(57)【要約】【課題】基板上に設けられた充電用回路を有する信号処理回路上に、アンテナ回路および充電用の電気二重層コンデンサなどを一体的に形成した、曲げ応力に強い半導体装置を提供する。【解決手段】基板上に設けられた充電用回路を有する信号処理回路と、前記信号処理回路上に設けられたアンテナ回路および電気二重層コンデンサとを有する構成とする。なお、前記アンテナ回路は前記信号処理回路と電気的に接続され、前記電気二重層コンデンサは前記充電用回路と電気的に接続されている。このような構成とすることで、充電用回路と電気二重層コンデンサを接続するための配線を短くすることができる。よって、曲げ応力に強い半導体装置を提供することができる。【選択図】図１
2008181493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電用回路を有する信号処理回路と、
前記信号処理回路上に設けられたアンテナ回路および電気二重層コンデンサと、を有し、
前記アンテナ回路は、前記信号処理回路と電気的に接続されており、
前記電気二重層コンデンサは、前記充電用回路と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２】
第１の基板上に設けられた充電用回路を有する信号処理回路と、
前記信号処理回路上に設けられたアンテナ回路および電気二重層コンデンサと、
前記アンテナ回路と電気二重層コンデンサ上に設けられた第２の基板と、を有し、
前記アンテナ回路は、前記信号処理回路と電気的に接続されており、
前記電気二重層コンデンサは、前記充電用回路と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】
請求項２において、
前記第１の基板及び前記第２の基板は、フレキシブル基板であることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
充電用回路を有する信号処理回路と、
前記信号処理回路上に設けられた絶縁膜と、
前記絶縁膜上に設けられたアンテナ回路および電気二重層コンデンサと、を有し、
前記アンテナ回路は、前記絶縁膜を介して前記信号線処理回路と電気的に接続されており、
前記電気二重層コンデンサは、前記絶縁膜を介して前記充電用回路と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５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記電気二重層コンデンサは、少なくとも第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極および前記第２の電極の間に位置する電解液層と、を有し、
前記第１の電極が前記充電用回路と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６】
請求項５において、
前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方の前記電解液層側には、当該電極に接して活性炭、フラーレン、またはカーボンナノチューブからなる層が設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項５において、
前記第１の電極もしくは前記第２の電極の少なくとも一方は、活性炭、フラーレン、またはカーボンナノチューブから形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項５乃至請求項７のいずれか一項において、
前記電気二重層コンデンサは、前記電解液層にセパレータを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
請求項５乃請求項８のいずれか一項において、
前記電解液層は、架橋剤を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか一項において、
前記信号処理回路はトランジスタより構成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記トランジスタは薄膜トランジスタであることを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれか一項において、
前記電気二重層コンデンサは、前記充電用回路と重なって位置す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】
本発明は半導体装置に関する。特に、電気二重層コンデンサと、充電用回路を含む信号処理回路を基板上に形成した半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信により情報伝達を行う半導体装置として、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグが注目を集めている。ＲＦＩＤタグ（以下、単にＲＦＩＤという）は、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）タグ、ＩＣチップ、ＲＦタグ、無線タグ、電子タグとも呼ばれる。ＲＦＩＤは、個々の対象物の生産、管理等に役立ち始めており、個人認証への応用も期待されている。
【０００３】
ＲＦＩＤは、電源を内蔵するか、外部から電源供給を受けるかの違いにより、アクティブタイプ（能動タイプ）のＲＦＩＤと、パッシブタイプ（受動タイプ）のＲＦＩＤとの二つのタイプに分けることができる（アクティブタイプに関しては特許文献１、パッシブタイプに関しては特許文献２を参照）。このうち、アクティブタイプのＲＦＩＤにおいては、ＲＦＩＤを駆動するための電源を内蔵しており、電源として電池が備えられている。また、パッシブタイプにおいては、ＲＦＩＤを駆動するための電源を外部からの電波または電磁波（搬送波）の電力を利用して作りだし、電池を備えることのない構成を実現している。
【０００４】
図２５にアクティブタイプのＲＦＩＤの具体的な構成についてブロック図を示す。図２５のアクティブタイプのＲＦＩＤ３１００では、アンテナ回路３１０１によって受信された通信信号が信号処理回路３１０２における復調回路３１０５、アンプ３１０６に入力される。通常、通信信号は１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚなどのキャリアをＡＳＫ変調、ＰＳＫ変調などの処理をおこなって送られてくる。ここで図２５においては、通信信号として１３．５６ＭＨｚを用いた例について示す。図２５において、信号を処理するためには基準となるクロック信号が必要であり、ここでは１３．５６ＭＨｚのキャリアをクロックに用いている。アンプ３１０６は１３．５６ＭＨｚのキャリアを増幅し、クロックとして論理回路３１０７に供給する。またＡＳＫ変調やＰＳＫ変調された通信信号は復調回路３１０５で復調される。復調後の信号も論理回路３１０７に送られ解析される。論理回路３１０７で解析された信号はメモリコントロール回路３１０８に送られ、それに基づき、メモリコントロール回路３１０８はメモリ回路３１０９を制御し、メモリ回路３１０９に記憶されたデータを取り出し論理回路３１１０に送られる。論理回路３１１０でエンコード処理されたのちアンプ３１１１で増幅され、その信号によって、変調回路３１１２はキャリアに変調をかける。ここで図２５における電源は、信号処理回路３１０２の外に設けられる電池３１０３によって電源回路３１０４を介して供給している。そして電源回路３１０４はアンプ３１０６、復調回路３１０５、論理回路３１０７、メモリコントロール回路３１０８、メモリ回路３１０９、論理回路３１１０、アンプ３１１１、変調回路３１１２などに電力を供給する。このようにしてアクティブタイプのＲＦＩＤは動作する。
【０００５】
しかし、アクティブタイプのＲＦＩＤの場合、電池３１０３を内蔵しているため、電池の寿命が切れてしまうと使用できなくなる。従って、電池の寿命を把握する必要があり、また電池の寿命が切れてしまうと電池を交換する必要がある。さらに、ＲＦＩＤタグの動作が停止しても、使用する状況によっては交換を即座に行えない場合も想定される。
【０００６】
またアクティブタイプのＲＦＩＤは、内蔵している電池の電気エネルギーが切れたとき、リーダからの問いかけに対して沈黙してしまう。この場合、電池切れにより沈黙しているのか、それとも電池以外の要因、例えば電波の状態が悪い、リーダに不具合が生じている等により沈黙しているのかが、使用者から一見して判別しにくいという問題があった。
【０００７】
次に、図２６に、パッシブタイプのＲＦＩＤの具体的な構成についてブロック図を示す。図２６のパッシブタイプのＲＦＩＤ３２００では、アンテナ回路３２０１によって受信された通信信号が信号処理回路３２０２における復調回路３２０５、アンプ３２０６に入力される。通常、通信信号は１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚなどのキャリアをＡＳＫ変調、ＰＳＫ変調などの処理をおこなって送られてくる。図２６においては、通信信号として１３．５６ＭＨｚを用いた例について示す。図２６において、信号を処理するためには基準となるクロック信号が必要であり、ここでは１３．５６ＭＨｚのキャリアをクロックに用いている。アンプ３２０６は１３．５６ＭＨｚのキャリアを増幅し、クロックとして論理回路３２０７に供給する。またＡＳＫ変調やＰＳＫ変調された通信信号は復調回路３２０５で復調される。復調後の信号も論理回路３２０７に送られ解析される。論理回路３２０７で解析された信号はメモリコントロール回路３２０８に送られ、それに基づき、メモリコントロール回路３２０８はメモリ回路３２０９を制御し、メモリ回路３２０９に記憶されたデータを取り出し論理回路３２１０に送られる。論理回路３２１０でエンコード処理されたのちアンプ３２１１で増幅され、その信号によって、変調回路３２１２はキャリアに変調をかける。一方、整流回路３２０３に入った通信信号は整流され、電源回路３２０４に入力される。電源回路３２０４はアンプ３２０６、復調回路３２０５、論理回路３２０７、メモリコントロール回路３２０８、メモリ回路３２０９、論理回路３２１０、アンプ３２１１、変調回路３２１２などに電力を供給する。このようにしてパッシブタイプのＲＦＩＤは動作する。
【０００８】
しかし、パッシブタイプのＲＦＩＤタグの場合、電力の送信元であるリーダライタからの電波または電磁波（搬送波）を受信できる距離でしか動作ができない、つまりリーダライタ近傍でしか動作することができないという問題がある。
【０００９】
上記の問題を解決する手段として、ＲＦＩＤに電力を供給するための電源としてバッテリーを設ける方法がある。これにより、外部より電波または電磁波（搬送波）を受信していない場合でも、ＲＦＩＤを利用することができる。特に、ＲＦＩＤを物流システムなどに利用する場合には、一般的にバッテリーとして、小型で大容量の電気二重層コンデンサなどが搭載される。
【００１０】
このときに、ＲＦＩＤが薄型で軽量であることが重要であるが、たとえ小さな電気二重層コンデンサを用いたとしても電気二重層コンデンサをＲＦＩＤに実装する場合、ＲＦＩＤ自体の大きさや厚みが増してしまう。
【００１１】
また、電気二重層コンデンサをＲＦＩＤに実装するために、熱や光により硬化する樹脂中に導電性スペーサが分散された異方性導電膜を用いる場合、ＲＦＩＤが高温になったときの熱膨張や低温になったときの熱収縮の割合が電気二重層コンデンサとＲＦＩＤで異なるため、接続部分の信頼性が低くなってしまう。
【００１２】
この問題を解決するために、電気二重層コンデンサをＲＦＩＤに一体に設ける方法が報告されており、ＣＭＯＳにより形成された信号処理回路に隣接して、電気二重層コンデンサを一体に形成している（特許文献３）。
【特許文献１】特開２００５−３１６７２４号公報
【特許文献２】特表２００６−５０３３７６号公報
【特許文献３】特開２００６−０２４０８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、電気二重層コンデンサを信号処理回路に隣接して設ける場合、電気二重層コンデンサと信号処理回路を接続するための配線を引き回す必要がある。ＲＦＩＤを物流システムなどに利用する場合は、球面を持っている対象物にＲＦＩＤを貼り付けることが多く、曲げることによりＲＦＩＤ自体に応力がかかる。以下、曲げることによりＲＦＩＤ自体にかかる応力を、曲げ応力という。特に、柔軟性を持ったフレキシブル基板で形成されたＲＦＩＤでは、電気二重層コンデンサと信号処理回路を接続するための配線にかかる曲げ応力は大きくなり、断線してしまうという課題があった。
【００１４】
上記問題を鑑み、本発明はＲＦＩＤなどの半導体装置において、基板上に設けられた充電用回路を有する信号処理回路上に、アンテナ回路および充電用の電気二重層コンデンサなどを一体的に形成した、曲げ応力に強い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】
【００１５】
上述の諸問題を解決するため、本発明は基板上に充電用回路を有する信号処理回路を設け、前記信号処理回路上にアンテナ回路および充電用の電気二重層コンデンサなどを一体的に形成することを特徴とする。また本発明は、充電用回路と電気二重層コンデンサを接続するための配線を短くし、曲げ応力による充電用の電気二重層コンデンサと充電用回路を有する信号処理回路との間の断線を防ぐために、基板上に充電用回路を有する信号処理回路を形成し、その上に充電用の電気二重層コンデンサを設けたことを特徴とする。これにより、信号処理回路に隣接して充電用の電気二重層コンデンサを設ける場合に比べ、より小型の半導体装置を作製することができる。以下、本発明の具体的な構成について示す。
【００１６】
本発明の半導体装置の一は、充電用回路を有する信号処理回路と、前記信号処理回路上に設けられたアンテナ回路および電気二重層コンデンサとを有し、前記アンテナ回路は、前記信号処理回路と電気的に接続されており前記電気二重層コンデンサは、前記充電用回路と電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１７】
また、別の本発明の半導体装置の一は、第１の基板上に設けられた充電用回路を有する信号処理回路と、前記信号処理回路上に設けられたアンテナ回路および電気二重層コンデンサと、前記アンテナ回路と電気二重層コンデンサ上に設けられた第２の基板を有し、前記アンテナ回路は、前記信号処理回路と電気的に接続されており、前記電気二重層コンデンサは、前記充電用回路と電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１８】
また、別の本発明の半導体装置の一は、充電用回路を有する信号処理回路と、前記信号処理回路上に設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜上に設けられたアンテナ回路および電気二重層コンデンサとを有し、前記アンテナ回路は、前記絶縁膜を介して前記信号線処理回路と電気的に接続されており、前記電気二重層コンデンサは、前記絶縁膜を介して前記充電用回路と電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１９】
また本発明における半導体装置は、上記の構成において、前記電気二重層コンデンサは、少なくとも第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極および前記第２の電極の間に位置する電解液層とを有し、前記第１の電極が前記充電用回路と電気的に接続されていることを特徴とする。
【００２０】
また本発明における半導体装置は、上記の構成において、前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方の前記電解液層側には、当該電極に接して活性炭、フラーレン、またはカーボンナノチューブからなる層が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
