(57)【要約】【課題】ボールペンで文字を記入する場合の筆圧は１０ＭＰａ以上である。用紙基材に装着されるＩＣタグはこのような筆圧にも耐えることが要求されている。【解決手段】情報の送受信、演算、記憶などの処理を行う機能回路が形成された集積回路を薄型化すると共に、当該集積回路とアンテナ又は配線が形成された構造体を貼接する場合に、セラミックス等で形成される第２の構造体を同時に装着する。セラミックス等で形成される第２の構造体を用いることで、外部から加えられる押圧や曲げ応力に対し耐性を持たせることができる。また、集積回路に含まれる受動素子の一部を第２の構造体に移すことができ、半導体装置の小面積化を図ることができる。【選択図】図２
2008052724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナが形成された第１の構造体と、
上層及び下層が絶縁層で挟まれた半導体層で能動素子が形成され、該能動素子を含む集積回路と、
前記第１の構造体よりも剛性の高い第２の構造体を有し、
前記アンテナと、前記集積回路は、前記第２の構造体に形成された貫通電極によって接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
アンテナが形成された第１の構造体と、
上層及び下層が絶縁層で挟まれた半導体層で能動素子が形成され、該能動素子を含む集積回路と、
前記第１の構造体よりも剛性の高い第２の構造体を有し、
前記集積回路は、前記第１の構造体と前記第２の構造体の間に設置され、前記アンテナと前記集積回路は電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
アンテナが形成された第１の構造体と、
上層及び下層が絶縁層で挟まれた半導体層で能動素子が形成され、該能動素子を含む集積回路と、
前記第１の構造体よりも剛性が高く、受動素子が形成された第２の構造体を有し、
前記アンテナと、前記集積回路は、前記第２の構造体に形成された貫通電極によって接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
アンテナが形成された第１の構造体と、
上層及び下層が絶縁層で挟まれた半導体層で能動素子が形成され、該能動素子を含む集積回路と、
前記第１の構造体よりも剛性が高く、受動素子が形成された第２の構造体を有し、
前記集積回路は、前記第１の構造体と前記第２の構造体の間に設置され、前記アンテナと、前記受動素子との接続部を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
リーダライタ装置と電磁結合する第１のコイルが形成された第１の構造体と、
コイル状アンテナと、上層及び下層が絶縁層で挟まれた半導体層で能動素子が形成され、該能動素子を含む集積回路と、
前記コイル状アンテナと電磁結合すると共に、前記第１のコイルと電気的に接続する第２のコイルとが形成された第２の構造体を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項３又は請求項４において、
前記受動素子として、コンデンサ、抵抗、コイルを含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項３又は請求項４において、
前記受動素子が、誘電体層と電極を複数層交互に積層したコンデンサであることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
前記第２の構造体はセラミックス材料で形成されていることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と呼ばれる情報通信技術（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）に利用される情報記録担体に関する。詳しくは、電磁波を利用して情報の入出力が可能であって、ＩＣタグとも呼ばれる半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と呼ばれる情報通信技術（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）の普及が進められている。例えば、ＩＣタグと呼ばれ、外形寸法が数センチメートルのタグにデータを記憶させ、無線通信により読み取り器と交信するものが知られている。ＩＣタグにはアンテナと、通信回路やメモリが形成されたＩＣチップが含まれている。
【０００３】
ＩＣタグの形態として、紙の中にアンテナやＩＣチップを漉き込んだものが知られている。例えば、紙等の被着体の中にＩＣタグを２００μｍ以下の厚さで埋め込むために、配線パターン又はアンテナを形成する金属層を、ＩＣチップ等が搭載される領域において、他の領域よりも薄く形成するものが知られている（特許文献１参照）。また、ＩＣタグを用紙基材に漉き込むために、当該ＩＣタグの厚さを６０〜７０μｍにする構造が開示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−０４９９０１号公報（第３頁、第１図）
【特許文献２】特開２００５−３５０８２３号公報（第５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、市販されている紙にはさまざまな種類がある。例えばＡ４版のコピー用紙の厚さは８０〜９０μｍである。このような一般的な紙に違和感なくＩＣタグを漉き込むには、ＩＣタグの厚さを用紙基材の半分以下の厚さにする必要がある。しかしＩＣタグを薄くしていくと尖頭物による押圧や曲げ応力によって破壊されやすくなることが問題となっている。
【０００５】
ＩＣタグを用紙基材の表面又は内部に装着させる場合には、その製造工程においてＩＣタグが破損しないように注意する必要がある。さらに、当該用紙基材の表面は印字可能又は筆記用具により書き込み可能であることが要求される。例えば、ボールペンで文字を記入する場合の筆圧は１０ＭＰａ以上である。用紙基材に装着されるＩＣタグはこのような筆圧にも耐えることが要求される。
【０００６】
そこで本発明は、ＩＣタグ若しくはそれと同等な機能を有する半導体装置を薄型化した場合にも、丈夫さを保ち要求される機能を維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、情報の送受信、演算、記憶などの処理を行う機能回路が形成された集積回路を薄型化すると共に、当該集積回路とアンテナ又は配線が形成された構造体を貼接する場合に、セラミックス等で形成される第２の構造体を同時に装着することを要旨とする。
【０００８】
薄型化された集積回路には、厚さ５ｎｍ乃至２００ｎｍの半導体層の上層側及び下層側を絶縁層で挟む構造、１μｍ乃至１００μｍ、好ましくは１０μｍ乃至５０μｍの厚さに形成された半導体基板を用いて形成された集積回路が含まれる。薄型化された集積回路とアンテナを含む半導体装置において、セラミックス等で形成される第２の構造体を用いることで、外部から加えられる押圧や曲げ応力に対し耐性を持たせることができる。
【０００９】
