JP5312810B2

JP5312810B2 - 充電装置

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Publication number: JP5312810B2
Application number: JP2008005098A
Authority: JP
Inventors: 輝田村
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2007-01-19
Filing date: 2008-01-14
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2028-01-14
Also published as: US8143844B2; JP2008199882A; JP2013066377A; US20080174266A1

Description

本発明は、非接触で電力の供給を受ける充電装置に関する。

電気をエネルギー源とする家庭用電気製品には様々なものがあり、我々の生活に必要不可欠なものとして深く浸透している。これらの家庭用電気製品は、電気エネルギーによって機械的な仕事をするモーター等の装置や、電気エネルギーを用いて高周波を発生させる高周波発生装置などを有している。そのため家庭用電気製品を使用するにあたり、該電気製品の周辺には電磁場が発生してしまう。

特に、高周波発生装置を用いた電子レンジ等の高周波加熱装置は、電磁波による誘電加熱で食品等の被処理物の加熱を行えるのが特徴であるが、電磁波の一部が被処理物に吸収されずに高周波加熱装置の外部に漏洩しやすいという問題があった。下記特許文献１には、電波遮蔽用シール材および電波吸収用シール材を設けることで、誘電加熱装置の加熱時における電波の漏洩を防ぐ技術について記載されている。

また高周波加熱装置以外にも、使用の際に周辺に電磁場を発生させてしまう家庭用電気製品は数多く存在する。下記特許文献２には、電磁波遮蔽箱を用いて、電気洗濯機から漏れ出る電磁波を遮蔽する技術について記載されている。また下記特許文献３には、コンピュータから漏れる電磁波を遮蔽する電磁波シールドについて記載されている。
特開平７−０２２１７２号公報特開平１０−１２７９８１号公報特開平１０−１７８２９３号公報

しかし、特許文献１乃至３のように電磁波を遮蔽する工夫がなされていたとしても、実際には家庭用電気製品から漏洩する電磁波を皆無にすることは難しい。電磁波が漏洩するということは、電気製品に与えられたエネルギーが有効に利用出来ていないことを意味する。よって従来では、電気製品によって消費電力が浪費されているという問題があった。また、安定した電気の供給を行うための大規模な発電機や、送電のための設備の周囲にも電磁波が発生しやすいが、これらの電磁波は放出されるだけであり、省エネルギーという観点から好ましくないという問題があった。

本発明は上記問題に鑑み、無駄に放出される電磁波を有効に活用することができる充電装置の提供を課題とする。

本発明では、本来なら利用されることなく放置されるであろう余剰な電波を受信することで、電気エネルギーを生成し、該電気エネルギーを後段の電子機器（以下、充電対象物）が有する蓄電池（二次電池）に供給する。具体的に本発明の充電装置は、電波を受信するアンテナ回路と、アンテナ回路において生成された交流電圧を整流して直流電圧を生成する整流回路と、該直流電圧の大きさを調整し、該調整された前記直流電圧を用いて蓄電池の充電を行う電源回路とを有する。さらに、蓄電池への過充電を防ぐように電源回路を制御する充電制御回路を有していても良い。そして蓄電池の充電は、一対の端子に調整された直流電圧を印加することで行っても良いし、発振回路及び出力用のアンテナ回路を別途設けて、非接触で行っても良い。

さらに本発明の充電装置は、整流回路、電源回路及び充電制御回路と、充電対象物とを覆う第１保護材を有する。またアンテナ回路を覆う第２保護材を有する。第１保護材は、電波が整流回路、電源回路及び充電制御回路と、充電対象物とに進入するのを防ぐために設ける。また第２保護材は、アンテナ回路を物理的に保護するために設ける。第２保護材はアンテナ回路のみならず、整流回路、電源回路、充電制御回路及び充電対象物を覆うように設けられていても良い。

なお、発振回路及び出力用のアンテナ回路を充電装置に別途設けて、蓄電池の充電を非接触で行う場合、上記回路に加えて発振回路も第１保護材で、または第１保護材及び第２保護材の両方で覆う。また出力用のアンテナ回路は第１保護材及び第２保護材で覆う。

本発明では、本来なら利用されることなく放置されるであろう余剰な電波を、電気エネルギーに変換して再利用することができるので、省エネルギー化につながる。また第１保護材を用いることで、充電装置内の整流回路、電源回路、充電制御回路及び発振回路と、充電対象物とが、電波の進入による誘電加熱で劣化もしくは破壊されること、誤作動することを防ぎつつ、余剰な電波を電気エネルギーとして充電対象物の蓄電池に供給することができる。

また、出力用のアンテナ回路を用いて非接触で充電を行う場合、余剰な電波の周波数を充電装置において変換することができる。よって、余剰な電波の周波数が、充電対象物において受信可能な範囲から逸脱しているため、充電対象物が該余剰な電波を直接受信することが難しい場合であっても、充電対象物が最も効率よく受信できるように、充電装置において電波の周波数を変換することで、該余剰な電波を電気エネルギーとして再利用することができる。

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。

（実施の形態１）
本発明の充電装置の構成について説明する。図１は、本発明の充電装置の構成を一例として示すブロック図である。図１に示す充電装置はアンテナ回路１０１と、充電回路１０２と、端子１０３と、第１保護材１０４と、第２保護材１０５とを有する。充電回路１０２は整流回路１０６と、電源回路１０７と、充電制御回路１０８とを有する。

また図１には、本発明の充電装置から電気エネルギーの供給を受ける充電対象物１１０を図示している。充電対象物１１０は端子１０３に接続された状態で収納部に納められる。端子１０３は収納部に設けられていても良いし、収納部の外に設けられていても良い。充電対象物１１０は蓄電池１１１を有しており、充電装置からの電気エネルギーを用いて充電を行うことができる。

第１保護材１０４は、充電回路１０２と、端子１０３と、収納部に納められた充電対象物１１０とを覆うように設けられている。第１保護材１０４は、外部の電波から充電装置が有する充電回路１０２と、充電対象物１１０とを保護することが目的である。そのため、外部の電波の周波数を考慮し、電波吸収材のような電波の通過を防ぐことができる材料を第１保護材１０４として用いる。例えば電波吸収材として、基材に磁性損失材料を混入させたものを用いることができる。基材として合成ゴム、ウレタン、磁性損失材料としてカーボン材、フェライト材、カーボニル鉄材を用いればよい。外部の電波の周波数が２．４５ＧＨｚでの使用であれば、フェライト材を合成ゴムやウレタンなどに混入させたものを使用することができる。

また第２保護材１０５は、アンテナ回路１０１を物理的に保護するものであり、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂やセラミック等を用いる。

なお第１保護材１０４と第２保護材１０５に用いられる材料は、例に挙げた材料に限らず、第１保護材１０４に挙げた材料を第２保護材１０５で使用しても良く、第２保護材１０５に挙げた材料を第１保護材１０４で使用しても良い。また、第１保護材１０４と第２保護材１０５に同じ材料を用いることも可能である。ただし、第１保護材１０４は第２保護材１０５よりも電波を通しにくくする必要があるため、電波の損失の高い材料を両方に使用した場合は、各保護材の厚みや形状に変化を付ける必要がある。第１保護材１０４よりも第２保護材１０５の厚みを薄くすれば良い。例えば第１保護材１０４及び第２保護材１０５として、フェライト材と合成ゴムを用いる場合、第１保護材１０４の厚さを約６ｍｍ、第２保護材１０５の厚さを１〜２ｍｍ程度とすれば良い。第１保護材１０４、第２保護材１０５は用途に合わせて適当な材料で構成すれば良い。

次に図１を用いて、本発明の充電装置の動作について説明する。

アンテナ回路１０１において電波が受信されることで交流電圧が生成されると、該交流電圧は整流回路１０６に出力される。アンテナ回路１０１は、アンテナと、該アンテナに並列で接続されている共振容量とを有している。なおアンテナは、電波を受信して電気エネルギーを生成できるものであれば良い。例えばアンテナとしてダイポールアンテナ、パッチアンテナ、ループアンテナ、八木アンテナなどを用いることができる。アンテナの種類によっては、必ずしも共振容量をアンテナ回路１０１に設ける必要はない。また、アンテナ回路１０１において無線で電波を受信する方式は、電磁結合方式、電磁誘導方式、電波方式のいずれであってもよい。そして充電装置が無線で受ける電力の供給は、１２５ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、９５０ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚなど様々な周波数の電波を用いて行うことが出来る。

整流回路１０６は、供給された交流電圧を整流し、直流電圧を生成して電源回路１０７に出力する。電源回路１０７は整流回路１０６から入力された直流電圧の大きさを、蓄電池１１１の充電に用いることができる程度に調整する。そして調整後の直流電圧を用いて電流を生成し、端子１０３を介して蓄電池１１１に供給する。充電制御回路１０８は、蓄電池１１１への過剰な充電を抑えるように電源回路１０７を制御することができる。

電源回路１０７は、レギュレータとスイッチ回路とを用いて形成することができる。上記スイッチ回路にダイオードを用いることで、充電制御回路１０８を用いずとも蓄電池１１１への過剰な充電を抑えることができる。また、電源回路１０７として定電圧回路及び定電流回路を用いていても良い。

なお図１では、アンテナ回路１０１のみならず、充電回路１０２及び充電対象物１１０をも第２保護材１０５で覆っているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば図２に示すように、アンテナ回路１０１を第２保護材１０５のみで覆い、充電回路１０２及び収納部に納められた充電対象物１１０を第１保護材１０４のみで覆うようにしても良い。

また図１では、充電対象物１１０を充電装置内に設置して充電を行う例を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。充電対象物１１０から蓄電池１１１を取り外し、蓄電池１１１のみを充電装置内に設置して充電を行うようにすることも可能である。

本発明の構成により、本来なら利用されることなく放置されるであろう余剰な電波をアンテナ回路１０１で受信して電気エネルギーを生成し、該電気エネルギーを用いて蓄電池１１１の充電を行うことができる。よってエネルギーの再利用をすることができるので、省エネルギー化につながる。また第１保護材１０４を用いることで、充電装置内の整流回路１０６、電源回路１０７及び充電制御回路１０８と、充電対象物１１０または蓄電池１１１とが、電波の進入による誘電加熱で劣化もしくは破壊されること、誤作動することを防ぎつつ、余剰な電波を電気エネルギーとして充電対象物１１０の蓄電池１１１に供給することができる。

