JP5469799B2

JP5469799B2 - 無線通信によりデータの交信を行う半導体装置

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Publication number: JP5469799B2
Application number: JP2007064377A
Authority: JP
Inventors: 豊塩野入; 潤小山; 義元黒川; 舜平山崎; 隆之池田; 剛長多; 知昭熱海; 将人石井
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2007-03-14
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2027-03-14
Also published as: JP2007280372A

Description

本発明は半導体装置に関する。特に、電波を介したデータの送受信及び電力の受信を行う半導体装置に関する。

近年、無線通信を利用した個体識別技術が注目を集めている。特に、無線通信によりデータの交信を行う半導体装置として、ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグを利用した個体識別技術が注目を集めている。ＲＦＩＤタグ（以下、単にＲＦＩＤという）は、ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）タグ、ＩＣチップ、ＲＦタグ、無線タグ、電子タグとも呼ばれる。ＲＦＩＤを用いた個体識別技術は、個々の対象物の生産、管理等に役立てられ始めており、個人認証への応用も期待されている。

ＲＦＩＤは、電源を内蔵するか、外部から電力供給を受けるかの違いにより、ＲＦＩＤの情報を含んだ電磁波を送信することが可能なアクティブタイプ（能動タイプ）のＲＦＩＤと、外部から受信した電磁波の電力を利用して駆動するパッシブタイプ（受動タイプ）のＲＦＩＤとの二つのタイプに分けることができる（アクティブタイプに関しては特許文献１、パッシブタイプに関しては特許文献２を参照）。このうち、アクティブタイプのＲＦＩＤにおいては、ＲＦＩＤを駆動するための電力を供給する電源を内蔵しており、電源として電池を備えて構成されている。また、パッシブタイプにおいては、ＲＦＩＤを駆動するための電力を外部からの電磁波（搬送波）を利用して作りだし、電池を備えることのない構成を実現している。

図３１にアクティブタイプのＲＦＩＤの具体的な構成についてブロック図を用いて説明する。図３１に示すアクティブタイプのＲＦＩＤ３１００では、アンテナ回路３１０１によって受信した通信信号が信号処理回路３１０２における復調回路３１０５、アンプ３１０６に入力される。通常、通信信号は１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚなどのキャリアにＡＳＫ変調、ＰＳＫ変調などの処理がされて送られてくる。図３１においては、通信信号として１３．５６ＭＨｚの例について示す。図３１において、信号を処理するためには基準となるクロック信号が必要であり、ここでは１３．５６ＭＨｚのキャリアをクロックに用いている。アンプ３１０６は、１３．５６ＭＨｚのキャリアを増幅し、クロックとして論理回路３１０７に供給する。また、ＡＳＫ変調やＰＳＫ変調された通信信号は復調回路３１０５で復調される。復調後の信号も論理回路３１０７に送られ解析される。論理回路３１０７で解析された信号は、メモリコントロール回路３１０８に送られ、メモリコントロール回路３１０８によりメモリ回路３１０９が制御され、メモリ回路３１０９に記憶されたデータが論理回路３１１０に送られる。論理回路３１１０でエンコード処理されたのちアンプ３１１１で増幅され、その信号によって、変調回路３１１２はキャリアに変調をかける。図３１に示したＲＦＩＤを駆動する電力は、信号処理回路の外に設けられる電池３１０３によって電源回路３１０４を介して供給される。そして電源回路３１０４はアンプ３１０６、復調回路３１０５、論理回路３１０７、メモリコントロール回路３１０８、メモリ回路３１０９、論理回路３１１０、アンプ３１１１、変調回路３１１２などに電力を供給する。このようにしてアクティブタイプのＲＦＩＤは動作する。

図３２に、パッシブタイプのＲＦＩＤの具体的な構成についてブロック図を用いて説明する。図３２に示すパッシブタイプのＲＦＩＤ３２００では、アンテナ回路３２０１によって受信された通信信号が信号処理回路３２０２における復調回路３２０５、アンプ３２０６に入力される。通常、通信信号は１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚなどのキャリアにＡＳＫ変調、ＰＳＫ変調などの処理がされて送られてくる。図３２においては、通信信号として１３．５６ＭＨｚの例について示す。図３２において、信号を処理するためには基準となるクロック信号が必要であり、ここでは１３．５６ＭＨｚのキャリアをクロックに用いている。アンプ３２０６は１３．５６ＭＨｚのキャリアを増幅し、クロックとして論理回路３２０７に供給する。またＡＳＫ変調やＰＳＫ変調された通信信号は復調回路３２０５で復調される。復調後の信号も論理回路３２０７に送られ解析される。論理回路３２０７で解析された信号はメモリコントロール回路３２０８に送られ、メモリコントロール回路３２０８によりメモリ回路３２０９が制御され、メモリ回路３２０９に記憶されたデータが論理回路３２１０に送られる。論理回路３２１０でエンコード処理されたのちアンプ３２１１で増幅され、その信号によって、変調回路３２１２はキャリアに変調をかける。一方、整流回路３２０３に入った通信信号は整流され、電源回路３２０４に入力される。電源回路３２０４はアンプ３２０６、復調回路３２０５、論理回路３２０７、メモリコントロール回路３２０８、メモリ回路３２０９、論理回路３２１０、アンプ３２１１、変調回路３２１２などに電力を供給する。このようにしてパッシブタイプのＲＦＩＤは動作する。
特開２００５−３１６７２４号公報特表２００６−５０３３７６号公報

しかしながら、図３１に示したように、駆動用の電池を備えたアクティブタイプのＲＦＩＤを有する半導体装置の場合、個体情報の送受信、送受信に必要な電波の強度設定に応じて、電池は経時的に消耗していき、最終的には個体情報の送受信に必要な電力を発生できなくなるといった問題があった。このため、駆動用の電池を備えたアクティブタイプのＲＦＩＤを有する半導体装置を使用し続けるためには、電池の残存容量の確認や電池の交換をする作業が発生するという問題があった。

また、図３２に示したように、駆動するための電源を外部からの電磁波（搬送波）を利用して作りだすパッシブタイプのＲＦＩＤを有する半導体装置の場合、長距離からの信号の送受信、送受信に必要な電磁波を送信するための電力の確保が難しく、良好な送受信状態を実現することが難しいといった問題があった。このため、駆動するための電源を外部からの電磁波（搬送波）を利用して作りだすパッシブタイプのＲＦＩＤを有する半導体装置を使用するためには、外部からの電磁波の供給が十分である場合（例えば、電源供給手段であるリーダ／ライタのアンテナから近距離に設けられた場合）に限られるという問題があった。

そこで本発明は、ＲＦＩＤを有する半導体装置において、駆動電源となる電池の経時的劣化に伴う電池の交換作業をすることなく、個体情報を送受信することができ、且つ駆動するための電源を外部からの電磁波が十分でない場合であっても供給でき、良好な個体情報の送受信状態を維持するＲＦＩＤを有する半導体装置を提供することを課題とする。

上述の諸問題を解決するため、本発明はＲＦＩＤを駆動するための電力を供給する電源としてバッテリー（２次電池ともいう）を設けることを特徴とする。そして本発明は、当該バッテリーに電力を供給する手段として、外部との個体情報の送受信をするアンテナとは別に、バッテリーへの充電を無線で行うためのアンテナを設けることを特徴とする。以下、本発明の具体的な構成について示す。

本発明の半導体装置の一は、信号処理回路と、信号処理回路に接続された第１のアンテナ回路及び第２のアンテナ回路と、信号処理回路に接続されたバッテリーとを有し、第１のアンテナ回路は、信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号を受信するものであり、第２のアンテナ回路は、バッテリーに充電するための信号を受信するものであり、第１のアンテナ回路が受信する信号と第２のアンテナ回路が受信する信号の波長が異なる構成とする。

また、本発明の半導体装置の一は、上記構成において、第１のアンテナ回路は信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号のやりとりをリーダ／ライタを介して行い、第２のアンテナ回路はバッテリーに充電するための信号を外部の無線信号から受信するものであることを特徴としている。なお、外部の無線信号としては、空間に存在する電磁波であればどのようなものを受信してもよく、例えば、携帯電話の中継局の電波（８００〜９００ＭＨｚ帯、１．５ＧＨｚ、１．９〜２．１ＧＨｚ帯等）、携帯電話から発振される電波、電波時計の電波（４０ｋＨｚ等）、家庭用の交流電源のノイズ（６０Ｈｚ等）等を受信することができる。

また、本発明の半導体装置の一は、信号処理回路と、信号処理回路に接続された第１のアンテナ回路及び第２のアンテナ回路と、信号処理回路に接続されたバッテリーと、ブースターアンテナとを有し、第１のアンテナ回路は、ブースターアンテナを介して信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号をリーダ／ライタから受信するものであり、第２のアンテナ回路は、バッテリーに充電するための信号を外部の無線信号から受信するものであり、第１のアンテナ回路が受信する信号と第２のアンテナ回路が受信する信号の波長が異なる構成とする。

また、本発明の半導体装置の一は、信号処理回路と、信号処理回路に接続された第１のアンテナ回路と、複数の第２のアンテナ回路と、信号処理回路に接続されたバッテリーと、ブースターアンテナとを有し、第１のアンテナ回路は、信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号をリーダ／ライタから受信するものであり、第２のアンテナ回路は、ブースターアンテナを介してバッテリーに充電するための信号を外部の無線信号から受信するものであり、第１のアンテナ回路が受信する信号と第２のアンテナ回路が受信する信号の波長が異なる構成とする。

また、本発明の半導体装置の一は、第１の信号処理回路と第２の信号処理回路と、第１の信号処理回路に接続された第１のアンテナ回路と、第２の信号処理回路に接続された第２のアンテナ回路と、第１の信号処理回路と第２の信号処理回路に接続されたバッテリーとを有し、第１のアンテナ回路は、第１の信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号を受信するものであり、第２のアンテナ回路は、バッテリーに充電するための信号を受信するものであり、第１のアンテナ回路が受信する信号と第２のアンテナ回路が受信する信号の波長が異なる構成とする。

また、本発明の半導体装置の一は、上記構成において、第１のアンテナ回路は第１の信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号をリーダ／ライタを介して行い、第２のアンテナ回路はバッテリーに充電するための信号を外部の無線信号から受信するものであることを特徴としている。なお、外部の無線信号としては、空間に存在する電磁波であればどのようなものを受信してもよく、例えば、携帯電話の中継局の電波（８００〜９００ＭＨｚ帯、１．５ＧＨｚ、１．９〜２．１ＧＨｚ帯等）、携帯電話から発信される電波、電波時計の電波（４０ｋＨｚ等）、家庭用の交流電源のノイズ（６０Ｈｚ等）等を受信することができる。

また、本発明の半導体装置の一は、第１の信号処理回路と第２の信号処理回路と、第１の信号処理回路に接続された第１のアンテナ回路と、第２の信号処理回路に接続された第２のアンテナ回路と、第１の信号処理回路と第２の信号処理回路に接続されたバッテリーと、ブースターアンテナとを有し、第１のアンテナ回路は、ブースターアンテナを介して第１の信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号をリーダ／ライタから受信するものであり、第２のアンテナ回路は、バッテリーに充電するための信号を外部の無線信号から受信するものであり、第１のアンテナ回路が受信する信号と第２のアンテナ回路が受信する信号の波長が異なる構成とする。

また、本発明の半導体装置の一は、第１の信号処理回路と第２の信号処理回路と、第１の信号処理回路に接続された第１のアンテナ回路と、第２の信号処理回路に接続された複数の第２のアンテナ回路と、第１の信号処理回路と第２の信号処理回路に接続されたバッテリーと、ブースターアンテナとを有し、第１のアンテナ回路は、第１の信号処理回路に記憶されたデータを送信するための信号をリーダ／ライタから受信するものであり、第２のアンテナ回路は、ブースターアンテナを介してバッテリーに充電するための信号を外部の無線信号から受信するものであり、第１のアンテナ回路が受信する信号と第２のアンテナ回路が受信する信号の波長が異なる構成とする。

また、本発明におけるバッテリーは、第１の信号処理回路が有する電源回路に電力を供給する構成であってもよい。

また、本発明における第１のアンテナ回路及び複数の第２のアンテナ回路のいずれか一は、電磁誘導方式により信号を受信するものであってもよい。

また、本発明におけるバッテリーは、リチウム電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル電池またはコンデンサである構成であってもよい。

なお、本発明において、接続されているとは、電気的に接続されている場合と直接接続されている場合とを含むものとする。したがって、本発明が開示する構成において、所定の接続関係に加え、その間に電気的な接続を可能とする他の素子（例えば、スイッチやトランジスタや容量素子やインダクタや抵抗素子やダイオードなど）が配置されていてもよい。あるいは、間に他の素子を挟まずに、直接接続されて、配置されていてもよい。なお、電気的な接続を可能とする他の素子を間に介さずに接続されていて、直接接続されている場合のみを含む場合であって、電気的に接続されている場合を含まない場合には、直接接続されている、と記載するものとする。なお、電気的に接続されている、と記載する場合は、電気的に接続されている場合と直接接続されている場合とを含むものとする。

なお、本発明において、トランジスタは、様々な形態のトランジスタを適用させることが出来る。よって、適用可能なトランジスタの種類に限定はない。したがって、非晶質シリコンや多結晶シリコンに代表される非単結晶半導体膜を用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、半導体基板やＳＯＩ基板を用いて形成されるトランジスタ、ＭＯＳ型トランジスタ、接合型トランジスタ、バイポーラトランジスタ、ＺｎＯ、ａ−ＩｎＧａＺｎＯなどの化合物半導体を用いたトランジスタ、有機半導体やカーボンナノチューブを用いたトランジスタ、その他のトランジスタを適用することができる。なお、非単結晶半導体膜には水素またはハロゲンが含まれていてもよい。また、トランジスタが配置されている基板の種類は、様々なものを用いることができ、特定のものに限定されることはない。従って例えば、単結晶基板、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、紙基板、セロファン基板、石材基板などに配置することが出来る。また、ある基板でトランジスタを形成し、その後、別の基板にトランジスタを移動させて、別の基板上に配置するようにしてもよい。

また、本発明の半導体装置に適用するトランジスタの構成として、例えば、ゲート本数が２本以上になっているマルチゲート構造を用いてもよい。マルチゲート構造にすることにより、オフ電流の低減、トランジスタの耐圧の向上による信頼性の向上や、飽和領域で動作する時にドレインとソース間電圧が変化しても、ドレインとソース間電流があまり変化せず、フラットな特性にすることができる。また、チャネルの上下にゲート電極が配置されている構造でもよい。チャネルの上下にゲート電極が配置されている構造にすることにより、チャネル領域が増えるため、電流値の増大や、空乏層ができやすくなってＳ値を小さくすることができる。また、チャネルの上にゲート電極が配置されている構造でもよいし、チャネルの下にゲート電極が配置されている構造でもよいし、正スタガ構造であってもよいし、逆スタガ構造でもよいし、チャネル領域が複数の領域に分かれていてもよいし、並列に接続されていてもよいし、直列に接続されていてもよい。また、チャネル（もしくはその一部）にソース電極やドレイン電極が重なっていてもよい。チャネル（もしくはその一部）にソース電極やドレイン電極が重なっている構造にすることにより、チャネルの一部に電荷がたまって、動作が不安定になることを防ぐことができる。また、ＬＤＤ領域があってもよい。ＬＤＤ領域を設けることにより、オフ電流の低減、トランジスタの耐圧の向上による信頼性の向上や、飽和領域で動作する時にドレインとソース間電圧が変化しても、ドレインとソース間電流があまり変化せず、フラットな特性にすることができる。

なお、すでに述べたように、本発明の半導体装置に適用するトランジスタは、様々なタイプを用いることができ、様々な基板上に形成させることができる。したがって、回路の全てが、ガラス基板上に形成されていてもよいし、プラスチック基板に形成されていてもよいし、単結晶基板に形成されていてもよいし、ＳＯＩ基板上に形成されていてもよいし、どのような基板上に形成されていてもよい。回路の全てが形成されていることにより、部品点数を減らしてコストを低減し、回路部品との接続点数を減らして信頼性を向上させることができる。あるいは、回路の一部が、ある基板に形成されており、回路の別の一部が、別の基板に形成されていてもよい。つまり、回路の全てが同じ基板上に形成されていなくてもよい。例えば、回路の一部は、ガラス基板上にトランジスタを用いて形成し、回路の別の一部は、単結晶基板上に形成し、そのＩＣチップをＣＯＧ（ＣｈｉｐＯｎＧｌａｓｓ）で接続してガラス基板上に配置してもよい。あるいは、そのＩＣチップをＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏＢｏｎｄｉｎｇ）やプリント基板を用いてガラス基板と接続してもよい。このように、回路の一部が同じ基板に形成されていることにより、部品点数を減らしてコストを低減し、回路部品との接続点数を減らして信頼性を向上させることができる。また、駆動電圧が高い部分や駆動周波数が高い部分は、消費電力が大きくなってしまうので、そのような部分は同じ基板に形成しないようにすれば、消費電力の向上を防ぐことができる。

