专利名称：蓄电装置及具备该蓄电装置的移动式电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及蓄电装置。特别涉及通过接收无线信号来进行电力的蓄电的蓄电装置。
注意，本说明书中的蓄电装置是指从外部的电力供应装置(供电器)接收无线信号来储存电力的所有装置。
背景技术：
各种电子设备越来越普及，丰富多彩的产品被发货到市场。特别是，近年，便携式电子设备的普及很显著。作为一个例子，对于手机、数字摄像机等来说，显示部的高精细化、电池的耐久性、以及低耗电量化得到提高，并且其方便性高。便携式电子设备具有内置了作为蓄电单元的蓄电池的结构。从该蓄电池确保用来驱动便携式电子设备的电源。作为蓄电池使用锂离子电池等的二次电池(以下还称为蓄电池)，并且，现状为如下通过将插头插入到作为供电单元的家庭用交流电源的AC适配器直接进行蓄电池的充电(参照专利文献1)。
注意，在本说明书中，作为不同于通过从固定电源供应电力来工作的电子设备的设备，将具备本发明的蓄电池的便携式电子设备都称为移动式电子设备(移动机)。
特开2005-150022号公报然而，手机、数字摄像机等移动式电子设备的使用频度不断增加，而提高用于对应于使用时间的电池的耐久性及低耗电量化受到限制。再者，对内置在作为例子举出的手机、数字摄像机等的电源即蓄电池的充电来说，除了通过AC适配器由家庭用交流电源充电或由市场上销售的一次电池充电以外，没有其他方法。因此，存在有如下问题对使用者来说，充电的工作很麻烦，并且需要带着作为供电单元的AC适配器或一次电池本身在外面移动，导致负担很重。
再者，在通过AC适配器由家庭用交流电源进行充电或由市场上销售的一次电池进行充电时，需要设置外部端子作为向移动式电子设备的蓄电池进行充电的导电部。因此，成为外部端子露出的结构或夹着保护部露出外部端子的结构。从而，存在有如下问题因外部端子的破损或外部端子的缺陷而产生故障。
此外，在具备蓄电池的移动式电子设备中，通过从蓄电池的电源电路对电子设备的负载连续地供应电力。在移动式电子设备中，与从固定电源的电力供应不同，通过连续并恒定地供应电力，蓄电池的消费变得极大。从而，在对蓄电池不供应电力的状况下，存在有移动式电子设备的长时间利用受到限制的问题。
发明内容
本发明的目的在于在移动式电子设备中，提供一种蓄电装置及具备该蓄电装置的移动电子设备，其中，简化从作为供电单元的供电器向作为充电单元的蓄电池的充电，消除因用来直接连接蓄电池和供电单元的外部端子的外部要素而导致的故障、或者外部端子本身破损的可能性，并且抑制因长时间地使用蓄电池而导致蓄电池的消耗以定期地供应电力。
为了解决上述各种问题，本发明旨在设置天线电路，以便对移动式电子设备供应电力。并且，本发明的特征在于通过无线信号如电磁波等对该天线电路供应电力，而且，通过电力供应控制电路对蓄电池部供应该无线信号作为电力以充电。此外，除了通过无线信号对上述蓄电池进行充电的结构以外，本发明的特征还在于在用来控制从蓄电池的电力供应的电力供应控制电路中设置开关电路，间歇地控制对负载供应电力。以下说明本发明的具体结构。
本发明的蓄电装置之一包括天线电路、电力供应控制电路、以及蓄电池部，其中，电力供应控制电路包括整流天线电路所接收的信号的整流电路；开关电路；低频信号产生电路；以及电源电路，其中，蓄电池部包括由整流电路所整流的信号进行充电的蓄电池，并且，开关电路是通过来自低频信号产生电路的信号控制从蓄电池或天线电路供应到电源电路的电力的电路。
此外，具有另一结构的本发明的蓄电装置之一包括天线电路、电力供应控制电路、以及蓄电池部，其中，电力供应控制电路包括整流天线电路所接收的信号的整流电路；控制电路；开关电路；低频信号产生电路；以及电源电路，其中，蓄电池部包括由整流电路所整流的信号充电的蓄电池，其中，控制电路是比较从天线电路供应的电力和从蓄电池供应的电力来选择供应到开关电路的电力的电路，并且，开关电路是通过来自低频信号产生电路的信号控制将控制电路所选择的电力输出到电源电路的电路。
此外，具有另一结构的本发明的蓄电装置之一包括天线电路、电力供应控制电路、以及蓄电池部，其中，电力供应控制电路包括整流天线电路所接收的信号的整流电路；开关电路；低频信号产生电路；以及电源电路，其中，蓄电池部包括由整流电路所整流的信号充电的蓄电池及充电管理电路，其中，充电管理电路是管理蓄电池的充电量的电路，并且，开关电路是通过来自低频信号产生电路的信号控制从蓄电池或天线电路供应到电源电路的电力的电路。