（実施の形態２）
本発明の充電装置の構成について説明する。図３は、本発明の充電装置の構成を一例として示すブロック図である。図３に示す充電装置は第１アンテナ回路２０１と、充電回路２０２と、第２アンテナ回路２０３と、第１保護材２０４と、第２保護材２０５とを有する。充電回路２０２は整流回路２０６と、電源回路２０７と、発振回路２０８と、発振制御回路２０９とを有する。

また図３には、本発明の充電装置から電気エネルギーの供給を受ける電子機器である、充電対象物２１０を図示している。充電対象物２１０は、第３アンテナ回路２１１と、充電回路２１２と、蓄電池２１３とを有しており、充電装置からの電気エネルギーを用いて非接触で充電を行うことができる。充電対象物２１０は第２アンテナ回路２０３から電波を受信出来る位置に配置された状態で収納部に納められる。第２アンテナ回路２０３は収納部に設けられていても良いし、収納部の外に設けられていても良い。

第１保護材２０４は、実施の形態１と同様に、充電回路２０２と、第２アンテナ回路２０３と、収納部に納められた充電対象物２１０とを覆うように設けられている。第１保護材２０４は、外部の電波から充電装置が有する充電回路２０２と、収納部に納められた充電対象物２１０と、第２アンテナ回路２０３とを保護することが目的である。そのため、外部の電波の周波数を考慮し、電波吸収材のような電波の通過を防ぐことができる材料を第１保護材２０４として用いる。例えば電波吸収材として、基材に磁性損失材料を混入させたものを用いることができる。基材として合成ゴム、ウレタン、磁性損失材料としてカーボン材、フェライト材、カーボニル鉄材を用いればよい。外部の電波の周波数が２．４５ＧＨｚでの使用であれば、フェライト材を合成ゴムやウレタンなどに混入させたものを使用することができる。

また第２保護材２０５は、第１アンテナ回路２０１を物理的に保護するものであり、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂やセラミック等を用いる。

なお第１保護材２０４と第２保護材２０５に用いられる材料は、例に挙げた材料に限らず、第１保護材２０４に挙げた材料を第２保護材２０５で使用しても良く、第２保護材２０５に挙げた材料を第１保護材２０４で使用しても良い。また、第１保護材２０４と第２保護材２０５に同じ材料を用いることも可能である。ただし、第１保護材２０４は第２保護材２０５よりも電波を通しにくくする必要があるため、電波の損失の高い材料を両方に使用した場合は、各保護材の厚みや形状に変化を付ける必要がある。第１保護材２０４よりも第２保護材２０５の厚みを薄くすれば良い。例えば第１保護材２０４及び第２保護材２０５として、フェライト材と合成ゴムを用いる場合、第１保護材２０４の厚さを約６ｍｍ、第２保護材２０５の厚さを１〜２ｍｍ程度とすれば良い。第１保護材２０４、第２保護材２０５は用途に合わせて適当な材料で構成すれば良い。

次に図３を用いて、本発明の充電装置の動作について説明する。

第１アンテナ回路２０１において電波が受信されることで交流電圧が生成されると、該交流電圧は整流回路２０６に出力される。整流回路２０６は、供給された交流電圧を整流し、直流電圧を生成して電源回路２０７に出力する。電源回路２０７は整流回路２０６から入力された直流電圧の大きさを、発振回路２０８の駆動に用いることができる程度に調整する。そして発振回路２０８は、調整後の直流電圧を用いて駆動することで交流電圧を生成し、第２アンテナ回路２０３に該交流電圧を出力する。発振制御回路２０９は、蓄電池２１３への充電が不要な場合に、発振回路２０８の駆動を止めることができる回路であるが、発振回路２０８自身がその機能を有する場合、発振制御回路２０９を敢えて別途設ける必要はない。

第２アンテナ回路２０３は、交流電圧が入力されると電波の生成を行う。ここで生成される電波の周波数は、充電対象物２１０が有する第３アンテナ回路２１１が効率よく受信できる範囲内であることが望ましい。そして充電装置が有する充電回路２０２と、充電対象物２１０が有する充電回路２１２及び蓄電池２１３とが、電波の進入による誘電加熱で劣化もしくは破壊されること、誤作動することを避けることができる程度の高さ、すなわち第１アンテナ回路２０１が受信する電波よりも低い周波数となるように、第２アンテナ回路２０３において生成される電波の周波数を設定するのが望ましい。

具体的に第２アンテナ回路２０３において生成される電波の周波数は、発振回路２０８に入力される直流電圧の大きさを変更することで調整することが可能である。また発振回路２０８に用いられる半導体素子の種類、数及びその接続を変更して発振回路２０８の構成を変えることで、第２アンテナ回路２０３において生成される電波の周波数を変えることができる。

充電対象物２１０が有する第３アンテナ回路２１１では、第２アンテナ回路２０３からの電波を受信し、交流電圧を生成する。そして充電対象物２１０が有する充電回路２１２は、該交流電圧を用いて蓄電池２１３の充電を行う。具体的には、充電回路２１２内において交流電圧を整流して直流電圧を生成した後、該直流電圧の大きさを蓄電池２１３の充電に用いることができる程度に調整する。そして調整後の直流電圧を用いて電流を生成し、蓄電池２１３に供給する。

なお第１アンテナ回路２０１、第２アンテナ回路２０３及び第３アンテナ回路２１１は、それぞれアンテナと、該アンテナに並列で接続されている共振容量とを有している。なおアンテナは、電波を受信して電気エネルギーを生成できるものであれば良い。例えばアンテナとしてダイポールアンテナ、パッチアンテナ、ループアンテナ、八木アンテナなどを用いることができる。アンテナの種類によっては、必ずしも共振容量を第１アンテナ回路２０１、第２アンテナ回路２０３または第３アンテナ回路２１１に設ける必要はない。また、第１アンテナ回路２０１、第２アンテナ回路２０３または第３アンテナ回路２１１において無線で電波を送受信する方式は、電磁結合方式、電磁誘導方式、電波方式のいずれであってもよい。そして充電装置が無線で受ける電力の供給は、１２５ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、９５０ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚなど様々な周波数の電波を用いて行うことが出来る。

なお図３では、第１アンテナ回路２０１のみならず、充電回路２０２及び充電対象物２１０をも第２保護材２０５で覆っているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば図４に示すように、第１アンテナ回路２０１を第２保護材２０５のみで覆い、充電回路２０２、第２アンテナ回路２０３及び収納部に納められた充電対象物２１０を第１保護材２０４のみで覆うようにしても良い。

また図３では、充電対象物２１０を充電装置内に設置して充電を行う例を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。充電対象物２１０から第３アンテナ回路２１１、充電回路２１２及び蓄電池２１３を取り外して充電装置内に設置し、充電を行うようにすることも可能である。

本発明の構成により、本来なら利用されることなく放置されるであろう余剰な電波を第１アンテナ回路２０１で受信して電気エネルギーを生成し、該電気エネルギーを用いて蓄電池２１３の充電を行うことができる。よってエネルギーの再利用をすることができるので、省エネルギー化につながる。また第１保護材２０４を用いることで、充電装置内の整流回路２０６、電源回路２０７、発振回路２０８及び発振制御回路２０９と、充電対象物２１０（もしくは第３アンテナ回路２１１、充電回路２１２及び蓄電池２１３）とが、電波の進入による誘電加熱で劣化もしくは破壊されること、誤作動することを防ぎつつ、余剰な電波を電気エネルギーとして充電対象物２１０の蓄電池２１３に供給することができる。

また、出力用の第２アンテナ回路２０３を用いて非接触で蓄電池２１３の充電を行う場合、余剰な電波の周波数を充電装置において変換することができる。よって、余剰な電波の周波数が、充電対象物２１０において受信可能な範囲から逸脱しているため、充電対象物２１０の第３アンテナ回路２１１が該余剰な電波を直接受信することが難しい場合であっても、充電対象物２１０の第３アンテナ回路２１１が最も効率よく受信できるように、充電装置において電波の周波数を変換することで、該余剰な電波を電気エネルギーとして再利用することができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１または実施の形態２で示した本発明の充電装置の具体的な構成について説明する。

図５に本発明の充電装置の外観を一例として示す。図５（Ａ）は本発明の充電装置の斜視図である。筐体３０１は第１保護材として機能する。そして筐体３０１は、筐体３０１の内部に充電対象物を出し入れする際に開閉が可能な蓋３０４を有している。筐体３０１上にはアンテナ回路もしくは第１アンテナ回路（以下、本実施の形態ではこの２つをアンテナ回路として表記する）３０２と、アンテナ回路３０２を覆うように第２保護材３０３とが設けられている。

図５（Ｂ）に、図５（Ａ）で示した充電装置から第２保護材３０３を取り除いた様子を示す。なお図５（Ｂ）では、アンテナ回路３０２としてダイポールアンテナを用いている例を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。図５（Ｂ）に示すように、アンテナ回路３０２は第１保護材として機能する筐体３０１の外部に設けられており、第１保護材と第２保護材３０３のうち、第２保護材３０３にのみ覆われている。

図５（Ｃ）に、筐体３０１が有する蓋３０４を開いた状態における、充電装置の様子を示す。アンテナ回路３０２は筐体３０１の内部に設けられた充電回路と、配線３０５を介して電気的に接続されている。

次に図６（Ａ）に、筐体３０１の内部に充電回路３０６が配置されている様子を示す。なお図６（Ａ）では、充電回路３０６と充電対象物とが端子３０７を介して接続される場合を例に挙げている。充電回路３０６は配線３０５を介して、アンテナ回路３０２から交流電圧が入力される。また充電回路３０６と端子３０７とは電気的に接続されている。そして充電対象物は、端子３０７を介して充電回路３０６と電気的に接続されるように、筐体３０１内の収納部３１１に設置される。

図６（Ｂ）に、携帯電話３０８を充電対象物として、筐体３０１の内部に設置している様子を示す。携帯電話３０８は筐体３０１の内部に納まる程度の大きさを有している。充電回路３０６と携帯電話３０８は端子３０７を介して電気的に接続されており、充電回路３０６からの電流の供給により携帯電話３０８が有する蓄電池３０９の充電が行われる。

なお図６（Ｂ）では、充電対象物である携帯電話３０８を本体ごと筐体３０１の内部に納める例を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。携帯電話３０８から蓄電池３０９を取り外し、蓄電池３０９のみを筐体３０１の内部に納めて充電を行い、充電が終了した後に再び蓄電池３０９を携帯電話３０８に取り付けるようにしても良い。この場合、筐体３０１の大きさを抑えることができる。

