(57)【要約】【課題】無線通信によりデータの交信を行う半導体装置において、装置を大型化することなく、アンテナの感度を向上させ、チップをノイズから保護することを課題とする。【解決手段】コイル状のアンテナと当該コイル状のアンテナに電気的に接続された半導体集積回路とを有する。コイル状のアンテナと重なるように半導体集積回路を配置する。このように、半導体装置内のコイル状のアンテナと半導体集積回路の配置を工夫することで、装置を大型化することなく、アンテナの感度を向上させて、半導体集積回路が動作するために十分な電力を得ることができる。【選択図】図１
2007134694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信によりデータの交信を行う半導体装置において、
コイル状のアンテナと前記コイル状のアンテナに電気的に接続された半導体集積回路とを有し、
前記コイル状のアンテナと重なるように前記半導体集積回路は配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
無線通信によりデータの交信を行う半導体装置において、
コイル状のアンテナと前記コイル状のアンテナに電気的に接続された半導体集積回路とを有し、
前記コイル状のアンテナと重なるように前記半導体集積回路は配置され、
前記半導体集積回路の前記コイル状のアンテナと重なる領域にはトランジスタが含まれないことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
無線通信によりデータの交信を行う半導体装置において、
コイル状のアンテナと前記コイル状のアンテナに電気的に接続された半導体集積回路とを有し、
前記半導体集積回路は、デジタル回路とアナログ回路とを有し、
前記コイル状のアンテナと重なるように前記半導体集積回路は配置され、
前記半導体集積回路の前記コイル状のアンテナと重なる領域には、前記デジタル回路が配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
無線通信によりデータの交信を行う半導体装置において、
コイル状のアンテナと前記コイル状のアンテナに電気的に接続された半導体集積回路とを有し、
前記コイル状のアンテナと重なるように前記半導体集積回路は配置され、
前記半導体集積回路と前記コイル状のアンテナとが重なる領域に容量素子を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記容量素子は前記コイル状のアンテナ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】
無線通信によりデータの交信を行う半導体装置において、
コイル状のアンテナと前記コイル状のアンテナに電気的に接続された半導体集積回路とを有し、
前記コイル状のアンテナと重なるように前記半導体集積回路は配置され、
前記半導体集積回路と前記コイル状のアンテナとが重なる領域に容量素子を有し、
前記容量素子は前記コイル状のアンテナの配線の一部を一方の電極とし、前記半導体集積回路の電極または配線の一部を他方の電極とし、前記一方の電極及び前記他方の電極で絶縁膜を挟んだ構成であることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
無線通信によりデータの交信を行う半導体装置において、
コイル状のアンテナと前記コイル状のアンテナに電気的に接続された半導体集積回路とを有し、
前記コイル状のアンテナと重なるように前記半導体集積回路は配置され、
前記半導体集積回路と前記コイル状のアンテナとが重なる領域に容量素子を有し、
前記容量素子は前記コイル状のアンテナの配線の一部を一方の電極とし、前記半導体集積回路の電極または配線の一部を他方の電極とし、前記一方の電極及び前記他方の電極で絶縁膜を挟んだ構成であり、
前記他方の電極は前記半導体集積回路の所定の電位に保たれた配線の一部であることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
無線通信によりデータの交信を行う半導体装置において、
コイル状のアンテナと前記コイル状のアンテナに電気的に接続された半導体集積回路とを有し、
前記コイル状のアンテナと重なるように前記半導体集積回路は配置され、
前記半導体集積回路と前記コイル状のアンテナとが重なる領域に容量素子を有し、
前記容量素子は前記コイル状のアンテナの配線の一部を一方の電極とし、前記半導体集積回路の電極または配線の一部を他方の電極とし、前記一方の電極及び前記他方の電極で絶縁膜を挟んだ構成であり、
前記他方の電極は前記半導体集積回路の電源線であることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
無線通信によりデータの交信を行う半導体装置において、
コイル状のアンテナと前記コイル状のアンテナに電気的に接続された半導体集積回路とを有し、
前記コイル状のアンテナと重なるように前記半導体集積回路は配置され、
前記半導体集積回路と前記コイル状のアンテナとが重なる領域に容量素子を有し、
前記容量素子は前記コイル状のアンテナの配線の一部を一方の電極とし、前記半導体集積回路の電極または配線の一部を他方の電極とし、前記一方の電極及び前記他方の電極で絶縁膜を挟んだ構成であり、
前記他方の電極は前記半導体集積回路の電源線であり、
前記電源線は前記半導体集積回路が有する素子を囲むように配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項４乃至請求項９のいずれか一において、
前記容量素子は、前記コイル状のアンテナと並列に接続された共振容量であることを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】
請求項４乃至請求項９のいずれか一において、
前記容量素子は、半導体集積回路の電源電圧を保持する保持容量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のいずれか一において、
前記コイル状のアンテナは円形のコイル状のアンテナであることを特徴とする半導体装置。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１１のいずれか一において、
前記コイル状のアンテナは三角形のコイル状のアンテナであり、
前記コイル状のアンテナの少なくとも一辺と重なるように前記半導体集積回路は配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１１のいずれか一において、
前記コイル状のアンテナは方形のコイル状のアンテナであり、
前記コイル状のアンテナの少なくとも一辺と重なるように前記半導体集積回路は配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１１のいずれか一において、
前記コイル状のアンテナは多角形のコイル状のアンテナであり、
前記コイル状のアンテナの少なくとも一辺と重なるように前記半導体集積回路は配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１１のいずれか一において、
前記コイル状のアンテナは三角形のコイル状のアンテナ、方形のコイル状のアンテナ、または多角形のコイル状のアンテナであり、
前記コイル状のアンテナの一辺と重なり、且つ残りの辺と重ならないように前記半導体集積回路は配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１７】
請求項１乃至請求項１６のいずれか一において、
前記半導体集積回路は、前記コイル状のアンテナにおいて電磁誘導により生じた起電力を電源電圧として用いて動作することを特徴とする半導体装置。
【請求項１８】
請求項１乃至請求項１７のいずれか一において、
前記コイル状のアンテナと前記半導体集積回路は、各々別基板上に形成され、接着されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１９】
