィルム基板（これらを合わせて可撓性基板とも表記する）上に形成することができる。詳細にはＲＦ回路３００３、電源回路３００４、クロック生成回路３００５、データ復調回路３００６、負荷変調回路３００７、メモリインターフェース３００８、メモリ３００９、３０１０（これらが集積回路に相当する）は、絶縁表面上に形成された、厚さが１０ｎｍ乃至２００ｎｍであって、島状に分離された半導体膜により、少なくともチャネル形成領域が形成されるトランジスタを有する素子形成領域を有するように形成されすることができる。具体的なトランジスタとして、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いることができる。またＲＦ回路を構成するアンテナは、プラスチック基板等の可撓性基板上に固定されてもよいし、基板とは別に形成され接続される形態であってもよい。詳細な作製方法は、以下の実施の形態１２又は１３で説明する。その結果、耐衝撃性や柔軟性に優れた無線メモリを得ることができる。

次に、無線メモリをシステムに組み込むことのできる半導体装置の構成例を図１０に示す。図１０に示す半導体装置３２００は、代表的にはパーソナルコンピュータである。半導体装置３２００は、ＰＣＩインターフェース３２０２やＤＲＡＭインターフェース３２０３を内蔵する演算手段（所謂ＣＰＵとしての機能を奏するため、以下ＣＰＵと表記する）３２０１、ＤＲＡＭ３２０４、ＰＣＩバスに接続されるグラフィックス３２０６、グラフィックスに接続されるディスプレイ３２０８、サウスブリッジ３２０５、サウスブリッジ３２０５に接続されるＲＯＭ３２０９やキーボード３２１０、無線メモリドライバ３２０７（以下、単にドライバとも呼ぶ）などによって構成される。無線メモリのドライバ３２０７は無線を介して無線メモリ３２１１を駆動する。

なお、図１０では、無線メモリのドライバ３２０７がＰＣＩバスに接続される形態を示したが、ＣＰＵに接続されてもよいし、サウスブリッジに接続される形態であってもよい。

また、半導体装置３２００は、パーソナルコンピュータの他に、ＰＤＡ、ゲーム機器あるいはＤＶＤなど、ＣＰＵやＡＳＩＣを組み込んだ様々な半導体装置であっても同様である。

本発明の特徴は、無線で電源供給やデータ通信を行うことである。これにより、従来のカード型の半導体メモリを抜き差しする手間を要さず、ドライバと通信可能な位置に無線メモリを配置する、例えば貼り付けるだけでメモリを実装することが可能となる。また、非接触であることから信頼性も向上する。またコネクターの接続不良等をなくすことができ、各装置を接続している配線に起因する取り扱い上の不具合等をなくすことができる。

パーソナルコンピュータは、ドライバの通信可能距離を１ｍｍ〜５０ｃｍ程度とし、無線メモリをパーソナルコンピュータの本体表面のどこに張り付けてもドライバが認識できるように設計を行うことが好ましい。また、無線メモリはマグネットで本体に張り付けるなどの形態が便利である。その結果、例えば図１１に示すように、パーソナルコンピュータの本体３４０１に無線メモリ３４０４を張り付けるだけでメモリを実装することが可能となる。無線で電力又は信号を送受信することにより、メモリ、及び半導体装置の高付加価値化を達成することができる。図１１は、本体３４０１、ディスプレイ３４０２、キーボード３４０３、無線メモリ３４０４を有するパーソナルコンピュータの模式図である。

（実施の形態８）
本実施の形態では、無線メモリのドライバの回路構成例を示す。
図１２に示した無線メモリドライバ３３０１は、ＰＣＩバスに接続される構成であり、ＰＣＩインターフェース３３０２、制御回路３３０３、電波インターフェース３３０４を有する。

電波インターフェース３３０４は、通信方式に依存するが、一般的には図５に示す電波インターフェース５２０３と同じ構成からなる。なお、本発明に適用可能な通信方式として、電磁誘導方式やマイクロ波方式、などが挙げられる。図５に示した電波インターフェース５２０３は、データ送信経路５７０８とデータ受信経路５７０９、発振回路５７０１、アンテナ５７０４を有する。送信データがデータ送信経路５７０８に入力されると、変調回路５７０２において発振回路５７０１からの信号を変調し、増幅回路５７０３において増幅されて、アンテナ５７０４に送られる。一方、アンテナ５７０４からの受信信号がデータ受信経路５７０９に入力されると、バンドパスフィルタ５７０７によって無線メモリからの応答信号のみが拾われる。これは増幅回路５７０６にて増幅したのち、復調回路５７０５にて復調し、制御回路へ送られる。なお、制御信号としては、イネーブル信号、周波数調整用信号、スタンバイ信号などが挙げられる。

制御回路３３０３は、システム本体から無線メモリを制御するアプリケーションソフトウェアとの通信および命令の実行、無線メモリとの通信、および信号のコーディングとデコーディングを行う。また、暗号化と解読、認証、衝突に対する処理といった処理も必要に応じて行う。なお、同一の無線メモリと通信していることを確認するためには、例えば、定期的に無線メモリに付与したＩＤ番号を読み出して認証し、その間の通信データに対するチェックサム（例えばパリティチェック）を行うとよい。

ＰＣＩインターフェース３３０２は、制御回路３３０３とシステム本体とのデータ通信を、ＰＣＩバスを介して行うためのインターフェースである。本実施の形態では、ＰＣＩバスへの接続例を示したが、他のバスであっても、ＰＣＩインターフェース部分を接続するバスに合わせたバスインターフェースに置き換えることで、無線メモリをシステム本体に組み込むことが可能となる。

（実施の形態９）
本発明は、無線メモリの抜き差しする手間を要さないだけでなく、一つのドライバによって複数の無線メモリを駆動することが可能である。本実施の形態では、この様子を、図１３を用いて説明する。

図１３には、無線メモリドライバ３１０２を有する半導体装置３１０１と、複数の無線メモリ３１０３〜３１０５を有するシステムを示す。

無線メモリドライバ３１０２が複数の無線メモリを認識し制御する構成について説明する。まず、個々の無線メモリが固有のＩＤ番号を有する場合について述べ、次に個々の無線メモリが全く同一で、固有のＩＤ番号を有さない場合について述べる。いずれにせよ、無線メモリがシステムに組み込まれた状態では、個々の無線メモリはシステム内で認証が可能なＩＤ番号を有し、システムはそのＩＤ番号を呼び出すことでそのＩＤ番号を有する無線メモリと選択的に通信することができる。無線メモリは付与されたＩＤ番号に一致した場合のみに通信を行うようなコマンドを有することで、このような選択的な通信が可能となる。

複数の無線メモリを認識するためには、上述したようにシステム内で認証が可能なＩＤ番号をシステムが取得する必要がある。例えば、図７（Ａ）に示すようなフローチャートに示すような方式によって、通信可能領域に入った無線メモリのＩＤ番号を取得することができる。まず、システムは定期的に通信可能領域に入った全ての無線メモリのＩＤを読み出す。通信可能領域に無線メモリが一つもない場合には応答がなく、何も処理をしない。通信可能領域に無線メモリが一つ以上存在する場合には、正常に読出しができる場合と、衝突によって読み出しに失敗する場合がある。正常に読出しができた場合には、ＩＤ番号を取得することに成功する。そして読み出したＩＤ番号がシステム内で登録されていなければ、新たにシステムに登録する。一方、衝突によって読み出しに失敗した場合には、再度ＩＤ読出しを行う。

この方式は、無線メモリからＩＤ番号を送信するタイミングが無線メモリ間で共通である場合には、複数の無線メモリによる衝突がさけられず、ＩＤ番号を取得することが困難となる。しかし本方式を有効に機能させるため、無線メモリごとにＩＤ番号を送信するタイミングを異ならせる、または読出しを行うごとにＩＤ番号を送信するタイミングを変えるなどの方法によって、この方法を有効に機能させることができる。例えば、ＩＤ番号に基づいて送信タイミングを決めるとか、ＩＤ番号を読み出すたびに乱数を発生し、これに基づいてＩＤ番号の送信タイミングを決めるとよい。なお、本方式において、ドライバは、例えば、受信タイミングを複数の区間に分け、複数回受信したうちの衝突がなかったデータを採用する方式を用いるとよい。

また、図７（Ｂ）に示すようなフローチャートによって、通信可能領域に入った無線メモリのＩＤ番号を取得することもできる。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のように全ての無線メモリに呼びかける手段以外に、一部分の無線メモリにだけ呼びかける手段を有することが特徴である。例えば、ＩＤ番号をビットごとにマスク可能であって、マスクしないビットが一致すれば応答するようなコマンドを無線メモリが有するとする。そして、呼びかける対象となる無線メモリを絞っていくことでＩＤ番号を取得することができる。

具体的には、まず任意のＩＤ番号を有する無線メモリを対象として、システムはＩＤ番号を読み出す。すなわちＩＤ番号の全ビットをマスクして読出しを行う。衝突がない場合には、図７（Ａ）と同様の処理を行う。衝突があった場合には、対象となるＩＤ番号の集合を分割し、その一つを選んで（対象チップの限定）、再度読出しを行う。その後反応がなかった場合には、分割した別の一つを選んで（対象チップのシフト）、再度読出しを行い、全体をスイープする。読出しが成功した場合には、取得したＩＤ番号が新規の番号であればシステムに登録し、既に登録済みのものであれば何もせずに、対象チップのシフトを行う。また、衝突があった場合には対象となるＩＤ番号をさらに分割して限定し再読出しを行う。