また図６（Ａ）では、実施の形態１で示したように端子３０７を介して充電回路３０６から充電対象物への電力の供給を行う場合を示しているが、本実施の形態はこの構成に限定されない。実施の形態２で示したように、出力用のアンテナ回路を設けて、非接触で充電対象物への電力の供給を行うようにしても良い。図７に、充電回路３０６の後段に第２アンテナ回路３１０を設けた場合の、筐体３０１の内部の様子を示す。図７では第２アンテナ回路３１０としてコイル状のアンテナを用いた例を示しているが、アンテナの形状はこれに限定されない。

（実施の形態４）
本実施の形態では、複数の充電対象物への電力の供給を行うことができる、本発明の充電装置の構成について説明する。

図１で示した充電装置と同様に端子を介して充電対象物への電力の供給を行うことができ、なおかつ複数の充電対象物に並行して電力を供給することができる充電装置の構成を、図８に示す。なお図８では、図１において既に示したものに対して同じ符号を付す。

図８に示す充電装置では、３つの充電対象物１１０ａ〜１１０ｃがそれぞれ有する蓄電池１１１ａ〜１１１ｃへ、１つの電源回路１０７から電気エネルギーの供給が行われる。具体的には、充電対象物１１０ａ〜１１０ｃにそれぞれ対応する端子１０３ａ〜１０３ｃを介して蓄電池１１１ａ〜１１１ｃに電流が供給される。

そして図８に示す充電装置では、充電回路１０２及び充電対象物１１０ａ〜１１０ｃが第１保護材１０４で、若しくは第１保護材１０４及び第２保護材１０５で覆われており、アンテナ回路１０１が第２保護材１０５で覆われている。

なお図８では３つの充電対象物への電力の供給を行う充電装置の構成について例示しているが、充電対象物の数はこれに限らず、２つであっても、４つ以上であっても良い。

また図８では、１つの電源回路１０７から複数の充電対象物へ電力を供給する充電装置の構成について示しているが、本発明はこの構成に限定されない。電源回路１０７を複数設け、各電源回路１０７から複数の充電対象物へ電力を供給する様にしても良い。

図９に、複数の電源回路を用いて複数の充電対象物に端子を介して電力を供給することができる、充電装置の構成を示す。なお、図９では、図１及び図８において既に示したものに対して同じ符号を付す。

図９に示す充電装置では、整流回路１０６の後段に複数の電源回路１０７ａ〜１０７ｃと各電源回路１０７ａ〜１０７ｃに対応する充電制御回路１０８ａ〜１０８ｃを設ける。なお実施の形態１で既に述べたとおり、充電制御回路１０８ａ〜１０８ｃは必ずしも設ける必要はない。そして充電対象物１１０ａ〜１１０ｃにそれぞれ対応する端子１０３ａ〜１０３ｃを介して、電源回路１０７ａ〜１０７ｃから蓄電池１１１ａ〜１１１ｃに電流が供給される。

なお図９では３つの充電対象物への電力の供給を行う充電装置の構成について例示しているが、図８の場合と同様に、充電対象物の数はこれに限らず、２つであっても、４つ以上であっても良い。

図９に示す充電装置のように、複数の電源回路を用いる場合、複数の各充電対象物へ異なる強さの電流を並行して供給することができる。

なお、図８に示した充電装置の構成と、図９に示した充電装置の構成とを組み合わせることもできる。すなわち、複数の充電対象物へ電力の供給を行う電源回路と、１つまたは複数の充電対象物へ電力の供給を行う電源回路とを併せ持つ充電装置であっても良い。

次に、図３で示した充電装置と同様に、第２アンテナ回路を介して非接触で充電対象物への電力の供給を行うことができ、なおかつ複数の充電対象物に並行して電力を供給することができる充電装置の構成を、図１０に示す。なお図１０では、図３において既に示したものに対して同じ符号を付す。

図１０に示す充電装置では、３つの充電対象物２１０ａ〜２１０ｃがそれぞれ有する蓄電池２１３ａ〜２１３ｃへ、１つの電源回路２０７及び１つの発振回路２０８を用いて電力が供給される。

具体的には、充電対象物２１０ａ〜２１０ｃにそれぞれ対応する第２アンテナ回路２０３ａ〜２０３ｃを介して、充電対象物２１０ａ〜２１０ｃが有する各第３アンテナ回路２１１ａ〜２１１ｃに非接触で電力が供給される。第３アンテナ回路２１１ａ〜２１１ｃが受け取った電力は、交流電圧として後段の各充電回路２１２ａ〜２１２ｃに出力される。充電回路２１２ａ〜２１２ｃは該交流電圧から直流電圧を生成し、該直流電圧の大きさを調整する。そして調整後の直流電圧を用いて電流を各蓄電池２１３ａ〜２１３ｃに供給することで充電を行う。

図１０に示す充電装置では、充電回路２０２及び充電対象物２１０ａ〜２１０ｃが第１保護材２０４で、若しくは第１保護材２０４及び第２保護材２０５で覆われており、第１アンテナ回路２０１が第２保護材２０５で覆われている。

なお図１０では３つの充電対象物への電力の供給を行う充電装置の構成について例示しているが、充電対象物の数はこれに限らず、２つであっても、４つ以上であっても良い。

また図１０では、１つの電源回路２０７及び発振回路２０８から複数の充電対象物へ電力を供給する充電装置の構成について示しているが、本発明はこの構成に限定されない。電源回路及び発振回路を複数設け、該複数の電源回路及び発振回路を用いて複数の充電対象物に電力を供給する様にしても良い。

図１１に、複数の電源回路及び発振回路を用い、複数の充電対象物に非接触で電力を供給することができる、充電装置の構成を示す。なお、図１１では、図３及び図１０において既に示したものに対して同じ符号を付す。

図１１に示す充電装置では、整流回路２０６の後段に複数の電源回路２０７ａ〜２０７ｃと、複数の発振回路２０８ａ〜２０８ｃと、各複数の発振回路２０８ａ〜２０８ｃに対応する発振制御回路２０９ａ〜２０９ｃとを設ける。なお実施の形態２で既に述べたとおり、発振制御回路２０９ａ〜２０９ｃは必ずしも設ける必要はない。そして充電対象物２１０ａ〜２１０ｃにそれぞれ対応する第２アンテナ回路２０３ａ〜２０３ｃを介して、第３アンテナ回路２１１ａ〜２１１ｃに無線で電力が供給される。

なお図１１では３つの充電対象物への電力の供給を行う充電装置の構成について例示しているが、図１０の場合と同様に、充電対象物の数はこれに限らず、２つであっても、４つ以上であっても良い。

図１１に示す充電装置のように、複数の電源回路及び複数の発振回路を用いる場合、複数の各充電対象物へ異なる大きさの電力を並行して供給することができる。

なお、図１０に示した充電装置の構成と、図１１に示した充電装置の構成とを組み合わせることもできる。すなわち、複数の充電対象物へ電力の供給を行う電源回路及び発振回路の組み合わせと、１つまたは複数の充電対象物へ電力の供給を行う電源回路及び発振回路の組み合わせとを併せ持つ充電装置であっても良い。

また図８または図９に示した充電装置の構成と、図１０または図１１に示した充電装置の構成とを組み合わせることもできる。すなわち、端子を介して充電対象物へ電力を供給する機能と、第２アンテナ回路を介して充電対象物へ電力を供給する機能とを併せ持つ充電装置であっても良い。

次に、図８または図９に示した充電装置の具体的な構成について説明する。

図１２（Ａ）に、図８または図９に示した充電装置が有する筐体４０１の内部に、充電回路１０２が配置されている様子を示す。筐体４０１は第１保護材１０４として機能する。充電回路１０２には、配線１２０を介して、アンテナ回路１０１から交流電圧が入力される。また充電回路１０２と複数の端子１０３ａ〜１０３ｃとは電気的に接続されている。そして充電対象物１１０ａ〜１１０ｃ、若しくは充電対象物１１０ａ〜１１０ｃから取り外した蓄電池１１１ａ〜１１１ｃは、端子１０３ａ〜１０３ｃを介して充電回路１０２と電気的に接続されるように、筐体４０１の内部に設置される。

また図１２（Ｂ）に、図１０または図１１に示した充電装置が有する筐体４０２の内部に、充電回路２０２が配置されている様子を示す。筐体４０１は第１保護材２０４として機能する。充電回路２０２には、配線１２１を介して、第１アンテナ回路２０１から交流電圧が入力される。また充電回路２０２と複数の第２アンテナ回路２０３ａ〜２０３ｃとは電気的に接続されている。そして充電対象物２１０ａ〜２１０ｃ、若しくは充電対象物２１０ａ〜２１０ｃから取り外した第３アンテナ回路２１１ａ〜２１１ｃ、充電回路２１２ａ〜２１２ｃ及び蓄電池２１３ａ〜２１３ｃは、複数の第２アンテナ回路２０３ａ〜２０３ｃを介して充電回路２０２から電力の供給が受けられるように、筐体４０２の内部に設置される。

なお図１２（Ｂ）では第２アンテナ回路２０３ａ〜２０３ｃとしてコイル状のアンテナを用いた例を示しているが、アンテナの形状はこれに限定されない。

本実施例では、本発明の充電装置が有するアンテナ回路または第１アンテナ回路（以下、本実施例では単にアンテナ回路と表記する）の外観の一例について説明する。

図１３（Ａ）に、本実施例の充電装置の外観を斜視図で示す。第１保護材として機能する筐体１３０１上に、第２保護材１３０２で覆われたアンテナ回路１３０３が設けられている。

図１３（Ｂ）に、図１３（Ａ）で示した、第２保護材１３０２及びアンテナ回路１３０３の構成をより詳しく示す。図１３（Ｂ）では、アンテナ回路１３０３の構成を分かりやすく示すために、第２保護材１３０２の一部を除去した構成を示している。図１３（Ｂ）に示すようにアンテナ回路１３０３は第２保護材１３０２に覆われており、第２保護材１３０２によって物理的に保護されている。

本実施例は、上記実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。

本実施例では、本発明の充電装置の具体的な設置箇所について説明する。

図１４（Ａ）に、高周波加熱装置１４０１の庫内１４０４に本発明の充電装置１４０２を設置する例を示す。高周波加熱装置１４０１では、内部に設置されている高周波発生装置が生成した電磁波を、庫内１４０４に載置された食品等の被処理物１４０５に、照射部１４０３から照射することができる。庫内１４０４に充電装置１４０２を設置することで、被処理物１４０５のみならず充電装置１４０２にも電磁波が照射される。充電装置１４０２は、照射された電磁波を用い、充電装置１４０２内に設置されている充電対象物に電力の供給を行うことができる。