請求項１乃至請求項１７のいずれか一において、
前記コイル状のアンテナと前記半導体集積回路は、同一基板上に形成されていていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２０】
請求項１乃至請求項１９のいずれか一において、
前記半導体集積回路は、シリコンウエハ等の単結晶半導体基板上に形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２１】
請求項１乃至請求項１９のいずれか一において、
前記半導体集積回路は、絶縁基板上に薄膜トランジスタを用いて形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２２】
請求項１乃至請求項２１のいずれか一において、
前記半導体装置と、前記半導体装置とデータの交信を行うアンテナ及びリーダライタとを有することを特徴とする通信システム。
【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の交信（受信、送信）を行う半導体装置に関する。特に、電磁誘導方式によりデータの交信を行う半導体装置に関する。更に前記半導体装置と、前記半導体装置とデータの交信を行うアンテナ及びリーダライタとを用いた通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信を利用した個体識別技術が注目を集めている。特に、無線通信によりデータの交信を行う半導体装置として、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグを利用した個体識別技術が注目を集めている。ＲＦＩＤタグは、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タグを用いた個体識別技術は、個々の対象物の生産、管理等に役立てられ始めており、個人認証への応用も進められている。
【０００３】
ＲＦＩＤタグの中でも、電磁誘導方式によりデータの交信を行う半導体装置がある（特許文献１参照）。従来の半導体装置について、図２を用いて説明する。
【０００４】
電磁誘導方式によりデータの交信を行う半導体装置３０１は、コイル状のアンテナ３０２及びコイル状のアンテナ３０２に接続された半導体集積回路３０３を有する。なお、図２中点線で示すとおり、半導体集積回路３０３の端子３３１ａはコイル状のアンテナ３０２の一端３３２ａと接続され、半導体集積回路３０３の端子３３１ｂはコイル状のアンテナ３０２の他端３３２ｂと接続されている。
【０００５】
リーダライタに接続されたコイル状のアンテナと半導体装置３０１を近づけると、リーダライタに接続されたコイル状のアンテナから交流磁界が発生する。交流磁界が半導体装置３０１内のコイル状のアンテナ３０２を貫き、電磁誘導により半導体装置３０１内のコイル状のアンテナ３０２の端子間（一端３３２ａと他端３３２ｂの間）に起電力が発生する。当該起電力により半導体装置３０１内の半導体集積回路３０３が動作する。
【特許文献１】特開平１１−１１０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電磁誘導方式によりデータの交信を行う従来の半導体装置３０１において、コイル状のアンテナ３０２と半導体集積回路３０３は重なっていない。ここで、コイル状のアンテナと半導体集積回路が重なっていないとは、コイル状のアンテナの中心軸に平行な方向から観察した場合に、半導体集積回路とコイル状のアンテナのコイルを形成する部分の配線とが重なっていないことを示す。アンテナのコイルを形成する部分の配線とは、アンテナにおいて一定の間隔で隣り合う配線が設けられている部分の配線を示すものとする。なお、半導体集積回路は、回路を構成する素子だけではなく電源線や引き回し配線等も含むものとする。また、従来の半導体装置３０１では、半導体集積回路３０３をコイル状のアンテナ３０２のコイル内部に配置している。そのため、コイル状のアンテナ３０２のコイル内部において、半導体集積回路３０３が形成されていない部分の面積（図２中、領域３００と表記）が少ない。こうして、上記交流磁界においてコイル状のアンテナ３０２を貫く磁束が少なくなってしまう。従って、アンテナの感度が低下するため、電磁誘導により発生する起電力が小さくなってしまう。起電力が小さいため、半導体集積回路３０３が動作しない可能性がある。
【０００７】
また、例え半導体集積回路３０３が動作する程度の起電力が得られたとしても、起電力が小さい場合、ノイズ等による瞬間的な起電力の変動の影響が顕著になり、起電力が瞬間的に小さくなって半導体集積回路３０３は動作しない可能性がある。
【０００８】
なお、コイル状のアンテナ３０２のコイル内部において半導体集積回路３０３が形成されていない部分の面積を確保するため、コイル状のアンテナの外部に半導体集積回路を設ける手法もある。しかし、この手法では半導体装置が大型化してしまう。
【０００９】
上記の実情に鑑み、無線通信によりデータの交信を行う半導体装置において、半導体装置を大型化することなく、アンテナの感度を向上させること、及び半導体集積回路をノイズ等から保護することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前述した課題を解決するために以下の構成を特徴とする半導体装置である。
【００１１】
本発明の半導体装置は、コイル状のアンテナ（ループ状のアンテナやスパイラル状のアンテナを含むものとする。）と当該コイル状のアンテナに電気的に接続された半導体集積回路とを有する。コイル状のアンテナと重なるように半導体集積回路は配置されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の半導体装置は、円形のコイル状のアンテナと当該コイル状のアンテナに電気的に接続された半導体集積回路とを有する。円形のコイル状のアンテナと重なるように半導体集積回路は配置されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の半導体装置は、三角形のコイル状のアンテナと、当該コイル状のアンテナに電気的に接続された半導体集積回路とを有する。三角形のコイル状のアンテナの少なくとも一辺と重なるように半導体集積回路は配置されていることを特徴とする。なお、三角形のコイル状のアンテナの一辺と重なり、且つ残りの辺と重ならないように半導体集積回路は配置されていてもよい。
【００１４】
本発明の半導体装置は、方形のコイル状のアンテナと、当該コイル状のアンテナに電気的に接続された半導体集積回路とを有する。方形のコイル状のアンテナの少なくとも一辺と重なるように半導体集積回路は配置されていることを特徴とする。なお、方形のコイル状のアンテナの一辺と重なり、且つ残りの辺と重ならないように半導体集積回路は配置されていてもよい。
【００１５】
本発明の半導体装置は、多角形のコイル状のアンテナと当該コイル状のアンテナに電気的に接続された半導体集積回路とを有する。多角形のコイル状のアンテナの少なくとも１辺と重なるように半導体集積回路は配置されていることを特徴とする。なお、多角形のコイル状のアンテナの一辺と重なり、且つ残りの辺と重ならないように半導体集積回路は配置されていてもよい。
【００１６】
ここで、コイル状のアンテナと半導体集積回路が重なっているとは、コイル状のアンテナの中心軸に平行な方向から観察した場合に、半導体集積回路とコイル状のアンテナのコイルを形成する部分の配線とが重なっていることを示す。アンテナのコイルを形成する部分の配線とは、アンテナにおいて一定の間隔で隣り合う配線が設けられている部分の配線を示すものとする。なお、半導体集積回路は、回路を構成する素子だけではなく電源線や引き回し配線等も含むものとする。
【００１７】
前記半導体集積回路は、前記コイル状のアンテナにおいて電磁誘導により生じた起電力を電源電圧として動作する。
【００１８】
本発明の半導体装置において、半導体集積回路中のコイル状のアンテナと重なる領域にはトランジスタが含まれないようにしてもよい。なお、半導体集積回路中のコイル状のアンテナと重なる領域に、少なくともトランジスタのチャネル形成領域が含まれなければ良い。