なお、本明細書でいう半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指すものとする。

本発明の半導体装置は、バッテリーを有することを特徴とする。そのため、従来のように、電池の経時的な劣化に伴う個体情報の送受信にするための電力の不足を防止することができる。そして、本発明の半導体装置は、バッテリーに無線で電力を供給するためのアンテナを有することを特徴とする。そのため、充電器に直接接続することなく、半導体装置を駆動するための電源を外部からの電磁波の電力を利用してバッテリーを充電することができる。その結果、アクティブタイプのＲＦＩＤのような電池の残存容量の確認や電池の交換をする作業が発生するといったことなく、使用し続けることが可能になる。加えて、半導体装置を駆動するための電力を常にバッテリー内に保持することにより、当該半導体装置が動作するための十分な電力が得られ、リーダ／ライタとの通信距離を伸ばすことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。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、以下に説明する本発明の構成において、同じ物を指し示す符号は異なる図面間において共通とする。
（実施の形態１）

本発明の半導体装置の一構成例について、図１、図２に示すブロック図を用いて説明する。なお、本実施の形態では、半導体装置をＲＦＩＤタグ（以下、単に「ＲＦＩＤ」とも記す）として利用する場合について説明する。

図１に示す半導体装置（以下、「ＲＦＩＤ１００」と記す）は、第１のアンテナ回路１０１、第２のアンテナ回路１０２、信号処理回路１０３、及びバッテリー１０４によって構成されている。信号処理回路１０３は、第１の整流回路１０５、電源回路１０６、第２の整流回路１０７、復調回路１０８、アンプ１０９、論理回路１１０、メモリコントロール回路１１１、メモリ回路１１２、論理回路１１３、アンプ１１４、変調回路１１５によって構成されている。

また、図２は、第１のアンテナ回路１０１がリーダ／ライタ２０１から発信された電波２０２ａを受信（又はリーダ／ライタ２０１へ電波を送信）し、第２のアンテナ回路１０２が外部の電波２０２ｂを受信する場合について示している。図２において、第１のアンテナ回路１０１で受信した電波２０２ａは、第１の整流回路１０５を介して電源回路１０６に入力されると同時に、電波２０２ａに含まれるデータが復調回路１０８等により抽出される。また、第２のアンテナ回路１０２で受信した電波２０２ｂは、第２の整流回路１０７を介してバッテリー１０４に入力される。

本実施の形態で示すＲＦＩＤ１００は、第２のアンテナ回路１０２で受信した外部の電波２０２ｂがバッテリー１０４に入力されることによって、バッテリー１０４の充電が行われる。また、バッテリー１０４に充電された電力は、電源回路１０６を介して信号処理回路１０３に設けられた回路に供給される構成となっている。つまり、バッテリー１０４を無線で充電する構成となっている。また、第１のアンテナ回路１０１で受信し第１の整流回路１０５を介して入力された電波２０２ａが、ＲＦＩＤ１００を駆動する電力として電源回路１０６を介して信号処理回路１０３の回路に供給される。

なお、本実施の形態で示すＲＦＩＤ１００は、バッテリー１０４を充電するために第２のアンテナ回路１０２で受信する電波として、外部の電波２０２ｂ（以下、「無線信号」とも記す）を利用することを特徴としている。無線信号は、例えば、携帯電話の中継局の電波（８００〜９００ＭＨｚ帯、１．５ＧＨｚ、１．９〜２．１ＧＨｚ帯等）、携帯電話から発振される電波、電波時計の電波（４０ｋＨｚ等）、家庭用の交流電源のノイズ（６０Ｈｚ等）、他のリーダ／ライタ（ＲＦＩＤ１００と直接やりとりを行わないリーダ／ライタ）から無作為に生じている電波等を利用することができる。また、第２のアンテナ回路１０２は、それぞれ長さや形状の異なるアンテナを用いた複数のアンテナ回路を設けることによって、バッテリー１０４の充電として波長が異なる複数の無線信号を利用することができる。

上述した無線信号を受信してバッテリーの充電を無線で行うことによって、バッテリーを充電するための充電器等を別途必要としないため、電池の交換作業が不要となり、より低コストでＲＦＩＤを設けることができる。また、第２のアンテナ回路１０２のアンテナの形状は、これらの無線信号を受信しやすい長さや形状で設ける。また、波長が異なる無線信号を複数受信する場合には、長さや形状の異なるアンテナを含む複数のアンテナ回路を設けることが好ましい。

なお、第１のアンテナ回路１０１と第２のアンテナ回路１０２は、例えば、図４（Ａ）に示すようにアンテナ４０１、共振容量４０２により構成することができ、アンテナ４０１及び共振容量４０２を併せてアンテナ回路４０３とよぶことがある。また、第１の整流回路１０５と第２の整流回路１０７は、第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０２が受信する電磁波により誘導される交流信号を直流信号に変換する回路であればよい。例えば、図４（Ｂ）に示すように、ダイオード４０４、ダイオード４０５、平滑容量４０６によって整流回路４０７を構成すればよい。

また、第１のアンテナ回路１０１のアンテナの形状についても、特に限定されない。つまり、ＲＦＩＤ１００における第１のアンテナ回路１０１に適用する信号の伝送方式は、電磁結合方式、電磁誘導方式又はマイクロ波方式等を用いることができる。伝送方式は、実施者が適宜使用用途を考慮して選択すればよく、伝送方式に伴って最適な長さや形状のアンテナを設ければよい。

例えば、伝送方式として、電磁結合方式又は電磁誘導方式（例えば、１３．５６ＭＨｚ帯）を適用する場合には、電界密度の変化による電磁誘導を利用するため、アンテナとして機能する導電膜を輪状（例えば、ループアンテナ）、らせん状（例えば、スパイラルアンテナ）に形成する。

また、伝送方式としてマイクロ波方式（例えば、ＵＨＦ帯（８６０〜９６０ＭＨｚ帯）、２．４５ＧＨｚ帯等）を適用する場合には、信号の伝送に用いる電波の波長を考慮してアンテナとして機能する導電膜の長さや形状を適宜設定すればよく、アンテナとして機能する導電膜を例えば、線状（例えば、ダイポールアンテナ）、平坦な形状（例えば、パッチアンテナ）等に形成することができる。また、アンテナとして機能する導電膜の形状は線状に限られず、電磁波の波長を考慮して曲線状や蛇行形状またはこれらを組み合わせた形状で設けてもよい。

図３にマイクロ波方式を適用する場合の第１のアンテナ回路１０１又は第２のアンテナ回路１０２に設けるアンテナの形状の一例を示す。例えば、図３（Ａ）に示すように信号処理回路が設けられたチップ３０２の周りにアンテナ３０３を配した構造を取っても良い。また、図３（Ｂ）に示すように信号処理回路が設けられたチップ３０２上に細いアンテナ３０３を設けた構造をとってもよい。また、図３（Ｃ）に示すように信号処理回路が設けられたチップ３０２に対して、高周波数の電磁波を受信するためのアンテナ３０３の形状をとってもよい。また、図３（Ｄ）に示すように信号処理回路が設けられたチップ３０２に対して１８０度無指向性（どの方向からでも同じく受信可能）なアンテナ３０３での形状をとってもよい。また、図３（Ｅ）に示すように、信号処理回路が設けられたチップ３０２に対して、棒状に長く伸ばしたアンテナ３０３の形状をとってもよい。第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０２にマイクロ波方式を適用する場合はこれらの形状のアンテナを組み合わせて用いることができる。

また、図３において、信号処理回路が設けられたチップ３０２とアンテナとの接続については特に限定されない。例えば、アンテナ３０３とチップ３０２をワイヤボンディング接続やバンプ接続を用いて接続する、あるいはチップの一部を電極にしてアンテナ３０３に貼り付けるという方法を取ってもよい。この方式ではＡＣＦ（ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｆｉｌｍ；異方性導電性フィルム）を用いてチップ３０２をアンテナ３０３に貼り付けることができる。また、アンテナに必要な長さは受信に用いる周波数によって適正な長さが異なる。そのため、波長の整数分の１の長さにし、例えば周波数が２．４５ＧＨｚの場合は約６０ｍｍ（１／２波長）、約３０ｍｍ（１／４波長）とすれば良い。

なお、図１、図２における電源回路１０６は、ＲＦＩＤ１００を駆動するための電力を各回路に供給する。具体的には、第１のアンテナ回路１０１で受信し第１の整流回路１０５で整流化されて得られた電力を一定の値に制御し、信号処理回路１０３の各回路が動作するために必要な電力の供給を行う。また、バッテリー１０４に充電された電力を一定の値に制御して、信号処理回路１０３の各回路が動作するために必要な電力の供給を行う。ＲＦＩＤ１００の第１のアンテナ回路１０１を介して十分な電力が得られない場合であっても、バッテリー１０４に充電された電力により信号処理回路１０３の各回路が駆動するために必要な電力の供給が行われる。

図１、図２における電源回路の一例について図６を用いて説明する。電源回路は基準電圧回路とバッファアンプで構成される。基準電圧回路は抵抗１００１、ダイオード接続のトランジスタ１００２、１００３によって構成され、トランジスタのＶｇｓ２つ分に相当する基準電圧を発生させる。バッファアンプはトランジスタ１００５、１００６で構成される差動回路、トランジスタ１００７、１００８によって構成されるカレントミラー回路、電流供給用抵抗１００４、トランジスタ１００９、抵抗１０１０によって構成されるソース接地アンプより構成される。

図６に示す電源回路において、出力端子より流れる電流が大きいときはトランジスタ１００９に流れる電流が少なくなり、また、出力端子より流れる電流が小さいときはトランジスタ１００９に流れる電流が多くなり、抵抗１０１０に流れる電流はほぼ一定となるように動作する。また出力端子の電位は基準電圧回路とほぼ同じ値となる。ここでは基準電圧回路とバッファアンプを有する電源回路を示したが、本発明に用いる電源回路は図６に限定されず、他の形式の回路であっても良い。

なお、本明細書において、バッテリーとは、充電することで連続使用時間を回復することができる電池のことをいう。すなわち、バッテリーは電力の消費に伴い使用時間が減少するが、消費されて減少した電力を充電することにより使用時間を延ばすことができる電池をいう。なおバッテリーとしては、リチウムイオン電池、リチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池などの二次電池が適用可能であるが、これには限定されない。また、大容量のコンデンサなどを適用してもよい。特に、リチウムイオン電池やリチウム二次電池は充放電容量が大きいため、本実施の形態に係る半導体装置に備えるバッテリーに適用することで小型化を図ることができる。

次に、図１、図２に示すＲＦＩＤ１００に、リーダ／ライタ２０１よりデータを書き込む際の動作を以下に説明する。第１のアンテナ回路１０１で受信した信号は、第１の整流回路１０５により、半波整流され、そして平滑化される。第１の整流回路１０５により半波整流、平滑化された電圧は電源回路１０６に入力される。そして電源回路は、安定化された後の電圧をアンプ１０９、論理回路１１０、メモリコントロール回路１１１、メモリ回路１１２、論理回路１１３、アンプ１１４、変調回路１１５に供給する。

また第１のアンテナ回路１０１で受信された信号はアンプ１０９を介して、クロック信号として、論理回路１１０に入力される。さらに、第１のアンテナ回路１０１から入力された信号は復調回路１０８で復調され、データとして論理回路１１０に入力される。

論理回路１１０において、入力されたデータはデコードされる。リーダ／ライタ２０１がデータを変形ミラー符号、ＮＲＺ−Ｌ符号などでエンコードして送信するため、それを論理回路１１０はデコードする。デコードされたデータは、メモリコントロール回路１１１に送られ、それに従いメモリ回路１１２にデータが書き込まれる。メモリ回路１１２は電源が切れても保持できる不揮発性メモリ回路である必要があり、マスクＲＯＭなどが使用される。

また、図１、図２に示すＲＦＩＤ１００におけるメモリ回路１１２に記憶されたデータをリーダ／ライタ２０１が読み出す場合は以下のように動作する。第１のアンテナ回路１０１で受信した信号は、第１の整流回路１０５により、半波整流され、そして平滑化される。第１の整流回路１０５により半波整流、平滑化された電圧は電源回路１０６に入力される。そして電源回路は、安定化された後の電圧をアンプ１０９、論理回路１１０、メモリコントロール回路１１１、メモリ回路１１２、論理回路１１３、アンプ１１４、変調回路１１５に供給する。

また、第１のアンテナ回路１０１で受信された交流信号はアンプ１０９を通して論理回路１１０に入力され、論理演算が行われる。そして、論理回路１１０からの信号を用いて、メモリコントロール回路１１１を制御し、メモリ回路１１２に記憶されているデータを呼び出す。次にメモリ回路１１２から呼び出されたデータを論理回路１１３で加工し、アンプ１１４で増幅の後、変調回路１１５を動作させる。データの加工はＩＳＯ１４４４３、ＩＳＯ１５６９３、ＩＳＯ１８０００などの規格に定められた方式に従い加工されるが、リーダ／ライタとの整合性が確保されれば、上記規格以外であってもかまわない。

変調回路１１５が動作すると、第１のアンテナ回路１０１のインピーダンスが変化する。これによって、第１のアンテナ回路１０１で反射されるリーダ／ライタ２０１の信号に変化が生じる。この変化をリーダ／ライタが読み取ることによってＲＦＩＤ１００のメモリ回路１１２に記憶されたデータを知ることが可能になる。このような変調方式を負荷変調方式という。

なお、信号処理回路１０３に設けるトランジスタは、様々な形態のトランジスタを適用させることが出来る。よって、適用可能なトランジスタの種類に限定はない。したがって、非晶質シリコンや多結晶シリコンに代表される非単結晶半導体膜を用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、半導体基板やＳＯＩ基板を用いて形成されるトランジスタ、ＭＯＳ型トランジスタ、接合型トランジスタ、バイポーラトランジスタ、ＺｎＯ、ａ−ＩｎＧａＺｎＯなどの化合物半導体を用いたトランジスタ、有機半導体やカーボンナノチューブを用いたトランジスタ、その他のトランジスタを適用することができる。なお、非単結晶半導体膜には水素またはハロゲンが含まれていてもよい。また、信号処理回路１１０２が形成されている基板の種類は、様々なものを用いることができ、特定のものに限定されることはない。従って例えば、単結晶基板、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、紙基板、セロファン基板、石材基板などに形成することが出来る。また、ある基板に信号処理回路１１０２を形成し、その後、別の基板に信号処理回路１１０２を移動させて、別の基板上に配置するようにしてもよい。

次に、図１、図２に示すＲＦＩＤ１００に、外部の無線信号より電力を充電する際の動作を以下に説明する。第２のアンテナ回路１０２で受信した外部の無線信号は、第２の整流回路１０７により、半波整流され、そして平滑化される。第２の整流回路１０７により半波整流、平滑化された電圧は、バッテリー１０４に一旦保持される。バッテリー１０４に保持された電力は、電源回路１０６に供給する電力として用いられる。なお、第１のアンテナ回路より供給される信号について、受信することはできるものの、リーダ／ライタに送信するための電力が不足している場合に、バッテリーより電力を供給するか否かを判定する回路を設ける構成であってもよい。

以下に、本実施の形態のＲＦＩＤの一構成例について説明する。なお、ここでは、第１のアンテナ回路１０１に設けるアンテナの形状をコイル状とし、第２のアンテナ回路１０２として長さや形状の異なるアンテナを含む複数のアンテナ回路を設ける場合について説明する。

本実施の形態のＲＦＩＤ１００は、その機能、大きさでわけると、第１のアンテナ回路、第２のアンテナ回路、信号処理回路、バッテリーが、基板上に積層、または並列に配したレイアウトを取り得る。また、信号処理回路においては、第１のアンテナ回路に付随する回路、第２のアンテナ回路に付随する回路で分けて記すことができ、以下の説明では、第１のアンテナ回路に付随する回路については第１の信号処理回路とし、第２のアンテナ回路に付随する回路ついては第２の信号処理回路と記す。なお、第１の信号処理回路は、図１における信号処理回路１０３のうち少なくとも第１の整流回路１０５、電源回路１０６、復調回路１０８、アンプ１０９、論理回路１１０、メモリコントロール回路１１１、メモリ回路１１２、論理回路１１３、アンプ１１４、変調回路１１５を含んでいる。一方、第２の信号処理回路は、図１における信号処理回路１０３のうち少なくとも第２の整流回路１０７を含んでいる。

図７に示すＲＦＩＤは、基板７０１上に、第１のアンテナ回路７０４と、複数の第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂと、第１の信号処理回路及び第２の信号処理回路を有するチップ７０２と、バッテリー７０３とを有している。なお、第１のアンテナ回路７０４と第１の信号処理回路は接続されており、第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂと第２の信号処理回路は接続されている。

第１のアンテナ回路７０４により受信された電波は、チップ７０２に形成された第１の信号処理回路における第１の整流回路を介して電源回路に入力されて電力に生成されると同時に、電波に含まれる信号が復調回路等により抽出される。また、バッテリー７０３とチップ７０２に形成された第２の信号処理回路は接続されており、複数の第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂで受信した電波は、第２の信号処理回路における整流回路を介してバッテリー７０３に入力される。

ここでは、リーダ／ライタ７０６から送信された電波を第１のアンテナ回路７０４で受信し、外部の無線信号７０７を第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂで受信している例を示している。つまり、ＲＦＩＤは、第１のアンテナ回路７０４を介してリーダ／ライタ７０６とデータの送受信を行い、第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂを介してバッテリー７０３の充電を行う。

また、バッテリー７０３はチップ７０２に設けられた第１の信号処理回路とも電気的に接続しており、バッテリー７０３から適宜第１の信号処理回路における電源回路に電力が供給される。バッテリー７０３と第１の信号処理回路又は第２の信号処理回路との接続については特に限定されず、例えば、バッテリー７０３と第１の信号処理回路又は第２の信号処理回路をワイヤボンディング接続やバンプ接続を用いて接続することができる。また、他にも、第１の信号処理回路又は第２の信号処理回路の一部を電極にしてバッテリー７０３との接続端子と貼り合わせて設けることもでき、この場合異方性導電フィルム等を用いて貼り合わせることができる。

