(57)【要約】【課題】機械的強度を高めることができる無線チップを提供する。また、電波が遮蔽されるのを防ぐことができる無線チップの提供を課題とする。【解決手段】薄膜トランジスタを有する層と、アンテナとが異方性導電接着材によって固着され、且つ薄膜トランジスタとアンテナとが接続している無線チップである。アンテナは、誘電体層と、第１の導電層と、第２の導電層とを有し、第１の導電層及び第２の導電層は誘電体層を狭持し、第１の導電層は放射電極として機能し、第２の導電層は接地体として機能する。【選択図】図１
2006294006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜トランジスタを有する層と、
前記薄膜トランジスタを有する層表面に形成されていると共に、前記薄膜トランジスタと接続する接続端子と、
第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに前記第１の導電層及び前記第２の導電層に狭持される誘電体層を有するアンテナと、
前記アンテナを前記接続端子に接続する導電性粒子を有する有機樹脂層と、
を有することを特徴とする無線チップ。
【請求項２】
薄膜トランジスタを有する層と、
前記薄膜トランジスタを有する層表面に形成されていると共に、前記薄膜トランジスタと接続する第１の接続端子と、
インダクタ、コンデンサ及び抵抗のいずれかの受動素子を少なくとも一つを有する受動素子を有する層と、
前記受動素子を有する層の第１の面に形成されている第２の接続端子と、前記第１の面に対向する第２の面に形成されている第３の接続端子と、
前記第１の接続端子を前記第２の接続端子に接続する導電性粒子を有する第１の有機樹脂層と、
第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに前記第１の導電層及び前記第２の導電層に狭持される誘電体層を有するアンテナと、
前記第３の接続端子に前記アンテナを接続する導電性粒子を有する第２の有機樹脂層と、
を有することを特徴とする無線チップ。
【請求項３】
薄膜トランジスタを有する層と、
前記薄膜トランジスタを有する層表面に形成されていると共に、前記薄膜トランジスタと接続する第１の接続端子と、
インダクタ、コンデンサ及び抵抗のいずれかの受動素子を少なくとも一つを有する受動素子を有する層と、
前記受動素子を有する層の第１の面に形成されている第２の接続端子と、前記第１の面に対向する第２の面に形成されている第３の接続端子と、
前記第１の接続端子を前記第２の接続端子に接続する導電性粒子を有する有機樹脂層と、
第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに前記第１の導電層及び前記第２の導電層に狭持される誘電体層を有するアンテナと、
前記第３の接続端子に前記アンテナを接続する第３の導電層と、
を有することを特徴とする無線チップ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、前記薄膜トランジスタを有する層の膜厚は、１μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする無線チップ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、前記薄膜トランジスタを有する層の膜厚は、１μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする無線チップ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、前記薄膜トランジスタを有する層は、可撓性を有する絶縁性基板上に形成されていることを特徴とする無線チップ。
【請求項７】
請求項６において、前記薄膜トランジスタは、有機半導体層を有することを特徴とする無線チップ。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、前記薄膜トランジスタを有する層は、可撓性を有する絶縁性基板に有機樹脂を介して固着されていることを特徴とする無線チップ。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、前記薄膜トランジスタを有する層は、薄膜トランジスタを有する層が複数積層されていることを特徴とする無線チップ。
【請求項１０】
第１の薄膜トランジスタを有する第１の層と、
前記第１の層表面に形成されていると共に、前記第１の薄膜トランジスタと接続する第１の接続端子と、
第２の薄膜トランジスタを有する第２の層と、
前記第２の層の第１の面に形成されている第２の接続端子と、前記第１の面に対向する第２の面に形成されている第３の接続端子と、
前記第１の接続端子を前記第２の接続端子に接続する導電性粒子を有する第１の有機樹脂層と、
第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに前記第１の導電層及び前記第２の導電層に狭持される誘電体層を有するアンテナと、
前記第３の接続端子に前記アンテナを接続する導電性粒子を有する第２の有機樹脂層と、
を有することを特徴とする無線チップ。
【請求項１１】
第１の薄膜トランジスタを有する第１の層と、
前記第１の層表面に形成されていると共に、前記第１の薄膜トランジスタと接続する第１の接続端子と、
第２の薄膜トランジスタを有する第２の層と、
前記第２の層の第１の面に形成されている第２の接続端子と、前記第１の面に対向する第２の面に形成されている第３の接続端子と、
前記第１の接続端子を前記第２の接続端子に接続する導電性粒子を有する第１の有機樹脂層と、
インダクタ、コンデンサ及び抵抗のいずれかの受動素子を少なくとも一つを有する受動素子を有する層と、
前記受動素子を有する層の第１の面に形成されている第４の接続端子と、前記第１の面に対向する第２の面に形成されている第５の接続端子と、
前記第３の接続端子を前記第４の接続端子に接続する導電性粒子を有する第２の有機樹脂層と、
第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに前記第１の導電層及び前記第２の導電層に狭持される誘電体層を有するアンテナと、
前記第５の接続端子に前記アンテナを接続する導電性粒子を有する第３の有機樹脂層と、
を有することを特徴とする無線チップ。
【請求項１２】
第１の薄膜トランジスタを有する第１の層と、
前記第１の層表面に形成されていると共に、前記第１の薄膜トランジスタと接続する第１の接続端子と、
第２の薄膜トランジスタを有する第２の層と、
前記第２の層の第１の面に形成されている第２の接続端子と、前記第１の面に対向する第２の面に形成されている第３の接続端子と、
前記第１の接続端子を前記第２の接続端子に接続する導電性粒子を有する第１の有機樹脂と、
インダクタ、コンデンサ及び抵抗のいずれかの受動素子を少なくとも一つを有する受動素子を有する層と、
前記受動素子を有する層の第１の面に形成されている第４の接続端子と、前記第１の面に対向する第２の面に形成されている第５の接続端子と、
前記第３の接続端子を前記第４の接続端子に接続する導電性粒子を有する第２の有機樹脂と、
第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに前記第１の導電層及び前記第２の導電層に狭持される誘電体層を有するアンテナと、
前記第５の接続端子に前記アンテナを接続する第３の導電層と、
を有することを特徴とする無線チップ。
【請求項１３】
請求項１０乃至請求項１２のいずれか一項において、前記第１の層、または前記第２の層の膜厚は、１μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする無線チップ。
【請求項１４】
請求項１０乃至請求項１２のいずれか一項において、前記第１の層、または前記第２の層の膜厚は、１μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする無線チップ。
【請求項１５】
請求項１０乃至請求項１４のいずれか一項において、前記第１の層は、可撓性を有する絶縁性基板上に形成されていることを特徴とする無線チップ。
【請求項１６】
請求項１５において、前記薄膜トランジスタは、有機半導体層を有することを特徴とする無線チップ。
【請求項１７】
請求項１０乃至請求項１４のいずれか一項において、前記第１の層は、可撓性を有する絶縁性基板に有機樹脂を介して固着していることを特徴とする無線チップ。
【請求項１８】
第１の薄膜トランジスタ、第２の薄膜トランジスタ、及び前記第１の薄膜トランジスタに接続する第１のアンテナを有する層と、
前記第１の薄膜トランジスタ、第２の薄膜トランジスタ、及び前記第１の薄膜トランジスタに接続する第１のアンテナを有する層表面に形成されていると共に、前記第２の薄膜トランジスタと接続する接続端子と、
第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに前記第１の導電層及び前記第２の導電層に狭持される誘電体層を有する第２のアンテナと、
前記接続端子に前記第２のアンテナを接続する導電性粒子を有する有機樹脂層と、
を有することを特徴とする無線チップ。
【請求項１９】
請求項１８において、前記第１の薄膜トランジスタ、前記第２の薄膜トランジスタ、及び前記第１の薄膜トランジスタに接続する第１のアンテナを有する層は、可撓性を有する絶縁性基板上に形成されていることを特徴とする無線チップ。
【請求項２０】
請求項１９において、前記第１の薄膜トランジスタ及び前記第２の薄膜トランジスタは、有機半導体層を有することを特徴とする無線チップ。
【請求項２１】
請求項１８において、第１の薄膜トランジスタ、第２の薄膜トランジスタ、及び前記第１の薄膜トランジスタに接続する第１のアンテナを有する層は、可撓性を有する絶縁性基板に有機樹脂を介して固着していることを特徴とする無線チップ。
【請求項２２】
第１の薄膜トランジスタ及び第２の薄膜トランジスタを有する層と、
前記第１の薄膜トランジスタ及び第２の薄膜トランジスタを有する層の第１の表面に形成されていると共に、前記第１の薄膜トランジスタと接続する第１の接続端子と、
前記第１の表面に対向する第２の表面に形成され、前記第２の薄膜トランジスタと接続する第２の接続端子と、
第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに前記第１の導電層及び前記第２の導電層に狭持される第１の誘電体層を有する第１のアンテナと、
第３の導電層、及び接地体として機能する第４の導電層、並びに前記第３の導電層及び前記第４の導電層に狭持される第２の誘電体層を有する第２のアンテナと、
前記第１のアンテナを前記第１の接続端子に接続する導電性粒子を有する第１の有機樹脂と、
前記第２のアンテナを前記第２の接続端子に接続する導電性粒子を有する第２の有機樹脂と、
を有することを特徴とする無線チップ。
【請求項２３】
請求項２２において、第１の薄膜トランジスタ及び第２の薄膜トランジスタを有する層の膜厚は、１μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする無線チップ。
【請求項２４】
請求項２２において第１の薄膜トランジスタ及び第２の薄膜トランジスタを有する層の膜厚は、１μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする無線チップ。
【請求項２５】
請求項１乃至請求項２４のいずれか一項において、前記無線チップは高周波回路を有することを特徴とする無線チップ。
【請求項２６】
請求項１乃至請求項２５のいずれか一項において、前記無線チップは中央処理ユニットを有することを特徴とする無線チップ。
【請求項２７】
請求項１乃至請求項２６のいずれか一項において、前記無線チップはセンサを有することを特徴とする無線チップ。
【請求項２８】
請求項１乃至請求項２７のいずれか一項において、前記誘電体層は、アルミナ、ガラス、フォルステライト、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ストロンチウム、ジルコン酸鉛、ニオブ酸リチウム、及びチタン酸ジルコン鉛から選ばれる一つ又は複数で形成されていることを特徴とする無線チップ。
【請求項２９】
請求項１乃至請求項２８のいずれか一項において、前記誘電体層は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ビニルベンジル、及びポリフマレートから選ばれる一つ又は複数で形成されていることを特徴とする無線チップ。
【請求項３０】
請求項１乃至請求項２９のいずれか一項において、前記薄膜トランジスタを有する層、前記第１の薄膜トランジスタを有する第１の層、前記第２の薄膜トランジスタを有する第２の層、前記第１の薄膜トランジスタ、第２の薄膜トランジスタ、及び前記第１の薄膜トランジスタに接続する第１のアンテナを有する層、前記第１の薄膜トランジスタ及び第２の薄膜トランジスタを有する層のいずれか一つ以上は、電源回路、クロック発生回路、またはデータ復調・変調回路を構成することを特徴とする無線チップ。
【請求項３１】
請求項１乃至請求項３０のいずれか一項の無線チップを有する電子機器。
【請求項３２】
請求項３１において、前記電子機器は、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置、携帯電話、プリンター、カメラ、パーソナルコンピュータ、イヤホン付ゴーグル、スピーカ装置、ヘッドホン、ナビゲーション装置、又は電子鍵であることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信によりデータを交信することができる無線チップ及び無線チップを有する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の回路及びアンテナで構成される無線チップの開発が進められている。このような無線チップは、ＩＤタグ、ＩＣタグ、ＩＣチップ、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）タグ、無線タグ、電子タグ、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグともよばれる）とよばれ、既に一部の市場で導入されている。
【０００３】
現在実用化されているこれらの無線チップの多くは、シリコン等の半導体基板を用いた回路（ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップとも呼ばれる）とアンテナとを有する。当該アンテナは、印刷法、導電性薄膜をエッチングする方法、メッキ方式等の手法により形成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−１９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記手法により形成されるアンテナは、薄膜又は厚膜である。紙やプラスチックなどのフレキシブルな素材に取り付けられたアンテナは、折れや曲げに弱くアンテナの一部が断線しやすいという問題がある。