また本発明における半導体装置は、上記の構成において、前記第１の電極もしくは前記第２の電極の少なくとも一方は、活性炭、フラーレン、またはカーボンナノチューブから形成されていることを特徴とする。
【００２２】
また本発明における半導体装置は、上記の構成において、前記電気二重層コンデンサは、前記電解液層にセパレータを有してもよい。
【００２３】
また本発明における半導体装置は、上記の構成において、前記電解液層は、架橋剤を有してもよい。
【００２４】
また本発明における半導体装置は、上記の構成において、前記信号処理回路はトランジスタより構成されていることを特徴とする。
【００２５】
また本発明における半導体装置は、上記の構成において、前記基板は、柔軟性を持ったフレキシブル基板を用いたものであってもよい。
【００２６】
また本発明における半導体装置は、上記の構成において、前記電気二重層コンデンサは、前記充電用回路と重なって位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明により、基板上に充電用の電気二重層コンデンサをアンテナ回路、信号処理回路などと一体的に形成した半導体装置を簡便に得ることができる。このように、充電用回路を有する信号処理回路上に電気二重層コンデンサを設けることで、充電用回路と電気二重層コンデンサを接続するための配線を短くすることができる。さらに、充電用回路と電気二重層コンデンサを接続するための配線が短いために、曲げ応力により断線しない充電用の電気二重層コンデンサを有する半導体装置を提供することができる。なお、本発明は、ＲＦＩＤに限らず、薄型軽量な無線で充電するその他の電子機器にも適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じ物を指し示す符号は異なる図面間においても共通とする。
【００２９】
本発明のＲＦＩＤに用いる半導体装置について、図１（Ａ）の斜視図、図１（Ｂ）の断面図および図２のブロック図を用いて説明する。なお、図１（Ｂ）の断面図は、図１（Ａ）のＸＹ間に相当する。
【００３０】
なお、本明細書でいう半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指すものとする。また、本明細書において、電極とは配線の一部であり、説明の便宜上、配線と電極と使い分けるが、配線という言葉には電極は常に含められているものとする。また、本明細書において、接続という言葉には電気的な接続は常に含められているものとする。
【００３１】
図１（Ａ）、（Ｂ）のＲＦＩＤ１００は、アンテナ回路１０１、充電用回路１１６を有する信号処理回路１０２及びセパレータ１２０を有する電気二重層コンデンサ１０４によって構成されている。図２に示すように、信号処理回路１０２は、整流回路１０５、レギュレータからなる充電用回路１１６、放電用回路１１７、復調回路１０８、アンプ１０９、論理回路１１０、メモリコントロール回路１１１、メモリ回路１１２、論理回路１１３、アンプ１１４、変調回路１１５によって構成される。
【００３２】
なおアンテナ回路１０１におけるアンテナの形状については、特に限定されない。例えば図３（Ａ）のように基板１０上の信号処理回路１０２の周りに一面のアンテナ３０３を配した構造を取っても良い。また、図３（Ｂ）のように基板１０上の信号処理回路１０２に接続されたコイル状のアンテナ３０３でも良い。また、図３（Ｃ）のように基板１０上の信号処理回路１０２に対して、高周波数の電磁波を受信するためのアンテナ３０３の形状をとってもよい。また、図３（Ｄ）のように基板１０上の信号処理回路１０２に対して、１８０度無指向性（どの方向からでも同じく受信可能）なアンテナ３０３での形状をとってもよい。また、図３（Ｅ）のように、基板１０上の信号処理回路１０２に対して、棒状に長く伸ばしたアンテナ３０３の形状をとってもよい。また、アンテナに必要な長さは受信に用いる周波数によって長さが異なる。例えば周波数が２．４５ＧＨｚの場合は、半波長ダイポールアンテナを設けるなら約６０ｍｍ（１／２波長）、モノポールアンテナを設けるなら約３０ｍｍ（１／４波長）とすれば良い。本実施の形態におけるアンテナ回路１０１は、図４（Ａ）に示すようにアンテナ１４１、共振容量１４２によって構成されるものとして説明し、アンテナ１４１及び共振容量１４２を併せてアンテナ回路１０１ということにする。
【００３３】
また、整流回路１０５は、アンテナ回路１０１が受信する電磁波により誘導される交流信号を直流信号に変換する回路であればよい。例えば、図４（Ｂ）に示すように、整流特性を有するダイオード１４３、平滑容量１４４によって整流回路１０５を構成すればよい。
【００３４】
充電用回路１１６は、整流回路１０５より入力された電気信号の電圧レベルを制御して電気二重層コンデンサ１０４に出力する回路であればよい。例えば、図５（Ａ）に示すように、電圧を制御する回路であるレギュレータ１４５と整流特性を有するダイオード１４６で構成することができる。ダイオード１４６は、電気二重層コンデンサ１０４に充電された電力の漏洩を防止するものである。そのため、図５（Ｂ）に示すように、ダイオード１４６をスイッチ１４７に置き換えた構成としてもよい。スイッチ１４７を設ける場合、電気二重層コンデンサ１０４の充電が行われている状態ではオンにし、充電が行われていない状態ではオフとすることにより電気二重層コンデンサ１０４に充電された電力の漏洩を防止できる。
【００３５】
図２に示すように、充電用回路１１６により電圧レベルが制御された電源電圧は、電気二重層コンデンサ１０４に入力され、電気二重層コンデンサ１０４に充電される。電気二重層コンデンサ１０４に充電された電力は、放電用回路１１７を介して負荷部１１８へ供給、つまり電気二重層コンデンサ１０４の放電が行われる。
【００３６】
放電用回路１１７は、電気二重層コンデンサ１０４より出力された電圧レベルを制御して、電気二重層コンデンサ１０４の放電を制御する回路であればよい。例えば、図６（Ａ）に示すように、スイッチ５０１と、電圧制御する回路であるレギュレータ５０２で構成することができる。スイッチ５０１のオン又はオフを制御することにより、電気二重層コンデンサ１０４から負荷部１１８への電力の供給の有無を制御することができる。
【００３７】
また、電気二重層コンデンサ１０４の電圧値に応じてスイッチ５０１のオン又はオフを制御する構成としてもよい。例えば、図６（Ａ）に示す構成にシュミットトリガー５０３を組み合わせた構成とすることができる（図６（Ｂ）参照）。シュミットトリガー５０３は、スイッチング素子に履歴現象（ヒステリシス性）を持たせることができる。具体的には、入力電圧に対して上限値と下限値との２つのスレッショルドレベルを持ち、これらの値より入力が高くなるか、あるいは低くなるかによりオン、オフを制御することができる。例えば、電気二重層コンデンサ１０４の電圧値が５Ｖ以上の場合にスイッチ５０１がオンし、３Ｖ以下でオフすることができる。つまり、電気二重層コンデンサ１０４に一定の電力が充電される場合に限って負荷部１１８に電力を供給する構成とすることができる。
【００３８】
次に、ＲＦＩＤ１００の基板上にアンテナ回路１０１、信号処理回路１０２と一体形成された充電用の電気二重層コンデンサ１０４について説明する。
【００３９】
本実施の形態では、図１（Ｂ）のように基板１０上に信号処理回路１０２を有する充電用回路１１６が形成されており、その上に電気二重層コンデンサ１０４が形成されている。電気二重層コンデンサ１０４の第１の電極１１は、充電用回路１１６のトランジスタに電気的に接続されている。また、第１の電極１１上には電解液層１２が設けられていて、その上に第２の電極１３が設けられている。つまり、少なくとも第１の電極１１、電解液層１２、第２の電極１３で電気二重層コンデンサ１０４を形成している。
【００４０】
電気二重層コンデンサ１０４は、充電時は電極表面に電解液中のイオンを物理的に吸着し、放電時には電極表面のイオンを脱着させる。このように充放電に伴って電解液中のイオンは、電極界面に吸脱着する。そのため、電気化学反応を伴う二次電池と異なり充放電を繰り返しても、物質変化がない。したがって、二次電池に比べ、性能劣化が極めて少なく、また使用可能な温度範囲も広い。また、電気二重層コンデンサ１０４は、電極界面に電解液中のイオンが吸脱着することで充放電を行うため、放熱しない。そのため、充電用回路１１６を含む信号処理回路１０２上に電気二重層コンデンサ１０４を形成しても、充電用回路１１６のトランジスタや信号処理回路１０２のトランジスタへの熱による影響も抑制できる。
【００４１】
なお、第１の電極１１と第２の電極１３は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で、単層又は積層の導電膜から形成することができる。
【００４２】
また、電気二重層コンデンサ１０４の電解液層１２は、溶媒と電解質からなる電解液で構成される。電解質としては、溶媒中における解離度が高いこと、解離したイオンの移動度が高いこと、イオン種が酸化還元反応による分解などの副反応を受けにくいなどの性質を有するものを用いることが好ましい。たとえば、電解質として硫酸や水酸化カリウムなどを用いることができる。また溶媒としては、高い誘電率を持つこと、溶媒粘度が低いこと、酸化電位と還元電位の電位差が大きいなどの性質を有するものを用いることが好ましい。なお、溶媒は水溶液系と非水溶液系に分けることができる。水溶液系の溶媒の代表例は、水である。水溶液系は非水溶液系に比べ、電解液のコスト、安全性、充電の急速性の面で有利である。一方、非水溶液系の溶媒の代表例は、メタノール、アセトニトリル、プロピレンカーボネートなどである。非水溶液系は水溶液系に比べ、作動温度範囲が広いという面で有利である。また、電解液として、イオン性液体を用いても良い。ここでは、イオン性液体も電解液に含まれるものとする。また、電気二重層コンデンサの電解液層１２としては、液漏れによる劣化故障を起こさず、イオン伝導度の低下が少ないゲル状固体電解液を用いることもできる。このゲル状固体電解液は、電解質と水に可溶であり酸性物質または塩基性物質に対してゲル状を呈する高分子化合物を有する。また、電気二重層コンデンサ１０４の電解液層１２に、架橋剤などを混ぜておき加熱や紫外線照射をすることで、ゲル化することも可能である。このように、電気二重層コンデンサ１０４の電解液層１２をゲル化することで、電解液が漏れることを容易に防ぐことができる。
【００４３】
なお、電気二重層コンデンサ１０４による容量は、第１の電極１１および第２の電極１３と電解液層１２との界面の面積に影響される。第１の電極１１および第２の電極１３の比表面積が大きいほど、電気二重層コンデンサ１０４による容量も大きくなる。そのため、第１の電極１１および第２の電極１３の上にこれら電極の比表面積を増大させる機能を有する層を設けても良い。当該層は、活性炭やナノレベルの炭素、例えばフラーレンや垂直配向したカーボンナノチューブ、や金属酸化物や導電性高分子等で形成することができる。例えば、電極上にスピンコート法などで金属触媒として機能する鉄、コバルト、ニッケル、銅などを塗布し、その後アーク放電法、レーザー蒸着法、レーザーアブレーション法、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）などにより、カーボンナノチューブなどのナノレベルの炭素を成長させることで、低抵抗であり、比表面積の大きい電極として機能させることができる。また、第１の電極１１および第２の電極１３を上述の材料を用いずに、上述の比表面積を増大させる機能を有する層で代用しても良い。
【００４４】
セパレータ１２０は、電気二重層コンデンサ１０４の第１の電極１１と第２の電極１３の短絡を防ぐ役割を持つ。そのため、電解液中のイオンが通過することができる孔を有する多孔質の構造からなる。柔軟性があり、機械的強度があり、耐久性も高いポリエチレンまたはポリプロピレンなどの多孔性ポリマーフィルムなどを用いることができる。
【００４５】
以上のように、充電用回路１１６上に電気二重層コンデンサ１０４を設けることで、電気二重層コンデンサをＲＦＩＤに実装する場合に比べて、薄型で軽量なＲＦＩＤを作製することができる。また、充電用回路１１６を有する信号処理回路１０２上に電気二重層コンデンサ１０４を設けることで、充電用回路１１６と電気二重層コンデンサ１０４を接続するための配線を短くすることができるため、電気二重層コンデンサ１０４と充電用回路１１６を有する信号処理回路１０２との間で生じる断線を防ぐことができる。
【００４６】
なお、本実施の形態は、本明細書中の実施例の記載と適宜組み合わせても良い。
【実施例１】
【００４７】
本実施例では、上記実施の形態で示したＲＦＩＤの作製方法について説明する。
【００４８】
まず、図７（Ａ）に示すように、基板７０１の一表面に下地膜として機能する絶縁膜７０４と半導体膜７０５（例えば、非晶質珪素を含む膜）を積層して形成する。なお、絶縁膜７０４および半導体膜７０５は、連続して形成することができる。
【００４９】
なお、基板７０１は、ガラス基板、石英基板、金属基板（例えばステンレス基板など）、セラミック基板、Ｓｉ基板等の半導体基板から選択されるものである。他にもプラスチック基板として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、アクリルなどの基板を選択することもできる。
【００５０】
また、絶縁膜７０４は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、絶縁膜７０４を２層構造とする場合、第１層目の絶縁膜として窒化酸化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として酸化窒化シリコン膜を形成するとよい。また、第１層目の絶縁膜として窒化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として酸化シリコン膜を形成してもよい。絶縁膜７０４は、基板７０１から半導体膜７０５への不純物元素が混入するのを防ぐブロッキング層として機能し、このように、ブロッキング層として機能する絶縁膜７０４を形成することによって、基板７０１からＮａなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属が、半導体膜７０５に悪影響を与えることを防ぐことができる。なお、基板７０１として石英を用いるような場合には絶縁膜７０４を省略してもよい。
【００５１】
また、半導体膜７０５は、スパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等により、２５〜２００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）の厚さで形成する。
【００５２】
次に、図７（Ｂ）に示すように、半導体膜７０５にレーザー光を照射して結晶化を行う。なお、レーザー光の照射と、ＲＴＡ又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法とを組み合わせた方法等により半導体膜７０５の結晶化を行ってもよい。その後、図７（Ｂ）に示すように、得られた結晶質半導体膜を所望の形状にエッチングして、結晶化した結晶質半導体膜７０５ａ〜７０５ｃを形成し、当該結晶質半導体膜７０５ａ〜７０５ｃを覆うようにゲート絶縁膜７０６を形成する。
【００５３】
なお、ゲート絶縁膜７０６は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、ゲート絶縁膜７０６を２層構造とする場合、第１層目の絶縁膜として酸化窒化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として窒化酸化シリコン膜を形成するとよい。また、第１層目の絶縁膜として酸化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として窒化シリコン膜を形成してもよい。