次に図１４（Ｂ）に、高周波加熱装置１４０１の外部に本発明の充電装置１４０２を設置する例を示す。図１４（Ｂ）において充電装置１４０２は、高周波加熱装置１４０１の外部に漏洩した電磁波を用い、充電装置１４０２内に設置されている充電対象物に電力の供給を行うことができる。図１４（Ｂ）の様に漏洩した電磁波を用いて充電装置１４０２内の充電対象物に電力の供給を行うことで、本来なら利用されることなく放置されるであろう余剰な電波を、電気エネルギーとして再利用することができる。

なお図１４（Ｂ）では高周波加熱装置１４０１の上部に充電装置１４０２を設置している例を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。高周波加熱装置１４０１の側部、下部に充電装置１４０２を設置しても良い。また設置に際し、高周波加熱装置１４０１と接するように充電装置１４０２を設置することで、より効率よく高周波加熱装置１４０１の外部に漏洩する電磁波を充電装置１４０２において受信することができる。しかし本発明はこの構成に限定されず、高周波加熱装置１４０１と一定の距離を設けて充電装置１４０２を設置することも可能である。

また本発明の充電装置１４０２は、利用者が設置箇所を適宜変更することが可能である。例えば、充電対象物への電力の供給を急いで行いたい場合は、図１４（Ａ）の様に、より強力な電磁波の受信が可能な庫内１４０４に充電装置１４０２を設置すれば良い。逆に充電対象物への電力の供給を急いで行う必要はなく、省エネルギーに重点を置く場合は、図１４（Ｂ）の様に高周波加熱装置１４０１の外部に充電装置１４０２を設置すれば良い。

次に図１５（Ａ）に、テレビ、コンピュータのモニターなどの表示装置１５０１に、本発明の充電装置１５０２を設置する例を示す。充電装置１５０２は、表示装置１５０１から発生する電磁波を用いて充電装置１５０２内の充電対象物に電力の供給を行うことで、本来なら利用されることなく放置されるであろう余剰な電波を、電気エネルギーとして再利用することができる。

なお図１５（Ａ）では表示装置１５０１の上部に充電装置１５０２を設置している例を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。表示装置１５０１の側部、下部に充電装置１５０２を設置しても良い。また設置に際し、表示装置１５０１と接するように充電装置１５０２を設置することで、より効率よく表示装置１５０１の外部に漏洩する電磁波を充電装置１５０２において受信することができる。しかし本発明はこの構成に限定されず、表示装置１５０１と一定の距離を設けて充電装置１５０２を設置することも可能である。

次に図１５（Ｂ）に、洗濯機１５１１に、本発明の充電装置１５１２を設置する例を示す。充電装置１５１２は、洗濯機１５１１のモーターから発生する電磁波を用いて充電装置１５１２内の充電対象物に電力の供給を行うことで、本来なら利用されることなく放置されるであろう余剰な電波を、電気エネルギーとして再利用することができる。

なお図１５（Ｂ）では洗濯機１５１１の側部に充電装置１５１２を設置している例を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。洗濯機１５１１の上部、可能であるならば下部に、充電装置１５１２を設置しても良い。また設置に際し、洗濯機１５１１と接するように充電装置１５１２を設置することで、より効率よく洗濯機１５１１の外部に漏洩する電磁波を充電装置１５１２において受信することができる。しかし本発明はこの構成に限定されず、洗濯機１５１１と一定の距離を設けて充電装置１５１２を設置することも可能である。

また充電装置１５１２の設置に際し、充電装置が有するアンテナ回路または第１アンテナ回路（以下、本実施例では単にアンテナ回路と表記する）１５１３が、洗濯機１５１１に最も近くなるような向きで、充電装置１５１２を設置することが望ましい。

本実施例は、上記実施の形態または実施例と適宜組み合わせて実施することが可能である。

次に、本発明の充電装置に用いられる各種回路の作製方法について詳しく述べる。なお本実施例では薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を半導体素子の一例として示すが、本発明において用いられる半導体素子はこれに限定されない。例えばＴＦＴの他に、記憶素子、ダイオード、抵抗、容量、インダクタなどを用いることができる。

まず図１６（Ａ）に示すように、耐熱性を有する基板７００上に、絶縁膜７０１、剥離層７０２、下地膜として機能する絶縁膜７０３と、半導体膜７０４とを順に形成する。絶縁膜７０１、剥離層７０２、絶縁膜７０３及び半導体膜７０４は連続して形成することが可能である。

基板７００として、例えばバリウムホウケイ酸ガラスや、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、セラミック基板等を用いることができる。また、ステンレス基板を含む金属基板、またはシリコン基板等の半導体基板を用いても良い。プラスチック等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板は、一般的に上記基板と比較して耐熱温度は低い傾向にあるが、作製工程における処理温度に耐え得るのであれば用いることが可能である。

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）に代表されるポリエステル、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリイミド、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂などが挙げられる。

なお本実施例では、剥離層７０２を基板７００上の全面に設けているが本発明はこの構成に限定されない。例えばフォトリソグラフィ法などを用いて、基板７００上において剥離層７０２を部分的に形成する様にしても良い。

絶縁膜７０１、絶縁膜７０３は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化珪素、窒化珪素（ＳｉＮｘ、Ｓｉ_３Ｎ_４等）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁性を有する材料を用いて形成する。

絶縁膜７０１、絶縁膜７０３は、基板７００中に含まれるＮａなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属が半導体膜７０４中に拡散し、ＴＦＴなどの半導体素子の特性に悪影響を及ぼすのを防ぐために設ける。また絶縁膜７０３は、剥離層７０２に含まれる不純物元素が半導体膜７０４中に拡散するのを防ぎ、なおかつ後の半導体素子を剥離する工程において、半導体素子を保護する役目も有している。

絶縁膜７０１、絶縁膜７０３は、単数の絶縁膜を用いたものであっても、複数の絶縁膜を積層して用いたものであっても良い。本実施例では、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜、膜厚５０ｎｍの窒化酸化珪素膜、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜を順に積層して絶縁膜７０３を形成するが、各膜の材質、膜厚、積層数は、これに限定されるものではない。例えば、下層の酸化窒化珪素膜に代えて、膜厚０．５〜３μｍのシロキサン系樹脂をスピンコート法、スリットコーター法、液滴吐出法、印刷法などによって形成しても良い。また、中層の窒化酸化珪素膜に代えて、窒化珪素膜（ＳｉＮｘ、Ｓｉ_３Ｎ_４等）を用いてもよい。また、上層の酸化窒化珪素膜に代えて、酸化珪素膜を用いていても良い。また、それぞれの膜厚は、０．０５〜３μｍとするのが望ましく、その範囲から自由に選択することができる。

或いは、剥離層７０２に最も近い、絶縁膜７０３の下層を酸化窒化珪素膜または酸化珪素膜で形成し、中層をシロキサン系樹脂で形成し、上層を酸化珪素膜で形成しても良い。

なおシロキサン系樹脂とは、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサン系樹脂は、置換基に水素の他、フッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち、少なくとも１種を有していても良い。

酸化珪素膜は、シランと酸素、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）と酸素等の組み合わせの混合ガスを用い、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、常圧ＣＶＤ、バイアスＥＣＲＣＶＤ等の方法によって形成することができる。また、窒化珪素膜は、代表的には、シランとアンモニアの混合ガスを用い、プラズマＣＶＤによって形成することができる。また、酸化窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜は、代表的には、シランと一酸化二窒素の混合ガスを用い、プラズマＣＶＤによって形成することができる。

剥離層７０２は、金属膜、金属酸化膜、金属膜と金属酸化膜とを積層して形成される膜を用いることができる。金属膜と金属酸化膜は、単層であっても良いし、複数の層が積層された積層構造を有していても良い。また、金属膜や金属酸化膜の他に、金属窒化物や金属酸化窒化物を用いてもよい。剥離層７０２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。

剥離層７０２に用いられる金属としては、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）またはイリジウム（Ｉｒ）等が挙げられる。剥離層７０２は、上記金属で形成された膜の他に、上記金属を主成分とする合金で形成された膜、或いは上記金属を含む化合物を用いて形成された膜を用いても良い。

また剥離層７０２は珪素（Ｓｉ）単体で形成された膜を用いても良いし、珪素（Ｓｉ）を主成分とする化合物で形成された膜を用いても良い。或いは、珪素（Ｓｉ）と上記金属とを含む合金で形成された膜を用いても良い。珪素を含む膜は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれでもよい。

剥離層７０２は、上述した膜を単層で用いても良いし、上述した複数の膜を積層して用いても良い。金属膜と金属酸化膜とが積層された剥離層７０２は、元となる金属膜を形成した後、該金属膜の表面を酸化または窒化させることで形成することができる。具体的には、酸素雰囲気中または一酸化二窒素雰囲気中で元となる金属膜にプラズマ処理を行ったり、酸素雰囲気中または一酸化二窒素雰囲気中で金属膜に加熱処理を行ったりすればよい。また元となる金属膜に接するように、酸化珪素膜または酸化窒化珪素膜を形成することでも、金属膜の酸化を行うことが出来る。また元となる金属膜に接するように、酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜を形成することで、窒化を行うことが出来る。

金属膜の酸化または窒化を行うプラズマ処理として、プラズマ密度が１×１０^１１ｃｍ^−３以上、好ましくは１×１０^１１ｃｍ^−３から９×１０^１５ｃｍ^−３以下であり、マイクロ波（例えば周波数２．４５ＧＨｚ）などの高周波を用いた高密度プラズマ処理を行っても良い。

なお元となる金属膜の表面を酸化することで、金属膜と金属酸化膜とが積層した剥離層７０２を形成するようにしても良いが、金属膜を形成した後に金属酸化膜を別途形成するようにしても良い。

例えば金属としてタングステンを用いる場合、スパッタ法やＣＶＤ法等により元となる金属膜としてタングステン膜を形成した後、該タングステン膜にプラズマ処理を行う。これにより、金属膜に相当するタングステン膜と、該金属膜に接し、なおかつタングステンの酸化物で形成された金属酸化膜とを、形成することができる。

なおタングステンの酸化物はＷＯ_Ｘで表される。ｘは２以上３以下の範囲内にあり、ｘが２の場合（ＷＯ_２）、ｘが２．５の場合（Ｗ_２Ｏ_５）、ｘが２．７５の場合（Ｗ_４Ｏ_１１）、ｘが３の場合（ＷＯ_３）となる。タングステンの酸化物を形成するにあたりｘの値に特に制約はなく、エッチングレート等をもとにｘの値を定めれば良い。