なお、図７におけるリーダ／ライタ７０６の一例について、図５を用いて説明する。図５におけるリーダ／ライタ７０６は、受信部５０１、送信部５０２、制御部５０３、インターフェース部５０４、アンテナ回路５０５によって構成されている。制御部５０３は、インターフェース部５０４を介した上位装置５０６の制御により、データ処理命令、データ処理結果について、受信部５０１、送信部５０２を制御する。送信部５０２はＲＦＩＤ１００に送信するデータ処理命令を変調し、アンテナ回路５０５から電磁波として出力する。また受信部５０１は、アンテナ回路５０５で受信された信号を復調し、データ処理結果として制御部５０３に出力する。

本実施の形態において、図５に示すリーダ／ライタ７０６のアンテナ回路５０５は、受信部５０１及び送信部５０２に接続され、ＬＣ並列共振回路を構成するアンテナ５０７及び共振容量５０８を有する。アンテナ回路５０５は、受信時に、ＲＦＩＤ１００により出力された信号によってアンテナ回路５０５に誘導される起電力を電気的信号として受信する。また、送信時には、アンテナ回路５０５に誘導電流を供給し、アンテナ回路５０５よりＲＦＩＤ１００に信号を送信する。

また、バッテリー７０３の充電に用いられる第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂのアンテナの長さや形状は図７に示した構造に限られない。ここでは、第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂのアンテナとして、長さの異なる線状のアンテナ（ダイポールアンテナ）を設けた例を示したが、例えば、ダイポールアンテナとコイル状のアンテナを組み合わせて用いてもよいし、ダイポールアンテナとパッチアンテナを組み合わせて用いてもよい。このように、バッテリー７０３の充電に用いられるアンテナとして、長さや形状の異なるものを複数設けることによって、様々な波長の無線信号を受信することができるため、充電効率を向上させることができる。特に、パッチアンテナとダイポールアンテナ等の形状の異なるアンテナを組み合わせて設けることによって（例えば、パッチアンテナの周囲に折り返しダイポールアンテナを設ける）、限られたスペースを有効に活用することが可能となる。もちろん、本実施の形態で示すＲＦＩＤは、複数の第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂを設けた例を示したが、これに限られず、１つのアンテナ回路又は３つ以上のアンテナ回路を設けた構成としてもよい。

また、リーダ／ライタ７０６と信号の送受信を行うために用いられる第１のアンテナ回路７０４も図７に示した構造に限られず、上述したように適用する伝送方式により様々な長さや形状のアンテナを用いることができる。

例えば、第１のアンテナ回路７０４とリーダ／ライタ７０６間で送受信される信号の周波数は、１２５ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚなどがあり、それぞれＩＳＯ規格などが設定される。勿論、第１のアンテナ回路７０４とリーダ／ライタ７０６間で送受信される信号の周波数はこれに限定されず、例えばサブミリ波である３００ＧＨｚ〜３ＴＨｚ、ミリ波である３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ、マイクロ波である３ＧＨｚ〜３０ＧＨｚ、極超短波である３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ、超短波である３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ、短波である３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ、中波である３００ＫＨｚ〜３ＭＨｚ、長波である３０ＫＨｚ〜３００ＫＨｚ、及び超長波である３ＫＨｚ〜３０ＫＨｚのいずれの周波数も用いることができる。また、第１のアンテナ回路７０４とリーダ／ライタ７０６間で送受信される信号は、搬送波を変調した信号である。搬送波の変調方式は、アナログ変調であってもデジタル変調であってよく、振幅変調、位相変調、周波数変調、及びスペクトラム拡散のいずれであってもよい。望ましくは、振幅変調、または、周波数変調にするとよい。

なお、図７では、同一の基板７０１上に第１のアンテナ回路７０４、複数の第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂ、第１の信号処理回路及び第２の信号処理回路を有するチップ７０２及びバッテリー７０３を設けた例を示したが、本実施の形態で示すＲＦＩＤは、図７に示した構造に限られない。

例えば、図８に示すように、チップ７０２ａ及び第１のアンテナ回路７０４が設けられた基板７０１ａと、チップ７０２ｂと複数の第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂ及びバッテリー７０３が設けられた基板７０１ｂとを重畳的に設けた構成としてもよい。チップ７０２ａには第１の信号処理回路が設けられており、チップ７０２ｂには第２の信号処理回路が設けられている。

図８においては、第１のアンテナ回路７０４に受信された電波は、チップ７０２ａに設けられた第１の信号処理回路における第１の整流回路を介して電源回路に入力されて電力に生成されると同時に、電波に含まれる信号が復調回路等により抽出される。また、第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂで受信した電波は、チップ７０２ｂに設けられた第２の信号処理回路における第２の整流回路を介してバッテリー７０３に入力される。

また、第１のアンテナ回路７０４はチップ７０２ａに設けられた第１の信号処理回路と接続し、第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂはチップ７０２ｂに設けられた第２の信号処理回路と接続している。バッテリー７０３は、チップ７０２ａに設けられた第１の信号処理回路と、チップ７０２ｂに設けられた第２の信号処理回路とそれぞれ電気的に接続するように設けられている。

また、バッテリー７０３と第１の信号処理回路又は第２の信号処理回路との接続については特に限定されず、例えば、バッテリー７０３と第１の信号処理回路又は第２の信号処理回路をワイヤボンディング接続やバンプ接続を用いて接続することができる。また、他にも、第１の信号処理回路又は第２の信号処理回路の一部を電極にしてバッテリー７０３との接続端子と貼り合わせて設けることもでき、この場合異方性導電フィルム等を用いて貼り合わせることができる。

このように、リーダ／ライタとの信号の送受信に用いるチップ及びアンテナと、バッテリーの充電に用いるチップ及びアンテナとを別々の基板に形成した後、当該基板を貼り合わせて設けることによって、アンテナやバッテリーの形状を大きく形成することができる。

なお、図７、図８におけるバッテリー７０３は、第１の信号処理回路又は第２の信号処理回路と同時に設けることができる。例えば、１０μｍ〜１００μｍ程度に薄膜化したリチウムイオン２次電池を第１の信号処理回路又は第２の信号処理回路と同時に形成してもよい。また、第１の信号処理回路又は第２の信号処理回路と同時に薄膜のキャパシターを形成してバッテリー７０３としてもよい。また、図７、図８ではバッテリー７０３を第２のアンテナ回路７０５ａと重なるように設けているが、他にも第１のアンテナ回路７０４と重なるように設けてもよいし（図９（Ａ））、第１のアンテナ回路７０４、第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂのいずれにも重ならないように設けてもよい。

また、バッテリー７０３を第１の信号処理回路又は第２の信号処理回路と接続するように貼り合わせて設けてもよい。例えば、図９（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、バッテリー７０３を第１の信号処理回路及び第２の信号処理回路が形成されたチップ７０２と貼り合わせて設ける。この場合、基板の表面（チップ７０２が形成された面）又は裏面に貼り合わせることができる。この場合、チップ７０２に含まれる第１の信号処理回路、第２の信号処理回路とバッテリー７０３とがそれぞれ電気的に接続するように貼り合わせる。例えば、チップ７０２に電気的に接続するバンプ等の接続端子７１１を設け、バッテリーの接続端子７１２と電気的に接続されるように設ける。貼り合わせとしては、異方性導電フィルム等を用いることができる。

また、第１のアンテナ回路７０４、第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂ及びバッテリー７０３が設けられた基板７０１に第１の信号処理回路又は第２の信号処理回路が形成されたチップ７０２を貼り合わせて設けてもよい（図１０（Ａ））。また、第１のアンテナ回路７０４、第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂが設けられた基板７０１上に第１の信号処理回路又は第２の信号処理回路が形成されたチップ７０２とバッテリー７０３を貼り合わせて設けてもよい（図１０（Ｂ））。この場合、チップ７０２に含まれる第１の信号処理回路、第２の信号処理回路とバッテリー７０３とがそれぞれ電気的に接続し、第１の信号処理回路と第１のアンテナ回路７０４、第２の信号処理回路と第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂが電気的に接続するように貼り合わせる。貼り合わせとしては、上述したように、チップ７０２、バッテリー７０３又は第１のアンテナ回路７０４、第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂに電気的に接続するバンプ等の接続端子を設け、当該接続端子を電気的に接続して設ける。

このように設けることによって、チップ、アンテナ又はバッテリーを別々に設けた後、組み合わせて設けることができるため、生産性を向上させることができる。

以上のように、本発明のＲＦＩＤを有する半導体装置は、バッテリーを有することを特徴とする。そのため、従来のように、電池の経時的な劣化に伴う個体情報の送受信にするための電力の不足を防止することができる。そして、本発明の半導体装置は、バッテリーに電力を供給するための信号を受信するアンテナを有することを特徴とする。そのため、充電器に直接接続することなく、ＲＦＩＤを駆動するための電源を外部の無線信号を利用してバッテリーを充電することができる。その結果、アクティブタイプのＲＦＩＤのような電池の残存容量の確認や電池の交換をする作業が発生するといったことなく、使用し続けることが可能になる。加えて、ＲＦＩＤを駆動するための電力を常にバッテリー内に保持することにより、ＲＦＩＤが動作するための十分な電力が得られ、リーダ／ライタとの通信距離を伸ばすことができる。

なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態の記載と組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態２）

本実施の形態では、上記実施の形態１で示したＲＦＩＤを有する半導体装置において、ブースターアンテナ回路（以下、ブースターアンテナという）を設けた構成に関して、図面を参照して説明する。なお、本実施の形態において使用する図面に関し、実施の形態１と同じ部分は同じ符号を用いて示す場合がある。

本実施の形態において述べるブースターアンテナは、半導体装置において、リーダ／ライタからの信号を受信し信号処理回路にデータを出力するアンテナ（以下、第１のチップアンテナまたは第１のアンテナ回路という）や、バッテリーを充電するために無線信号を受信するアンテナ（以下、第２のチップアンテナまたは第２のアンテナ回路という）よりも、サイズの大きいアンテナをいう。ブースターアンテナは、使用する周波数帯域で共振させ、第１のチップアンテナ又は第２のチップアンテナと磁界結合させることで、リーダ／ライタとの信号の送受信又は無線信号の受信を効率よく行うことができるものをいう。さらに、ブースターアンテナは磁界を介して第１のチップアンテナ又は第２のチップアンテナと結合しているため、直接チップアンテナ及び信号処理回路と接続する必要が無いという利点を有している。

本実施の形態におけるＲＦＩＤに用いる半導体装置について、図１２、図１３に示すブロック図を用いて説明する。

図１２に示すＲＦＩＤ１００は、第１のアンテナ回路１０１、第２のアンテナ回路１０２、ブースターアンテナ１２０１、信号処理回路１０３及びバッテリー１０４により構成されている。信号処理回路１０３は、第１の整流回路１０５、電源回路１０６、第２の整流回路１０７、復調回路１０８、アンプ１０９、論理回路１１０、メモリコントロール回路１１１、メモリ回路１１２、論理回路１１３、アンプ１１４、変調回路１１５によって構成される。

図１３は、第１のアンテナ回路１０１がブースターアンテナ１２０１を介してリーダ／ライタ２０１と信号の送受信を行い、第２のアンテナ回路１０２が外部の無線信号を受信する場合について示している。図１３において、ブースターアンテナ１２０１がリーダ／ライタ２０１からの信号を受信し、第１のアンテナ回路１０１との磁界結合により、リーダ／ライタ２０１から送信された信号が第１の整流回路１０５を介して電源回路１０６に入力され、かつ復調回路１０８及びアンプ１０９に入力される。また図１３において、第２のアンテナ回路１０２で受信する信号は第２の整流回路１０７を介してバッテリー１０４に入力され、バッテリー１０４より適宜電源回路１０６に電力が供給される。図１３に示した構成とすることにより、リーダ／ライタ２０１とＲＦＩＤ１００間の信号の送受信の通信距離を伸ばすことができるため、データの送受信をより確実にすることができる。

また、ブースターアンテナ１２０１の同調を第１のアンテナ回路１０１に限らず、ブースターアンテナ１２０１が同調する周波数の帯域を異ならせることにより他のアンテナと磁界結合させることもできる。

例えば、図１４は、第２のアンテナ回路１０２がブースターアンテナ１２０１を介して外部の無線信号を受信し、第１のアンテナ回路１０１がリーダ／ライタ２０１と情報の送受信を行う場合について示している。図１４において、ブースターアンテナ１２０１が外部の無線信号２０２を受信し、第２のアンテナ回路１０２との磁界結合により、無線信号２０２が第２の整流回路１０７を介してバッテリー１０４に電力として充電される。そしてバッテリー１０４から電源回路１０６に電力が供給される。また、第１のアンテナ回路１０１で受信する信号は、第１の整流回路１０５を介して電源回路１０６に入力され、かつ復調回路１０８及びアンプ１０９に入力される。図１４に示した構成とすることにより、ＲＦＩＤ１００が無線信号２０２を受信しやすくなり、バッテリー１０４への充電をより確実にすることができる。

また、ブースターアンテナ１２０１を複数設けることによって、ブースターアンテナ１２０１と第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０２と磁界結合させることもできる。

例えば、図１５には、第１のアンテナ回路１０１がブースターアンテナ１２０１ａを介してリーダ／ライタ２０１と信号の送受信を行い、第２のアンテナ回路１０２がブースターアンテナ１２０１ｂを介して外部の無線信号を受信する場合について示している。ブースターアンテナ１２０１ａがリーダ／ライタ２０１からの信号を受信し、第１のアンテナ回路１０１との磁界結合により、リーダ／ライタ２０１から送信された信号が第１の整流回路１０５を介して電源回路１０６に入力され、かつ復調回路１０８及びアンプ１０９に入力される。また、ブースターアンテナ１２０１ｂが外部の無線信号２０２を受信し、第２のアンテナ回路１０２との磁界結合により、無線信号２０２が第２の整流回路１０７を介してバッテリー１０４に電力として充電される。

また、図１２乃至図１５における第１の整流回路１０５、第２の整流回路１０７は、実施の形態１で示した構成と同様であり、図４（Ｂ）に示すように、ダイオード４０４、ダイオード４０５、平滑容量４０６によって整流回路４０７を構成すればよい。

なお、第１のアンテナ回路１０１、第２のアンテナ回路１０２及びブースターアンテナのアンテナの形状については、特に限定されない。例えば実施の形態１で説明した図３の形状のアンテナを採用することができる。但し、ブースターアンテナはその機能上、磁界結合するアンテナ回路より大きな形状のアンテナを採用することが好ましい。また、第１のアンテナ回路１０１、第２のアンテナ回路１０２及びブースターアンテナは、実施の形態１で説明した図４（Ａ）のように、アンテナ４０１、共振容量４０２によって構成されるものとして説明し、アンテナ４０１及び共振容量４０２を併せてアンテナ回路４０３とする。

また、第１のアンテナ回路１０１及び第２のアンテナ回路１０２は、信号処理回路１０３と共に同じ基板上に積層して設ける構成としても良いし、外付けのアンテナとして設けられるものであってもよい。

例えば、図１６に、図１３の構成のＲＦＩＤを有する半導体装置における第１のアンテナ回路、第２のアンテナ回路、及びブースターアンテナの位置関係並びにアンテナの形状について示す。図１６において、基板７０１にコイル状の第１のアンテナ回路７０４と複数の第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂを設け、基板７２１上にブースターアンテナ７２２を設け、基板７０１と基板７２１とを貼り合わせて設けることができる。

図１６において、リーダ／ライタ７０６とブースターアンテナ７２２を近づけると、リーダ／ライタ７０６から発生した交流磁界がコイル状のブースターアンテナ７２２を貫き、電磁誘導によりコイル状のブースターアンテナ７２２の端子間（アンテナの一端と他端の間）に起電力が発生する。コイル状のブースターアンテナ７２２において電磁誘導による起電力が発生すると共にブースターアンテナ７２２自体から交流磁界が発生する。そして、ブースターアンテナ７２２から発生する交流磁界がコイル状の第１のアンテナ回路７０４を貫き、電磁誘導により第１のアンテナ回路７０４の端子間（アンテナの一端と他端の間）に起電力が発生する。当該起電力によりリーダ／ライタ７０６と第１のアンテナ回路７０４とでデータの送受信が行われる。

また、図１６とは異なる構成について、図１７に示す。

図１７は、第１のアンテナ回路７０４、第１の信号処理回路を含むチップ７０２ａ及びブースターアンテナ７２２が設けられた基板７０１ａと、第２の信号処理回路を含むチップ７０２ｂ、複数の第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂ及びバッテリー７０３が設けられた基板７０１ｂとを重畳的に設けた構成を示している。

図１７において、リーダ／ライタ７０６とブースターアンテナ７２２を近づけると、リーダ／ライタ７０６から発生した交流磁界がコイル状のブースターアンテナ７２２を貫き、電磁誘導によりコイル状のブースターアンテナ７２２の端子間（アンテナの一端と他端の間）に起電力が発生する。コイル状のブースターアンテナ７２２において電磁誘導による起電力が発生すると共にブースターアンテナ７２２自体から交流磁界が発生する。そして、ブースターアンテナ７２２から発生する交流磁界がコイル状の第１のアンテナ回路７０４を貫き、電磁誘導により第１のアンテナ回路７０４の端子間（アンテナの一端と他端の間）に起電力が発生する。当該起電力によりリーダ／ライタ７０６と第１のアンテナ回路７０４とでデータの送受信が行われる。