【００５４】
結晶質半導体膜７０５ａ〜７０５ｃの作製工程の一例を以下に簡単に説明すると、まず、プラズマＣＶＤ法を用いて、膜厚５０〜６０ｎｍの非晶質半導体膜を形成する。次に、結晶化を助長する金属元素であるニッケルを含む溶液を非晶質半導体膜上に保持させた後、非晶質半導体膜に脱水素化の処理（５００℃、１時間）と、熱結晶化の処理（５５０℃、４時間）を行って結晶質半導体膜を形成する。その後、レーザー光を照射し、フォトリソグラフィ法を用いることよって結晶質半導体膜７０５ａ〜７０５ｃを形成する。なお、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化を行わずに、レーザー光の照射だけで非晶質半導体膜の結晶化を行ってもよい。
【００５５】
なお、結晶化に用いるレーザー発振器としては、連続発振型のレーザー（ＣＷレーザー）やパルス発振型のレーザー（パルスレーザー）を用いることができる。ここで用いることができるレーザービームは、Ａｒレーザー、Ｋｒレーザー、エキシマレーザーなどの気体レーザー、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、もしくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザー、ガラスレーザー、ルビーレーザー、アレキサンドライトレーザー、Ｔｉ：サファイアレーザー、銅蒸気レーザーまたは金蒸気レーザーのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。このようなレーザービームの基本波、及びこれらの基本波の第２高調波から第４高調波のレーザービームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いることができる。このときレーザーのパワー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ２）が必要である。そして、走査速度を１０〜２０００ｃｍ／ｓｅｃ程度として照射する。なお、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、もしくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザー、Ａｒイオンレーザー、またはＴｉ：サファイアレーザーは、連続発振をさせることが可能であり、Ｑスイッチ動作やモード同期などを行うことによって１０ＭＨｚ以上の発振周波数でパルス発振をさせることも可能である。１０ＭＨｚ以上の発振周波数でレーザービームを発振させると、半導体膜がレーザーによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される。従って、発振周波数が低いパルスレーザーを用いる場合と異なり、半導体膜中において固液界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。
【００５６】
また、ゲート絶縁膜７０６は、半導体膜７０５ａ〜７０５ｃに対し高密度プラズマ処理を行い、表面を酸化又は窒化することで形成しても良い。例えば、Ｈｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスと、酸素、酸化窒素（ＮＯ２）、アンモニア、窒素、水素などの混合ガスを導入したプラズマ処理で形成する。この場合のプラズマの励起は、マイクロ波の導入により行うと、低電子温度で高密度のプラズマを生成することができる。この高密度プラズマで生成された酸素ラジカル（ＯＨラジカルを含む場合もある）や窒素ラジカル（ＮＨラジカルを含む場合もある）によって、半導体膜の表面を酸化又は窒化することができる。
【００５７】
このような高密度プラズマを用いた処理により、１〜２０ｎｍ、代表的には５〜１０ｎｍの絶縁膜が半導体膜に形成される。この場合の反応は、固相反応であるため、当該絶縁膜と半導体膜との界面準位密度はきわめて低くすることができる。このような、高密度プラズマ処理は、半導体膜（結晶性シリコン、あるいは多結晶シリコン）の表面を直接酸化（もしくは窒化）するため、形成される絶縁膜の厚さは理想的には、ばらつきをきわめて小さくすることができる。加えて、結晶性シリコンの結晶粒界でも酸化が強くされることがないため、非常に好ましい状態となる。すなわち、ここで示す高密度プラズマ処理で半導体膜の表面を固相酸化することにより、結晶粒界において異常に酸化反応をさせることなく、均一性が良く、界面準位密度が低い絶縁膜を形成することができる。
【００５８】
なお、ゲート絶縁膜７０６は、高密度プラズマ処理によって形成される絶縁膜のみを用いても良いし、それにプラズマや熱反応を利用したＣＶＤ法で酸化シリコン、酸窒化シリコン、窒化シリコンなどの絶縁膜を堆積し、積層させても良い。いずれにしても、高密度プラズマで形成した絶縁膜をゲート絶縁膜の一部又は全部に含んで形成されるトランジスタは、特性のばらつきを小さくすることができる。
【００５９】
また、半導体膜に対し、連続発振レーザービームもしくは１０ＭＨｚ以上の周波数で発振するレーザービームを照射しながら一方向に走査して結晶化させて得られた半導体膜７０５ａ〜７０５ｃは、そのビームの走査方向に結晶が成長する特性がある。その走査方向をチャネル長方向（チャネル形成領域が形成されたときにキャリアが流れる方向）に合わせてトランジスタを配置し、上記ゲート絶縁層を組み合わせることで、特性ばらつきが小さく、しかも電界効果移動度が高い薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を得ることができる。
【００６０】
次に、ゲート絶縁膜７０６上に、第１の導電膜と第２の導電膜とを積層して形成する。ここでは、第１の導電膜は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法等により、２０〜１００ｎｍの厚さで形成する。第２の導電膜は、１００〜４００ｎｍの厚さで形成する。第１の導電膜と第２の導電膜は、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）等から選択された元素又はこれらの元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成する。または、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料により形成する。第１の導電膜と第２の導電膜の組み合わせの例を挙げると、窒化タンタル膜とタングステン膜、窒化タングステン膜とタングステン膜、窒化モリブデン膜とモリブデン膜等が挙げられる。タングステンや窒化タンタルは、耐熱性が高いため、第１の導電膜と第２の導電膜を形成した後に、熱活性化を目的とした加熱処理を行うことができる。また、２層構造ではなく、３層構造の場合は、モリブデン膜とアルミニウム膜とモリブデン膜の積層構造を採用するとよい。
【００６１】
次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジストからなるマスクを形成し、ゲート電極とゲート線を形成するためのエッチング処理を行って、半導体膜７０５ａ〜７０５ｃの上方にゲート電極７０７を形成する。ここでは、ゲート電極７０７として、第１の導電膜７０７ａと第２の導電膜７０７ｂの積層構造で設けた例を示している。
【００６２】
次に、図７（Ｃ）に示すように、ゲート電極７０７をマスクとして半導体膜７０５ａ〜７０５ｃに、イオンドープ法またはイオン注入法により、ｎ型を付与する不純物元素を低濃度に添加し、その後、フォトリソグラフィ法によりレジストからなるマスクを選択的に形成して、半導体膜７０５ｂにｐ型を付与する不純物元素を高濃度に添加する。ｎ型を示す不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。ｐ型を示す不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。ここでは、ｎ型を付与する不純物元素としてリン（Ｐ）を用い、１×１０１５〜１×１０１７／ｃｍ３の濃度で含まれるように半導体膜７０５ａ〜７０５ｃに選択的に導入し、ｎ型を示す不純物領域７０８を形成する。また、ｐ型を付与する不純物元素としてボロン（Ｂ）を用い、１×１０１７〜１×１０２０／ｃｍ３の濃度で含まれるように選択的に半導体膜７０５ｂに導入し、ｐ型を示す不純物領域７０９を形成する。
【００６３】
続いて、ゲート絶縁膜７０６とゲート電極７０７を覆うように、絶縁膜を形成する。絶縁膜は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等により、珪素、珪素の酸化物又は珪素の窒化物等の無機材料を含む膜や、有機樹脂などの有機材料を含む膜を、単層又は積層して形成する。次に、絶縁膜を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択的にエッチングして、ゲート電極７０７の側面に接する絶縁膜７１０（サイドウォールともよばれる）を形成する。絶縁膜７１０は、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）領域を形成する際のドーピング用のマスクとして用いる。
【００６４】
続いて、フォトリソグラフィ法により形成したレジストからなるマスクと、ゲート電極７０７および絶縁膜７１０をマスクとして用いて、半導体膜７０５ａ、７０５ｃにｎ型を付与する不純物元素を高濃度に添加して、ｎ型を示す不純物領域７１１を形成する。ここでは、ｎ型を付与する不純物元素としてリン（Ｐ）を用い、１×１０１７〜１×１０２０／ｃｍ３の濃度で含まれるように半導体膜７０５ａ、７０５ｃに選択的に導入し、不純物領域７０８より高濃度のｎ型を示す不純物領域７１１を形成する。
【００６５】
以上の工程により、図７（Ｄ）に示すように、ｎチャネル型薄膜トランジスタ７００ａ、７００ｃとｐチャネル型薄膜トランジスタ７００ｂが形成される。
【００６６】
なお、ｎチャネル型薄膜トランジスタ７００ａは、ゲート電極７０７と重なる半導体膜７０５ａの領域にチャネル形成領域が形成され、ゲート電極７０７及び絶縁膜７１０と重ならない領域にソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域７１１が形成され、絶縁膜７１０と重なる領域であってチャネル形成領域と不純物領域７１１の間に低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域７１２）が形成されている。また、ｎチャネル型薄膜トランジスタ７００ｃも同様にチャネル形成領域、低濃度不純物領域及び不純物領域７１１が形成されている。
【００６７】
また、ｐチャネル型薄膜トランジスタ７００ｂは、ゲート電極７０７と重なる半導体膜７０５ｂの領域にチャネル形成領域が形成され、ゲート電極７０７と重ならない領域にソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域７０９が形成されている。なお、ここでは、ｐチャネル型薄膜トランジスタ７００ｂには、ＬＤＤ領域を設けていないが、ｐチャネル型薄膜トランジスタにＬＤＤ領域を設けてもよいし、ｎチャネル型薄膜トランジスタにＬＤＤ領域を設けない構成としてもよい。
【００６８】
次に、図８（Ａ）に示すように、半導体膜７０５ａ〜７０５ｃ、ゲート電極７０７等を覆うように、絶縁膜を単層または積層して形成し、当該絶縁膜上に薄膜トランジスタ７００ａ〜７００ｃのソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域７０９、７１１と電気的に接続する導電膜７１３を形成する。絶縁膜は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、スパッタリング法、ＳＯＧ法、液滴吐出法、スクリーン印刷法等により、珪素の酸化物や珪素の窒化物等の無機材料、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、エポキシ等の有機材料やシロキサン材料等により、単層または積層で形成する。ここでは、当該絶縁膜を２層で設け、１層目の絶縁膜７１２ａとして窒化酸化珪素膜で形成し、２層目の絶縁膜７１２ｂとして酸化窒化珪素膜で形成する。また、導電膜７１３は、半導体膜７０５ａ〜７０５ｃのソース電極又はドレイン電極を形成する。
【００６９】
なお、絶縁膜７１２ａ、７１２ｂを形成する前、または絶縁膜７１２ａ、７１２ｂのうちの１つまたは複数の薄膜を形成した後に、半導体膜の結晶性の回復や半導体膜に添加された不純物元素の活性化、半導体膜の水素化を目的とした加熱処理を行うとよい。加熱処理には、熱アニール、レーザーアニール法またはＲＴＡ法などを適用するとよい。
【００７０】
また、導電膜７１３は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アルミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを含む合金材料に相当する。導電膜７１３は、例えば、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜とバリア膜の積層構造、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜と窒化チタン膜とバリア膜の積層構造を採用するとよい。なお、バリア膜とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニウムやアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、導電膜７１３を形成する材料として最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。また、還元性の高い元素であるチタンからなるバリア膜を形成すると、結晶質半導体膜上に薄い自然酸化膜ができていたとしても、この自然酸化膜を還元し、結晶質半導体膜と良好なコンタクトをとることができる。
【００７１】
次に、導電膜７１３を覆うように、絶縁膜７１４を形成し、当該絶縁膜７１４上に、半導体膜７０５ａ〜７０５ｃのソース電極又はドレイン電極を形成する導電膜７１３とそれぞれ電気的に接続する導電膜７１５ａ、７１５ｂを形成する。実施の形態で示したように、導電膜７１３とそれぞれ電気的に接続する導電膜７１５ａ、７１５ｂを、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。その後、導電膜７１５ｂ上にスピンコート法などで金属触媒として機能する鉄、コバルト、ニッケル、銅などを形成する。そして、アーク放電法、レーザー蒸着法、レーザーアブレーション法、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）により、カーボンナノチューブなどのナノレベルの炭素を成長させることで、電極の比表面積を増大させる機能を有する層７１５ｃを形成する。これにより、低抵抗であり、比表面積の大きい電気二重層コンデンサの第１の電極を形成する。なお、この導電膜７１５ｂと層７１５ｃは、電気二重層コンデンサの第１の電極７１５ｄとして機能する。また、第１の電極７１５ｄは、導電膜７１５ｂを用いずに、第１の電極７１５ｄを活性炭やナノレベルの炭素、例えばフラーレンや垂直配向したカーボンナノチューブなど、や金属酸化物や導電性高分子などの層７１５ｃのみで形成しても良い。例えば、活性炭を材料として第１の電極７１５ｄを形成する場合は、例えば以下の方法より形成することができる。まず、活性炭粉末と導電剤であるアセチレンブラックの混合物に、粘結剤であるポリテトラフルオロエチレンを加えて混合した後、１５０℃で１時間ほど減圧乾燥し、導電膜７１３上に貼り付けることにより、第１の電極７１５ｄを形成することもできる。
【００７２】