半導体膜７０４は、絶縁膜７０３を形成した後、大気に曝さずに形成することが望ましい。半導体膜７０４の膜厚は２０〜２００ｎｍ（望ましくは４０〜１７０ｎｍ、好ましくは５０〜１５０ｎｍ）とする。なお半導体膜７０４は、非晶質半導体であっても良いし、多結晶半導体であっても良い。また半導体は珪素だけではなくシリコンゲルマニウムも用いることができる。シリコンゲルマニウムを用いる場合、ゲルマニウムの濃度は０．０１〜４．５ａｔｏｍｉｃ％程度であることが好ましい。

なお半導体膜７０４は、公知の技術により結晶化しても良い。公知の結晶化方法としては、レーザ光を用いたレーザ結晶化法、触媒元素を用いる結晶化法がある。或いは、触媒元素を用いる結晶化法とレーザ結晶化法とを組み合わせて用いることもできる。また、基板７００として石英のような耐熱性に優れている基板を用いる場合、電熱炉を使用した熱結晶化方法、赤外光を用いたランプアニール結晶化法、触媒元素を用いる結晶化法、９５０℃程度の高温アニールを組み合わせた結晶法を用いても良い。

例えばレーザ結晶化を用いる場合、レーザ結晶化の前に、レーザに対する半導体膜７０４の耐性を高めるために、５５０℃、４時間の加熱処理を該半導体膜７０４に対して行なう。そして連続発振が可能な固体レーザを用い、基本波の第２高調波〜第４高調波のレーザ光を照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、代表的には、Ｎｄ：ＹＶＯ_４レーザ（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いるのが望ましい。具体的には、連続発振のＹＶＯ_４レーザから射出されたレーザ光を非線形光学素子により高調波に変換し、出力１０Ｗのレーザ光を得る。そして、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形して、半導体膜７０４に照射する。このときのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ^２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ^２）が必要である。そして、走査速度を１０〜２０００ｃｍ／ｓｅｃ程度とし、照射する。

連続発振の気体レーザとして、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザなどを用いることが出来る。また連続発振の固体レーザとして、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ_４レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ_３レーザ、フォルステライト（Ｍｇ_２ＳｉＯ_４）レーザ、ＧｄＶＯ_４レーザ、Ｙ_２Ｏ_３レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザなどを用いることが出来る。

またパルス発振のレーザとして、例えばＡｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザ、ＣＯ_２レーザ、ＹＡＧレーザ、Ｙ_２Ｏ_３レーザ、ＹＶＯ_４レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ_３レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザを用いることができる。

また、パルス発振のレーザ光の発振周波数を１０ＭＨｚ以上とし、通常用いられている数十Ｈｚ〜数百Ｈｚの周波数帯よりも著しく高い周波数帯を用いてレーザ結晶化を行なっても良い。パルス発振でレーザ光を半導体膜７０４に照射してから半導体膜７０４が完全に固化するまでの時間は数十ｎｓｅｃ〜数百ｎｓｅｃと言われている。よって上記周波数を用いることで、半導体膜７０４がレーザ光によって溶融してから固化するまでに、次のパルスのレーザ光を照射できる。したがって、半導体膜７０４中において固液界面を連続的に移動させることができるので、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を有する半導体膜７０４が形成される。具体的には、含まれる結晶粒の走査方向における幅が１０〜３０μｍ、走査方向に対して垂直な方向における幅が１〜５μｍ程度の結晶粒の集合を形成することができる。該走査方向に沿って連続的に成長した単結晶の結晶粒を形成することで、少なくともＴＦＴのチャネル方向には結晶粒界のほとんど存在しない半導体膜７０４の形成が可能となる。

なおレーザ結晶化は、連続発振の基本波のレーザ光と連続発振の高調波のレーザ光とを並行して照射するようにしても良いし、連続発振の基本波のレーザ光とパルス発振の高調波のレーザ光とを並行して照射するようにしても良い。

なお、希ガスや窒素などの不活性ガス雰囲気中でレーザ光を照射するようにしても良い。これにより、レーザ光照射による半導体表面の荒れを抑えることができ、界面準位密度のばらつきによって生じる閾値のばらつきを抑えることができる。

上述したレーザ光の照射により、結晶性がより高められた半導体膜７０４が形成される。なお、予め半導体膜７０４に、スパッタ法、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法などで形成した多結晶半導体を用いるようにしても良い。

また本実施例では半導体膜７０４を結晶化しているが、結晶化せずに非晶質珪素膜または微結晶半導体膜のまま、後述のプロセスに進んでも良い。非晶質半導体、微結晶半導体を用いたＴＦＴは、多結晶半導体を用いたＴＦＴよりも作製工程が少ない分、コストを抑え、歩留まりを高くすることができるというメリットを有している。

非晶質半導体は、珪素を含む気体をグロー放電分解することにより得ることができる。珪素を含む気体としては、ＳｉＨ_４、Ｓｉ_２Ｈ_６が挙げられる。この珪素を含む気体を、水素、水素及びヘリウムで希釈して用いても良い。

次に半導体膜７０４に対して、ｐ型を付与する不純物元素又はｎ型を付与する不純物元素を低濃度に添加するチャネルドープを行う。チャネルドープは半導体膜７０４全体に対して行っても良いし、半導体膜７０４の一部に対して選択的に行っても良い。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。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。ここでは、不純物元素として、ボロン（Ｂ）を用い、当該ボロンが１×１０^１６〜５×１０^１７／ｃｍ^３の濃度で含まれるよう添加する。

次に図１６（Ｂ）に示すように、半導体膜７０４を所定の形状に加工（パターニング）し、島状の半導体膜７０５〜７０７を形成する。そして、島状の半導体膜７０５〜７０７を覆うように、ゲート絶縁膜７０８を形成する。ゲート絶縁膜７０８は、プラズマＣＶＤ法またはスパッタリング法などを用い、窒化珪素、酸化珪素、窒化酸化珪素または酸化窒化珪素を含む膜を、単層で、または積層させて形成することができる。積層する場合には、例えば、基板７００側から酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化珪素膜の３層構造とするのが好ましい。

ゲート絶縁膜７０８は、高密度プラズマ処理を行うことにより島状の半導体膜７０５〜７０７の表面を酸化または窒化することで形成しても良い。高密度プラズマ処理は、例えばＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスと酸素、酸化窒素、アンモニア、窒素、水素などの混合ガスとを用いて行う。この場合プラズマの励起をマイクロ波の導入により行うことで、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。このような高密度の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または窒化することにより、１〜２０ｎｍ、代表的には５〜１０ｎｍの絶縁膜が半導体膜に接するように形成される。この５〜１０ｎｍの絶縁膜をゲート絶縁膜７０８として用いる。

上述した高密度プラズマ処理による半導体膜の酸化または窒化は固相反応で進むため、ゲート絶縁膜と半導体膜の界面準位密度をきわめて低くすることができる。また高密度プラズマ処理により半導体膜を直接酸化または窒化することで、形成される絶縁膜の厚さのばらつきを抑えることが出来る。また半導体膜が結晶性を有する場合、高密度プラズマ処理を用いて半導体膜の表面を固相反応で酸化させることにより、結晶粒界においてのみ酸化が速く進んでしまうのを抑え、均一性が良く、界面準位密度の低いゲート絶縁膜を形成することができる。高密度プラズマ処理により形成された絶縁膜を、ゲート絶縁膜の一部または全部に含んで形成されるトランジスタは、特性のばらつきを抑えることができる。

次に図１６（Ｃ）に示すように、ゲート絶縁膜７０８上に導電膜を形成した後、該導電膜を所定の形状に加工（パターニング）することで、島状の半導体膜７０５〜７０７の上方に電極７０９を形成する。本実施例では積層された２つの導電膜をパターニングして電極７０９を形成する。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）等を用いることが出来る。また上記金属を主成分とする合金を用いても良いし、上記金属を含む化合物を用いても良い。または、半導体膜に導電性を付与するリン等の不純物元素をドーピングした、多結晶珪素などの半導体を用いて形成しても良い。

本実施例では、１層目の導電膜として窒化タンタル膜またはタンタル膜を、２層目の導電膜としてタングステン膜を用いる。２つの導電膜の組み合わせとして、本実施例で示した例の他に、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、アルミニウム膜とタンタル膜、アルミニウム膜とチタ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、２層の導電膜を形成した後の行程において、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層目の導電膜の組み合わせとして、例えば、ｎ型を付与する不純物がドーピングされた珪素とニッケルシリサイド、ｎ型を付与する不純物がドーピングされたＳｉとＷＳｉｘ等も用いることが出来る。

また、本実施例では電極７０９を積層された２つの導電膜で形成しているが、本実施例はこの構成に限定されない。電極７０９は単層の導電膜で形成されていても良いし、３つ以上の導電膜を積層することで形成されていても良い。３つ以上の導電膜を積層する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。

導電膜の形成にはＣＶＤ法、スパッタリング法等を用いることが出来る。本実施例では１層目の導電膜を２０〜１００ｎｍの厚さで形成し、２層目の導電膜を１００〜４００ｎｍの厚さで形成する。

なお電極７０９を形成する際に用いるマスクとして、レジストの代わりに酸化珪素、酸化窒化珪素等をマスクとして用いてもよい。この場合、パターニングして酸化珪素、酸化窒化珪素等のマスクを形成する工程が加わるが、エッチング時におけるマスクの膜減りがレジストよりも少ないため、所望の幅を有する電極７０９を形成することができる。またマスクを用いずに、液滴吐出法を用いて選択的に電極７０９を形成しても良い。

なお液滴吐出法とは、所定の組成物を含む液滴を細孔から吐出または噴出することで所定のパターンを形成する方法を意味し、インクジェット法などがその範疇に含まれる。

次に、電極７０９をマスクとして、島状の半導体膜７０５〜７０７に、ｎ型を付与する不純物元素（代表的にはＰ（リン）またはＡｓ（砒素））を低濃度にドープする（第１のドーピング工程）。第１のドーピング工程の条件は、ドーズ量：１×１０^１５〜１×１０^１９／ｃｍ^３、加速電圧：５０〜７０ｋｅＶとしたが、これに限定されるものではない。この第１のドーピング工程によって、ゲート絶縁膜７０８を介してドーピングがなされ、島状の半導体膜７０５〜７０７に、低濃度不純物領域７１０がそれぞれ形成される。なお、第１のドーピング工程は、ｐチャネル型ＴＦＴとなる島状の半導体膜７０７をマスクで覆って行っても良い。