此外，具有另一结构的本发明的蓄电装置之一包括天线电路、电力供应控制电路、以及蓄电池部，其中，电力供应控制电路包括整流天线电路所接收的信号的整流电路；控制电路；开关电路；低频信号产生电路；以及电源电路，其中，蓄电池部包括由整流电路所整流的信号充电的蓄电池及充电管理电路，其中，充电管理电路是管理蓄电池的充电量的电路，其中，控制电路是比较从天线电路供应的电力和从蓄电池供应的电力来选择供应到开关电路的电力的电路，并且，开关电路是通过来自低频信号产生电路的信号控制将控制电路所选择的电力输出到电源电路的电路。
此外，本发明中的控制电路也可以为如下电路当来自天线电路的电力比来自蓄电池的电力小时，连接蓄电池和开关电路，而当来自蓄电池的电力比来自天线电路的电力小时，不连接蓄电池和开关电路。
此外，本发明中的蓄电池也可以为锂电池、锂聚合物电池、锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池、有机基电池、铅蓄电池、空气二次电池、镍锌电池、银锌电池、或者电容器。
此外，本发明中的蓄电池也可以包括集电体薄膜；在集电体薄膜上的负极活性物质层；在负极活性物质层上的固体电解质层；在固体电解质层上的正极活性物质层；以及在正极活性物质层上的集电体薄膜。
此外，本发明中的天线电路也可以通过电磁感应方式接收无线信号。
此外，本发明中的蓄电装置具有增强器(booster)天线，天线电路通过增强器天线接收用来对蓄电池进行充电的信号。
此外，本发明中的天线电路也可以具备多个天线。
此外，本发明中的低频信号产生电路也可以为通过分频要产生的时钟信号，产生输出到开关电路的信号的电路。
此外，本发明包括具备上述本发明的蓄电装置的移动式电子设备。
本发明的蓄电装置的特征在于具有天线电路。因此，可以通过无线信号对蓄电池进行充电，而不需要设置外部端子作为向蓄电池充电的导电部，不会引起外部端子的破损或者因外部端子的缺陷而造成的故障。
此外，除了通过具备上述蓄电池所获得的优点以外，本发明的蓄电装置的特征还在于在对负载供应电力的电力供应控制电路中设置开关电路，定期控制对负载供应电力。使用设置在电源供应电路的开关电路控制对负载供应的电力，可以间歇地对负载供应电力。从而，可以实现在蓄电池中的耗电量的降低，并且即使没有由无线信号的电力供应，也可以实现负载的长时间的工作。
图1是说明实施方式1的结构的图；图2是说明实施方式1的结构的图；图3A至3E是说明实施方式1的结构的图；图4A和4B是说明实施方式1的结构的图；图5是说明实施方式1的结构的图；图6是说明实施方式1的结构的图；图7是说明实施方式1的结构的图；图8是说明实施方式1的结构的图；图9是说明实施方式1的结构的图；图10是说明实施方式1的结构的图；图11是说明实施方式1的结构的图；
图12是说明实施方式1的结构的图；图13是说明实施方式2的结构的图；图14是说明实施方式2的结构的图；图15是说明实施方式2的结构的图；图16是说明实施方式2的结构的图；图17是说明实施方式3的结构的图；图18A至18D是说明实施例2的结构的图；图19A至19C是说明实施例2的结构的图；图20A和20B是说明实施例2的结构的图；图21A和21B是说明实施例2的结构的图；图22A和22B是说明实施例2的结构的图；图23A至23C是说明实施例3的结构的图；图24A至24C是说明实施例3的结构的图；图25A和25B是说明实施例3的结构的图；图26A至26C是说明实施例4的结构的图；图27A至27C是说明实施例4的结构的图；图28A至28C是说明实施例4的结构的图；图29A和29B是说明实施例4的结构的图；图30是说明实施方式4的结构的图；图31是说明实施方式4的结构的图；图32是说明实施方式4的结构的图；图33是说明实施例1的结构的图；图34A至34E是说明实施例5的结构的图。
具体实施例方式
下面，参照