また、本実施の形態に示す半導体装置は、バッテリー７０３とブースターアンテナ７２２をそれぞれ貼り合わせて設けてもよい。例えば、図１８に示すように、第１のアンテナ回路７０４、第２のアンテナ回路７０５ａ、７０５ｂ、第１の信号処理回路及び第２の信号処理回路を含むチップ７０２が設けられた基板７０１上に、バッテリー７０３とブースターアンテナ７２２が設けられた基板７２１を貼り合わせて設ける。この場合、基板７０１の表面（チップ７０２が形成された面）にバッテリー７０３を貼り合わせ、ブースターアンテナ７２２が設けられた基板７２１を基板７０１の裏面に貼り合わせた例を示している。

なお、本実施の形態における第１のアンテナ回路、第２のアンテナ回路、及びブースターアンテナの配置は、アンテナの位置を互いに交流磁界がアンテナコイルを貫くように設計すれば良く、図１７に示すように大きく面積を確保したブースターアンテナの内側に第１のアンテナ回路または第２のアンテナ回路を配置することにより、効率的な配置をすることができるため、バッテリー等の面積を大きく取ることやアンテナの巻き数を増やすことができ好適である。

以上のように、本発明のＲＦＩＤを有する半導体装置は、バッテリーを有することを特徴とする。そのため、従来のように、電池の経時的な劣化に伴う個体情報の送受信にするための電力の不足を防止することができる。そして、本発明の半導体装置は、バッテリーに電力を供給するための信号を受信するアンテナを有することを特徴とする。そのため、充電器に直接接続することなく、ＲＦＩＤを駆動するための電源を外部の無線通信を利用してバッテリーを充電することができる。その結果、アクティブタイプのＲＦＩＤのような電池の残存容量の確認や電池の交換をする作業が発生するといったことなく、使用し続けることが可能になる。加えて、ＲＦＩＤを駆動するための電力をバッテリー内に保持することにより、ＲＦＩＤが通信を行うための十分な電力が得られ、リーダ／ライタとの通信距離を伸ばすことができる。

さらに、本実施の形態の構成においては、実施の形態１の構成に加えて、ブースターアンテナを有することを特徴とする。そのため、ＲＦＩＤとリーダ／ライタ間のデータの送受信、及びＲＦＩＤの、外部の無線信号の受信に対して、より確実に通信を行うことが可能となる。

なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態の記載と組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態３）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した半導体装置の作製方法の一例に関して、図面を参照して説明する。

まず、図１９（Ａ）に示すように、基板１９０１の一表面に絶縁膜１９０２を介して剥離層１９０３を形成し、続けて下地膜として機能する絶縁膜１９０４と半導体膜１９０５（例えば、非晶質珪素を含む膜）を積層して形成する。なお、絶縁膜１９０２、剥離層１９０３、絶縁膜１９０４および半導体膜１９０５は、連続して形成することができる。

なお、基板１９０１は、ガラス基板、石英基板、金属基板（例えばセラミック基板またはステンレス基板など）、Ｓｉ基板等の半導体基板から選択されるものである。他にもプラスチック基板として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＮＴ）、ポリエーテルサルフィン（ＰＥＳ）、アクリルなどの基板を選択することもできる。なお、本工程では、剥離層１９０３は、絶縁膜１９０２を介して基板１９０１の全面に設けているが、必要に応じて、基板１９０１の全面に剥離層を設けた後に、フォトリソグラフィ法により選択的に設けてもよい。

また、絶縁膜１９０２、絶縁膜１９０４は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、絶縁膜１９０２、１９０４を２層構造とする場合、第１層目の絶縁膜として窒化酸化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として酸化窒化シリコン膜を形成するとよい。また、第１層目の絶縁膜として窒化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として酸化シリコン膜を形成してもよい。絶縁膜１９０２は、基板１９０１から剥離層１９０３又はその上に形成される素子に不純物元素が混入するのを防ぐブロッキング層として機能し、絶縁膜１９０４は基板１９０１、剥離層１９０３からその上に形成される素子に不純物元素が混入するのを防ぐブロッキング層として機能する。このように、ブロッキング層として機能する絶縁膜１９０２、１９０４を形成することによって、基板１９０１からＮａなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属が、剥離層１９０３から剥離層に含まれる不純物元素がこの上に形成する素子に悪影響を与えることを防ぐことができる。なお、基板１９０１として石英を用いるような場合には絶縁膜１９０２、１９０４を省略してもよい。

また、剥離層１９０３は、金属膜や金属膜と金属酸化膜の積層構造等を用いることができる。金属膜としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）から選択された元素または当該元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる膜を単層又は積層して形成する。また、これらの材料は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法等を用いて形成することができる。金属膜と金属酸化膜の積層構造としては、上述した金属膜を形成した後に、酸素雰囲気化またはＮ_２Ｏ雰囲気下におけるプラズマ処理、酸素雰囲気化またはＮ_２Ｏ雰囲気下における加熱処理を行うことによって、金属膜表面に当該金属膜の酸化物または酸化窒化物を設けることができる。例えば、金属膜としてスパッタ法やＣＶＤ法等によりタングステン膜を設けた場合、タングステン膜にプラズマ処理を行うことによって、タングステン膜表面にタングステン酸化物からなる金属酸化膜を形成することができる。また、この場合、タングステンの酸化物は、ＷＯｘで表され、Ｘは２〜３であり、Ｘが２の場合（ＷＯ_２）、Ｘが２．５の場合（Ｗ_２Ｏ_５）、Ｘが２．７５の場合（Ｗ_４Ｏ_１１）、Ｘが３の場合（ＷＯ_３）などがある。タングステンの酸化物を形成するにあたり、上記に挙げたＸの値に特に制約はなく、エッチングレート等を基に、どの酸化物を形成するかを決めるとよい。他にも、例えば、金属膜（例えば、タングステン）を形成した後に、当該金属膜上にスパッタ法で酸化珪素（ＳｉＯ_２）等の絶縁膜を設けると共に、金属膜上に金属酸化物（例えば、タングステン上にタングステン酸化物）を形成してもよい。また、プラズマ処理として、例えば上述した高密度プラズマ処理を行ってもよい。また、金属酸化膜の他にも、金属窒化物や金属酸化窒化物を用いてもよい。この場合、金属膜に窒素雰囲気下または窒素と酸素雰囲気下でプラズマ処理や加熱処理を行えばよい。

また、半導体膜１９０５は、スパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等により、２５〜２００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）の厚さで形成する。

次に、図１９（Ｂ）に示すように、半導体膜１９０５にレーザー光を照射して結晶化を行う。なお、レーザー光の照射と、ＲＴＡ又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法とを組み合わせた方法等により半導体膜１９０５の結晶化を行ってもよい。その後、得られた結晶質半導体膜を所望の形状にエッチングして、結晶化した結晶質半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆを形成し、当該半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆを覆うようにゲート絶縁膜１９０６を形成する。

なお、ゲート絶縁膜１９０６は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、ゲート絶縁膜１９０６を２層構造とする場合、第１層目の絶縁膜として酸化窒化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として窒化酸化シリコン膜を形成するとよい。また、第１層目の絶縁膜として酸化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として窒化シリコン膜を形成してもよい。

結晶質半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆの作製工程の一例を以下に簡単に説明すると、まず、プラズマＣＶＤ法を用いて、膜厚５０〜６０ｎｍの非晶質半導体膜を形成する。次に、結晶化を助長する金属元素であるニッケルを含む溶液を非晶質半導体膜上に保持させた後、非晶質半導体膜に脱水素化の処理（５００℃、１時間）と、熱結晶化の処理（５５０℃、４時間）を行って結晶質半導体膜を形成する。その後、レーザー光を照射し、フォトリソグラフィ法を用いることよって結晶質半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆを形成する。なお、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化を行わずに、レーザー光の照射だけで非晶質半導体膜の結晶化を行ってもよい。

なお、結晶化に用いるレーザー発振器としては、連続発振型のレーザービーム（ＣＷレーザービーム）やパルス発振型のレーザービーム（パルスレーザービーム）を用いることができる。ここで用いることができるレーザービームは、Ａｒレーザー、Ｋｒレーザー、エキシマレーザーなどの気体レーザー、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ_４、フォルステライト（Ｍｇ_２ＳｉＯ_４）、ＹＡｌＯ_３、ＧｄＶＯ_４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ_２Ｏ_３、ＹＶＯ_４、ＹＡｌＯ_３、ＧｄＶＯ_４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザー、ガラスレーザー、ルビーレーザー、アレキサンドライトレーザー、Ｔｉ：サファイアレーザー、銅蒸気レーザーまたは金蒸気レーザーのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。このようなレーザービームの基本波、及びこれらの基本波の第２高調波から第４高調波のレーザービームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ_４レーザー（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いることができる。このときレーザーのパワー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ^２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ^２）が必要である。そして、走査速度を１０〜２０００ｃｍ／ｓｅｃ程度として照射する。なお、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ_４、フォルステライト（Ｍｇ_２ＳｉＯ_４）、ＹＡｌＯ_３、ＧｄＶＯ_４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ_２Ｏ_３、ＹＶＯ_４、ＹＡｌＯ_３、ＧｄＶＯ_４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザー、Ａｒイオンレーザー、またはＴｉ：サファイアレーザーは、連続発振をさせることが可能であり、Ｑスイッチ動作やモード同期などを行うことによって１０ＭＨｚ以上の発振周波数でパルス発振をさせることも可能である。１０ＭＨｚ以上の発振周波数でレーザービームを発振させると、半導体膜がレーザーによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される。従って、発振周波数が低いパルスレーザーを用いる場合と異なり、半導体膜中において固液界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。

また、ゲート絶縁膜１９０６は、半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆに対し前述の高密度プラズマ処理を行い、表面を酸化又は窒化することで形成しても良い。例えば、Ｈｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスと、酸素、酸化窒素（ＮＯ_２）、アンモニア、窒素、水素などの混合ガスを導入したプラズマ処理で形成する。この場合のプラズマの励起は、マイクロ波の導入により行うと、低電子温度で高密度のプラズマを生成することができる。この高密度プラズマで生成された酸素ラジカル（ＯＨラジカルを含む場合もある）や窒素ラジカル（ＮＨラジカルを含む場合もある）によって、半導体膜の表面を酸化又は窒化することができる。

このような高密度プラズマを用いた処理により、１〜２０ｎｍ、代表的には５〜１０ｎｍの絶縁膜が半導体膜に形成される。この場合の反応は、固相反応であるため、当該絶縁膜と半導体膜との界面準位密度はきわめて低くすることができる。このような、高密度プラズマ処理は、半導体膜（結晶性シリコン、或いは多結晶シリコン）を直接酸化（若しくは窒化）するため、形成される絶縁膜の厚さは理想的には、ばらつきをきわめて小さくすることができる。加えて、結晶性シリコンの結晶粒界でも酸化が強くされることがないため、非常に好ましい状態となる。すなわち、ここで示す高密度プラズマ処理で半導体膜の表面を固相酸化することにより、結晶粒界において異常に酸化反応をさせることなく、均一性が良く、界面準位密度が低い絶縁膜を形成することができる。

なお、ゲート絶縁膜１９０６は、高密度プラズマ処理によって形成される絶縁膜のみを用いても良いし、それにプラズマや熱反応を利用したＣＶＤ法で酸化シリコン、酸窒化シリコン、窒化シリコンなどの絶縁膜を堆積し、積層させても良い。いずれにしても、高密度プラズマで形成した絶縁膜をゲート絶縁膜の一部又は全部に含んで形成されるトランジスタは、特性のばらつきを小さくすることができる。

また、半導体膜に対し、連続発振レーザー若しくは１０ＭＨｚ以上の周波数で発振するレーザービームを照射しながら一方向に走査して結晶化させて得られた半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆは、そのビームの走査方向に結晶が成長する特性がある。その走査方向をチャネル長方向（チャネル形成領域が形成されたときにキャリアが流れる方向）に合わせてトランジスタを配置し、上記ゲート絶縁層を組み合わせることで、特性ばらつきが小さく、しかも電界効果移動度が高い薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を得ることができる。

次に、ゲート絶縁膜１９０６上に、第１の導電膜と第２の導電膜とを積層して形成する。ここでは、第１の導電膜は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、２０〜１００ｎｍの厚さで形成する。第２の導電膜は、１００〜４００ｎｍの厚さで形成する。第１の導電膜と第２の導電膜は、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）等から選択された元素又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成する。または、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料により形成する。第１の導電膜と第２の導電膜の組み合わせの例を挙げると、窒化タンタル膜とタングステン膜、窒化タングステン膜とタングステン膜、窒化モリブデン膜とモリブデン膜等が挙げられる。タングステンや窒化タンタルは、耐熱性が高いため、第１の導電膜と第２の導電膜を形成した後に、熱活性化を目的とした加熱処理を行うことができる。また、２層構造ではなく、３層構造の場合は、モリブデン膜とアルミニウム膜とモリブデン膜の積層構造を採用するとよい。

次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジストからなるマスクを形成し、ゲート電極とゲート線を形成するためのエッチング処理を行って、半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆの上方にゲート電極１９０７を形成する。ここでは、ゲート電極１９０７として、第１の導電膜１９０７ａと第２の導電膜１９０７ｂの積層構造で設けた例を示している。

次に、図１９（Ｃ）に示すように、ゲート電極１９０７をマスクとして半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆに、イオンドープ法またはイオン注入法により、ｎ型を付与する不純物元素を低濃度に添加し、その後、フォトリソグラフィ法によりレジストからなるマスクを選択的に形成して、ｐ型を付与する不純物元素を高濃度に添加する。ｎ型を示す不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。ｐ型を示す不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。ここでは、ｎ型を付与する不純物元素としてリン（Ｐ）を用い、１×１０^１５〜１×１０^１９／ｃｍ^３の濃度で含まれるように半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆに選択的に導入し、ｎ型を示す不純物領域１９０８を形成する。また、ｐ型を付与する不純物元素としてボロン（Ｂ）を用い、１×１０^１９〜１×１０^２０／ｃｍ^３の濃度で含まれるように選択的に半導体膜１９０５ｃ、１９０５ｅに導入し、ｐ型を示す不純物領域１９０９を形成する。

続いて、ゲート絶縁膜１９０６とゲート電極１９０７を覆うように、絶縁膜を形成する。絶縁膜は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等により、珪素、珪素の酸化物又は珪素の窒化物の無機材料を含む膜や、有機樹脂などの有機材料を含む膜を、単層又は積層して形成する。次に、絶縁膜を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択的にエッチングして、ゲート電極１９０７の側面に接する絶縁膜１９１０（サイドウォールともよばれる）を形成する。絶縁膜１９１０は、ＬＤＤ（ＬｉｇｈｔｌｙＤｏｐｅｄｄｒａｉｎ）領域を形成する際のドーピング用のマスクとして用いる。

続いて、フォトリソグラフィ法により形成したレジストからなるマスクと、ゲート電極１９０７および絶縁膜１９１０をマスクとして用いて、半導体膜１９０５ａ、１９０５ｂ、１９０５ｄ、１９０５ｆにｎ型を付与する不純物元素を高濃度に添加して、ｎ型を示す不純物領域１９１１を形成する。ここでは、ｎ型を付与する不純物元素としてリン（Ｐ）を用い、１×１０^１９〜１×１０^２０／ｃｍ^３の濃度で含まれるように半導体膜１９０５ａ、１９０５ｂ、１９０５ｄ、１９０５ｆに選択的に導入し、不純物領域１９０８より高濃度のｎ型を示す不純物領域１９１１を形成する。

以上の工程により、図１９（Ｄ）に示すように、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１９００ａ、１９００ｂ、１９００ｄ、１９００ｆとｐチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｃ、１９００ｅが形成される。

なお、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１９００ａは、ゲート電極１９０７と重なる半導体膜１９０５ａの領域にチャネル形成領域が形成され、ゲート電極１９０７及び絶縁膜１９１０と重ならない領域にソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１９１１が形成され、絶縁膜１９１０と重なる領域であってチャネル形成領域と不純物領域１９１１の間に低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域）が形成されている。また、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｂ、１９００ｄ、１９００ｆも同様にチャネル形成領域、低濃度不純物領域及び不純物領域１９１１が形成されている。

また、ｐチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｃは、ゲート電極１９０７と重なる半導体膜１９０５ｃの領域にチャネル形成領域が形成され、ゲート電極１９０７と重ならない領域にソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１９０９が形成されている。また、ｐチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｅも同様にチャネル形成領域及び不純物領域１９０９が形成されている。なお、ここでは、ｐチャネル型薄膜トランジスタ１９００ｃ、１９００ｅには、ＬＤＤ領域を設けていないが、ｐチャネル型薄膜トランジスタにＬＤＤ領域を設けてもよいし、ｎチャネル型薄膜トランジスタにＬＤＤ領域を設けない構成としてもよい。

次に、図２０（Ａ）に示すように、半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆ、ゲート電極１９０７等を覆うように、絶縁膜を単層または積層して形成し、当該絶縁膜上に薄膜トランジスタ１９００ａ〜薄膜トランジスタ１９００ｆのソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１９０９、１９１１と電気的に接続する導電膜１９１３を形成する。絶縁膜は、ＣＶＤ法、スパッタリング法、ＳＯＧ法、液滴吐出法、スクリーン印刷法等により、珪素の酸化物や珪素の窒化物等の無機材料、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、エポキシ等の有機材料やシロキサン材料等により、単層または積層で形成する。ここでは、当該絶縁膜を２層で設け、１層目の絶縁膜１９１２ａとして窒化酸化珪素膜で形成し、２層目の絶縁膜１９１２ｂとして酸化窒化珪素膜で形成する。また、導電膜１９１３は、半導体膜１９０５ａ〜１９０５ｆのソース電極又はドレイン電極を形成する。