例えば、ＩＤ番号を１６ビットとし、全ＩＤを対象として読み出しを行い、衝突があった場合に、１５ビットをマスク（あるいは、ＩＤ番号のうちの１ビットを指定）して、２回に分けて読み出しを行う。その中で、衝突があった場合にはさらに、１ビットずつマスクするビット数を減らしていって、読出しを繰り返す。

以上、無線メモリがＩＤ番号を不揮発性のデータとして有する場合について述べたが、固有ＩＤを有さない無線メモリに対しても、複数のチップを制御することが可能である。例えば、無線メモリは揮発性のメモリに記録されたＩＤ番号を有し、通信可能領域に入るとＩＤ番号がランダムにセットされる構成とすればよい。ＩＤ番号として３２ビットもあれば、異なるチップ間でＩＤ番号が偶然一致する確率は実質０％である。このＩＤ番号は、通信可能領域に入っている間は変わらないので、システム内でのＩＤ番号として使用することができる。

パーソナルコンピュータなど、多くのシステムでは、バスを用いてデータ転送を行うために、同時に複数のメモリにアクセスことはほとんどない。そのようなシステムでは、一つのドライバを内蔵して複数の無線メモリを駆動する形態が適しており、半導体装置の小型化において、優れている。勿論、複数のドライバを設けても構わない。

（実施の形態１０）
本実施の形態では、本発明の無線メモリと、無線タグとを対比して説明する。

本発明の無線メモリは、アンテナを介して通信を行い、かつメモリを有しており、無線タグと比較的近い構成を有する。しかしながら、無線タグは、タグが付与された物体を区別するために、異なるＩＤを有することが必須である。一方、本発明の無線メモリは、必ずしも全てのメモリに異なるＩＤを付与する必要はない。例えば、無線メモリがドライバの通信可能域に入った時点で、ドライバが無線メモリに内蔵される揮発性メモリに識別番号を書き込む方式でもよい。

また、無線メモリは、通信の仕様、必要なメモリ容量、連続動作時間など、仕様や用途において、無線タグと全く異なる。無線メモリは、ドライバの仕様と一致すればよいため設計の自由度が高いという利点がある。また無線メモリは、メモリ容量が大きく、さらに接続したまま使用することから連続動作時間が長くできる、などの利点があげられる。

（実施の形態１１）
本実施の形態では、本発明の応用として、無線メモリに特定のソフトウェアが格納されている形態を説明する。

例えば、あるアプリケーションソフトウェアを格納した無線メモリを携帯することで、ドライバが対応している半導体装置では、無線メモリを張り付けるなどし、実装するだけで、そのアプリケーションソフトウェアを使用することが可能となる。これは例えばＣＤＲＯＭを持ち歩くことと似ているが、無線メモリは、非接触であり信頼性が高いこと、実装が簡単であること、においてＣＤＲＯＭよりも優れている。

（実施の形態１２）
本実施の形態では、トランジスタとして、薄膜トランジスタを用い、ＳＰＯＰ法により集積回路を作製する工程について説明する。

まず図１４（Ａ）に示すように絶縁表面を有する第１の基板２１０上に、金属膜１１を形成する。なお、第１の基板は後の剥離工程に耐えうる剛性を有していればよく、例えばガラス基板、石英基板、セラミック基板、シリコン基板、金属基板またはステンレス基板を用いることができる。金属膜としては、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒから選ばれた元素または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層、或いはこれらの積層を用いることができる。金属膜の作製方法として例えば、金属のターゲットを用いるスパッタリング法により形成すればよい。なお金属膜の膜厚は、１０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜７５ｎｍとなるように形成すればよい。

金属膜の代わりに、上記金属が窒化された（例えば、窒化タングステンや窒化モリブデン）膜を用いても構わない。また金属膜の代わりに上記金属の合金（例えば、タングステン（Ｗ）とモリブデン（Ｍｏ）との合金：Ｗ_xＭｏ_1-X）膜（０＜ｘ＜１）を用いてもよい。この場合、成膜室内に第１の金属（Ｗ）及び第２の金属（Ｍｏ）といった複数のターゲットを用いたり、第１の金属（Ｗ）と第２の金属（Ｍｏ）との合金のターゲットを用いたスパッタリング法により形成すればよい。また更に、金属膜に窒素や酸素を添加してもよい。添加する方法として例えば、金属膜に窒素や酸素をイオン注入したり、成膜室を窒素や酸素雰囲気としてスパッタリング法により形成したりすればよく、又はターゲットとして窒化金属を用いてもよい。

このように金属膜の形成方法を適宜設定することにより、剥離工程を制御することができ、プロセスマージンを広げることができる。具体的には、剥離するための加熱温度の制御や、加熱処理の要否までも制御することができる。

その後、金属膜１１上に素子形成領域を有する被剥離層１２を形成する。この被剥離層では、珪素を有する酸化膜が金属膜と接するように積層されている。またさらに、被剥離層はアンテナを有してもよい。被剥離層１２は、金属膜や基板からの不純物やゴミの侵入を防ぐため、金属膜と接する領域に、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜等の窒素を有する絶縁膜を設けると好ましい。当該絶縁膜は、薄膜トランジスタの下地膜として機能する。

珪素を有する酸化膜は、スパッタリング法やＣＶＤ法により酸化シリコン、酸化窒化シリコン等を形成すればよい。なお珪素を有する酸化膜の膜厚は、金属膜の約２倍以上であることが望ましい。本実施の形態では、シリコンターゲットを用いたスパッタリング法により、酸化シリコン膜を１５０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚として形成する。

この珪素を有する酸化膜を形成するときに、金属膜上に当該金属を有する酸化物（金属酸化物）１３が形成される。また金属酸化物は、硫酸、塩酸或いは硝酸を有する水溶液、硫酸、塩酸或いは硝酸と過酸化水素水とを混同させた水溶液又はオゾン水で処理することにより金属膜表面に形成される薄い金属酸化物を用いることもできる。更に他の方法としては、酸素雰囲気中でのプラズマ処理や、酸素含有雰囲気中で紫外線照射することによりオゾンを発生させて酸化処理を行ってもよく、クリーンオーブンを用い２００〜３５０℃程度に加熱して形成してもよい。

金属酸化物の膜厚は、０．１ｎｍ〜１μｍ、好ましくは０．１ｎｍ〜１００ｎｍ、更に好ましくは０．１ｎｍ〜５ｎｍとなるように形成すればよい。

なお、珪素を有する酸化膜や下地膜等を合わせて絶縁膜と表記する。すなわち、金属膜と、金属酸化物と、絶縁膜と、半導体膜とが積層された構造となっている。また金属膜、及び金属酸化膜を剥離層と表記することができる。

また半導体膜に所定の作製工程を施し、厚さが１０ｎｍ乃至２００ｎｍであって島状に分離された半導体膜により、少なくともチャネル形成領域が形成される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成する。この半導体素子が、図１に示すＲＦ回路５００１、電源回路５００２、クロック生成回路５００３、データ復調回路５００４、負荷変調回路５００５、ＣＰＵインターフェース５００６、ＣＰＵ５００７、メモリ５００８を構成する。また、図９に示すＲＦ回路３００３、電源回路３００４、クロック生成回路３００５、データ復調回路３００６、負荷変調回路３００７、メモリインターフェース３００８、不揮発性メモリ３００９、揮発性メモリ３０１０を構成することもできる。そして半導体素子を保護する保護膜として、半導体素子上にＤＬＣ或いは窒化炭素等の炭素を有する絶縁膜、又は窒化珪素或いは窒化酸化珪素等の窒素を有する絶縁膜を設けると好ましい。

以上のような被剥離層１２を形成後、具体的には金属酸化物形成後に適宜加熱処理を行い、金属酸化物を結晶化させる。例えば、金属膜にＷ（タングステン）を用いる場合、４００℃以上で加熱処理を行うと、ＷＯｘ（ｘ＝２〜３）の金属酸化物が結晶状態となる。このような加熱処理は、選択される金属膜により温度や要否を決定すればよい。すなわち剥離を容易に行うために、必要に応じて金属酸化物を結晶化しておけばよい。

また被剥離層１２が有する半導体膜を形成後に加熱を行うと、半導体膜の水素を拡散させることができる。この水素により金属酸化物の価数に変化が起こる場合もある。

更に加熱処理は、半導体素子の作製と兼用させて工程数を低減させてもよい。例えば、結晶性半導体膜を形成する場合の加熱炉やレーザ照射を用いて加熱処理を行うことができる。

次いで、図１４（Ｂ）に示すように被剥離層１２を、支持基板１４へ第１の接着剤１５により貼り付ける。なお、支持基板１４は第１の基板２１０よりも剛性の高い基板を用いることが好ましい。第１の接着剤１５としては剥離可能な接着剤、例えば紫外線により剥離する紫外線剥離型、熱による剥離する熱剥離型或いは水により剥離する水溶性の接着剤、又は両面テープ等を使用するとよい。