上記第２の構造体には、アンテナと集積回路を接続する配線を形成しても良い。また、抵抗、コンデンサ、コイル等の受動部品を形成しても良い。例えば、一つの層が０．１〜１μｍの誘電体層を複数層積層させたコンデンサを第２の構造体の中に含ませても良い。
【００１０】
このように、半導体装置の動作に必要な回路要素の一部を第２の構造体に形成することにより、集積回路に含まれていた機能の一部を第２の構造体に移すことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、セラミックス等で形成される構造体を用いることで、半導体装置の剛性を高めることができる。それにより、ＩＣタグ若しくはそれと同等な機能を有する半導体装置を薄型化した場合にも、丈夫さを保ち要求される機能を維持することができる。例えば、ペン先など尖頭物による押圧が加えられたときにも、集積回路に応力が加わって動作不良になってしまうのを防止することができる。また、曲げ応力に対しても耐性を持たせることができる。また、セラミックス等で形成される構造体に接続用の配線を形成して、アンテナと集積回路を接続することで、曲げ応力が加わっても接続部がはずれて動作不良を起こすことを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態について、図面を用いて以下に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、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さまざま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、本発明は以下に示す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、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる場合がある。
【００１３】
本発明に係る半導体装置の一態様は、アンテナが形成された第１の構造体と、上層及び下層が絶縁層で挟まれた半導体層を有し該半導体層で能動素子が形成された集積回路と、第１の構造体よりも剛性を有する第２の構造体を有している。この第２の構造体は、アンテナが形成された第１の構造体と集積回路とを接続するために用いられている。この場合、第２の構造体にはアンテナと集積回路を接続する電極が形成されていることが好ましい。
【００１４】
図１にこのような半導体装置の一例を示す。第１の構造体１０１は絶縁材料で形成されている。絶縁材料としては、プラスチックシート、プラスチックフィルム、ガラスエポキシ樹脂、ガラス板、紙、不織布などさまざまなものを適用することができる。第１の構造体は１μｍ〜１００μｍ、好ましくは５μｍ〜３０μｍの厚さを有している。
【００１５】
第１の構造体１０１の少なくとも一方の面には、導電性材料でアンテナ１０６が形成されている。アンテナの構造は半導体装置が使用する通信周波数帯によって異ならせることが好ましい。短波帯（周波数１〜３０ＭＨｚの電磁波）、超短波帯（周波数３０〜３００ＭＨｚの電磁波）、極超短波帯（周波数０．３〜３ＧＨｚの電磁波）の周波数を適用する場合には、その周波数に適したアンテナ形状とすれば良い。図１はダイポールアンテナであり、超短波帯、極超短波帯の通信に適したアンテナを示している。アンテナは、図１で示すようなダイポールアンテナの他に、モノポールアンテナ、パッチアンテナ、スパイラルアンテナ、ループアンテナなどを適用することができる。
【００１６】
アンテナ１０６には、集積回路１０４と接続するためにアンテナ端子１０８が設けられている。集積回路１０４は、少なくとも一部が第１の構造体１０１と重なるように配置されている。第１の構造体１０１と集積回路１０４の接続を強固にするために連結体として第２の構造体１０２が用いられている。この接続構造の一例について、図１で示すＡ−Ｂ切断線に沿った断面構造を参照して説明する。
【００１７】
図２は、図１におけるＡ−Ｂ切断線に沿った半導体装置の断面構造を示している。第１の構造体１０１のアンテナ端子１０８が形成されている面には、第２の構造体１０２が対向するように配置されている。第２の構造体１０２における他方の面には集積回路１０４が対向するように配置されている。第２の構造体１０２には、アンテナ端子１０８に対応する位置に貫通電極１１０が形成されている。貫通電極１１０は、第２の構造体１０２における他方の面で、集積回路１０４の接続電極１１２と接続できるように形成されている。貫通電極１１０は、第２の構造体１０２に形成された貫通孔に金属箔や金属ペーストを使って形成されている。
【００１８】
第２の構造体１０２は、厚さが１μｍ〜５０μｍ、好ましくは５μｍ〜３０μｍの厚さで形成され、第１の構造体１０１と比較して硬質なものであることが好ましい。また、第２の構造体１０２は、靱性を有し一定の曲げ応力に対しては弾性を有していることがより好ましい。第１の構造体１０１がプラスチックフィルムや不織布などの可撓性材料で形成されている場合に、第２の構造体１０２に一定の弾性力を持たせることで、曲げ応力を分散させることができるためである。それにより、貫通電極１１０を介して接続されるアンテナ端子１０８と接続電極１１２が断線する故障を無くすことができる。また、第２の構造体１０２の内側に貫通電極１１０を形成することで、集積回路１０４を小型化することができる。
【００１９】
第２の構造体１０２としては、絶縁物質として硬質プラスチック、ガラスなどを用いることができるが、特にセラミックス材料を用いることが好ましい。セラミックス材料は上記の特性を発現させるために素材の選択手が広く、また複数のセラミックスを組み合わせて複合化することができるからである。
【００２０】
セラミックス材料の代表例としては、高絶縁性材料としてアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を用いることが好ましい。また、高容量性材料としてチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）を用いることが好ましい。機械的強度を優先させるにはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、強化ガラス、結晶化ガラスを用いることが好ましい。また、ＳｉＣのナノ粒子をＳｉ３Ｎ４に添加した複合セラミックス、六方晶ＢＮを含む複合セラミックスを用いると、高強度、耐酸化、高靱性が得られるので好ましい。
【００２１】
このようなセラミックス材料を用い、一つの層の厚さを０．１μｍ〜２μｍとして、複数の層を積層した構造としても良い。すなわち、積層基板として各層に電極を形成して積層コンデンサを内部に形成しても良い。また、セラミックス材料を活用して、第２の構造体にコイル、抵抗などの受動素子を組み入れても良い。
【００２２】