なお、絶縁膜１９１２ａ、１９１２ｂを形成する前、または絶縁膜１９１２ａ、１９１２ｂのうちの１つまたは複数の薄膜を形成した後に、半導体膜の結晶性の回復や半導体膜に添加された不純物元素の活性化、半導体膜の水素化を目的とした加熱処理を行うとよい。加熱処理には、熱アニール、レーザーアニール法またはＲＴＡ法などを適用するとよい。

また、導電膜１９１３は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジウム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アルミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを含む合金材料に相当する。導電膜１９１３は、例えば、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜とバリア膜の積層構造、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜と窒化チタン（ＴｉＮ）膜とバリア膜の積層構造を採用するとよい。なお、バリア膜とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニウムやアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、導電膜１９１３を形成する材料として最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。また、還元性の高い元素であるチタンからなるバリア膜を形成すると、結晶質半導体膜上に薄い自然酸化膜ができていたとしても、この自然酸化膜を還元し、結晶質半導体膜と良好なコンタクトをとることができる。

次に、導電膜１９１３を覆うように、絶縁膜１９１４を形成し、当該絶縁膜１９１４上に、半導体膜１９０５ａ、１９０５ｆのソース電極又はドレイン電極を形成する導電膜１９１３とそれぞれ電気的に接続する導電膜１９１５ａ、１９１５ｂを形成する。また、半導体膜１９０５ｂ、１９０５ｅのソース電極又はドレイン電極を形成する導電膜１９１３とそれぞれ電気的に接続する導電膜１９１６ａ、１９１６ｂを形成する。なお、導電膜１９１５ａ、１９１５ｂと導電膜１９１６ａ、１９１６ｂは同一の材料で同時に形成してもよい。導電膜１９１５ａ、１９１５ｂと導電膜１９１６ａ、１９１６ｂは、上述した導電膜１９１３で示したいずれかの材料を用いて形成することができる。

続いて、図２０（Ｂ）に示すように、導電膜１９１６ａ、１９１６ｂにアンテナとして機能する導電膜１９１７ａ、１９１７ｂが電気的に接続されるように形成する。ここでは、アンテナとして機能する導電膜１９１７ａと１９１７ｂの一方が上記実施の形態で示した第１のアンテナ回路のアンテナに相当し、他方が第２のアンテナ回路のアンテナに相当する。例えば、導電膜１９１７ａが第１のアンテナ回路のアンテナであり、導電膜１９１７ｂが第２のアンテナ回路のアンテナであるとすると、薄膜トランジスタ１９００ａ〜薄膜トランジスタ１９００ｃが上記実施の形態で示した第１の信号処理回路として機能し、薄膜トランジスタ１９００ｄ〜薄膜トランジスタ１９００ｆが上記実施の形態で示した第２の信号処理回路として機能する。

なお、絶縁膜１９１４は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキサン材料からなる単層または積層構造で設けることができる。なお、シロキサン材料とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む材料に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。

また、導電膜１９１７ａ、１９１７ｂは、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法、液滴吐出法、ディスペンサ法、メッキ法等を用いて、導電性材料により形成する。導電性材料は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層構造又は積層構造で形成する。

例えば、スクリーン印刷法を用いてアンテナとして機能する導電膜１９１７ａ、１９１７ｂを形成する場合には、粒径が数ｎｍから数十μｍの導電体粒子を有機樹脂に溶解または分散させた導電性のペーストを選択的に印刷することによって設けることができる。導電体粒子としては、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）およびチタン（Ｔｉ）等のいずれか一つ以上の金属粒子やハロゲン化銀の微粒子、または分散性ナノ粒子を用いることができる。また、導電性ペーストに含まれる有機樹脂は、金属粒子のバインダー、溶媒、分散剤および被覆材として機能する有機樹脂から選ばれた一つまたは複数を用いることができる。代表的には、エポキシ樹脂、珪素樹脂等の有機樹脂が挙げられる。また、導電膜の形成にあたり、導電性のペーストを押し出した後に焼成することが好ましい。例えば、導電性のペーストの材料として、銀を主成分とする微粒子（例えば粒径１ｎｍ以上１００ｎｍ以下）を用いる場合、１５０〜３００℃の温度範囲で焼成することにより硬化させて導電膜を得ることができる。また、はんだや鉛フリーのはんだを主成分とする微粒子を用いてもよく、この場合は粒径２０μｍ以下の微粒子を用いることが好ましい。はんだや鉛フリーはんだは、低コストであるといった利点を有している。

また、導電膜１９１５ａ、１９１５ｂは、後の工程において本実施の形態の半導体装置に含まれるバッテリーと電気的に接続される配線として機能しうる。また、アンテナとして機能する導電膜１９１７ａ、１９１７ｂを形成する際に、導電膜１９１５ａ、１９１５ｂに電気的に接続するように別途導電膜を形成し、当該導電膜をバッテリーに接続する配線として利用してもよい。なお図２０（Ｂ）における導電膜１９１７ａ、１９１７ｂは、上記実施の形態１で示した第１のアンテナ回路、及び第２のアンテナ回路に対応する。

次に、図２０（Ｃ）に示すように、導電膜１９１７ａ、１９１７ｂを覆うように絶縁膜１９１８を形成した後、薄膜トランジスタ１９００ａ〜薄膜トランジスタ１９００ｆ、導電膜１９１７ａ、１９１７ｂ等を含む層（以下、「素子形成層１９１９」と記す）を基板１９０１から剥離する。ここでは、レーザー光（例えばＵＶ光）を照射することによって、薄膜トランジスタ１９００ａ〜薄膜トランジスタ１９００ｆを避けた領域に開口部を形成後、物理的な力を用いて基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離することができる。また、基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離する前に、形成した開口部にエッチング剤を導入して、剥離層１９０３を選択的に除去してもよい。エッチング剤は、フッ化ハロゲンまたはハロゲン間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）を使用する。そうすると、素子形成層１９１９は、基板１９０１から剥離された状態となる。なお、剥離層１９０３は、全て除去せず一部分を残存させてもよい。こうすることによって、エッチング剤の消費量を抑え剥離層の除去に要する処理時間を短縮することが可能となる。また、剥離層１９０３の除去を行った後にも、基板１９０１上に素子形成層１９１９を保持しておくことが可能となる。また、素子形成層１９１９が剥離された基板１９０１を再利用することによって、コストの削減をすることができる。

絶縁膜１９１８は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキサン材料からなる単層または積層構造で設けることができる。

本実施の形態では、図２１（Ａ）に示すように、レーザー光の照射により素子形成層１９１９に開口部を形成した後に、当該素子形成層１９１９の一方の面（絶縁膜１９１８の露出した面）に第１のシート材１９２０を貼り合わせた後、基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離する。

次に、図２１（Ｂ）に示すように、素子形成層１９１９の他方の面（剥離により露出した面）に、加熱処理と加圧処理の一方又は両方を行って第２のシート材１９２１を貼り合わせる。第１のシート材１９２０、第２のシート材１９２１として、ホットメルトフィルム等を用いることができる。

また、第１のシート材１９２０、第２のシート材１９２１として、静電気等を防止する帯電防止対策を施したフィルム（以下、帯電防止フィルムと記す）を用いることもできる。帯電防止フィルムとしては、帯電防止可能な材料を樹脂中に分散させたフィルム、及び帯電防止可能な材料が貼り付けられたフィルム等が挙げられる。帯電防止可能な材料が設けられたフィルムは、片面に帯電防止可能な材料を設けたフィルムであってもよいし、両面に帯電防止可能な材料を設けたフィルムであってもよい。さらに、片面に帯電防止可能な材料が設けられたフィルムは、帯電防止可能な材料が設けられた面をフィルムの内側になるように層に貼り付けてもよいし、フィルムの外側になるように貼り付けてもよい。なお、帯電防止可能な材料はフィルムの全面、あるいは一部に設けてあればよい。ここでの帯電防止可能な材料としては、金属、インジウムと錫の酸化物（ＩＴＯ）、両性界面活性剤や陽イオン性界面活性剤や非イオン性界面活性剤等の界面活性剤用いることができる。また、他にも帯電防止材料として、側鎖にカルボキシル基および４級アンモニウム塩基をもつ架橋性共重合体高分子を含む樹脂材料等を用いることができる。これらの材料をフィルムに貼り付けたり、練り込んだり、塗布することによって帯電防止フィルムとすることができる。帯電防止フィルムで封止を行うことによって、商品として取り扱う際に、外部からの静電気等によって半導体素子に悪影響が及ぶことを抑制することができる。

なお、バッテリーは、導電膜１９１５ａ、１９１５ｂに接続して形成されるが、バッテリーとの接続は、基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離する前（図２０（Ｂ）又は図２０（Ｃ）の段階）に行ってもよいし、基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離した後（図２１（Ａ）の段階）に行ってもよいし、素子形成層１９１９を第１のシート材及び第２のシート材で封止した後（図２１（Ｂ）の段階）に行ってもよい。以下に、素子形成層１９１９とバッテリーを接続して形成する一例を図２２、図２３を用いて説明する。

図２０（Ｂ）において、アンテナとして機能する導電膜１９１７ａ、１９１７ｂと同時に導電膜１９１５ａ、１９１５ｂにそれぞれ電気的に接続する導電膜１９３１ａ、１９３１ｂを形成する。続けて、導電膜１９１７ａ、１９１７ｂ、導電膜１９３１ａ、１９３１ｂを覆うように絶縁膜１９１８を形成した後、導電膜１９３１ａ、１９３１ｂの表面が露出するように開口部１９３２ａ、１９３２ｂを形成する。その後、図２２（Ａ）に示すように、レーザー光の照射により素子形成層１９１９に開口部を形成した後に、当該素子形成層１９１９の一方の面（絶縁膜１９１８の露出した面）に第１のシート材１９２０を貼り合わせた後、基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離する。

次に、図２２（Ｂ）に示すように、素子形成層１９１９の他方の面（剥離により露出した面）に、第２のシート材１９２１を貼り合わせた後、素子形成層１９１９を第１のシート材１９２０から剥離する。従って、ここでは第１のシート材１９２０として粘着力が弱いものを用いる。続けて、開口部１９３２ａ、１９３２ｂを介して導電膜１９３１ａ、１９３１ｂとそれぞれ電気的に接続する導電膜１９３４ａ、１９３４ｂを選択的に形成する。

導電膜１９３４ａ、１９３４ｂは、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法、液滴吐出法、ディスペンサ法、メッキ法等を用いて、導電性材料により形成する。導電性材料は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層構造又は積層構造で形成する。

なお、ここでは、基板１９０１から素子形成層１９１９を剥離した後に導電膜１９３４ａ、１９３４ｂを形成する例を示しているが、導電膜１９３４ａ、１９３４ｂを形成した後に基板１９０１から素子形成層１９１９の剥離を行ってもよい。

次に、図２３（Ａ）に示すように、基板上に複数の素子を形成している場合には、素子形成層１９１９を素子ごとに分断する。分断は、レーザー照射装置、ダイシング装置、スクライブ装置等を用いることができる。ここでは、レーザー光を照射することによって１枚の基板に形成された複数の素子を各々分断する。

次に、図２３（Ｂ）に示すように、分断された素子をバッテリーの接続端子と電気的に接続する。ここでは、素子形成層１９１９に設けられた導電膜１９３４ａ、１９３４ｂと基板１９３５上に設けられたバッテリーの接続端子となる導電膜１９３６ａ、１９３６ｂとをそれぞれ接続する。ここで、導電膜１９３４ａと導電膜１９３６ａとの接続、又は導電膜１９３４ｂと導電膜１９３６ｂとの接続は、異方導電性フィルム（ＡＣＦ（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ））や異方導電性ペースト（ＡＣＰ（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＰａｓｔｅ））等の接着性を有する材料を介して圧着させることにより電気的に接続する場合を示している。ここでは、接着性を有する樹脂１９３７に含まれる導電性粒子１９３８を用いて接続する例を示している。また、他にも、銀ペースト、銅ペーストまたはカーボンペースト等の導電性接着剤や半田接合等を用いて接続を行うことも可能である。

バッテリーが素子より大きい場合には、図２２、図２３に示したように、一枚の基板上に複数の素子を形成し、当該素子を分断後にバッテリーと接続することによって、一枚の基板に作り込める素子の数を増やすことができるため、半導体装置をより低コストで作製することが可能となる。

その後、上記実施の形態で示したように、ブースターアンテナと接続してもよい。

以上の工程により、半導体装置を作製することができる。なお、本実施の形態では、基板上に薄膜トランジスタ等の素子を形成した後に剥離する工程を示したが、剥離を行わずそのまま製品としてもよい。また、ガラス基板上に薄膜トランジスタ等の素子を設けた後に、当該ガラス基板を素子が設けられた面と反対側から研磨することにより、又はＳｉ等の半導体基板を用いてＭＯＳ型のトランジスタを形成した後に当該半導体基板を研磨することによって、半導体装置の薄膜化、小型化を行うことができる。

なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態の記載と組み合わせて実施することが可能である。

（実施の形態４）
本実施の形態では、上記実施の形態と異なる半導体装置及びその作製方法の一例に関して図面を参照して説明する。

まず、図２４（Ａ）に示すように、基板２４０１の一表面に絶縁膜２４０２を介して剥離層２４０３を形成し、続けて下地膜として機能する絶縁膜２４０４と導電膜２４０５を積層して形成する。なお、絶縁膜２４０２、剥離層２４０３、絶縁膜２４０４および導電膜２４０５は、連続して形成することができる。

なお、導電膜２４０５は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）から選択された元素または当該元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる膜を単層又は積層して形成する。また、これらの材料は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法等を用いて形成することができる。

また、基板２４０１、絶縁膜２４０２、剥離層２４０３、絶縁膜２４０４は、それぞれ上記実施の形態で説明した基板１９０１、絶縁膜１９０２、剥離層１９０３、絶縁膜１９０４のいずれかの材料を用いて形成することができる。

次に、図２４（Ｂ）に示すように、導電膜２４０５を選択的にエッチングして導電膜２４０５ａ〜２４０５ｅを形成し、当該導電膜２４０５ａ〜２４０５ｅを覆うように絶縁膜２４０６、２４０７を積層して形成する。

なお、絶縁膜２４０６、絶縁膜２４０７は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、絶縁膜２４０６として窒化酸化シリコンを用い、絶縁膜２４０７として酸化窒化シリコンを用いて形成することができる。また、ここでは、絶縁膜を２層積層させて設けた例を示しているが、絶縁膜２４０６又は絶縁膜２４０７の一方のみ設けてもよいし、３層以上の絶縁膜を積層させて設けてもよい。

次に、図２４（Ｃ）に示すように、導電膜２４０５ａ〜２４０５ｄの上方に選択的に半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｄを形成する。ここでは、絶縁膜２４０７上にスパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等により、非晶質半導体膜（例えば、非晶質珪素膜）を２５〜２００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）の厚さで形成し、当該非晶質半導体膜を結晶化した後に選択的にエッチングして半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｄを形成する。半導体膜の材料や結晶化方法等は上記実施の形態で示した方法を用いることができる。また、絶縁膜２４０６、絶縁膜２４０７及び非晶質半導体膜は、連続して形成することができる。

なお、導電膜２４０５ａ〜２４０５ｄにより絶縁膜２４０７の表面凹凸となっている場合には、絶縁膜２４０７上に非晶質半導体膜を形成する前に、絶縁膜２４０７に平坦化処理を行い当該絶縁膜２４０７の表面を平らにしておくことが好ましい。平坦化処理としては、ＣＭＰ法等の研磨処理を用いることができる。ＣＭＰ法等の研磨処理を行うことにより、図２４（Ａ）に示すように表面が平坦化された絶縁膜２４０７上に半導体膜を形成することができるため、半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｄを用いて素子を形成する際に当該素子の特性へ及ぼす影響を低減することができる。

次に、図２４（Ｄ）に示すように、半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｄを覆うようにゲート絶縁膜２４０９を形成し、半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｃの上方にゲート電極２４１０を選択的に形成した後、当該ゲート電極２４１０をマスクとして、半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｄに不純物元素を添加し不純物領域２４１１を形成する。不純物元素としては、ｎ型又はｐ型を付与する不純物元素を添加する。ｎ型を示す不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。ｐ型を示す不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。ここでは、ｎ型を付与する不純物元素であるリン（Ｐ）を１×１０^１９〜１×１０^２０／ｃｍ^３の濃度で含まれるように半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｄに導入し、ｎ型を示す不純物領域２４１１を形成する。なお、これに限られず、ｐ型を付与する不純物元素を添加してｐ型を示す不純物領域を形成してもよいし、ｎ型及びｐ型を付与する不純物元素を選択的に半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｄに導入してもよい。

以上の工程により、図２４（Ｄ）に示すように、ｎチャネル型薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃと容量として機能する素子２４００ｄが形成される。

ｎチャネル型薄膜トランジスタ２４００ａは、ゲート電極２４１０と重なる半導体膜２４０８ａの領域にチャネル形成領域が形成され、ゲート電極２４１０と重ならない領域に当該チャネル領域と隣接してソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域２４１１が形成されている。また、ｎチャネル型薄膜トランジスタ２４００ｂ、２４００ｃも同様にチャネル形成領域及びソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域２４１１が形成されている。

