(57)【要約】【課題】  ＩＤチップに用いる半導体装置において、役割が終了したり、失効したときにその後の動作を停止する半導体装置を提供することを課題とする。【解決手段】  本発明は、絶縁基板上にアンテナ回路と、電圧検出回路と、電流増幅回路と、信号処理回路と、ヒューズとを有し、アンテナ回路に大電力が印加されたときに、電圧検出回路にて電圧を検出し、その電流に応じた電流を電流増幅回路で増幅し、ヒューズを溶断する。また、アンチヒューズが用いられる時は過大な電圧を加えて、アンチヒューズを短絡させる。このように信号処理回路の動作を停止させ、役割が終了した、または失効したときに無効とする機能を有する半導体装置であることを特徴とする。【選択図】  図１
2006107470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ回路と、電圧検出回路と、電流増幅回路と、信号処理回路と、少なくとも第一端および第二端を有するヒューズとを有し、
前記アンテナ回路は、前記電圧検出回路に電気的に接続し、かつ、ヒューズの第一端と電気的に接続し、
前記電圧検出回路は前記電流増幅回路に接続し、
前記電流増幅回路は前記ヒューズの前記第二端に接続し、
前記信号処理回路は前記ヒューズの前記第二端に接続されることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１において、前記信号処理回路は整流回路、変調回路を含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１乃至請求項２に記載のいずれか一項において、前記電圧検出回路はダイオードを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項２に記載のいずれか一項において、前記電圧検出回路はコンパレータを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４に記載のいずれか一項において、前記電流増幅回路はカレントミラー回路を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５に記載のいずれか一項おいて、前記ヒューズを構成するヒューズ素子は、過大な電流を流して溶断するものであることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記ヒューズ素子は金属配線でなることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項６において、
前記ヒューズ素子は半導体薄膜でなることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
基板上にアンテナ回路と信号処理回路とアンチヒューズを有し、
前記アンテナ回路の出力は前記信号処理回路と前記アンチヒューズに接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項９において、前記信号処理回路は整流回路、変調回路を含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】
請求項９乃至請求項１０に記載のいずれか一項おいて、前記アンチヒューズを構成するアンチヒューズ素子は、過大な電圧を加えて絶縁膜を短絡するものであることを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記アンチヒューズ素子は、一対の導電層と、前記一対の導電層に狭持された前記絶縁膜を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１３】
請求項９乃至請求項１０に記載のいずれか一項おいて、前記アンチヒューズを構成するアンチヒューズ素子はダイオード用いたもので、過大な電圧を加えて前記ダイオードの接合部を短絡するものであることを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記アンチヒューズ素子は、前記ダイオードであり、前記ダイオードは前記接合部を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】
請求項１又は請求項１４において、前記信号処理回路はガラス基板上に構成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１６】
請求項１又は請求項１４において、前記信号処理回路はプラスチック基板上に構成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１７】
請求項１又は請求項１４において、前記信号処理回路はフィルム状の絶縁体上に構成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１８】
請求項１乃至請求項１７に記載のいずれか一項において、前記アンテナ回路は、前記信号処理回路の上方または前記信号処理回路の一部の上方に設けられることを特徴とした半導体装置。
【請求項１９】
請求項１乃至請求項１８のいずれか一項において、前記アンテナ回路に入力する信号は無線信号であることを特徴とした半導体装置。
【請求項２０】
請求項１乃至請求項２０のいずれか一項に記載された半導体装置を有するＩＣカード、ＩＣタグ、ＲＦＩＤ、トランスポンダ、紙幣、有価証券、パスポート、電子機器、バッグ、衣類。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信など非接触手段により、メモリ回路に必要な情報を記憶させ、或いは情報を読み取ることのできるＩＣチップ（以下「ＩＤチップ」ともいう。）として用いる半導体装置に関する。特に、ガラス、プラスチックなどの絶縁基板上に形成されたＩＤチップとして用いる半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ技術の発展や、画像認識技術の向上によって、バーコードなどの媒体を用いた情報認識が広く普及し、商品データの認識などに用いられている。今後はさらに多量の情報認識が実施されると予想される。その一方、バーコードによる情報読み取りなどではバーコードリーダーがバーコードとの接触を必要とする、またバーコードに記録される情報量があまり多くできないという欠点があり、非接触の情報認識および媒体の記憶容量増大が望まれている。
【０００３】
このような要望から、近年ＩＣを用いたＩＤチップが開発されている。ＩＤチップとはＩＣチップ内のメモリ回路に必要な情報を記憶し、非接触手段、一般的には無線手段を用いて内部の情報を読み取るものである。このようなＩＤチップの実用化によって、商品流通などの簡素化、低コスト化、高いセキュリティの確保が可能になるものと期待されている。
【０００４】
ＩＤチップを用いた個体認証システムの概要について図４を用いて説明する。図４はバッグの個体情報を非接触で得ることを目的とした固体認証システムの概要を示す図である。特定の固体情報を記憶したＩＤチップ４０１はバッグ４０４に貼り付けられている、もしくは埋め込まれている。このＩＤチップに対して質問器（リードライタともいう）４０３のアンテナユニット４０２より電磁波が発信される。その電磁波を受けるとＩＤチップ４０１はそのＩＤチップが持っている個体情報をアンテナユニット４０２に対して送り返す。アンテナユニット４０２は送り返された個体情報を質問器に送り、質問器は個体情報の判別をおこなう。このようにして、バッグ４０４の情報を質問器は得ることが可能になる。また、このシステムを用いることによって物流管理、集計、偽造品の除去などが可能になる。
【０００５】
このようなＩＤチップの技術としては例えば図２に示すようなものがある。ＩＤチップに用いる半導体装置２００はアンテナ回路２０１、整流回路２０２、安定化電源回路２０３、アンプ２０８、復調回路２１３、論理回路２０９、メモリコントロール回路２１２、メモリ回路２１１、論理回路２０７、アンプ２０６、変調回路２０５によって構成される。また、アンテナ回路２０１はアンテナコイル３０１、同調容量３０２によって構成される（図３（Ａ））。また、整流回路２０２はダイオード３０３、３０４、平滑容量３０５によって構成される（図３（Ｂ））。アンテナ回路２０１以外を信号処理回路２１４と称する。
【０００６】
このようなＩＤチップの動作を以下に説明する。アンテナ回路２０１で受信した交流信号はダイオード３０３、３０４によって半波整流され、平滑容量３０５によって平滑される。この平滑された電圧は多数のリップルを含んでいるため、安定化電源回路２０３で安定化され、安定化された後の電圧を復調回路２１３、アンプ２０６、論理回路２０７、アンプ２０８、論理回路２０９、メモリ回路２１１、メモリコントロール回路２１２に供給する。一方、アンテナ回路２０１で受信された信号はアンプ２０８を介して、クロック信号として、論理回路２０９に入力される。また、アンテナから入力された信号は復調回路２１３で復調され、データとして論理回路２０９に入力される。
【０００７】
論理回路２０９において、入力されたデータはデコードされる。質問器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２０９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２１２に送られ、それに従いメモリ回路２１１に記憶された記憶データが読み出される。メモリ回路２１１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。記憶される内容は、例えば１６バイトのデータ（図１２参照）であり、ＩＤチップの系列を示すファミリーコード４バイト、アプリケーションコード４バイト、使用者が設定するユーザーコード４バイトが２種類となっている。
【０００８】
送受信される信号は、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。また、送受信の際の変調・復調方式も規格化されている。このようなＩＤチップの例として例えば特許文献１などがある。