集積回路１０４は、厚さ５ｎｍ〜５００ｎｍ、好ましくは３０ｎｍ〜１５０ｎｍの半導体層で形成された能動素子を用いて回路が形成されている。半導体層の下層及び上層側には絶縁層が形成されている。これらの絶縁層は、半導体層を保護するための層として用いられる。また、ゲート絶縁層のように機能層として利用されることもある。能動素子の代表例は、電界効果トランジスタである。上述のように半導体層が薄膜であることから、ここで形成される電界効果トランジスタは薄膜トランジスタとも呼ばれる。半導体層は、気相成長法、スパッタリング法などで形成された半導体層を熱処理及び／又はレーザービーム等のエネルギービームの照射により結晶化させた結晶性半導体層を用いることが好ましい。結晶性半導体層により、電界効果トランジスタの電界効果移動度が３０〜５００ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ（電子）となり、論理回路を動作させることができるからである。勿論、集積回路には能動素子の他に、抵抗、コンデンサ、コイルなどの回路要素が含まれていても良い。
【００２３】
集積回路１０４において、半導体層の上層及び／又は下層に配線を形成することで、高周波回路、発振回路、演算処理回路などさまざまな機能回路を構成することができる。集積回路１０４は半導体層、絶縁層、配線を形成する層を含み、合計０．５〜５μｍの厚さで形成することが好ましい。この厚さで形成することで、半導体装置の薄型化に寄与することができる。また、曲げ応力に対して耐性を持たせることができる。この場合において、半導体層を島状に分離して形成することで、曲げ応力に対する耐性を向上させることができる。また、所定の基板上に集積回路を形成し、その後基板と集積回路を分離することで、該集積回路の薄型化を図っても良い。このようにして、２μｍ〜１５０μｍ、好ましくは１０〜６０μｍの半導体装置を得ることができる。
【００２４】
また、上記の構成にすることで、図１６で示すように一定の範囲内において半導体装置１００に復元力を持たせて湾曲させることができる。例えば、ボールペンのペン先のように曲率Ｒｂの尖頭物が当たった場合でも、この半導体装置は曲率Ｒｃまで湾曲させることができる。ＲｂとＲｃの関係はＲｂ＜＜Ｒｃであり、例えば３Ｒｂ≦Ｒｃとすることができる。
【００２５】
第１の構造体１０１と第２の構造体１０２は、アンテナ端子１０８と貫通電極１１０が電気的に接続するように接着材１１４で固定する。例えば、接着材１１４として導電性粒子を分散させたアクリル、ウレタン又はエポキシ系接着材を用いることができる。また、アンテナ端子１０８と貫通電極１１０との接続を導電性ペースト又は半田ペーストで形成し、他の部分にアクリル、ウレタン又はエポキシ系接着材を形成して固めても良い。第２の構造体１０２と集積回路１０４も同様であり、貫通電極１１０と接続電極１１２が電気的に接続するように固定する。
【００２６】
封止材１１６は、アクリル、ウレタン、フェノール、エポキシ又はシリコーン系樹脂材料で形成し、集積回路１０４を保護するために設けることが好ましい。封止材１１６は、集積回路１０４が覆われるように形成し、集積回路１０４、第２の構造体１０２の側端面が覆われるように形成することが好ましい。この封止材１１６により、集積回路１０４が損傷することを防ぐことができる。また、集積回路１０４と第２の構造体１０２及び第１の構造体１０１との接着強度を高めることができる。
【００２７】
図３に第２の構造体について、図２とは異なる態様を示す。図３は、アンテナ端子１０８と接続電極１１２を電気的に接続する側面経由電極１１１を第２の構造体１０２の側端部を経由して設ける構造を示している。この構造によれば、第２の構造体１０２に特別な加工をする必要がないので、側面経由電極１１１を簡便に取り付けることができる。側面経由電極１１１は、印刷法やメッキ法、若しくは金属箔を張り付けることによって形成すれば良い。このような方法で側面経由電極１１１を形成することで、第２の構造体１０２を薄くすることができる。この第２の構造体１０２は、硬質プラスチック、ガラス、セラミックス、複合セラミックス材料で形成することができ、内部にコンデンサ、コイル、抵抗などの素子を形成することができる。図３の場合でも、第１の構造体１０１、第２の構造体１０２及び集積回路１０４は接着材１１４で固定されている。また、封止材１１６が形成されていることが好ましい。
【００２８】
図４は、第１の構造体１０１のアンテナ端子１０８と集積回路１０４の接続電極１１２を対向させて配置し、接続する構造を示している。第２の構造体１０２は集積回路１０４を保護するように背面に配置している。第２の構造体１０２にコンデンサ、コイル、抵抗などの受動素子を形成し、集積回路１０４の機能を補う場合には、集積回路１０４に裏面接続電極１１３を形成し、第２の構造体１０２の接続電極１１５と電気的に接続するようにしても良い。第１の構造体１０１、第２の構造体１０２及び集積回路１０４は接着材１１４で固定することが好ましい。図４の構成では、集積回路１０４の背面に第２の構造体１０２が配設されているので、封止材１１６は適宜設ければ良い。
【００２９】
以上の通り、本発明に係る半導体装置は、セラミックス等で形成される構造体を用いることで、半導体装置の剛性を高めることができる。それにより、ＩＣタグ若しくはそれと同等な機能を有する半導体装置を薄型化した場合にも、丈夫さを保ち要求される機能を維持することができる。セラミックス等で形成される構造体に接続用の配線を形成して、アンテナと集積回路を接続することで、曲げ応力が加わっても接続部がはずれて動作不良を起こすことを防止できる。
【実施例１】
【００３０】
本実施例は、アンテナが形成された第１の構造体、容量部が形成された第２の構造体及び集積回路を組み合わせた半導体装置の一例について図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は当該半導体装置の平面図であり、図６はＡ−Ｂ切断線、Ｃ−Ｄ切断線に対応する断面図を示す。
【００３１】
図５（Ａ）は、第１の構造体１０１にコイル状のアンテナ１０６が形成されている形態を示している。第１の構造体１０１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（ポリエーテルスルホン）、ポリプロピレン、ポリプロピレンサルファイド、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、ポリサルフォン、ポリフタールアミド、アクリル、ポリイミドなどのプラスチック材料や不織布、紙などの絶縁材料で形成する。
【００３２】
アンテナ１０６は、第１の構造体１０１に印刷法、メッキ法などにより、銅、銀、アルミニウムなどの低抵抗金属材料を用いて形成する。図５ではアンテナ１０６の形状としてコイル状のものを示しているが、これは電磁誘導方式（例えば１３．５６ＭＨｚ帯）を適用する場合に適している。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磁波の波長を考慮してアンテナとして機能する導電層の長さ等の形状を適宜設定すれば良い。この場合には、モノポールアンテナ、ダイポールアンテナ、パッチアンテナなどを形成すれば良い。
【００３３】
図５（Ａ）はアンテナ端子１０８に合わせて第２の構造体１０２、集積回路１０４が配設されている状態を示している。図５（Ｂ）は第２の構造体１０２の平面図であり、図５（Ｃ）は集積回路１０４の平面図である。第２の構造体１０２と集積回路１０４の外形寸法は略同一とすることが好ましい。或いは、第２の構造体１０２よりも集積回路１０４の外形寸法を小さくしても良い。