【０００５】
また、半導体基板を用いて形成された無線チップの場合、半導体基板が導体として機能し電波を遮蔽するので、送信されてくる電波の方向によっては信号が減衰しやすいという問題もある。
【０００６】
本発明は上述した問題を鑑み、機械的強度を高めることができる無線チップを提供する。また、電波が遮蔽されるのを防ぐことができる無線チップの提供を課題とする。さらには、無線チップを有する物品の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、薄膜トランジスタを有する層と、アンテナとが異方性導電接着材によって固着し、且つ薄膜トランジスタとアンテナとが接続している無線チップを要旨とする。また、薄膜トランジスタを有する層と、受動素子を有する層と、アンテナとが異方性導電接着材や導電層によって固着し、且つ薄膜トランジスタ又は受動素子と、アンテナとが接続している無線チップを要旨とする。
【０００８】
薄膜トランジスタを有する層は、複数の薄膜トランジスタを有する層が積層されていてもよい。また、薄膜トランジスタを有する層複数が異方性導電接着材により、接着されていてもよい。また、受動素子を有する層は、インダクタ、コンデンサ、及び抵抗等の複数の受動素子で構成されていてもよい。
【０００９】
アンテナは、誘電体層と、第１の導電層と、第２の導電層とを有し、第１の導電層及び第２の導電層は誘電体層を狭持し、第１の導電層は放射電極として機能し、第２の導電層は接地体として機能する。さらに、給電体層又は給電点を有する。
【００１０】
また、本発明は以下を包含する。
【００１１】
本発明の一は、薄膜トランジスタを有する層と、薄膜トランジスタを有する層表面に形成されていると共に薄膜トランジスタと接続する接続端子と、放射電極として機能する第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに第１の導電層及び第２の導電層に狭持される誘電体層を有するアンテナと、アンテナを接続端子に接続する導電性粒子を有する有機樹脂層と、を有することを特徴とする無線チップである。
【００１２】
本発明の一は、薄膜トランジスタを有する層と、薄膜トランジスタを有する層表面に形成されていると共に薄膜トランジスタと接続する第１の接続端子と、インダクタ、コンデンサ及び抵抗のいずれかの受動素子を少なくとも一つを有する受動素子を有する層と、受動素子を有する層の第１の面に形成されている第２の接続端子と、第１の面に対向する第２の面に形成されている第３の接続端子と、第１の接続端子を第２の接続端子に接続する導電性粒子を有する第１の有機樹脂層と、放射電極として機能する第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに第１の導電層及び第２の導電層に狭持される誘電体層を有するアンテナと、第３の接続端子にアンテナを接続する導電性粒子を有する第２の有機樹脂層と、を有することを特徴とする無線チップである。
【００１３】
本発明の一は、薄膜トランジスタを有する層と、薄膜トランジスタを有する層表面に形成されていると共に薄膜トランジスタと接続する第１の接続端子と、インダクタ、コンデンサ及び抵抗のいずれかの受動素子を少なくとも一つを有する受動素子を有する層と、受動素子を有する層の第１の面に形成されている第２の接続端子と、第１の面に対向する第２の面に形成されている第３の接続端子と、第１の接続端子を第２の接続端子に接続する導電性粒子を有する有機樹脂層と、放射電極として機能する第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに第１の導電層及び第２の導電層に狭持される誘電体層を有するアンテナと、第３の接続端子にアンテナを接続する第３の導電層と、を有することを特徴とする無線チップである。
【００１４】
なお、薄膜トランジスタを有する層、第１の層、または第２の層の膜厚は、１μｍ以上１０μｍ以下、好ましくは１μｍ以上５μｍ以下である。また、薄膜トランジスタを有する層は、薄膜トランジスタを有する層が複数積層されていてもよい。また、薄膜トランジスタを有する層は、可撓性を有する絶縁性基板上に形成されており、薄膜トランジスタは、有機半導体層を有してもよい。さらには、薄膜トランジスタを有する層は、可撓性を有する絶縁性基板に有機樹脂を介して固着していてもよい。
【００１５】
本発明の一は、第１の薄膜トランジスタを有する第１の層と、第１の層表面に形成されていると共に第１の薄膜トランジスタと接続する第１の接続端子と、第２の薄膜トランジスタを有する第２の層と、第２の層の第１の面に形成されている第２の接続端子と、第１の面に対向する第２の面に形成されている第３の接続端子と、第１の接続端子を第２の接続端子に接続する導電性粒子を有する第１の有機樹脂層と、放射電極として機能する第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに第１の導電層及び第２の導電層に狭持される誘電体層を有するアンテナと、第３の接続端子にアンテナを接続する導電性粒子を有する第２の有機樹脂層と、を有することを特徴とする無線チップである。なお、第２の接続端子または第３の接続端子は、第２の薄膜トランジスタと接続する。
【００１６】
本発明の一は、第１の薄膜トランジスタを有する第１の層と、第１の層表面に形成されていると共に第１の薄膜トランジスタと接続する第１の接続端子と、第２の薄膜トランジスタを有する第２の層と、第２の層の第１の面に形成されている第２の接続端子と、第１の面に対向する第２の面に形成されている第３の接続端子と、第１の接続端子を第２の接続端子に接続する導電性粒子を有する第１の有機樹脂層と、インダクタ、コンデンサ及び抵抗のいずれかの受動素子を少なくとも一つを有する受動素子を有する層と、受動素子を有する層の第１の面に形成されている第４の接続端子と、第１の面に対向する第２の面に形成されている第５の接続端子と、第３の接続端子を第４の接続端子に接続する導電性粒子を有する第２の有機樹脂層と、放射電極として機能する第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに第１の導電層及び第２の導電層に狭持される誘電体層を有するアンテナと、第５の接続端子にアンテナを接続する導電性粒子を有する第３の有機樹脂層と、を有することを特徴とする無線チップである。なお、第２の接続端子または第３の接続端子は、第２の薄膜トランジスタと接続する。
【００１７】
本発明の一は、第１の薄膜トランジスタを有する第１の層と、第１の層表面に形成されていると共に第１の薄膜トランジスタと接続する第１の接続端子と、第２の薄膜トランジスタを有する第２の層と、第２の層の第１の面に形成されている第２の接続端子と、第１の面に対向する第２の面に形成されている第３の接続端子と、第１の接続端子を第２の接続端子に接続する導電性粒子を有する第１の有機樹脂と、インダクタ、コンデンサ及び抵抗のいずれかの受動素子を少なくとも一つを有する受動素子を有する層と、受動素子を有する層の第１の面に形成されている第４の接続端子と、第１の面に対向する第２の面に形成されている第５の接続端子と、第３の接続端子を第４の接続端子に接続する導電性粒子を有する第２の有機樹脂と、放射電極として機能する第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに第１の導電層及び第２の導電層に狭持される誘電体層を有するアンテナと、第５の接続端子にアンテナを接続する第３の導電層と、を有することを特徴とする無線チップである。なお、第２の接続端子または第３の接続端子は、第２の薄膜トランジスタと接続する。
【００１８】
なお、第１の層、または第２の層の膜厚は、１μｍ以上１０μｍ以下、好ましくは１μｍ以上５μｍ以下である。また、第１の層は、可撓性を有する絶縁性基板上に形成されており、薄膜トランジスタは、有機半導体層を有してもよい。さらには、第１の層は、可撓性を有する絶縁性基板に有機樹脂を介して固着していてもよい。
【００１９】
本発明の一は、第１の薄膜トランジスタ、第２の薄膜トランジスタ、及び第１の薄膜トランジスタに接続する第１のアンテナを有する層と、第１の薄膜トランジスタ、第２の薄膜トランジスタ、及び第１の薄膜トランジスタに接続する第１のアンテナを有する層表面に形成されていると共に第２の薄膜トランジスタと接続する接続端子と、放射電極として機能する第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに第１の導電層及び第２の導電層に狭持される誘電体層を有する第２のアンテナと、接続端子に第２のアンテナを接続する導電性粒子を有する有機樹脂層と、を有することを特徴とする無線チップである。
【００２０】
なお、第１の薄膜トランジスタ、第２の薄膜トランジスタ、及び第１の薄膜トランジスタに接続する第１のアンテナを有する層は、可撓性を有する絶縁性基板上に形成され、第１の薄膜トランジスタ及び第２の薄膜トランジスタは、有機半導体層を有してもよい。また、第１の薄膜トランジスタ、第２の薄膜トランジスタ、及び第１の薄膜トランジスタに接続する第１のアンテナを有する層は、可撓性を有する絶縁性基板に有機樹脂を介して固着していてもよい。
【００２１】
本発明の一は、第１の薄膜トランジスタ及び第２の薄膜トランジスタを有する層と、第１の薄膜トランジスタ及び第２の薄膜トランジスタを有する層の第１の表面に形成されていると共に第１の薄膜トランジスタと接続する第１の接続端子と、第１の表面に対向する第２の表面に形成されていると共に第２の薄膜トランジスタと接続する第２の接続端子と、放射電極として機能する第１の導電層、及び接地体として機能する第２の導電層、並びに第１の導電層及び第２の導電層に狭持される第１の誘電体層を有する第１のアンテナと、放射電極として機能する第３の導電層、及び接地体として機能する第４の導電層、並びに第３の導電層及び第４の導電層に狭持される第２の誘電体層を有する第２のアンテナと、第１のアンテナを第１の接続端子に接続する導電性粒子を有する第１の有機樹脂と、第２のアンテナを第２の接続端子に接続する導電性粒子を有する第２の有機樹脂と、を有することを特徴とする無線チップである。
【００２２】
なお、第１の薄膜トランジスタ及び第２の薄膜トランジスタを有する層の膜厚は、１μｍ以上１０μｍ以下、好ましくは１μｍ以上５μｍ以下である。
【００２３】
無線チップは、高周波回路の他中央処理ユニット（マイクロプロセッサ）や検出部を有する。
【００２４】
薄膜トランジスタを有する層、第１の薄膜トランジスタを有する第１の層、第２の薄膜トランジスタを有する第２の層、第１の薄膜トランジスタ、第２の薄膜トランジスタ、及び第１の薄膜トランジスタに接続する第１のアンテナを有する層、第１の薄膜トランジスタ及び第２の薄膜トランジスタを有する層のいずれか一つ以上は、電源回路、クロック発生回路、またはデータ復調・変調回路を構成する。
【００２５】
また、誘電体層は、セラミックス又は有機樹脂、セラミックスと有機樹脂の混合物で形成される。セラミックスの代表例としては、アルミナ、ガラス、フォルステライト、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ストロンチウム、ジルコン酸鉛、二オブ酸リチウム、及びチタン酸ジルコン鉛が挙げられる。また、誘電体層の代表例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ビニルベンジル、及びポリフマレートが挙げられる。
【００２６】
また、本発明の一は、上記無線チップを有する電子機器である。電子機器の代表例としては、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置、携帯電話、プリンター、カメラ、パーソナルコンピュータ、スピーカ装置、ヘッドホン、ナビゲーション装置、ＥＴＣ用車載器、及び電子鍵等が挙げられる。
【発明の効果】
【００２７】
薄膜トランジスタを有する層とアンテナとをほぼ同様の面積で形成することができる。アンテナが、薄膜トランジスタを有する層の保護部材となるため、無線チップの機械的強度が向上する。
【００２８】
また、パッチアンテナは機械強度が高いため、繰り返し使用することが可能である。よって、リターナブル容器のようにリサイクル可能な容器に無線チップを設けることが可能である。
【００２９】
また本発明の無線チップは、絶縁分離された薄膜集積回路を用いて形成されているため、半導体基板を用いて形成された集積回路を有する無線チップよりも、電波が遮蔽されにくく、電波の遮蔽による信号の減衰を抑制することができる。このため、効率の高い送受信を行うことが可能である。
【００３０】
また、厚膜パターンで形成されている受動素子と薄膜トランジスタを用いて形成されている集積回路からなる無線チップは、適した機能を有する素子で各回路を高集積化することが可能である。本発明の無線チップを配線基板に実装することで、実装部品数を削減することが可能であるため、配線基板面積の縮小及びそれを有する電子機器の小型化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００３２】
（実施の形態１）
本発明の無線チップの一実施の形態を図１に示す。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は無線チップの断面図である。
【００３３】
本実施の形態の無線チップは、薄膜トランジスタを有する層１０２と、アンテナ１０３とが異方性導電接着材１０４によって固着される。また、薄膜トランジスタを有する層１０２の接続端子１０７とアンテナの給電体層１１３とが異方性導電接着材１０４に分散される導電性粒子１０９で電気的に接続される。又、図示しないが、薄膜トランジスタを有する層のグラウンド配線と、アンテナの接地体として機能する導電層とが異方性導電接着材１０４に分散される導電性粒子１０９で電気的に接続される。
【００３４】
薄膜トランジスタを有する層１０２は、絶縁層１０５上に形成される薄膜トランジスタ１０６、薄膜トランジスタ１０６上に形成される絶縁層１０８、絶縁層１０８の表面に露出し、且つ薄膜トランジスタ１０６と接続する接続端子１０７で形成される。なお、薄膜トランジスタを有する層１０２は、薄膜トランジスタ１０６のほかに薄膜で形成される抵抗素子、コンデンサ等を有してもよい。
【００３５】
薄膜トランジスタを有する層は、アンテナ１０３と同様の面積を有することが好ましく、数ｍｍ×数ｍｍ〜数十ｍｍ×数十ｍｍであることが好ましい。また、薄膜トランジスタを有する層の厚さは、数μｍ〜数十μｍ、代表的には１μｍ以上１０μｍ以下、好ましくは２μｍ以上５μｍ以下である。
【００３６】