【特許文献１】特開２００１−２５０３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上に述べた、従来のＩＤチップ用半導体装置は、以下のような課題があった。商品等にＩＤチップを取り付けた場合、消費者がその商品を購入した後もＩＤチップが質問器に応答し、消費者が何を購入したかが第三者に知られてしまい、消費者のプライバシーが守られないという課題があった。
またＩＤチップを用いたパスポートなどの証明書類などが、期限切れなどのよって失効したあともデータを書き換えて悪用されるというような課題があった。したがって、その役割が終了し、失効した場合にはその動作を停止することが可能なＩＤチップが求められている。
【００１０】
そこで本発明は、ＩＤチップに用いる半導体装置において、失効した場合にはその動作を停止することが可能なＩＤチップとして用いる半導体装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、ＩＤチップなどに用いる半導体装置にヒューズ、アンチヒューズを設け、ヒューズが溶断、またはアンチヒューズが短絡した後はＩＤチップの機能の制限を加えることを要旨としている。ヒューズは特定の信号処理により溶断ができるものとし、また、アンチヒューズは特定の信号処理により短絡できるものとして、それにより情報の読み出しや書き込みが出来ないようにする。
【００１２】
本発明の一は、アンテナ回路と、電圧検出回路と、電流増幅回路と、信号処理回路と、少なくとも第一端および第二端を有するヒューズとを有している。また、アンテナ回路は電圧検出回路に電気的に接続し、かつ、ヒューズの第一端と電気的に接続している。さらに、電圧検出回路は電流増幅回路に電気的に接続し、電流増幅回路はヒューズの第二端に電気的に接続し、信号処理回路はヒューズの第二端に電気的に接続している。つまり、信号処理回路はヒューズの第一端と第二端を介して、アンテナ回路と電気的に接続している。
【００１３】
言い換えると、本発明の一つは、アンテナ回路と、電圧検出回路と、電流増幅回路と、信号処理回路と、少なくとも第一端および第二端を有するヒューズとを有し、アンテナ回路は、電圧検出回路に電気的に接続し、かつ、信号処理回路と、少なくともヒューズ、およびヒューズの第一端と第二端を介して電気的に接続し、電圧検出回路は電流増幅回路に電気的に接続し、電流増幅回路はヒューズの第二端に電気的に接続し、信号処理回路はヒューズの第二端に電気的に接続されることを特徴としている。
【００１４】
上記において、信号処理回路は整流回路と変調回路を含むことができる。
【００１５】
上記において、電圧検出回路はダイオードを有していても良い。
【００１６】
上記において、電圧検出回路はコンパレータを有していても良い。
【００１７】
上記において、電流増幅回路はカレントミラー回路を含んで構成されても良い。
【００１８】
上記において、ヒューズを構成するヒューズ素子は、過大な電流を流して溶断するものとすることができる。
【００１９】
上記において、ヒューズ素子は金属配線であってもよく。または、ヒューズ素子は半導体薄膜であってもよい。
【００２０】
本発明の一は、基板上にアンテナ回路と信号処理回路とアンチヒューズを有し、アンテナ回路の出力は前記信号処理回路と前記アンチヒューズに電気的に接続されている。
【００２１】
上記において、信号処理回路は整流回路と変調回路を含むことができる。
【００２２】
上記において、アンチヒューズを構成するアンチヒューズ素子は、過大な電圧を加えて絶縁膜を短絡するものとすることができる。なお、アンチヒューズ素子は、一対の導電層と、前記一対の導電層に狭持された前記絶縁膜を有す構成であってもよい。
【００２３】
上記において、アンチヒューズを構成するアンチヒューズ素子はダイオード用いたもので過大な電圧を加えてダイオードの接合部を短絡するものとすることができる。なお、アンチヒューズ素子は、前記ダイオードであり、前記ダイオードは前記接合部を有することを特徴としてもよい。
【００２４】
上記において、信号処理回路はガラス基板上に構成することができる。
【００２５】
上記において、信号処理回路はプラスチック基板上に構成することができる。
【００２６】
上記において、信号処理回路はフィルム状の絶縁体上に構成することができる。
【００２７】
上記において、アンテナ回路は、信号処理回路の上方または信号処理回路の一部の上方に設けることができる。
【００２８】
上記において、アンテナ回路に入力する信号は無線信号を用いてもよい。
【００２９】
上記構成の半導体装置を、半導体装置を有するＩＣカード、ＩＣタグ、ＲＦＩＤ、トランスポンダ、紙幣、有価証券、パスポート、電子機器、バッグ、衣類に用いてもよい。
【００３０】
なお、ここでいうヒューズとは、過大な電流が流れたときに溶けて回路を遮断するヒューズ素子をいい、アンチヒューズとは、ヒューズとは逆に、過大な電圧を加えることで導通するアンチヒューズ素子を指す。
【発明の効果】
【００３１】
本発明のようにヒューズ、またはアンチヒューズを設けることによって、失効後はその役割を停止するＩＤチップの実現が可能になる。このようにして、失効後はＩＤチップのデータを呼び出すことができず、消費者のプライバシーを保護することが可能になる。また、期限が切れた証明書類などの悪用を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の態様について、図面を参照して説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に示す図面において、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。
【００３３】
本発明の第１の実施形態を図１に示す。ＩＤチップに用いる半導体装置１００はアンテナ回路１０１、電圧検出回路１０２、電流増幅回路１０３、信号処理回路１０４、ヒューズ１０５によって構成される。また、アンテナ回路１０１は、図３（Ａ）に示したものと同様とすることができる。信号処理回路１０４は従来例、図２に示したものと同様である。本実施の形態において、アンテナ回路は半導体装置１００上に構成されているが、これに限定されずアンテナ回路を半導体装置の外部に接続しても良い。
【００３４】
このようなＩＤチップの動作を以下に説明する。質問器からの通常の信号受信時は、アンテナ回路１０１から信号処理回路１０４に信号が送られて復調されることとなる。ただし、図１は、アンテナ回路１０１と信号処理回路１０４の間に、電圧検出回路１０２、電流増幅回路１０３及びヒューズ１０５が付け加えられている。アンテナ回路１０１にて受信した信号は電圧検出回路１０２に入力される。ここで電圧検出回路１０２はあるスレッショルド電圧以上の電圧が印加されると、検出信号を出して電流増幅回路１０３に入力する。電流増幅回路１０３は検出信号が入力されると、電源端子より大電流を流す。電源の経路上にヒューズ１０５は配置され、大電流が流れるとヒューズ１０５は自己発熱によって溶断する。
【００３５】
ヒューズ１０５が溶断すると、信号処理回路１０４には電源が供給されなくなるため溶断以降において半導体装置１００はＩＤチップとしての機能を失うこととなる。このように、消費者の購入が終了した時点や、証明書類の期限終了後などＩＤチップの役割終了後に、ヒューズ１０５が溶断するような大きな信号をアンテナに加えることによって、本実施形態の半導体装置では消費者のプライバシーを保護することや、証明書類失効後の悪用を防止することができる。
【００３６】
図８に示すのは第２の実施形態である。本実施形態ではアンテナ回路８０１と信号処理回路８０３との間にアンチヒューズ容量８０２が電気的に接続されている。アンテナ回路８０１に大電圧が加わるとアンチヒューズ容量８０２の間にも大電圧が加わりその電圧がアンチヒューズ容量８０２の耐圧を越えると、アンチヒューズ容量８０２は短絡する。
【００３７】
アンチヒューズ容量８０２が短絡すると、信号処理回路８０３には電源が供給されなくなるため短絡以降において半導体装置８００はＩＤチップとしての機能を失うこととなる。このように、消費者の購入が終了した時点や、証明書類の期限終了後などＩＤチップの役割終了後に、アンチヒューズ容量８０２が短絡するような大きな信号をアンテナに加えることによって、本実施形態の半導体装置では消費者のプライバシーの保護や、証明書類失効後の悪用を防止することができる。
【００３８】
図９に示すのは第３の実施形態である。本実施形態ではアンテナ回路９０１と信号処理回路９０３との間にアンチヒューズダイオード９０２が電気的に接続されている。アンテナ回路９０１に大電圧が加わるとアンチヒューズダイオード９０２の間にも大電圧が加わりその電圧がアンチヒューズダイオード９０２の耐圧を越えると、アンチヒューズダイオード９０２は短絡する。
【００３９】
アンチヒューズダイオード９０２が短絡すると、信号処理回路９０３には電源が供給されなくなるため短絡以降において半導体装置９００はＩＤチップとしての機能を失う。このように、消費者の購入が終了した時点や、証明書類の期限終了後などＩＤチップの役割終了後に、アンチヒューズダイオード９０２が短絡するような大きな信号をアンテナに加えることによって、本実施形態の半導体装置では消費者のプライバシーや、証明書類失効後の悪用を防止することができる。
【実施例１】
【００４０】
ヒューズ素子の例について図６（Ａ）を用いて説明する。図６（Ａ）に示すヒューズ素子は、金属配線を溶断するものである。電極６０１と電極６０２の間に、両電極を接続する細いフィラメント状の溶断部分６０３を備えている。そして、このヒューズ素子は、配線６０６と配線６０７を接続している。図６（Ａ）は、ヒューズ素子と配線とを、絶縁膜に形成されたコンタクトホール６０４、６０５を介して接続する一例を示している。配線材料は薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴ）を構成するゲート電極材料やソースドレイン電極材料を使用することができる。少ない発熱で溶断が可能になるように配線幅はできるだけ細い方がよく、１μｍ以下であることが望ましい。
【００４１】