【００３４】
第２の構造体１０２はセラミックス材料で形成されていることが好ましい。この第２の構造体１０２には貫通電極１１０及び容量電極１１８が形成されている。集積回路１０４にはアンテナ端子１０８と接続する接続電極１１２と容量電極１１８と接続する容量部接続電極１１７が形成されている。次いで、第２の構造体１０２及び集積回路１０４の接続構造の詳細について図６を参照して説明する。
【００３５】
図６（Ａ）はＡ−Ｂ切断線に対応する断面図を示している。第１の構造体１０１と集積回路１０４は第２の構造体１０２に形成された貫通電極１１０によって接続されている。これらは接着材１１４によって固定されている。第２の構造体１０２は誘電体層１１９と容量電極１１８が形成された層が交互に咬み合うように積層されている。このように誘電体層１１９と容量電極１１８を積層することでコンデンサを形成している。
【００３６】
誘電体層１１９はチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、鉛複合ペロブスカイト化合物材料などのセラミックス材料にバインダー化合物、可塑剤及び有機溶剤を含むセラミックスペーストを基板上に塗布して焼成することにより形成する。その上に銅又は銅合金、ニッケル又はニッケル合金、銀又は銀合金、スズ又はスズ合金から選ばれる電極ペーストを印刷して容量電極を形成する。なお、貫通電極を形成する場合は、その該当位置に開口が形成される形状とする。これらを乾燥させた後に所定の大きさに分断し、容量電極が交互に咬み合うように複数層積層する。これをセラミックス材料で形成された保護層１２０で挟み、脱バインダー及び焼成及び熱処理を施す。
【００３７】
図６において、誘電体層１１９及び容量電極１１８は、ナノ粒子を用いることで０．１〜１μｍの厚さに形成することができる。それにより、０．２μｍの厚さの誘電体層１１９を５層積層すると厚さは１μｍとなる。また、０．１μｍの厚さの誘電体層１１９を１０層重ねても１μｍの厚さで済ませることができる。
【００３８】
図６（Ｂ）はＣ−Ｄ切断線に対応する断面図であり、容量電極１１８と集積回路１０４の容量部接続電極１１７の構造を示している。第２の構造体１０２において、外周部に形成される容量電極１１８は、ニッケルメッキやスズメッキなどが施されている。容量電極１１８と容量部接続電極１１７の接続には接着材１１４により形成することができる。
【００３９】
以上の様に、アンテナが形成された第１の構造体、容量部が形成された第２の構造体及び集積回路を備えた半導体装置が得られる。セラミックス等で形成される第２の構造体を用いることで、半導体装置の剛性を高めることができる。それにより、ＩＣタグ若しくはそれと同等な機能を有する半導体装置を薄型化した場合にも、丈夫さを保ち要求される機能を維持することができる。セラミックス等で形成される構造体に接続用の配線を形成して、アンテナと集積回路を接続することで、曲げ応力が加わっても接続部がはずれて動作不良を起こすことを防止できる。
【実施例２】
【００４０】
本実施例は、アンテナが形成された第１の構造体、容量部が形成された第２の構造体、集積回路及びセラミックスアンテナ１２２を備えた半導体装置の一例について図７及び図８を参照して説明する。なお、図７は当該半導体装置の平面図であり、図８はＥ−Ｆ切断線、Ｇ−Ｈ切断線に対応する断面図を示す。
【００４１】
図７（Ａ）は、第１の構造体１０１にコイル状のアンテナ１０６が形成されている。アンテナ１０６は実施例１と同様に通信に使用する周波数帯によって形状を適宜変更することができる。
【００４２】
図７（Ａ）はアンテナ端子１０８に合わせて第２の構造体１０２、集積回路１０４、セラミックスアンテナ１２２が設けられた構造を示している。図７（Ｂ）は第２の構造体１０２の平面図であり、図７（Ｃ）は集積回路１０４の平面図であり、図７（Ｄ）はセラミックスアンテナ１２２の平面図である。第２の構造体１０２、集積回路１０４及びセラミックスアンテナ１２２の外形寸法は略同一とすることが好ましい。或いは、第２の構造体１０２及びセラミックスアンテナ１２２よりも集積回路１０４の外形寸法を小さくしても良い。
【００４３】
第２の構造体１０２はセラミックス材料で形成され、貫通電極１１０及び容量電極１１８が形成されている。集積回路１０４にはアンテナ端子１０８と接続する接続電極１１２と、容量電極１１８と接続する容量部接続電極１１７、セラミックスアンテナ１２２と接続するセラミックスアンテナ接続電極１２７が形成されている。次いで、第２の構造体１０２及び集積回路１０４の接続構造の詳細について図８を参照して説明する。
【００４４】
図８（Ａ）はＥ−Ｆ切断線に対応する断面図を示している。第２の構造体１０２は実施例１と同様にセラミックス材料で容量部が形成されている。第１の構造体１０１のアンテナ端子１０８と集積回路１０４の接続電極１１２を接続する貫通電極１１０を有する構造は、図６（Ａ）と同様である。集積回路１０４の背面にはセラミックスアンテナ１２２が配置されている。集積回路１０４を挟む、第２の構造体１０２とセラミックスアンテナ１２２は、保護層としての機能を兼ね備えている。
【００４５】
図８（Ｂ）はＧ−Ｈ切断線に対応する断面図であり、集積回路１０４とセラミックスアンテナ１２２の接続構造を示している。セラミックスアンテナ１２２は、誘電体１２５の一方（集積回路１０４側）に反射体１２４が形成され、他方に接地体１２６が形成されている。集積回路１０４にはセラミックスアンテナ接続電極１２７が形成され、これに反射体１２４と給電体１２３が接続している。接地体１２６には指向性を高めるためのスリットが形成されていても良い。接地体１２６と給電体１２３とは間隙をもって配置され、容量結合されている。
【００４６】
このセラミックスアンテナ１２２を給電用として用い、第２の構造体１０２に形成された容量部に集積回路の動作に必要な電力を蓄える構成とすることができる。この場合、情報の通信用アンテナは第１の構造体１０１に形成されているので、第２の構造体１０２の容量部には、通信信号の有無に依存せず、任意に充電する構成とすることができる。これにより集積回路の動作に必要な電力を十分蓄えることができる。
【００４７】
以上のように、アンテナが形成された第１の構造体、容量部が形成された第２の構造体集積回路及びセラミックスアンテナ組み合わせた半導体装置が得られる。セラミックス等で形成される第２の構造体及びセラミックスアンテナを用いることで、半導体装置の剛性を高めることができる。それにより、ＩＣタグ若しくはそれと同等な機能を有する半導体装置を薄型化した場合にも、丈夫さを保ち要求される機能を維持することができる。セラミックス等で形成される構造体に接続用の配線を形成して、アンテナと集積回路を接続することで、曲げ応力が加わっても接続部がはずれて動作不良を起こすことを防止できる。
【実施例３】
【００４８】
本実施例は、通信距離を伸ばすためにブースタコイルを備えた半導体装置の一例を図９及び図１０を参照して説明する。本実施例の係る半導体装置は、１次アンテナを備えた集積回路と、該１次アンテナと電磁結合する２次アンテナを備えた第２の構造体と、リーダ／ライタ装置と電磁結合する３次アンテナを備えた第１の構造体で構成されている。なお、図９は当該半導体装置の平面図であり、図１０はＪ−Ｋ切断線、Ｌ−Ｍ切断線に対応する断面図を示す。