そして、金属膜１１が設けられている第１の基板２１０を、物理的手段を用いて剥離する（図１４（Ｃ））。図面は模式図であるため記載していないが、結晶化された金属酸化物の層内、又は金属酸化物の両面の境界（界面）で剥がれる。金属酸化物の両面の境界とは、金属酸化物と金属膜との界面又は金属酸化物と被剥離層との界面であり、これら界面のいずれかから剥がれる。こうして、被剥離層１２を第１の基板２１０から剥離することができる。

このとき剥離を容易に行うため、基板の一部を切断し、切断面における剥離界面、すなわち金属膜と金属酸化物との界面付近にカッター等で傷を付けるとよい。

次いで図１４（Ｄ）に示すように、剥離した被剥離層１２を、第２の接着剤１６により転写体となる第２の基板（例えばプラスチック基板等の可撓性基板）１１０に貼り付け、固定する。被剥離層１２にアンテナが形成されている場合、素子形成領域とアンテナは、同時に前記第２の基板上に固定される。第２の接着剤１６としては紫外線硬化樹脂、具体的にはエポキシ樹脂系接着剤或いは樹脂添加剤等の接着剤又は両面テープ等を用いればよい。また第２の基板が接着性を有する場合は、第２の接着剤は要しない。

第２の基板としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート又はポリエーテルスルフォン等のプラスチック材料等を用いることができる。このような第２の基板をプラスチック基板と表記する。このようなプラスチック基板は、フレキシブル（可撓）性を有し、さらに軽量である。またプラスチック基板へコーティング処理することによって、表面の凹凸を低減させたり、硬性、耐性や安定性を高めておいてもよい。

次いで、第１の接着剤１５を除去し、支持基板１４を剥がす（図１４（Ｅ））。具体的には、第１の接着剤を剥がすために紫外線照射を照射したり、加熱したり、水洗したりすればよい。

なお第１の接着剤の除去と、第２の接着剤の硬化は一工程で行ってもよい。例えば、第１の接着剤と第２の接着剤とを、それぞれ熱剥離型樹脂と熱硬化型樹脂、又は紫外線剥離型樹脂と紫外線硬化型樹脂とを用いる場合、一度の加熱や紫外線照射により除去と硬化とを行うことができる。

以上のようにして、プラスチック基板に固定された集積回路を形成することができる。

なお金属酸化物１３は、集積回路において全て除去されている場合、又は一部或いは大部分が被剥離層下面に点在（残留）している場合がある。金属酸化物１３が残留している場合は、エッチング等により除去した後に、プラスチック基板等の可撓性基板へ固定してもよい。更にこのとき、珪素を有する酸化膜を除去しても構わない。

このような本発明の集積回路は、シリコンウェハで作製されたＩＣの膜厚が５０μｍ程度であるのに対し、厚さが１０ｎｍ乃至２００ｎｍであって、島状に分離された半導体膜を用いて形成するため非常に薄くなる。その結果、本発明の無線プロセッサ又は無線メモリは非常に薄く、フレキシブル性を有し、軽量なものとすることができる。さらに、耐衝撃性や柔軟性に優れた無線プロセッサ又は無線メモリを得ることができる。

また、シリコンウェハで作製されたＩＣのように、クラックや研磨痕の原因となるバックグラインド処理を行う必要がなく、また、厚さのバラツキも、半導体膜等の成膜時におけるばらつきに依存することになるので、大きくても数百ｎｍ程度であり、バックグラインド処理による数〜数十μｍのばらつきと比べて格段に小さく抑えることができる。

このようにＳＰＯＰ法を用いることにより、素子形成領域が形成された基板を再利用することができ、結果としてプロセッサ又はメモリの１つ辺りの値段を下げることができる。また素子形成領域が形成された基板は、レーザ光を透過する必要がないため、設計の自由度を高めることができる。

（実施の形態１３）
本実施の形態では、上記実施の形態と異なる方法により素子形成領域を可撓性基板に固定する方法について説明する。

図１５（Ａ）に示すように絶縁基板２１０に、剥離層３０、演算処理手段１００、記憶手段１０２、電源回路１０３、インターフェース１０４を有する素子形成領域４５を有する被剥離層を順次形成する。本実施の形態では、素子形成領域４５上にアンテナ１０５を有する場合を説明する。もちろん、素子形成領域４５とアンテナ１０５の構成はこれに限定されない。なお素子形成領域４５を有する被剥離層の構成又はその作製方法は、実施の形態１２と同様であるため、説明を省略する。

剥離層３０は、珪素を有する膜又は金属膜を用いることができる。珪素を有する膜の状態は、非晶質半導体、非晶質状態と結晶状態とが混在したセミアモルファス半導体（ＳＡＳとも表記する）、及び結晶性半導体のいずれでもよい。なおＳＡＳは、非晶質半導体中に０．５ｎｍ〜２０ｎｍの結晶粒を観察することができる微結晶半導体が含まれる。これらの剥離層３０は、スパッタリング法、又はプラズマＣＶＤ法等によって形成することができる。また剥離層３０は、０．０３μｍ〜１μｍの膜厚とすればよく、剥離層の成膜装置の薄膜形成限界が許容すれば、０．０３μｍ以下とすることも可能である。

珪素を有する剥離層には、リンやボロン等の元素を添加してもよい。さらに加熱等により当該元素を活性化させてもよい。これら元素を添加することにより、剥離層の反応速度、つまりエッチングレートを改善することができる。

また被剥離層は、素子形成領域４５がエッチングされないために、剥離層３０と接する領域に絶縁膜を形成する。当該絶縁膜は、薄膜トランジスタの下地膜として機能することができる。絶縁膜としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）（ｘ、ｙ＝１、２・・・）等の酸素、又は窒素を有する絶縁膜の単層構造、又はこれらの積層構造をもちいることができる。例えば３層の積層構造を用いる場合、第１の絶縁膜として酸化珪素膜、第２の絶縁膜として酸化窒化珪素膜、第３の絶縁膜として酸化珪素膜を用いることができる。これら絶縁膜は、絶縁基板（第１の基板）２１０等からの不純物拡散を考えると、酸化窒化珪素膜を用いると好ましいが、当該酸化窒化珪素膜は剥離層、及びＴＦＴの半導体膜との密着性が低いことが懸念される。そこで、剥離層、半導体膜、及び酸化窒化珪素膜との密着性の高い酸化珪素膜を設ける３層の積層構造とするとよい。

このように形成された状態で、素子形成領域４５以外に、剥離層３０が露出するような開口部（溝又は穴等）３２を形成する。そして穴３４が設けられた支持基板３３を絶縁基板２１０上へ、接着剤３８を用いて固定する。接着剤３８には、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等の樹脂材料、又は両面テープ等を用いることができる。

そして図１５（Ｂ）に示すように、穴３４を介して、開口部３２へエッチング剤３５を導入する。その結果、剥離層３０を除去することができる。剥離層に金属膜を用いた場合、少なくとも反応物がエッチング剤と反応することにより、除去することができる。

エッチング剤としては、フッ化ハロゲンを含む気体又は液体を使用することができる。例えばフッ化ハロゲンとして、ＣｌＦ₃（三フッ化塩素）を使用することができる。このようなエッチング剤により、選択的に剥離層３０をエッチングする。より具体的には、減圧ＣＶＤ装置を用い、温度：３５０℃、ＣｌＦ₃の流量：３００ｓｃｃｍ、気圧：６Ｔｏｒｒ（６×１３３Ｐａ）、時間：３ｈの条件で剥離層を除去することができる。

このように剥離層３０を除去し、絶縁基板２１０を剥離し、プラスチック基板又はプラスチックフィルム基板等の可撓性基板１１０上に、接着剤（図示せず。）を用いて素子形成領域４５を固定することができる。接着剤には、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等の樹脂材料、又は両面テープ等を用いることができる。

このように無線メモリを形成する場合、絶縁基板２１０を再利用することができ、結果として無線メモリの１つ辺りの値段を下げることができる。また絶縁基板２１０は、レーザ光を透過する必要がないため、設計の自由度を高めることができる。

（実施の形態１４）
本実施の形態では、上記実施の形態と異なる剥離層を用いて、素子形成領域を可撓性基板に固定する方法及び、薄膜トランジスタの作製工程について説明する。

本実施の形態において、剥離層に金属を用いる。剥離層として用いる金属は、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒから選ばれた元素または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層、或いはこれらの積層を用いることができる。

これらの金属膜は、スパッタリング法、又はプラズマＣＶＤ法等によって形成することができる。具体的な作製方法は、スパッタリング法を用いる場合、金属をターゲットして、第１の基板上に形成すればよい。なお金属膜の膜厚は、１０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜７５ｎｍとする。また金属膜の代わりに、窒化された金属膜（窒化金属膜）を用いても構わない。また更に、金属膜に窒素や酸素を添加してもよい。例えば、金属膜に窒素や酸素をイオン注入したり、成膜室を窒素や酸素雰囲気とし、スパッタリング法により金属膜を形成したり、更にターゲットとして窒化金属を用いてもよい。このとき、金属膜に上記金属の混合物（例えば、ＷとＭｏとの合金：Ｗ_(x)Ｍｏ_(1-x)）を用いる場合、成膜室内に第１の金属（Ｗ）及び第２の金属（Ｍｏ）といった複数のターゲット、又は第１の金属（Ｗ）と第２の金属（Ｍｏ）との合金のターゲットを配置してスパッタリング法により形成すればよい。