次に、ＴＦＴの島状半導体領域をヒューズ素子として使用したものについて図６（Ｂ）を用いて説明する。図６（Ｂ）に示すヒューズ素子は、電極６０８と電極６０９の間に、両電極を接続する溶断部分６１０を備えている。この電極６０８、電極６０９及び溶断部分６１０は半導体で形成している。この半導体には、電流を多く流すため、Ｎ型またはＰ型の不純物を多量に添加し、その抵抗値を低く抑えることが望ましい。少ない発熱で溶断が可能になるように配線幅はできるだけ細い方がよく、１μｍ以下であることが望ましい。
【００４２】
図１３に、アンチヒューズに、容量を用いた構成を示す。初期状態では容量となっており、直流的にはオープン状態になっている。大電圧が加わった後では、両端が短絡された状態になる。これは、絶縁膜１３０２の両側に第１導電層１３０１、第２導電層１３０３を設けたアンチヒューズ素子であり、２つの導電層間に高電圧を印加して、絶縁膜を破壊して短絡させるものである。本実施例によって、前述した第２の実施形態が実現できる。
【００４３】
図１４に示すアンチヒューズ素子は、ダイオードを用いたアンチヒューズ素子である。初期状態では逆バイアスが印加されていて、直流的にはオープン状態になっている。大電圧が加わった後では、両端が短絡された状態になる。これは、Ｎ型不純物領域１４０１に接続したカソード１４０４、Ｐ型不純物領域１４０３に接続したアノード１４０６の間に高電圧を印加して、ゲート１４０５の下のＩ型領域１４０２を破壊して短絡するものである。本実施例によって、前述した第３の実施形態が実現できる。
【実施例２】
【００４４】
図５に示すものは電圧検出回路５０２をダイオード５０６で構成し、電流増幅回路５０３をＴＦＴ５０５、ＴＦＴ５０８で構成している。ここでＴＦＴ５０５とＴＦＴ５０８はカレントミラー回路を構成している。以下にその動作を説明している。アンテナ回路５０１で受信した信号は電圧検出回路５０２に入力される。ダイオード５０６は逆バイアスされておりブレイクダウン電圧以下では電流は流れない。受信信号が大きくなり、ブレイクダウン電圧を超えるとダイオード５０６には電流が流れる。
【００４５】
ＴＦＴ５０８のゲート幅をＴＦＴ５０５のゲート幅のｎ倍することによって、ダイオード５０６に流れる電流のｎ倍の電流をＴＦＴ５０８に流すことができる。ｎを十分大きな値とすることによって、ＴＦＴ５０８のドレイン電流を大きくでき、ヒューズ５０７を溶断させることができる。
【００４６】
このようにして、アンテナ回路５０１に大信号を与えることにより、信号処理回路５０４に電源または信号を供給できないようにすることができる。そして、半導体装置５００をＩＤチップとして機能させないようにすることができる。
【実施例３】
【００４７】
図７はコンパレータを用いた実施例である。電圧検出回路７０２は抵抗７０６、７０７、コンパレータ７０９、電圧源７０８によって構成されている。アンテナ回路７０１に入力された信号は抵抗７０６に入力される。抵抗７０６は抵抗７０７とコンパレータ７０９の非反転端子に接続されており、アンテナ回路７０１の信号は抵抗７０６と抵抗７０７で分圧される。一方、コンパレータ７０９の反転入力端子には電圧源７０８が入力されており、電圧源７０８の電位と抵抗７０６、７０７で作られる電位が比較される。抵抗７０６と７０７で作られる電位が電圧源７０８の電位を超えると、ＴＦＴ７１０が動作し、ドレイン電流が流れる。ＴＦＴ７１０は電流増幅回路７０３としての役割をしている。ＴＦＴ７１０のドレイン電流が大きなものであれば、ヒューズ７０５を溶断させることができる。
【００４８】
このようにして、アンテナ回路７０１に大信号を与えることにより、信号処理回路７０４に電源または信号を供給できないようにすることができる。そして、半導体装置７００をＩＤチップとして機能させないようにすることができる。
【実施例４】
【００４９】
コンパレータ回路の例について図２０を用いて説明する。コンパレータ回路は差動回路とカレントミラー回路で構成される。差動回路はトランジスタ２２０５、トランジスタ２２０６、電流供給用抵抗２２０４によって構成される。カレントミラー回路はトランジスタ２２０７、２２０８で構成される。
【００５０】
抵抗２２０１、２２０２に接続されるトランジスタ２２０５のゲート電位が電源２２０３に接続されるトランジスタ２２０６のゲート電位より高くなると電流はトランジスタ２２０６に多く流れるようになり、トランジスタ２２０９のゲート電位を持ち上げる。それによって出力端子２２１０に電流が流れる。ここで、トランジスタ２２０９のサイズを十分大きくし、出力端子２２１０にヒューズを接続してあれば、トランジスタ２２０９の出力電流によって、ヒューズを溶断することが可能となる。このようによって、本実施例にて、前述した実施形態１の実現が可能となる。本発明に用いるコンパレータ回路は上記にこだわらず、他の形式の回路であっても良い。
【実施例５】
【００５１】
絶縁基板上に実施の形態で示した記憶素子、およびデコーダー、セレクタ、書き込み回路、読み出し回路などの論理回路部に用いるＴＦＴを同時に作製する方法について図１５を用いて説明する。なお、本実施例では半導体素子として、フローティングゲートを有するｎチャネル型の記憶素子、ｎチャネル型ＴＦＴ、ｐチャネル型ＴＦＴを例に挙げて示すが、本発明においてメモリ部および論理回路部に含まれる半導体素子はこれに限定されない。また、この作製方法は一例であって、絶縁基板上での作製方法を限定するものではない。
【００５２】
まず、絶縁基板３０００上に酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜から成る下地膜３００１及び３００２を形成する。例えば、下地膜３００１として窒化シリコン膜を１０〜２００ｎｍ、下地膜３００２として酸化シリコン膜を５０〜２００ｎｍの厚さに順に積層形成する。さらに、酸化シリコン膜上に、厚さが１〜５ｎｍの窒化シリコン膜を形成しても良い。
【００５３】
島状半導体層３００３〜３００５は、非晶質構造を有する半導体膜をレーザアニールにより結晶化や熱アニールによる結晶化で得られる結晶質半導体膜で形成する。この島状半導体層３００３〜３００５の厚さは２５〜８０ｎｍの厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はなく、シリコンまたはシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）などで形成すると良い。
【００５４】
ここで、記憶素子に用いるＴＦＴの島状半導体層３００３のソース領域またはドレイン領域の片側に電荷を引き抜くためのオーバーラップ領域を設ける為の処理を行ってもよい。
【００５５】
次いで、島状半導体層３００３〜３００５を覆うゲート絶縁膜３００６を形成する。ゲート絶縁膜３００６はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを１０〜８０ｎｍとしてシリコンを含む絶縁膜で形成する。特に、ＯＴＰタイプの不揮発性メモリではホットエレクトロン注入による書き込みと電荷保持が重要であるから、ゲート絶縁膜はトンネル電流の流れにくい４０〜８０ｎｍとすることが好ましい。
【００５６】
そして、ゲート絶縁膜３００６上に第１導電層３００７〜３００９を形成し、後にフローティングゲート電極となる領域と通常のＴＦＴのゲート電極となる領域を含む領域を除いて、エッチングにより除去する。
【００５７】
次いで、第２ゲート絶縁膜３０１０を形成する。第２ゲート絶縁膜３０１０はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを１０〜８０ｎｍとしてシリコンを含む絶縁膜で形成する。第２ゲート絶縁膜３０１０は、記憶素子の存在する領域を除いて、エッチングにより除去する。
【００５８】
続いて第２導電層３０１１〜３０１３を形成し、積層された第１導電層３００７と第２ゲート絶縁膜３０１０と第２導電層３０１１（記憶素子）、あるいは、積層された第１導電層３００８と第２導電層３０１２（通常のＴＦＴ）、または積層された第１導電層３００９と第２導電層３０１３（通常のＴＦＴ）を一括でエッチングを行い、記憶素子のフローティングゲート電極、コントロールゲート電極、および通常のＴＦＴのゲート電極を形成する。
【００５９】
本実施例では、第１導電層３００７〜３００９を窒化チタンで５０〜１００ｎｍの厚さに形成し、第２導電層３０１１〜３０１３をタングステンで１００〜３００ｎｍの厚さに形成する。勿論、導電層の材料は特に限定されず、いずれもＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕなどから選ばれた元素、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しても良い。
【００６０】
続いて、記憶素子に用いるＴＦＴにｎ型を付与するドーピングを行い、第１の不純物領域３０１４、３０１５を形成する。次に論理回路部で用いるｐチャネル型ＴＦＴにｐ型を付与するドーピングを行い、第２の不純物領域３０１６、３０１７を形成する。続いて論理回路部で用いるｎチャネル型ＴＦＴの低濃度不純物（ＬＤＤ）領域を形成するために、ｎ型を付与するドーピングを行い、第３の不純物領域３０１８、３０１９を形成する。その後、サイドウォール３０２０、３０２１を形成して、論理回路部で用いるｎチャネル型ＴＦＴにｎ型を付与するドーピングを行い第４の不純物領域３０２２、３０２３を形成する。これらのドーピング方法は、価電子制御を目的とする不純物イオンを電界で加速して半導体層に添加するイオンドープ法（当該不純物イオンを質量分離しない方法）もしくはイオン注入法（当該不純物イオン質量分離する方法）で行えば良い。以上までの工程でそれぞれの島状半導体層に不純物領域が形成される。
【００６１】
次いで、第１の層間絶縁膜３０２４を酸化窒化シリコン膜で形成する。第１の層間絶縁膜３０２４の膜厚は、ゲート絶縁膜３００６と同程度の１０〜８０ｎｍとする。そして、酸化窒化シリコン膜の含まれる水素を拡散させて島状半導体層を水素化する工程を行う。水素化の熱処理は、例えば、ラピッドサーマルアニールで４５０〜６５０℃に加熱して行う。この水素化と同時に、それぞれの島状半導体層に添加された不純物元素の活性化を兼ねることもできる。
【００６２】