【００１９】
また、本発明の半導体装置はデジタル回路とアナログ回路とを有し、半導体集積回路中のコイル状のアンテナと重なる領域には、デジタル回路が配置されていてもよい。
【００２０】
更に、本発明の半導体装置は、半導体集積回路とコイル状のアンテナとが重なった領域に容量素子を有することを特徴とする。
【００２１】
前記容量素子はアンテナと電気的に接続されていてもよい。当該容量素子は、コイル状のアンテナと並列に接続された共振容量であってもよい。共振容量とはコイル状のアンテナと共振回路を構成する容量素子のことである。
【００２２】
また、容量素子は、半導体集積回路の電源電圧を保持する保持容量であってもよい。
【００２３】
なお、前記容量素子は半導体集積回路が有する素子のうちの１つであってもよい。
【００２４】
または、前記容量素子はコイル状のアンテナの配線の一部を一方の電極とし、半導体集積回路の電極や配線の一部を他方の電極とし、前記一方の電極及び前記他方の電極で絶縁膜を挟んだ構成であってもよい。当該他方の電極は半導体集積回路中の所定の電位に保たれた配線の一部であってもよい。また、当該他方の電極は半導体集積回路の電源線であってもよい。当該電源線は半導体集積回路が有する素子を囲むように配置されていてもよい。なお、電源線は、半導体装置に無線信号が与えられているときに所定の電位に保たれていれば良い。
【００２５】
なお、コイル状のアンテナと半導体集積回路は、各々別基板上に形成され接着されていてもよいし、同一基板上に形成されていてもよい。
【００２６】
前記コイル状のアンテナの巻き数は１であってもそれ以上であっても良い。
【００２７】
前記半導体集積回路は、シリコンウエハ等の単結晶半導体基板上に形成されたものであってもよいし、絶縁基板上に薄膜トランジスタを用いて形成されたものであってもよい。
【００２８】
前記薄膜トランジスタの活性層は、非晶質半導体から成っていてもよいし、結晶性半導体から成っていてもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の半導体装置は、コイル状のアンテナと当該コイル状のアンテナに電気的に接続された半導体集積回路とを有し、コイル状のアンテナと重なるように半導体集積回路を配置することを特徴とする。また、コイル状のアンテナが方形、三角形、多角形の場合に、コイル状のアンテナの一辺と重なり、且つ残りの辺と重ならないように半導体集積回路を配置することを特徴とする。そのため、従来のようにコイル状のアンテナと半導体集積回路を重ねない場合に比べて、コイル状のアンテナのコイル内部において、半導体集積回路が形成されていない部分の面積を大きくすることができる。
【００３０】
こうして、リーダライタに接続されたアンテナから発生する交流磁界においてコイル状のアンテナを貫く磁束を多くすることができる。従って、電磁誘導により発生する起電力を大きくすることができる。本発明の半導体装置では、起電力が大きくなるので、半導体集積回路が動作し易くなる。このように、半導体装置内のコイル状のアンテナと半導体集積回路の配置を工夫することで、装置を大型化することなく、アンテナの感度を向上させて、半導体集積回路が動作するために十分な電力を得ることができる。また、通信距離を向上させることができる。
【００３１】
更に、半導体集積回路中のコイル状のアンテナと重なる領域にはトランジスタ（少なくともトランジスタのチャネル形成領域）が含まれない構成とする。こうして、コイル状のアンテナが交信する際に信号に載っているノイズ等や、電磁誘導により発生する起電力の変動等が、直接的にトランジスタに影響を与えることを抑えて、半導体集積回路の動作不良を減らすことが可能である。
【００３２】
また、本発明の半導体装置はデジタル回路とアナログ回路とを有し、半導体集積回路中のコイル状のアンテナと重なる領域には、デジタル回路が配置される構成としてもよい。デジタル回路はアナログ回路と比較してノイズの影響を受けにくい。従って、半導体集積回路中のコイル状のアンテナと重なる領域にデジタル回路を配置することによって、半導体装置を小型化し、且つ半導体集積回路の動作不良を減らすことが可能である。
【００３３】
更に、本発明の半導体装置は、半導体集積回路とコイル状のアンテナとが重なった領域に容量素子を有することを特徴とする。当該容量素子によって、ノイズ等による瞬間的な起電力の変動に対してその電位の変化分の絶対値を抑えることができる。つまり、ノイズ等による瞬間的な起電力の変動を緩和し、半導体集積回路を動作し易くすることができる。
【００３４】
また、半導体集積回路とコイル状のアンテナとが重なった領域に共振容量となる容量素子を設けることで、半導体装置を更に小型化することができる。
【００３５】
なお、半導体集積回路とコイル状のアンテナとが重なった領域に半導体集積回路が有する容量素子を設けることで、上述のノイズ等による瞬間的な起電力変動の緩和の効果に加え、半導体装置を更に小型化することができる。
【００３６】
または、前記容量素子はコイル状のアンテナの配線の一部を一方の電極とし、半導体集積回路の電極や配線の一部を他方の電極とし、前記一方の電極及び前記他方の電極で絶縁膜を挟んだ構成とすることができる。当該他方の電極は半導体集積回路中の所定の電位に保たれた配線の一部であってもよい。当該所定の電位に保たれた配線は半導体集積回路の電源線であってもよい。こうして、新たに配線を増やすことなく、半導体集積回路とコイル状のアンテナとが重なった領域に容量素子を形成することができる。
【００３７】
更に、当該電源線は半導体集積回路が有する素子を囲むように配置されていてもよい。こうして、回路外部のノイズ等から半導体集積回路を遮蔽し、また上述のノイズ等による瞬間的な起電力の絶対値の変動を緩和して、半導体集積回路の信頼性を高めることができる。
【００３８】
なお、コイル状のアンテナと半導体集積回路は、各々別基板上に形成され接着されていてもよいし、同一基板上に形成されていてもよい。特に、コイル状のアンテナと半導体集積回路が同一基板上に形成されている場合は、コイル状のアンテナの配線と半導体集積回路の電極や配線との距離を短く設定することが可能となる。そのため、コイル状のアンテナの配線の一部を一方の電極とし、半導体集積回路の電極や配線の一部を他方の電極とし、前記一方の電極及び前記他方の電極で絶縁膜を挟んだ構成の容量素子を設ける場合に、容量素子の電極面積を小さくでき、半導体装置の小型化等に対して特に有効である。
【００３９】
前記半導体集積回路は、シリコンウエハ等の単結晶半導体基板上に形成されたものであってもよいし、絶縁基板上に薄膜トランジスタを用いて形成されたものであってもよい。特に、絶縁基板上に薄膜トランジスタを用いて半導体集積回路を形成する場合、単結晶半導体基板上に形成された回路に対して、半導体集積回路の面積が大きくなる。よって、絶縁基板上に薄膜トランジスタを用いて半導体集積回路を形成する場合において、コイル状のアンテナと重なるように半導体集積回路を配置する構成は、半導体装置の小型化等に対して特に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。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様々に変更しうることは当業者であれば容易に理解される。したがって、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、同じ物を指し示す符号は異なる図面間において共通とする。
【００４１】
また、本発明において、接続されているとは電気的に接続されていることと同義である。したがって、間に、別の素子などが配置されていてもよい。
（実施の形態１）
【００４２】
本実施の形態１では、本発明の無線通信によりデータの交信を行う半導体装置の構成と当該半導体装置の動作について説明する。
【００４３】
はじめに、本発明の無線通信によりデータの交信を行う半導体装置の構成について図１、図９、図１０を用いて説明する。
【００４４】