そして、金属膜上に、当該金属を有する酸化物、窒化物、又は窒化酸化物を形成する。これら金属を有する酸化物、窒化物、又は窒化酸化物をあわせて、反応物とも表記する。例えば、金属膜にタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、またはＷ及びＭｏの混合物を用いる場合、当該金属を有する酸化物、窒化物、又は窒化酸化物は、Ｗ、Ｍｏ、またはＷ及びＭｏの混合物の酸化物、窒化物若しくは窒化酸化物となる。

このような反応物は、金属膜表面上に、酸化物、窒化物、又は窒化酸化物を有する膜を形成するときに形成される。

本実施の形態では、図１６（Ａ）のようにＷを有する金属膜２１１上に、酸化珪素膜２１２を形成する。すると、Ｗを有する金属膜２１１表面に、Ｗを有する酸化膜、例えばＷＯｘ（ｘ＝２〜３）２１３（以下、反応物２１３ともいう）が形成される。また同様に、Ｗを有する金属膜２１１上に、窒化珪素膜を形成すると、Ｗを有する窒化膜が形成され、Ｗを有する金属膜２１１上に、窒化酸化珪素膜を形成すると、Ｗを有する窒化酸化膜が形成されうる。

反応物のうち、上記酸化物を形成する手段として、金属膜に対して、硫酸、塩酸或いは硝酸を有する水溶液、硫酸、塩酸或いは硝酸と過酸化水素水とを混同させた水溶液又はオゾン水で処理する方法がある。更に他の方法としては、金属膜形成後、酸素雰囲気中でのプラズマ処理や、酸素含有雰囲気中で紫外線照射することによりオゾンを発生させて酸化処理を行ってもよく、クリーンオーブンを用い２００〜３５０℃程度に加熱して薄い酸化膜を形成してもよい。

このように形成される金属膜、及び反応物を選択することによって、エッチング速度を制御することができる。

このように金属膜表面に形成された反応物は、その後の工程の熱処理等により化学的な状態に変化が生じることがある。例えば、Ｗを有する酸化膜が形成される場合、酸化タングステン（ＷＯｘ（ｘ＝２〜３））は、価数に変化が生じる。

そして、金属膜、及び当該金属を有する反応物を剥離層として用いることができる。

その後、酸化珪素膜２１２上に、薄膜トランジスタの下地膜として機能する絶縁膜３６を形成する。絶縁膜としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）（ｘ、ｙ＝１、２・・・）等の酸素、又は窒素を有する絶縁膜の単層構造、又はこれらの積層構造をもちいることができる。例えば２層の積層構造を用いる場合、第１の絶縁膜として窒化珪素膜３６ａ、第２の絶縁膜として酸化窒化珪素膜３６ｂを用いることができる。これら絶縁膜により、絶縁基板２１０等からの不純物拡散を低減することができる。

その後、半導体膜を形成し、所定の形状にパターニングして、島状の半導体膜２１４を形成する。

半導体膜２１４は、非晶質半導体、非晶質状態と結晶状態とが混在したＳＡＳ、非晶質半導体中に０．５ｎｍ〜２０ｎｍの結晶粒を観察することができる微結晶半導体、及び結晶性半導体から選ばれたいずれの状態を有してもよい。

本実施の形態では、非晶質半導体膜を形成し、加熱処理により結晶化された結晶性半導体膜を形成する。加熱処理とは、加熱炉、レーザ照射、若しくはレーザ光の代わりにランプから発する光の照射（以下、ランプアニールと表記する）、又はそれらを組み合わせて用いることができる。

レーザ照射を用いる場合、連続発振型のレーザビーム（ＣＷレーザビーム）やパルス発振型のレーザビーム（パルスレーザビーム）を用いることができる。レーザビームとしては、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザ、Ｙ₂Ｏ₃レーザ、ＹＶＯ₄レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ₃レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイヤレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。このようなレーザビームの基本波、及び当該基本波の第２高調波から第４高調波のレーザビームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ₄レーザ（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いることができる。このときレーザのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ²程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ²）が必要である。そして、走査速度を１０〜２０００ｃｍ／ｓｅｃ程度として照射する。

またさらにレーザビームの入射角θを、半導体膜に対して０＜θ＜９０度となるようにしてもよい。その結果、レーザビームの干渉を防止することができる。

なお連続発振の基本波のレーザビームと連続発振の高調波のレーザビームとを照射するようにしてもよいし、連続発振の基本波のレーザビームとパルス発振の高調波のレーザビームとを照射するようにしてもよい。複数のレーザビームを照射することにより、エネルギーを補うことができる。

またパルス発振型のレーザビームであって、半導体膜がレーザ光によって溶融してから固化するまでに、次のパルスのレーザ光を照射できるような発振周波数でレーザを発振させるレーザビームを用いることもできる。このような周波数でレーザビームを発振させることで、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。具体的なレーザビームの発振周波数は１０ＭＨｚ以上であって、通常用いられている数十Ｈｚ〜数百Ｈｚの周波数帯よりも著しく高い周波数帯を使用する。

なお、希ガスや窒素などの不活性ガス雰囲気中でレーザビームを照射するようにしてもよい。これにより、レーザビームの照射による半導体表面の荒れを抑えたり、平坦性を高めることができ、界面準位密度のばらつきによって生じる閾値のばらつきを抑えることができる。

またＳｉＨ₄とＦ₂、又はＳｉＨ₄とＨ₂を用いて微結晶半導体膜を形成し、その後上記のようなレーザ照射をおこなって結晶化してもよい。

その他の加熱処理として、加熱炉を用いる場合、非晶質半導体膜を５００〜５５０℃で２〜２０時間かけて加熱する。このとき、徐々に高温となるように温度を５００〜５５０℃の範囲で多段階に設定するとよい。最初の低温加熱工程により、非晶質半導体膜の水素等が出てくるため、結晶化の際の膜荒れを低減する、所謂水素だしを行うことができる。さらに、結晶化を促進させる金属元素、例えばＮｉを非晶質半導体膜上に形成すると、加熱温度を低減することができ好ましい。このような金属元素を用いた結晶化であっても、６００〜９５０℃に加熱しても構わない。

但し、金属元素を形成する場合、半導体素子の電気特性に悪影響を及ぼすことが懸念されるので、該金属元素を低減又は除去するためのゲッタリング工程を施す必要が生じる。例えば、非晶質半導体膜をゲッタリングシンクとして金属元素を捕獲するよう工程を行えばよい。

また直接被形成面に、結晶性半導体膜を形成してもよい。この場合、ＧｅＦ₄、又はＦ₂等のフッ素系ガスと、ＳｉＨ₄、又はＳｉ₂Ｈ₆等のシラン系ガスとを用い、熱又はプラズマを利用して直接被形成面に、結晶性半導体膜を形成することができる。このように直接結晶性半導体膜を形成する場合であって、高温処理が必要となるときは、耐熱性の高い石英基板を用いるとよい。

このように形成された半導体膜は、第１のＮ型ＴＦＴ２１５、第２のＮ型ＴＦＴ２１６、Ｐ型ＴＦＴ２１７、容量素子２１８として用いることができる。またＴＦＴの構造は、いずれの構造を有してもよく、高濃度不純物領域のみを有するシングルドレイン構造、低濃度不純物領域を有するＬＤＤ構造、低濃度不純物領域がゲート電極と重なっているＧＯＬＤ構造を採ることができる。本実施の形態では、第１のＮ型ＴＦＴ及びＰ型ＴＦＴをシングルドレイン構造、第２のＮ型ＴＦＴをＬＤＤ構造とする場合で説明する。

まず図１６（Ａ）に示すように、容量素子２１８となる半導体膜に不純物元素を添加する。本実施の形態では、Ｎ型を有する不純物元素、例えば燐（Ｐ）等を添加することができる。このとき、ＴＦＴ領域の半導体膜には、不純物元素が添加されないよう、マスク２１９で覆う。マスクは、レジストマスクを用いることができる。

その後図１６（Ｂ）に示すように、ゲート絶縁膜として機能する絶縁膜３０３を形成する。絶縁膜としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）（ｘ、ｙ＝１、２・・・）等の酸素、又は窒素を有する絶縁膜の単層構造、又はこれらの積層構造をもちいることができる。
本実施の形態では、窒化珪素膜を用いる。
なお、窒化珪素膜は、酸化珪素膜と比較して比誘電率が高い。そのため、ゲート絶縁膜の膜厚が多少厚くなっても、不要なゲート容量の発生を低減することができ、好ましい。このように、ＴＦＴ等が微細化するにつれ、比誘電率の高い絶縁材料を用いて、ゲート絶縁膜を形成するとよい。