続いてアクリルなどの有機絶縁物材料から成る第２の層間絶縁膜３０２５を形成する。また、第２の層間絶縁膜３０２５として有機絶縁物材料の代わりに無機材料を用いることもできる。無機材料としては無機ＳｉＯ２やプラズマＣＶＤ法で作製したＳｉＯ２、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ；塗布シリコン酸化膜）等が用いられる。２つの層間絶縁膜を形成した後にコンタクトホールを形成するためのエッチング工程を行う。
【００６３】
そして、メモリ部において島状半導体層のソース領域、ドレイン領域とコンタクトをとる電極３０２６、３０２７を形成する。また、論理回路部においても同様に、電極３０２８〜３０３０を形成する。
【００６４】
以上のようにして、図１５で示す、フローティングゲートを有するｎチャネル型の記憶素子を有するメモリ部と、ＬＤＤ構造のｎチャネル型ＴＦＴおよびシングルドレイン構造のｐチャネル型ＴＦＴを有する論理回路部と、を同一の基板上に形成することができる。
【００６５】
さらに、本実施例では、メモリ部および論理回路部を形成し、フレキシブル基板へ転写する場合の作製方法について図１６、図１７を用いて説明する。なお、本実施例では半導体素子として、フローティングゲートを有するｎチャネル型の記憶素子、ｎチャネル型ＴＦＴ、およびｐチャネル型ＴＦＴを例に挙げて示すが、本発明においてメモリ部および論理回路部に含まれる半導体素子はこれに限定されない。また、この作製方法は一例であって、絶縁基板上での作製方法を限定するものではない。
【００６６】
絶縁基板３０００上に剥離層４０００を形成する。剥離層４０００は、非晶質シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコン、微結晶シリコン（セミアモルファスシリコンを含む）等、シリコンを主成分とする層を用いることができる。剥離層４０００は、スパッタ法、プラズマＣＶＤ法等を用いて形成することができる。本実施例では、膜厚５００ｎｍ程度の非晶質シリコンをスパッタ法で形成し、剥離層４０００として用いる。続いて上記に示した作業工程に従い、図１５に示すようなメモリ部、論理回路部を形成する。
【００６７】
次に、第２の層間絶縁膜３０２５上に第３の層間絶縁膜４００１を形成し、パッド４００２〜４００５を形成する。パッド４００２〜４００５は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌなどの金属、金属化合物を１つまたは複数有する導電材料を用いることができる。
【００６８】
そしてパッド４００２〜４００５を覆うように、第３の層間絶縁膜４００１上に保護層４００６を形成する。保護層４００６は、後に剥離層４０００をエッチングにより除去する際に、パッド４００２〜４００５を保護することができる材料を用いる。例えば、水またはアルコール類に可溶なエポキシ、アクリレート、シリコンの樹脂を全面に塗布することで保護層４００６を形成することができる（図１６（Ａ））。
【００６９】
次に、剥離層４０００を分離するための溝４００７を形成する（図１６（Ｂ）参照）。溝４００７は、剥離層４０００が露出する程度であれば良い。溝４００７の形成は、エッチング、ダイシング、スクライビングなどを用いることができる。
【００７０】
次に、剥離層４０００をエッチングにより除去する（図１７（Ａ）参照）。本実施例では、エッチングガスとしてフッ化ハロゲンを用い、該ガスを溝４００７から導入する。本実施例では、例えばＣｌＦ３（三フッ化塩素）を用い、温度：３５０℃、流量：３００ｓｃｃｍ、気圧：８００Ｐａ（６Ｔｏｒｒ）、時間：３ｈの条件で行う。また、ＣｌＦ３ガスに窒素を混ぜたガスを用いても良い。ＣｌＦ３等のフッ化ハロゲンを用いることで、剥離層４０００が選択的にエッチングされ、絶縁基板３０００を剥離することができる。なおフッ化ハロゲンは、気体であっても液体であってもどちらでも良い。
【００７１】
次に、剥離されたメモリ部および論理回路部を、接着剤４００８を用いて支持体４００９に貼り合わせる（図１７（Ｂ）参照）。接着剤４００８は、支持体４００９と下地膜３００１とを貼り合わせることができる材料を用いる。接着剤４００８は、例えば反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。
【００７２】
支持体４００９として、フレキシブルな紙またはプラスチックなどの有機材料を用いることができる。または支持体４００９として、フレキシブル無機材料を用いていても良い。その他に、厚さが０．１〜０．５ｍｍのガラス板と厚さが１０〜１００μｍ程度の有機樹脂フィルムを張りあわせて、無機材料と有機材料を複合化させて支持体４００９としても良い。支持体４００９は集積回路において発生した熱を拡散させるために、２〜３０Ｗ／ｍＫ程度の高い熱伝導率を有するのが望ましい。
【００７３】
なおメモリ部および論理回路部の集積回路を絶縁基板３０００から剥離する方法は、本実施例で示したようにシリコン膜のエッチングを用いる方法に限定されず、他の様々な方法を用いることができる。例えば、耐熱性の高い基板と集積回路の間に金属酸化膜を設け、該金属酸化膜を結晶化により脆弱化して集積回路を剥離することができる。また、剥離層をレーザ光の照射により破壊し、集積回路を基板から剥離することもできる。また例えば、集積回路が形成された基板を機械的に削除または溶液やガスによるエッチングで除去することで、集積回路を基板から剥離することもできる。
【００７４】
また対象物の表面が曲面を有しており、それにより該曲面に貼り合わされたＩＤチップの支持体が、錐面、柱面など母線の移動によって描かれる曲面を有するように曲がってしまう場合、該母線の方向とＴＦＴのキャリアが移動する方向とを揃えておくことが望ましい。上記構成により、支持体が曲がっても、それによってＴＦＴの特性に影響が出るのを抑えることができる。また、島状の半導体膜が集積回路内において占める面積の割合を、１〜３０％とすることで、支持体が曲がっても、それによってＴＦＴの特性に影響が出るのをより抑えることができる。本実施例は、上記の実施の形態や他の実施例と組み合わせて用いることが可能である。
【実施例６】
【００７５】
剥離プロセスを用いて、フレキシブルなＩＤタグを構成する場合の例について図２１を用いて説明する。ＩＤタグはフレキシブルな保護層２３０１、２３０３、および剥離プロセスを用いて形成されたＩＤチップ２３０２より構成される。本実施例において、アンテナ２３０４はＩＤチップ２３０２上ではなく、保護層２３０３上に形成され、ＩＤチップ２３０２に電気的に接続されている。図２１（Ａ）では保護層２３０３上にのみ形成されているが、保護層２３０１上にもアンテナを形成しても良い。アンテナは銀、銅、またはそれらでメッキされた金属であることが望ましい。ＩＤチップ２３０２とアンテナとの接続は異方性導電膜を用い、ＵＶ処理をおこない接続をおこなうが、接続方法はこれに限定されない。
【００７６】
図２１（Ｂ）は図２１（Ａ）の断面を示したものである。ＩＤチップ２３０２の厚さは５μｍ以下であり、望ましくは０．１μｍ〜３μｍの厚さを有する。また保護層２３０１、２３０３の厚さは、保護層２３０１、２３０３を重ねたときの厚さをｄとしたとき、（ｄ／２）±３０μｍとなっていることが望ましく、とくに（ｄ／２）±１０μｍであれば最良である。保護層２３０１、２３０３の厚さは１０μｍ〜２００μｍであることが望ましい。ＩＤチップ２３０２の面積は５ｍｍ角以下であり、望ましくは０．３ｍｍ角〜４ｍｍ角の面積を有する。
【００７７】
保護層２３０１、２３０３は有機樹脂材料で形成され折り曲げに対して強い構造をもっている。剥離プロセスを用いたＩＤチップ２３０２自体も単結晶半導体に比べて、折り曲げに対して強いため、保護層２３０１、２３０３と密着させることが可能である。このような保護層２３０１、２３０３で囲われたＩＤチップをさらに他の個体物の表面または内部に配置しても良い。また、紙の中に埋め込んでも良い。
【実施例７】
【００７８】
ＩＤチップを曲面にはる場合、つまり、ＩＤチップが弧を描いている方向と垂直にＴＦＴを配置した例について図１９を用いて説明する。図１９のＩＤチップが含むＴＦＴは、電流方向１５０、すなわち、ドレイン電極１５１からゲート電極１５２、ゲート電極１５２からソース電極１５３の位置は直線状にあり、応力の影響が少なくなるような配置となっている。このような配置をおこなうことによって、ＴＦＴ特性の変動を抑えることができる。また、ＴＦＴを構成する結晶は電流方向１５０にそろっており、これらをＣＷＬＣなどで形成することによって、Ｓ値を０．３５Ｖ／ｄｅｃ以下、（好ましくは０．０９〜０．２５Ｖ／ｄｅｃ）、移動度を１００ｃｍ２／Ｖｓ以上にすることができる。
このようなＴＦＴを用いて１９段リングオシレータを構成した場合において、電源電圧３〜５Ｖにおいて、その発振周波数は１ＭＨ以上、好ましくは１００ＭＨｚ以上の特性を有する。電源電圧３〜５Ｖにおいて、インバータ１段あたりの遅延時間は２６ｎｓ、好ましくは０．２６ｎｓ以下を有する。
【００７９】
また、応力に対して、ＴＦＴなどのアクティブ素子を破壊させないためには、ＴＦＴなどのアクティブ素子の活性領域（シリコンアイランド部分）の面積が全体の面積に占める割合は、５％〜５０％であることが望ましい。
ＴＦＴなどのアクティブ素子の存在しない領域には下地絶縁材料、層間絶縁材料および配線材料が主として設けられている。ＴＦＴの活性領域以外の面積は全体の面積の６０％以上であることが望ましい。
アクティブ素子の活性領域の厚さは２０ｎｍ〜２００ｎｍ、代表的には４０〜１７０ｎｍ、好ましくは４５〜５５ｎｍ、あるいは１４５〜１５５ｎｍを有する。
【実施例８】
【００８０】
本実施例では本発明を用いた回路に外付けのアンテナをつけた例について図１０、図１１を用いて説明する。
【００８１】
図１０（Ａ）は回路の周りを一面のアンテナで覆ったものである。基板１０００上にアンテナ１００１を構成し、本発明を用いた回路１００２を接続する。図面では回路１００２の周りをアンテナ１００１で覆う構成になっているが、全面をアンテナで覆い、その上に電極を構成した回路１００２を貼り付けるような構造を取っても良い。
【００８２】
図１０（Ｂ）は細いアンテナを回路の周りを回るように配置したものである。基板１００３上にアンテナ１００４を構成し、本発明を用いた回路１００５を接続する。なお、アンテナの配線は一例であってこれに限定するものではない。