図１（Ａ）に本発明の半導体装置の上面図を示す。図１（Ａ）に示すように、半導体装置２０１は、方形のコイル状のアンテナ２０２及び半導体集積回路２０３を有する。半導体集積回路２０３の端子２２１ａはコイル状のアンテナ２０２の一端２２２ａと電気的に接続され、半導体集積回路２０３の端子２２１ｂはコイル状のアンテナ２０２の他端２２２ｂと電気的に接続されている。コイル状のアンテナ２０２と半導体集積回路２０３は、方形のコイル状のアンテナ２０２の少なくとも１辺に重なるように配置されている。
【００４５】
なお、コイル状のアンテナ２０２と半導体集積回路２０３が重なっているとは、コイル状のアンテナ２０２の中心軸に平行な方向（図１（Ａ）において、紙面に垂直な方向）から観察した場合に、半導体集積回路２０３とコイル状のアンテナ２０２のコイルを形成する部分の配線とが重なっていることを示す。半導体集積回路２０３と重なるコイル状のアンテナ２０２の配線の一部を図１中、配線の一部２２０で示す。
【００４６】
図１（Ａ）のＡ−Ａ’の断面図を図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）に示す。図１（Ｂ）において、トランジスタ（少なくともトランジスタのチャネル形成領域）とアンテナとは重なっていない。なお、図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）中Ｂはコイルの中心軸方向を示している。図１（Ｂ）では、コイル状のアンテナ２０２と半導体集積回路２０３が同一基板上に形成された構成を示し、図１（Ｃ）では、コイル状のアンテナ２０２と半導体集積回路２０３が各々別基板上に形成され、接着された構成を示す。図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）において、図１（Ａ）と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。
【００４７】
図１（Ｂ）において、基板６００、基板６００上に形成された下地膜６６１、トランジスタ６９１、トランジスタ６９２、トランジスタ６９３、層間絶縁膜６６５、トランジスタ（トランジスタ６９１、トランジスタ６９２、トランジスタ６９３）のソースまたはドレインに電気的に接続された配線６６６、コイル状のアンテナ２０２、コイル状のアンテナ２０２を覆う保護膜６６７を示した。トランジスタ６９１、トランジスタ６９２及びトランジスタ６９３は、チャネル形成領域６６２ａとソース領域及びドレイン領域６６２ｂとを有する半導体活性層６６２と、ゲート絶縁膜６６３と、半導体活性層６６２とゲート絶縁膜６６３を介して重なるゲート電極６６４とを有する。半導体活性層６６２は半導体層ともいう。コイル状のアンテナ２０２と半導体集積回路２０３は、配線６６６によって電気的に接続されている。端子２２１ａ、端子２２１ｂ、一端２２２ａ、及び他端２２２ｂは、配線６６６の一部に相当する。
【００４８】
一方、図１（Ｃ）では、コイル状のアンテナ２０２は、半導体集積回路２０３が形成された基板６００とは異なる基板６０１上に形成されている。基板６００及び基板６０１は、接着剤６０４によって貼り付けられている。コイル状のアンテナ２０２は、導電性材料６０３によって配線６６６に電気的に接続されている。こうして、コイル状のアンテナ２０２と半導体集積回路２０３は電気的に接続されている。端子２２１ａ及び端子２２１ｂは、配線６６６の一部に相当する。一端２２２ａ及び他端２２２ｂは、コイル状のアンテナ２０２の一部に相当する。導電性材料６０３としては、異方性導電膜等を用いることが可能である。その他の構成は、図１（Ｂ）と同様であるので、説明は省略する。
【００４９】
なお、図１（Ａ）のＡ−Ａ’の断面構造は、図１（Ｂ）や図１（Ｃ）で示した構成とは異なる構成とすることも可能である。図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図１０（Ａ）乃至図１０（Ｄ）にその一例を示す。
【００５０】
図９（Ａ）は、図１（Ｂ）に示した構成において層間絶縁膜６７１が追加されている点が異なる。図９（Ａ）において、コイル状のアンテナ２０２は層間絶縁膜６７１に形成されたコンタクトホールによって配線６６６と接続されている。その他の構成は図１（Ｂ）と同様であるので説明は省略する。
【００５１】
図９（Ｂ）は、図１（Ｃ）に示した構成において層間絶縁膜６７１が追加されている点が異なる。図９（Ｂ）において、図１（Ｃ）の配線６６６は配線６６６ａと配線６６６ｂとによって構成される。配線６６６ａはトランジスタ６９２のソースまたはドレインと電気的に接続される。配線６６６ｂは層間絶縁膜６７１に形成されたコンタクトホールによって配線６６６ａと接続される。配線６６６ｂは導電性材料６０３によってコイル状のアンテナ２０２と電気的に接続されている。その他の構成は図１（Ｃ）と同様であるので説明は省略する。
【００５２】
図１０（Ａ）は、図１（Ｂ）に示した構成においてトランジスタの構成が異なる例である。図１０（Ａ）では、トランジスタ（トランジスタ６９１、トランジスタ６９２、トランジスタ６９３）は、ゲート電極６６４の側面に接する絶縁膜６９５（サイドウォールと呼ぶ）を有し、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）領域を有する。ゲート電極６６４及び絶縁膜６９５と重なる部分のみゲート絶縁膜６６３が存在する。各トランジスタの半導体活性層６６２において、ゲート電極６６４及び絶縁膜６９５と重ならない領域にはソース領域及びドレイン領域６６２ｂが形成され、ゲート電極６６４と重ならず且つ絶縁膜６９５と重なる領域にはＬＤＤ領域６６２ｃが設けられる。ＬＤＤ領域６６２ｃには、ソース領域及びドレイン領域６６２ｂよりも低濃度に導電型を付与する不純物元素が含まれる。
【００５３】
図１０（Ｂ）は図１（Ｃ）に示した構成においてトランジスタの構成が異なる例である。トランジスタの構成については図１０（Ａ）と同様であるので説明は省略する。
【００５４】
図１０（Ｃ）は図９（Ａ）に示した構成においてトランジスタの構成が異なる例である。トランジスタの構成については図１０（Ａ）と同様であるので説明は省略する。
【００５５】
図１０（Ｄ）は図９（Ｂ）に示した構成においてトランジスタの構成が異なる例である。トランジスタの構成については図１０（Ａ）と同様であるので説明は省略する。
【００５６】
なお、図１０（Ａ）乃至図１０（Ｄ）では、半導体集積回路２０３が有するトランジスタ（トランジスタ６９１、トランジスタ６９２、トランジスタ６９３）の全てにＬＤＤ領域を設ける構成としたがこれに限定されない。半導体集積回路２０３が有するトランジスタのうち、Ｎチャネル型トランジスタにのみＬＤＤ領域を設ける構成とし、Ｐチャネル型トランジスタにはＬＤＤ領域を設けない構成としてもよい。
【００５７】
図１（Ｂ）、図１（Ｃ）、図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図１０（Ａ）乃至図１０（Ｄ）において、コイル状のアンテナ２０２と半導体集積回路２０３の重なる領域には、半導体集積回路２０３を構成するトランジスタ（トランジスタ６９１、トランジスタ６９２、トランジスタ６９３）のチャネル形成領域は含まれない。こうして、コイル状のアンテナが交信する際に信号に載っているノイズ等や、電磁誘導により発生する起電力の変動等が、直接的にトランジスタに影響を与えることを抑えて、半導体集積回路が動作不良となる危険性を減らすことが可能である。
【００５８】
図１（Ｂ）、図１（Ｃ）、図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図１０（Ａ）乃至図１０（Ｄ）において、半導体集積回路２０３を構成する素子としてトランジスタを示したが、本発明の半導体装置の半導体集積回路はそれ以外の素子（容量素子、抵抗素子、ダイオード等）を有していてもよい。また、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）、図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図１０（Ａ）乃至図１０（Ｄ）において、半導体集積回路２０３が有するトランジスタとして薄膜トランジスタを示したが、これに限定されない。本発明の半導体装置の半導体集積回路が有するトランジスタは、単結晶半導体基板に形成されたトランジスタであってもよい。