【００４９】
図９（Ａ）は第１の構造体１０１に、リーダ／ライタ装置と電磁結合する３次アンテナ１０５が形成されている。３次アンテナ１０５は実施例１と同様にして作製されるものである。
【００５０】
アンテナ端子１０８に合わせて第２の構造体１０２、集積回路１０４が配設されている。図９（Ｂ）は第２の構造体１０２の平面図であり、図９（Ｃ）は集積回路１０４の平面図である。第２の構造体１０２は硬質プラスチック、ガラス、ガラス繊維強化プラスチック（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、セラミックス材料などで形成されている。第２の構造体１０２には２次アンテナ１０７が形成され、アンテナ接続端子１２１ａ、アンテナ接続端子１２１ｂが設けられている。２次アンテナ１０７と３次アンテナ１０５の間に設けられる結合容量１０３も第２の構造体１０２に形成されている。
【００５１】
集積回路１０４には１次アンテナ１０９が形成されている。集積回路１０４と第２の構造体１０２は重ね合わせて配置され、１次アンテナ１０９と２次アンテナ１０７とが電磁結合するように配置されている。このように、集積回路１０４に１次アンテナ１０９を形成することで、２次アンテナ１０７若しくは３次アンテナ１０５と接続するための電極を形成する必要がない。それにより、電極の接触不良による故障を防ぐことができる。また、第２の構造体１０２、集積回路１０４の外形寸法は略同一とすることが好ましい。或いは、第２の構造体１０２よりも集積回路１０４の外形寸法を小さくしても良い。
【００５２】
このような１次アンテナ１０９、２次アンテナ１０７、３次アンテナ１０５を有する半導体装置の等価回路を図１１に示す。次いで、第１の構造体１０１、第２の構造体１０２及び集積回路１０４の接続構造の詳細について図１０を参照して説明する。
【００５３】
図１０（Ａ）はＪ−Ｋ切断線に対応する断面図を示している。第２の構造体１０２は複数のセラミックス等の絶縁層が積層され、その間に集積回路側２次アンテナ１０７ａと、第１の構造体側２次アンテナ１０７ｂが形成されている。集積回路側２次アンテナ１０７ａと、第１の構造体側２次アンテナ１０７ｂは、電磁結合させるため、少なくとも一部がオーバーラップするように形成されている。
【００５４】
図１０（Ｂ）で示すように、集積回路側２次アンテナ１０７ａと、第１の構造体側２次アンテナ１０７ｂはセラミックス等の絶縁層を挟んで形成され、該絶縁層に形成された貫通孔１２８で接続されている。このように、２次アンテナ１０７を複数の層に分けて形成することで、巻数を増やすことができ、電磁結合における感度の向上と通信距離の拡大を図ることができる。
【００５５】
第２の構造体１０２における２次アンテナ１０７（集積回路側２次アンテナ１０７ａ、第１の構造体側２次アンテナ１０７ｂを含む）及び結合容量１０３の電極は、実施例１と同様にして作製することができる。第２の構造体１０２の外周部に設けるアンテナ接続端子１２１ａは結合容量１０３の電極と接触するように形成されている。アンテナ接続端子１２１ｂは集積回路側２次アンテナ１０７ａの端子と接触するように形成されている。すなわち、絶縁層に挟まれた２次アンテナ１０７（集積回路側２次アンテナ１０７ａ、第１の構造体側２次アンテナ１０７ｂを含む）及び結合容量１０３の電極の一部が端部で露出するようにし、そこにアンテナ接続端子１２１ａ、アンテナ接続端子１２１ｂを形成すれば良い。
【００５６】
以上のように、第２の構造体１０２に集積回路１０４に形成した１次アンテナ１０９と電磁結合する２次アンテナ１０７を形成することで、集積回路１０４に接続電極を設けなくても信号の送受信を行うことができる。また、２次アンテナ１０７と３次アンテナ１０５の巻数（インダクタンス）を調節することで、通信距離を制御することができる。さらに、２次アンテナ１０７を形成する第２の構造体１０２をセラミックス材料で形成することで、集積回路１０４を保護することができる。
【実施例４】
【００５７】
ＩＣタグのようにデータを記憶させ、また個体を識別するために用いることのできる集積回路の一構成例について図１２を参照して説明する。本実施例は上述の集積回路として適用できるものである。
【００５８】
図１２は集積回路１０４のブロック図を示している。この集積回路はデータの送受信及び電源回路を含むアナログ回路部１３０と、論理回路及びメモリ部を含むデジタル回路部１３２を有している。アナログ回路部１３０として、復調回路１３４、変調回路１３３、整流回路１３５、定電圧回路１３６が含まれている。接続電極１１２はアンテナと接続するための端子である。接続電極１１２は、整流回路１３５、変調回路１３３、復調回路１３４と接続している。
【００５９】
復調回路１３４はＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）を有し、通信信号からデータを抽出する回路である。変調回路１３３は、論理回路から出力される返信用のデジタル信号を、例えばマンチェスター方式により通信信号にデータを重畳する回路であり、データを送信するときに用いる。発振回路１３８は論理回路の動作に必要なクロック信号を生成する。また、リセット回路１３９は送受信信号の特定のタイミングに応じてリセット信号を生成する回路である。
【００６０】
整流回路１３５は、受信信号の一部を整流し、容量部１３７を充電する回路である。デジタル回路部１３２等を駆動する電源電圧は容量部１３７から供給されるが、この場合定電圧回路１３６を介して、電圧を安定化してから供給するようにしても良い。容量部１３７は、集積回路１０４に形成されるものではなく、実施例１乃至実施例３で示すように第２の構造体に形成する。容量部１３７の容量は１０００ｐＦ以上あることが好ましいが、第２の構造体に容量部を形成すれば容易に集積回路の動作に必要な容量を得ることができる。
【００６１】
デジタル回路部１３２は１３２は論理回路１４０、メモリ部１４１を含んでいる。論理回路１４０には、演算処理回路、無線通信用インターフェース、クロック制御回路、制御レジスタ、受信データ用レジスタ、送信データ用レジスタ、メモリコントローラなどが含まれている。復調回路１３４及び変調回路１３３は、無線通信用インターフェースを介して制御レジスタ、受信データレジスタ、送信データレジスタと信号の送受を行っている。メモリ部１４１は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）が含まれている。データを書き加えたり、変更することのできる追記型のメモリ部１４１を構成する場合には、不揮発性メモリを含ませても良い。不揮発性メモリとしては、フローティングゲート型不揮発性メモリ、電荷トラップ型不揮発性メモリ、強誘電体メモリなどを適用することができる。
【００６２】