絶縁層１０５は、薄膜トランジスタを有する層１０２の保護層として機能する。絶縁層１０５は、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法等の公知の手段により、酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化珪素等で形成される。
【００３７】
薄膜トランジスタ１０６の一態様について、図１６を参照して説明する。図１６（Ａ）はトップゲート型の薄膜トランジスタを適用する一例を示している。絶縁層１０５上に薄膜トランジスタ１０６が設けられている。薄膜トランジスタ１０６は、絶縁層１０５に半導体層１３０２、ゲート絶縁層として機能することができる絶縁層１３０３が設けられている。絶縁層１３０３の上には、半導体層１３０２に対応してゲート電極１３０４が形成され、その上層に保護層として機能する絶縁層１３０５、層間絶縁層として機能する絶縁層１３０６が設けられている。さらにその上層に、保護層として機能する絶縁層を形成しても良い。
【００３８】
半導体層１３０２は、結晶構造を有する半導体で形成される層であり、非単結晶半導体若しくは単結晶半導体を用いることができる。特に、非晶質若しくは微結晶質の半導体を、レーザ光の照射により結晶化させた結晶性半導体、加熱処理により結晶化させた結晶性半導体、加熱処理とレーザ光の照射を組み合わせて結晶化させた結晶性半導体を適用することが好ましい。加熱処理においては、シリコン半導体の結晶化を助長する作用のあるニッケルなどの金属元素を用いた結晶化法を適用することができる。
【００３９】
レーザ光を照射して結晶化する場合には、連続発振レーザ光の照射若しくは繰り返し周波数が１０ＭＨｚ以上であって、パルス幅が１ナノ秒以下、好ましくは１乃至１００ピコ秒である高繰返周波数超短パルス光を照射することによって、結晶性半導体が溶融した溶融帯を、当該レーザ光の照射方向に連続的に移動させながら結晶化を行うことができる。このような結晶化法により、大粒径であって、結晶粒界が一方向に延びる結晶性半導体を得ることができる。キャリアのドリフト方向を、この結晶粒界が延びる方向に合わせることで、トランジスタにおける電界効果移動度を高めることができる。例えば、４００ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ以上を実現することができる。
【００４０】
上記結晶化工程を、ガラス基板の耐熱温度（約６００℃）以下の結晶化プロセスを用いる場合、大面積ガラス基板を用いることが可能である。このため、基板あたり大量の無線チップを作製することが可能であり、低コスト化が可能である。
【００４１】
また、ガラス基板の耐熱温度以上の加熱により、結晶化工程を行い、半導体層１３０２を形成してもよい。代表的には、絶縁性基板に石英基板を用い、非晶質若しくは微結晶質の半導体を７００度以上で加熱して半導体層１３０２を形成する。この結果、結晶性の高い半導体を形成することが可能である。このため、応答速度や移動度などの特性が良好で、高速な動作が可能な薄膜トランジスタを提供することができる。
【００４２】
さらには、半導体層１３０２として、単結晶半導体を用いて形成してもよい。
【００４３】
このような単結晶半導体で半導体層が形成されるトランジスタは、応答速度や移動度などの特性が良好なために、高速な動作が可能なトランジスタを提供することができる。また、トランジスタは、その特性のバラツキが少ないために、高い信頼性を実現した無線チップを提供することができる。
【００４４】
ゲート電極１３０４は金属又は一導電型の不純物を添加した多結晶半導体で形成することができる。金属を用いる場合は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）などを用いることができる。また、上記した金属を窒化させた金属窒化物を用いることができる。或いは、当該金属窒化物からなる第１層と当該金属から成る第２層とを積層させた構造としても良い。積層構造とする場合には、第１層の端部が第２層の端部より外側に突き出した形状としても良い。このとき第１層を金属窒化物とすることで、バリアメタルとすることができる。すなわち、第２層の金属が、絶縁層１３０３やその下層の半導体層１３０２に拡散することを防ぐことができる。
【００４５】
ゲート電極１３０４の側面には、サイドウォール（側壁スペーサ）１３０８が形成される。サイドウォールは、基板上にＣＶＤ法により酸化珪素で形成される絶縁層を形成し、該絶縁層をＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  ｉｏｎ  ｅｔｃｈｉｎｇ：反応性イオンエッチング）法により異方性エッチングすることで形成できる。
【００４６】
半導体層１３０２、絶縁層１３０３、ゲート電極１３０４などを組み合わせて構成されるトランジスタは、シングルドレイン構造、ＬＤＤ（低濃度ドレイン）構造、ゲートオーバーラップドレイン構造など各種構造を適用することができる。ここでは、サイドウォールが重畳する半導体層において、低濃度不純物領域１３１０が形成されるＬＤＤ構造の薄膜トランジスタを示す。また、シングルゲート構造、等価的には同電位のゲート電圧が印加されるトランジスタが直列に接続された形となるマルチゲート構造、半導体層を上下にゲート電極で挟むデュアルゲート構造を適用することができる。
【００４７】
絶縁層１３０６は、酸化シリコン及び酸化窒化シリコンなどの無機絶縁材料、又はアクリル樹脂及びポリイミド樹脂などの有機絶縁材料で形成する。スピン塗布やロールコーターなど塗布法を用いて絶縁層を形成する場合には、有機溶媒中に溶かされた絶縁膜材料を塗布した後、熱処理により絶縁層を形成される酸化シリコンを形成することもできる。例えば、シロキサン結合を含む塗布膜を形成しておいて、２００乃至４００度での熱処理により酸化シリコンで形成される形成可能な絶縁層を形成することができる。絶縁層１３０６を、塗布法で形成される絶縁層やリフローにより平坦化した絶縁層を用いることで、その層上に形成する配線の断線を防止することができる。また、多層配線を形成する際にも有効に利用することができる。
【００４８】
絶縁層１３０６の上に形成される配線１３０７は、ゲート電極１３０４と同じ層で形成される配線と交差して設けることが可能であり、多層配線構造を形成している。絶縁層１３０６と同様に機能を有する絶縁層を複数積層して、その層上に配線を形成することで多層配線構造を形成することができる。配線１３０７はチタン（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）の積層構造、モリブデン（Ｍｏ）とアルミニウム（Ａｌ）との積層構造など、アルミニウム（Ａｌ）のような低抵抗材料と、チタン（Ｔｉ）やモリブデン（Ｍｏ）などの高融点金属材料を用いたバリアメタルとの組み合わせで形成することが好ましい。
【００４９】
図１８（Ｂ）は、ボトムゲート型の薄膜トランジスタを適用する一例を示している。絶縁性基板上に絶縁層１０５が形成され、その上に薄膜トランジスタ１０６が設けられている。薄膜トランジスタ１０６には、ゲート電極１３０４、ゲート絶縁層として機能する絶縁層１３０３、半導体層１３０２、チャネル保護層１３０９、保護層として機能する絶縁層１３０５、層間絶縁層として機能する絶縁層１３０６が設けられている。さらにその上層には、保護層として機能する絶縁層を形成しても良い。配線１３０７は、絶縁層１３０５の層上若しくは絶縁層１３０６の層上に形成することができる。なお、ボトムゲート型の薄膜トランジスタの場合は、絶縁層１０５が形成されなくともよい。
【００５０】
図１（Ａ）に示す絶縁層１０８は、絶縁層１３０６と同様の手法により形成される。また、接続端子１０７は、配線１３０７と同様の手法により形成される。また、配線の最上表面に、金、銀、銅、パラジウム、又は白金から選ばれた一元素、若しくは複数の元素で形成される層を、印刷法、メッキ法、スパッタリング法等を用いて設けてもよい。
【００５１】
薄膜トランジスタを有する層１０２は、基板上に剥離層を設け、剥離層上に薄膜トランジスタを有する層１０２を形成した後、薄膜トランジスタを有する層１０２を剥離層から剥離し、アンテナ１０３上に異方性導電接着材１０４を介して貼り合わせる。なお剥離方法としては、（１）耐熱性の高い基板と薄膜トランジスタを有する層の間に金属酸化膜を設け、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化して、当該薄膜トランジスタを有する層を剥離する方法、（２）耐熱性の高い基板と薄膜トランジスタを有する層の間に水素を含む非晶質珪素膜を設け、レーザ光の照射またはエッチングにより当該非晶質珪素膜を除去することで、当該薄膜トランジスタを有する層を剥離する方法、（３）薄膜トランジスタが形成された耐熱性の高い基板（ガラス基板、シリコン基板等）を機械的に削除又は溶液やＮＦ３、ＢｒＦ３、ＣｌＦ３等のフッ化ハロゲンガスによるエッチングで除去する方法、（４）耐熱性の高い基板と薄膜トランジスタを有する層の間に剥離層及び金属酸化膜を設け、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化し、剥離層の一部を溶液やＮＦ３、ＢｒＦ３、ＣｌＦ３等のフッ化ハロゲンガスによりエッチングで除去した後、脆弱化された金属酸化膜において物理的に剥離する方法、（５）基板に、耐熱性を有する基板を用い、当該基板と絶縁層との間に剥離層及び金属酸化膜を設け、絶縁層上に第２の薄膜トランジスタを有する層１３１を形成すると共に金属酸化膜を脆弱化し、第２の薄膜トランジスタを有する層１３１の絶縁層の一部にレーザ光を照射して、開口部（剥離層の一部を露出する開口部）を形成した後、基体を第２の薄膜トランジスタを有する層１３１上に貼り付け、脆弱化された金属酸化膜を用いて物理的に基板から第２の薄膜トランジスタを有する層１３１を剥離する方法等を適宜用いればよい。
【００５２】
また、半導体層１３０２として、単結晶半導体を用いて形成する場合は、第１の単結晶半導体層と、絶縁層と、第２の単結晶半導体層が順に積層された基板（ＳＩＭＯＸ（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｉｍｐｌａｎｔｅｄ  Ｏｘｙｇｅｎ基板）を用い、第１の単結晶半導体層をチャネル領域としたトランジスタを作製した後、第２の単結晶半導体層をエッチングして除去したのち、アンテナ１０３上に異方性導電接着材１０４を介して貼り合わせる。第２の単結晶半導体層のエッチング方法としては、砥石等の研削研磨装置を用いた研磨、エッチング剤を用いたドライエッチング又はウエットエッチング、さらには研削研磨装置とエッチング剤を併用して行ってもよい。エッチング剤は、ウエットエッチングであれば、フッ酸を水やフッ化アンモニウムで希釈した混液、フッ酸と硝酸の混液、フッ酸と硝酸と酢酸の混液、過酸化水素と硫酸の混液、過酸化水素とアンモニア水との混液、過酸化水素と塩酸の混液等を用いる。また、ドライエッチングであれば、フッ素等のハロゲン系の原子や分子を含む気体、又はハロゲン系の原子や分子と共に酸素を含む気体を用いる。好ましくは、フッ化ハロゲン又はハロゲン化合物を含む気体又は液体を使用する。例えば、フッ化ハロゲンを含む気体として三フッ化塩素（ＣｌＦ３）を用いるとよい。
【００５３】
異方性導電接着材１０４は、導電性粒子（粒径数ｎｍ〜数μｍ程度）が分散された接着性の有機樹脂であり、有機樹脂としてエポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。また、導電性粒子は、金、銀、銅、パラジウム、又は白金から選ばれた一元素、若しくは複数の元素で形成される。また、これらの元素の多層構造を有する粒子でも良い。更には、樹脂で形成された粒子の表面に、金、銀、銅、パラジウム、又は白金から選ばれた一金属、若しくは複数の金属で形成される薄膜がコーティングされた導電性粒子を用いてもよい。
【００５４】
アンテナ１０３は、誘電体層１１０と、誘電体層の一表面に形成される第１の導電層１１１と、誘電体層を介して第１の導電層１１１に対向し、且つ誘電体層の他表面に形成される第２の導電層１１２と、給電体層１１３とを有する。このような構造を有するアンテナを、以下パッチアンテナと示す。第１の導電層１１１は、放射電極として機能する。また、第２の導電層１１２は接地体として機能する。給電体層１１３は、第１の導電層１１１と第２の導電層１１２と接触しないように設けられている。また、給電体層１１３を介して、アンテナから薄膜トランジスタで構成される回路、又は薄膜トランジスタで構成される回路からアンテナへ給電が行われる。なお、給電体層の代わりに給電点を用いて給電を行ってもよい。
【００５５】
本実施の形態では、接続端子１０７と給電体層１１３とが、異方性導電接着材１０４の導電性粒子１０９を介して電気的に接続されている。なお、図示しないが薄膜トランジスタで形成される回路の接地電極とアンテナ１０３の第２の導電層１１２とが同様に導電性粒子１０９を介して電気的に接続されている。
【００５６】
ここで、アンテナ１０３として用いるパッチアンテナの構造について説明する。
【００５７】
パッチアンテナの誘電体層１１０は、セラミックス、有機樹脂、又はセラミックスと有機樹脂の混合物等で形成することができる。セラミックスの代表例としては、アルミナ、ガラス、フォルステライト等が挙げられる。さらには、複数のセラミックスを混合して用いてもよい。また、高い誘電率を得るためには、誘電体層１１０を、強誘電体材料で形成することが好ましい。強誘電体材料の代表例としては、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、チタン酸ジルコン鉛（ＰＺＴ）等が挙げられる。さらには、複数の強誘電体材料を混合して用いてもよい。
【００５８】
また、有機樹脂としては、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を適宜用いる。有機樹脂の代表例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ビニルベンジル、ポリフマレート、フッ化樹脂等の樹脂材料を用いることができる。さらには、複数の有機樹脂材料を混合して用いてもよい。
【００５９】
誘電体層１１０がセラミックスと有機樹脂の混合物で形成される場合、粒子状のセラミックスの粒子を有機樹脂に分散させて形成することが好ましい。このとき、誘電体層１１０に対して粒子状のセラミックスの含有量は、２０％体積％以上６０体積％以下が好ましい。また、セラミックスの粒径は１〜５０μｍが好ましい。
【００６０】
誘電体層１１０の比誘電率は２．６〜１５０、好ましくは、２．６〜４０であることが望ましい。比誘電率の高い強誘電体材料を用いることで、パッチアンテナの容積を小さくすることが可能である。
【００６１】