次に図１７（Ａ）に示すように、ｎチャネル型ＴＦＴとなる島状の半導体膜７０５、７０６を覆うように、マスク７１１を形成する。そしてマスク７１１に加えて電極７０９をマスクとして用い、島状の半導体膜７０７に、ｐ型を付与する不純物元素（代表的にはＢ（ホウ素））を高濃度にドープする（第２のドーピング工程）。第２のドーピング工程の条件は、ドーズ量：１×１０^１９〜１×１０^２０／ｃｍ^３、加速電圧：２０〜４０ｋｅＶとして行なう。この第２のドーピング工程によって、ゲート絶縁膜７０８を介してドーピングがなされ、島状の半導体膜７０７に、ｐ型の高濃度不純物領域７１２が形成される。

次に図１７（Ｂ）に示すように、マスク７１１をアッシング等により除去した後、ゲート絶縁膜７０８及び電極７０９を覆うように、絶縁膜を形成する。該絶縁膜は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等により、珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜や、有機樹脂などの有機材料を含む膜を、単層または積層して形成する。本実施例では、膜厚１００ｎｍの酸化珪素膜をプラズマＣＶＤ法によって形成する。

そして、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより、ゲート絶縁膜７０８及び該絶縁膜を部分的にエッチングする。上記異方性エッチングによりゲート絶縁膜７０８が部分的にエッチングされて、島状の半導体膜７０５〜７０７上に部分的に形成されたゲート絶縁膜７１３が形成される。また上記異方性エッチングにより絶縁膜が部分的にエッチングされて、電極７０９の側面に接するサイドウォール７１４が形成される。サイドウォール７１４は、ＬＤＤ（ＬｉｇｈｔｌｙＤｏｐｅｄｄｒａｉｎ）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。本実施例ではエッチングガスとしては、ＣＨＦ_３とＨｅの混合ガスを用いる。なお、サイドウォール７１４を形成する工程は、これらに限定されるものではない。

次にｐチャネル型ＴＦＴとなる島状の半導体膜７０７を覆うようにマスクを形成する。そして、形成したマスクに加えて電極７０９及びサイドウォール７１４をマスクとして用い、ｎ型を付与する不純物元素（代表的にはＰまたはＡｓ）を高濃度にドープする（第３のドーピング工程）。第３のドーピング工程の条件は、ドーズ量：１×１０^１９〜１×１０^２０／ｃｍ^３、加速電圧：６０〜１００ｋｅＶとして行なう。この第３のドーピング工程によって、島状の半導体膜７０５、７０６に、ｎ型の高濃度不純物領域７１５が形成される。

なおサイドウォール７１４は、高濃度のｎ型を付与する不純物をドーピングし、サイドウォール７１４の下部に低濃度不純物領域またはノンドープのオフセット領域を形成する際のマスクとして機能するものである。よって、低濃度不純物領域またはオフセット領域の幅を制御するには、サイドウォール７１４を形成する際の異方性エッチングの条件またはサイドウォール７１４を形成するための絶縁膜の膜厚を適宜変更し、サイドウォール７１４のサイズを調整すればよい。なお、ｐチャネル型ＴＦＴ７１８において、サイドウォール７１４の下部に低濃度不純物領域またはノンドープのオフセット領域を形成しても良い。

次に、マスクをアッシング等により除去した後、不純物領域の加熱処理による活性化を行っても良い。例えば、５０ｎｍの酸化窒化珪素膜を形成した後、５５０℃、４時間、窒素雰囲気中において、加熱処理を行なえばよい。

また、水素を含む窒化珪素膜を、１００ｎｍの膜厚に形成した後、４１０℃、１時間、窒素雰囲気中において加熱処理を行ない、島状の半導体膜７０５〜７０７を水素化する工程を行なっても良い。或いは、水素を含む雰囲気中で、３００〜４５０℃で１〜１２時間の加熱処理を行ない、島状の半導体膜７０５〜７０７を水素化する工程を行なっても良い。加熱処理には、熱アニール、レーザーアニール法またはＲＴＡ法などを用いることが出来る。加熱処理により、水素化のみならず、半導体膜に添加された不純物元素の活性化も行うことが出来る。また、水素化の他の手段として、プラズマ水素化（プラズマにより励起された水素を用いる）を行っても良い。この水素化の工程により、熱的に励起された水素によりダングリングボンドを終端することができる。

上述した一連の工程により、ｎチャネル型ＴＦＴ７１６、７１７と、ｐチャネル型ＴＦＴ７１８とが形成される。

次に図１７（Ｃ）に示すように、ＴＦＴ７１６〜７１８を保護するためのパッシベーション膜として機能する絶縁膜７２０を形成する。絶縁膜７２０は必ずしも設ける必要はないが、絶縁膜７２０を形成することで、アルカリ金属やアルカリ土類金属などの不純物がＴＦＴ７１６〜７１８へ侵入するのを防ぐことが出来る。具体的に絶縁膜７２０として、窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化窒化珪素などを用いるのが望ましい。本実施例では、膜厚６００ｎｍ程度の酸化窒化珪素膜を、絶縁膜７２０として用いる。この場合、上記水素化の工程は、該酸化窒化珪素膜形成後に行っても良い。

次に、ＴＦＴ７１６〜７１８を覆うように、絶縁膜７２０上に絶縁膜７２１を形成する。絶縁膜７２１は、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、エポキシ等の、耐熱性を有する有機材料を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）、シロキサン系樹脂、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンシリケートガラス）、アルミナ等を用いることができる。シロキサン系樹脂は、置換基に水素の他、フッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも１種を有していても良い。なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数積層させることで、絶縁膜７２１を形成しても良い。

絶縁膜７２１の形成には、その材料に応じて、ＣＶＤ法、スパッタ法、ＳＯＧ法、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法（インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷等）、ドクターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、ナイフコーター等を用いることができる。

次に島状の半導体膜７０５〜７０７がそれぞれ一部露出するように絶縁膜７２０及び絶縁膜７２１にコンタクトホールを形成する。そして、導電膜７２２と、該コンタクトホールを介して島状の半導体膜７０５〜７０７に接する導電膜７２３〜７２８とを形成する。コンタクトホール開口時のエッチングに用いられるガスは、ＣＨＦ_３とＨｅの混合ガスを用いたが、これに限定されるものではない。

導電膜７２２〜７２８は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により形成することができる。具体的に導電膜７２２〜７２８として、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）、珪素（Ｓｉ）等を用いることが出来る。また上記金属を主成分とする合金を用いても良いし、上記金属を含む化合物を用いても良い。導電膜７２２〜７２８は、上記金属が用いられた膜を単層または複数積層させて形成することが出来る。

アルミニウムを主成分とする合金の例として、アルミニウムを主成分としニッケルを含むものが挙げられる。また、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素または珪素の一方または両方とを含むものも例として挙げることが出来る。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７２２〜７２８を形成する材料として最適である。特にアルミニウムシリコン膜は、導電膜７２２〜７２８をパターニングするとき、レジストベークにおけるヒロックの発生をアルミニウム膜に比べて防止することができる。また、珪素（Ｓｉ）の代わりに、アルミニウム膜に０．５％程度のＣｕを混入させても良い。

導電膜７２２〜７２８は、例えば、バリア膜とアルミニウムシリコン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、モリブデンまたはモリブデンの窒化物を用いて形成された膜である。アルミニウムシリコン膜を間に挟むようにバリア膜を形成すると、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より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を用いてバリア膜を形成すると、島状の半導体膜７０５〜７０７上に薄い酸化膜ができていたとしても、バリア膜に含まれるチタンがこの酸化膜を還元し、導電膜７２３〜７２８と島状の半導体膜７０５〜７０７が良好なコンタクトをとることができる。またバリア膜を複数積層するようにして用いても良い。その場合、例えば、導電膜７２２〜７２８を下層からチタン、窒化チタン、アルミニウムシリコン、チタン、窒化チタンの５層構造とすることが出来る。

なお、導電膜７２３、７２４はｎチャネル型ＴＦＴ７１６の高濃度不純物領域７１５に接続されている。導電膜７２５、７２６はｎチャネル型ＴＦＴ７１７の高濃度不純物領域７１５に接続されている。導電膜７２７、７２８はｐチャネル型ＴＦＴ７１８の高濃度不純物領域７１２に接続されている。

次に図１８（Ａ）に示すように、導電膜７２２〜７２８を覆うように絶縁膜７３０を形成し、その後、導電膜７２２の一部が露出するように、該絶縁膜７３０にコンタクトホールを形成する。そして該コンタクトホールおいて導電膜７２２と接するように、導電膜７３１を形成する。導電膜７２２〜７２８に用いることが出来る材料であるならば、導電膜７３１の材料として使用することが出来る。

絶縁膜７３０は、有機樹脂膜、無機絶縁膜またはシロキサン系絶縁膜を用いて形成することができる。有機樹脂膜ならば、例えばアクリル、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などを用いることが出来る。無機絶縁膜ならば酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）に代表される炭素を含む膜などを用いることができる。なおフォトリソグラフィ法で開口部を形成するのに用いるマスクを、液滴吐出法または印刷法で形成することができる。また絶縁膜７３０はその材料に応じて、ＣＶＤ法、スパッタ法、液滴吐出法または印刷法などで形成することが出来る。

次にアンテナとして機能する導電膜７３２を、その一部が導電膜７３１と接するように形成する。導電膜７３２は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属を用いて形成することが出来る。導電膜７３２は、上記金属で形成された膜の他に、上記金属を主成分とする合金で形成された膜、或いは上記金属を含む化合物を用いて形成された膜を用いても良い。導電膜７３２は、上述した膜を単層で用いても良いし、上述した複数の膜を積層して用いても良い。

導電膜７３２は、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、めっき法、フォトリソグラフィ法、蒸着法等を用いて形成することが出来る。

例えばスクリーン印刷法を用いる場合、粒径が数ｎｍから数十μｍの導電性を有する粒子（導電体粒子）を有機樹脂に分散させた導電性のペーストを、絶縁膜７３０上に選択的に印刷することで導電膜７３２を形成することができる。導電体粒子は、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）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、クロム（Ｃｒ）またはチタン（Ｔｉ）等を用いて形成することが出来る。導電体粒子は上記金属で形成されたものの他に、上記金属を主成分とする合金で形成されていても良いし、上記金属を含む化合物を用いて形成されていても良い。またハロゲン化銀の微粒子または分散性ナノ粒子も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として、ポリイミド、シロキサン系樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を用いることが出来る。

上記金属の合金の一例として、銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）と白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）と白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）とパラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）と銅（Ｃｕ）の組み合わせが挙げられる。また例えば、銅（Ｃｕ）を銀（Ａｇ）でコートした導電体粒子なども用いることが可能である。