なお、導電剤としては、アセチレンブラック以外にも、ケッチェンブラックなどのカーボンブラック、天然黒鉛、熱膨張黒鉛、炭素繊維、酸化ルテニウム、酸化チタン、アルミニウム、ニッケルなどの金属ファイバーなどを用いることができる。アセチレンブラックを用いる場合には、効果的に導電性を向上できるため、活性炭の重量の１０〜１５ｗｔ％程度を用いることが好ましい。
【００７３】
なお、粘結剤としては、ポリテトラフルオロエチレン以外にも、ポリフッ化ビニリデン、カルボキシメチルセルロース、フルオロオレフィン共重合体架橋ポリマー、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリイミド、フェノール樹脂などを用いることができる。
【００７４】
続いて、図８（Ｂ）に示すように、導電膜７１５ａにアンテナとして機能する導電膜７１６が電気的に接続されるように形成する。ここでは、アンテナとして機能する導電膜７１６が上記実施の形態で示したアンテナ回路１０１のアンテナ３０３に相当する。
【００７５】
なお、絶縁膜７１４は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキサン材料からなる単層または積層構造で設けることができる。なお、シロキサン材料とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む材料に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、アリール基）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
【００７６】
また、導電膜７１６は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、スパッタリング法、スクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法、液滴吐出法、ディスペンサ法、メッキ法等を用いて、導電性材料により形成する。導電性材料は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で、単層構造又は積層構造で形成する。
【００７７】
例えば、スクリーン印刷法を用いてアンテナとして機能する導電膜７１６を形成する場合には、粒径が数ｎｍから数十μｍの導電体粒子を有機樹脂に溶解または分散させた導電性のペーストを選択的に印刷することによって設けることができる。導電体粒子としては、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）およびチタン（Ｔｉ）等のいずれか一つ以上の金属粒子やハロゲン化銀の微粒子、または分散性ナノ粒子を用いることができる。また、導電性ペーストに含まれる有機樹脂は、金属粒子のバインダー、溶媒、分散剤および被覆材として機能する有機樹脂から選ばれた一つまたは複数を用いることができる。代表的には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の有機樹脂が挙げられる。また、導電膜の形成にあたり、導電性のペーストを押し出した後に焼成することが好ましい。例えば、導電性のペーストの材料として、銀を主成分とする微粒子（例えば粒径１ｎｍ以上１００ｎｍ以下）を用いる場合、１５０〜３００℃の温度範囲で焼成することにより硬化させて導電膜を得ることができる。また、はんだや鉛フリーのはんだを主成分とする微粒子を用いてもよく、この場合は粒径２０μｍ以下の微粒子を用いることが好ましい。はんだや鉛フリーはんだは、低コストであるといった利点を有している。
【００７８】
上述した方法で、図８（Ｂ）に示すように、薄膜トランジスタ７００ａ〜７００ｃ、導電膜７１６、電気二重層コンデンサ１０４の第１の電極７１５ｄ等を含む層（以下、「素子形成層７１８」と記す）を作製することができる。
【００７９】
次に、第２の基板７２０上に形成される電極７２２等について説明する（図９（Ａ））。電極７２２は、電気二重層コンデンサの第２の電極として機能する。なお、電極７２２は、第１の電極７１５ｄと同じ材料、同じ方法で形成すればよい。また、第２の基板７２０と第２の電極７２２との間に、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法等で、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて、絶縁膜を形成しても良い。
【００８０】
さらに、第２の基板７２０上にシール材７２１を描画する。シール材７２１としては、アクリル系光硬化樹脂やアクリル系熱硬化樹脂を用いればよい。シール材７２１はフィラー（直径６μｍ〜２４μｍ）を含み、且つ、粘度４０〜４００Ｐａ・ｓのものを用い、アンテナ回路１０１のアンテナとして機能する導電膜７１６を形成する領域と電気二重層コンデンサ１０４を形成する領域に分ける。なお、シール材には注入口をあけておき、後で注入口から電解液を注入する。シール材７２１にフィラーを入れておくことで、電気二重層コンデンサの第１の電極７１５ｄと第２の電極７２２間のギャップを制御することが容易になる。特に、ＲＦＩＤ１００における電気二重層コンデンサ１０４の占有面積が大きい場合や第１の基板７０１と第２の基板７２０に柔軟性を有する基板を用いる場合には、第１の電極７１５ｄ上に絶縁物からなるフィラーを設けたり、第１の電極７１５ｄと第２の電極７２２間にセパレータを設けることで、第１の電極７１５ｄと第２の電極７２２間の短絡を防ぐ。さらに、第１の電極７１５ｄと第２の電極７２２間のギャップを制御するために、スペーサ７２３を設けても良い。スペーサ７２３の作製方法としては、感光性アクリルなどの有機絶縁材料を第２の基板７２０の全面にスピンコート法により塗布し、これを一連のフォトリソグラフィの工程を行うことにより、第２の基板７２０上に残った感光性アクリルがスペーサとしての役割を果たす。この方法だと、露光時のマスクパターン次第でスペーサの配置したい場所に露光できるため、電気二重層コンデンサ１０４を形成する領域の所望の位置にスペーサ７２３を配置することができる。このように、スペーサ７２３を配置することで、第１の電極７１５ｄと第２の電極７２２間の短絡をさらに防ぐことが可能となる。
【００８１】
次に、図９（Ｂ）に示すように、図８（Ｂ）に示す充電用回路１１６などを有する信号処理回路を有する素子形成層７１８と図９（Ａ）に示す第２の電極７２２およびシール材７２１を有する第２の基板７２０を貼り合わせる。
【００８２】
なお、シール材の注入口を２カ所以上開けておくことで、毛細管現象を利用して大気下で電解液を注入することができる。この場合、電解液の粘度は低い方が早く注入することができる。また、注入口を１カ所だけ開けておく場合には、減圧下で電解液を注入することができる。
【００８３】
また、第２の基板７２０上にシール材７２１を描画する代わりに、図１０（Ｂ）に示すように、充電用回路１１６などを有する信号処理回路１０２を有する第１の基板７０１上にシール材７２１を描画しても良い。この場合は、インクジェット法などの液滴吐出法を用いて、導電膜７１６を形成する領域以外の電気二重層コンデンサ１０４を形成する領域に電解質と溶媒からなる電解液を滴下し、電解液層１２を形成する。例えば、ディスペンサにより、無駄なく必要な電解液の量だけを導電膜７１６を形成する領域以外の電気二重層コンデンサ１０４を形成する領域に、電解液を滴下すれば良い。電解液としては、実施の形態で示した滴下可能な粘度を有するの材料を用いればよい。なお、インクジェット法などの液滴吐出法を用いる場合は、電解液の粘度は大きい方が好ましい。
【００８４】
次に、図１０（Ｃ）に示すように、第２の電極７２２を有する第２の基板７２０（図１０（Ａ））とシール材７２１を描画した充電用回路１１６などを有する信号処理回路１０２を有する素子形成層７１８（図１０（Ｂ））を貼り合わせる。
【００８５】
また、図１１に貼り合わせ時または貼り合わせ後に紫外線照射や熱処理が可能な装置の例を示す。
【００８６】
図１１は、１１００は第１の基板７０１を保持する第１基板支持台、１１０１は第２の基板７２０を保持する第２基板支持台、１１０４は光源１１０９から紫外光などを透過させるための窓である。なお、上述したように、第１の基板７０１には既に、導電膜７１６を形成する領域以外の電気二重層コンデンサ１０４を形成する領域に、シール材７２１と電解液層１２が形成されている。
【００８７】
下側定盤１１０８は加熱ヒータが内蔵されている。また、第２基板支持台には窓１１０４が設けられており、光源１１０９からの紫外光などを透過させるようになっている。ここでは図示していないが窓１１０４を通して基板の位置合わせを行う。また、対向基板となる第２の基板７２０は予め、第２基板支持台１１０１に固定しておく。図１１（Ａ）は貼り合わせ前の状態を示している。
【００８８】
貼り合わせ時には、第１基板支持台と第２基板支持台とを下降させた後、圧力をかけて第１の基板７０１と第２の基板７２０を貼り合わせ、紫外光を照射することによってシール材７２１を硬化させる。貼り合わせ時を図１１（Ｂ）に示す。
【００８９】
なお、図１１では、紫外線照射によりシール材７２１を硬化させたが、紫外線照射に加えて、熱処理を行ってもよい。
【００９０】
以上の工程により、電気二重層コンデンサの第１の電極７１５ｄと第２の電極７２２の間に電解液層１２が保持される。本実施例では、電解液滴下、貼り合わせの工程を連続して行う。また、本実施例では、電解液に架橋剤などを混ぜておき熱処理や紫外線照射をすることで、シール材７２１の硬化と電気二重層コンデンサ１０４の電解液層１２のゲル化を同時に行うことができる。
【００９１】
このように、基板上に充電用の電気二重層コンデンサ１０４をアンテナ回路１０１、信号処理回路１０２などと一体的に形成した半導体装置を作製することができる。
【００９２】
なお、本実施例は、本明細書中の実施の形態及び他の実施例の記載と適宜組み合わせても良い。
【実施例２】
【００９３】
本実施例では、特に充電用の電気二重層コンデンサ１０４をアンテナ回路１０１、信号処理回路１０２などと一体的に形成した半導体装置の作製方法について説明する。
【００９４】
まず、図１２（Ａ）に示すように、基板１２０１の一表面に絶縁膜１２０２を介して剥離層１２０３を形成し、続けて下地膜として機能する絶縁膜１２０４と半導体膜１２０５（例えば、非晶質珪素を含む膜）を積層して形成する。なお、絶縁膜１２０２、剥離層１２０３、絶縁膜１２０４および半導体膜１２０５は、連続して形成することができる。
【００９５】
なお、基板１２０１は、ガラス基板、石英基板、金属基板（例えばステンレス基板など）、セラミック基板、Ｓｉ基板等の半導体基板から選択されるものである。なお、本工程では、剥離層１２０３は、絶縁膜１２０２を介して基板１２０１の全面に設けているが、必要に応じて、基板１２０１の全面に剥離層を設けた後に、フォトリソグラフィ法により選択的に設けてもよい。
【００９６】
また、絶縁膜１２０２、絶縁膜１２０４は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、絶縁膜１２０２、１２０４を２層構造とする場合、第１層目の絶縁膜として窒化酸化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として酸化窒化シリコン膜を形成するとよい。また、第１層目の絶縁膜として窒化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として酸化シリコン膜を形成してもよい。絶縁膜１２０２は、基板１２０１から剥離層１２０３又はその上に形成される素子に不純物元素が混入するのを防ぐブロッキング層として機能し、絶縁膜１２０４は基板１２０１、剥離層１２０３からその上に形成される素子に不純物元素が混入するのを防ぐブロッキング層として機能する。このように、ブロッキング層として機能する絶縁膜１２０２、１２０４を形成することによって、基板１２０１からＮａなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属や、剥離層１２０３から剥離層に含まれる不純物元素がこの上に形成する素子に悪影響を与えることを防ぐことができる。なお、基板１２０１として石英を用いるような場合には絶縁膜１２０２、１２０４を省略してもよい。
【００９７】
また、剥離層１２０３は、金属膜や金属膜と金属酸化膜の積層構造等を用いることができる。金属膜としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）から選択された元素または当該元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料からなる膜を単層又は積層して形成する。また、これらの材料は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法等を用いて形成することができる。金属膜と金属酸化膜の積層構造としては、上述した金属膜を形成した後に、酸素雰囲気下またはＮ２Ｏ雰囲気下におけるプラズマ処理、酸素雰囲気下またはＮ２Ｏ雰囲気下における加熱処理を行うことによって、金属膜表面に当該金属膜の酸化物または酸化窒化物を設けることができる。例えば、金属膜としてスパッタ法や化学的気相成長法（ＣＶＤ法）等によりタングステン膜を設けた場合、タングステン膜にプラズマ処理を行うことによって、タングステン膜表面にタングステン酸化物からなる金属酸化膜を形成することができる。また、この場合、タングステンの酸化物は、ＷＯｘで表され、Ｘは２〜３であり、Ｘが２の場合（ＷＯ２）、Ｘが２．５の場合（Ｗ２Ｏ５）、Ｘが２．７５の場合（Ｗ４Ｏ１１）、Ｘが３の場合（ＷＯ３）などがある。タングステンの酸化物を形成するにあたり、上記に挙げたＸの値に特に制約はなく、エッチングレート等を基に、どの酸化物を形成するかを決めるとよい。また、プラズマ処理として、例えば上述した高密度プラズマ処理を行ってもよい。また、金属酸化膜の他にも、金属窒化物や金属酸化窒化物を用いてもよい。この場合、金属膜に窒素雰囲気下または窒素と酸素雰囲気下でプラズマ処理や加熱処理を行えばよい。
【００９８】
また、半導体膜１２０５は、スパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等により、２５〜２００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）の厚さで形成する。
【００９９】
次に、半導体膜１２０５にレーザー光を照射して結晶化を行う。なお、レーザー光の照射と、ＲＴＡ又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法とを組み合わせた方法等により半導体膜１２０５の結晶化を行ってもよい。その後、図１２（Ｂ）に示すように、得られた結晶質半導体膜を所望の形状にエッチングして、結晶化した結晶質半導体膜１２０５ａ〜１２０５ｃを形成し、当該結晶質半導体膜１２０５ａ〜１２０５ｃを覆うようにゲート絶縁膜１２０６を形成する。
【０１００】
なお、ゲート絶縁膜１２０６は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、ゲート絶縁膜１２０６を２層構造とする場合、第１層目の絶縁膜として酸化窒化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として窒化酸化シリコン膜を形成するとよい。また、第１層目の絶縁膜として酸化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として窒化シリコン膜を形成してもよい。
【０１０１】