【００８３】
図１０（Ｃ）は高周波数のアンテナである。基板１００６上にアンテナ１００７を構成し、本発明を用いた回路１００８を接続する。
【００８４】
図１０（Ｄ）は１８０度無指向性（どの方向からでも同じく受信可能）なアンテナである。基板１００９上にアンテナ１０１０を構成し、本発明を用いた回路１０１１を接続する。
【００８５】
図１０（Ｅ）は棒状に長く伸ばしたアンテナである。基板１０１２上にアンテナ１０１３を構成し、本発明を用いた回路１０１４を接続する。
【００８６】
本発明を用いた回路とこれらのアンテナへの接続は公知の方法で行うことができる。例えばアンテナと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、あるいはチップ化した回路の一面を電極にしてアンテナ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（ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｆｉｌｍ；異方性導電性フィルム）を用いて貼り付けることができる。
【００８７】
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。一般には波長の整数分の１の長さにすると良いとされる。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。
【００８８】
また、本発明の回路上に基板を取り付け、さらにその上にアンテナを構成してもよい。図１１（Ａ）〜（Ｃ）にその一例として回路上に基板を取り付け、らせん状のアンテナを配置したものの上面図および断面図を示す。素子基板１１００は、アンテナ回路、電圧検出回路、電流増幅回路、信号処理回路、ヒューズなどを含んでいる。その他にメモリ回路、演算処理回路などを含んでいても良い。アンテナ配線１１０１は、素子基板１１００に備えられている。素子基板１１００は透磁性の絶縁基板を用いることが出来るので、アンテナ配線１１０１を一体化させてもアンテナの指向性を損なうことが無いので好ましい。
【００８９】
なお、本実施例に示した例はごく一例であり、アンテナの形状を限定するものではない。あらゆる形状のアンテナについて本発明は実施することが可能である。この実施例は実施形態および上記の実施例１〜７のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。
【実施例９】
【００９０】
本実施例では、図２２〜２４を参照して、ＴＦＴを含む薄膜集積回路装置の具体的な作製方法について説明する。ここでは、簡単のため、ｎ型ＴＦＴとｐ型ＴＦＴを用いたＣＰＵとメモリ部分の断面構造を示すことによって、その作製方法について説明する。
【００９１】
まず、基板６０上に、剥離層６１を形成する（図２２（Ａ））。ここでは、ガラス基板（例えば、コーニング社製１７３７基板）上に、５０ｎｍの膜厚のａ−Ｓｉ膜（非晶質シリコン膜）を減圧ＣＶＤ法により形成した。なお、基板としては、ガラス基板の他にも、石英基板、アルミナなど絶縁物質で形成される基板、シリコンウエハ基板、後工程の処理温度に耐え得る耐熱性を有するプラスチック基板等を用いることができる。
【００９２】
また、剥離層としては、非晶質シリコンの他に、多結晶シリコン、単結晶シリコン、ＳＡＳ（セミアモルファスシリコン（微結晶シリコン、マイクロクリスタルシリコンともいう。））等、シリコンを主成分とする膜を用いることが望ましいが、これらに限定されるものではない。剥離層は、減圧ＣＶＤ法の他にも、プラズマＣＶＤ法、スパッタ法等によって形成しても良い。また、リンなどの不純物をドープした膜を用いてもよい。また、剥離層の膜厚は、５０〜６０ｎｍとするのが望ましい。ＳＡＳに関しては、３０〜５０ｎｍとしてもよい。
【００９３】
次に、剥離層６１上に、保護膜５５（下地膜、下地絶縁膜と呼ぶこともある。）を形成する（図２２（Ａ））。ここでは、膜厚１００ｎｍの酸化シリコン膜と膜厚５０ｎｍの窒化シリコン膜と膜厚１００ｎｍの酸化シリコン膜の３層構造とする。勿論、保護膜５５の材質、膜厚、積層数はこれに限定されるものではない。例えば、下層の酸化シリコン膜に代えて、膜厚０．５〜３μｍのシロキサン等の耐熱性樹脂をスピンコート法、スリットコーター法、液滴吐出法などによって形成しても良い。また、窒化シリコン膜（ＳｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４等）を用いてもよい。また、それぞれの膜厚は、０．０５〜３μｍとするのが望ましく、その範囲から自由に選択することができる。
【００９４】
ここで、酸化シリコン膜は、ＳｉＨ４とＯ２、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）とＯ２等の混合ガスを用い、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、常圧ＣＶＤ、バイアスＥＣＲＣＶＤ等の方法によって形成することができる。また、窒化シリコン膜は、代表的には、ＳｉＨ４とＮＨ３の混合ガスを用い、プラズマＣＶＤによって形成することができる。また、酸化窒化シリコン膜は、代表的には、ＳｉＨ４とＮ２Ｏの混合ガスを用い、プラズマＣＶＤによって形成することができる。
【００９５】
なお、剥離層６１及び島状半導体膜５７として、ａ−Ｓｉ等のシリコンを主成分とする材料を用いる場合には、それらに接する保護膜としては、密着性確保の点から、ＳｉＯｘＮｙ（ｘ＞ｙ）を用いてもよい。
【００９６】
次に、保護膜５５上に、薄膜集積回路装置の中央処理装置（ＣＰＵ）やメモリを構成する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成する。なお、ＴＦＴ以外にも、有機ＴＦＴ、薄膜ダイオード等の薄膜能動素子を形成することもできる。
【００９７】
ＴＦＴの作製方法として、まず、保護膜５５上に、島状半導体膜５７を形成する（図２２（Ｂ））。島状半導体膜５７は、アモルファス半導体、結晶性半導体、又はセミアモルファス半導体で形成する。いずれも、シリコン、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）等を主成分とする半導体膜を用いることができる。
【００９８】
ここでは、７０ｎｍの膜厚のアモルファスシリコンを形成し、さらにその表面をニッケルを含む溶液で処理した。さらに、５００〜７５０℃の熱結晶化工程によって結晶質シリコン半導体膜を得、レーザ結晶化を行って結晶性の改善を施した。また、成膜方法としては、プラズマＣＶＤ法、スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法などを用いても良い。結晶化方法としては、レーザ結晶化法、熱結晶化法、他の触媒（Ｆｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ａｕ等）を用いた熱結晶化、あるいはそれらを交互に複数回行っても良い。
【００９９】
また、半導体膜の結晶化処理としては、連続発振のレーザを用いても良い。代表的には、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を適用すれば、大粒径の結晶を得ることができる。連続発振のレーザの高調波は、出力１０Ｗの連続発振のＹＶＯ４レーザから射出されたレーザ光を非線形光学素子により得ることができる。また、共振器の中にＹＶＯ４結晶又はＧｄＶＯ４結晶と非線形光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。レーザ光は光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形して半導体膜に照射する。このとき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、１０〜２０００ｃｍ／ｓ程度の速度でレーザ光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射すればよい。
【０１００】
また、パルス発振のレーザを用いる場合、数十Ｈｚ〜数百Ｈｚの周波数帯を用いるが、それよりも著しく高い１０ＭＨｚ以上の発振周波数を有するパルス発振レーザを用いてもよい。パルス発振でレーザ光を半導体膜に照射してから半導体膜が完全に固化するまでの時間は数十ｎｓｅｃ〜数百ｎｓｅｃであり、上記高周波数帯を用いることで、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。よって、従来のパルス発振のレーザ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ので、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を有する半導体膜を形成することができる。例えば、含まれる結晶粒の走査方向における幅が１０〜３０μｍ、走査方向に対して垂直な方向における幅が１〜５μｍ程度の結晶粒の集合を形成することができる。該走査方向に沿って長く延びた単結晶の結晶粒を形成することで、少なくともＴＦＴのチャネル方向には結晶粒界のほとんど存在しない半導体膜の形成が可能となる。
【０１０１】
なお、保護膜５５の一部に耐熱性有機樹脂であるシロキサンを用いた場合には、上記結晶化の際に、半導体膜中から熱が漏れることを防止することができ、効率よく結晶化を行うことができる。
【０１０２】
上記の方法によって結晶性シリコン半導体膜を得る。なお、結晶は、ソース、チャネル、ドレイン方向にそろっていることが望ましい。また、結晶層の厚さは、２０〜２００ｎｍ（代表的には４０〜１７０ｎｍ、さらに好ましくは、５０〜１５０ｎｍ）となるようにするのがよい。その後、半導体膜上に酸化膜を介して、金属触媒をゲッタリングするためのアモルファスシリコン膜を成膜し、５００〜７５０℃の熱処理によってゲッタリング処理を行う。さらに、ＴＦＴ素子としての閾値を制御するために、結晶性シリコン半導体膜に対し、１０１３／ｃｍ２のドーズ量でホウ素イオンを注入する。その後、レジストをマスクとしてエッチングを行うことにより、島状半導体膜５７を形成する。