そして、ゲート電極として機能する導電膜を形成する。ゲート電極３０４は、単層であっても積層であってもよく、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕから選ばれた元素、また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ることができる。本実施の形態では、第１の導電膜３０４ａとして膜厚１０〜５０ｎｍ、例えば３０ｎｍの窒化タンタル膜を形成し、第２の導電膜３０４ｂとして膜厚２００〜４００ｎｍ、例えば３７０ｎｍのタングステン膜を順次形成する。

そして、第１及び第２の導電膜３０４ａ、３０４ｂを所定の形状となるようにエッチングする。本実施の形態では、端部にテーパを有するように形成する。

さらに、第１及び第２の導電膜３０４ａ、３０４ｂをエッチングしてもよく、本実施の形態では、図１６（Ｃ）に示すように、端部のテーパがなくなるように、つまり端部が垂直となるようにエッチングする。このとき、第１の導電膜３０４ａと、第２の導電膜３０４ｂとのエッチングレートが異なるエッチング剤を用いることにより、第１の導電膜３０４ａを積極的にエッチングすることもできる。

微細なゲート長を有するＴＦＴを形成するため、導電膜の幅を短くするとよい。そのため、導電膜をエッチングするために設けられたマスク、例えばレジストマスクを細める工程を行ってもよい。例えば、酸素プラズマにより、レジストマスクを細めることができる。

図１７（Ａ）に示すように、Ｐ型ＴＦＴ２１７を覆うマスク、例えばレジストマスク２２０を形成する。その後、Ｎ型を付与する元素、例えば燐（Ｐ）を、半導体膜２１４に添加する。そして、元素添加量を制御することにより、低濃度不純物領域２２１が、形成される。そして、レジストマスク２２０を除去する。

その後、図１７（Ｂ）に示すように、第１及び第２のＮ型ＴＦＴ２１５、２１６の一部を覆うマスク、例えばレジストマスク２２２を形成し、さらにＮ型を付与する元素を、半導体膜２１４に添加する。そして、元素添加量を制御することにより、高濃度不純物領域２２３が、形成される。このとき、第２のＮ型ＴＦＴ２１６が有する不純物領域は、第２の導電膜３０４ａが非常に薄いため、すべて高濃度不純物領域とすることができる。また、レジストマスク２２２と同時に、第２の導電膜３０４ｂのみを覆うレジストを形成した後、該元素を添加し、高濃度不純物領域を形成してもよい。

またレジストマスク２２２の代わりに、サイドウォールを設け、高濃度不純物領域を形成してもよい。

このとき、Ｐ型ＴＦＴへ該元素が添加されないように、再度レジストマスク２２０を形成する。または、前工程において、レジストマスク２２０を除去することなく、用いてもよい。

次いで、Ｐ型ＴＦＴ２１７を形成するため、図１７（Ｃ）に示すように、Ｎ型ＴＦＴ２１５、２１６及び容量素子２１８を覆うマスク、例えばレジストマスク２２４を形成する。そして、Ｐ型を付与する元素、例えばホウ素（Ｂ）を、半導体膜２１４に添加する。このとき、元素添加量を制御することにより、不純物領域２３０を形成することができる。ここで、高濃度又は低濃度と表現しないのは、不純物濃度の高低は相対的であり、Ｐ型ＴＦＴの不純物領域は１つであるため、不純物領域として表現している。

その後、適宜加熱処理を行い、半導体膜の欠陥を緩和する。例えば、図１８（Ａ）に示すように、絶縁膜２２５、絶縁膜２２６を順に形成した後、加熱処理を行うことができる。絶縁膜２２５、２２６としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）（ｘ、ｙ＝１、２・・・）等の酸素、又は窒素を有する絶縁膜を用いることができる。本実施の形態では、絶縁膜２２５にはＳｉＯｘＮｙを用い、絶縁膜２２６にはＳｉＮｘＯｙを用いる。これら絶縁膜中に含まれる水素により、半導体膜のダングリングボンドを低減することができる。

その後、層間絶縁膜２２７を形成し、平坦性を高めることができる。このような層間絶縁膜は、有機材料や無機材料を用いることができる。有機材料としては、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、シロキサン、ポリシラザンを用いることができる。シロキサンとは、珪素（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構造される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。またポリシラザンとは、珪素（Ｓｉ）と窒素（Ｎ）の結合を有するポリマー材料、いわゆるポリシラザンを含む液体材料を出発原料として形成される。無機材料としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）（ｘ、ｙ＝１、２・・・）等の酸素、又は窒素を有する絶縁膜を用いることができる。また、層間絶縁膜として、これら絶縁膜の積層構造を用いてもよい。特に、有機材料を用いて層間絶縁膜を形成すると、平坦性は高まる一方で、有機材料によって水分や酸素が吸収されてしまう。これを防止するため、有機材料上に、無機材料を有する絶縁膜を形成するとよい。無機材料を有する絶縁膜として、窒素を有する絶縁膜を用いると、Ｎａ等のアルカリイオンの侵入を防ぐことができる。

次いで、高濃度不純物領域２２３、及び不純物領域２３０が露出するように、層間絶縁膜２２７、絶縁膜２２５、２２６、ゲート絶縁膜３０３に開口部を形成する。そして、開口部に配線として機能する導電膜２２８を形成する。

その後、保護膜として機能する絶縁膜を形成してもよい。保護膜として機能する絶縁膜は、窒素を有すると好ましい。

このように薄膜トランジスタが形成された状態で、ＴＦＴ又は容量素子等が形成された素子形成領域以外に、反応物２１３が露出するような開口部（溝又は穴等）３２を形成する。本実施の形態では、Ｐ型ＴＦＴ２１７と、容量素子２１８との間に開口部３２を形成する。そして図１５（Ｂ）と同様に、穴３４が設けられた支持基板３３を絶縁基板２１０へ、接着剤等を用いて固定する。接着剤には、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等の樹脂材料、又は両面テープ等を用いることができる。

その後、穴３４を介して、開口部３２へエッチング剤３５を導入する。その結果、剥離層３０を除去することができる。本実施の形態における剥離層は、絶縁基板上に形成された金属膜２１１と、反応物２１３とであり、これらを除去することにより絶縁基板を剥離することができる。なお剥離層に金属膜を用いた場合、少なくとも反応物がエッチング剤と反応することにより、支持基板３３を剥離することができる。

エッチング剤としては、フッ化ハロゲンを含む気体又は液体を使用することができ、化学的に剥離層を除去することができる。例えばフッ化ハロゲンとして、ＣｌＦ₃（三フッ化塩素）を使用することができる。特に、剥離層が、Ｗとその酸化物であるＷＯ₃である場合、ＣｌＦ₃との反応速度が高く、剥離層の除去を短時間で行うことができ、好ましい。エッチング剤を用いて化学的に剥離層を除去すると、反応残留等の発生を低減することができるため好ましい。

また上記のように化学的に剥離層を除去する方法以外に、応力を加えて物理的に除去する方法がある。特に上記のように、Ｗを有する酸化膜が形成される場合、酸化タングステン（ＷＯｘ（ｘ＝２〜３））は、価数に変化が生じると、物理的手段により剥離しやすい状態となることができ、好ましい。

また化学的に除去する方法と、物理的に除去する方法とを組み合わせてもよい。その結果、より簡便に、短時間で剥離層を除去することができる。

このように剥離層を除去し、絶縁基板２１０を剥離し、プラスチック基板又はプラスチックフィルム基板等の可撓性基板上に、接着剤を用いて素子形成領域を固定することができる。接着剤には、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等の樹脂材料、又は両面テープ等を用いることができる。

（実施の形態１５）
本実施の形態では、無線プロセッサ又は無線メモリに用いるＴＦＴの構成及びその作製方法について説明する。

図１９（Ａ）に示すように、絶縁基板２１０上に金属膜２１１、当該金属を有する酸化膜２１３、酸化珪素膜２１２を順に設ける。金属膜にＷを用いる場合、Ｗを有する酸化膜（ＷＯｘ（ｘ＝２〜３））２１３が形成される。そして、下部電極として機能する導電膜５３（下部電極５３ともいう）を形成する。導電膜５３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。導電膜５３は、マスク、例えばレジストマスクを用いて、所定の形状にエッチングする。このとき、例えば、酸素プラズマにより、レジストマスクを細めることができる。このような工程により、ゲート電極となる導電膜５３を細めることができる。

図１９（Ｂ）は、導電膜５３の上面図を示し、ａ−ｂにおける断面図が図１９（Ａ）に相当する。

そして、図２０（Ａ）に示すように、下地膜として機能する絶縁膜３６を形成する。本実施の形態において、第１の絶縁膜として窒化珪素膜３６ａ、第２の絶縁膜として酸化窒化珪素膜３６ｂを形成するが、この積層順に限定されるものではない。

次に、所定の形状を有する半導体膜２１４、半導体膜を覆って設けられたゲート絶縁膜３０３、ゲート電極として機能する導電膜３０４ａを順に設ける。導電膜３０４ａを所定の形状にパターニングするため、マスク、例えばレジストマスクを形成する。このとき、下部電極としての導電膜５３を用いた裏面露光により所定の形状を有するレジストマスク５４を形成することができる。そして、当該レジストマスク５４を用いて、導電膜３０４ａを所定の形状にパターニングする。