本发明的实施方式以及实施例。但是，本发明可以通过多种不同的方式来实施，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式和详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围内可以被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应该被解释为仅限定在以下的实施方式以及实施例所记载的内容中。注意，在以下说明的本发明的结构中，表示相同对象的附图标记在不同的附图中共同使用。
实施方式1参照图1、图2所示的方框图说明本发明的蓄电装置的一个结构例子。
图1中的蓄电装置101由天线电路102、电力供应控制电路103、以及蓄电池部104构成。电力供应控制电路103由整流电路105、低频信号产生电路106、开关电路107、以及电源电路108构成。此外，蓄电池部104由蓄电池109构成。注意，从电力供应控制电路103中的电源电路108向蓄电装置101外部的负载110输出电力。
注意，图1中的负载110的结构根据移动式电子设备而不同。例如，作为在手机、数字摄像机的结构中的负载，可以举出显示部、集成电路部等。此外，作为温度或压力等的传感器等中的负载结构，可以举出用来驱动传感器的动力部、数据信号发送部等。作为RFID(Radio Frequency Identification射频识别技术)的结构中的负载，可以举出解调电路、调制电路等。
此外，图2示出了蓄电装置101中的天线电路102从供电器201接收无线信号的方框图。在图2中，通过天线电路102接收无线信号所获得的电力经过整流电路105输入到蓄电池部104中的蓄电池109。此外，在图2中，通过天线电路102接收无线信号所获得的电力经过整流电路105输入到低频信号产生电路106。此外，在图2中，通过天线电路102接收无线信号所获得的电力经过整流电路105及开关电路107输入到电源电路108。此外，低频信号产生电路106使用所输入的电力来输出用来控制开关电路107的导通和截断的信号。
注意，如图4(A)所示，天线电路102由天线401、以及谐振电容器402构成，对此进行说明，并且将天线401、以及谐振电容器402组合为天线电路102。此外，整流电路105使由天线102所接收的电磁波感应的交流信号整流化、平滑化，从而转换为直流信号的电路即可。例如，如图4B所示，由二极管404、二极管405、以及平滑电容器406构成整流电路105即可。
供应到图1、图2中的电池部104的电力充电到蓄电池109，并且当不能从无线信号接收充分电力的供应时，从蓄电池109供应的电力经过开关电路107供应到电源电路108。
此外，设置在图1、图2中的天线电路102中的天线的形状也没有特别的限制。就是说，适用于蓄电装置101中的天线电路102的无线信号的传送方式可以为电磁耦合方式、电磁感应方式或微波方式等。实施者适当地考虑使用用途而选择传送方式，并且根据传送方式设置最合适的长度或形状的天线即可。
此外，在图1、图2所示的结构中，天线电路102不仅从供电器201接收无线信号，而且还可以接收空间内的其他无线信号且将信号供应到电力供应控制电路103。例如，为了对蓄电装置101的蓄电池109进行充电，作为天线电路102接收的无线信号(电波)，可以使用手机的中继站的电波(800MHz频带至900MHz频带、1.5GHz、1.9至2.1GHz频带等)、手机振荡的电波、电波钟的电波(40kHz等)、家用交流电源的躁声(60Hz等)、以及其他无线信号输出单元随机产生的电波等。
此外，从供电器201送电到天线电路102的信号的频率并不局限于特定频率，例如可以使用300GHz至3THz的亚毫米波、30GHz至300GHz的毫米波、3GHz至30GHz的微波、300MHz至3GHz的极超短波、30MHz至300MHz的超短波、3MHz至30MHz的短波、300KHz至3MHz的中波、30KHz至300KHz的长波、以及3KHz至30KHz的超长波中的任何频率。