結晶質半導体膜１２０５ａ〜１２０５ｃの作製工程の一例を以下に簡単に説明すると、まず、プラズマＣＶＤ法を用いて、膜厚５０〜６０ｎｍの非晶質半導体膜を形成する。次に、結晶化を助長する金属元素であるニッケルを含む溶液を非晶質半導体膜上に保持させた後、非晶質半導体膜に脱水素化の処理（５００℃、１時間）と、熱結晶化の処理（５５０℃、４時間）を行って結晶質半導体膜を形成する。その後、レーザー光を照射し、フォトリソグラフィ法を用いることよって結晶質半導体膜１２０５ａ〜１２０５ｃを形成する。なお、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化を行わずに、レーザー光の照射だけで非晶質半導体膜の結晶化を行ってもよい。
【０１０２】
なお、結晶化に用いるレーザー発振器としては、連続発振型のレーザー（ＣＷレーザー）やパルス発振型のレーザー（パルスレーザー）を用いることができる。ここで用いることができるレーザービームは、Ａｒレーザー、Ｋｒレーザー、エキシマレーザーなどの気体レーザー、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、もしくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザー、ガラスレーザー、ルビーレーザー、アレキサンドライトレーザー、Ｔｉ：サファイアレーザー、銅蒸気レーザーまたは金蒸気レーザーのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。このようなレーザービームの基本波、及びこれらの基本波の第２高調波から第４高調波のレーザービームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いることができる。このときレーザーのパワー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ２）が必要である。そして、走査速度を１０〜２０００ｃｍ／ｓｅｃ程度として照射する。なお、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、もしくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザー、Ａｒイオンレーザー、またはＴｉ：サファイアレーザーは、連続発振をさせることが可能であり、Ｑスイッチ動作やモード同期などを行うことによって１０ＭＨｚ以上の発振周波数でパルス発振をさせることも可能である。１０ＭＨｚ以上の発振周波数でレーザービームを発振させると、半導体膜がレーザーによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される。従って、発振周波数が低いパルスレーザーを用いる場合と異なり、半導体膜中において固液界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。
【０１０３】
また、ゲート絶縁膜１２０６は、半導体膜１２０５ａ〜１２０５ｃに対し前述の高密度プラズマ処理を行い、表面を酸化又は窒化することで形成しても良い。例えば、Ｈｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスと、酸素、酸化窒素（ＮＯ２）、アンモニア、窒素、水素などの混合ガスを導入したプラズマ処理で形成する。この場合のプラズマの励起は、マイクロ波の導入により行うと、低電子温度で高密度のプラズマを生成することができる。この高密度プラズマで生成された酸素ラジカル（ＯＨラジカルを含む場合もある）や窒素ラジカル（ＮＨラジカルを含む場合もある）によって、半導体膜の表面を酸化又は窒化することができる。
【０１０４】
このような高密度プラズマを用いた処理により、１〜２０ｎｍ、代表的には５〜１０ｎｍの絶縁膜が半導体膜に形成される。この場合の反応は、固相反応であるため、当該絶縁膜と半導体膜との界面準位密度はきわめて低くすることができる。このような、高密度プラズマ処理は、半導体膜（結晶性シリコン、あるいは多結晶シリコン）を直接酸化（もしくは窒化）するため、形成される絶縁膜の厚さは理想的には、ばらつきをきわめて小さくすることができる。加えて、結晶性シリコンの結晶粒界でも酸化が強くされることがないため、非常に好ましい状態となる。すなわち、ここで示す高密度プラズマ処理で半導体膜の表面を固相酸化することにより、結晶粒界において異常に酸化反応をさせることなく、均一性が良く、界面準位密度が低い絶縁膜を形成することができる。
【０１０５】
なお、ゲート絶縁膜１２０６は、高密度プラズマ処理によって形成される絶縁膜のみを用いても良いし、それにプラズマや熱反応を利用したＣＶＤ法で酸化シリコン、酸窒化シリコン、窒化シリコンなどの絶縁膜を堆積し、積層させても良い。いずれにしても、高密度プラズマで形成した絶縁膜をゲート絶縁膜の一部又は全部に含んで形成されるトランジスタは、特性のばらつきを小さくすることができる。
【０１０６】
また、半導体膜に対し、連続発振レーザービームもしくは１０ＭＨｚ以上の周波数で発振するレーザービームを照射しながら一方向に走査して結晶化させて得られた半導体膜１２０５ａ〜１２０５ｃは、そのビームの走査方向に結晶が成長する特性がある。その走査方向をチャネル長方向（チャネル形成領域が形成されたときにキャリアが流れる方向）に合わせてトランジスタを配置し、上記ゲート絶縁層を組み合わせることで、特性ばらつきが小さく、しかも電界効果移動度が高い薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を得ることができる。
【０１０７】
次に、ゲート絶縁膜１２０６上に、第１の導電膜と第２の導電膜とを積層して形成する。ここでは、第１の導電膜は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法等により、２０〜１００ｎｍの厚さで形成する。第２の導電膜は、１００〜４００ｎｍの厚さで形成する。第１の導電膜と第２の導電膜は、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）等から選択された元素又はこれらの元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成する。または、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料により形成する。第１の導電膜と第２の導電膜の組み合わせの例を挙げると、窒化タンタル膜とタングステン膜、窒化タングステン膜とタングステン膜、窒化モリブデン膜とモリブデン膜等が挙げられる。タングステンや窒化タンタルは、耐熱性が高いため、第１の導電膜と第２の導電膜を形成した後に、熱活性化を目的とした加熱処理を行うことができる。また、２層構造ではなく、３層構造の場合は、モリブデン膜とアルミニウム膜とモリブデン膜の積層構造を採用するとよい。
【０１０８】
次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジストからなるマスクを形成し、ゲート電極とゲート線を形成するためのエッチング処理を行って、半導体膜１２０５ａ〜１２０５ｃの上方にゲート電極１２０７を形成する。ここでは、ゲート電極１２０７として、第１の導電膜１２０７ａと第２の導電膜１２０７ｂの積層構造で設けた例を示している。
【０１０９】
次に、図１２（Ｃ）に示すように、ゲート電極１２０７をマスクとして半導体膜１２０５ａ〜１２０５ｃに、イオンドープ法またはイオン注入法により、ｎ型を付与する不純物元素を低濃度に添加し、その後、フォトリソグラフィ法によりレジストからなるマスクを選択的に形成して、半導体膜１２０５ｂにｐ型を付与する不純物元素を高濃度に添加する。ｎ型を示す不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。ｐ型を示す不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。ここでは、ｎ型を付与する不純物元素としてリン（Ｐ）を用い、１×１０１５〜１×１０１９／ｃｍ３の濃度で含まれるように半導体膜１２０５ａ〜１２０５ｃに選択的に導入し、ｎ型を示す不純物領域１２０８を形成する。また、ｐ型を付与する不純物元素としてボロン（Ｂ）を用い、１×１０１９〜１×１０２０／ｃｍ３の濃度で含まれるように選択的に半導体膜１２０５ｂに導入し、ｐ型を示す不純物領域１２０９を形成する。
【０１１０】
続いて、ゲート絶縁膜１２０６とゲート電極１２０７を覆うように、絶縁膜を形成する。絶縁膜は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等により、珪素、珪素の酸化物又は珪素の窒化物等の無機材料を含む膜や、有機樹脂などの有機材料を含む膜を、単層又は積層して形成する。次に、絶縁膜を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択的にエッチングして、ゲート電極１２０７の側面に接する絶縁膜１２１０（サイドウォールともよばれる）を形成する。絶縁膜１２１０は、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）領域を形成する際のドーピング用のマスクとして用いる。
【０１１１】
続いて、フォトリソグラフィ法により形成したレジストからなるマスクと、ゲート電極１２０７および絶縁膜１２１０をマスクとして用いて、半導体膜１２０５ａ、１２０５ｃにｎ型を付与する不純物元素を高濃度に添加して、ｎ型を示す不純物領域１２１１を形成する。ここでは、ｎ型を付与する不純物元素としてリン（Ｐ）を用い、１×１０１９〜１×１０２０／ｃｍ３の濃度で含まれるように半導体膜１２０５ａ、１２０５ｃに選択的に導入し、不純物領域１２０８より高濃度のｎ型を示す不純物領域１２１１を形成する。
【０１１２】
以上の工程により、図１２（Ｄ）に示すように、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１２００ａ、１２００ｃとｐチャネル型薄膜トランジスタ１２００ｂが形成される。
【０１１３】
なお、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１２００ａは、ゲート電極１２０７と重なる半導体膜１２０５ａの領域にチャネル形成領域が形成され、ゲート電極１２０７及び絶縁膜１２１０と重ならない領域にソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１２１１が形成され、絶縁膜１２１０と重なる領域であってチャネル形成領域と不純物領域１２１１の間に低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域１２１２）が形成されている。また、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１２００ｃも同様にチャネル形成領域、低濃度不純物領域１２１２及び不純物領域１２１１が形成されている。
【０１１４】
また、ｐチャネル型薄膜トランジスタ１２００ｂは、ゲート電極１２０７と重なる半導体膜１２０５ｃの領域にチャネル形成領域が形成され、ゲート電極１２０７と重ならない領域にソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１２０９が形成されている。なお、ここでは、ｐチャネル型薄膜トランジスタ１２００ｂには、ＬＤＤ領域を設けていないが、ｐチャネル型薄膜トランジスタにＬＤＤ領域を設けてもよいし、ｎチャネル型薄膜トランジスタにＬＤＤ領域を設けない構成としてもよい。
【０１１５】
次に、図１３（Ａ）に示すように、半導体膜１２０５ａ〜１２０５ｃ、ゲート電極１２０７等を覆うように、絶縁膜を単層または積層して形成し、当該絶縁膜上に薄膜トランジスタ１２００ａ〜１２００ｃのソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１２０９、１２１１と電気的に接続する導電膜１２１３を形成する。絶縁膜は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、スパッタリング法、ＳＯＧ法、液滴吐出法、スクリーン印刷法等により、珪素の酸化物や珪素の窒化物等の無機材料、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、エポキシ等の有機材料やシロキサン材料等により、単層または積層で形成する。ここでは、当該絶縁膜を２層で設け、１層目の絶縁膜１２１２ａとして窒化酸化珪素膜で形成し、２層目の絶縁膜１２１２ｂとして酸化窒化珪素膜で形成する。また、導電膜１２１３は、半導体膜１２０５ａ〜１２０５ｃのソース電極又はドレイン電極を形成する。
【０１１６】
なお、絶縁膜１２１２ａ、１２１２ｂを形成する前、または絶縁膜１２１２ａ、１２１２ｂのうちの１つまたは複数の薄膜を形成した後に、半導体膜の結晶性の回復や半導体膜に添加された不純物元素の活性化、半導体膜の水素化を目的とした加熱処理を行うとよい。加熱処理には、熱アニール、レーザーアニール法またはＲＴＡ法などを適用するとよい。
【０１１７】
また、導電膜１２１３は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アルミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを含む合金材料に相当する。導電膜１２１３は、例えば、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜とバリア膜の積層構造、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜と窒化チタン膜とバリア膜の積層構造を採用するとよい。なお、バリア膜とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニウムやアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、導電膜１２１３を形成する材料として最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。また、還元性の高い元素であるチタンからなるバリア膜を形成すると、結晶質半導体膜上に薄い自然酸化膜ができていたとしても、この自然酸化膜を還元し、結晶質半導体膜と良好なコンタクトをとることができる。
【０１１８】
次に、導電膜１２１３を覆うように、絶縁膜１２１４を形成し、当該絶縁膜１２１４上に、半導体膜１２０５ａ〜１２０５ｃのソース電極又はドレイン電極を形成する導電膜１２１３とそれぞれ電気的に接続する導電膜１２１５ａ、１２１５ｂを形成する。実施例１で示したように、導電膜１２１３とそれぞれ電気的に接続する導電膜１２１５ａ、１２１５ｂを、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。その後、導電膜１２１５ｂ上にスピンコート法などで金属触媒として機能する鉄、コバルト、ニッケル、銅などを形成する。そして、アーク放電法、レーザー蒸着法、レーザーアブレーション法、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）により、カーボンナノチューブなどのナノレベルの炭素を成長させることで、電極の比表面積を増大させる機能を有する層１２１５ｃを形成する。これにより、低抵抗であり、比表面積の大きい電気二重層コンデンサの第１の電極を作製できる。なお、この導電膜１２１５ｂと層１２１５ｃは、電気二重層コンデンサの第１の電極１２１５ｄとして機能する。また、第１の電極１２１５ｄは、導電膜１２１５ｂを用いずに、活性炭やナノレベルの炭素、例えばフラーレンや垂直配向したカーボンナノチューブなどや金属酸化物や導電性高分子などの層１２１５ｃのみで形成しても良い。
【０１１９】
続いて、図１３（Ｂ）に示すように、導電膜１２１５ａにアンテナとして機能する導電膜１２１６が電気的に接続されるように形成する。ここでは、アンテナとして機能する導電膜１２１６が上記実施の形態で示したアンテナ回路１０１のアンテナ３０３に相当する。
【０１２０】