また図２０（Ｂ）は、導電膜３０４ａ上にレジストマスクが設けられた上面図を示し、ａ−ｂにおける断面図が図２０（Ａ）に相当する。

その後図２１（Ａ）に示すように、パターニングされた導電膜３０４ａを用いて、半導体膜２１４に不純物元素を添加する。

そして、下部電極５３と、導電膜３０４ａを別に制御するため、それぞれ配線を設ける。このとき、下部電極５３と配線とを接続するコンタクトホールを設けるため、導電膜３０４ａの一部を除去する。このとき、導電膜３０４ａ上にマスク、例えばレジストマスクを設けて、導電膜３０４ａの一部をエッチングすればよい。

また図２１（Ｂ）は、一部がエッチングされた導電膜３０４ａの上面図を示し、ａ−ｂにおける断面図が図２１（Ａ）に相当する。

なお下部電極５３と、導電膜３０４ａとを同じように制御する場合、上記のように導電膜３０４ａの一部を除去する必要はない。下部電極５３上に設けられるゲート絶縁膜３０３にコンタクトホールを形成し、当該コンタクトホールに導電膜３０４ａを形成することにより、下部電極５３と、導電膜３０４ａとは接続することができる。

次いで図２２（Ａ）に示すように、ゲート電極を積層構造とするため、導電膜３０４ｂを形成してもよい。本実施の形態では、マスク、例えばレジストマスクを用いて、導電膜３０４ｂを所定の形状にパターニングすることができる。そして、導電膜３０４ｂを設けた状態で、不純物元素を添加してもよい。このとき、導電膜３０４ａに重なるように、低濃度不純物領域を形成することができる。

その後、ゲート電極を覆って、絶縁膜３０５を形成する。絶縁膜３０５は、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）（ｘ、ｙ＝１、２・・・）等の酸素、又は窒素を有する絶縁膜を用いることができる。本実施の形態では、酸化窒化珪素を用いる。特に、プラズマＣＶＤ法により絶縁膜３０５を形成することで、多くの水素を有することができる。この水素によって半導体膜２１４のダングリングボンドを低減することができ、好ましい。そのため、絶縁膜３０５を設けた状態で、加熱処理を施すとよい。

次いで、絶縁膜３０５を覆って、層間絶縁膜３０６を形成し、平坦性を高めることができる。このような層間絶縁膜は、有機材料や無機材料を用いることができる。有機材料としては、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、シロキサン、ポリシラザンを用いることができる。シロキサンとは、珪素（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む、又は置換基にフッ素、アルキル基、又は芳香族炭化水素のうち少なくとも１種を有するポリマー材料、を出発原料として形成される。またポリシラザンとは、珪素（Ｓｉ）と窒素（Ｎ）の結合を有するポリマー材料、いわゆるポリシラザンを含む液体材料を出発原料として形成される。無機材料としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）（ｘ、ｙ＝１、２・・・）等の酸素、又は窒素を有する絶縁膜を用いることができる。また、層間絶縁膜として、これら絶縁膜の積層構造を用いてもよい。特に、有機材料を用いて層間絶縁膜を形成すると、平坦性は高まる一方で、有機材料によって水分や酸素が吸収されてしまう。これを防止するため、有機材料上に、無機材料を有する絶縁膜を形成するとよい。無機材料に、窒素を有する絶縁膜を用いると、Ｎａ等のアルカリイオンの侵入を防ぐことができる。

なお、絶縁膜３０５形成後の加熱処理は、層間絶縁膜３０６を形成後に行っても構わない。

その後、層間絶縁膜３０６、絶縁膜３０５、ゲート絶縁膜３０３にコンタクトホールを形成し、不純物領域と接続する配線３０７を形成する。

またさらに配線上に、保護膜として機能する絶縁膜を形成してもよい。このような絶縁膜は、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）（ｘ、ｙ＝１、２・・・）等の酸素、又は窒素を有する絶縁膜を用いることができる。特に、不純物元素の侵入を防ぐためには、窒素を有する絶縁膜を用いると好ましい。

また図２２（Ｂ）は、配線３０７、下部電極に接続される配線、及びゲート電極に接続される配線が設けられたの上面図を示し、ａ−ｂにおける断面図が図２２（Ａ）に相当する。なお、導電膜３０４ｂは図示しない。

このようにして下部電極を有するＴＦＴを形成することができる。下部電極を有するＴＦＴは、ゲート電極と別に制御することができる。そのため、微細なＴＦＴを形成する場合、ゲート電極にオフとなる信号を入力するときであっても、電流が流れてしまうことがある。このとき、下部電極を制御することにより、正確にオフ状態とすることができる。その結果、低消費電力化を図ることができる。

また下部電極により、しきい値電圧（Ｖｔｈ）を制御することもできる。

（実施の形態１６）
本実施の形態では、上記実施の形態と異なるＴＦＴの構成について説明する。

図２３はトップゲート型のＴＦＴを適用する一例を示している。第１の基板２１０上に金属膜２１１と、金属膜表面に形成され、剥離層として機能する反応物２１３と、窒化珪素膜３６ａと酸化窒化珪素膜３６ｂが積層された第１の絶縁膜３６が形成され、その上に素子形成領域（これを含む層を素子形成層と表記する）４５が設けられている。少なくとも第１の絶縁膜３０１は、半導体膜３０２に対する下地膜として機能する。また半導体膜３０２を覆って、ゲート絶縁膜として機能する第２の絶縁膜３０３が設けられている。第２の絶縁膜３０３の上には、半導体膜３０２に対応してゲート電極３０４として機能する導電膜が形成され、その上層に保護層として機能する第３の絶縁膜３０５、層間絶縁膜として機能する第４の絶縁膜３０６が設けられている。さらに層間絶縁膜３０６の上方には、保護層として機能する第５の絶縁膜３０８を形成してもよい。

半導体膜３０２は、結晶構造を有する半導体（結晶性半導体）で形成されており、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、連続発振レーザ光を照射して結晶化することができる。または、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１〜１００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、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。このようなレーザ光を照射する結晶化法により、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、４００ｃｍ²／Ｖ・ｓｅｃ以上を実現することができる。

剥離層として機能する反応物２１３は、タングステン（Ｗ）を有しており、被剥離層との界面で剥離を確実に行うためには、４００℃以上の温度での加熱処理が必要であることは上述の通りである。この加熱工程は、半導体膜の熱結晶化工程と併用することができる。

ゲート電極３０４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よい。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所謂ハット形状としてもよい。このとき第１層を金属窒化物とすることで、バリア性を高めることができる。この場合、第２層の金属が、第２の絶縁膜３０３やその下層の半導体膜３０２に拡散することを防ぐことができる。

半導体膜３０２、第２の絶縁膜３０３、ゲート電極３０４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。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、半導体膜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。

第４の絶縁膜３０６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ことができる。スピン塗布やロールコーターなど塗布法を用いる場合には、有機溶媒中に溶かされた絶縁膜材料を塗布した後、熱処理によって形成された酸化珪素を用いることもできる。例えば、シロキサン結合を含む塗布膜を形成しておいて、２００乃至４００℃での熱処理により形成可能な絶縁層を用いることができる。第４の絶縁膜３０６として、塗布法で形成する絶縁膜を用いると表面を平坦化することができる。また、リフローにより絶縁膜を平坦化することができる。このように平坦化された絶縁膜上に、配線を形成するとそ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。

第４の絶縁膜３０６上に配線３０７を形成する。配線はチタン（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との組み合わせで形成することが好ましい。

その後、可撓性基板へ転写する。そして接着手段を介して、半導体装置に貼り付けることができる。

図２４は、ボトムゲート型のＴＦＴを適用する一例を示している。第１の基板２１０上に剥離層として機能する反応物２１３と絶縁膜３６が形成され、その上に素子形成領域４５が設けられている。素子形成領域４５には、ゲート電極３０４、ゲート絶縁膜として機能する第２の絶縁膜３０３、半導体膜３０２、チャネル保護層３０９、保護層として機能する第３の絶縁膜３０５、層間絶縁層として機能する第４の絶縁膜３０６が設けられている。さらにその上方には、保護層として機能する第５の絶縁膜３０８を形成してもよい。第５の絶縁膜３０８は、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）（ｘ、ｙ＝１、２・・・）等の酸素、又は窒素を有する絶縁膜の単層構造、又はこれらの積層構造を有するように形成することができる。配線３０７は、第３の絶縁膜３０５上又は第４の絶縁膜３０６上に形成することができる。

このように、集積回路に用いられる薄膜トランジスタは、トップゲート型であっても、ボトムゲート型であってもよい。またトップゲート型と、ボトムゲート型を組み合わせて用いてもよい。すなわち、本発明は、薄膜トランジスタの構成には限定されない。