素子２４００ｄは、導電膜２４０５ｄ、絶縁膜２４０６、２４０７及び不純物元素が導入された不純物領域２４１１との積層構造によって容量が形成されている。

なお、ここでは、ｎチャネル型薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃを設けた例を示したが、ｐチャネル薄膜トランジスタを設けてもよいし、上記実施の形態で示したように、ゲート電極２４１０の側面に接して絶縁膜を設けｎチャネル型薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃの半導体膜に低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域）を設けた構成とすることも可能である。

また、ここでは、図２７（Ａ）に示すように、半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｃより導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃを大きく形成した（薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃのチャネル形成領域及び不純物領域２４１１と重なるように導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃを形成した）例を示しているが、これに限られない。例えば、図２７（Ｂ）に示すように、薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃの不純物領域２４１１の一部及びチャネル形成領域全面と重なるように導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃを設けてもよいし、不純物領域２４１１の一部及びチャネル形成領域の一部と重なるように導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃを設けてもよいし、チャネル形成領域の一部とだけ重なるように導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃを設けてもよい。このように設ける場合には、特にＣＭＰ等の研磨処理を行い絶縁膜２４０７の平坦化することが好ましい。

なお、導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃを設けることによって、薄膜トランジスタの破損の防止、ＥＳＤ（ＥｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃＤｉｓｃｈａｒｇｅ：静電破壊）の防止、ショートチャネル効果の抑制、しきい値制御等を行うことも可能となる。また、配線２４０５ｅを上層に形成する配線として設けることによって、工程の削減などを行うことも可能となる。

つまり、薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃを有する半導体装置は、撓んでも薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃのチャネル形成領域や不純物領域と重なるように設けられた導電膜によりチャネル形成領域や不純物領域での撓みを抑制することができるため薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃも破損の防止を図ることができる。特に、図２７（Ｂ）に示すように、ゲート電極の半導体膜を挟んだ反対側に位置する導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃを半導体膜のサイズより大きく設ける構成を取りうることによって、トランジスタにおける半導体層の物理的な強度が増すことにより、トランジスタに物理的な力が加わることに伴うトランジスタの破損を防止することができる。

また、半導体装置の製造時において、導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃが電荷の逃げ道若しくは電荷の拡散領域となり、局所的な電荷の蓄積を低減し、電界集中を緩和することができるためＥＳＤを防止することができる。

また、導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃによってそれぞれの薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃにおいて、ドレインからソースへの影響を遮断することによって、チャネル長が短くなっても、ショートチャネル効果を抑制することができる。つまり、薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃの微細化に伴って問題となる、チャネル長の減少によって生じるショートチャネル効果（トランジスタのしきい値電圧Ｖｔｈが急激にシフトし、サブスレッショルド領域のドレイン電流の立ち上がりがなまるなどの現象）を抑制することができる。

また、導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃに入力する電位によって、薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃのしきい値を制御することができる。

図３４（Ｂ）はＮ型のＭＯＳトランジスタのドレイン電流とゲート電圧の関連を示したグラフである。理想的にはゲート電圧Ｖｇが正の領域では、ドレイン電流Ｉｄが十分大きく、ゲート電圧Ｖｇが０以下では、ドレイン電流Ｉｄは０であることが望ましい。ところが実際にはドレイン電流Ｉｄはカーブ３４０４に示すようにゲート電圧Ｖｇが０であっても、ＩＬだけの漏れ電流が流れる。個々のトランジスタの電流は小さいが、半導体装置には多くのトランジスタが設けられており、それらの漏れ電流をあわせると、小さなものにはならない場合がある。このような漏れ電流は待機時の半導体装置の消費電力を増加させるもとになる。つまり、バッテリーに蓄えられた電力の消費を増大させるものとなってしまう。

トランジスタのチャネル領域に不純物を微量添加し、図３４（Ｂ）に示すカーブを右にずらすことによって、この漏れ電流を減らすことは可能である。しかし、その場合、Ｖｇが正の場合の電流も低下してしまい、回路の周波数特性を低下させるという問題があった。

以上のような問題を解決するため、トランジスタを構成する半導体膜の上下側にそれぞれゲート電極を設ける。つまり、トランジスタを断面からみたとき、半導体膜は第１のゲート電極と第２のゲート電極の間に位置する。そして、第１のゲート電極に論理信号を、第二のゲート電極にしきい値制御信号を加え、半導体装置を構成するトランジスタのしきい値を第２のゲート電極の電位によって可変にする。本実施の形態においては、導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃをそれぞれ薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃの第２のゲート電極に用いることができる。

図３４（Ａ）に第１のゲート電極および第２のゲート電極を有するトランジスタのＩｄ−Ｖｇ特性を示す。図３４（Ａ）では３種類のカーブ３４０１〜カーブ３４０３を示しているが、カーブ３４０２は第２のゲート電極に正の電圧を加えたときのカーブである。このような場合にはカーブが左にシフトし、より電流が流れるようになる。またカーブ３４０１は第２のゲート電極に０の電圧をかける場合である。このような場合は従来例と同じである。カーブ３４０３は第２のゲート電極に負の電圧を加えたときのカーブである。このような場合にはカーブが右にシフトし、電流は流れにくくなり、漏れ電流も低減する。このように本実施の形態に係る半導体装置にしきい値制御機能を設け、トランジスタのＩｄ−Ｖｇ特性のカーブをシフトさせることによって、漏れ電流を低減することが可能となる。

なお、本実施の形態における導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃと同時に、導電膜の上層で形成するアンテナ回路を同時に形成してもよい。導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃとアンテナ回路を同時に形成することにより工程を削減することができ、マスク数を削減することができるため、好適である。また、導電膜２４０５ａ〜２４０５ｃで半導体膜間の配線を兼ねることもできるため好適である。具体的に、ここでは配線２４０５ｅをアンテナとして機能する導電膜として形成してもよい。

次に、図２５（Ａ）に示すように、薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃ、素子２４００ｄを覆うように絶縁膜２４１２を形成し、当該絶縁膜２４１２上に薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃのソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域２４１１と電気的に接続する導電膜２４１３を形成する。

絶縁膜２４１２は、ＣＶＤ法、スパッタ法、ＳＯＧ法、液滴吐出法、スクリーン印刷法等により、珪素の酸化物や珪素の窒化物等の無機材料、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、エポキシ等の有機材料やシロキサン材料等により、単層または積層で形成する。

導電膜２４１３は、上記実施の形態で説明した導電膜１９１３のいずれかの材料を用いて形成することができる。

次に、図２５（Ｂ）に示すように、導電膜２４１３を覆うように絶縁膜２４１４を形成し、当該絶縁膜２４１４上に薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃソース電極又はドレイン電極を形成する導電膜２４１３とそれぞれ電気的に接続する導電膜２４１５ａ、２４１５ｂを形成した後、当該導電膜２４１５ａ、２４１５ｂと電気的に接続するようにアンテナとして機能する導電膜２４１６ａ、２４１６ｂを形成する。なお図２５（Ｂ）における導電膜２４１６ａ、２４１６ｂは、上記実施の形態１で示した第１のアンテナ回路、及び第２のアンテナ回路に対応する。

続いて、導電膜２４１６ａ、２４１６ｂを覆うように絶縁膜２４１７を形成した後、薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃ、素子２４００ｄ、導電膜２４１６ａ、２４１６ｂ等を含む層（以下、「素子形成層７２０」と記す）を基板２４０１から剥離する。剥離する方法は上記実施の形態で示したいずれかの方法を用いることができる。

ここでは、図２６（Ａ）に示すように、レーザー光の照射により素子形成層７２０に開口部を形成した後に、当該素子形成層７２０の一方の面（絶縁膜２４１７の露出した面）に第１のシート材２４１８を貼り合わせた後、基板２４０１から素子形成層７２０を剥離する。

次に、図２６（Ｂ）に示すように、素子形成層７２０の他方の面（剥離により露出した面）に、第２のシート材２４１９を貼り合わせた後、加熱処理と加圧処理の一方又は両方を行って第２のシート材２４１９を貼り合わせる。第１のシート材２４１８、第２のシート材２４１９として、ホットメルトフィルム等を用いることができる。

以上の工程によって、半導体装置を作製することができる。なお、本実施の形態では、容量を形成する素子２４００ｄをバッテリーとして用いることができる。また、素子２４００ｄとは別にバッテリーを設けてもよい。この場合、上記実施の形態で示した方法を用いてバッテリーを設けることができる。

なお、本実施の形態で示す半導体装置はこれに限られない。例えば、バッテリー又はアンテナとして機能する導電膜を薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃの下方に設けた構造としてもよい。

バッテリーを薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃの下方に設けた例を図２８に示す。ここでは、薄膜トランジスタ２４００ｂのソース電極又はドレイン電極として機能する導電膜２４１３に電気的に接続するように導電膜２４３１ａを設け、当該導電膜２４３１ａとバッテリーの接続配線を形成する導電膜２４３３ａとの接続を素子形成層７２０の下方（基板２４０１から素子形成層７２０を剥離して露出した面）で行っている例を示している。また、ここでは、容量を形成する素子２４００ｄの代わりに薄膜トランジスタを設け、当該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２４１３に電気的に接続するように導電膜２４３２ａを設け、当該導電膜２４３１ｂとバッテリーの接続配線を形成する導電膜２４３３ａとの接続を素子形成層７２０の下方（基板２４０１から素子形成層７２０を剥離して露出した面）で行っている例を示している。

このように設ける場合、上記図２５（Ａ）において、薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃの不純物領域２４１１を露出させためにゲート絶縁膜２４０９及び絶縁膜２４１２に第１の開口部を形成すると同時に、絶縁膜２４０６、２４０７、ゲート絶縁膜２４０９、絶縁膜２４１２に第２の開口部を形成し、当該第１の開口部を充填するように導電膜２４１３を設け、第２の開口部を充填するように導電膜２４３１ａ、２４３１ｂを形成する。第１の開口部と第２の開口部は同時に形成することができ、第１の開口部を形成する場合には半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｃがストッパとして機能し、第２の開口部を形成する際には剥離層２４０３がストッパとして機能する。その後、図２８（Ａ）の説明で、上述したようにアンテナとして機能する導電膜２４１６ａ、２４１６ｂを形成した後、基板２４０１から素子形成層７２０を剥離する。

その後、図２８（Ｂ）に示すように基板２４０１から剥離された素子形成層７２０の露出した面に形成された導電膜２４３１ａ、２４３１ｂと基板２４３２上に設けられたバッテリーの接続配線となる導電膜２４３３ａ、２４３３ｂとをそれぞれ接続する。ここでは、導電膜２４３１ａと導電膜２４３３ａとの接続、又は導電膜２４３１ｂと導電膜２４３３ｂとの接続は、異方導電性フィルム（ＡＣＦ（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ））や異方導電性ペースト（ＡＣＰ（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＰａｓｔｅ））等の接着性を有する材料を介して圧着させることにより電気的に接続する場合を示している。ここでは、接着性を有する樹脂２４３４に含まれる導電性粒子２４３５を用いて接続する例を示している。また、他にも、銀ペースト、銅ペーストまたはカーボンペースト等の導電性接着剤や半田接合等を用いて接続を行うことも可能である。

なお、本実施の形態では、バッテリーのみならずアンテナとして機能する導電膜を薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃの下方に設けた構造としてもよい。バッテリー及びアンテナとして機能する導電膜２４１６を薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃの下方に設けた例を図２９に示す。

ここでは、薄膜トランジスタ２４００ｃのソース電極又はドレイン電極として機能する導電膜２４１３に電気的に接続するように導電膜２４３１ｃを設け、当該導電膜２４３１ｃとアンテナとして機能する導電膜２４１６ｂとの接続を素子形成層７２０の下方（基板２４０１から素子形成層７２０を剥離して露出した面）で行っている例を示している。また、バッテリーも上記図２８と同様に設けた例を示している。

このように設ける場合、上記図２５（Ａ）において、薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃの不純物領域２４１１を露出させためにゲート絶縁膜２４０９及び絶縁膜２４１２に第１の開口部を形成すると同時に、図２９（Ａ）に示すように、絶縁膜２４０６、２４０７、ゲート絶縁膜２４０９、絶縁膜２４１２に第２の開口部を形成し、当該第１の開口部を充填するように導電膜２４１３を設け、第２の開口部を充填するように導電膜２４３１ａ、２４３１ｂ、２４３１ｃを形成する。第１の開口部と第２の開口部は同時に形成することができ、第１の開口部を形成する場合には半導体膜２４０８ａ〜２４０８ｃがストッパとして機能し、第２の開口部を形成する際には剥離層２４０３がストッパとして機能する。その後、図２８（Ａ）で上述したようにアンテナとして機能する導電膜２４１６ａを形成した後、基板２４０１から素子形成層７２０を剥離する。

その後、図２９（Ｂ）に示すように、基板２４０１から剥離された素子形成層７２０の露出した面に形成された導電膜２４３１ａ、２４３１ｂと基板２４３２上に設けられたバッテリーの接続配線となる導電膜２４３３ａ、２４３３ｂとをそれぞれ接続する。また、基板２４０１から剥離された素子形成層７２０の露出した面に形成された導電膜２４３１ｃと基板２４３６上に設けられたアンテナとして機能する導電膜２４１６ｂとを接続する。

このように薄膜トランジスタ２４００ａ〜２４００ｃ等が設けられた素子よりバッテリーやアンテナが大きい場合には、図２８、図２９に示したように、素子形成層とバッテリー又はアンテナを貼り合わせて設けることが好ましい。素子より大きいバッテリーやアンテナ用いる場合には、一枚の基板上に複数の素子を形成し、当該素子を分断した後にバッテリーやアンテナを素子と貼り合わせて設けることによって、半導体装置をより低コストで作製することが可能となる。

（実施の形態５）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した半導体装置における第１のアンテナ、第２のアンテナ、信号処理回路、バッテリー、及びブースターアンテナの接続構成に関して、図面を参照して説明する。

まず、図１１（Ａ）に示す図面において、信号処理回路９９０１、信号処理回路の上部電極９９０２、信号処理回路の下部電極９９０３、バッテリー９９０４、バッテリーの側部電極９９０５、基板９９０６、アンテナ回路９９０７で構成されている。図１１（Ａ）における信号処理回路９９０１は上下に電極を取る構造であり、バッテリーは側部に電極を取る構造であり、アンテナ回路は上部に電極を取る構造である。また、バッテリー９９０４、信号処理回路９９０１、アンテナ回路を有する基板９９０６は順に積層して配置されているものである。

また本実施の形態でいう上部、下部、及び側部は、図面に照らし合わせて説明するための呼称であり、実際の接続においては、その形状と図面を照らし合わせた上で各部の位置を特定し接続すればよい。

なお、本実施の形態でいうアンテナ回路９９０７は、上記実施の形態で述べた第１のアンテナ回路または第２のアンテナ回路のことをいう。また、アンテナ回路９９０７と信号処理回路９９０１の接続は、アンテナ回路における端子部において接続が行われる。

また、本実施の形態において示す各構成間の接続に関しては、説明のため１カ所ずつの接続を図示して説明するが、実際の各構成間の接続数はこれに限定されるものではなく、複数箇所で本実施の形態で示す接続を行うものとして説明する。

なお信号処理回路における上部電極及び下部電極の接続構成に関しては、上記実施の形態で示した図２２（Ｂ）で示したトランジスタの上部に電気的に接続を取る構成、また上記実施の形態で示した図２９（Ｂ）で示したトランジスタの下部に電気的に接続を取る構成をとればよい。また側面を介して上部電極と下部電極との接続を取る側部電極ついては、スパッタリング法、めっき等を用いて形成すればよい。

次に図１１（Ａ）とは異なる構成について図１１（Ｂ）に示す。図１１（Ｂ）に示す図面において、信号処理回路９９０１、信号処理回路の上部電極９９１２、信号処理回路の側部電極９９１３、バッテリー９９０４、バッテリーの側部電極９９０５、基板９９０６、アンテナ回路９９０７で構成されている。図１１（Ｂ）における信号処理回路９９０１はバッテリー側に接続される電極を上部電極と、バッテリー側の電極より信号処理回路の側面に沿って基板側に回り込んだ側部電極の２カ所の電極を取る構造であり、バッテリーは側部に電極を取る構造であり、アンテナ回路は上部に電極を取る構造である。また、バッテリー９９０４、信号処理回路９９０１、アンテナ回路を有する基板９９０６は順に積層して配置されているものである。

次に図１１（Ａ）、（Ｂ）とは異なる構成について図１１（Ｃ）に示す。図１１（Ｃ）に示す図面において、信号処理回路９９０１、信号処理回路の上部電極９９０２、バッテリー９９０４、バッテリーの側部電極９９０５、基板９９０６、ブースターアンテナ９９０９で構成されている。図１１（Ｃ）における信号処理回路９９０１はバッテリー側に接続される電極が上部電極を取る構造であり、バッテリーは側部に電極を取る構造であり、ブースターアンテナは上部に電極を取る構造である。また、バッテリー９９０４、信号処理回路９９０１、ブースターアンテナを有する基板９９０６は順に積層して配置されているものである。

なお、図１１（Ｃ）においては、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示す構成とは異なり、上記実施の形態で説明した第１のアンテナ回路及び第２のアンテナ回路は、信号処理回路と共に設けられているものとする。