上記したように、従来集積回路１０４に形成していた容量部１３７を、実施例１乃至実施例３で示すように、第２の構造体に形成することで、集積回路１０４の面積を縮小することができる。例えば、容量部１３７として２０００ｐＦの容量を確保するために、集積回路１０４の面積の２５％を占めていたが、本発明によればその面積を削減し、半導体装置の小型化を図ることができる。また、従来容量部１３７のために使われていた面積をメモリ部として利用することができる。それにより半導体装置の記憶容量を増大させることができる。
【実施例５】
【００６３】
非接触でデータの送受信を行うことのできる演算機能を備えた半導体装置の一例について図１３を参照して説明する。本実施例は、上述の集積回路として適用することができるものである。
【００６４】
図１３は集積回路１０４のブロック図を示している。この集積回路１０４はアナログ回路部１３０とデジタル回路部１３２を有している。アナログ回路部１３０として、共振容量を有する共振回路１４２、整流回路１３５、定電圧回路１３６、リセット回路１３９、発振回路１３８、復調回路１３４と、変調回路１３３を有している。デジタル回路部１３２は、ＲＦインターフェース１４３、制御レジスタ１４４、クロックコントローラ１４５、ＣＰＵインターフェース１４６、ＣＰＵ１４７、ＲＡＭ１４８、ＲＯＭ１４９を有している。
【００６５】
このような構成の集積回路１０４の動作は概略以下の通りである。接続電極１１２から入力された通信信号は共振回路１４２により、誘導起電力を生じる。誘導起電力は、整流回路１３５を経て容量部１３７に充電される。この容量部１３７は実施例４と同様に、集積回路１０４とは別に第２の構造体に形成されている。それにより集積回路１０４の動作に必要な十分な容量を確保することができる。容量部１３７に蓄積された電力は集積回路１０４の動作で消費される。容量部１３７から供給される電圧は定電圧回路１３６によって安定化される。
【００６６】
リセット回路１３９は、デジタル回路部１３２をリセットし初期化する信号を生成する。例えば、電源電圧の上昇に遅延して立ち上がる信号をリセット信号として生成する。発振回路１３８は、定電圧回路１３６により生成される制御信号に応じて、クロック信号の周波数とデューティー比を変更する。ローパスフィルタで形成される復調回路１３４は、例えば振幅変調（ＡＳＫ）方式の受信信号の振幅の変動を二値化する。変調回路１３３は、送信データを振幅変調（ＡＳＫ）方式の送信信号の振幅を変動させて送信する。変調回路１３３は、共振回路１４２の共振点を変化させることで通信信号の振幅を変化させている。クロックコントローラ１４５は、電源電圧又はＣＰＵ１４７における消費電流に応じてクロック信号の周波数とデューティー比を変更するための制御信号を生成している。電源電圧の監視は電源管理回路１５０が行っている。
【００６７】
接続電極１１２から集積回路１０４に入力された通信信号は復調回路１３４で復調された後、ＲＦインターフェース１４３で制御コマンドやデータなどに分解される。制御コマンドは制御レジスタ１４４に格納される。制御コマンドには、ＲＯＭ１４９に記憶されているデータの読み出し、ＲＡＭ１４８へのデータの書き込み、ＣＰＵ１４７への演算命令などが含まれている。ＣＰＵ１４７は、ＣＰＵインターフェース１４６を介してＲＯＭ１４９、ＲＡＭ１４８、制御レジスタ１４４にアクセスする。ＣＰＵインターフェース１４６は、ＣＰＵ１４７が要求するアドレスより、ＲＯＭ１４９、ＲＡＭ１４８、制御レジスタ１４４のいずれかに対するアクセス信号を生成する機能を有している。
【００６８】
ＣＰＵ１４７の演算方式は、ＲＯＭ１４９にＯＳ（オペレーティングシステム）を記憶させておいて、プログラムをＣＰＵで実行する方式を採用することができる。また、専用回路で演算回路を構成して、演算処理をハードウェア的に処理する方式を採用することもできる。ハードウェアとソフトウェアを併用する方式では、専用の演算回路で一部の処理を行い、残りの演算をプログラムを使ってＣＰＵが実行する方式を適用することができる。
【００６９】
いずれの場合でも、集積回路１０４の動作に必要な電力を供給する容量部１３７の容量を大きくすることにより、安定した動作を確保することができる。本実施例に係る半導体装置は、容量部１３７を集積回路１０４とは別の第２の構造体に形成することで、十分な容量を確保することができる。また、集積回路１０４の面積を小さくすることができる。また、第２の構造体はセラミックス等の材料で誘電体層が形成されるので、曲げ応力に対しても耐性があり、容量部１３７が短絡して蓄積電荷が消失してしまうのを防ぐことができる。
【実施例６】
【００７０】
本実施例は、実施例１乃至実施例５の集積回路に適用することのできるトランジスタについて例示する。
【００７１】
図１４は、絶縁表面を有する基板１５２に形成された薄膜トランジスタを示している。基板はアルミノシリケートガラスなどのガラス基板、石英基板などが適用される。基板１５２の厚さは４００〜７００μｍであるが、研磨して５〜１００μｍに薄片化しても良い。実施例１乃至実施例３で示すように第２の構造体１０２と組み合わせることにより、機械的強度を保てるからである。
【００７２】
基板１５２上には、窒化シリコンや酸化シリコンで第１絶縁層１５４が形成されていても良い。第１絶縁層１５４は薄膜トランジスタの特性を安定化させる効果がある。半導体層１５６は多結晶シリコンであることが好ましい。また、半導体層１５６は、ゲート電極１６０と重畳するチャネル形成領域において結晶粒界がキャリアのドリフトに影響しない単結晶のシリコン薄膜であっても良い。
【００７３】
また、他の構造として基板１５２をシリコン半導体で構成し、第１絶縁層１５４を酸化シリコンで形成したものを適用することができる。この場合、半導体層１５６は単結晶シリコンで形成することができる。すなわちＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を適用することができる。
【００７４】
ゲート電極１６０はゲート絶縁層１５８を介して半導体層１５６上に形成されている。ゲート電極１６０の両側にはサイドウオールが形成されていても良く、それによって半導体層１５６に低濃度ドレインが形成されていても良い。第２絶縁層１６２は酸化シリコン、酸窒化シリコンなどで形成されている。これは所謂層間絶縁層であり、第１配線１６４がこの層上に形成されている。第１配線１６４は半導体層１５６に形成されたソース領域及びドレイン領域とコンタクトを形成する。
【００７５】
さらに、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化シリコンなどで第３絶縁層１６６と第２配線１６８が形成されている。図１４では第１配線１６４と第２配線１６８を示すが、配線の積層数は回路構成に応じて適宜選択すれば良い。配線構造についても、コンタクトホールにタングステンを選択成長させて埋込プラグを形成しても良いし、ダマシンプロセスを使って銅配線を形成しても良い。
【００７６】
接続電極１１２は集積回路１０４の最表面に露出する電極である。その他の領域は、例えば第２配線１６８が露出しないように、第４絶縁層１７０によって被覆されている。第４絶縁層１７０は表面を平坦にするために酸化シリコンを塗布形成することが好ましい。接続電極１１２は印刷法やメッキ法で銅や金のバンプを形成することによって形成されている。これは、コンタクト抵抗を下げるためである。
【００７７】