パッチアンテナの第１の導電層１１１、第２の導電層１１２、給電体層１１３は、金、銀、銅、パラジウム、白金、アルミニウムから選ばれる金属、又は合金等を用いることができる。また、パッチアンテナの第１の導電層１１１、第２の導電層１１２、給電体層１１３は、印刷法、メッキ法を用いて形成することができる。また、誘電体層に蒸着法、スパッタリング法等で導電膜を成膜した後、当該導電膜の一部分をエッチングして各導電層を形成することができる。
【００６２】
パッチアンテナの大きさとしては、数ｍｍ×数ｍｍ〜数十ｍｍ×数十ｍｍであることが好ましい。代表的には、７ｍｍ×７ｍｍ〜１２ｍｍ×１２ｍｍである。また、パッチアンテナの厚さは、１ｍｍ〜１５ｍｍ、代表的には１．５ｍｍ〜５ｍｍである。また、パッチアンテナの形状は、矩形の平板体が好ましいがこれに限定されるものではない。円形の平板体を用いることも可能である。
【００６３】
パッチアンテナについて図７を用いて説明する。
【００６４】
図７（Ａ）は、放射電極として機能する第１の導電層２０２と、誘電体層２０１と、接地体として機能する第２の導電層２０３と、給電点２０４と、第１の導電層、誘電体層、及び第２の導電層に設けられたスルーホールに形成され、給電点に接続する給電体を有するパッチアンテナである。なお、給電体は、給電点において第１の導電層と接続するが、第２の導電層とは接続しない。放射電極として機能する第１の導電層２０２が、円形であり、且つ点対称となる２つの領域において、縮退分離素子２０５がある場合、円偏波のアンテナとなる。また、第１の導電層２０２が円形の場合、パッチアンテナは直偏波のアンテナとなる。
【００６５】
図７（Ｂ）は、放射電極として機能する第１の導電層２１２と、誘電体層２１１と、接地体として機能する第２の導電層２１３と、給電点２１４と、第１の導電層、誘電体層、及び第２の導電層に設けられたスルーホールに形成され、給電点に接続する給電体を有するパッチアンテナである。なお、給電体は、給電点において第１の導電層と接続するが、第２の導電層とは接続しない。放射電極として機能する第１の導電層２１２は、矩形であり、且つ点対称となる２つの角部において、縮退分離素子２１５がある場合、円偏波のアンテナとなる。また、第１の導電層２１２が矩形の場合、パッチアンテナは直偏波のアンテナとなる。
【００６６】
図７（Ｃ）は、放射電極として機能する第１の導電層２２２と、誘電体層２２１と、接地体として機能する第２の導電層２２３と、給電体層２２４とを有するパッチアンテナである。放射電極として機能する第１の導電層２２２は、矩形であり、且つ点対称となる２つの角部において、縮退分離素子２２５を有する円偏波のアンテナである。また、第１の導電層２２２が縮退分離素子２２５を有さない矩形の場合、パッチアンテナは直偏波のアンテナとなる。放射電極として機能する第１の導電層２２２と給電体層２２４とは、ギャップを介して容量的に結合されている。また、給電体層２２４は誘電体層の側面に形成されているため、表面実装が可能である。
【００６７】
図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に示すパッチアンテナは、誘電体層２０１、２１１、２２１の一方の面に接地体として機能する第２の導電層２０３、２１３、２２３が設けられているため、第１の導電層２０２、２１２、２２２側に指向性を有し、第１の導電層側に電波を放射する。
【００６８】
図７（Ｄ）は、放射電極として機能する第１の導電層２４２と、誘電体層２４１と、接地体として機能する第２の導電層２４３と、給電体層２４４とを有するパッチアンテナである。また、図７（Ｄ）に示すように、第１の導電層２４２において、対角線上に直交スリットが形成されている。すなわち、放射電極として機能する第１の導電層２４２には、十字の切欠きが設けられている。このため、誘電体層２４１が十字に露出している。放射電極として機能する第１の導電層２４２と給電体層２４４とは、ギャップを介して容量的に結合されている。このような形状のパッチアンテナの代表例としては、ＣＡＢＰＢ１２４０、ＣＡＢＰＢ０７３０、ＣＡＢＰＢ０７１５（ＴＤＫ製）が挙げられる。また、給電体層２４４は誘電体層の側面に形成されているため、表面実装が可能である。このような構造のパッチアンテナは、放射電極の直交スリットにより無指向性であるため、全方向へ電波を放射することが可能である。このため、搭載場所や設置角度を選ばなくとも良い。このため、電子機器の設計の自由度を広げることが可能である。
【００６９】
また、図７に示すパッチアンテナ以外にも公知のパッチアンテナを用いることが可能である。
【００７０】
特に、円偏波のパッチアンテナを用いることで、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ（１．５ＧＨｚ））、衛星デジタル放送（２．６ＧＨｚ）等の衛星送受信、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）（２．４ＧＨｚ、５．２ＧＨｚ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）（２．４ＧＨｚ）、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ：超広帯域無線）（３〜１０ＧＨｚ）等のＰＡＮ（パーソナルエリアネットワーク）の送受信、第３世代のデータ通信、パケット通信等の送受信を行うことができる。
【００７１】
なお、図１（Ｂ）に示すように、薄膜トランジスタを有する層１２０は、複数の薄膜トランジスタを有する層１２１〜１２３が複数積層されていてもよい。具体的には、第１の薄膜トランジスタを有する層１２１上に、第２の薄膜トランジスタを有する層１２２が形成される。第２の薄膜トランジスタを有する層１２２上に第３の薄膜トランジスタを有する層１２３が形成される。第３の薄膜トランジスタを有する層１２３において、薄膜トランジスタ上に絶縁層１２７が形成される。また、絶縁層１２７の表面に、第１の薄膜トランジスタを有する層乃至第３の薄膜トランジスタを有する層のいずれかの薄膜トランジスタに接続する接続端子１２６が形成される。
【００７２】
なお、第１の薄膜トランジスタを有する層１２１において、薄膜トランジスタ上に第１の絶縁層１２４が形成される。第１の絶縁層１２４によって、第１の薄膜トランジスタを有する層１２１の薄膜トランジスタと、第２の薄膜トランジスタを有する層１２２の薄膜トランジスタとが絶縁される。また、第２の薄膜トランジスタを有する層１２２において、薄膜トランジスタ上に第２の絶縁層１２５が形成される。第２の絶縁層１２５によって、第２の薄膜トランジスタを有する層１２２の薄膜トランジスタと、第３の薄膜トランジスタを有する層１２３の薄膜トランジスタとが絶縁される。また、第３の薄膜トランジスタを有する層１２３において、薄膜トランジスタ上に第３の絶縁層１２７が形成される。第３の絶縁層１２７によって、第３の薄膜トランジスタを有する層１２３の薄膜トランジスタと、接続端子とが絶縁される。
【００７３】
図１（Ｂ）において、第１の薄膜トランジスタを有する層乃至第３の薄膜トランジスタを有する層を用いて、薄膜トランジスタを有する層１２０と示したが、これに限れられるものではなく、２つの薄膜トランジスタを有する層で構成してもよい。また４つ以上の薄膜トランジスタを有する層で構成してもよい。
【００７４】
また、図３（Ａ）に示すように、薄膜トランジスタを有する層１０２は、有機樹脂層１０１を介して可撓性を有する基板１００に固着されていてもよい。可撓性を有する基板１００の代表例としては、薄くて軽いプラスチック基板を用いることが好ましく、代表的には、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ポリプロピレンポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリサルホン、ポリフタールアミド等からなる基板を用いることができる。また、可撓性を有する基板１００として、離型紙等のフィルムがコーティングされた紙を用いることができる。
【００７５】
また、有機樹脂層１０１の代表例としては、熱硬化型接着剤、重合型接着剤、感圧型接着剤、ホットメルト接着剤等の反応型接着剤が硬化した有機樹脂を用いることが好ましく、代表的にはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、珪素樹脂等が挙げられる。
【００７６】
なお、可撓性を有する基板１００に接着性樹脂層が設けられている場合、薄膜トランジスタを有する層１０２に可撓性を有する基板を固着することが可能である。
【００７７】
なお、ここでは、図１（Ａ）の薄膜トランジスタを有する層１０２に有機樹脂を介して可撓性を有する基板が設けられた無線チップを図示したが、これに限定されるものではなく、図１（Ｂ）に示すような複数の薄膜トランジスタを有する層に有機樹脂を介して可撓性を有する基板を設けてもよい。
【００７８】
また、図３（Ｂ）に示すように、可撓性を有する基板１００上に形成された薄膜トランジスタを有する層１４１と、アンテナ１０３とが異方性導電接着材１０４で固着されていてもよい。
【００７９】
薄膜トランジスタを有する層１４１の表面に形成される接続端子１０７と給電体層１１３とが、異方性導電接着材の導電性粒子１０９を介して電気的に接続されている。なお、図示しないが薄膜トランジスタで形成される回路の接地電極とアンテナの第２の導電層１１２とが同様に導電性粒子を介して電気的に接続されている。
【００８０】
可撓性を有する基板１００は、ガラス基板等の非可撓性基板と比較して耐熱温度が低い。このため、薄膜トランジスタは、有機半導体を用いて形成することが好ましい。有機半導体を用いて形成される薄膜トランジスタを有する層は、可撓性を有する基板１００上に薄膜トランジスタ１４２が形成され、薄膜トランジスタ１４２を覆う絶縁層１０８が形成されている。また、薄膜トランジスタを有する層１４１の表面には、薄膜トランジスタ１４２の配線に接続する接続端子１０７が形成されている。
【００８１】
ここで、有機半導体を用いる薄膜トランジスタの構造について、図１７を参照して説明する。図１７（Ａ）は、スタガ型の薄膜トランジスタを適用する一例を示している。可撓性を有する基板１４０１上に薄膜トランジスタ１４２が設けられている。薄膜トランジスタ１４２は、ゲート電極１４０２、ゲート絶縁膜として機能する絶縁層１４０３、ゲート電極及びゲート絶縁膜として機能する絶縁層と重畳する半導体層１４０４、半導体層１４０４に接続する配線１４０５、１４０６が形成されている。なお、半導体層は、ゲート絶縁膜として機能する絶縁層１４０３と配線１４０５、１４０６に接する。
【００８２】
ゲート電極１４０２は、ゲート電極１３０４と同様の材料及び手法により、形成することができる。また、微粒子を含む組成物の液滴を微細な孔から吐出して所定の形状のパターンを形成する方法（以下、本明細書では液滴吐出法という）を用い、乾燥及び焼成してゲート電極１４０２を形成することができる。また、可撓性を有する基板上に、微粒子を含むペーストを印刷法により印刷し、乾燥及び焼成してゲート電極１４０２を形成することができる。微粒子の代表例としては、金、銅、金と銀の合金、金と銅の合金、銀と銅の合金、金と銀と銅の合金のいずれかを主成分とする微粒子でもよい。また、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの導電性酸化物を主成分とする微粒子でもよい。
【００８３】
ゲート絶縁膜として機能する絶縁層１４０３は、絶縁層１３０３と同様の材料及び手法により形成することができる。但し、有機溶媒中に溶かされた絶縁膜材料を塗布した後、熱処理により絶縁層を形成する場合、熱処理温度が可撓性を有する基板の耐熱温度より低い温度で行う。
【００８４】
半導体層１４０４は、多環芳香族化合物、共役二重結合系化合物、フタロシアニン、電荷移動型錯体等が挙げられる。例えばアントラセン、テトラセン、ペンタセン、６Ｔ（ヘキサチオフェン）、ＴＣＮＱ（テトラシアノキノジメタン）、ＰＴＣＤＡ（ペリレンカルボン酸無水化物）、ＮＴＣＤＡ（ナフタレンカルボン酸無水化物）などを用いることができる。また、具体的な有機高分子化合物材料は、π共役系高分子、カーボンナノチューブ、ポリビニルピリジン、フタロシアニン金属錯体等が挙げられる。特に骨格が共役二重結合から構成されるπ共役系高分子である、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチエニレン、ポリチオフェン誘導体、ポリ（３アルキルチオフェン）、ポリパラフェニレン誘導体又はポリパラフェニレンビニレン誘導体を用いると好ましい。
【００８５】
また、有機半導体膜の成膜方法としては、基板に膜厚の均一な膜が形成できる方法を用いればよい。膜厚は１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下が望ましい。具体的な方法としては、蒸着法、塗布法、スピンコーティング法、バーコート法、溶液キャスト法、ディップ法、スクリーン印刷法、ロールコーター法又は液滴吐出法を用いることができる。
【００８６】
配線１４０５、１４０６は、ゲート電極１４０２と同様の材料及び手法により形成することが可能である。
【００８７】
図１７（Ｂ）は、コプレナー型の薄膜トランジスタを適用する一例を示している。可撓性を有する基板１４０１上に薄膜トランジスタ１４２が設けられている。薄膜トランジスタ１４２は、ゲート電極１４０２、ゲート絶縁膜として機能する絶縁層１４０３、配線１４０５、１４０６、ゲート電極及びゲート絶縁層として機能する絶縁層１４０３に重畳する半導体層１４０４が形成されている。また、配線１４０５、１４０６は、ゲート絶縁層として機能する絶縁層１４０３及び半導体層１４０４に接する。
【００８８】
ここで、本発明の無線チップの構成について、図９、図１０を参照して説明する。図９（Ａ）に示すように、本発明の無線チップ２０は、非接触でデータを交信する機能を有し、電源回路１１、クロック発生回路１２、データ復調・変調回路１３、他の回路を制御する制御回路１４、インターフェイス回路１５、記憶回路１６、バス１７、アンテナ１８を有する。
【００８９】
また、図９（Ｂ）に示すように、本発明の無線チップ２０は、非接触でデータを交信する機能を有し、電源回路１１、クロック発生回路１２、データ復調・変調回路１３、他の回路を制御する制御回路１４、インターフェイス回路１５、記憶回路１６、バス１７、アンテナ１８の他、中央処理ユニット２１を有しても良い。
【００９０】
また、図９（Ｃ）に示すように、本発明の無線チップ２０は、非接触でデータを交信する機能を有し、電源回路１１、クロック発生回路１２、データ復調・変調回路１３、他の回路を制御する制御回路１４、インターフェイス回路１５、記憶回路１６、バス１７、アンテナ１８、中央処理ユニット２１の他、検出素子３１、検出制御回路３２からなる検出部３０を有しても良い。
【００９１】