【００５９】
次に、本発明の無線通信によりデータの交信を行う半導体装置の動作について図４を用いて説明する。図４は、本発明の半導体装置２０１と、半導体装置２０１とデータの交信を行うコイル状のアンテナ３０５と、コイル状のアンテナ３０５と電気的に接続されたリーダライタ３０４とを有する無線通信システムを示す。
【００６０】
コイル状のアンテナ３０５と半導体装置２０１を近づける（図４中、太い矢印で示す）。半導体装置２０１が近づくと、コイル状のアンテナ３０５から発生する交流磁界３０６が半導体装置２０１内のコイル状のアンテナ２０２を貫く。すると、電磁誘導により半導体装置２０１内のコイル状のアンテナ２０２の端子間（一端２２２ａと他端２２２ｂの間）に起電力が発生する。当該起電力により半導体装置２０１内の半導体集積回路２０３が動作する。
【００６１】
本発明の半導体装置２０１では、領域２００の面積を大きくすることによって、リーダライタ３０４に接続されたコイル状のアンテナ３０５から発生する交流磁界３０６が半導体装置２０１内のコイル状のアンテナ２０２を貫く磁束を多くする。好ましくは、領域２００をコイル状のアンテナ３０５の内側の面積の１／３以上、より好ましくは１／２以上とする。こうして、電磁誘導により発生する起電力を大きくすることができる。そのため、アンテナの感度を向上させ、通信距離を向上させることができる。
【００６２】
なお、図１では、巻き数が３で方形のコイル状のアンテナを示したが本発明のアンテナはこれに限定されない。巻き数が１のコイル状のアンテナ（ループ状のアンテナ）であってもよい。また、巻き数が複数のコイル状のアンテナ（例えば、スパイラル状のアンテナ）であってもよい。更に、これらのコイル状のアンテナは、コイルの中心軸に平行な方向から観察した場合に、円形、方形、三角形、及び多角形のいずれの形状を有するものであってもよい。なお、図１（Ａ）ではコイル状のアンテナの角部全てが約９０°となる構成を示したがこれに限定されない。コイル状のアンテナの角部は、丸みを帯びた形状であっても良い。また、図１（Ａ）に示したコイル状のアンテナの角部において、面取りした形状であっても良い。
【００６３】
三角形、円形及び多角形のコイル状のアンテナを有する本発明の半導体装置の一例を図８に示す。なお、図８において図１（Ａ）と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。図８（Ａ）にコイル状のアンテナ２０２が三角形の場合の構成を示す。図８（Ｂ）にコイル状のアンテナ２０２が円形の場合の構成を示す。図８（Ｃ）にコイル状のアンテナ２０２が多角形の場合の構成を示す。なお、図８（Ｃ）では、多角形のコイル状のアンテナの一例として八角形のコイル状のアンテナ２０２を示した。
【００６４】
また、本発明の半導体装置２０１内のコイル状のアンテナ２０２が受信する無線信号は、搬送波を変調した信号である。搬送波の変調方式は、アナログ変調であってもデジタル変調であってよく、振幅変調、位相変調、周波数変調、及びスペクトラム拡散のいずれであってもよい。望ましくは、振幅変調、または、周波数変調にするとよい。
【００６５】
さらに、搬送波の周波数は、サブミリ波である３００ＧＨｚ以上３ＴＨｚ以下、ミリ波である３０ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ未満、マイクロ波である３ＧＨｚ以上３０ＧＨｚ未満、極超短波である３００ＭＨｚ以上３ＧＨｚ未満、超短波である３０ＭＨｚ以上３００ＭＨｚ未満、短波である３ＭＨｚ以上３０ＭＨｚ未満、中波である３００ＫＨｚ以上３ＭＨｚ未満、長波である３０ＫＨｚ以上３００ＫＨｚ未満、及び超長波である３ＫＨｚ以上３０ＫＨｚ未満のいずれの周波数も用いることができる。望ましくは、１ＧＨｚ以下にすると良い。
【００６６】
さらにまた、本発明の半導体装置２０１の電源電圧は１Ｖ〜６Ｖ、望ましくは３Ｖ以下にするとよい。
【００６７】
上記構成により本発明の無線通信によりデータの交信を行う半導体装置は、装置を大型化することなく、アンテナの感度を向上させ、かつ、ノイズ等による瞬間的な起電力の変動を緩和し、半導体集積回路を動作し易くすることができる。
（実施の形態２）
【００６８】
本実施の形態２では、実施の形態１において図１を用いて示した半導体装置２０１において、コイル状のアンテナ２０２と半導体集積回路２０３を重ねた領域に容量素子を配置する構成について説明する。説明には図３、図１１乃至図１３を用いる。なお、図３、図１１乃至図１３において、図１と同じ部分は同じ符号を用いて示す。
【００６９】
図３（Ａ）乃至図３（Ｃ）、図１２（Ａ）乃至図１２（Ｃ）は、コイル状のアンテナ２０２と半導体集積回路２０３が同一基板上に形成された構成を示す。
【００７０】
図３（Ａ）に、コイル状のアンテナ２０２と重なるように、半導体集積回路２０３を構成する容量素子４０１を設ける構成を示す。なお、図３において図１と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。図３（Ａ）では、容量素子４０１の一方の電極として、半導体集積回路２０３のトランジスタ（トランジスタ６９１乃至トランジスタ６９３）の半導体活性層６６２と同時にエッチング加工された半導体層６８１を用いた構成を示した。また、容量素子４０１の他方の電極として、トランジスタ（トランジスタ６９１乃至トランジスタ６９３）のゲート電極６６４と同時にエッチング加工された導電層６８２を用いた構成を示した。容量素子４０１の誘電層はゲート絶縁膜６６３である。なお、半導体層６８１の全面または一部には、導電型を付与する不純物元素が添加されていてもよい。
【００７１】
図３（Ｂ）に、コイル状のアンテナ２０２と重なるように容量素子４０２を設けた構成を示す。容量素子４０２は、コイル状のアンテナ２０２を一方の電極とし、半導体集積回路２０３の電極や配線の一部を他方の電極とし、一方の電極及び他方の電極で層間絶縁膜６６５を挟んだ構成である。図３（Ｂ）では、トランジスタ（トランジスタ６９１乃至トランジスタ６９３）のゲート電極６６４と同時にエッチング加工された導電層６８２を他方の電極とした構成を示した。
【００７２】
なお、図３（Ａ）において、コイル状のアンテナ２０２を一方の電極とし、容量素子４０１の導電層６８２を他方の電極として、更に容量素子４０２を設ける構成としてもよい。このように、容量素子４０１と容量素子４０２とを重ねることによって、少ないスペースに大きな容量値の容量素子を形成することができる。
【００７３】
また、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）では、トランジスタ（トランジスタ６９１乃至トランジスタ６９３）のソースまたはドレインに電気的に接続された配線６６６と、コイル状のアンテナ２０２とは、同じ絶縁表面上に形成された例を示した。このとき、配線６６６とコイル状のアンテナ２０２とは、同時にエッチング加工して形成することが可能である。
【００７４】
図３（Ｃ）に、コイル状のアンテナ２０２と重なるように容量素子４０３を設けた構成を示す。容量素子４０３は、コイル状のアンテナ２０２を一方の電極とし、半導体集積回路２０３の電極や配線の一部を他方の電極とし、一方の電極及び他方の電極で絶縁膜を挟んだ構成である。図３（Ｃ）では、他方の電極として、配線６６６と同時にエッチング加工された導電層６８３を用いた構成を示した。配線６６６とコイル状のアンテナ２０２との間には層間絶縁膜６７１がある。容量素子４０３の誘電層は層間絶縁膜６７１である。
【００７５】
図１２（Ａ）は、図１０（Ａ）に示したＬＤＤ領域を有するトランジスタの構成と、図３（Ａ）に示した容量素子４０１及び容量素子４０２の構成とを組み合わせた例である。導電層６８２の側面には絶縁膜６９５（サイドウォール）が設けられている。図１０（Ａ）や図３（Ａ）と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。