（実施の形態１７）
本実施の形態では、アンテナを集積回路に一体形成する場合について、図２５を用いて説明する。

実施の形態１６のように、第５の絶縁膜３０８で覆われた素子形成領域４５を形成する。第５の絶縁膜３０８は、実施の形態１６の材料により形成することができる。またアンテナ材料にＣｕ等の拡散が懸念される導電材料を用いる場合、第５の絶縁膜３０８は窒素を有する絶縁膜を少なくとも有するように形成するとよい。また集積回路を実装する無線メモリは、手で触れることが考えられるため、Ｎａ等のアルカリ金属の拡散が懸念される。そこで、第５の絶縁膜３０８は、窒素を有する絶縁膜を少なくとも有するように形成するとよいといえる。

その後、アンテナ５０２を形成する。アンテナは、印刷法、スパッタリング法、液滴吐出法、メッキ法、フォトリソグラフィー法及びメタルマスクを用いた蒸着法のいずれか、又はそれらを組み合わせた方法により形成することができる。組み合わせた方法として例えば、スパッタリング法、液滴吐出法、印刷法、フォトリソグラフィー法及び蒸着法のいずれかにより第１のアンテナを形成し、メッキ法（無電解メッキ、又は電解メッキ）により第１のアンテナを覆うように第２のアンテナを形成した、積層型アンテナがある。アンテナを液滴吐出法、又は印刷法により形成する場合、導電膜をパターニングする必要がないため、作製工程を低減することができ好ましい。

アンテナ材料には、Ａｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｐｔ（白金）等の導電材料を用いることができる。上記材料のうち配線抵抗が懸念される場合、アンテナを厚くすることにより配線抵抗を低減することができる。また、アンテナ形成面積が広いときには、アンテナの幅を広くすることで配線抵抗を低減することができる。また上述したように積層型アンテナとし、抵抗の低い材料で覆うことで配線抵抗を低減してもよい。一方、Ｃｕのように抵抗が低いが、その拡散が懸念される導電材料は、アンテナの被形成面及び／又はアンテナの周囲を覆うように窒素を有する絶縁膜を形成するとよい。

液滴吐出法においては、溶媒としてテトラデカンに混入されたＡｇをノズルより滴下して、アンテナを形成することができる。このときＡｇの密着性を高めるため、アンテナ用基板上に酸化チタン（ＴｉＯｘ）からなる下地膜を形成してもよい。

アンテナには、接続端子５０３を形成するとよい。当該接続端子により、簡便に集積回路が有する配線と接続することができる。なお接続端子は、必ずしも設ける必要はなく、またアンテナの形状及び配置は図２５に限定されるものではない。

以上のように形成されたアンテナに、圧力を加えて平坦性を向上させてもよい。その結果、アンテナを薄膜化することができる。加圧に加えて、加熱を施してもよく、さらに加圧処理と加熱処理とを同時に行うこともできる。液滴吐出法を用いる場合、溶媒を除去するために加熱処理を行う必要があるときは、加圧処理と加熱処理とを同時に行うとよい。

また、配線と、アンテナ５０２とを接続するため、第５の絶縁膜３０８に開口部を形成する。このとき、接続端子５０３の下方に開口部を形成すればよい。

以上、アンテナ５０２を配線上の第５の絶縁膜３０８に形成する場合を説明したが、配線と同一層に形成してもよい。

本実施の形態では、アンテナを集積回路上に直接形成する場合を説明したが、集積回路とは別の基板に、アンテナを形成し、これを張り合わせてもよい。

このように形成されるアンテナを実装することにより、無線メモリを形成することができる。

そして集積回路の剥離方法は、上記実施の形態のいずれかを用いることができる。

次いで、可撓性基板１０１の裏面に接着手段１１６を形成する。接着手段１１６には、マグネットやシール材を用いることができる。接着手段により、半導体装置等の本体へ、無線メモリを固定することができる。

（実施の形態１８）
本実施の形態では、無線プロセッサ又は無線メモリ内の回路等に適用するＴＦＴ構造について説明する。

本発明の無線プロセッサは、代表的には実施形態（図１参照）で説明したような構成を有する。これらを構成する回路ブロックは、それぞれ異なる動作特性が要求される場合があり、対応して、素子構造も最適化することが好ましい。本実施の形態では、代表して無線プロセッサの構成について説明するが、無線メモリに対しても同様である。

例えば、無線プロセッサへの入力信号は電磁波であるから、入力端子に近い素子は、電磁界が強いほど高電圧が印加される。また、このような高電圧が生じないようにリミッタ回路が設けられる場合には、リミッタ回路には大電流が流れ得る。そのような素子には信頼性の高い素子構造を採用することが好ましく、例えば、シングルドレイン構造よりもＬＤＤ構造を採用する、又は、ゲート絶縁膜を厚くするといった構造を採用することが好ましい。無線プロセッサにおいて、このようなＬＤＤ構造やゲート絶縁膜を厚くしたＴＦＴ構造は、ＲＦ回路５００１に接続される回路の入力部分に適用するとよい。例えば電源回路５００２に接続される回路の入力部分、クロック生成回路５００３に接続される回路の入力部分、又はデータ復調回路５００４に接続される回路の入力部分が挙げられる。また、ＬＤＤ構造やゲート絶縁膜を厚くしたＴＦＴ構造は、リミッタ回路に適用するとよい。

一方、クロック生成回路５００３や電源回路５００２は、最も周波数の高い入力信号を入力とするために、高速動作が要求される。従って、そのような回路を構成する素子には高速動作が可能なＴＦＴ構造を採用することが好ましい。例えば、チャネル長を短くする、シングルドレイン構造とする、又は、ゲート絶縁膜を薄くする、といった構造を採用することが好ましい。

また、入力信号は、容量素子を介してアンテナ部分と内部回路を切り離す場合が多い。その場合、容量素子の２端子の電位の大小関係がいれかわることからＭＯＳ容量を用いることができない。そのような容量素子には、例えば、膜質の優れたゲート絶縁膜を活かして、半導体活性層にあらかじめドープを行った容量素子を用いることが好ましい。無線プロセッサにおいて、このようなＴＦＴ構造を有する容量素子としては、電源回路５００２、クロック生成回路５００３、又はデータ復調回路５００４の入力部分に用いられる容量素子が挙げられる。

一方、ＣＰＵインターフェース５００６やメモリ５００８、ＣＰＵ５００７では、デジタル信号が扱われ、動作周波数も入力信号と比べて低いため、例えばＬＤＤ構造といった、信頼性を重視した構成を採用するとよい。

（実施の形態１９）
本発明の無線プロセッサ又は無線メモリを実装した半導体装置として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話機、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ：ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。それら半導体装置の具体例を図２６、図２７に示す。

図２６（Ａ）はテレビ受像器であり、筐体５６０１、支持台５６０２、表示部５６０３などにより構成されている。テレビ受像器には本発明の無線メモリのドライバが組み込まれている。本発明の無線メモリ５６０４を本体に張り付けるなどして実装することで、無線メモリ５６０４に格納されたデータをテレビ受像器に読み込んで使用することが可能となる。

図２６（Ｂ）はノート型のパーソナルコンピュータであり、本体５６１１、筐体５６１２、表示部５６１３、キーボード５６１４などにより構成されている。ノート型のパーソナルコンピュータには本発明の無線メモリのドライバが組み込まれている。本発明の無線メモリ５６１５を本体に張り付けるなどして実装することで、無線メモリ５６１５に格納されたデータをノート型のパーソナルコンピュータに読み込んで使用することが可能となる。

図２６（Ｃ）は携帯情報端末であり、本体５６２１、表示部５６２２、操作キー５６２３、モデム５６２４等を含む。携帯情報端末には本発明の無線メモリのドライバが組み込まれている。本発明の無線メモリ５６２５を本体に張り付けるなどして実装することで、無線メモリ５６２５に格納されたデータを携帯情報端末に読み込んで使用することが可能となる。

図２６（Ｄ）は電子ブックであり、本体５６３１、表示部５６３２、操作キー５６３３等を含む。また、電子ブックには本発明の無線メモリ５６３４のドライバが組み込まれている。本発明の無線メモリ５６３４を本体に張り付けるなどして実装することで、無線メモリ５６３４に格納されたデータを電子ブックに読み込んで使用することが可能となる。

図２７（Ａ）は携帯情報端末であり、本体２００１、表示部２００２、操作キー２００３、モデム２００４等を含み、本発明の無線プロセッサ２００５が貼り付けられている。図２７（Ａ）ではモデム２００４が取り外し可能な形態の携帯情報端末を示しているが、モデムが本体２００１に内蔵されていてもよい。本発明の無線プロセッサインターフェースにより、プロセッサを容易に組み込むことが可能となり、機能や性能の向上を行うことが可能となる。

図２７（Ｂ）は携帯電話機であり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３、音声出力部２１０４、操作キー２１０５、外部接続ポート２１０６、アンテナ２１０７等を含み、本発明の無線プロセッサ２１０８が貼り付けられている。なお、表示部２１０２は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話機の消費電流を抑えることができる。本発明の無線プロセッサインターフェースにより、無線プロセッサを容易に組み込むことが可能となり、機能や性能の向上を行うことが可能となる。