なお、絶縁膜１２１４は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキサン材料からなる単層または積層構造で設けることができる。なお、シロキサン材料とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む材料に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、アリール基）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
【０１２１】
また、導電膜１２１６は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、スパッタリング法、スクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法、液滴吐出法、ディスペンサ法、メッキ法等を用いて、導電性材料により形成する。導電性材料は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で、単層構造又は積層構造で形成する。
【０１２２】
例えば、スクリーン印刷法を用いてアンテナとして機能する導電膜１２１６を形成する場合には、粒径が数ｎｍから数十μｍの導電体粒子を有機樹脂に溶解または分散させた導電性のペーストを選択的に印刷することによって設けることができる。導電体粒子としては、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）およびチタン（Ｔｉ）等のいずれか一つ以上の金属粒子やハロゲン化銀の微粒子、または分散性ナノ粒子を用いることができる。また、導電性ペーストに含まれる有機樹脂は、金属粒子のバインダー、溶媒、分散剤および被覆材として機能する有機樹脂から選ばれた一つまたは複数を用いることができる。代表的には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の有機樹脂が挙げられる。また、導電膜の形成にあたり、導電性のペーストを押し出した後に焼成することが好ましい。例えば、導電性のペーストの材料として、銀を主成分とする微粒子（例えば粒径１ｎｍ以上１００ｎｍ以下）を用いる場合、１５０〜３００℃の温度範囲で焼成することにより硬化させて導電膜を得ることができる。また、はんだや鉛フリーのはんだを主成分とする微粒子を用いてもよく、この場合は粒径２０μｍ以下の微粒子を用いることが好ましい。はんだや鉛フリーはんだは、低コストであるといった利点を有している。
【０１２３】
次に、薄膜トランジスタ１２００ａ〜１２００ｃ、導電膜１２１６等を含む層（以下、「素子形成層１２１８」と記す）を基板１２０１から剥離する。ここでは、図１３（Ｃ）に示すように、レーザー光（例えばＵＶ光）を照射することによって、薄膜トランジスタ１２００ａ〜１２００ｃを避けた領域に開口部を形成する。その後、図１４（Ｂ）に示すように、物理的な力を用いて基板１２０１から素子形成層１２１８を剥離することができる。ただし、基板１２０１から素子形成層１２１８を剥離する前に、実施例１と同様の方法で、図１４（Ａ）に示すように、導電膜を有するフレキシブル基板１２２０と素子形成層１２１８をシール材１２２１により貼り合わせる。なお、前記導電膜は電気二重層コンデンサの第２の電極１２２２として機能する。シール材１２２１にフィラーを入れておくことで、電気二重層コンデンサ１０４の第１の電極１２１５ｄと第２の電極１２２２間のギャップを制御することが容易になる。また、上記の実施例１のように、第１の電極１２１５ｄ上に絶縁物からなるフィラーを設けたり、第１の電極１２１５ｄと第２の電極１２２２との間にセパレータを設けることで、第１の電極１２１５ｄと第２の電極１２２２間の短絡を防ぐことができる。さらに、第１の電極１２１５ｄと第２の電極１２２２間のギャップを制御するために、実施例１のように、スペーサ１２２３を設けても良い。なお、フレキシブル基板１２２０として、第１のシート材を用いることもできる。
【０１２４】
また、基板１２０１から素子形成層１２１８を剥離する前に、形成した開口部にエッチング剤を導入して、剥離層１２０３を選択的に除去してもよい。エッチング剤は、フッ化ハロゲンまたはハロゲン間化合物を含む気体又は液体を使用する。例えば、フッ化ハロゲンを含む気体として三フッ化塩素（ＣｌＦ３）を使用する。そうすると、図１４（Ｂ）に示すように、素子形成層１２１８は、基板１２０１から剥離された状態となる。なお、剥離層１２０３は、全て除去せず一部分を残存させてもよい。こうすることによって、エッチング剤の消費量を抑え剥離層の除去に要する処理時間を短縮することが可能となる。また、剥離層１２０３の除去を行った後にも、基板１２０１上に素子形成層１２１８を保持しておくことも可能となる。また、素子形成層１２１８が剥離された基板１２０１を再利用することによって、コストの削減をすることができる。
【０１２５】
本実施例では、当該素子形成層１２１８の一方の面（フレキシブル基板１２２０の露出した面）に第１のシート材１２１９を貼り合わせた後、基板１２０１から素子形成層１２１８を剥離する。
【０１２６】
次に、図１５に示すように、素子形成層１２１８の他方の面（剥離により露出した面）に、第２のシート材１２２４を貼り合わせた後、加熱処理と加圧処理の一方又は両方を行って第２のシート材１２２４を貼り合わせる。この加熱処理により、シール材１２２１を硬化させる。なお、熱処理に加えて、紫外線照射を行ってもよい。これにより、電解液に架橋剤などを混ぜておき熱処理や紫外線照射をすることで、シール材１２２１の硬化と電気二重層コンデンサ１０４の電解液層１２のゲル化同時に行うことができる。なお、第１のシート材１２１９、第２のシート材１２２４として、ホットメルトフィルム等を用いることができる。
【０１２７】
また、第１のシート材１２１９、第２のシート材１２２４として、静電気等を防止する帯電防止対策を施したフィルム（以下、帯電防止フィルムと記す）を用いることもできる。帯電防止フィルムとしては、帯電防止可能な材料を樹脂中に分散させたフィルム、及び帯電防止可能な材料が貼り付けられたフィルム等が挙げられる。帯電防止可能な材料が設けられたフィルムは、片面に帯電防止可能な材料を設けたフィルムであってもよいし、両面に帯電防止可能な材料を設けたフィルムであってもよい。さらに、片面に帯電防止可能な材料が設けられたフィルムは、帯電防止可能な材料が設けられた面をフィルムの内側になるように層に貼り付けてもよいし、フィルムの外側になるように貼り付けてもよい。なお、帯電防止可能な材料はフィルムの全面、あるいは一部に設けてあればよい。ここでの帯電防止可能な材料としては、金属、インジウムと錫の酸化物（ＩＴＯ）、両性界面活性剤や陽イオン性界面活性剤や非イオン性界面活性剤等の界面活性剤を用いることができる。また、他にも帯電防止材料として、側鎖にカルボキシル基および４級アンモニウム塩基をもつ架橋性共重合体高分子を含む樹脂材料等を用いることができる。これらの材料をフィルムに貼り付けたり、練り込んだり、塗布することによって帯電防止フィルムとすることができる。帯電防止フィルムで封止を行うことによって、商品として取り扱う際に、外部からの静電気等によって半導体素子に悪影響が及ぶことを抑制することができる。
【０１２８】
以上の工程により、導電膜１２１６を形成する領域以外の電気二重層コンデンサ１０４を形成する領域に、電気二重層コンデンサ１０４の第１の電極１２１５ｄと第２の電極１２２２の間に電解液層１２が保持される。
【０１２９】
このように、充電用の電気二重層コンデンサ１０４をアンテナ回路１０１、信号処理回路１０２などと一体的に形成した半導体装置を作製することができる。このように作製された半導体装置であるＲＦＩＤは、球面を有する物体に貼り付けても、また電気二重層コンデンサ１０４と信号処理回路１０２を接続するための導電膜１２１３と電気二重層コンデンサの第１の電極１２１５ｄにかかる曲げ応力は小さく、断線を防ぐことができる。さらに、従来のように電気二重層コンデンサ１０４をＲＦＩＤ１００に実装するための異方性導電膜を用いる必要がなくなるため、ＲＦＩＤ１００を薄型化することができる。
【０１３０】
なお、本実施例は、本明細書中の実施の形態および他の実施例の記載と適宜組み合わせても良い。
【実施例３】
【０１３１】
本実施例では、上記実施例１、２とは異なる本発明の半導体装置の作製方法について、図１６乃至図１８に示す部分断面図を用いて説明する。本発明の半導体装置におけるトランジスタは上記実施形態で説明した絶縁基板上の薄膜トランジスタの他、単結晶基板上のＭＯＳトランジスタで構成することもできる。
【０１３２】
まず、半導体基板１６００に素子を分離した領域１６０２、１６０３、１６０４（以下、領域１６０２、１６０３、１６０４とも記す）を形成する（図１６（Ａ）参照）。半導体基板１６００に設けられた領域１６０２、１６０３、１６０４は、それぞれ絶縁膜１６０１（フィールド酸化膜ともいう）によって分離されている。なお、ここでは、半導体基板１６００としてｎ型の導電型を有する単結晶Ｓｉ基板を用い、半導体基板１６００の領域１６０３にｐウェル１６０５を設けた例を示している。
【０１３３】
基板１６００は、半導体基板であれば特に限定されず用いることができる。例えば、ｎ型又はｐ型の導電型を有する単結晶Ｓｉ基板、化合物半導体基板（ＧａＡｓ基板、ＩｎＰ基板、ＧａＮ基板、ＳｉＣ基板、サファイア基板、ＺｎＳｅ基板等）、貼り合わせ法またはＳＩＭＯＸ（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｉｍｐｌａｎｔｅｄ  Ｏｘｙｇｅｎ）法を用いて作製されたＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板等を用いることができる。
【０１３４】
素子分離領域１６０２、１６０３、１６０４は、選択酸化法（ＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）法）又はトレンチ分離法等を適宜用いることができる。
【０１３５】
また、半導体基板１６００の領域１６０３に形成されたｐウェル１６０５は、半導体基板１６００にｐ型の導電型を有する不純物元素を選択的に導入することによって形成することができる。ｐ型を示す不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。
【０１３６】
なお、本実施例では、半導体基板１６００としてｎ型の導電型を有する半導体基板を用いているため、領域１６０２、１６０４には不純物元素の導入を行っていないが、ｎ型を示す不純物元素を導入することにより領域１６０２、１６０４にｎウェルを形成してもよい。ｎ型を示す不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。一方、ｐ型の導電型を有する半導体基板を用いる場合には、領域１６０２、１６０４にｎ型を示す不純物元素を導入してｎウェルを形成し、領域１６０３には不純物元素の導入を行わない構成としてもよい。
【０１３７】
次に、図１６（Ｂ）に示すように領域１６０２、１６０３、１６０４を覆うように絶縁膜１６０６、１６０７、１６０８をそれぞれ形成する。
【０１３８】
絶縁膜１６０６、１６０７、１６０８は、例えば、熱処理を行い半導体基板１６００に設けられた領域１６０２、１６０３、１６０４の表面を酸化させることにより酸化珪素膜で形成することができる。また、熱酸化法により酸化珪素膜を形成した後に、窒化処理を行うことによって酸化珪素膜の表面を窒化させることにより、酸化珪素膜と酸素と窒素を有する膜（酸窒化珪素膜）との積層構造で形成してもよい。
【０１３９】
他にも、上述したように、プラズマ処理を用いて絶縁膜１６０６、１６０７、１６０８を形成してもよい。例えば、半導体基板１６００に設けられた領域１６０２、１６０３、１６０４の表面に高密度プラズマ処理により酸化処理又は窒化処理を行うことにより、絶縁膜１６０６、１６０７、１６０８として酸化珪素（ＳｉＯｘ）膜又は窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜で形成することができる。また、高密度プラズマ処理により領域１６０２、１６０３、１６０４の表面に酸化処理を行った後に、再度高密度プラズマ処理を行うことによって窒化処理を行ってもよい。この場合、領域１６０２、１６０３、１６０４の表面に接して酸化珪素膜が形成され、当該酸化珪素膜上に酸窒化珪素膜が形成され、絶縁膜１６０６、１６０７、１６０８は酸化珪素膜と酸窒化珪素膜とが積層された膜となる。また、熱酸化法により領域１６０２、１６０３、１６０４の表面に酸化珪素膜を形成した後に高密度プラズマ処理により酸化処理又は窒化処理を行ってもよい。
【０１４０】
なお、絶縁膜１６０６、１６０７、１６０８は、後に完成されるトランジスタにおいてゲート絶縁膜として機能する。
【０１４１】
次に、図１６（Ｃ）に示すように領域１６０２、１６０３、１６０４の上方に形成された絶縁膜１６０６、１６０７、１６０８を覆うように導電膜を形成する。ここでは、導電膜として、導電膜１６０９と導電膜１６１０を順に積層して形成した例を示している。もちろん、導電膜は、単層又は３層以上の積層構造で形成してもよい。
【０１４２】
導電膜１６０９、１６１０としては、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）等から選択された元素またはこれらの元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成することができる。また、これらの元素を窒化した金属窒化膜で形成することもできる。他にも、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料により形成することもできる。
【０１４３】
ここでは、導電膜１６０９として窒化タンタルを用いて形成し、その上に導電膜１６１０としてタングステンを用いて積層構造で設ける。また、他にも、導電膜１６０９として、窒化タングステン、窒化モリブデン又は窒化チタンから選ばれた単層又は積層膜を用い、導電膜１６１０として、タンタル、モリブデン、チタンから選ばれた単層又は積層膜を用いることができる。
【０１４４】
次に、積層して設けられた導電膜１６０９、１６１０を選択的にエッチングして除去することによって、領域１６０２、１６０３、１６０４の上方の一部に導電膜１６０９、１６１０を残存させ、図１７（Ａ）に示すようにそれぞれゲート電極１６１１、１６１２、１６１３を形成する。
【０１４５】
次に、領域１６０２、１６０４を覆うようにレジストマスク１６１４を選択的に形成し、当該レジストマスク１６１４、ゲート電極１６１２をマスクとして領域１６０３に不純物元素を導入することによって不純物領域を形成する（図１７（Ｂ）参照）。不純物元素としては、ｎ型を付与する不純物元素又はｐ型を付与する不純物元素を用いる。ｎ型を示す不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。ｐ型を示す不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。ここでは、不純物元素として、リン（Ｐ）を用いる。
【０１４６】
不純物元素を導入することによって、図１７（Ｂ）に示すように領域１６０３にソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１６１５とチャネル形成領域１６１６が形成される。
【０１４７】
次に、図１７（Ｃ）に示すように領域１６０３を覆うようにレジストマスク１６１７を選択的に形成し、当該レジストマスク１６１７、ゲート電極１６１１、１６１３をマスクとして領域１６０２、１６０４に不純物元素を導入することによって不純物領域を形成する。不純物元素としては、ｎ型を付与する不純物元素又はｐ型を付与する不純物元素を用いる。ｎ型を示す不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。ｐ型を示す不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。ここでは、図１７（Ｂ）で領域１６０３に導入した不純物元素と異なる導電型を有する不純物元素（例えば、ボロン（Ｂ））を導入する。その結果、領域１６０２、１６０４にソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１６１８とチャネル形成領域１６１９が形成される。