なお導電膜７３２の形成にあたり、印刷法や液滴吐出法で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、導電性のペーストに、銀を主成分とする導電体粒子（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、導電膜７３２を形成することができる。焼成は、赤外ランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプなどを用いたランプアニールで行なっても良いし、電気炉を用いたファーネスアニールで行なっても良い。またエキシマレーザや、Ｎｄ：ＹＡＧレーザを用いたレーザーアニール法で行なっても良い。また、半田や鉛フリーの半田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。半田や鉛フリーの半田は、低コストであるといった利点を有している。

印刷法、液滴吐出法を用いることで、露光用のマスクを用いずとも導電膜７３２を形成することが可能になる。また、液滴吐出法、印刷法だと、フォトリソグラフィ法と異なり、エッチングにより除去されてしまうような材料の無駄がない。また高価な露光用のマスクを用いなくとも良いので、半導体装置の作製に費やされるコストを抑えることができる。

次に図１８（Ｂ）に示すように、導電膜７３１及び導電膜７３２を覆うように、絶縁膜７３０上に絶縁膜７３３を形成する。絶縁膜７３３は、有機樹脂膜、無機絶縁膜またはシロキサン系絶縁膜を用いて形成することができる。有機樹脂膜ならば、例えばアクリル、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などを用いることが出来る。無機絶縁膜ならば酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）に代表される炭素を含む膜などを用いることができる。なおフォトリソグラフィ法で開口部を形成するのに用いるマスクを、液滴吐出法または印刷法で形成することができる。また絶縁膜７３３はその材料に応じて、ＣＶＤ法、スパッタ法、液滴吐出法または印刷法などで形成することが出来る。なお絶縁膜７３３は必ずしも形成する必要はない。

次に図１９（Ａ）に示すように、絶縁膜７０３から絶縁膜７３３までの、ＴＦＴに代表される半導体素子と各種導電膜を含む層（以下、「素子形成層７３４」と記す）を、基板７００から剥離する。本実施例では、第１のシート材７３５を素子形成層７３４の絶縁膜７３３側の面に貼り合わせ、物理的な力を用いて基板７００から素子形成層７３４を剥離する。剥離層７０２は、全て除去せず一部が残存した状態であっても良い。

また上記剥離は、剥離層７０２のエッチングを用いた方法で行っても良い。この場合、剥離層７０２が一部露出するように溝を形成する。溝は、ダイシング、スクライビング、ＵＶ光を含むレーザ光を用いた加工、フォトリソグラフィ法などにより、溝を形成する。溝は、剥離層７０２が露出する程度の深さを有していれば良い。そしてエッチングガスとしてフッ化ハロゲンを用い、該ガスを溝から導入する。本実施例では、例えばＣｌＦ_３（三フッ化塩素）を用い、温度：３５０℃、流量：３００ｓｃｃｍ、気圧：６Ｔｏｒｒ、時間：３ｈの条件で行なう。また、ＣｌＦ_３ガスに窒素を混ぜたガスを用いても良い。ＣｌＦ_３等のフッ化ハロゲンを用いることで、剥離層７０２が選択的にエッチングされ、基板７００をＴＦＴ７１６〜７１８から剥離することができる。なおフッ化ハロゲンは、気体であっても液体であってもどちらでも良い。

次に図１９（Ｂ）に示すように、素子形成層７３４の上記剥離により露出した面に、第２のシート材７３６を貼り合わせた後、素子形成層７３４を第１のシート材７３５から剥離する。

なお基板７００上に複数の半導体装置に対応する半導体素子を形成している場合には、素子形成層７３４を半導体装置ごとに分断する。分断は、レーザ照射装置、ダイシング装置、スクライブ装置等を用いることができる。

なお本実施例では、アンテナを半導体素子と同じ基板上に形成する例について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。半導体素子を形成した後、別途形成したアンテナを、集積回路と電気的に接続するようにしても良い。この場合、アンテナと集積回路との電気的な接続は、異方導電性フィルム（ＡＣＦ（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ））や異方導電性ペースト（ＡＣＰ（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＰａｓｔｅ））等で圧着させることにより電気的に接続することが出来る。また、他にも、銀ペースト、銅ペーストまたはカーボンペースト等の導電性接着剤や半田接合等を用いて接続を行うことも可能である。

なお、図１９（Ｂ）に示す半導体装置が完成したら、絶縁膜７３３を覆うように第３のシート材を貼り合わせ、加熱処理と加圧処理の一方または両方を行って第２のシート材７３６と第３のシート材を貼り合わせる様にしても良い。第２のシート材７３６、第３のシート材として、ホットメルトフィルム等を用いることができる。また第３のシート材を用意せずとも、第１のシート材７３５を剥離せずに、第１のシート材７３５と第２のシート材７３６を貼り合わせる様にしても良い。

また第２のシート材７３６、第３のシート材として、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。

帯電防止フィルムは、帯電を防ぐことが出来る材料（帯電防止剤）がフィルムに練り込まれたタイプ、フィルムそのものが帯電を防ぐ効果を有するタイプ、及び帯電防止剤をフィルムにコーティングしたタイプ等が挙げられる。帯電防止剤は、ノニオンポリマー系、アニオンポリマー系、カチオンポリマー系、ノニオン界面活性剤系、アニオン界面活性剤系、カチオン界面活性剤系、両性界面活性剤系を用いることが出来る。また金属、インジウムと錫の酸化物（ＩＴＯ）等も帯電防止剤として用いることが出来る。また帯電を防ぐ効果を有するフィルムの材料として、オレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、スチレン系樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ＰＶＣポリエステル系樹脂、ポリアミド樹脂、変性ＰＰＯ樹脂などを用いることが出来る。

なお本実施例では、導電膜７３２でコイル状のアンテナを形成する場合を例として挙げているが、本実施例はこの構成に限定されない。本発明においてアンテナはコイル状に限定されるものではなく、ダイポールアンテナまたはパッチアンテナでも良い。本実施例で用いるアンテナは、電波を受信する機能を有し、フォトリソグラフィ法で作製が可能なアンテナであれば良い。

また本実施例では素子形成層７３４を基板７００から剥離して利用する例を示しているが、剥離層７０２を設けずに、基板７００上に上述の素子形成層７３４を作製し、充電回路の各種回路として利用しても良い。

本実施例では、単結晶基板に形成されたトランジスタを用いて、本発明の充電装置を作製する例について説明する。単結晶基板に形成されたトランジスタは特性のばらつきを抑えることが出来るので、充電装置に用いるトランジスタの数を抑えることが出来る。

まず図２０（Ａ）に示すように、半導体基板２３００に、半導体素子を電気的に分離するための素子分離用絶縁膜２３０１を絶縁膜で形成する。素子分離用絶縁膜２３０１の形成により、トランジスタを形成するための領域（素子形成領域）２３０２と、素子形成領域２３０３とを電気的に分離することが出来る。

半導体基板２３００は、例えば、ｎ型またはｐ型の導電型を有する単結晶シリコン基板、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（ＳｅｐａｒａｔｉｏｎｂｙＩｍｐｌａｎｔｅｄＯｘｙｇｅｎ）法を用いて作製されたＳＯＩ（ＳｉｌｉｃｏｎｏｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）基板等を用いることができる。

素子分離用絶縁膜２３０１の形成には、選択酸化法（ＬＯＣＯＳ（ＬｏｃａｌＯｘｉｄａｔｉｏｎｏｆＳｉｌｉｃｏｎ）法）またはトレンチ分離法等を用いることができる。

また本実施例ではｎ型の導電型を有する単結晶シリコン基板を半導体基板２３００として用い、素子形成領域２３０３にｐウェル２３０４を形成した例を示している。半導体基板２３００の素子形成領域２３０３に形成されたｐウェル２３０４は、ｐ型の導電型を付与する不純物元素を素子形成領域２３０３に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型を付与する不純物元素としては、ボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。また半導体基板２３００としてｐ型の導電型を有する半導体基板を用いる場合、素子形成領域２３０２にｎ型を付与する不純物元素を選択的に導入し、ｎウェルを形成すれば良い。

なお本実施例では、半導体基板２３００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、素子形成領域２３０２には不純物元素の導入を行っていない。しかし、ｎ型を付与する不純物元素を導入することにより素子形成領域２３０２にｎウェルを形成してもよい。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。

次に図２０（Ｂ）に示すように、素子形成領域２３０２、２３０３を覆うように絶縁膜２３０５、２３０６をそれぞれ形成する。本実施例では、半導体基板２３００を熱酸化することで素子形成領域２３０２、２３０３に形成された酸化珪素膜を、絶縁膜２３０５、２３０６として用いる。また、熱酸化により酸化珪素膜を形成した後、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て酸窒化珪素膜を形成し、酸化珪素膜と酸窒化珪素膜とが積層された層を絶縁膜２３０５、２３０６として用いても良い。

他にも、上述したように、プラズマ処理を用いて絶縁膜２３０５、２３０６を形成してもよい。例えば、高密度プラズマ処理により半導体基板２３００の表面を酸化または窒化することで、素子形成領域２３０２、２３０３に、絶縁膜２３０５、２３０６として用いる酸化珪素（ＳｉＯｘ）膜または窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜を形成することができる。

次に図２０（Ｃ）に示すように、絶縁膜２３０５、２３０６を覆うように導電膜を形成する。本実施例では、導電膜として、順に積層された導電膜２３０７と導電膜２３０８とを用いた例を示している。導電膜は、単層の導電膜を用いていても良いし、３層以上の導電膜が積層された構造を用いていても良い。

導電膜２３０７、２３０８として、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）等を用いることが出来る。また導電膜２３０７、２３０８は、上記金属で形成された膜の他に、上記金属を主成分とする合金で形成された膜、或いは上記金属を含む化合物を用いて形成された膜を用いても良い。または、半導体膜に導電性を付与するリン等の不純物元素をドーピングした、多結晶珪素などの半導体を用いて形成しても良い。本実施例では、窒化タンタルを用いて導電膜２３０７を形成し、タングステンを用いて導電膜２３０８を形成する。

次に図２１（Ａ）に示すように、積層して設けられた導電膜２３０７、２３０８を所定の形状に加工（パターニング）することによって、絶縁膜２３０５、２３０６上にゲート電極２３０９、２３１０を形成する。

次に図２１（Ｂ）に示すように、素子形成領域２３０２を覆うように、レジストでマスク２３１１を選択的に形成する。そして、素子形成領域２３０３に不純物元素を導入する。マスク２３１１に加えてゲート電極２３１０もマスクとして機能するので、上記不純物元素の導入により、ｐウェル２３０４にソース領域またはドレイン領域として機能する不純物領域２３１２と、チャネル形成領域２３１３が形成される。不純物元素は、ｎ型を付与する不純物元素またはｐ型を付与する不純物元素を用いる。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。本実施例では、不純物元素として、リン（Ｐ）を用いる。