本実施の形態の無線チップは、薄膜トランジスタを有する層１０２、１２０、１４１により、電源回路１１、クロック発生回路１２、データ復調・変調回路１３、他の回路を制御する制御回路１４、インターフェイス回路１５、記憶回路１６、バス１７、アンテナ１８、中央処理ユニット２１の他、検出素子３１、検出制御回路３２からなる検出部３０等を構成することで、小型で多機能を有する無線チップを形成することが可能である。
【００９２】
電源回路１１は、アンテナ１８から入力された交流信号を基に、無線チップ２０の内部の各回路に供給する各種電源を生成する回路である。クロック発生回路１２は、アンテナ１８から入力された交流信号を基に、無線チップ２０の内部の各回路に供給する各種クロック信号を生成する回路である。データ復調・変調回路１３は、リーダライタ１９と交信するデータを復調・変調する機能を有する。制御回路１４は、記憶回路１６を制御する機能を有する。アンテナ１８は、リーダライタ１９と電磁波或いは電波の送受信を行う機能を有する。リーダライタ１９は、無線チップとの交信、制御及びそのデータに関する処理を制御する。なお、無線チップは上記構成に制約されず、例えば、電源電圧のリミッタ回路や暗号処理専用ハードウエアといった他の要素を追加した構成であってもよい。
【００９３】
記憶回路１６は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、及び有機メモリから選択される１つ又は複数を有する。
【００９４】
なお、有機メモリとは、一対の電極間に有機化合物を有する層を挟んで設けたものをいう。また、有機メモリとは、一対の電極間に有機化合物と無機化合物との混合層を設けたものをいう。有機化合物の代表例としては、電気的作用や光が照射されることにより、結晶状態や導電性、形状が変化する物質を用いる。代表的には、光を吸収することによって酸を発生する化合物（光酸発生剤）をドープした共役高分子、正孔輸送性が高い有機化合物、又は電子輸送性が高い有機化合物を用いることができる。
【００９５】
また、一対の電極間に有機化合物と無機化合物との混合層を設ける場合には、正孔輸送性の高い有機化合物と電子を受け取りやすい無機化合物とを混合させることが好ましい。また、電子輸送性の高い有機化合物と電子を与えやすい無機化合物とを混合させることが好ましい。このような構成とすることによって、本来内在的なキャリアをほとんど有さない有機化合物に多くのホールキャリアや電子キャリアが発生し、極めて優れたホール注入性・輸送性や電子注入性・輸送性を示す。
【００９６】
有機メモリは、小型化、薄膜化および大容量化を同時に実現することができるため、記憶回路１６を有機メモリで設けることにより、無線チップの小型化、軽量化を達成することができる。
【００９７】
なお、薄膜トランジスタと同時に、マスクＲＯＭを形成することができる。マスクＲＯＭは複数のトランジスタで形成する。その際、トランジスタの例えばドレイン領域と接続する配線用のコンタクトホールを開口するか開口しないかによってデータを書き込むことが可能であり、例えば開口する場合は１（オン）、開口しない場合は０（オフ）のデータ（情報）を、メモリセルに書き込むことが可能である。
【００９８】
例えば、図１（Ａ）に示す薄膜トランジスタ１０６上の絶縁層１０８上に形成されるフォトレジストを露光する工程において、ステッパなどの露光装置を用いてレチクル（フォトマスク）を通して露光する工程の前又は後に、上記コンタクトホールが開口される領域上のフォトレジストに電子ビーム又はレーザを照射する。その後、通常どおり現像、エッチング、フォトレジストの剥離し、配線を形成する工程をおこなう。こうすることで、レチクル（フォトマスク）を交換せずに、電子ビーム又はレーザの照射領域を選択するのみで、上記コンタクトホールを開口するパターンと開口しないパターンをつくり分けることができる。すなわち、電子ビーム又はレーザの照射領域を選択することで、製造時において、半導体装置毎に異なるデータが書き込まれたマスクＲＯＭを作製することが可能となる。
【００９９】
このようなマスクＲＯＭを用いて、製造時に半導体装置ごとの固有識別子（ＵＩＤ：Ｕｎｉｑｕｅ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）等を形成することが可能となる。
【０１００】
ここで、中央処理ユニット２１の構成について、図１０のブロック図を用いて説明する。
【０１０１】
まず、信号がバス１７に入力されると、解析回路１００３（Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｄｅｃｏｄｅｒともいう）において信号が解読され、信号が制御信号発生回路１００４（ＣＰＵ  Ｔｉｍｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）に入力される。信号が入力されると、制御信号発生回路１００４から、演算回路（以下、ＡＬＵ１００９と示す）、および記憶回路（以下、レジスタ１０１０と示す）に制御信号が出力される。
【０１０２】
なお、制御信号発生回路１００４には、ＡＬＵ１００９を制御するＡＬＵコントローラ（以下、ＡＣＯＮ１００５と示す）、レジスタ１０１０を制御する回路（以下、ＲＣＯＮ１００６と示す）、タイミングを制御するタイミングコントローラ（以下、ＴＣＯＮ１００７と示す）、および割り込みを制御する割り込みコントローラ（以下、ＩＣＯＮ１００８と示す）を含むものとする。
【０１０３】
一方、処理信号がバス１７に入力されると、ＡＬＵ１００９、およびレジスタ１０１０に出力される。そして、制御信号発生回路１００４から入力された制御信号に基づく処理（例えば、メモリリードサイクル、メモリライトサイクル、あるいはＩ／Ｏリードサイクル、Ｉ／Ｏライトサイクル等）がなされる。
【０１０４】
なお、レジスタ１０１０は、汎用レジスタ、スタックポインタ（ＳＰ）、プログラムカウンタ（ＰＣ）等により構成される。
【０１０５】
また、アドレスコントローラー１０１１は、１６ビットのアドレスをバス１７へ出力する。
【０１０６】
なお、本実施例に示したＣＰＵの構成は、本発明の構成を限定するものではなく、上記構成以外の公知のＣＰＵの構成を用いることも可能である。
【０１０７】
検出部３０は、温度、圧力、流量、光、磁気、音波、加速度、湿度、気体成分、液体成分、その他の特性を物理的又は化学的手段により検出することができる。また、検出部３０は、物理量または化学量を検出する検出素子３１と当該検出素子３１で検出された物理量または化学量を電気信号等の適切な信号に変換する検出制御回路３２とを有している。検出素子３１としては、抵抗素子、容量結合素子、誘導結合素子、光起電力素子、光電変換素子、熱起電力素子、トランジスタ、サーミスタ、ダイオード、静電容量型素子、圧電素子等で形成することができる。なお、検出部３０は複数設けてもよく、この場合、複数の物理量または化学量を同時に検出することが可能である。
【０１０８】
また、ここでいう物理量とは、温度、圧力、流量、光、磁気、音波、加速度、湿度等を指し、化学量とは、ガス等の気体成分やイオン等の液体に含まれる成分等の化学物質等を指す。化学量としては、他にも、血液、汗、尿等に含まれる特定の生体物質（例えば、血液中に含まれる血糖値等）等の有機化合物も含まれる。特に、化学量を検出しようとする場合には、必然的にある特定の物質を選択的に検出することになるため、あらかじめ検出素子３１に検出したい物質と選択的に反応する物質を設けておく。例えば、生体物質の検出を行う場合には、検出素子３１に検出させたい生体物質と選択的に反応する酵素、抗体分子または微生物細胞等を高分子等に固定化して設けておくことが好ましい。
【０１０９】
なお、リーダライタと無線チップとの通信時に、検出部３０を用いて温度、圧力、流量、光、磁気、音波、加速度、湿度、気体成分、液体成分、その他の特性を検出することができる。また、無線チップに、フィルム状の二次電池を用いても良い。フィルム状の二次電池の代表例として、電解液が浸透したゲルを有する薄型の二次電池を用いることができる。この場合、リーダライタと通信しないときでも、検出部３０を用いて上記特性を検出することができる。
【０１１０】
本実施の形態の無線チップは、薄膜トランジスタを有する層とアンテナとをほぼ同様の面積で形成することができる。パッチアンテナが、薄膜トランジスタを有する層の保護部材となるため、無線チップの機械的強度が向上する。
【０１１１】
（実施の形態２）
本発明の無線チップの一実施の形態を図２に示す。図２は無線チップの断面図である。本実施の形態では、異方性導電接着材で固着された複数の薄膜トランジスタを有する層と、パッチアンテナとを有する無線チップの構造について説明する。
【０１１２】
本実施の形態の無線チップは、第１の薄膜トランジスタを有する層１０２と、第２の薄膜トランジスタを有する層１３１とが異方性導電接着材１３３で固着される。
【０１１３】
第１の薄膜トランジスタを有する層１０２の表面に形成される第１の接続端子と、第２の薄膜トランジスタを有する層１３１の表面に形成される第２の接続端子とは、異方性導電接着材１３３中に分散される導電性粒子で電気的に接続される。
【０１１４】
第１の薄膜トランジスタを有する層１０２及び第２の薄膜トランジスタを有する層１３１と同様に、第２の薄膜トランジスタを有する層１３１及び第３の薄膜トランジスタを有する層１３２が、異方性導電接着材１３４で固着される。
【０１１５】
また、第２の薄膜トランジスタを有する層１３１の表面に形成される第３の接続端子と、第３の薄膜トランジスタを有する層１３２の表面に形成される第４の接続端子とは、異方性導電接着材１３４中に分散される導電性粒子で電気的に接続される。
【０１１６】
第１の薄膜トランジスタを有する層１０２乃至第３の薄膜トランジスタを有する層１３２のそれぞれを、プロセッサユニット、電源回路、クロック発生回路、データ復調・変調回路、制御回路、インターフェイス回路、記憶回路、検出回部等のいずれかの回路とすることで、小型で多機能を有する無線チップを形成することが可能である。
【０１１７】
また、アンテナ１０３と、第３の薄膜トランジスタを有する層１３２の表面に形成される第５の接続端子とが、異方性導電接着材の導電性粒子を介して電気的に接続されている。なお、図示しないが薄膜トランジスタで形成される回路の接地電極とアンテナの第２の導電層１１２とが同様に導電性粒子を介して電気的に接続されている。
【０１１８】
図２において、第１の薄膜トランジスタを有する層乃至第３の薄膜トランジスタを有する層が異方性導電接着材により固着される無線チップを示したが、これに限れられるものではなく、２つの薄膜トランジスタを有する層で構成してもよい。また４つ以上の薄膜トランジスタを有する層で構成してもよい。
【０１１９】
また、実施の形態１と同様に、薄膜トランジスタを有する層１０２は、可撓性を有する基板に固着されていてもよい。
【０１２０】
また、本実施の形態と実施の形態１を適宜組み合わせることが可能である。
【０１２１】
本実施の形態の無線チップは、絶縁性基板上に形成された薄膜トランジスタを有する層とアンテナとをほぼ同様の面積で形成することができる。パッチアンテナが、薄膜トランジスタを有する層の保護部材となるため、無線チップの機械的強度が向上する。
【０１２２】
また、本実施の形態の無線チップは、薄膜トランジスタを有する層複数がパッチアンテナと固着されるため、高集積化された無線チップである。
【０１２３】
（実施の形態３）
本発明の無線チップの一実施の形態を図４に示す。図４は無線チップの断面図である。本実施の形態では、薄膜トランジスタを有する層と、受動素子と、パッチアンテナとが、異方性導電接着材や導電層等で固着された無線チップの構造について説明する。
【０１２４】
実施の形態１に示すように薄膜トランジスタを有する層１０２が形成される。薄膜トランジスタを有する層１０２と受動素子を有する層１５０が異方性導電接着材１０４で固着される。ここでは、受動素子を有する層１５０を、第１の受動素子１５１及び第２の受動素子１５２で示す。また、薄膜トランジスタを有する層１０２の表面に露出された接続端子１０７と受動素子を有する層１５０の第１の接続端子１６０とが異方性導電接着材１０４中の導電性粒子で電気的に接続される。
【０１２５】
また、受動素子を有する層１５０とアンテナ１０３とは、導電層１７１、１７２で固着される。アンテナ１０３の給電体層１１３及び受動素子を有する層１５０の第２の接続端子１６８、パッチアンテナの接地体として機能する第２の導電層１１２及び受動素子の第３の接続端子１６９は、それぞれ導電層１７１、１７２で電気的に接続される。導電層１７１、１７２は、導電性ペーストを硬化して形成する。導電性ペーストを硬化した導電層の代表例としては、スズ（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、亜鉛（Ｚｎ）の複数を含む合金があげられる。また、導電層１７１、１７２の代わりに異方性導電接着材を用いることも可能である。
【０１２６】
また、第１の受動素子１５１は、絶縁層１５４〜１５７とその間に設けられた導電層１６２〜１６４とで、キャパシタ、インダクタ、抵抗のいずれか一つ以上が構成される。第２の受動素子１５２も同様に、絶縁層１５７〜１６０とその間に設けられた導電層１６５〜１６７とで、キャパシタ、インダクタ、抵抗のいずれか一つ以上が構成される。
【０１２７】
第１の受動素子１５１又は第２の受動素子１５２の絶縁層１５４〜１６０の比誘電率は２．６〜４０が好ましい。導電層１６２〜１６７は、金、銀、銅、アルミニウムなど導電率の高い金属、またはこれらいずれか複数で形成される合金を用いる。
【０１２８】
第１の受動素子１５１、第２の受動素子１５２の形成方法を以下に示す。酸化アルミニウムと酸化珪素を有するセラミックスを膜厚１０〜１５０μｍにシート状としたもの（いわゆるグリーンシート）に、金、銀、銅、アルミニウムなど導電率の高い金属、またはこれらいずれか複数で形成される合金を印刷法により印刷し導電層を形成する。なお、必要であればグリーンシートにスルーホールを形成し、該スルーホールに導電性ペーストを充填して、異なる層に形成される導電層を接続するプラグを形成してもよい。また、グリーンシートは、実施の形態１で示すアンテナ１０３の誘電体層１１０を形成するセラミックス、有機樹脂等を適宜混合して形成してもよい。このような導電層が印刷されたグリーンシートを複数積み重ねて熱圧着し、所定の大きさに加工し、８００〜１３００度で加熱して絶縁層と導電層を焼成して、１の受動素子１５１、第２の受動素子１５２を形成することができる。更には、絶縁層の側面に導電層を形成して、各層に形成される導電層を接続されてもよい。
【０１２９】
キャパシタ、インダクタ、抵抗、配線等の受動素子を複数組み合わせることで、高周波回路を構成するコンデンサ、デュプレクサ、及びローパスフィルタを含むアンテナフロントエンドモジュール、並びにアイソレータ、カプラ、減衰器、及びパワーアンプを含むアイソレータパワーアンプモジュール、ＶＣＯ（電圧制御発振器）、バンドバスフィルタ（ＢＰＦ）、積層フィルター、バルントランス、誘電体フィルター、カプラ、共振器等を構成することが可能である。
【０１３０】