【０１４８】
次に、図１８に示すように絶縁膜１６０６、１６０７、１６０８とゲート電極１６１１、１６１２、１６１３を覆うように第２の絶縁膜１６２０を形成し、当該第２の絶縁膜１６２０上に領域１６０２、１６０３、１６０４にそれぞれ形成された不純物領域１６１５、１６１８と電気的に接続する配線１６２１を形成する。
【０１４９】
第２の絶縁膜１６２０は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキサン材料からなる単層または積層構造で設けることができる。なお、シロキサン材料とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む材料に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、アリール基）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
【０１５０】
配線１６２１は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アルミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを含む合金材料に相当する。配線１６２１は、例えば、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜とバリア膜の積層構造、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜と窒化チタン膜とバリア膜の積層構造を採用するとよい。なお、バリア膜とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニウムやアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、配線１６２１を形成する材料として最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。また、還元性の高い元素であるチタンからなるバリア膜を形成すると、結晶質半導体膜上に薄い自然酸化膜ができていたとしても、この自然酸化膜を還元し、結晶質半導体膜と良好なコンタクトをとることができる。
【０１５１】
なお、トランジスタの構造は上記の構造に限定されるものではく、例えば、逆スタガ構造、フィンＦＥＴ構造等でも良い。なお、フィンＦＥＴ構造では、トランジスタサイズの微細化に伴う短チャネル効果を抑制することができる。
【０１５２】
領域１６０４に形成されたトランジスタを用いて、実施の形態および実施例１、２で示した充電用回路１１６を形成することができる。また、領域１６０２、１６０３、１６０４に形成されたトランジスタを用いて、実施の形態および実施例１、２で示した信号処理回路１０２を形成することができる。なお、電気二重層コンデンサ１０４は、実施例１、２と同様に、領域１６０２、１６０３、１６０４に形成されたトランジスタ上に形成することができる。
【０１５３】
また、半導体基板１６００を研磨することで、薄膜化された単結晶基板上のＭＯＳトランジスタを作製することができる。
【０１５４】
また、本実施例は本明細書中の他の実施の形態および他の実施例の記載と適宜組み合わせても良い。
【実施例４】
【０１５５】
本実施例では、上記実施例３とは異なる本発明の半導体装置が有するトランジスタの作製方法について、図１９乃至図２２に示す部分断面図を用いて説明する。
【０１５６】
まず、図１９（Ａ）に示すように基板１９００上に絶縁膜を形成する。ここでは、ｎ型の導電型を有する単結晶Ｓｉを基板１９００として用い、当該基板１９００上に絶縁膜１９０１と絶縁膜１９０２を形成する。例えば、基板１９００に熱処理を行うことにより絶縁膜１９０１として酸化珪素（ＳｉＯｘ）を形成し、当該絶縁膜１９０１上に化学的気相成長法（ＣＶＤ法）を用いて窒化珪素（ＳｉＮｘ）を成膜する。
【０１５７】
また、基板１９００は、半導体基板であれば特に限定されず用いることができる。例えば、ｎ型又はｐ型の導電型を有する単結晶Ｓｉ基板、化合物半導体基板（ＧａＡｓ基板、ＩｎＰ基板、ＧａＮ基板、ＳｉＣ基板、サファイア基板、ＺｎＳｅ基板等）、貼り合わせ法またはＳＩＭＯＸ（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｂｙ  ＩＭｐｌａｎｔｅｄ  ＯＸｙｇｅｎ）法を用いて作製されたＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板等を用いることができる。
【０１５８】
また、絶縁膜１９０２は、絶縁膜１９０１を形成した後に高密度プラズマ処理により当該絶縁膜１９０１を窒化することにより設けてもよい。なお、基板１９００上に設ける絶縁膜は単層又は３層以上の積層構造で設けてもよい。
【０１５９】
次に、図１９（Ｂ）に示すように絶縁膜１９０２上に選択的にレジストマスク１９０３のパターンを形成し、当該レジストマスク１９０３をマスクとして選択的にエッチングを行うことによって、基板１９００に選択的に凹部１９０４を形成する。基板１９００、絶縁膜１９０１、１９０２のエッチングとしては、プラズマを利用したドライエッチングにより行うことができる。
【０１６０】
次に、図１９（Ｃ）に示すようにレジストマスク１９０３のパターンを除去した後、基板１９００に形成された凹部１９０４を充填するように絶縁膜１９０５を形成する。
【０１６１】
絶縁膜１９０５は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。ここでは、絶縁膜１９０５として、常圧ＣＶＤ法または減圧ＣＶＤ法によりＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）ガスを用いて酸化珪素膜を形成する。
【０１６２】
次に、図２０（Ａ）に示すように研削処理、研磨処理又はＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）処理を行うことによって、基板１９００の表面を露出させる。ここでは、基板１９００の表面を露出させることにより、基板１９００の凹部１９０４に形成された絶縁膜１９０６間に領域１９０７、１９０８、１９０９が設けられる。なお、絶縁膜１９０６は、基板１９００の表面に形成された絶縁膜１９０５が研削処理、研磨処理又はＣＭＰ処理により除去されることにより得られたものである。続いて、ｐ型の導電型を有する不純物元素を選択的に導入することによって、領域１９０８にｐウェル１９１０を形成する。
【０１６３】
ｐ型を示す不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。ここでは、不純物元素として、ボロン（Ｂ）を領域１９０８に導入する。
【０１６４】
なお、本実施例では、基板１９００としてｎ型の導電型を有する半導体基板を用いているため、領域１９０７、１９０９には不純物元素の導入を行っていないが、ｎ型を示す不純物元素を導入することにより領域１９０７、１９０９にｎウェルを形成してもよい。ｎ型を示す不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。
【０１６５】
一方、ｐ型の導電型を有する半導体基板を用いる場合には、領域１９０７、１９０９にｎ型を示す不純物元素を導入してｎウェルを形成し、領域１９０８には不純物元素の導入を行わない構成としてもよい。
【０１６６】
次に、図２０（Ｂ）に示すように基板１９００の領域１９０７、１９０８、１９０９の表面上に絶縁膜１９１１、１９１２、１９１３をそれぞれ形成する。
【０１６７】
絶縁膜１９１１、１９１２、１９１３は、例えば、熱処理を行い基板１９００に設けられた領域１９０７、１９０８、１９０９の表面を酸化させることにより酸化珪素膜で絶縁膜１９１１、１９１２、１９１３を形成することができる。また、熱酸化法により酸化珪素膜を形成した後に、窒化処理を行うことによって酸化珪素膜の表面を窒化させることにより、酸化珪素膜と酸素と窒素を有する膜（酸窒化珪素膜）との積層構造で形成してもよい。
【０１６８】
他にも、上述したように、プラズマ処理を用いて絶縁膜１９１１、１９１２、１９１３を形成してもよい。例えば、基板１９００に設けられた領域１９０７、１９０８、１９０９の表面に高密度プラズマ処理により酸化処理又は窒化処理を行うことにより、絶縁膜１９１１、１９１２、１９１３として酸化珪素（ＳｉＯｘ）膜又は窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜で形成することができる。また、高密度プラズマ処理により領域１９０７、１９０８、１９０９の表面に酸化処理を行った後に、再度高密度プラズマ処理を行うことによって窒化処理を行ってもよい。この場合、領域１９０７、１９０８、１９０９の表面に接して酸化珪素膜が形成され、当該酸化珪素膜上に酸窒化珪素膜が形成され、絶縁膜１９１１、１９１２、１９１３は酸化珪素膜と酸窒化珪素膜とが積層された膜となる。また、熱酸化法により領域１９０７、１９０８、１９０９の表面に酸化珪素膜を形成した後に高密度プラズマ処理により酸化処理又は窒化処理を行ってもよい。
【０１６９】
なお、基板１９００の領域１９０７、１９０８、１９０９に形成された絶縁膜１９１１、１９１２、１９１３は、後に完成されるトランジスタにおいてゲート絶縁膜として機能する。
【０１７０】
次に、図２０（Ｃ）に示すように基板１９００に設けられた領域１９０７、１９０８、１９０９の上方に形成された絶縁膜１９１１、１９１２、１９１３を覆うように導電膜を形成する。ここでは、導電膜として、導電膜１９１４と導電膜１９１５を順に積層して形成した例を示している。もちろん、導電膜は、単層又は３層以上の積層構造で形成してもよい。
【０１７１】
導電膜１９１４、１９１５としては、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）等から選択された元素またはこれらの元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成することができる。また、これらの元素を窒化した金属窒化膜で形成することもできる。他にも、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料により形成することもできる。
【０１７２】
ここでは、導電膜１９１４として窒化タンタルを用いて形成し、その上に導電膜１９１５としてタングステンを用いて積層構造で設ける。また、他にも、導電膜１９１４として、窒化タンタル、窒化タングステン、窒化モリブデン又は窒化チタンから選ばれた単層又は積層膜を用い、導電膜１９１５として、タングステン、タンタル、モリブデン、チタンから選ばれた単層又は積層膜を用いることができる。
【０１７３】
次に、図２１（Ａ）に示すように積層して設けられた導電膜１９１４、１９１５を選択的にエッチングして除去することによって、基板１９００の領域１９０７、１９０８、１９０９の上方の一部に導電膜１９１４、１９１５を残存させ、それぞれゲート電極として機能する導電膜１９１６、１９１７、１９１８を形成する。また、ここでは、基板１９００において、導電膜１９１６、１９１７、１９１８と重ならない領域１９０７、１９０８、１９０９の表面が露出するようにする。
【０１７４】
具体的には、基板１９００の領域１９０７において、導電膜１９１６の下方に形成された絶縁膜１９１１のうち当該導電膜１９１６と重ならない部分を選択的に除去し、導電膜１９１６と絶縁膜の端部が一致するように絶縁膜２００１を形成する。また、領域１９０８において、導電膜１９１７の下方に形成された絶縁膜１９１２のうち当該導電膜１９１７と重ならない部分を選択的に除去し、導電膜１９１７と絶縁膜の端部が一致するように絶縁膜２００２を形成する。また、領域１９０９において、導電膜１９１８の下方に形成された絶縁膜１９１３のうち当該導電膜１９１８と重ならない部分を選択的に除去し、導電膜１９１８と絶縁膜の端部が一致するように絶縁膜２００３を形成する。
【０１７５】
この場合、導電膜１９１６、１９１７、１９１８の形成と同時に重ならない部分の絶縁膜等を除去してもよいし、導電膜１９１６、１９１７、１９１８を形成後残存したレジストマスク又は当該導電膜１９１６、１９１７、１９１８をマスクとして重ならない部分の絶縁膜等を除去してもよい。
【０１７６】
次に、図２１（Ｂ）に示すように基板１９００の領域１９０７、１９０８、１９０９に不純物元素を選択的に導入する。ここでは、領域１９０８に導電膜１９１７をマスクとしてｎ型を付与する低濃度の不純物元素を選択的に導入し、不純物領域１９２０を形成する。一方、領域１９０７、１９０９には導電膜１９１６、１９１８をマスクとしてｐ型を付与する低濃度の不純物元素を選択的に導入し、不純物領域１９１９、１９２１を形成する。ｎ型を付与する不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。ｐ型を付与する不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。
【０１７７】
次に、導電膜１９１６、１９１７、１９１８の側面に接するサイドウォール１９２２を形成する。具体的には、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等により、珪素、珪素の酸化物又は珪素の窒化物の無機材料を含む膜や、有機樹脂などの有機材料を含む膜を、単層又は積層して形成する。そして、当該絶縁膜を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択的にエッチングして、導電膜１９１６、１９１７、１９１８の側面に接するように形成することができる。なお、サイドウォール１９２２は、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）領域を形成する際のドーピング用のマスクとして用いる。また、ここでは、サイドウォール１９２２は、導電膜１９１６、１９１７、１９１８の下方に形成された絶縁膜２００１、２００２、２００３にも接するように形成されている。
【０１７８】
続いて、当該サイドウォール１９２２、導電膜１９１６、１９１７、１９１８をマスクとして基板１９００の領域１９０７、１９０８、１９０９に不純物元素を導入することによって、ソース領域又はドレイン領域として機能する不純物領域を形成する（図２１（Ｃ）参照）。ここでは、基板１９００の領域１９０８にサイドウォール１９２２と導電膜１９１７をマスクとして高濃度のｎ型を付与する不純物元素を導入し、領域１９０７、１９０９にサイドウォール１９２２と導電膜１９１６、１９１８をマスクとして高濃度のｐ型を付与する不純物元素を導入する。
【０１７９】
その結果、基板１９００の領域１９０７には、ソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１９２３と、ＬＤＤ領域を形成する低濃度不純物領域１９２４と、チャネル形成領域１９２５が形成される。また、基板１９００の領域１９０８には、ソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１９２６と、ＬＤＤ領域を形成する低濃度不純物領域１９２７と、チャネル形成領域１９２８が形成される。また、基板１９００の領域１９０９には、ソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１９２９と、ＬＤＤ領域を形成する低濃度不純物領域１９３０と、チャネル形成領域１９３１が形成される。