【０１０３】
なお、結晶性半導体膜を形成するにあたっては、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）とフッ化ゲルマニウム（ＧｅＦ４）の原料ガスとして、ＬＰＣＶＤ（減圧ＣＶＤ）法によって、多結晶半導体膜を直接形成することによっても、結晶性半導体膜を得ることができる。ガス流量比は、Ｓｉ２Ｈ６／ＧｅＦ４＝２０／０．９、成膜温度は４００〜５００℃、キャリアガスとしてＨｅ又はＡｒを用いたが、これに限定されるものではない。
【０１０４】
なお、ＴＦＴ内の特にチャネル領域には、１×１０１９〜１×１０２２／ｃｍ３、好ましくは１×１０１９〜５×１０２０／ｃｍ３の水素又はハロゲンが添加されているのがよい。ＳＡＳに関しては、１×１０１９〜２×１０２１／ｃｍ３とするのが望ましい。いずれにしても、ＩＣチップに用いられる単結晶に含まれる水素又はハロゲンの含有量よりも多く含有させておくことが望ましい。これにより、ＴＦＴ部に局部クラックが生じても、水素又はハロゲンによってターミネート（終端）されうる。
【０１０５】
次に、島状半導体膜５７上にゲート絶縁膜５８を形成する（図２２（Ｂ））。ゲート絶縁膜５８はプラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法などの薄膜形成法を用い、窒化シリコン、酸化シリコン、窒化酸化シリコン又は酸化窒化シリコンを含む膜を、単層で、又は積層させて形成することが好ましい。積層する場合には、例えば、基板側から酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜の３層構造とするのがよい。
【０１０６】
次に、ゲート電極５６を形成する（図２２（Ｃ））。ここでは、ＳｉとＷ（タングステン）をスパッタ法により積層形成した後に、レジスト６２をマスクとしてエッチングを行うことにより、ゲート電極５６を形成した。勿論、ゲート電極５６の材料、構造、作製方法は、これに限定されるものではなく、適宜選択することができる。例えば、ｎ型不純物がドーピングされたＳｉとＮｉＳｉ（ニッケルシリサイド）との積層構造や、窒化タンタルとタングステンの積層構造としてもよい。また、種々の導電材料を用いて単層で形成しても良い。
【０１０７】
また、レジストマスクの代わりに、酸化シリコン、酸化窒化シリコンのマスク（ハードマスクと呼ばれる。）を用いてもよい。この場合、ハードマスクのパターニング形成工程が加わるが、エッチング時におけるマスクの膜減りがレジストよりも少ないため、所望の幅のゲート電極層を形成することができる。また、レジスト６２を用いずに、液滴吐出法を用いて選択的にゲート電極５６を形成しても良い。
【０１０８】
導電材料としては、導電膜の機能に応じて種々の材料を選択することができる。また、ゲート電極とアンテナとを同時に形成する場合には、それらの機能を考慮して材料を選択すればよい。
【０１０９】
なお、ゲート電極をエッチング形成する際のエッチングガスとしては、ＣＦ４、Ｃｌ２、Ｏ２の混合ガスやＣｌ２ガスを用いたが、これに限定されるものではない。
【０１１０】
次に、ｐ型ＴＦＴ７０、７２となる部分をレジスト６３で覆い、ゲート電極をマスクとして、ｎ型ＴＦＴ６９、７１の島状半導体膜中に、ｎ型を付与する不純物元素６４（代表的にはＰ（リン）又はＡｓ（砒素））を低濃度にドープする（第１のドーピング工程、図２２（Ｄ））。第１のドーピング工程の条件は、ドーズ量：１×１０１３〜６×１０１３／ｃｍ２、加速電圧：５０〜７０ｋｅＶとしたが、これに限定されるものではない。この第１のドーピング工程によって、ゲート絶縁膜５８を介してドープがなされ、一対のｎ型の低濃度不純物領域６５が形成される。なお、第１のドーピング工程は、ｐ型ＴＦＴ領域をレジストで覆わずに、全面に行っても良い。
【０１１１】
次に、レジスト６３をアッシング等により除去した後、ｎ型ＴＦＴ領域を覆うレジスト６６を新たに形成し、ゲート電極をマスクとして、ｐ型ＴＦＴ７０、７２の島状半導体膜中に、ｐ型を付与する不純物元素６７（代表的にはＢ（ホウ素））を高濃度にドープする（第２のドーピング工程、図２２（Ｅ））。第２のドーピング工程の条件は、ドーズ量：１×１０１６〜３×１０１６／ｃｍ２、加速電圧：２０〜４０ｋｅＶとしたが、これに限定されるものではない。この第２のドーピング工程によって、ゲート絶縁膜５８を介してドープがなされ、一対のｐ型の高濃度不純物領域６８が形成される。
【０１１２】
次に、レジスト６６をアッシング等により除去した後、基板表面に、絶縁膜７５を形成した（図２３（Ｆ））。ここでは、膜厚１００ｎｍのＳｉＯ２膜をプラズマＣＶＤ法によって形成した。その後、エッチバック法により、絶縁膜７５、ゲート絶縁膜５８をエッチング除去し、サイドウォール（側壁）７６を自己整合的（セルフアライン）に形成した（図２３（Ｇ））。エッチングガスとしては、ＣＨＦ３とＨｅの混合ガスを用いた。なお、サイドウォールを形成する工程は、これらに限定されるものではない。
【０１１３】
なお、絶縁膜７５形成時に基板の裏面にも絶縁膜が形成された場合には、基板全面を覆うレジストをマスクとして、裏面の絶縁膜をエッチング除去する（裏面処理）。
【０１１４】
なお、サイドウォール７６の形成方法は上記に限定されるものではない。例えば、図２４に示した方法を用いることができる。図２４（Ａ）は、絶縁膜７５を二層又はそれ以上の積層構造とした例を示している。絶縁膜７５としては、例えば、膜厚１００ｎｍのＳｉＯＮ（酸窒化シリコン）膜と、膜厚２００ｎｍのＬＴＯ膜（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｏｘｉｄｅ、低温酸化膜）の２層構造とした。ここでは、ＳｉＯＮ膜は、プラズマＣＶＤ法で形成し、ＬＴＯ膜としは、ＳｉＯ２膜を減圧ＣＶＤ法で形成した。その後、エッチバックを行うことにより、Ｌ字状と円弧状からなるサイドウォール７６が形成される。
【０１１５】
また、図２４（Ｂ）は、エッチバック時に、ゲート絶縁膜５８を残すようにエッチングを行った例を示している。この場合の絶縁膜７５は、単層構造でも積層構造でも良い。
【０１１６】
上記サイドウォールは、後に高濃度のｎ型不純物をドーピングし、サイドウォール７６の下部に低濃度不純物領域又はノンドープのオフセット領域を形成する際のマスクとして機能するものであるが、上述したサイドウォールのいずれの形成方法においても、形成したい低濃度不純物領域又はオフセット領域の幅によって、エッチバックの条件を適宜変更すればよい。
【０１１７】
次に、ｐ型ＴＦＴ領域を覆うレジスト７７を新たに形成し、ゲート電極５６及びサイドウォール７６をマスクとして、ｎ型を付与する不純物元素７８（代表的にはＰ又はＡｓ）を高濃度にドープする（第３のドーピング工程、図２３（Ｈ））。第３のドーピング工程の条件は、ドーズ量：１×１０１３〜５×１０１５／ｃｍ２、加速電圧：６０〜１００ｋｅＶとして行う。この第３のドーピング工程によって、一対のｎ型の高濃度不純物領域７９が形成される。
【０１１８】
なお、レジスト７７をアッシング等により除去した後、不純物領域の熱活性化を行っても良い。例えば、５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜を成膜した後、５５０℃、４時間、窒素雰囲気下において、加熱処理を行えばよい。また、水素を含む窒化シリコン膜を、１００ｎｍの膜厚に形成した後、４１０℃、１時間、窒素雰囲気下において、加熱処理を行うことにより、結晶性半導体膜の欠陥を改善することができる。これは、例えば、結晶性シリコン中に存在するダングリングボンドを終端させるものであり、水素化処理工程などと呼ばれる。さらに、この後、ＴＦＴを保護するキャップ絶縁膜として、膜厚６００ｎｍの酸化窒化シリコン膜を形成する。なお、水素化処理工程は、該酸化窒化シリコン膜形成後に行っても良い。この場合、窒化シリコン膜と酸化窒化シリコン膜は連続成膜することができる。このように、ＴＦＴ上には、酸化窒化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンを順次積層した３層の絶縁膜が形成されることになるが、その構造や材料はこれらに限定されるものではない。また、これらの絶縁膜は、ＴＦＴを保護する機能をも有しているため、できるだけ形成しておくのが望ましい。
【０１１９】
次に、ＴＦＴ上に、層間膜５３を形成する（図２３（Ｉ））。層間膜５３としては、ポリイミド、アクリル、ポリアミドや、シロキサン等の耐熱性有機樹脂を用いることができる。形成方法としては、その材料に応じて、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法（インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷等）、ドクターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、ナイフコーター等を採用することができる。また、無機材料を用いてもよく、その際には、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、アルミナ膜等を用いることができる。なお、これらの絶縁膜を積層させて、層間膜５３を形成しても良い。
【０１２０】
さらに、層間膜５３上に、保護膜５４を形成しても良い。保護膜５４としては、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）或いは窒化炭素（ＣＮ）等の炭素を有する膜、又は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜或いは窒化酸化シリコン膜等を用いることができる。形成方法としては、プラズマＣＶＤ法や、大気圧プラズマ等を用いることができる。あるいは、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン等の感光性又は非感光性の有機材料や、シロキサン等の耐熱性有機樹脂を用いてもよい。
【０１２１】