また、薄膜トランジスタを有する層及び受動素子により、高周波回路である電源回路、クロック発生回路、データ復調・変調回路、他の回路を制御する制御回路、インターフェイス回路、記憶回路、バス、アンテナ、及び中央処理ユニット、並びに検出素子及び検出制御回路からなる検出部等を構成する。
【０１３１】
また、実施の形態１と同様に、薄膜トランジスタを有する層１０２は、有機樹脂層を介して可撓性を有する基板に固着されていてもよい。
【０１３２】
本実施の形態と実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかを適宜組み合わせることが可能である。
【０１３３】
本実施の形態の無線チップは、厚膜パターンで形成される受動素子と薄膜トランジスタを用いて形成された集積回路からなる。このため、適した機能を有する素子で各回路を高集積化させる。本発明の無線チップを配線基板に実装することで、実装部品数を削減することが可能であるため、配線基板面積の縮小及びそれを有する電子機器の小型化が可能である。
（実施の形態４）
【０１３４】
本発明の無線チップの一実施の形態を図５に示す。図５は無線チップの断面図である。本実施の形態では、異方性導電接着材で固着した薄膜トランジスタを有する層複数と、受動素子と、パッチアンテナとが、異方性導電接着材や導電層等で固着された無線チップの構造について説明する。
【０１３５】
実施の形態２と同様に、第１の薄膜トランジスタを有する層１０２と、第２の薄膜トランジスタを有する層１３１とが異方性導電接着材１３３で固着される。
【０１３６】
第１の薄膜トランジスタを有する層１０２の表面に形成される第１の接続端子と、第２の薄膜トランジスタを有する層の表面に形成される第２の接続端子とは、異方性導電接着材１３３中に分散される導電性粒子で電気的に接続される。
【０１３７】
第１の薄膜トランジスタを有する層１０２及び第２の薄膜トランジスタを有する層１３１と同様に、第２の薄膜トランジスタを有する層１３１及び第３の薄膜トランジスタを有する層１３２が、異方性導電接着材１３４で固着される。
【０１３８】
また、第２の薄膜トランジスタを有する層１３１の表面に形成される第３の接続端子と、第３の薄膜トランジスタを有する層の表面に形成される第４の接続端子とは、異方性導電接着材１３４中に分散される導電性粒子で電気的に接続される。
【０１３９】
第３の薄膜トランジスタを有する層１３２と受動素子を有する層１５０が異方性導電接着材１３５で固着される。ここでは、実施の形態４と同様に受動素子を有する層１５０を、第１の受動素子１５１及び第２の受動素子１５２で示す。また、第３の薄膜トランジスタを有する層１３２の表面に露出された接続端子と受動素子を有する層１５０の第１の接続端子とが異方性導電接着材中の導電性粒子で電気的に接続される。
【０１４０】
また、実施の形態４と同様に、受動素子を有する層１５０とアンテナ１０３とは、導電層１７１、１７２で固着される。アンテナ１０３の給電体層１１３及び受動素子を有する層１５０の第２の接続端子１６８、パッチアンテナの接地体として機能する第２の導電層１１２及び受動素子の第３の接続端子１６９は、それぞれ導電層１７１、１７２で電気的に接続される。導電層１７１、１７２は、導電性ペーストを硬化した導電層を用いる。なお、導電層１７１、１７２の代わりに異方性導電接着材を用いることも可能である。
【０１４１】
また、実施の形態１と同様に、薄膜トランジスタを有する層１０２は、可撓性を有する基板に固着されていてもよい。
【０１４２】
本実施の形態と実施の形態１乃至実施の形態４のいずれかを適宜組み合わせることが可能である。
【０１４３】
本実施の形態の無線チップは、厚膜パターンで形成される受動素子と薄膜トランジスタを用いて形成された集積回路からなる。このため、適した機能を有する素子で各回路を高集積化することが可能である。本実施の形態の無線チップを配線基板に実装することで、実装部品数を削減することが可能であるため、配線基板面積の縮小及びそれを有する電子機器の小型化が可能である。
（実施の形態５）
【０１４４】
本発明の無線チップの一実施の形態を図６に示す。本実施の形態では、複数のアンテナを有する無線チップの例について示す。図６（Ａ）は無線チップの展開図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＡ−Ｂにおける断面図である。本実施の形態では、複数のアンテナを有する無線チップにおいて、特に第１の薄膜トランジスタ、第２の薄膜トランジスタ、及び第１の薄膜トランジスタに接続する第１のアンテナを有する層と、パッチアンテナとを有する無線チップの構造について説明する。
【０１４５】
第１の薄膜トランジスタ１８６、第２の薄膜トランジスタ１８５、及び第１の薄膜トランジスタに接続する第１のアンテナを有する層１８０は、薄膜トランジスタを有する層１０２上に層間絶縁層１８２が形成され、層間絶縁層１８２上に第１のアンテナ１８１が形成される。第１のアンテナ１８１上には絶縁層１８３が形成され、絶縁層１８３の表面に接続端子１８４が形成される。
【０１４６】
接続端子１８４が露出された絶縁層１８３と第２のアンテナであるアンテナ１０３とが、異方性導電接着材１０４により固着される。また、接続端子１８４とパッチアンテナの給電体層１１３とが、異方性導電接着材１０４に分散される導電性粒子で電気的に接続される。接続端子１８４と第１の薄膜トランジスタ１８５とが電気的に接続される。また、第２の薄膜トランジスタ１８６と第１のアンテナ１８１とが接続される。
【０１４７】
第１のアンテナ１８１は、アルミニウム、銅、銀を含む金属材料で形成する。例えば、銅又は銀のペースト状組成物を、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット方式の印刷法で形成することができる。また、スパッタリングなどでアルミニウム膜を形成し、エッチング加工により形成しても良い。その他、電解メッキ法、無電解メッキ法を用いて形成しても良い。
【０１４８】
ここでは、第１のアンテナ１８１の形状は、図８（Ａ）に示すように方形コイル状である。
【０１４９】
第１のアンテナ１８１の形状について図８を用いて説明する。図８は、層間絶縁層１８２及びその上に形成されたアンテナを示す上面図である。本実施の形態では、図６（Ａ）及び図８（Ａ）に示すように、第１のアンテナ１８１は方形コイル状１８１ａであるがこの形状に限定されるものではない。円形コイル状としてもよい。また、図８（Ｂ）に示すように方形ループ状１８１ｂのアンテナとすることができる。また、円形ループ状アンテナとすることができる。また、図８（Ｃ）に示すように直線型ダイポール状１８１ｃのアンテナとすることができる。また、曲線型ダイポール状のアンテナとすることができる。
【０１５０】
また、図１８に示すように、複数のパッチアンテナで薄膜トランジスタを有する層が挟持された無線チップとしてもよい。
【０１５１】
代表的には、図１８（Ａ）に示すように、薄膜トランジスタを有する層１０２の第１の表面に第１の接続端子１９１が形成される。また、薄膜トランジスタを有する層１０２の第１の表面と対向する第２の表面に接続端子１９３が形成される。ここでは、薄膜トランジスタを有する層１０２は、絶縁層１０５上に第１の薄膜トランジスタ１８９及び第２の薄膜トランジスタ１９０が形成され、当該薄膜トランジスタ上に絶縁層１９２が形成される。第１の接続端子１９１は、薄膜トランジスタ１８９の半導体層に接続し、且つ絶縁層１０５表面に露出する。また、第２の接続端子１９３は、薄膜トランジスタ１９０に接続し、且つ絶縁層１９２表面に露出する。
【０１５２】
第１の接続端子１９１が露出された絶縁層１０５と第１のアンテナ１０３ａであるパッチアンテナとが、異方性導電接着材１８７により固着される。また、第１の接続端子１９１と第１のアンテナであるパッチアンテナの給電体層１１３ａとが、異方性導電接着材に分散される導電性粒子で電気的に接続される。
【０１５３】
また、第２の接続端子１９３が露出された絶縁層１９２と第２のアンテナ１０３ｂであるパッチアンテナとが、異方性導電接着材１０４により固着される。また、第２の接続端子１９３と第２のアンテナであるパッチアンテナの給電体層１１３ｂとが、異方性導電接着材に分散される導電性粒子で電気的に接続される。
【０１５４】
第１のアンテナ１０３ａと第２のアンテナ１０３ｂとを、周波数の異なるアンテナとすることで、マルチバンド対応が可能な無線チップとなる。さらに、第１のアンテナ１０３ａと第２のアンテナ１０３ｂの一方を、無指向性のアンテナとし、他方を指向性のアンテナとすることで、異なる周波数の電波の指向性を使い分けて発信、受信することが可能である。
【０１５５】
さらには、図１８（Ｂ）に示すように、第１のアンテナ１０３ａであるパッチアンテナ及び第２のアンテナ１０３ｂであるパッチアンテナにより、第１乃至第３の薄膜トランジスタ、及び第１の薄膜トランジスタに接続する第３のアンテナを有する層１９４が挟持された無線チップでもよい。
【０１５６】
第１の薄膜トランジスタ１８９、第２の薄膜トランジスタ１９０、第３の薄膜トランジスタ１９５、及び第３の薄膜トランジスタに接続する第３のアンテナ１９７を有する層１９４は、１乃至第３の薄膜トランジスタを有する層上に絶縁層１９２が形成され、絶縁層１９２上に第３のアンテナ１９７が形成される。第３のアンテナ１９７上には絶縁層１９８が形成され、絶縁層１９８の表面に接続端子１９９が形成される。第３のアンテナ１９７は、第３の薄膜トランジスタ１９５と導電層１９６を介して接続される。第３のアンテナ１９７は、図６及び図８に示す第１のアンテナ１８１と同様に形成することが可能である。
【０１５７】
第１の接続端子１９１が露出された絶縁層１０５と第１のアンテナ１０３ａであるパッチアンテナとが、異方性導電接着材１８７により固着される。また、第１の接続端子１９１と第１のアンテナであるパッチアンテナの給電体層１１３ａとが、異方性導電接着材１８７に分散される導電性粒子で電気的に接続される。
【０１５８】
また、第２の接続端子１９９が露出された絶縁層１９８と第２のアンテナ１０３ｂであるパッチアンテナとが、異方性導電接着材１０４により固着される。また、第２の接続端子１９９と第２のアンテナであるパッチアンテナの給電体層１１３ｂとが、異方性導電接着材１０４に分散される導電性粒子で電気的に接続される。
【０１５９】
第１のアンテナ１０３ａ、第２のアンテナ１０３ｂ、第３のアンテナ１９７を、それぞれ周波数の異なるアンテナとすることで、マルチバンド対応が可能な無線チップとなる。さらに、第１のアンテナ１０３ａと第２のアンテナ１０３ｂの一方を、無指向性のアンテナとし、他方を指向性のアンテナとすることで、異なる周波数の電波の指向性を使い分けて発信、受信することが可能である。
【０１６０】
本実施の形態と実施の形態１乃至実施の形態５のいずれかを適宜組み合わせることが可能である。
【０１６１】
このように複数のアンテナを設けることで、一つの無線チップで多数の電波を受信、発信することが可能なマルチバンド対応の無線チップを形成することができる。
【０１６２】
本実施の形態の無線チップは、厚膜パターンで形成される受動素子と薄膜トランジスタを用いて形成された集積回路からなる無線チップは、適した機能を有する素子で各回路を高集積化することが可能である。本発明の無線チップを配線基板に実装することで、実装部品数を削減することが可能であるため、配線基板面積の縮小及びそれを有する電子機器の小型化が可能である。
【実施例１】
【０１６３】
本実施例では、本発明の無線チップの作製方法について図１９、図２０を用いて説明する。
【０１６４】
図１９（Ａ）に示すように、基板４０１の一表面に、絶縁層４０２、剥離層４０３を形成する。
【０１６５】
基板４０１は、ガラス基板、石英基板、金属基板やステンレス基板の一表面に絶縁層を形成したもの等を用いる。絶縁層４０２としては公知の手段（スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法等）により窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等を成膜する。
【０１６６】
剥離層４０３は、公知の手段（スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法等）により、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）、珪素（Ｓｉ）から選択された元素、又は元素を主成分とする合金材料、又は元素を主成分とする化合物材料からなる層を、単層又は積層して形成する。珪素を含む層の結晶構造は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれの場合でもよい。
【０１６７】
剥離層４０３が積層構造の場合、好ましくは、１層目としてタングステン層、モリブデン層、又はタングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成し、２層目として、タングステン、モリブデン、又はタングステンとモリブデンの混合物の酸化物、窒化物、酸化窒化物又は窒化酸化物を形成する。
【０１６８】
剥離層４０３として、タングステンを含む層とタングステンの酸化物を含む層の積層構造を形成する場合、タングステンを含む層を形成し、その上層に酸化珪素を含む層を形成することで、タングステン層と酸化珪素層との界面に、タングステンの酸化物を含む層が形成されることを活用してもよい。さらには、タングステンを含む層の表面を、熱酸化処理、酸素プラズマ処理、オゾン水等の酸化力の強い溶液での処理等を行ってタングステンの酸化物を含む層を形成してもよい。これは、タングステンの窒化物、酸化窒化物及び窒化酸化物を含む層を形成する場合も同様であり、タングステンを含む層を形成後、その上層に窒化珪素層、酸化窒化珪素層、窒化酸化珪素層を形成するとよい。
【０１６９】
なお、基板４０１と剥離層４０３との間に絶縁層４０２を設けているが、本発明はこの工程に制約されない。基板４０１に接するように剥離層４０３を形成してもよい。
【０１７０】
ここでは、絶縁層４０２として厚さ１００ｎｍの酸化窒化珪素層をＣＶＤ法により形成し、剥離層４０３として、厚さ３０ｎｍのタングステン層をスパッタリング法により形成する。
【０１７１】
次に、図１９（Ｂ）に示すように、剥離層４０３を覆うように、下地となる絶縁層４０４を形成する。絶縁層４０４は、公知の手段（スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法等）により、酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化珪素、窒化酸化珪素等の単層又は積層で形成する。下地となる絶縁層は、外部から薄膜トランジスタを有する層への不純物の侵入を防止するブロッキング膜として機能する。
【０１７２】