【０１８０】
なお、本実施例では、導電膜１９１６、１９１７、１９１８と重ならない基板１９００の領域１９０７、１９０８、１９０９を露出させた状態で不純物元素の導入を行っている。従って、基板１９００の領域１９０７、１９０８、１９０９にそれぞれ形成されるチャネル形成領域１９２５、１９２８、１９３１は導電膜１９１６、１９１７、１９１８と自己整合的に形成することができる。
【０１８１】
次に、図２２（Ａ）に示すように基板１９００の領域１９０７、１９０８、１９０９上に設けられた絶縁膜や導電膜等を覆うように第２の絶縁膜１９３２を形成し、当該第２の絶縁膜１９３２に開口部１９３３を形成する。
【０１８２】
第２の絶縁膜１９３２は、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキサン材料からなる単層または積層構造で設けることができる。なお、シロキサン材料とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む材料に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、アリール基）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
【０１８３】
次に、図２２（Ｂ）に示すように化学的気相成長法（ＣＶＤ法）を用いて開口部１９３３に導電膜１９３４を形成し、当該導電膜１９３４と電気的に接続するように絶縁膜１９３２上に導電膜１９３５ａ〜１９３５ｆを選択的に形成する。
【０１８４】
導電膜１９３４、１９３５ａ〜１９３５ｆは、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アルミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを含む合金材料に相当する。導電膜１９３４、１９３５ａ〜１９３５ｆは、例えば、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜とバリア膜の積層構造、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜と窒化チタン膜とバリア膜の積層構造を採用するとよい。なお、バリア膜とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニウムやアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、導電膜１９３４を形成する材料として最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。また、還元性の高い元素であるチタンからなるバリア膜を形成すると、結晶質半導体膜上に薄い自然酸化膜ができていたとしても、この自然酸化膜を還元し、結晶質半導体膜と良好なコンタクトをとることができる。ここでは、導電膜１９３４は化学的気相成長法（ＣＶＤ法）によりタングステン（Ｗ）を選択成長することにより形成することができる。
【０１８５】
以上の工程により、基板１９００の領域１９０７、１９０９に形成されたｐ型のトランジスタと、領域１９０８に形成されたｎ型のトランジスタとを具備する半導体装置を得ることができる。
【０１８６】
なお、トランジスタの構造は上記の構造に限定されるものではく、例えば、逆スタガ構造、フィンＦＥＴ構造等でも良い。なお、フィンＦＥＴ構造では、トランジスタサイズの微細化に伴う短チャネル効果を抑制することができる。
【０１８７】
領域１９０９に形成されたトランジスタを用いて、実施の形態および実施例１、２で示した充電用回路１１６を形成することができる。また、領域１９０７、１９０８、１９０９に形成されたトランジスタを用いて、実施の形態および実施例１、２で示した信号処理回路１０２を形成することができる。なお、電気二重層コンデンサ１０４は、実施例１、２と同様に、領域１９０７、１９０８、１９０９に形成されたトランジスタ上に形成することができる。
【０１８８】
また、半導体基板１９００を研磨することで、薄膜化された単結晶基板上のＭＯＳトランジスタを作製することができる。
【０１８９】
また、本実施例は本明細書中の実施の形態および他の実施例の記載と適宜組み合わせても良い。
【実施例５】
【０１９０】
本実施例では、上記実施例１〜４で作製された半導体装置の利用形態の一例であるＲＦＩＤの用途について説明する。ＲＦＩＤは、例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類（運転免許証や住民票等）、包装用容器類（包装紙やボトル等）、記録媒体（ＤＶＤソフトやビデオテープ等）、乗物類（自転車等）、身の回り品（鞄や眼鏡等）、食品類、植物類、動物類、人体、衣類、生活用品類、電子機器等の商品や荷物の荷札等の物品に設けることができ、いわゆるＩＤラベル、ＩＤタグ、ＩＤカードとして使用することができる。電子機器とは、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置（単にテレビ、テレビ受像機、テレビジョン受像機とも呼ぶ）及び携帯電話等を指す。以下に、図２３を参照して、本発明の応用例、及びそれらを付した商品の一例について説明する。
【０１９１】
図２３（Ａ）は、本発明に係るＲＦＩＤの完成品の状態の一例である。ラベル台紙３００１（セパレート紙）上に、ＲＦＩＤ３００２を内蔵した複数のＩＤラベル３００３が形成されている。ＩＤラベル３００３は、ボックス３００４内に収納されている。また、ＩＤラベル３００３上には、その商品や役務に関する情報（商品名、ブランド、商標、商標権者、販売者、製造者等）が記されている。一方、内蔵されているＲＦＩＤには、その商品（又は商品の種類）固有のＩＤナンバーが付されており、偽造や、商標権、特許権等の知的財産権侵害、不正競争等の不法行為を容易に把握することができる。また、ＲＦＩＤ内には、商品の容器やラベルに明記しきれない多大な情報、例えば、商品の産地、販売地、品質、原材料、効能、用途、数量、形状、価格、生産方法、使用方法、生産時期、使用時期、賞味期限、取扱説明、商品に関する知的財産情報等を入力しておくことができ、取引者や消費者は、簡易なリーダによって、それらの情報にアクセスすることができる。また、生産者側からは容易に書換え、消去等も可能であるが、取引者、消費者側からは書換え、消去等ができない仕組みになっている。なお、ＲＦＩＤに表示部を設けこれらの情報を表示できる構成としてもよい。
【０１９２】
図２３（Ｂ）は、ＲＦＩＤ３０１２を内蔵したラベル状のＲＦＩＤタグ３０１１を示している。ＲＦＩＤタグ３０１１を商品に備え付けることにより、商品管理が容易になる。例えば、商品が盗難された場合に、商品の経路を辿ることによって、その犯人を迅速に把握することができる。このように、ＲＦＩＤを備えることにより、所謂トレーサビリティに優れた商品を流通させることができる。
【０１９３】
図２３（Ｃ）は、ＲＦＩＤ３０２２を内包したＩＤカード３０２１の完成品の状態の一例である。上記ＩＤカード３０２１としては、キャッシュカード、クレジットカード、プリペイドカード、電子乗車券、電子マネー、テレフォンカード、会員カード等のあらゆるカード類が含まれる。また、ＩＤカード３０２１の表面に表示部を設け様々な情報を表示させる構成としてもよい。
【０１９４】
図２３（Ｄ）は、無記名債券３０３１の完成品の状態を示している。無記名債券３０３１には、ＲＦＩＤ３０３２が埋め込まれており、その周囲は樹脂によって成形され、ＲＦＩＤを保護している。ここで、該樹脂中にはフィラーが充填された構成となっている。無記名債券３０３１は、本発明に係るＲＦＩＤと同じ要領で作成することができる。なお、上記無記名債券類には、切手、切符、チケット、入場券、商品券、図書券、文具券、ビール券、おこめ券、各種ギフト券、各種サービス券等が含まれるが、勿論これらに限定されるものではない。また、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類等に本発明のＲＦＩＤ３０３２を設けることにより、認証機能を設けることができ、この認証機能を活用すれば、偽造を防止することができる。
【０１９５】
図２３（Ｅ）はＲＦＩＤ３０４２を内包したＩＤラベル３０４１を貼付した書籍３０４３を示している。本発明のＲＦＩＤ３０４２は、表面に貼ったり、埋め込んだりして、物品に固定される。図２３（Ｅ）に示すように、本なら紙に埋め込んだり、有機樹脂からなるパッケージなら当該有機樹脂に埋め込んだりして、各物品に固定される。本発明のＲＦＩＤ３０４２は、小型、薄型、軽量を実現するため、物品に固定した後も、その物品自体のデザイン性を損なうことがない。
【０１９６】
また、ここでは図示しないが、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等に本発明のＲＦＩＤを設けることにより、検品システム等のシステムの効率化を図ることができる。また乗物類にＲＦＩＤを設けることにより、偽造や盗難を防止することができる。また、動物等の生き物に埋め込むことによって、個々の生き物の識別を容易に行うことができる。例えば、家畜等の生き物にＲＦＩＤを埋め込むことによって、生まれた年や性別または種類等を容易に識別することが可能となる。
【０１９７】
図２４（Ａ）、（Ｂ）は、本発明に係るＲＦＩＤを含んだＩＤラベル２５０２を貼付した書籍２７０１、及びペットボトル２７０２を示している。本発明に用いられるＲＦＩＤは非常に薄いため、上記書籍等の物品にＩＤラベルを搭載しても、機能、デザイン性を損ねることがない。更に、非接触型薄膜集積回路装置の場合、アンテナとチップを一体形成でき、曲面を有する商品に直接転写することが容易になる。
【０１９８】
図２４（Ｃ）は、果物類２７０５の生鮮食品に、直接ＲＦＩＤを含んだＩＤラベル２５０２を貼り付けた状態を示している。また、図２４（Ｄ）は、包装用フィルム類によって、野菜類２７０４の生鮮食品を包装した一例を示している。このように球面を有する果物類２７０５や野菜類２７０４に本発明に係る半導体装置を貼り付けても、また電気二重層コンデンサと信号処理回路を接続するための配線にかかる曲げ応力は小さく、断線を防ぐことができる。また、なお、チップ２５０１を商品に貼り付けた場合、剥がされる可能性があるが、包装用フィルム類によって商品をくるんだ場合、包装用フィルム２７０３類を剥がすのは困難であるため、防犯対策上多少のメリットはある。
【０１９９】
なお、上述した商品以外にも、あらゆる商品に、本発明に係る半導体装置を利用することができる。
【０２００】
なお、本実施例は、本明細書中の実施の形態および他の実施例の記載と適宜組み合わせても良い。
【図面の簡単な説明】
【０２０１】
【図１】本発明の半導体装置の一構成例を示す図。
【図２】本発明の半導体装置の一構成例を説明する図。
【図３】本発明の半導体装置が有するアンテナの構成例を示す図。
【図４】本発明の半導体装置を説明する図。
【図５】本発明の半導体装置を説明する図。
【図６】本発明の半導体装置の充放電を説明する図。
【図７】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図８】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図９】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図１０】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図１１】紫外線照射あるいは加熱するための装置の一例を示す図。
【図１２】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図１３】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図１４】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図１５】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図１６】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図１７】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図１８】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図１９】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図２０】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図２１】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図２２】本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。
【図２３】本発明の半導体装置の使用形態の一例を示す図。
【図２４】本発明の半導体装置の使用形態の一例を示す図。
【図２５】アクティブタイプのＲＦＩＤの具体的な構成を示す図。
【図２６】パッシブタイプのＲＦＩＤの具体的な構成を示す図。
【符号の説明】
【０２０２】
１０    基板
１１    電極
１２    電解液層
１３    電極
１００    ＲＦＩＤ
１０１    アンテナ回路
１０２    信号処理回路
１０４    電気二重層コンデンサ
１０５    整流回路
１０８    復調回路
１０９    アンプ
１１０    論理回路
１１１    メモリコントロール回路
１１２    メモリ回路
１１３    論理回路
１１４    アンプ
１１５    変調回路
１１６    充電用回路
１１７    放電用回路
１１８    負荷部
１２０    セパレータ
１４１    アンテナ
１４２    共振容量
１４３    ダイオード
１４４    平滑容量
１４５    レギュレータ
１４６    ダイオード
１４７    スイッチ
３０３    アンテナ
５０１    スイッチ
５０２    レギュレータ
５０３    シュミットトリガー
７０１    基板
７０４    絶縁膜
７０５    半導体膜
７０６    ゲート絶縁膜
７０７    ゲート電極
７０８    不純物領域
７０９    不純物領域
７１０    絶縁膜
７１１    不純物領域
７１２    低濃度不純物領域
７１３    導電膜
７１４    絶縁膜
７１６    導電膜
７１８    素子形成層
７１８    素子形成層
７２０    基板
７２１    シール材
７２２    電極
７２３    スペーサ
９１１    レジストマスク
１０２１    ＩＤカード
１１０１    基板支持台
１１０４    窓
１１０８    下側定盤
１１０９    光源
【図１】
2008181493.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008181493.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2008181493.tif 000010
【図９】
2008181493.tif 000011
【図１０】
2008181493.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2008181493.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2008181493.tif 000018
【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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