なお、層間膜５３又は保護膜５４と、後に形成される配線を構成する導電材料等との熱膨張率の差から生じる応力によって、これらの膜の膜剥がれや割れが生じるのを防ぐために、層間膜５３又は保護膜５４中にフィラーを混入させておいても良い。
【０１２２】
次に、レジストを形成した後、エッチングによりコンタクトホールを開孔し、ＴＦＴ同士を接続する配線５１及び外部アンテナと接続するための接続配線２１を形成する（図２３（Ｉ））。コンタクトホール開孔時のエッチングに用いられるガスは、ＣＨＦ３とＨｅの混合ガスを用いたが、これに限定されるものではない。また、配線５１と接続配線２１は同一材料を用いて同時に形成しても良いし、別々に形成しても良い。ここでは、ＴＦＴと接続される配線５１は、Ｔｉ、窒化チタン（ＴｉＮ）、Ａｌ（Ｓｉ添加）、Ｔｉ、窒化チタン（ＴｉＮ）を順次積層した５層構造とし、スパッタ法によって形成した後、パターニング形成した。
【０１２３】
なお、Ａｌ層において、Ｓｉを混入させることにより、配線パターニング時のレジストベークにおけるヒロックの発生を防止することができる。また、Ｓｉの代わりに、０．５％程度のＣｕを混入させても良い。また、Ｔｉや窒化チタンでＡｌ（Ｓｉ添加）層をサンドイッチすることにより、耐ヒロック性がさらに向上する。なお、パターニング時には、酸化窒化シリコン等からなる上記ハードマスクを用いるのが望ましい。なお、配線の材料や、形成方法はこれらに限定されるものではなく、前述したゲート電極に用いられる材料を採用しても良い。
【０１２４】
なお、本実施例では、ＣＰＵ７３、メモリ７４等を構成するＴＦＴ領域とアンテナと接続する端子部８０のみを一体形成する場合について示したが、ＴＦＴ領域とアンテナとを一体形成する場合にも、本実施例を適用できる。この場合には、層間膜５３又は保護膜５４上にアンテナを形成し、さらに、別の保護膜で覆うと良い。アンテナの導電材料としては、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ若しくはＴｉ、又はそれらを含む合金を用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、配線とアンテナで材料が異なっていても良い。なお、配線及びアンテナは、展性、延性に富む金属材料を有するように形成し、更に好ましくは膜厚を厚くして変形による応力に耐えるようにするのが望ましい。
【０１２５】
また、形成方法としては、スパッタ法によって全面成膜した後、レジストマスクを用いてパターニングを行ってもよいし、液滴吐出法によってノズルから選択的に形成しても良い。なお、ここでいう液滴吐出法には、インクジェット法のみならず、オフセット印刷法やスクリーン印刷等も含まれる。配線とアンテナは、同時に形成しても良いし、一方を先に形成した後に、他方が乗り上げるように形成しても良い。
【０１２６】
以上の工程を経て、ＴＦＴからなる薄膜集積回路装置が完成する。なお、本実施例では、トップゲート構造としたが、ボトムゲート構造（逆スタガ構造）としてもよい。なお、ＴＦＴのような薄膜能動素子部（アクティブエレメント）の存在しない領域には、下地絶縁膜材料、層間絶縁膜材料、配線材料が主として設けられているが、該領域は、薄膜集積回路装置全体の５０％以上、好ましくは７０〜９５％を占めていることが望ましい。これにより、ＩＤチップを曲げやすくし、ＩＤラベル等の完成品の取り扱いが容易となる。この場合、ＴＦＴ部を含むアクティブエレメントの島状半導体領域（アイランド）は、薄膜集積回路装置全体の１〜３０％、好ましくは、５〜１５％を占めているのがよい。
【０１２７】
また、図２３（Ｉ）に示すように、薄膜集積回路装置におけるＴＦＴの半導体層から下部の保護層までの距離（ｔｕｎｄｅｒ）と、半導体層から上部の層間膜（保護層が形成されている場合には該保護層）までの距離（ｔｏｖｅｒ）が、等しく又は概略等しくなるように、上下の保護層又は層間膜の厚さを調整するのが望ましい。このようにして、半導体層を薄膜集積回路装置の中央に配置せしめることで、半導体層への応力を緩和することができ、クラックの発生を防止することができる。
【実施例１０】
【０１２８】
本実施例では本発明の半導体装置は、ＩＣカード、ＩＣタグ、ＲＦＩＤ、トランスポンダ、紙幣、有価証券、パスポート、電子機器、バッグ及び衣類に用いることができる。ここでは、ＩＣカード、ＩＤタグおよびＩＤチップなどの例について図１８を用いて説明する。
【０１２９】
図１８（Ａ）はＩＣカード２０００であり、個人の識別用のほかに内蔵された回路のメモリが書き換え可能であることを利用して現金を使わずに代金の決済が可能なクレジットカード、あるいは電子マネーといったような使い方もできる。ＩＣカード２０００の中に本発明を用いた回路部２００１を組み込んでいる。
【０１３０】
図１８（Ｂ）はＩＤタグ２０１０であり、個人の識別用のほかに、小型化可能であることから特定の場所での入場管理などに用いることができる。ＩＤタグ２０１０の中に本発明を用いた回路部２０１１を組み込んでいる。
【０１３１】
図１８（Ｃ）はスーパーマーケットなどの小売店で商品２０２０を扱う際の商品管理を行うためのＩＤチップ２０２２を商品に貼付した例である。本発明はＩＤチップ２０２２内の回路に適用される。商品２０２０にＩＤチップ２０２２を付帯させることにより、在庫管理が容易になるだけではなく、万引きなどの被害を防ぐことも可能である。図１８（Ｃ）ではＩＤチップ２０２２が剥がれ落ちてしまうことを防ぐために接着を兼ねた保護膜２０２１を用いているが、ＩＤチップ２０２２を接着剤を用いて商品２０２０に直接貼付するような構造を取っていてもよい。また、商品に貼付する構造上、実施例２で挙げたフレキシブル基板を用いて作製すると好ましい。
【０１３２】
図１８（Ｄ）は商品製造時に識別用のＩＤチップ２０３１を組み込んだ例である。図面では例としてディスプレイの筐体２０３０にＩＤチップ２０３１を組み込まれている。本発明はＩＤチップ２０３１内の回路に適用される。このような構造を取ることにより製造元の識別、商品の流通管理などを容易に行うことができる。なお、図面ではディスプレイの筐体を例として取り上げているが、本発明はこれに限定されることはなく、さまざまな電子機器、物品に対して適用することが可能である。
【０１３３】
図１８（Ｅ）は物品搬送用の荷札２０４０である。図面では荷札２０４０内にＩＤチップ２０４１が組み込まれている。本発明はＩＤチップ２０４１内の回路に適用される。このような構造を取ることにより搬送先の選別や商品の流通管理などを容易に行うことができる。なお、図面では物品を縛るひも状のものにくくりつけるような構造を取っているが、本発明はこれに限定されることはなく、シール材のようなものを用いて物品に直接貼付するような構造を取ってもよい。
【０１３４】
図１８（Ｆ）は本２０５０にＩＤチップ２０５２が組み込まれたものである。本発明はＩＤチップ２０５２内の回路に適用される。このような構造を取ることにより書店における流通管理や図書館などでの貸し出し処理などを容易に行うことができる。図面ではＩＤチップ２０５２が剥がれ落ちてしまうことを防ぐために接着を兼ねた保護膜２０５１を用いているが、ＩＤチップ２０５２を接着剤を用いて直接貼付するような構造を取る、または本２０５０の表紙に埋め込む構造を取っていてもよい。
【０１３５】
図１８（Ｇ）は紙幣２０６０にＩＤチップ２０６１が組み込まれたものである。本発明はＩＤチップ２０６１内の回路に適用される。このような構造を取ることにより偽札の流通を阻止することが容易に行える。なお、紙幣の性質上ＩＤチップ２０６１が剥がれ落ちるのを防ぐために紙幣２０６０に埋め込むような構造を取るとより好ましい。本発明は紙幣に限らず、有価証券、パスポートなど紙を材質にしたものに適用可能である。
【０１３６】
図１８（Ｈ）は靴２０７０にＩＤチップ２０７２が組み込まれたものである。本発明はＩＤチップ２０７２内の回路に適用される。このような構造を取ることにより製造元の識別、商品の流通管理などを容易に行うことができる。図面ではＩＤチップ２０７２が剥がれ落ちてしまうことを防ぐために接着を兼ねた保護膜２０７１を用いているが、ＩＤチップ２０７２を接着剤を用いて直接貼付するような構造を取る、または靴２０７０に埋め込む構造を取っていてもよい。本発明は靴に限らず、バッグ、衣類など身に付けるものに適用可能である。
【０１３７】
セキュリティ確保を目的として、多様な物品へＩＤチップを実装する場合を説明する。セキュリティ確保とは、盗難防止又は偽造防止の面から捉えることができる。
【０１３８】
盗難防止の例として、バッグにＩＤチップを実装する場合を説明する。図２５に示すように、バッグ２５０１にＩＤチップ２５０２を実装する。例えば、バッグ２５０１の底又は側面の一部等にＩＤチップ２５０２を実装することができる。ＩＤチップ２５０２は非常に薄型で小さいため、バッグ２５０１のデザイン性を低下させずに実装することができる。加えてＩＤチップ２５０２は透光性を有し、盗難者はＩＤチップ２５０２が実装されているかを判断しにくい。そのため、盗難者によってＩＤチップ２５０２が取り外される恐れがない。
【０１３９】
このようなＩＤチップ実装バッグが盗難された場合、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を用いてバッグの現在位置に関する情報を得ることができる。なおＧＰＳとは、ＧＰＳ用の衛星から送られる信号をとらえてその時間差を求め、これをもとに測位するシステムである。
【０１４０】
また盗難された物品以外にも忘れ物や落とし物を、ＧＰＳを用いて現在位置に関する情報を得ることができる。
【０１４１】
またバッグ以外にも、自動車、自転車等の乗物、時計やアクセサリーにＩＤチップを実装することができる。
【０１４２】
次に偽造防止の例として、パスポートや免許証等にＩＤチップを実装する場合を説明する。
【０１４３】
図２６（Ａ）に、ＩＤチップを実装したパスポート２６０１を示す。図２６（Ａ）ではＩＤチップ２６０２がパスポート２６０１の表紙に実装されているが、その他のページに実装してもよく、ＩＤチップ２６０２は透光性を有するため表面に実装してもよい。またＩＤチップ２６０２を表紙等の材料で挟み込むようにし、表紙の内部に実装することも可能である。
【０１４４】