ここでは、下地となる絶縁層４０４として、ＣＶＤ法により厚さ５０ｎｍの窒化酸化珪素からなる層と、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素からなる層を形成する。
【０１７３】
次に、絶縁層４０４上に、薄膜トランジスタ４０５を形成する。薄膜トランジスタ４０５は実施の形態１に示す薄膜トランジスタを適宜用いることができる。ここでは、図１６（Ａ）に示すような、絶縁層４０４上に半導体層、ゲート絶縁層として機能することができる絶縁層、絶縁層１３０３の上には、半導体層に対応して形成されたゲート電極、その上層に保護層として機能する絶縁層、保護層を介して半導体層に接続される配線で構成されるトップゲート型の薄膜トランジスタを形成する。
【０１７４】
次に、薄膜トランジスタ４０５を覆うように、単層又は積層で絶縁層４０６を形成する。ここでは、絶縁層として、厚さ１．５μｍのシロキサンポリマーを塗布し、乾燥及び焼成を行って絶縁層４０６を形成する。この後、絶縁層４０６上に、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）などの炭素を含む層、窒化珪素を含む層、窒化酸化珪素を含む層等の保護層を形成しても良い。
【０１７５】
次に、薄膜トランジスタを覆う絶縁層４０６にコンタクトホールを形成し、接続端子４０７を形成する。
【０１７６】
なお、ここでは、絶縁層４０４、薄膜トランジスタ４０５、絶縁層４０６、及び接続端子４０７を、薄膜トランジスタを有する層４０８と示す。
【０１７７】
次に、図１９（Ｃ）に示すように、剥離層４０３が露出するように、開口部４１１、４１２を形成する。開口部４１１、４１２は、レーザアブレーションやフォトリソグラフィ法により絶縁層４０６から絶縁層４０４まで貫通している。
【０１７８】
ここでは、紫外線レーザから射出されるレーザビームを照射して、開口部４１１、４１２を形成する。また、当該開口部４１１、４１２によって各無線チップの薄膜トランジスタを有する層となるように分断するために、各チップごとに連続した開口部を設けることが好ましい。
【０１７９】
次に、開口部４１１、４１２にエッチング剤を導入して、図１９（Ｄ）に示すように、剥離層４０３の一部を除去する。一部エッチングされた剥離層を、剥離層４１３と示す。エッチング剤は、ウエットエッチングであれば、フッ酸を水やフッ化アンモニウムで希釈した混液、フッ酸と硝酸の混液、フッ酸と硝酸と酢酸の混液、過酸化水素と硫酸の混液、過酸化水素とアンモア水の混液、過酸化水素と塩酸の混液等を用いる。また、ドライエッチングであれば、フッ素等のハロゲン系の原子や分子を含む気体、又は酸素を含む気体を用いる。好ましくは、エッチング剤として、フッ化ハロゲン又はハロゲン化合物を含む気体又は液体を使用する。
【０１８０】
ここでは、三フッ化塩素（ＣｌＦ３）を使用して、剥離層の一部をエッチングする。
【０１８１】
次に、図１９（Ｄ）に示すように、薄膜トランジスタを有する層４０８において絶縁層４０６、接続端子４０７の表面と、基体４１５とを粘着剤４１４を用いて接着させる。
【０１８２】
次に、図１９（Ｅ）に示すように、基板４０１、絶縁層４０２、及び剥離層４１３を、薄膜トランジスタを有する層４０８から剥がす。
【０１８３】
基体４１５は、基板４０１より剛性の高い基板を用いることが好ましい。ここでは、基体４１５として、石英基板を用いる。粘着剤４１４としては、剥離可能な粘着剤であり、代表的には紫外線により剥離する紫外線剥離型粘着剤、熱により剥離する熱剥離型粘着剤、水溶性粘着剤や両面粘着テープなどを用いることができる。ここでは、粘着剤４１４として紫外線剥離型粘着剤を用いる。
【０１８４】
このとき、基体４１５と薄膜トランジスタを有する層４１８との接着強度は、基板４０１と絶縁層４０４との密着強度より高くなるように設定する。そして、絶縁層４０４上に設けられたトランジスタを有する層４０８のみを基板４０１から剥離する。
【０１８５】
次に、図２０（Ａ）に示すように、薄膜トランジスタを有する層４０８の絶縁層４０４に、接着剤を用いて可撓性を有する基板４２１を固着する。なお、可撓性を有する基板４２１に接着性樹層が設けられている場合、接着剤を用いずとも薄膜トランジスタを有する層４０８の絶縁層４０４に可撓性を有する基板４２１を固着することが可能である。ここでは、可撓性を有する基板４２１として、シリコーン樹脂層を有するＰＥＴフィルムとシリカコートを積層させたシート材を利用することができる。
【０１８６】
次に、基体４１５及び粘着剤４１４を、薄膜トランジスタを有する層４０８の絶縁層４０６及び接続端子４０７の表面から除去する。
【０１８７】
ここでは、紫外線を粘着剤４１４に照射して、粘着剤４１４を除去する。
【０１８８】
次に、図２０（Ｂ）に示すように、薄膜トランジスタを有する層４０８の表面、代表的には絶縁層４０６及び接続端子４０７の表面に、異方性導電接着材４２３を用いてパッチアンテナ４２２を接着する。パッチアンテナ４２２は、ここでは、放射電極として機能する第１の導電層４２６、接地体として機能する第２の導電層４２７、第１の導電層４２６及び第２の導電層４２７に挟持される誘電体層４２８、給電体層４２９とを有する。また、異方性導電接着材４２３は、導電性粒子４２４として銀粒子が分散された接着性のエポキシ樹脂で形成される。
【０１８９】
また、接続端子４０７及びパッチアンテナ４２２の給電体層４２９、図示されない接続端子及び接地体として機能する第２の導電層４２７を異方性導電接着材４２３の導電性粒子４２４で接続する。
【０１９０】
その後、可撓性を有する基板４２１及び薄膜トランジスタを有する層４０８を個々のアンテナと同様の形状となるように切断する。図２０（Ｂ）において、切断部分を破線矢印で示す。ここでは、レーザスクライブにより、無線チップを切り出しする。
【０１９１】
以上の工程により、図２０（Ｃ）に示すように、可撓性を有する基板４２１ａに固着された薄膜トランジスタを有する層４０８ａと、パッチアンテナ４２２と、薄膜トランジスタを有する層４０８ａ及びパッチアンテナ４２２を固着する異方性導電接着材４２３とを有する無線チップ４３１を形成することが可能である。なお、図２０（Ｂ）において切断された薄膜トランジスタを有する層４０８を薄膜トランジスタを有する層４０８ａと示し、切断された可撓性を有する基板４２１を、可撓性を有する基板４２１ａと示す。
【０１９２】
なお、本実施例と上記実施の形態のいずれかを適宜組み合わせることが可能である。
【実施例２】
【０１９３】
本実施例では、複数のパッチアンテナで薄膜トランジスタを有する層が挟持される無線チップの作製方法について図２１、図２２を用いて説明する。
【０１９４】
実施例１と同様に、図２１（Ａ）に示すように、基板４０１の一表面に、絶縁層４０２、剥離層４５４、４５５を形成する。ここでは、剥離層４５４、４５５は、基板４０１の一表面に薄膜を形成した後、フォトリソグラフィ法により形成したレジストマスクを用いて薄膜を選択的にエッチングして形成する。ここでは、タングステン膜をスパッタリング法により成膜した後、絶縁層４０４側に露出する第１の接続端子が形成される領域を除いて、剥離層を形成する。
【０１９５】
次に絶縁層４０２及び剥離層４５４、４５５上に下地として機能する絶縁層４０４を形成する。
【０１９６】
次に、絶縁層４０４上に、実施例１と同様に、薄膜トランジスタを形成する。ここでは、絶縁層４０４上に半導体層、ゲート絶縁層として機能することができる絶縁層、絶縁層の上に、半導体層に対応して形成されたゲート電極、その上層に絶縁層４５０を形成する。この後、絶縁層４５０上に、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）などの炭素を含む層、窒化珪素を含む層、窒化酸化珪素を含む層等の保護層を形成しても良い。
【０１９７】
次に、図２１（Ｂ）に示すように、絶縁層４５０に第１のコンタクトホール４５２を形成する。第１のコンタクトホール４５２は、半導体層のソース領域及びドレイン領域を露出するコンタクトホールである。次に、第２のコンタクトホール４５３を形成する。第２のコンタクトホールは、絶縁層４５０から絶縁層４０４までの絶縁層をエッチングし、絶縁層４０２を露出するコンタクトホールである。なお、第２のコンタクトホール４５３は、剥離層４５４、４５５が形成されない領域に設けることが好ましい。
【０１９８】
次に、図２１（Ｃ）に示すように、第１のコンタクトホール及び第２のコンタクトホールに配線として機能する導電層４６１〜４６６を形成する。なお、配線として機能する導電層４６１は接続端子としても機能する。
【０１９９】
次に、絶縁層４５０及び配線として機能する導電層４６１〜４６６上に絶縁層４６９を形成し、絶縁層４６９にコンタクトホールを形成し、接続端子４７０を形成する。
【０２００】
ここでは、半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極、半導体層のソース領域及びドレイン領域に接続する導電層４６１、４６２を第１の薄膜トランジスタ４５５と示す。また、半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極、半導体層のソース領域及びドレイン領域に接続する配線４６５、４６６を第２の薄膜トランジスタ４５６と示す。また、第２の薄膜トランジスタ４５６の配線４６６は接続端子４７０と接続する。
【０２０１】
ここでは、絶縁層４０４、第１の薄膜トランジスタ４５５、第１の薄膜トランジスタ４５５に接続する導電層４６１、第２の薄膜トランジスタ４５６、絶縁層４６９、及び接続端子４７０を、薄膜トランジスタを有する層４６０と示す。
【０２０２】
次に、図２１（Ｄ）に示すように、実施例１と同様に、剥離層４５４、４５５が露出するように、開口部４７１、４７２を形成する。開口部４７１、４７２は、レーザアブレーションやフォトリソグラフィ法により絶縁層４６９から絶縁層４０４まで貫通している。また、当該開口部４７１、４７２によって各無線チップに対応する薄膜トランジスタを形成するために、各無線チップごとに連続した開口部（溝）を設けることが好ましい。
【０２０３】
次に、実施例１と同様に、開口部４７１、４７２にエッチング剤を導入して、図２２（Ａ）に示すように、剥離層４５４、４５５の一部を除去する。一部エッチングされた剥離層を、剥離層４７４、４７５と示す。
【０２０４】
次に、図２２（Ｂ）に示すように、トランジスタを有する層４６０において絶縁層４６９、接続端子４７０の表面と、基体４１５とを粘着剤４１４を用いて接着させる。
【０２０５】
次に、基板４０１、絶縁層４０２、及び剥離層４７４、４７５を、薄膜トランジスタを有する層４６０から剥がす。
【０２０６】
次に、図２２（Ｃ）に示すように、薄膜トランジスタを有する層４６０の第１の表面、代表的には絶縁層４０４及び導電層４６１の表面に、第１の異方性導電接着材４２３ａを用いて第１のパッチアンテナ４２２ａを接着する。第１のパッチアンテナ４２２ａは、実施例１のパッチアンテナ４２２と同様に、放射電極として機能する第１の導電層４２６ａ、接地体として機能する第２の導電層４２７ａ、第１の導電層４２６ａ及び第２の導電層４２７ａに挟持される誘電体層４２８ａ、給電体層４２９ａとを有する。また、異方性導電接着材４２３ａは、導電性粒子４２４ａとして銀粒子が分散された接着性のエポキシ樹脂４２５ａで形成される。
【０２０７】
また、第１の接続端子４６４及び第１のパッチアンテナ４２２ａの給電体層４２９ａ、図示されない接続端子及び接地体として機能する第２の導電層４２７ａを異方性導電接着材４２３ａの導電性粒子４２４ａで接続する。
【０２０８】
次に、図２３（Ａ）に示すように、実施例１と同様に基体４１５及び粘着剤４１４を、薄膜トランジスタを有する層４６０の絶縁層４６９及び接続端子４７０の表面から除去する。
【０２０９】
次に、図２３（Ｂ）に示すように、薄膜トランジスタを有する層４６０の第２の表面、代表的には絶縁層４６９及び接続端子４７０の表面に、第２の異方性導電接着材４２３ｂを用いて第２のパッチアンテナ４２２ｂを接着する。第２のパッチアンテナ４２２ｂは第１のパッチアンテナ４２２ａと同様に、放射電極として機能する第３の導電層４２６ｂ、接地体として機能する第４の導電層４２７ｂ、第３の導電層４２６ｂ及び第４の導電層４２７ｂに挟持される誘電体層４２８ｂ、給電体層４２９ｂとを有する。また、異方性導電接着材４２３ｂは、導電性粒子４２４ｂである銀粒子が分散された接着性のエポキシ樹脂で形成される。
【０２１０】
また、接続端子４７０及び第２のパッチアンテナ４２２ｂの給電体層４２９ｂ、図示されない接続端子及び接地体として機能する第４の導電層４２７ｂを異方性導電接着材４２３ｂの導電性粒子４２４ｂで接続する。
【０２１１】
以上の工程により、図２３（Ｂ）に示すような、第１のパッチアンテナ４２２ａと、第２のパッチアンテナ４２２ｂと、薄膜トランジスタを有する層４６０ａと、薄膜トランジスタを有する層４０８ａの第１の表面及び第１のパッチアンテナ４２２ａを固着する第１の異方性導電接着材４２３ａと、薄膜トランジスタを有する層４６０ａの第２の表面及び第２のパッチアンテナ４２２ｂを固着する第２の異方性導電接着材４２３ｂを有する無線チップ４９１を形成することが可能である。なお、図２３（Ｂ）において切断された薄膜トランジスタを有する層４６０を薄膜トランジスタを有する層４６０ａと示す。
【実施例３】
【０２１２】
本発明の無線チップの用途は広範にわたるが、例えば、乗物類（自転車３９０１（図１１（Ｂ）参照）、自動車等）、食品類、植物類、衣類、生活用品類（鞄３９００（図１１（Ａ）参照）等）、電子機器、検査装置等の物品に、無線チップ２０を設けて使用することができる。また、動物類や人体に設けることができる。電子機器とは、液晶表示装置、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置、テレビジョン装置（単にテレビ、テレビ受像機、テレビジョン受像機とも呼ぶ）、携帯電話３９０２（図１１（Ｃ）参照）、プリンター、カメラ、パーソナルコンピュータ、イヤホン付ゴーグル３９０３（図１１（Ｄ）参照）、スピーカ装置３９０４（図１１（Ｅ）参照）、ヘッドホン３９０５（図１１（Ｆ）参照）、ナビゲーション装置、ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｏｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ：有料道路等の自動料金収受システム）用車載器、電子鍵等を指す。
【０２１３】
本発明の無線チップ２０を鞄３９００、自転車３９０１等に設けることにより、ＧＰＳでこれらの所在を検出することが可能である。この結果、盗難された自転車を見つけ出すことが可能である。また、行方不明者の捜索が容易となる。
【０２１４】
また、本発明の無線チップ２０を携帯電話３９０２に搭載することにより、情報の送受信及び通話が可能となる。
【０２１５】