次にマスク２３１１を除去した後、図２１（Ｃ）に示すように、素子形成領域２３０３を覆うようにレジストでマスク２３１４を選択的に形成する。そして素子形成領域２３０２に不純物元素を導入する。マスク２３１４に加えてゲート電極２３０９もマスクとして機能するので、上記不純物元素の導入により、素子形成領域２３０２内の半導体基板２３００において、ソース領域またはドレイン領域として機能する不純物領域２３１５と、チャネル形成領域２３１６が形成される。不純物元素としては、ｎ型を付与する不純物元素またはｐ型を付与する不純物元素を用いる。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。本実施例では、図２１（Ｂ）で素子形成領域２３０３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。

次に図２２（Ａ）に示すように、絶縁膜２３０５、２３０６、ゲート電極２３０９、２３１０を覆うように絶縁膜２３１７を形成する。そして絶縁膜２３１７にコンタクトホールを形成し、不純物領域２３１２、２３１５を一部露出させる。次にコンタクトホールを介して不純物領域２３１２、２３１５と接続する導電膜２３１８を形成する。導電膜２３１８は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により形成することができる。

絶縁膜２３１７は、無機絶縁膜、有機樹脂膜またはシロキサン系絶縁膜を用いて形成することができる。無機絶縁膜ならば酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）に代表される炭素を含む膜などを用いることができる。有機樹脂膜ならば、例えばアクリル、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などを用いることが出来る。また絶縁膜２３１７はその材料に応じて、ＣＶＤ法、スパッタ法、液滴吐出法または印刷法などで形成することが出来る。

なお本発明の半導体装置に用いるトランジスタは、本実施例において図示した構造に限定されるものではない。例えば、逆スタガ構造であっても良い。

次に図２２（Ｂ）に示すように層間膜２３２４を形成する。そして層間膜２３２４をエッチングしコンタクトホールを形成し、導電膜２３１８の一部を露出させる。層間膜２３２４は樹脂には限定せず、ＣＶＤ酸化膜など他の膜であっても良いが、平坦性の観点から樹脂であることが望ましい。また、感光性樹脂を用いて、エッチングを用いずにコンタクトホールを形成しても良い。次に層間膜２３２４上に、コンタクトホールを介して導電膜２３１８と接する配線２３２５を形成する。

次にアンテナとして機能する導電膜２３２６を、配線２３２５と接するように形成する。導電膜２３２６は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属を用いて形成することが出来る。導電膜２３２６は、上記金属で形成された膜の他に、上記金属を主成分とする合金で形成された膜、或いは上記金属を含む化合物を用いて形成された膜を用いても良い。導電膜２３２６は、上述した膜を単層で用いても良いし、上述した複数の膜を積層して用いても良い。

導電膜２３２６は、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、めっき法、フォトリソグラフィ法、蒸着法等を用いて形成することが出来る。

なお本実施例では、アンテナを半導体素子と同じ基板上に形成する例について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。半導体素子を形成した後、別途形成したアンテナを、各種回路と電気的に接続するようにしても良い。この場合、アンテナと各種回路との電気的な接続は、異方導電性フィルム（ＡＣＦ（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ））や異方導電性ペースト（ＡＣＰ（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＰａｓｔｅ））等で圧着させることにより電気的に接続することが出来る。また、他にも、銀ペースト、銅ペーストまたはカーボンペースト等の導電性接着剤や半田接合等を用いて接続を行うことも可能である。

なお、本実施例は、上記実施の形態または実施例と適宜組み合わせて実施することが出来る。

本発明の充電装置の構成を示すブロック図。本発明の充電装置の構成を示すブロック図。本発明の充電装置の構成を示すブロック図。本発明の充電装置の構成を示すブロック図。本発明の充電装置の外観を示す斜視図。本発明の充電装置の内部の構造を示す上面図。本発明の充電装置の内部の構造を示す上面図。本発明の充電装置の構成を示すブロック図。本発明の充電装置の構成を示すブロック図。本発明の充電装置の構成を示すブロック図。本発明の充電装置の構成を示すブロック図。本発明の充電装置の内部の構造を示す上面図。本発明の充電装置の外観を示す斜視図と、アンテナ回路の断面構造を示す図。本発明の充電装置の設置箇所を示す図。本発明の充電装置の設置箇所を示す図。本発明の充電装置の作製方法を示す図。本発明の充電装置の作製方法を示す図。本発明の充電装置の作製方法を示す図。本発明の充電装置の作製方法を示す図。本発明の充電装置の作製方法を示す図。本発明の充電装置の作製方法を示す図。本発明の充電装置の作製方法を示す図。

符号の説明

１０１アンテナ回路
１０２充電回路
１０３端子
１０４保護材
１０５保護材
１０６整流回路
１０７電源回路
１０８充電制御回路
１１０充電対象物
１１１蓄電池
１２０配線
１２１配線
２０１アンテナ回路
２０２充電回路
２０３アンテナ回路
２０４保護材
２０５保護材
２０６整流回路
２０７電源回路
２０８発振回路
２０９発振制御回路
２１０充電対象物
２１１アンテナ回路
２１２充電回路
２１３蓄電池
３０１筐体
３０２アンテナ回路
３０３保護材
３０４蓋
３０５配線
３０６充電回路
３０７端子
３０８携帯電話
３０９蓄電池
３１０アンテナ回路
４０１筐体
４０２筐体
７００基板
７０１絶縁膜
７０２剥離層
７０３絶縁膜
７０４半導体膜
７０５半導体膜
７０７半導体膜
７０８ゲート絶縁膜
７０９電極
７１０低濃度不純物領域
７１１マスク
７１２高濃度不純物領域
７１３ゲート絶縁膜
７１４サイドウォール
７１５高濃度不純物領域
７１６ＴＦＴ
７１７ＴＦＴ
７１８ＴＦＴ
７２０絶縁膜
７２１絶縁膜
７２２導電膜
７２３導電膜
７２５導電膜
７２７導電膜
７３０絶縁膜
７３１導電膜
７３２導電膜
７３３絶縁膜
７３４素子形成層
７３５シート材
７３６シート材
１０３ａ端子
１０７ａ電源回路
１０８ａ充電制御回路
１１０ａ充電対象物
１１１ａ蓄電池
１３０１筐体
１３０２保護材
１３０３アンテナ回路
１４０１高周波加熱装置
１４０２充電装置
１４０３照射部
１４０４庫内
１４０５被処理物
１５０１表示装置
１５０２充電装置
１５１１洗濯機
１５１２充電装置
２０３ａアンテナ回路
２０７ａ電源回路
２０８ａ発振回路
２０９ａ発振制御回路
２１０ａ充電対象物
２１１ａアンテナ回路
２１２ａ充電回路
２１３ａ蓄電池
２３００半導体基板
２３０１素子分離用絶縁膜
２３０２素子形成領域
２３０３素子形成領域
２３０４ｐウェル
２３０５絶縁膜
２３０７導電膜
２３０８導電膜
２３０９ゲート電極
２３１０ゲート電極
２３１１マスク
２３１２不純物領域
２３１３チャネル形成領域
２３１４マスク
２３１５不純物領域
２３１６チャネル形成領域
２３１７絶縁膜
２３１８導電膜
２３２４層間膜
２３２５配線
２３２６導電膜

Claims

第１アンテナ回路と、
充電回路と、
第２アンテナ回路と、
第１保護材と、
第２保護材と、を有し、
前記充電回路は、前記第１アンテナ回路が第１電波を受信することで生成される第１交流電圧を用いて第２交流電圧を生成することができる機能と、前記第２交流電圧を前記第２アンテナ回路へ出力することができる機能とを有し、
前記第２アンテナ回路は、前記充電回路から前記第２交流電圧が与えられることにより第２電波を生成することができる機能を有し、
前記第２電波の周波数は、前記第１電波の周波数よりも低く、
前記充電回路及び前記第２アンテナ回路は、前記第１保護材で覆われ、
前記第１アンテナ回路は、前記第２保護材で覆われることを特徴とする充電装置。
第１アンテナ回路と、
充電回路と、
第２アンテナ回路と、
第１保護材と、
第２保護材と、を有し、
前記充電回路は、前記第１アンテナ回路が第１電波を受信することで生成される第１交流電圧を用いて第２交流電圧を生成することができる機能と、前記第２交流電圧を前記第２アンテナ回路へ出力することができる機能とを有し、
前記第２アンテナ回路は、前記充電回路から前記第２交流電圧が与えられることにより第２電波を生成することができる機能を有し、
前記第２電波の周波数は、前記第１電波の周波数よりも低く、
前記充電回路及び前記第２アンテナ回路は、前記第１保護材で覆われ、
前記第１アンテナ回路、前記充電回路、及び前記第２アンテナ回路は、前記第２保護材で覆われることを特徴とする充電装置。
第１アンテナ回路と、
充電回路と、
第２アンテナ回路と、
第１保護材と、
第２保護材と、を有し、
前記充電回路は、前記第１アンテナ回路が第１電波を受信することで生成される第１交流電圧を用いて第２交流電圧を生成することができる機能と、前記第２交流電圧を前記第２アンテナ回路へ出力することができる機能とを有し、
前記第２アンテナ回路は、前記充電回路から前記第２交流電圧が与えられることにより第２電波を生成することができる機能を有し、
前記充電回路及び前記第２アンテナ回路は、前記第１保護材で覆われ、
前記第１アンテナ回路は、前記第２保護材で覆われることを特徴とする充電装置。
第１アンテナ回路と、
充電回路と、
第２アンテナ回路と、
第１保護材と、
第２保護材と、を有し、
前記充電回路は、前記第１アンテナ回路が第１電波を受信することで生成される第１交流電圧を用いて第２交流電圧を生成することができる機能と、前記第２交流電圧を前記第２アンテナ回路へ出力することができる機能とを有し、
前記第２アンテナ回路は、前記充電回路から前記第２交流電圧が与えられることにより第２電波を生成することができる機能を有し、
前記充電回路及び前記第２アンテナ回路は、前記第１保護材で覆われ、
前記第１アンテナ回路、前記充電回路、及び前記第２アンテナ回路は、前記第２保護材で覆われることを特徴とする充電装置。
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記第１電波は、余剰の電波であることを特徴とする充電装置。
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
前記第１保護材は、前記第２保護材よりも前記第１電波を通しにくいことを特徴とする充電装置。