図２６（Ｂ）には、ＩＤチップを実装した免許証２６０３を示す。図２６（Ｂ）では、ＩＤチップ２６０４が免許証２６０３の内部に実装されている。またＩＤチップ２６０４は透光性を有するため、免許証２６０３の印刷面上に設けても構わない。例えば。ＩＤチップ２６０４は免許証２６０３の印字面上に実装し、その上下に熱硬化性を有する樹脂膜及び樹脂フィルムを１組ずつ配置して挟み込み、熱圧着することによって、ＩＤチップ２６０４を実装した免許証２６０３を覆うことができる。またＩＤチップ２６０４を免許証２６０３の材料で挟み込むようにし、内部に実装することも可能である。
【０１４５】
以上のような物品にＩＤチップを実装することにより、偽造を防止することができる。また上述したバッグにＩＤチップを実装し、偽造を防止することもできる。加えて非常に薄型で小さいＩＤチップを用いるため、パスポートや免許証等のデザイン性を損ねることがない。さらにＩＤチップは透光性を有するため、表面に実装しても構わない。
【０１４６】
またＩＤチップにより、パスポートや免許証等の管理を簡便に行うことができる。さらにパスポートや免許証等に直接情報を記入することなく、ＩＤチップに保存することができるため、プライバシーを守ることができる。
【０１４７】
安全管理を行うため、食料品等の商品へＩＤチップを実装する場合を図２７を用いて説明する。
ＩＤチップ２７０３を実装したラベル２７０２と、当該ラベル２７０２が貼られた肉のパック２７０１を示す。ＩＤチップ２７０３はラベル２７０２の表面に実装していてもよいし、ラベル２７０２内部に実装してもよい。また野菜等の生鮮食品の場合、生鮮食品を覆うラップにＩＤチップを実装してもよい。
【０１４８】
ＩＤチップ２７０３には、商品の生産地、生産者、加工年月日、賞味期限等の商品に関する基本事項、更には商品を用いた調理例等の応用事項を記録することができる。このような基本事項は、書き換える必要がないためＭＲＯＭ等の書き換え不能なメモリを用いて記録するとよい。またこのような応用事項は、ＥＥＲＯＭ等の書き換え、消去可能なメモリを用いて記録するとよい。
【０１４９】
また食料品の安全管理を行うためには、加工前の動植物の状態を知り得ることが重要である。そのため、動植物内にＩＤチップを埋め込み、リーダ装置によって動植物に関する情報を取得するとよい。動植物に関する情報とは、飼育地、飼料、飼育者、伝染病の感染の有無等である。
【０１５０】
またＩＤチップに、商品の値段が記録されていれば、従来のバーコードを用いる方式よりも、簡便、短時間に商品の精算を行うことが可能となる。すなわち、ＩＤチップが実装された複数の商品を一挙に精算することができる。但し、このように複数のＩＤチップを読み取る場合、アンチコリジョン機能をリーダ装置に搭載する必要がある。
【０１５１】
さらにＩＤチップの通信距離によっては、レジスターと商品との距離が遠くても、商品の精算を可能とすることができる。またＩＤチップは万引き防止にも役立つ。
【０１５２】
さらにＩＤチップは、バーコード、磁気テープ等のその他の情報媒体と併用することもできる。例えば、ＩＤチップには書き換え不要な基本事項を記録し、バーコードには更新すべき情報、例えば値引き価格や特価情報を記録するとよい。バーコードはＩＤチップと異なり、情報の修正を簡便に行うことができるからである。
【０１５３】
このようにＩＤチップを実装することにより、消費者へ提供できる情報を増大させることができるため、消費者は安心して商品を購入することができる。
【０１５４】
物流管理を行うため、ビール瓶等の商品へＩＤチップを実装する場合を説明する。図２８（Ａ）に示すように、ビール瓶にＩＤチップ２８０２を実装する。例えば、ラベル２８０１を用いてＩＤチップ２８０２を実装することができる。
【０１５５】
ＩＤチップには、製造日、製造場所、使用材料等の基本事項を記録する。このような基本事項は、書き換える必要がないためＭＲＯＭ等の書き換え不能なメモリを用いて記録するとよい。加えてＩＤチップには、各ビール瓶の配送先、配送日時等の個別事項を記録する。例えば、図２８（Ｂ）に示すように、各ビール瓶２８０３がベルトコンベア２８０６により流れ、ライタ装置２８０５を通過するときに、ラベル２８０４に内蔵されたＩＤチップ２８０７に各配送先、配送日時を記録することができる。このような個別事項は、ＥＥＲＯＭ等の書き換え、消去可能なメモリを用いて記録するとよい。
【０１５６】
また配達先から購入された商品情報がネットワークを通じて物流管理センターへ送信されると、この商品情報に基づき、ライタ装置又は当該ライタ装置を制御するパーソナルコンピュータ等が配送先や配送日時を算出し、ＩＤチップへ記録するようなシステムを構築するとよい。
【０１５７】
また配達はケース毎に行われるため、ケース毎、又は複数のケース毎にＩＤチップを実装し、個別事項を記録することもできる。
【０１５８】
このような複数の配達先が記録されうる飲料品は、ＩＤチップを実装することにより、手作業で行う入力にかかる時間を削減でき、それに起因した入力ミスを低減することができる。加えて物流管理の分野において最もコストのかかる人件費用を削減することができる。従って、ＩＤチップを実装したことにより、ミスの少ない、低コストな物流管理を行うことができる。
【０１５９】
さらに配達先において、ビールに合う食料品や、ビールを使った料理法等の応用事項を記録してもよい。その結果、食料品等の宣伝を兼ねることができ、消費者の購買意欲を高めることができる。このような応用事項は、ＥＥＲＯＭ等の書き換え、消去可能なメモリを用いて記録するとよい。このようにＩＤチップを実装することにより、消費者へ提供できる情報を増大させることができるため、消費者は安心して商品を購入することができる。
【０１６０】
製造管理を行うため、ＩＤチップを実装した製造品と、当該ＩＤチップの情報に基づき制御される製造装置（製造ロボット）について説明する。
【０１６１】
現在、オリジナル商品を生産する場面が多くみられ、このような場合、生産ラインでは当該商品のオリジナル情報に基づくように生産する。例えば、ドアの塗装色を自由に選択することができる自動車の生産ラインにおいては、自動車の一部にＩＤＦチップを実装し、当該ＩＤチップからの情報に基づき、塗装装置を制御する。そしてオリジナルな自動車を生産することができる。ＩＤチップを実装する結果、事前に生産ラインに投入される自動車の順序や同色を有する数を調整する必要がない。強いては、自動車の順序や数それに合わせるように塗装装置を制御するプログラムを設定しなくてすむ。すなわち製造装置は、自動車に実装されたＩＤチップの情報に基づき、個別に動作することができる。
【０１６２】
このようにＩＤチップは様々な場所で使用することができる。そしてＩＤチップに記録された情報により、製造に関する固有情報を得ることができ、当該情報に基づき製造装置を制御することができる。
【０１６３】
次に、本発明のＩＤチップを用いたＩＣカードを、電子マネーとして利用する形態について説明する。図２９に、ＩＣカード２９０１を用いて、決済をおこなっている様子を示す。ＩＣカード２９０１は、本発明のＩＤチップ２９０２を有している。ＩＣカード２９０１の利用の際には、レジスター２９０３、リーダ／ライタ２９０４を用いる。ＩＤチップ２９０２には、ＩＣカード２９０１に入金されている金額の情報が保持されており、リーダ／ライタ２９０４は該金額の情報を非接触で読み取り、レジスター２９０３に送信することができる。レジスター２９０３では、ＩＣカード２９０１に入金されている金額が、決済する金額以上であることを確認し、決済を行う。そしてリーダ／ライタ２９０４に決済後の残額の情報を送信する。リーダ／ライタ２９０４は該残額の情報を、ＩＣカード２９０１のＩＤチップ２９０２に書き込むことができる。
【０１６４】
なおリーダ／ライタ２９０４に、暗証番号などを入力することができるキー２９０５を付加し、第三者によってＩＣカード２９０１を用いた決済が無断で行なわれるのを制限できるようにしても良い。
なお、本実施例に示した例はごく一例であり、これらの用途に限定するものではないことを付記する。
【０１６５】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる物品の固体認識用のチップとして適用することが可能である。また、本実施例は実施形態、実施例１〜１０のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】本発明の半導体装置の構成を示すブロック図。
【図２】従来の半導体装置の構成を示すブロック図。
【図３】従来の半導体装置の構成を示すブロック図。
【図４】ＲＦタグシステムの概要を示す図。
【図５】カレントミラー回路を用いた実施例を示す図。
【図６】ヒューズ素子の構成を示す図。
【図７】コンパレータ回路を用いた実施例を示す図。
【図８】容量型アンチヒューズ素子を用いた実施形態を示す図。
【図９】ダイオード型アンチヒューズ素子を用いた実施形態を示す図。
【図１０】本発明のアンテナの実施例を示す図。
【図１１】本発明のアンテナの実施例を示す図。
【図１２】メモリ回路に記憶されるデータの例を示す図。
【図１３】容量型アンチヒューズ素子の構成を示す図。
【図１４】ダイオード型アンチヒューズ素子の構成を示す図。
【図１５】本発明の工程断面図。
【図１６】本発明の工程断面図。
【図１７】本発明の工程断面図。
【図１８】本発明の応用例を示す図。
【図１９】本発明におけるＴＦＴの配置を示す図。
【図２０】本発明のコンパレータ回路の例を示す図。
【図２１】本発明の半導体装置と保護層を組み合わせた図。
【図２２】本発明の工程断面図。
【図２３】本発明の工程断面図。
【図２４】本発明の工程断面図。
【図２５】本発明を用いたバッグを示す図。
【図２６】本発明を用いた証明書を示す図。
【図２７】本発明を用いた食料品管理を説明する図。
【図２８】本発明を用いた物流管理を説明する図。
【図２９】本発明を用いたＩＣカード決済を説明する図。
【符号の説明】
【０１６７】
１００    半導体装置
１０１    アンテナ回路
１０２    電圧検出回路
１０３    電流増幅回路
１０４    信号処理回路
１０５    ヒューズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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