次に図１１（Ａ）乃至（Ｃ）とは異なる構成について図１１（Ｄ）に示す。図１１（Ｄ）に示す図面において、信号処理回路９９０１、信号処理回路の上部電極９９０２、信号処理回路の下部電極９９０３、バッテリー９９０４、バッテリーの下部電極９９１５、基板９９０６、アンテナ回路９９０７で構成されている。図１１（Ｄ）における信号処理回路９９０１は上下に電極を取る構造であり、バッテリーは下部に電極を取る構造であり、アンテナ回路は上部に電極を取る構造である。また、バッテリー９９０４、信号処理回路９９０１、アンテナ回路を有する基板９９０６は順に積層して配置されているものである。

次に図１１（Ａ）乃至（Ｄ）とは異なる構成について図１１（Ｅ）に示す。図１１（Ｅ）に示す図面において、信号処理回路９９０１、信号処理回路の上部電極９９１２、信号処理回路の側部電極９９１３、バッテリー９９０４、バッテリーの下部電極９９１５、基板９９０６、アンテナ回路９９０７で構成されている。図１１（Ｅ）における信号処理回路９９０１はバッテリー側に接続される電極を上部電極と、バッテリー側の電極より信号処理回路の側面に沿って基板側に回り込んだ側部電極の２カ所の電極を取る構造であり、バッテリーは下部に電極を取る構造であり、アンテナ回路は上部に電極を取る構造である。また、バッテリー９９０４、信号処理回路９９０１、アンテナ回路を有する基板９９０６は順に積層して配置されているものである。

次に図１１（Ａ）乃至（Ｅ）とは異なる構成について図１１（Ｆ）に示す。図１１（Ｆ）に示す図面において、信号処理回路９９０１、信号処理回路の上部電極９９０２、バッテリー９９０４、バッテリーの下部電極９９１５、基板９９０８、ブースターアンテナ９９０９で構成されている。図１１（Ｆ）における信号処理回路９９０１はバッテリー側に接続される電極が上部電極を取る構造であり、バッテリーは下部に電極を取る構造であり、ブースターアンテナは上部に電極を取る構造である。また、バッテリー９９０４、信号処理回路９９０１、ブースターアンテナを有する基板９９０８は順に積層して配置されているものである。

なお、図１１（Ｆ）においては、図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）に示す構成とは異なり、上記実施の形態で説明した第１のアンテナ回路及び第２のアンテナ回路は、信号処理回路と共に設けられているものとする。

以上、説明したように本実施の形態におけるアンテナ回路、信号処理回路、バッテリー、ブースターアンテナに関する接続については、多くの態様を取り得る。図１１に示した各構成を取ることにより、アンテナ回路、信号処理回路、バッテリーに関して直接接続を取ることができるため、基板外周部に配線を延伸して接続を行う必要がない。またアンテナ回路、信号処理回路、バッテリーのサイズを適宜調節すれば、ＲＦＩＤを有する半導体装置の小型化を行うこともでき、好適である。

（実施の形態６）
本実施の形態においては、本発明の半導体装置の充電方法の一例について説明する。

本実施の形態に係る半導体装置は、図１に示した半導体装置において、充放電制御回路９３０１を追加した構成である（図４１）。充放電制御回路９３０１は、バッテリー１０４の充電及び放電のタイミングを制御する。

例えば、充放電制御回路９３０１によって、バッテリー１０４の充放電を同時可動にしてもよい。つまり、バッテリー１０４の電圧を信号処理回路１０３の電源として使用しているか否かに関わらず、第２の整流回路１０７から出力される電力をバッテリー１０４に供給し、充電を行うことを可能とする。

そして、充放電制御回路９３０１は、バッテリー１０４へ過充電とならないようにするため、バッテリー１０４の電圧が規定の電圧に達した場合にバッテリー１０４への充電を停止する機能を有していてもよい。

この場合のフローチャートの例を図３７に示す。以下に、図３７のフローチャートについて簡単に説明する。

まず、第２のアンテナ回路１０２で信号を受信する（ＳＴＥＰ９４０１）。そして、第２のアンテナ回路１０２で受信した信号を第２の整流回路１０７で整流し、電力を得る（ＳＴＥＰ９４０２）。第２の整流回路１０７から出力される電力は充放電制御回路９３０１に供給される。そして、バッテリー１０４の電圧が規定した電圧より小さいかを充放電制御回路９３０１は判別する（ＳＴＥＰ９４０３）。そして、規定した電圧より小さいときには、充放電制御回路９３０１は第２の整流回路１０７から出力される電力を一定時間バッテリー１０４に供給してバッテリーを充電する（ＳＴＥＰ９４０４）。規定した電圧以上のとき（ＳＴＥＰ９４０３及びＳＴＥＰ９４０４を繰り返して規定した電圧以上になった場合を含む）には充放電制御回路９３０１は第２の整流回路１０７から出力される電力をバッテリー１０４に供給しない（ＳＴＥＰ９４０５）。第２のアンテナ回路１０２で信号が受信される度これらの動作が行われる。

また、充放電制御回路９３０１は、バッテリー１０４の電圧が規定された電圧未満になったら、充放電制御回路９３０１によって、バッテリー１０４への充電を可能とし、バッテリー１０４の電圧が規定の電圧になったらバッテリー１０４への充電を停止する機能を有していてもよい。

この場合のフローチャートの例を図３８に示す。以下に、図３８のフローチャートについて簡単に説明する。

まず、第２のアンテナ回路１０２で信号を受信する（ＳＴＥＰ９５０１）。そして、第２のアンテナ回路１０２で受信した信号を第２の整流回路１０７で整流し、電力を得る（ＳＴＥＰ９５０２）。第２の整流回路１０７から出力される電力は充放電制御回路９３０１に供給される。そして、バッテリー１０４の電圧が規定した電圧Ｖ１より小さいかを充放電制御回路９３０１は判別する（ＳＴＥＰ９５０３）。そして、規定した電圧Ｖ１より小さいときには、充放電制御回路９３０１は第２の整流回路１０７から出力される電力をバッテリー１０４に供給してバッテリーの電圧が規定した電圧Ｖ２（なおＶ２＞Ｖ１とする）になるまで充電する（ＳＴＥＰ９５０４）。規定した電圧Ｖ１以上のとき（ＳＴＥＰ９５０４によりバッテリー１０４の電圧が電圧Ｖ１以上になった場合を含む）には充放電制御回路９３０１は第２の整流回路１０７から出力される電力をバッテリー１０４に供給しない（ＳＴＥＰ９５０５）。第２のアンテナ回路１０２で信号が受信される度これらの動作が行われる。

また、バッテリー１０４は、充電又は放電のいずれかを行うようにしてもよい。つまり、第１のアンテナ回路１０１で信号が受信されていないときには、充放電制御回路９３０１は、バッテリー１０４への充電を可能にし、第１のアンテナ回路１０１で信号を受信すると、充放電制御回路９３０１はバッテリー１０４への充電を停止し、バッテリー１０４からの放電を可能とする。

この場合のフローチャートの例を図３９に示す。以下に、図３９のフローチャートについて簡単に説明する。

まず、第２のアンテナ回路１０２で信号を受信する（ＳＴＥＰ９６０１）。そして、第２のアンテナ回路１０２で受信した信号を第２の整流回路１０７で整流し、電力を得る（ＳＴＥＰ９６０２）。第２の整流回路１０７から出力される電力は充放電制御回路９３０１に供給される。そして、第１のアンテナ回路１０１が信号を受信中のときには例えば論理回路１１０からその情報を伝達する信号が充放電制御回路９３０１に入力される（ＳＴＥＰ９６０３）。そして、充放電制御回路９３０１は第２の整流回路１０７からバッテリー１０４への電力の供給を停止する（ＳＴＥＰ９６０４）。第１のアンテナ回路１０１が信号を受信中でないときには、充放電制御回路９３０１は第２の整流回路１０７から出力される電力をバッテリー１０４に供給してバッテリー１０４の電圧を規定の電圧まで充電する（ＳＴＥＰ９６０５及びＳＴＥＰ９６０６）。規定の電圧になったら充放電制御回路９３０１は第２の整流回路１０７から出力される電力をバッテリー１０４に供給しない（ＳＴＥＰ９６０４）。第２のアンテナ回路１０２で信号が受信される度これらの動作が行われる。

また、第１のアンテナ回路１０１で信号を受信し、信号処理回路１０３で信号処理を行い、第１のアンテナ回路１０１から信号を送信した後、バッテリー１０４の消費電力分をバッテリー１０４へ充電可能とするような機能を充放電制御回路９３０１が有していてもよい。

この場合のフローチャートの例を図４０に示す。以下に、図４０のフローチャートについて簡単に説明する。

まず、第１のアンテナ回路１０１で信号を受信する（ＳＴＥＰ９７０１）。そして、第１のアンテナ回路１０１で受信した信号を信号処理回路１０３で信号処理し、第１のアンテナ回路１０１から信号を送信する（ＳＴＥＰ９７０２）。その後、充放電制御回路９３０１は、第２のアンテナ回路１０２で受信した信号から得られる電力をバッテリー１０４に供給し、バッテリーの電圧を規定の電圧まで充電する（ＳＴＥＰ９７０３）。つまり、第１のアンテナ回路１０１で信号を送信する度、規定の電圧まで充電することにより、消費した電力分を充電することができる。

また、充放電制御回路９３０１には、過充電を防止するだけでなく、過放電を防止する機能を設けていても良い。

また、充放電制御回路９３０１には、急激な充電や急激な放電により、バッテリー１０４が劣化するのを防止する機能を有していてもよい。

（実施の形態７）
本実施の形態では、アンテナ回路で受信した信号に同期させてバッテリーから出力される電圧を昇圧し、電源電圧を生成する本実施の形態に係る半導体装置の構成について説明する。

図３５は、本実施の形態に係る半導体装置の構成例を示すブロック図である。

図３５に示す半導体装置は、受信した信号に同期させてバッテリーから出力される電圧を昇圧する。そして、その昇圧した電圧を、不揮発性メモリへ書き込むデータの振幅を大きくするためのレベルシフタ回路の電源に用いている。

本実施の形態に係る半導体装置９１００は、アンテナ回路９１０１と、信号処理回路９１０２と、バッテリー９１１４と、を有する。

アンテナ回路９１０１のアンテナ形状としては、様々な形態をとることができる。例えば、いわゆる、ダイポールアンテナ、ループアンテナ、八木アンテナ、パッチアンテナ又は微小アンテナなどの形状をとることができる。信号処理回路に含まれるトランジスタを形成する基板上にアンテナも形成する場合には、好ましくは、アンテナ形状を微小ループアンテナや、微小ダイポールアンテナなどの形状のアンテナとするとよい。

また、アンテナ回路９１０１には、受信した信号の周波数を変更する手段を有していても良い。例えば、アンテナ形状がループアンテナのとき、アンテナを構成するアンテナコイルと、コンデンサとにより共振回路を形成していてもよい。

バッテリー９１１４には、リチウムイオン電池、リチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池などの二次電池が適用可能であるが、これには限定されない。また大容量のコンデンサなどを適用してもよい。特に、リチウムイオン電池やリチウム二次電池は充放電容量が大きいため、本実施の形態に係る半導体装置に備えるバッテリーに適用することで小型化を図ることができる。なお、リチウムイオン電池の活物質や電解質をスパッタリング法により形成することにより、バッテリー９１１４を信号処理回路９１０２が形成された基板上に形成してもよいし、アンテナ回路９１０１が形成された基板上に形成されていてもよい。信号処理回路９１０２やアンテナ回路９１０１が形成された基板上にバッテリー９１１４を形成することにより、歩留まりが向上する。金属リチウム電池は、正極活物質にリチウムイオン含有遷移金属酸化物、金属酸化物、金属硫化物、鉄系化合物、導電性ポリマー若しくは有機イオウ系化合物等を用い、負極活物質にリチウム（合金）、電解質に有機系電解液若しくはポリマー電解質などを用いることでより充放電容量の大きなバッテリー９１１４とすることができる。

信号処理回路９１０２は、整流回路９１０３と、電源回路９１０４と、復調回路９１０５と、論理回路９１０６と、メモリコントロール回路９１０７と、メモリ回路９１０８と、論理回路９１０９と、変調回路９１１０と、レベルシフタ回路９１１１と、昇圧回路９１１２と、スイッチ９１１３と、を有している。メモリ回路９１０８には、不揮発性メモリを適用することができる。

整流回路９１０３は、アンテナ回路９１０１で受信した交流信号を整流し、平滑する。そして、整流回路９１０３から出力される電圧は、電源回路９１０４に供給される。電源回路９１０４では、所望の電圧が生成される。そして、電源回路９１０４から信号処理回路９１０２の様々な回路の電源となる電圧を供給する。

本実施の形態に係る半導体装置の信号処理については以下のとおりである。アンテナ回路９１０１によって受信された通信信号が復調回路９１０５に入力される。通常、通信信号は１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚなどのキャリアをＡＳＫ変調、ＰＳＫ変調などの処理をおこなって送られてくる。

図３５は１３．５６ＭＨｚの通信信号を用いた場合の例である。ＡＳＫ変調やＰＳＫ変調された通信信号は、アンテナ回路９１０１で受信され、復調回路９１０５で復調される。復調後の信号は論理回路９１０６に送られ解析される。論理回路９１０６で解析された信号はメモリコントロール回路９１０７に送られ、メモリコントロール回路９１０７によりメモリ回路９１０８が制御される。

メモリコントロール回路９１０７に送られた信号が、メモリ回路９１０８からのデータの読み出し命令を含む場合には、メモリコントロール回路９１０７は、メモリ回路９１０８に記憶されたデータを取り出し、そしてデータを論理回路９１０９に送る。論理回路９１０９に送られたデータは、論理回路９１０９でエンコード処理されたのち、その信号によって、変調回路９１１０はキャリアに変調をかける。

次に、メモリコントロール回路９１０７に送られた信号が、メモリ回路９１０８へのデータの書き込み命令を含む場合には、メモリコントロール回路９１０７は、スイッチ９１１３をオンにする。すると、バッテリー９１１４から昇圧回路９１１２に電圧が供給され、供給された電圧は昇圧回路９１１２によって昇圧される。そして、レベルシフタ回路９１１１は、メモリコントロール回路９１０７から入力されるメモリ回路９１０８に書き込むデータを、昇圧回路９１１２によって昇圧された電圧を用いてレベルシフトする。レベルシフトされ、振幅の大きくなったデータをメモリ回路９１０８に書き込む。

このようにして、本実施の形態に係る半導体装置は動作する。

ここでは１３．５６ＭＨｚの通信信号について述べたが本発明は１３．５６ＭＨｚに限定されるものではなく、１２５ＫＨｚ、ＵＨＦ帯周波数、２．４５ＧＨｚその他の周波数においても実現することが可能である。また、ブロック構成についても図３５に示した以外の構成でも実現は可能である。

（実施の形態８）
本実施の形態では、アンテナ回路で受信した信号に同期させてバッテリーから出力される電圧を用いることで、遠方への送信を可能とする本実施の形態に係る半導体装置の構成について説明する。

図３６は、本実施の形態に係る半導体装置の構成例を示すブロック図である。

図３６に示す半導体装置は、受信した信号により、送信距離を判別し、送信距離が近い場合には変調回路によって変調された信号をアンテナ回路に供給し、送信距離が遠い場合には変調回路によって変調された信号をアンプにより増幅してアンテナ回路に供給する。そして、アンプの電源にはバッテリーの電圧を用いる。

本発明の実施の形態に係る半導体装置９２００は、アンテナ回路９２０１と、信号処理回路９２０２と、バッテリー９２１５とを有する。

アンテナ回路９２０１のアンテナ形状としては、様々な形態をとることができる。例えば、いわゆる、ダイポールアンテナ、ループアンテナ、八木アンテナ、パッチアンテナ又は微小アンテナなどの形状をとることができる。信号処理回路に含まれるトランジスタを形成する基板上にアンテナも形成する場合には、好ましくは、アンテナ形状を微小ループアンテナや、微小ダイポールアンテナなどの形状のアンテナとするとよい。

また、アンテナ回路９２０１には、受信した信号の周波数を変更する手段を有していても良い。例えば、アンテナ形状がループアンテナのとき、アンテナを構成するアンテナコイルと、コンデンサとにより共振回路を形成していてもよい。

バッテリー９２１５には、リチウムイオン電池、リチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池などの二次電池が適用可能であるが、これには限定されない。また大容量のコンデンサなどを適用してもよい。特に、リチウムイオン電池やリチウム二次電池は充放電容量が大きいため、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置に備えるバッテリーに適用することで小型化を図ることができる。なお、リチウムイオン電池の活物質や電解質をスパッタリング法により形成することにより、バッテリー９２１５を信号処理回路９２０２が形成された基板上に形成してもよいし、アンテナ回路９２０１が形成された基板上に形成されていてもよい。信号処理回路９２０２やアンテナ回路９２０１が形成された基板上にバッテリー９２１５を形成することにより、歩留まりが向上する。金属リチウム電池は、正極活物質にリチウムイオン含有遷移金属酸化物、金属酸化物、金属硫化物、鉄系化合物、導電性ポリマー若しくは有機イオウ系化合物等を用い、負極活物質にリチウム（合金）、電解質に有機系電解液若しくはポリマー電解質などを用いることでより充放電容量の大きなバッテリー９２１５とすることができる。