このように、薄膜トランジスタによって集積回路を形成することで、ＲＦ帯（代表的には１３．５６ＭＨｚ）からマイクロ波帯（２．４５ＧＨｚ）の通信信号を受信して動作する集積回路１０４を形成することができる。
【実施例７】
【００７８】
本実施例は、実施例１乃至実施例５の集積回路に適用することのできるトランジスタの他の構成について図１５に示す。なお、実施例６と同じ機能を示す要素には同じ符号を用いている。
【００７９】
図１５はＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタであり、半導体基板１７２を利用して形成されている。半導体基板１７２として代表的には単結晶シリコン基板が採用される。半導体基板１７２の厚さは１００〜３００μｍであるが、研磨して１０〜１００μｍに薄片化しても良い。実施例１乃至実施例３で示すように第２の構造体１０２と組み合わせることにより、機械的強度を保てるからである。
【００８０】
半導体基板１７２には素子分離絶縁層１７４が形成されている。素子分離絶縁層１７４は半導体基板１７２に窒化膜などのマスクを形成し、熱酸化して素子分離用の酸化膜を形成するＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）技術を使って形成することができる。また、ＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ  Ｔｒｅｎｃｈ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）技術を使って、半導体基板１７２に溝を形成し、そこに絶縁膜を埋め込み、さらに平坦化することで素子分離絶縁層１７４を形成しても良い。ＳＴＩ技術を使うことで素子分離絶縁層１７４の側壁を急峻にすることができ、素子分離幅を縮小することができる。
【００８１】
半導体基板１７２にはｎウエル１７６、ｐウエル１７７を形成し、所謂ダブルウエル構造としてｎチャネル型トランジスタ及びｐチャネル型トランジスタを形成することができる。又はシングルウエル構造としても良い。ゲート絶縁層１５８、ゲート電極１６０、第２絶縁層１６２、第１配線１６４、第３絶縁層１６６、第２配線１６８、接続電極１１２、第４絶縁層１７０は実施例６と同様である。
【００８２】
このように、ＭＯＳトランジスタによって集積回路を形成することで、ＲＦ帯（代表的には１３．５６ＭＨｚ）からマイクロ波帯（２．４５ＧＨｚ）の通信信号を受信して動作する集積回路１０４を形成することができる。
【実施例８】
【００８３】
実施例１乃至実施例７で説明したように、本発明に係る半導体装置は薄型化が可能あり、セラミックス等の構造体を付加することにより集積回路が保護されているので、紙媒体の中に含ませても故障せずに使用することができる。紙媒体の一例としては、例えば、紙幣、戸籍謄本、住民票、パスポート、免許証、身分証、会員証、鑑定書、診察券、定期券、手形、小切手、貨物引換証、船荷証券、倉庫証券、株券、債券、商品券、チケット、抵当証券などがある。また、上質紙、インクジェット印刷用紙なども偽造防止用の紙として機能させることができる。例えば、契約書、仕様書などの各種の極秘情報を記載した書類に本発明に係る半導体装置を含ませることができる。
【００８４】
このように、本発明に係る半導体装置を用いることにより紙媒体上で視覚的に示される情報以上の多くの情報を紙媒体に持たせることができる。例えば、このような紙媒体を商品ラベルなどに適用することで、商品の管理の電子システム化や、商品の盗難の防止に利用できる。本実施例では、本発明に係る紙類の一例について図１７を参照して説明する。なお、以下で説明する紙若しくは紙類には、植物性の繊維を材料として樹脂又は糊などを加えて漉いて製したものの他、不織布、プラスチックフィルムなども類似なものとして適用することができる。
【００８５】
図１７（Ａ）は、半導体装置１００を含む紙類を使用した無記名債券類１７８の一例である。無記名債券類１７８には、切手、切符、チケット、入場券、商品券、図書券、文具券、各種ギフト券、各種サービス券等が含まれる。半導体装置１００にはこれら無記名債券類１７８の識別情報を記憶させておくことにより真贋判定を容易にすることができる。半導体装置１００は一定の曲げ応力に耐性を有し、ペン先など尖頭物による押圧が加えられた場合にも故障することがないので、商品の取引に支障をきたすことがない。
【００８６】
図１７（Ｂ）は、本発明に係る半導体装置１００を抄き込んだ紙を使用した証書類１７９（例えば、住民票、戸籍謄本）の一例である。半導体装置１００にはこれら証書類１７９の識別情報を記憶させておくことにより真贋判定を容易にすることができる。また、半導体装置１００は一定の曲げ応力に耐性を有し、ペン先など尖頭物による押圧が加えられた場合にも故障することがないので、証書類１７９が発行されたあとも証明に使うことができ、認証情報の改竄を防ぐことができる。
【００８７】
図１７（Ｃ）は、本発明に係る半導体装置１００を含むラベルの一例を示す。ラベル台紙１８０（セパレート紙）上に、半導体装置１００が付された用紙でラベル１８１（ＩＣラベル）が形成されている。ラベル１８１は、包装箱１８２内に収納されて提供することができる。ラベル１８１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）を表示する印刷面を備えている。半導体装置１００には、その商品（又は商品の種類）固有の識別情報を記憶させることが可能であるため、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。半導体装置１００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る。そのため、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。また、半導体装置１００のメモリ部に、１回書き込み可能なメモリ領域を形成することにより、データの改竄を防止することができる。
【００８８】
図１７（Ｄ）は、半導体装置１００を含むＩＣタグ１８３を示している。半導体装置１００を薄型化して紙の表面若しくは紙の中に含ませることにより、プラスチックの筐体を使用した従来のＩＤタグよりも安価に製造することができる。また、紙を用いた製品であれば、本発明の紙を用いることで、製品とＩＤタグとを一体にすることができる。そのような例を図１７（Ｅ）に示す。図１７（Ｅ）は、本発明の紙を表紙に用いた書籍１８４であり、表紙となる厚紙の中に半導体装置１００を付している。
【００８９】
本発明に係る紙類で形成したラベル１８１やＩＣタグ１８３を商品に取り付けておくことで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、その犯人を迅速に把握することができる。このように、本発明に係る紙類を用いることで、商品の原材料や産地、製造や加工、流通、販売などに至るまでの履歴管理や、追跡照会を可能にする。すなわち、商品のトレーサビリティを可能にする。また、本発明により、商品のトレーサビリティ管理システムを従来よりも低コストで導入をすることが可能となる。
【００９０】