図２７（Ｃ）は電子カードであり、本体２２０１、表示部２２０２、接続端子２２０３等を含み、電子カードの近距離に本発明の無線プロセッサ２２０４が配置されている。本発明の無線プロセッサインターフェースにより、無線プロセッサを容易に組み込むことが可能となり、機能や性能の向上を行うことが可能となる。勿論電子カードに、無線プロセッサを貼り付けてもよい。なお、図２７（Ｃ）では接触型の電子カードを示しているが、非接触型の電子カードや、接触型と非接触型の機能を持ち合わせた電子カードにも、本発明の無線プロセッサを用いることができる。

図２７（Ｄ）は電子ブックであり、本体２３０１、表示部２３０２、操作キー２３０３等を含み、本発明の無線プロセッサ２３０４が貼り付けられている。また電子ブックには、モデムが本体２３０１に内蔵されていてもよい。本発明の無線プロセッサインターフェースにより、無線プロセッサを容易に組み込むことが可能となり、機能や性能の向上を行うことが可能となる。

図２７（Ｅ）はシート型のパーソナルコンピュータであり、本体２４０１、表示部２４０２、キーボード２４０３、タッチパッド２４０４、外部接続ポート２４０５、電源プラグ２４０６等を含み、本発明の無線プロセッサ２４０７が貼り付けられている。本発明の無線プロセッサインターフェースにより、無線プロセッサを容易に組み込むことが可能となり、機能や性能の向上を行うことが可能となる。

以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。なお、本実施の形態の電子機器は実施の形態１乃至１８に示したいずれの構成とも組み合わせて実施することができる。

本発明の無線プロセッサを示した図である本発明の無線プロセッサ及び半導体装置を示した図である本発明の無線プロセッサをパーソナルコンピュータに実装した図である本発明の無線プロセッサインターフェースを示した図である本発明の電波インターフェースを示した図である本発明の無線プロセッサ及び半導体装置を示した図である本発明の無線プロセッサ又は無線メモリの使用形態を示した図である本体のプロセッサと非互換である、本発明の無線プロセッサを増設した場合の図である本発明の無線メモリを示した図である本発明の無線メモリを示した図である本発明の無線メモリを示した図である本発明の無線メモリを示した図である本発明の無線メモリを示した図である本発明の無線プロセッサ又は無線メモリを示した図である本発明の無線プロセッサ又は無線メモリを示した図である本発明の無線プロセッサ又は無線メモリの作製工程図である本発明の無線プロセッサ又は無線メモリの作製工程図である本発明の無線プロセッサ又は無線メモリの作製工程図である本発明の無線プロセッサ又は無線メモリの作製工程図である本発明の無線プロセッサ又は無線メモリの作製工程図である本発明の無線プロセッサ又は無線メモリの作製工程図である本発明の無線プロセッサ又は無線メモリの作製工程図である本発明の無線プロセッサ又は無線メモリを示した図である本発明の無線プロセッサ又は無線メモリを示した図である本発明の無線プロセッサ又は無線メモリ及びアンテナを示した図である本発明の無線メモリを実装した半導体装置を示した図である本発明の無線プロセッサを実装した半導体装置を示した図である

符号の説明

１１金属膜
１２被剥離層
１３酸化物
１４支持基板
１５第１の接着剤
１６第２の接着剤
３０剥離層
３２開口部
３３支持基板
３４穴
３５エッチング剤
３６絶縁膜
３６ａ窒化珪素膜
３６ｂ酸化窒化珪素膜
４５素子形成領域
５３導電膜
５４レジストマスク
１００演算処理手段
１０１可撓性基板
１０２記憶手段
１０３電源回路
１０４インターフェース
１０５アンテナ
１１０可撓性基板
１１６接着手段
２１０第１の基板
２１１金属膜
２１２酸化珪素膜
２１３反応物
２１４島状の半導体膜
２１５Ｎ型ＴＦＴ
２１６Ｎ型ＴＦＴ
２１７Ｐ型ＴＦＴ
２１８容量素子
２１９マスク
２２０レジストマスク
２２１低濃度不純物領域
２２２レジストマスク
２２３高濃度不純物領域
２２４レジストマスク
２２５絶縁膜
２２６絶縁膜
２２７層間絶縁膜
２２８導電膜
２３０不純物領域
３０１第１の絶縁膜
３０２半導体膜
３０３絶縁膜
３０４ゲート電極
３０４ａ第１の導電膜
３０４ｂ第２の導電膜
３０５絶縁膜
３０６絶縁膜
３０７配線
３０８第５の絶縁膜
３０９チャネル保護層
５０２アンテナ
５０３接続端子
２００１本体
２００２表示部
２００３操作キー
２００４モデム
２００５無線プロセッサ
２１０１本体
２１０２表示部
２１０３音声入力部
２１０４音声出力部
２１０５操作キー
２１０６外部接続ポート
２１０７アンテナ
２１０８無線プロセッサ
２２０１本体
２２０２表示部
２２０３接続端子
２２０４無線プロセッサ
２３０１本体
２３０２表示部
２３０３操作キー
２３０４無線プロセッサ
２４０１本体
２４０２表示部
２４０３キーボード
２４０４タッチパッド
２４０５外部接続ポート
２４０６電源プラグ
２４０７無線プロセッサ
３０００無線メモリ
３００３ＲＦ回路
３００４電源回路
３００５クロック生成回路
３００６データ復調回路
３００７負荷変調回路
３００８メモリインターフェース
３００９不揮発性メモリ
３０１０揮発性メモリ
３１０１半導体装置
３１０２無線メモリドライバ
３１０３無線メモリ
３１０４無線メモリ
３１０５無線メモリ
３２００半導体装置
３２０１ＣＰＵ
３２０２ＰＣＩインターフェース
３２０３ＤＲＡＭインターフェース
３２０４ＤＲＡＭ
３２０５サウスブリッジ
３２０６グラフィックス
３２０７無線メモリドライバ
３２０８ディスプレイ
３２０９ＲＯＭ
３２１０キーボード
３２１１無線メモリ
３３０１無線メモリドライバ
３３０２ＰＣＩインターフェース
３３０３制御回路
３３０４電波インターフェース
３４０１本体
３４０２ディスプレイ
３４０３キーボード
３４０４無線メモリ
５０００無線プロセッサ
５００１ＲＦ回路
５００２電源回路
５００３クロック生成回路
５００４データ復調回路
５００５負荷変調回路
５００６ＣＰＵインターフェース
５００７ＣＰＵ
５００８メモリ
５１００半導体装置
５１０１ＣＰＵ
５１０２記憶手段
５１０３グラフィックス
５１０４ディスプレイ
５１０５インターフェース
５１０６ハードディスク
５１０７キーボード
５１０８無線プロセッサインターフェース
５１０９無線プロセッサ
５２００無線プロセッサインターフェース
５２０１ＰＣＩインターフェース
５２０２制御回路
５２０３電波インターフェース
５３０１半導体装置
５３０２無線プロセッサインターフェース
５３０３無線プロセッサ
５３０４無線プロセッサ
５３０５無線プロセッサ
５４０１本体
５４０２ディスプレイ
５４０３キーボード
５４０４無線プロセッサ
５５０１ＣＰＵ
５５０６ハードディスク
５５０８無線プロセッサインターフェース
５５０９無線プロセッサ
５５１０ＣＰＵ
５５１１メモリ
５６０１筐体
５６０２支持台
５６０３表示部
５６０４無線メモリ
５６１１本体
５６１２筐体
５６１３表示部
５６１４キーボード
５６１５無線メモリ
５６２１本体
５６２２表示部
５６２３操作キー
５６２４モデム
５６２５無線メモリ
５６３１本体
５６３２表示部
５６３３操作キー
５６３４無線メモリ
５７０１発振回路
５７０２変調回路
５７０３増幅回路
５７０４アンテナ
５７０５復調回路
５７０６増幅回路
５７０７バンドパスフィルタ
５７０８データ送信経路
５７０９データ受信経路

Claims

第１のアンテナ、マグネット、及び可撓性基板上に設けられたトランジスタを用いた素子形成領域を有するプロセッサであって、
前記プロセッサは、前記マグネットによってパーソナルコンピュータの本体に貼り付けられ、
前記パーソナルコンピュータは、ディスプレイを有し、
前記パーソナルコンピュータの本体は、第２のアンテナを有し、
前記プロセッサと前記パーソナルコンピュータは、前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナを介して無線によりデータの送受信を行うプロセッサであって、
前記プロセッサは、ＩＤ番号を有し、前記ＩＤ番号が読み出された場合に認識されることを特徴とするプロセッサ。
第１のアンテナ、マグネット、及び可撓性基板上に設けられたトランジスタを用いた素子形成領域を有するプロセッサであって、
前記プロセッサは、前記マグネットによってパーソナルコンピュータの本体に貼り付けられ、
前記パーソナルコンピュータは、ディスプレイを有し、
前記パーソナルコンピュータの本体は、第２のアンテナを有し、
前記プロセッサと前記パーソナルコンピュータは、前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナを介して無線によりデータの送受信を行うプロセッサであって、
前記プロセッサは、前記パーソナルコンピュータの一つに対して複数設けられおり、
前記複数のプロセッサは、それぞれＩＤ番号を有し、前記ＩＤ番号が異なるタイミングで読み出され、前記ＩＤ番号が読み出されたプロセッサが選択的に認識されることを特徴とするプロセッサ。