信号処理回路９２０２は、整流回路９２０３と、電源回路９２０４と、復調回路９２０５と、論理回路９２０６と、メモリコントロール回路９２０７と、メモリ回路９２０８と、論理回路９２０９と、変調回路９２１０と、アンプ９２１１と、スイッチ９２１２と、スイッチ９２１３と、スイッチ９２１４と、を有している。メモリ回路９２０８には、様々なメモリを適用することができる。例えば、マスクＲＯＭや不揮発性メモリを適用することができる。

整流回路９２０３は、アンテナ回路９２０１で受信した交流信号を整流し、平滑する。そして、整流回路９２０３から出力される電圧は、電源回路９２０４に供給される。電源回路９２０４では、所望の電圧が生成される。そして、電源回路９２０４から信号処理回路９２０２の様々な回路の電源となる電圧を供給する。

本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の信号処理については以下のとおりである。アンテナ回路９２０１によって受信された通信信号が復調回路９２０５に入力される。通常、通信信号は１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚなどのキャリアをＡＳＫ変調、ＰＳＫ変調などの処理をおこなって送られてくる。

図３６は１３．５６ＭＨｚの通信信号を用いた場合の例である。ＡＳＫ変調やＰＳＫ変調された通信信号は、アンテナ回路９２０１で受信され、復調回路９２０５で復調される。復調後の信号は論理回路９２０６に送られ解析される。論理回路９２０６で解析された信号はメモリコントロール回路９２０７に送られ、それに基づき、メモリコントロール回路９２０７はメモリ回路９２０８を制御する。そして、メモリコントロール回路９２０７は、メモリ回路９２０８に記憶されたデータを読み出し論理回路９２０９に送る。論理回路９２０９に送られたデータは、論理回路９２０９でエンコード処理されたのち、その信号によって、変調回路９２１０はキャリアに変調をかける。そして、送信距離が近い場合には、変調をかけた信号はアンテナ回路９１０１に送られ、送信距離が遠い場合には、変調をかけた信号はまずアンプ９２１１に送られ、信号が増幅されてから、アンテナ回路９１０１に送られる。

つまり、論理回路９２０６に送られた信号によって、送信距離が遠いか近いかが判別され、論理回路９２０６によりスイッチ９２１２、スイッチ９２１３及びスイッチ９２１４が制御される。送信距離が近いと判断された場合には、スイッチ９２１３は変調回路９２１０とアンテナ回路９２０１とを接続し、スイッチ９２１２及びスイッチ９２１４はオフにする。送信距離が遠いと判断された場合には、スイッチ９２１３は変調回路９２１０とアンプ９２１１とを接続し、スイッチ９２１２及びスイッチ９２１４はオンにする。つまり、送信距離が遠いと判断された場合には、アンプ９２１１は電源としてバッテリー９２１５から出力される電圧を用いて、変調回路９２１０から出力された信号を増幅してアンテナ回路９２０１に送る。

なお、送信距離の判別方法としては、あらかじめ送信距離を判別するための制御信号を論理回路９２０６に送ってもよいし、復調回路９２０５によって復調された信号の大きさで判別してもよい。

本実施例では、本発明の無線通信によりデータの交信を行う半導体装置（以下、ＲＦＩＤという）の用途について説明する。本発明の半導体装置は、例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類（運転免許証や住民票等）、包装用容器類（包装紙やボトル等）、記録媒体（ＤＶＤソフトやビデオテープ等）、乗物類（自転車等）、身の回り品（鞄や眼鏡等）、食品類、植物類、動物類、人体、衣類、生活用品類、電子機器等の商品や荷物の荷札等の物品に設ける、いわゆるＩＤラベル、ＩＤタグ、ＩＤカードとし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）及び携帯電話等を指す。

本実施例では、図３０を参照して、本発明の応用例、及びそれらを付した商品の一例について説明する。

図３０（Ａ）は、本発明に係るＲＦＩＤを有する半導体装置の完成品の状態の一例である。ラベル台紙３００１（セパレート紙）上に、ＲＦＩＤ３００２を内蔵した複数のＩＤラベル３００３が形成されている。ＩＤラベル３００３は、ボックス３００４内に収納されている。また、ＩＤラベル３００３上には、その商品や役務に関する情報（商品名、ブランド、商標、商標権者、販売者、製造者等）が記されており、一方、内蔵されているＲＦＩＤには、その商品（又は商品の種類）固有のＩＤナンバーが付されており、偽造や、商標権、特許権等の知的財産権侵害、不正競争等の不法行為を容易に把握することができる。また、ＲＦＩＤ内には、商品の容器やラベルに明記しきれない多大な情報、例えば、商品の産地、販売地、品質、原材料、効能、用途、数量、形状、価格、生産方法、使用方法、生産時期、使用時期、賞味期限、取扱説明、商品に関する知的財産情報等を入力しておくことができ、取引者や消費者は、簡易なリーダによって、それらの情報にアクセスすることができる。

図３０（Ｂ）は、ＲＦＩＤ３０１２を内蔵したラベル状のＩＤタグ３０１１を示している。ＩＤタグ３０１１を商品に備え付けることにより、商品管理が容易になる。例えば、商品が盗難された場合に、商品の経路を辿ることによって、その商品が流通経路のどこで盗難されたかを迅速に把握することができる。このように、ＩＤタグを備えることにより、所謂トレーサビリティに優れた商品を流通させることができる。

図３０（Ｃ）は、本発明に係るＲＦＩＤ３０２２を内包したＩＤカード３０２１の完成品の状態の一例である。上記ＩＤカード３０２１としては、キャッシュカード、クレジットカード、プリペイドカード、電子乗車券、電子マネー、テレフォンカード、会員カード等のあらゆるカード類が含まれる。

図３０（Ｄ）は、無記名債券３０３１の完成品の状態を示している。無記名債券３０３１には、ＲＦＩＤ３０３２が埋め込まれており、その周囲は樹脂によって成形され、ＲＦＩＤを保護している。ここで、該樹脂中にはフィラーが充填された構成となっている。無記名債券３０３１は、本発明に係るＩＤラベル、ＩＤタグ、ＩＤカードと同じ要領で作成することができる。なお、上記無記名債券類には、切手、切符、チケット、入場券、商品券、図書券、文具券、ビール券、おこめ券、各種ギフト券、各種サービス券等が含まれるが、勿論これらに限定されるものではない。また、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類等に本発明のＲＦＩＤ３０３２を設けることにより、認証機能を設けることができ、この認証機能を活用すれば、偽造を防止することができる。

図３０（Ｅ）は、本発明に係るＲＦＩＤ３０４２を内包したＩＤラベル３０４１を貼付した書籍３０４３を示している。本発明のＲＦＩＤ３０４２は、表面に貼ったり、埋め込んだりして、物品に固定される。図３０（Ｅ）に示すように、本なら紙に埋め込んだり、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。本発明のＲＦＩＤ３０４２は、小型、薄型、軽量を実現するため、物品に固定した後も、その物品自体のデザイン性を損なうことがない。

また、ここでは図示しないが、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、電子機器等に本発明のＲＦＩＤ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。また乗物類にＲＦＩＤ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、家畜等の生き物に無線タグを埋め込むことによって、生まれた年や性別または種類等を容易に識別することが可能となる。

図３３（Ａ）、（Ｂ）は、本発明に係るＩＤラベル２５０２を貼付した書籍２７０１、及びペットボトル２７０２を示している。本発明に用いられるＩＤラベルは非常に薄いため、上記書籍等の物品にＩＤラベルを搭載しても、機能、デザイン性を損ねることがない。更に、非接触型薄膜集積回路装置の場合、アンテナとをチップとを一体形成でき、曲面を有する商品に直接転写することが容易になる。

図３３（Ｃ）は、果物類２７０５の生鮮食品に、直接ＩＤラベル２５０２を貼り付けた状態を示している。また、図３３（Ｄ）は、包装用フィルム類によって、野菜類２７０４の生鮮食品を包装した一例を示している。また、なお、チップ２５０１を商品に貼り付けた場合、剥がされる可能性があるが、包装用フィルム類によって商品をくるんだ場合、包装用フィルム２７０３類を剥がすのは困難であるため、防犯対策上多少のメリットはある。なお、上述した商品以外にも、あらゆる商品に、本発明に係るチップを利用することができる。

本発明の半導体装置の一構成例を示す図。本発明の半導体装置の一構成例を示す図。本発明の半導体装置に含まれるアンテナの形状の一例を示す図。本発明の半導体装置の一構成例を示す図。本発明の半導体装置の一構成例を示す図。本発明の半導体装置の一構成例を示す図。本発明の半導体装置の一構成例を示す図。本発明の半導体装置の一構成例を示す図。本発明の半導体装置の一構成例を示す図。本発明の半導体装置の一構成例を示す図。本発明の半導体装置の一構成例を示す図。本発明の半導体装置の一構成例を示す図。本発明の半導体装置の一構成例を示す図。本発明の半導体装置の一構成例を示す図。本発明の半導体装置の一構成例を示す図。本発明の半導体装置の一構成例を示す図。本発明の半導体装置の一構成例を示す図。本発明の半導体装置の一構成例を示す図。本発明の半導体装置の作製方法一構成例を示す図。本発明の半導体装置の作製方法一構成例を示す図。本発明の半導体装置の作製方法一構成例を示す図。本発明の半導体装置の作製方法一構成例を示す図。本発明の半導体装置の作製方法一構成例を示す図。本発明の半導体装置の作製方法一構成例を示す図。本発明の半導体装置の作製方法一構成例を示す図。本発明の半導体装置の作製方法一構成例を示す図。本発明の半導体装置の作製方法一構成例を示す図。本発明の半導体装置の作製方法一構成例を示す図。本発明の半導体装置の作製方法一構成例を示す図。本発明の半導体装置の使用形態の一例を示す図。従来の構成を示す図。従来の構成を示す図。本発明の半導体装置の使用形態の一例を示す図。本発明の半導体装置の特性を説明する図。本発明の半導体装置の一構成例を示す図。本発明の半導体装置の一構成例を示す図。本発明の半導体装置の動作方法の一例を示す図。本発明の半導体装置の動作方法の一例を示す図。本発明の半導体装置の動作方法の一例を示す図。本発明の半導体装置の動作方法の一例を示す図。本発明の半導体装置の一構成例を示す図。

符号の説明

１００ＲＦＩＤ
１０１アンテナ回路
１０２アンテナ回路
１０３信号処理回路
１０４バッテリー
１０５整流回路
１０６電源回路
１０７整流回路
１０８復調回路
１０９アンプ
１１０論理回路
１１１メモリコントロール回路
１１２メモリ回路
１１３論理回路
１１４アンプ
１１５変調回路
２０１リーダ／ライタ
２０２無線信号
３０２チップ
３０３アンテナ
４０１アンテナ
４０２共振容量
４０３アンテナ回路
４０４ダイオード
４０５ダイオード
４０６平滑容量
４０７整流回路
５０１受信部
５０２送信部
５０３制御部
５０４インターフェース部
５０５アンテナ回路
５０６上位装置
５０７アンテナ
５０８共振容量
７０１基板
７０２チップ
７０３バッテリー
７０４アンテナ回路
７０６リーダ／ライタ
７０７無線信号
７１１接続端子
７１２接続端子
７２０素子形成層
７２１基板
７２２ブースターアンテナ
１００１抵抗
１００２トランジスタ
１００４電流供給用抵抗
１００５トランジスタ
１００７トランジスタ
１００９トランジスタ
１０１０抵抗
１１０２信号処理回路
１２０１ブースターアンテナ
１２０１ａブースターアンテナ
１２０１ｂブースターアンテナ
１９０１基板
１９０２絶縁膜
１９０３剥離層
１９０４絶縁膜
１９０５半導体膜
１９０６ゲート絶縁膜
１９０７ゲート電極
１９０８不純物領域
１９０９不純物領域
１９１０絶縁膜
１９１１不純物領域
１９１３導電膜
１９１４絶縁膜
１９１８絶縁膜
１９１９素子形成層
１９２０シート材
１９２１シート材
１９３５基板
１９３７樹脂
１９３８導電性粒子
２０２ａ電波
２０２ｂ電波
２４０１基板
２４０２絶縁膜
２４０３剥離層
２４０４絶縁膜
２４０５導電膜
２４０６絶縁膜
２４０７絶縁膜
２４０９ゲート絶縁膜
２４１０ゲート電極
２４１１不純物領域
２４１２絶縁膜
２４１３導電膜
２４１４絶縁膜
２４１６導電膜
２４１７絶縁膜
２４１８シート材
２４１９シート材
２４３２基板
２４３４樹脂
２４３５導電性粒子
２４３６基板
２５０１チップ
２５０２ＩＤラベル
２７０１書籍
２７０２ペットボトル
２７０３包装用フィルム
２７０４野菜類
２７０５果物類
３００１ラベル台紙
３００２ＲＦＩＤ
３００３ＩＤラベル
３００４ボックス
３０１１ＩＤタグ
３０１２ＲＦＩＤ
３０２１ＩＤカード
３０２２ＲＦＩＤ
３０３１無記名債券
３０３２ＲＦＩＤ
３０４１ＩＤラベル
３０４２ＲＦＩＤ
３０４３書籍
３１００ＲＦＩＤ
３１０１アンテナ回路
３１０２信号処理回路
３１０３電池
３１０４電源回路
３１０５復調回路
３１０６アンプ
３１０７論理回路
３１０８メモリコントロール回路
３１０９メモリ回路
３１１０論理回路
３１１１アンプ
３１１２変調回路
３２００ＲＦＩＤ
３２０１アンテナ回路
３２０２信号処理回路
３２０３整流回路
３２０４電源回路
３２０５復調回路
３２０６アンプ
３２０７論理回路
３２０８メモリコントロール回路
３２０９メモリ回路
３２１０論理回路
３２１１アンプ
３２１２変調回路
３４０１カーブ
３４０２カーブ
３４０３カーブ
３４０４カーブ
７０１ａ基板
７０１ｂ基板
７０２ａチップ
７０２ｂチップ
７０５ａアンテナ回路
９１００半導体装置
９１０１アンテナ回路
９１０２信号処理回路
９１０３整流回路
９１０４電源回路
９１０５復調回路
９１０６論理回路
９１０７メモリコントロール回路
９１０８メモリ回路
９１０９論理回路
９１１０変調回路
９１１１レベルシフタ回路
９１１２昇圧回路
９１１３スイッチ
９１１４バッテリー
９２００半導体装置
９２０１アンテナ回路
９２０２信号処理回路
９２０３整流回路
９２０４電源回路
９２０５復調回路
９２０６論理回路
９２０７メモリコントロール回路
９２０８メモリ回路
９２０９論理回路
９２１０変調回路
９２１１アンプ
９２１２スイッチ
９２１３スイッチ
９２１４スイッチ
９２１５バッテリー
９３０１充放電制御回路
９９０１信号処理回路
９９０２上部電極
９９０３下部電極
９９０４バッテリー
９９０５側部電極
９９０６基板
９９０７アンテナ回路
９９０８基板
９９０９ブースターアンテナ
９９１２上部電極
９９１３側部電極
９９１５下部電極
１９００ａ薄膜トランジスタ
１９００ｂ薄膜トランジスタ
１９００ｃ薄膜トランジスタ
１９００ｄ薄膜トランジスタ
１９００ｅ薄膜トランジスタ
１９００ｆ薄膜トランジスタ
１９０５ａ半導体膜
１９０５ｂ半導体膜
１９０５ｃ半導体膜
１９０７ａ導電膜
１９０７ｂ導電膜
１９１２ａ絶縁膜
１９１２ｂ絶縁膜
１９１５ａ導電膜
１９１６ａ導電膜
１９１７ａ導電膜
１９１７ｂ導電膜
１９３１ａ導電膜
１９３２ａ開口部
１９３４ａ導電膜
１９３４ｂ導電膜
１９３６ａ導電膜
１９３６ｂ導電膜
２４００ａ薄膜トランジスタ
２４００ｂ薄膜トランジスタ
２４００ｃ薄膜トランジスタ
２４００ｄ素子
２４０５ａ導電膜
２４０５ｄ導電膜
２４０５ｅ配線
２４０８ａ半導体膜
２４１５ａ導電膜
２４１６ａ導電膜
２４１６ｂ導電膜
２４３１ａ導電膜
２４３１ｂ導電膜
２４３１ｃ導電膜
２４３２ａ導電膜
２４３３ａ導電膜
２４３３ｂ導電膜

Claims

第１のシート材と、
第２のシート材と、
複数のトランジスタを有する素子形成層と、を有し、
前記素子形成層は、基板上に形成され、前記第１のシート材を貼り合わせた後、前記基板から剥離され、前記素子形成層の他方の面である、前記剥離により露出した面に、前記第２のシート材を貼り合わせたものであり、
前記トランジスタは、第１の導電層と、半導体層と、第２の導電層と、を有し、
前記半導体層は、前記第１の導電層と前記第２の導電層の間に設けられ、
前記第１の導電層は、第１の絶縁層を介して前記トランジスタのチャネル形成領域と重なり、
前記第２の導電層は、第２の絶縁層を介して前記トランジスタのチャネル形成領域と重なる、前記トランジスタのゲート電極であり、
前記半導体層全体が前記第１の導電層と重なることを特徴とする、無線通信によりデータの交信を行う半導体装置。
請求項１において、
前記半導体層は、化合物半導体を含むことを特徴とする、無線通信によりデータの交信を行う半導体装置。
請求項１または請求項２において、
前記半導体層は、Ｉｎと、Ｇａと、Ｚｎと、Ｏと、を含むことを特徴とする、無線通信によりデータの交信を行う半導体装置。