（付記）以上説明したように、本発明には少なくとも以下の構成が含まれる。
【００９１】
アンテナが形成された第１の構造体と、上層及び下層が絶縁層で挟まれた半導体層で能動素子が形成され、該能動素子を含む集積回路と、第１の構造体よりも剛性の高い第２の構造体を有し、アンテナと、集積回路は、第２の構造体に形成された貫通電極によって接続されている半導体装置。
【００９２】
アンテナが形成された第１の構造体と、上層及び下層が絶縁層で挟まれた半導体層で能動素子が形成され、該能動素子を含む集積回路と、第１の構造体よりも剛性の高い第２の構造体を有し、集積回路は、第１の構造体と第２の構造体の間に設置され、アンテナと集積回路は電気的に接続されている半導体装置。
【００９３】
アンテナが形成された第１の構造体と、上層及び下層が絶縁層で挟まれた半導体層で能動素子が形成され、該能動素子を含む集積回路と、第１の構造体よりも剛性が高く受動素子が形成された第２の構造体を有し、アンテナと、集積回路は、第２の構造体に形成された貫通電極によって接続されている半導体装置。
【００９４】
アンテナが形成された第１の構造体と、上層及び下層が絶縁層で挟まれた半導体層で能動素子が形成され、該能動素子を含む集積回路と、第１の構造体よりも剛性が高く受動素子が形成された第２の構造体を有し、集積回路は、第１の構造体と第２の構造体の間に設置され、アンテナと、キャパシターとの接続部を有する半導体装置。
【００９５】
リーダライタ装置と電磁結合する第１のコイルが形成された第１の構造体と、コイル状アンテナと、上層及び下層が絶縁層で挟まれた半導体層で能動素子が形成され、該能動素子を含む集積回路と、該コイル状アンテナと電磁結合すると共に、第１のコイルと電気的に接続する第２のコイルとが形成された第２の構造体を有する半導体装置。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明に係る半導体装置の一態様を示す平面図。
【図２】図１のＡ−Ｂ切断線に対応した構造の一例を示す断面図。
【図３】図１のＡ−Ｂ切断線に対応した構造の一例を示す断面図。
【図４】本発明に係る半導体装置の一態様を示す平面図（Ａ）と断面図（Ｂ）。
【図５】アンテナが形成された第１の構造体、容量部が形成された第２の構造体及び集積回路を組み合わせた半導体装置の一例を示す平面図。
【図６】（Ａ）アンテナが形成された第１の構造体、容量部が形成された第２の構造体及び集積回路を組み合わせた半導体装置の一例を示す断面図であり図５（Ａ）中の線Ａ−Ｂに対応する図。（Ｂ）アンテナが形成された第１の構造体、容量部が形成された第２の構造体及び集積回路を組み合わせた半導体装置の一例を示す断面図であり図５（Ａ）中の線Ｃ−Ｄに対応する図。
【図７】アンテナが形成された第１の構造体、容量部が形成された第２の構造体、集積回路及びセラミックスアンテナを組み合わせた半導体装置の一例を示す平面図。
【図８】（Ａ）アンテナが形成された第１の構造体、容量部が形成された第２の構造体、集積回路及びセラミックスアンテナを組み合わせた半導体装置の一例を示す断面図であり図７（Ａ）中の線Ｅ−Ｆに対応する図。（Ｂ）アンテナが形成された第１の構造体、容量部が形成された第２の構造体、集積回路及びセラミックスアンテナを組み合わせた半導体装置の一例を示す断面図であり図７（Ａ）中の線Ｇ−Ｈに対応する図。
【図９】ブースタコイルを備えた半導体装置の一例を示す平面図。
【図１０】（Ａ）ブースタコイルを備えた半導体装置の一例を示す断面図であり、図９（Ａ）中の線Ｊ−Ｋに対応する図。（Ｂ）ブースタコイルを備えた半導体装置の一例を示す断面図であり、図９（Ａ）中の線Ｌ−Ｍに対応する図。
【図１１】ブースタコイルを備えた半導体装置の等価回路図。
【図１２】データを記憶させ、また個体を識別するために用いることのできる集積回路の一構成例を示すブロック図。
【図１３】非接触でデータの送受信を行うことのできる演算機能を備えた半導体装置の一例を示すブロック図。
【図１４】集積回路を形成する薄膜トランジスタの構造を説明する断面図。
【図１５】集積回路を形成するＭＯＳトランジスタの構造を説明する断面図。
【図１６】半導体装置の湾曲可能な曲率半径を説明する図。
【図１７】本発明に係る紙類の一例について例示する図。
【符号の説明】
【００９７】
１００  半導体装置
１０１  第１の構造体
１０２  第２の構造体
１０３  結合容量
１０４  集積回路
１０５  ３次アンテナ
１０６  アンテナ
１０７  ２次アンテナ
１０７ａ  集積回路側２次アンテナ
１０７ｂ  第１の構造体側２次アンテナ
１０８  アンテナ端子
１０９  １次アンテナ
１１０  貫通電極
１１１  側面経由電極
１１２  接続電極
１１３  裏面接続電極
１１４  接着材
１１５  接続電極
１１６  封止材
１１７  容量部接続電極
１１８  容量電極
１１９  誘電体層
１２０  保護層
１２１ａ  アンテナ接続端子
１２１ｂ  アンテナ接続端子
１２２  セラミックスアンテナ
１２３  給電体
１２４  反射体
１２５  誘電体
１２６  接地体
１２７  セラミックスアンテナ接続電極
１２８  貫通孔
１３０  アナログ回路部
１３２  デジタル回路部
１３３  変調回路
１３４  復調回路
１３５  整流回路
１３６  定電圧回路
１３７  容量部
１３８  発振回路
１３９  リセット回路
１４０  論理回路
１４１  メモリ部
１４２  共振回路
１４３  ＲＦインターフェース
１４４  制御レジスタ
１４５  クロックコントローラ
１４６  ＣＰＵインターフェース
１４７  ＣＰＵ
１４８  ＲＡＭ
１４９  ＲＯＭ
１５０  電源管理回路
１５２  基板
１５４  第１絶縁層
１５６  半導体層
１５８  ゲート絶縁層
１６０  ゲート電極
１６２  第２絶縁層
１６４  第１配線
１６６  第３絶縁層
１６８  第２配線
１７０  第４絶縁層
１７２  半導体基板
１７４  素子分離絶縁層
１７６  ｎウエル
１７７  ｐウエル
１７８  無記名債券類
１７９  証書類
１８０  ラベル台紙
１８１  ラベル
１８２  包装箱
１８３  ＩＣタグ
１８４  書籍
【図１】
2008052724.tif 000003
【図２】
2008052724.tif 000004
【図３】
2008052724.tif 000005
【図４】
2008052724.tif 000006
【図５】
2008052724.tif 000007
【図６】
2008052724.tif 000008
【図７】
2008052724.tif 000009
【図８】
2008052724.tif 000010
【図９】
2008052724.tif 000011
【図１０】
2008052724.tif 000012
【図１１】
2008052724.tif 000013
【図１２】
2008052724.tif 000014
【図１３】
2008052724.tif 000015
【図１４】
2008052724.tif 000016
【図１５】
2008052724.tif 000017
【図１６】
2008052724.tif 000018
【図１７】
2008052724.tif 000019