【００７６】
図１２（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示したＬＤＤ領域を有するトランジスタの構成と、図３（Ｂ）に示した容量素子４０２の構成とを組み合わせた例である。導電層６８２の側面には絶縁膜６９５（サイドウォール）が設けられている。図１０（Ａ）や図３（Ｂ）と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。
【００７７】
図１２（Ｃ）は、図１０（Ｃ）に示したＬＤＤ領域を有するトランジスタの構成と、図３（Ｃ）に示した容量素子４０３の構成とを組み合わせた例である。図１０（Ｃ）や図３（Ｃ）と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。
【００７８】
図３（Ｄ）、図３（Ｅ）、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）、図１２（Ｄ）、図１２（Ｅ）、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、コイル状のアンテナ２０２が基板６０１上に形成され、半導体集積回路２０３が基板６００上に形成され、基板６００と基板６０１とが接着剤６０４によって接着された構成を示す。
【００７９】
図３（Ｄ）に、図３（Ａ）と同様に、コイル状のアンテナ２０２と重なるように、半導体集積回路２０３を構成する容量素子４０１を設けた構成を示す。
【００８０】
図３（Ｅ）に、図３（Ｃ）と同様に、コイル状のアンテナ２０２と重なるように容量素子４０３を設けた構成を示す。容量素子４０３の誘電層は、図３（Ｃ）に示した構成では層間絶縁膜６７１であったが、図３（Ｅ）で示した構成では接着剤６０４である。
【００８１】
図１１（Ａ）は、図９（Ｂ）に示した層間絶縁膜６７１を有する構成と、図３（Ａ）に示した容量素子４０１の構成とを組み合わせた例である。図９（Ｂ）や図３（Ａ）と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。
【００８２】
図１１（Ｂ）は、図９（Ｂ）に示した層間絶縁膜６７１を有する構成と、図３（Ｃ）に示した容量素子４０３の構成とを組み合わせた例である。図９（Ｂ）や図３（Ｃ）と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。
【００８３】
図１２（Ｄ）は、図１０（Ｂ）に示したＬＤＤ領域を有するトランジスタの構成と、図３（Ｄ）に示した容量素子４０１の構成とを組み合わせた例である。導電層６８２の側面には絶縁膜６９５（サイドウォール）が設けられている。図１０（Ｂ）や図３（Ｄ）と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。
【００８４】
図１２（Ｅ）は、図１０（Ｂ）に示したＬＤＤ領域を有するトランジスタの構成と、図３（Ｅ）に示した容量素子４０３の構成とを組み合わせた例である。図１０（Ｂ）や図３（Ｅ）と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。
【００８５】
図１３（Ａ）は、図１０（Ｄ）に示したＬＤＤ領域を有するトランジスタの構成と、図３（Ｄ）に示した容量素子４０１の構成とを組み合わせた例である。導電層６８２の側面には絶縁膜６９５（サイドウォール）が設けられている。図１０（Ｄ）や図３（Ｄ）と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。
【００８６】
図１３（Ｂ）は、図１０（Ｄ）に示したＬＤＤ領域を有するトランジスタの構成と、図３（Ｅ）に示した容量素子４０３の構成とを組み合わせた例である。図１０（Ｄ）や図３（Ｅ）と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。
【００８７】
なお、容量素子４０２または容量素子４０３の他方の電極（導電層６８２、導電層６８３）は半導体集積回路２０３中の所定の電位に保たれた配線の一部であってもよい。当該所定の電位に保たれた配線は半導体集積回路２０３の電源線であってもよい。なお、電源線は、半導体装置に無線信号が与えられているときに所定の電位に保たれていれば良い。こうして、新たに配線を増やすことなく、半導体集積回路２０３とコイル状のアンテナ２０２とが重なった領域に容量素子を形成することができる。
【００８８】
本実施の形態のように、コイル状のアンテナ２０２と重なるように容量素子（容量素子４０１乃至容量素子４０３）を設けることによって、ノイズ等による瞬間的な起電力の変動に対してその電位の変化分の絶対値を抑えることができる。つまり、ノイズ等による瞬間的な起電力の変動を緩和し、半導体集積回路２０３を動作し易くすることができる。
【００８９】
特に、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）、図１２（Ｂ）、図１２（Ｃ）に示した構成では、図３（Ｅ）、図１１（Ｂ）、図１２（Ｅ）に示した構成と比較して、容量素子４０２や容量素子４０３の一対の電極間の距離を短く設定することが可能となる。よって、容量素子の電極面積を小さくでき、半導体装置２０１の小型化に対して特に有効である。
【００９０】
なお、図３（Ａ）乃至図３（Ｃ）、図１２（Ａ）乃至図１２（Ｃ）の構成を組み合わせてもよいし、図３（Ｄ）、図３（Ｅ）、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）、図１２（Ｄ）、図１２（Ｅ）、図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）の構成を組み合わせてもよい。
【００９１】
コイル状のアンテナ２０２と重なるように設けた容量素子（容量素子４０１、容量素子４０２、容量素子４０３）は、以下の容量素子として利用することができる。例えば、コイル状のアンテナ２０２により発生した起電力を整流、平滑化し、半導体集積回路２０３の電源電圧として保持しておくための容量素子（保持容量という）として利用することができる。また、リーダライタに接続されたアンテナから発信される交流信号の周波数と共振をとるために、半導体装置２０１のコイル状のアンテナ２０２と共振回路を構成する容量素子（共振容量という）として利用することができる。上記容量素子を保持容量や共振容量として用いる場合は、半導体装置２０１内の半導体集積回路２０３のサイズを縮小することができ、領域２００（図１（Ａ）参照）をさらに広くすることが出来るので、アンテナの感度が更に向上する、通信距離が更に向上する等の利点がある。
【００９２】
なお、コイル状のアンテナ２０２と重るように設けた容量素子（容量素子４０１、容量素子４０２、容量素子４０３）は、その他必要に応じて半導体装置２０１の容量素子として利用することができる。
【００９３】
上記構成により本発明の無線通信によりデータの交信を行う半導体装置は、半導体装置を大型化することなく、アンテナの感度を向上させ、かつ、ノイズ等による瞬間的な起電力の変動を緩和し、半導体集積回路を動作し易くすることができる。
【００９４】
本実施の形態２は、実施の形態１と自由に組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態３）
【００９５】
本実施の形態３では、コイル状のアンテナ２０２と半導体集積回路２０３を重ねた領域の構成について、実施の形態１において示した構成とは異なる例を示す。
【００９６】
実施の形態１では、コイル状のアンテナ２０２と半導体集積回路２０３の重なる領域には、半導体集積回路２０３を構成するトランジスタは含まれない構成を示した。しかしながら、半導体集積回路２０３を構成するトランジスタをコイル状のアンテナ２０２と重なる領域に配置する場合がある。そのような場合、デジタル回路をコイル状のアンテナ２０２と重ねることが望ましい。それは、アナログ回路に比べてデジタル回路はノイズ等による瞬間的な起電力の変動に対して影響を受け難いためである。
【００９７】