また、本発明の無線チップをイヤホン付ゴーグル３９０３、スピーカ装置３９０４やヘッドホン３９０５に搭載することにより、オーディオ装置と当該電子機器をコードで接続することなしに、オーディオ装置で再生した音楽を楽しむことが可能である。また、イヤホン付ゴーグル３９０３に無線チップ２０と共に、小型のハードディスク（記憶装置）を設けてもよい。また、無線チップ２０に中央処理ユニットを有する場合、オーディオ装置で暗号化した音声信号を、イヤホン付ゴーグル３９０３、ヘッドホン３９０５やスピーカ装置３９０４で受信、復調、増幅することが可能であるため、秘匿性高く音声を聞くことが可能である。また、コードレスのため、イヤホン付ゴーグル３９０３やヘッドホン３９０５の装着が容易となり、スピーカ装置３９０４の設置が容易となる。なお、この場合、イヤホン付ゴーグルやヘッドホン、スピーカ装置は、バッテリーを設けることが好ましい。
【０２１６】
本発明の無線チップは、プリント基板に実装したり、表面に貼ったり、埋め込んだりして、物品に固定される。例えば、有機樹脂からなるパッケージなら当該有機樹脂に埋め込んだりして、各物品に固定される。また、食品類、植物類、動物類、人体、衣類、生活用品類、電子機器等の物品に本発明の無線チップを設けることにより、検品システムや検査システム等のシステムの効率化を図ることができる。
【０２１７】
次に、本発明の無線チップを実装した電子機器の一態様について図面を参照して説明する。ここで例示する電子機器は携帯電話機であり、筐体２７００、２７０６、パネル２７０１、ハウジング２７０２、プリント配線基板２７０３、操作ボタン２７０４、バッテリー２７０５を有する（図１３参照）。パネル２７０１はハウジング２７０２に脱着自在に組み込まれ、ハウジング２７０２はプリント配線基板２７０３に嵌着される。ハウジング２７０２はパネル２７０１が組み込まれる電子機器に合わせて、形状や寸法が適宜変更される。プリント配線基板２７０３には、パッケージングされた複数の半導体装置や本発明の無線チップ２７１０が実装されている。
【０２１８】
パネル２７０１は、接続フィルム２７０８を介して、プリント配線基板２７０３と接続される。上記のパネル２７０１、ハウジング２７０２、プリント配線基板２７０３は、操作ボタン２７０４やバッテリー２７０５と共に、筐体２７００、２７０６の内部に収納される。パネル２７０１が含む画素領域２７０９は、筐体２７００に設けられた開口窓から視認できるように配置されている。
【０２１９】
なお、筐体２７００、２７０６は、携帯電話機の外観形状を一例として示したものであり、本実施例に係る電子機器は、その機能や用途に応じて様々な態様に変容しうる。
【０２２０】
ここでは、携帯電話機のデータ復調変調回路に代表される高周波回路のブロック図について、図１４を用いて説明する。
【０２２１】
はじめにアンテナで受信した信号をベースバンドユニットへ送り出す工程を説明する。アンテナ３０１に入力された受信信号は、デュプレクサ３０２からローノイズアンプ（ＬＮＡ）３０３に入力され、所定の信号に増幅される。ローノイズアンプ（ＬＮＡ）３０３に入力された受信信号は、バンドバスフィルタ（ＢＰＦ）３０４を経てミキサー３０５に入力される。このミキサー３０５には、混成回路３０６からのＲＦ信号が入力され、ＲＦ信号成分がバンドバスフィルタ（ＢＰＦ）３０７で除去され、復調される。ミキサー３０５から出力された受信信号は、ＳＡＷフィルター３０８を経てアンプ３０９で増幅されたのち、ミキサー３１０に入力される。ミキサー３１０には、局部発信回路３１１から所定の周波数の局部発信信号が入力され、所望の周波数に変換され、アンプ３１２で所定のレベルに増幅された後、ベースバンドユニット３１３に送り出す。なお、アンテナ３０１、デュプレクサ３０２、及びローパスフィルタ３２８をアンテナフロントエンドモジュール３３１と示す。
【０２２２】
次に、ベースバンドユニットから送出された信号をアンテナで発信する工程について説明する。ベースバンドユニット３１３から送出された送信信号は、ミキサー３２１により混成回路３０６からのＲＦ信号と混合される。この混成回路３０６には、電圧制御発信回路（ＶＣＯ）３２２が接続されており、所定の周波数のＲＦ信号が供給されるようになっている。
【０２２３】
ミキサー３２１によりＲＦ変調が行われた送信信号は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３２３を経て、パワーアンプ（ＰＡ）３２４により増幅される。このパワーアンプ（ＰＡ）３２４の出力の一部は、カプラ３２５から取り出され、減衰器（ＡＰＣ）３２６で所定のレベルに調整された後、再びパワーアンプ（ＰＡ）３２４に入力され、パワーアンプ（ＰＡ）３２４の利得が一定になるように調整される。カプラ３２５から送出された送信信号は、逆流防止用のアイソレータ３２７、ローパスフィルタ３２８（ＬＰＦ）、を経て、デュプレクサ３０２に入力され、これと接続されているアンテナ３０１から送信される。なお、減衰器（ＡＰＣ）３２６、パワーアンプ（ＰＡ）３２４、カプラ３２５、及びアイソレータ３２７をアイソレータパワーアンプモジュール３３２と示す。
【０２２４】
本発明の無線チップは、上記高周波回路を有するため、部品の数を低減することが可能である。このため、配線基板に実装される部品の数を低減することが可能であるため、配線基板の面積を縮小することが可能である。この結果、携帯電話を小型化することが可能である。
【０２２５】
次に、検出した生体の機能データを無線で送信することが可能な検査装置の例について、図１２を用いて説明する。図１２（Ａ）に示す検査装置３９５０は、保護層がコーティングされたカプセル３９５２内に本発明の無線チップ３９５１が設けられている。カプセル３９５２と無線チップ３９５１の間には、充填剤３９５３が満たされていてもよい。
【０２２６】
図１２（Ｂ）に示す検査装置３９５５は、保護層がコーティングされたカプセル３９５２内に本発明の無線チップ３９５１が設けられている。また、無線チップの電極３９５６がカプセル３９５２の外側に露出している。カプセル３９５２と無線チップ３９５１の間には、充填剤３９５３が満たされていてもよい。
【０２２７】
検査装置３９５０、３９５５の無線チップ３９５１は、図９（Ｃ）に示すような、検出部を有する無線チップである。検出部において、物理量や化学量を測定して生体の機能データを検出する。また、なお、検出した結果を信号変換して、リーダライタへ送信することが可能である。物理量である圧力、光、音波等を検出する場合、図１２（Ａ）に示すような、電極がカプセル３９５２の外部に露出してない検査装置３９５０を用いることができる。
【０２２８】
カプセルの表面に設けられた保護層は、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒化珪素、酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素、又は窒化炭素を含んでいることが好ましい。カプセルや充填材は公知のものを適宜用いる。カプセルに保護層を設けることで、体内でカプセルや無線チップが溶解、変性することを防止することが可能である。
【０２２９】
また、温度、流量、磁気、加速度、湿度、ガス等の気体成分やイオン等の液体成分等の化学物質等を検出する場合、図１２（Ｂ）に示すような、電極３９５６がカプセル３９５２の外部に露出している検査装置３９５５を用いることが好ましい。
【０２３０】
なお、検査装置が体内を撮像する装置である場合、検査装置にＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等の発光装置を設けてもよい。この結果、体内を撮像することが可能である。
【０２３１】
なお、検査装置から検出結果のデータをリーダライタに自発的に発信するためには、検出装置に公知のバッテリーを設けてもよい。
【０２３２】
次に、検査装置の使用方法について説明する。図１２（Ｃ）に示すように、被験者３９６２が検査装置３９５０又は３９５５を嚥下し、体内腔３９６３を移動させる。無線チップの検出部が検出した結果を、被験者の近傍に設置されたリーダライタ３９６１に発信する。リーダライタでは、この結果を受信する。この結果、無線チップを回収せずとも、その場で被験者の生体の機能データを検知することが可能である。また、体内腔及び消化器の様子を撮像することが可能である。
【０２３３】
また、図１２（Ｄ）に示すように、被験者３９６２の体内に検査装置３９５０又は３９５５を埋め込むことで、無線チップの検出部が検出した結果を、被験者の近傍に設置されたリーダライタ３９６４に発信する。この場合、被験者の測定対象部に電極３９５６が接するように検査装置３９５５体内に埋め込む。リーダライタでは、この結果を受信する。この受信結果を、生体情報管理コンピュータで記録し、処理することで、被験者の生体情報を管理することが可能である。なお、リーダライタ３９６４をベッド３９６０に設けることで、身体機能が不全で、移動が困難な被験者の生体情報を常時検出することが可能であり、被験者の病状、健康状態管理することが可能である。
【０２３４】
本実施例と上記実施の形態のいずれかを適宜組み合わせることが可能である。
【実施例４】
【０２３５】
本実施例では、店内での労働者の数を削減し、人件費を低減することが可能な飲食店のシステム、代表的には、自動で飲食物を購入者に提供できる飲食店（レストラン、喫茶店、ファーストフード店等）のシステムについて、図１５を用いて説明する。
【０２３６】
自動で飲食物を購入者に提供できる飲食店では、図１５（Ａ）に示すような自動販売機６００を有する。自動販売機６００には、表示部６０１、貨幣投入口（代表的には、貨幣投入口６０２、紙幣投入口６０３）、メニューの選択ボタン６０４、トレー提供口６０５、貨幣返却口６０６等が設けられている。また、自動販売機６００の前面には、開閉可能な扉体を有し、扉体を開くとトレー保管部６０７を有する。トレー保管部６０７に保管されるトレーには、追記可能なメモリを有する無線チップが設けられている。また、自動販売機６００には、購入者の注文内容を無線チップに書き込むリーダライタが設けられている。
【０２３７】
購入者は、自動販売機６００の貨幣投入口に貨幣を投入する。次に、自動販売機６００の表示部６０１に投入金額が表示されると共に、投入金額によって購入可能な選択ボタン６０４が点灯される。購入者は、購入するメニューの選択ボタン６０４を押下する。この結果、選択されたーメニューの内容の情報が、自動販売機６６０内のリーダライタによって、無線チップのメモリに記録される。この後、購入者は、トレー提供口６０５から、購入するメニューの情報が記録された無線チップ６１１が設けられたトレー６１０を受け取る。
【０２３８】
次に、購入者は、トレー６１０を自動で飲食物を提供することが可能な機械（以下、自動飲食物供給装置６２１と示す。）に設けられたベルトコンベヤー等の運搬器６２２に搭載する（図１５（Ｂ）参照）。自動飲食物供給装置６２１は、リーダライタ６２３、食器供給器６２４、飲食物供給器６２５〜６２７等を有する。運搬器６２２に搭載されたトレー６１０は、自動飲食物供給装置６２１内に運ばれ、リーダライタ６２３により、トレーに設けられた無線チップ６１１に記録された購入するメニューの内容が読み出される。リーダライタ６２３は、食器供給器６２４、飲食物供給器６２５〜６２７に、当該メニューに付随する提供すべき食器や飲食物の情報を送る。運搬器６２２付近に設けられたセンサやスイッチ等により、食器供給器６２４付近にトレー６１０が搬送されたことが検知されたら、食器供給器６２４は適当な食器６３１、６３２をトレー６１０に供給する。同様に、飲食物供給器６２５〜６２７の付近にトレー６１０が搬送されたことが検知されたら、飲食物供給器６２５〜６２７は、各食器６３１、６３２に適した飲食物６３３、６３４を提供する。以上の工程により、購入者が選択した飲食物を自動的にトレー６１０に供給することが可能である。
【０２３９】
この後、購入者は、飲食物が供給されたトレー６１０を運搬器６２２から受け取り、テーブル６４１にて飲食物を飲食することが可能である（図１５（Ｃ）参照）。
【０２４０】
本実施例の無線チップに、実施の形態１乃至実施の形態６、実施例１乃至実施例３のいずれかに示す無線チップを適応することが可能である。
【０２４１】
なお、インターフェイスを介して、リーダライタが読み取った情報をメーカーの管理センターへ発信するシステムを有してもよい。インターフェイスは、無線チップに格納されている情報を外部に発信するための端末側情報送受信手段であり、インターネットや電話回線等を用いることができる。また、リーダライタが読み取りメーカーの管理センターへ発信する情報としては、食器供給器が供給した食器の数や、飲食供給器内にある飲食物の供給量、賞味期限等が挙げられる。この結果、メーカーが飲食店での飲食物の消費量を把握することができる。このため、食器や飲食物の発送管理を自動的に行うことが可能であり、飲食店及びメーカーでの発受注文の工程が簡易化されると共に、労働者の削減による発注注文の遅れを妨げることが可能である。
【０２４２】
以上のシステムにより、金銭の授受、飲食物の配膳等を行うための労働者を削減することが可能であるため、人件費の削減及びコストの削減が可能である。また、迅速に飲食物を購入者に提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２４３】
【図１】本発明に係る無線チップを示した断面図である。
【図２】本発明に係る無線チップを示した断面図である。
【図３】本発明に係る無線チップを示した断面図である。
【図４】本発明に係る無線チップを示した断面図である。
【図５】本発明に係る無線チップを示した断面図である。
【図６】本発明に係る無線チップを示した展開図及び断面図である。
【図７】本発明に適応可能なパッチアンテナを示した斜視図である。
【図８】本発明に適応可能なアンテナを示した上面図である。
【図９】本発明に係る無線チップを示した図である。
【図１０】本発明に適応可能な中央処理ユニットを示した図である。
【図１１】本発明の無線チップの応用例を示した図である。
【図１２】本発明の無線チップの応用例を示した図である。
【図１３】本発明の無線チップの応用例を示した展開図である。
【図１４】本発明に適応可能な高周波回路を示した図である。
【図１５】本発明の無線チップの応用例を示した図である。
【図１６】本発明に適応可能な薄膜トランジスタを示した断面図である。
【図１７】本発明に適応可能な薄膜トランジスタを示した断面図である。
【図１８】本発明に係る無線チップを示した断面図である。
【図１９】本発明に係る無線チップの作製工程を示した断面図である。
【図２０】本発明に係る無線チップの作製工程を示した断面図である。
【図２１】本発明に係る無線チップの作製工程を示した断面図である。
【図２２】本発明に係る無線チップの作製工程を示した断面図である。
【図２３】本発明に係る無線チップの作製工程を示した断面図である。
【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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