図５は半導体集積回路の構成例を示すブロック図である。なお、図５において、図１と同じ部分は同じ符号を用いて示す。半導体集積回路は、アナログ回路５５１と、デジタル回路５５２とを有する。アナログ回路５５１としては、共振容量５０１、帯域フィルタ５０２、電源回路５０３、復調回路５０４、変調回路５０５等がある。デジタル回路としては、コード抽出回路５０６、クロック生成回路５０７、巡回冗長検査回路５０８、制御回路５０９、メモリ回路５１０等がある。図５では、コイル状のアンテナ２０２と電気的に接続される端子として端子２２１ａのみを示した。もう一方の端子２２１ｂは各回路において共通の配線に接続されており、所定の電位（例えば、接地電位）に保たれているものとする。なお、前記共通の配線は、半導体装置に無線信号が与えられているときに、所定の電位に保たれていれば良い。
【００９８】
半導体装置がデータを受信する場合について説明する。コイル状のアンテナ２０２から入力された無線信号（変調された搬送波）は、端子２２１ａからアナログ回路５５１に入力される。入力された無線信号は、帯域フィルタ５０２によって所望の周波数成分が取り出され、電源回路５０３及び復調回路５０４に入力される。電源回路５０３は、整流回路及び保持容量を有する。帯域フィルタ５０２を介して入力された変調された搬送波は、整流回路によって整流され、更に保持容量によって平滑化される。こうして、電源回路５０３は直流電圧を生成する。電源回路５０３において生成された直流電圧は電源電圧として、半導体集積回路２０３の各回路に供給される。帯域フィルタ５０２を介して入力された変調された搬送波は、デジタル回路５５２内のクロック生成回路５０７に入力される。クロック生成回路５０７で生成されたクロックは各回路に供給される。帯域フィルタ５０２を介して入力された変調された搬送波は、復調回路５０４によって復調され、復調された信号はデジタル回路５５２に入力される。変調された搬送波を復調回路５０４によって復調した信号は、コード抽出回路５０６に入力され、信号の有するコードが抽出される。コード抽出回路５０６の出力は、制御回路５０９に入力され、コードが抽出される。抽出されたコードは、巡回冗長検査回路５０８に入力され、送信エラーを識別するための演算処理が行われる。こうして、巡回冗長検査回路５０８は受信データに誤りがあるか否かを制御回路５０９に出力する。
【００９９】
次いで、半導体装置がデータを送信する場合について説明する。メモリ回路５１０は、制御回路５０９から入力される信号に応じて、記憶された固有識別子（ＵＩＤ）を制御回路５０９に出力する。巡回冗長検査回路５０８は、送信データに対応するＣＲＣ符号を計算し、制御回路５０９に出力する。制御回路５０９は送信データにＣＲＣ符号を付加する。また、制御回路５０９は、送信データにＣＲＣ符号が付加されたデータを符号化する。更に、制御回路５０９は、符号化された情報を、所定の変調方式に対応して搬送波を変調するための信号に変換する。制御回路５０９の出力は、アナログ回路５５１の変調回路５０５に入力される。変調回路５０５は、入力された信号に応じて搬送波を負荷変調し、コイル状のアンテナ２０２に出力する。
【０１００】
本発明の半導体装置では、アナログ回路５５１ではなく、デジタル回路５５２をコイル状のアンテナ２０２と重ねることが望ましい。但し、デジタル回路５５２であっても、半導体装置の固有識別子（ＵＩＤ）等を記憶するメモリ回路５１０はノイズ等による瞬間的な起電力の変動を受けやすいため、コイル状のアンテナ２０２と重ならないような配置にすることが望ましい。
【０１０１】
本実施の形態は実施の形態１または実施の形態２と自由に組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態４）
【０１０２】
本実施の形態では、本発明の半導体装置２０１の半導体集積回路２０３のレイアウトについて説明する。説明には図６を用いる。
【０１０３】
図６において、半導体集積回路２０３は、その回路の各素子に対して電源電圧を供給する一対の電源線（第１の電源線８８１及び第２の電源線８８２）を有する。第１の電源線８８１に与えられる電位と第２の電源線８８２に与えられる電位の電位差が電源電圧となる。
【０１０４】
第１の電源線８８１と第２の電源線８８２とは同じ絶縁表面上に設けられている。第１の電源線８８１と第２の電源線８８２の交差部（交差部８８３、交差部８８４、交差部８８５、交差部８８６）の構成について交差部８８６を例に説明する。交差部には、配線８８８が設けられる。配線８８８は、第１の電源線８８１と第２の電源線８８２が設けられた絶縁表面とは異なる絶縁表面上に設けられる。配線８８８、配線８８８と第２の電源線８８２とを接続するコンタクトホール８８７ａ、及びコンタクトホール８８７ｂによって、第２の電源線８８２が引き回されている。
【０１０５】
第１の電源線８８１と第２の電源線８８２とによって囲まれた領域（領域８０１、領域８０２、領域８０３）に、半導体集積回路２０３の有する素子が配置されるようにする。こうして、回路外部のノイズ等から半導体集積回路２０３を遮蔽し、半導体集積回路の信頼性を高めることができる。
【０１０６】
上記実施の形態２で示したとおり、半導体集積回路とコイル状のアンテナとが重なった領域に容量素子を配置する構成において、容量素子の他方の電極は半導体集積回路中の所定の電位に保たれた配線の一部とすることができる。当該所定の電位に保たれた配線として、本実施の形態で示した構成の第１の電源線８８１または第２の電源線８８２を用いることができる。
【０１０７】
特に、第１の電源線８８１や第２の電源線８８２が延長された方向（図６中、Ｘ、Ｙと表記）に沿って、コイル状のアンテナを形成する配線を設けるとよい。例えば、ＸやＹの方向と平行になるように、方形、三角形、多角形のコイル状のアンテナの一辺を設けるとよい。こうして、第１の電源線８８１や第２の電源線８８２と、コイル状のアンテナとの重なる部分で形成される容量素子の容量値を大きくすることができる。
【０１０８】
本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至３と自由に組み合わせることができる。
（実施の形態５）
【０１０９】
本実施の形態では、本発明の半導体装置を実際に作製した例について、図７を用いて説明する。
【０１１０】
図７はコイル状のアンテナ２０２を含む半導体装置２０１のマスク図面である。図１と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。
【０１１１】
図７において、半導体集積回路２０３のデジタル回路のうち巡回冗長検査回路はコイル状のアンテナ２０２と重なるように配置されている。
【０１１２】
本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至４と自由に組み合わせることができる。
【実施例１】
【０１１３】
本実施例では、本発明の無線通信によりデータの交信を行う半導体装置（以下、ＲＦＩＤタグという）及びそれを用いた通信システムの用途について説明する。本発明のＲＦＩＤタグは、例えば、紙幣、硬貨、有価証券、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）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）ソフトやＣＤ（コンパクトディスク）に設けて使用することができる。また、ビデオテープ等の記録媒体、車やバイクや自転車等の乗物類、鞄や眼鏡等の身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等に設けて使用することができる。電子機器とは、液晶表示装置、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置、テレビジョン装置（単にテレビまたはテレビ受像器とも呼ぶ）および携帯電話機等を指す。
【０１１４】
本発明のＲＦＩＤタグは、物品の表面に貼り付けたり、物品に埋め込んだりして物品に固定することができる。例えば、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するとよい。紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類等にＲＦＩＤタグを設けることにより、偽造を防止することができる。また、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ＲＦＩＤタグを設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。また乗物類にＲＦＩＤタグを設けることにより、偽造や盗難を防止することができる。また、動物等の生き物に埋め込むことによって、個々の生き物の識別を容易に行うことができる。例えば、家畜等の生き物に無線タグを埋め込むことによって、生まれた年や性別または種類等を容易に識別することが可能となる。
【０１１５】
以上のように、本発明のＲＦＩＤタグは物品（生き物を含む）であればどのようなものにでも設けて使用することができる。
【０１１６】
次に、ＲＦＩＤタグを用いたシステムの一形態について、図１４（Ａ）を用いて説明する。表示部９５２１を含む端末９５２０には、アンテナ及び当該アンテナに接続されたリーダライタが設けられている。物品Ａ９５３２には本発明の半導体装置９５３１が設けられ、物品Ｂ９５２２には本発明の半導体装置９５２３が設けられている。図１４（Ａ）では、物品Ａや物品Ｂの一例として内服薬を示した。物品Ａ９５３２が含む半導体装置９５３１に端末９５２０のアンテナをかざすと、表示部９５２１に物品Ａ９５３２の原材料や原産地、生産工程ごとの検査結果や流通過程の履歴、商品の説明等の商品に関する情報が表示される。物品Ｂ９５２２が含む半導体装置９５２３に端末９５２０のアンテナをかざすと、表示部９５２１に物品Ｂ９５２２の原材料や原産地、生産工程ごとの検査結果や流通過程の履歴、商品の説明等の商品に関する情報が表示される。
【０１１７】
図１４（Ａ）に示すシステムを利用したビジネスモデルの一例を示す。説明には図１４（Ｂ）のフローチャートを用いる。端末９５２０において、アレルギーの情報を入力しておく（第１のステップ９００１）。アレルギーの情報とは、所定の人物がアレルギー反応を起こす医薬品またはその成分等の情報である。端末９５２０に設けられたアンテナによって、前述のとおり物品Ａ９５３２である内服薬Ａの情報を取得する（第２のステップ９００２）。内服薬Ａの情報には内服薬Ａの成分等の情報が含まれる。アレルギーの情報と取得した内服薬Ａの成分等の情報とを比較し、一致するか否かを判断する（第３のステップ９００３）。一致する場合、所定の人物は内服薬Ａに対してアレルギー反応を起こす危険性があるとし、端末９５２０の使用者に注意を呼びかける（第４のステップ９００４）。一致しない場合、所定の人物は内服薬Ａに対してアレルギー反応を起こす危険性が少ないとし、端末９５２０の使用者にその旨（安全である旨）を知らせる（第５のステップ９００５）。第４のステップや第５のステップにおいて、端末９５２０の使用者に情報を知らせる方法は、端末９５２０の表示部９５２１に表示を行う方法であっても良いし、端末９５２０のアラーム等を鳴らす方法であっても良い。
【０１１８】
また、別のビジネスモデルの例を図１４（Ｃ）に示す。端末９５２０に、同時に服用すると危険な内服薬または同時に服用すると危険な内服薬の成分の組み合わせの情報（以下、組み合わせの情報という）を入力しておく（第１のステップ９１０１）。端末９５２０に設けられたアンテナによって、前述のとおり物品Ａ９５３２である内服薬Ａの情報を取得する（第２のステップ９１０２）。内服薬Ａの情報には内服薬Ａの成分等の情報が含まれる。次いで、端末９５２０に設けられたアンテナによって、前述のとおり物品Ｂ９５２２である内服薬Ｂの情報を取得する（第３のステップ９１０３）。内服薬Ｂの情報には内服薬Ｂの成分等の情報が含まれる。こうして、複数の内服薬の情報を取得する。組み合わせの情報と取得した複数の内服薬の情報とを比較し、一致するか否か、即ち、同時に使用すると危険な内服薬の成分の組み合わせが有るか否かを判断する（第４のステップ９１０４）。一致する場合、端末９５２０の使用者に注意を呼びかける（第５のステップ９１０５）。一致しない場合、端末９５２０の使用者にその旨（安全である旨）を知らせる（第６のステップ９１０６）。第５のステップ９１０５や第６のステップ９１０６において、端末９５２０の使用者に情報を知らせる方法は、端末９５２０の表示部９５２１に表示を行う方法であっても良いし、端末のアラーム等を鳴らす方法であっても良い。
【０１１９】
本実施例は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図２】従来の半導体装置の構成を示す図。
【図３】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図４】半導体装置の動作を示す図。
【図５】実施の形態３の半導体装置の構成を示す図。
【図６】実施の形態４の半導体集積回路の構成を示す図。
【図７】実施の形態５の半導体装置のマスク図面を示す図。
【図８】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図９】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図１０】実施の形態１の半導体装置の構成を示す図。
【図１１】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図１２】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図１３】実施の形態２の半導体装置の構成を示す図。
【図１４】実施例１の構成を示す図。
【符号の説明】
【０１２１】
２００  領域
２０１  半導体装置
２０２  コイル状のアンテナ
２０３  半導体集積回路
２２０  配線の一部
２２１ａ  端子
２２１ｂ  端子
２２２ａ  一端
２２２ｂ  他端
３００  領域
３０１  半導体装置
３０２  コイル状のアンテナ
３０３  半導体集積回路
３０４  リーダライタ
３０５  コイル状のアンテナ
３０６  交流磁界
３３１ａ  端子
３３１ｂ  端子
３３２ａ  一端
３３２ｂ  他端
４０１  容量素子
４０２  容量素子
４０３  容量素子
５０１  共振容量
５０２  帯域フィルタ
５０３  電源回路
５０４  復調回路
５０５  変調回路
５０６  コード抽出回路
５０７  クロック生成回路
５０８  巡回冗長検査回路
５０９  制御回路
５１０  メモリ回路
６００  基板
６０１  基板
６０３  導電性材料
６０４  接着剤
６６１  下地膜
６６２  半導体活性層
６６２ａ  チャネル形成領域
６６２ｂ  ソース領域及びドレイン領域
６６２ｃ  ＬＤＤ領域
６６３  ゲート絶縁膜
６６４  ゲート電極
６６５  層間絶縁膜
６６６  配線
６６６ａ  配線
６６６ｂ  配線
６６７  保護膜
６７１  層間絶縁膜
６８１  半導体層
６８２  導電層
６８３  導電層
６９１  トランジスタ
６９２  トランジスタ
６９３  トランジスタ
６９５  絶縁膜
８０１  領域
８０２  領域
８０３  領域
８８１  第１の電源線
８８２  第２の電源線
８８３  交差部
８８４  交差部
８８５  交差部
８８６  交差部
８８７ａ  コンタクトホール
８８７ｂ  コンタクトホール
８８８  配線
９００１  第１のステップ
９００２  第２のステップ
９００３  第３のステップ
９００４  第４のステップ
９００５  第５のステップ
９１０１  第１のステップ
９１０２  第２のステップ
９１０３  第３のステップ
９１０４  第４のステップ
９１０５  第５のステップ
９１０６  第６のステップ
９５２０  端末
９５２１  表示部
９５２２  物品Ｂ
９５２３  半導体装置
９５３１  半導体装置
９５３２  物品Ａ
【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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