在此，图3A至3E示出设置在天线电路102的天线形状的一个例子。例如，如图3A所示，也可以采用在设置有电力供应控制电路的芯片332的周围配置一面的天线333的结构。此外，如图3B所示，也可以采用配置为设置有电力供应控制电路的芯片332由细天线333围绕的结构。此外，如图3C所示，也可以配置设置有电力供应控制电路的芯片332且接收高频电磁波的天线333的形状。此外，如图3D所示，也可以采用配置设置有电力供应控制电路的芯片332的180度无方向性(能够从所有方向均匀地接收)的天线333的形状。此外，如图3E所示，可以采用配置设置有电力供应控制电路的芯片332且拉伸成棒状的天线333的形状。图1、图2中的天线电路102可以使用这些形状的天线。
此外，在图3A至3E中，天线所需要的适当的长度根据用于接收的频率而不同。因此，一般采用波长的整数分之一的长度，例如在频率为2.45GHz的情况下，采用大约60mm(1/2波长)、大约30mm(1/4波长)。
注意，使用图5说明图2中的供电器201。图5中的供电器201由送电控制部601、以及天线电路602构成。送电控制部601调制发送到移动式电子设备中的蓄电装置101的送电用电气信号，并且从天线电路602输出送电用的无线信号。
在本实施方式中，图5所示的供电器201的天线电路602连接到送电控制部601，并且与蓄电装置101中的天线电路102同样地具有构成LC并联谐振电路的天线603及谐振电容器604。送电控制部601当送电时，向天线电路602供应感应电流，并且从天线603向蓄电装置101输出送电用无线信号。
注意，在本实施方式中，以如下情况为前提说明，即，天线电路102接收的无线信号通过电磁感应方式来供应。因此，图1及图2中的蓄电装置101为具有线圈状的天线电路102的结构。例如，图6示出了蓄电装置中的天线电路和供电器中的天线电路的位置关系及天线的形状。图6示出蓄电装置中的天线电路接收来自供电器的天线的送电用无线信号的结构。
在图6中，当使连接到送电控制部703的供电器201的天线电路704内的线圈状天线705和蓄电装置101的天线电路102彼此接近时，从供电器201中的天线电路704的线圈状天线705产生交流磁场。交流磁场穿过蓄电装置101内的线圈状的天线电路102，通过电磁感应在蓄电装置101内的线圈状的天线电路102的端子之间(天线的一端和另一端之间)产生电动势。由该电动势可以对蓄电装置101内的蓄电池进行充电。注意，蓄电装置101中的天线电路102在重叠存在的情况下，以及在交流磁场内存在多个的情况下，均可以从供电器进行充电。
接下来，将说明在图1、图2所示的蓄电装置101中，通过来自供电器的无线信号对蓄电池充电以及对电源电路供应电力时的工作。天线电路102所接收的外部无线信号由整流电路105半波整流，以平滑化。并且，从整流电路105输出的电力通过开关电路107供应到电源电路108，以蓄电池109储存剩余电力。
此外，如上所述，在本发明中，通过使蓄电装置间歇地工作，来实现耗电量的减少。一般而言，蓄电电路虽然对负载始终供应电力，但是，根据用途有可能并不需要始终供应电力。在此情况下，通过停止从蓄电装置到负载供应电力，可以减少蓄电池的耗电量。在本发明中，始终工作的仅仅是图1、图2中的低频信号产生电路106。低频信号产生电路106使用储存在蓄电池109的电力进行工作。使用图7说明低频信号产生电路106的输出波形。
图7示出了低频信号产生电路106对开关电路107输出的信号波形。在图7的例子中，通过将输出波形的占空比设为1∶n(n为整数)，可以使耗电量大约为1/(n+1)。根据该信号驱动开关电路107。开关电路107仅仅在低频信号产生电路106的输出信号为高的期间连接蓄电池109和电源电路108，由此，仅仅在该期间中，电力由蓄电装置中的蓄电池109通过电源电路108供应到负载110。
此外，图8示出了图1、图2中的低频信号产生电路106的具体结构例子。图8的低频信号产生电路106包括环形振荡器820、分频电路821、AND电路822、反相器823、824。分频电路821对环形振荡器820的振荡信号进行分频，将其输出输入到AND电路822，在AND电路822中制作出低占空比的信号。再者，将AND电路822的输出通过反相器823、824输入到由传输门825构成的开关电路107。环形振荡器820是以低频率振荡的环形振荡器，例如以1kHz振荡。
此外，图9示出了从图8所示的低频信号产生电路106的各个结构输出的信号的时序图。图9表示环形振荡器820的输出波形、分频电路821的输出波形、以及AND电路822的输出波形。若将分频电路设为1024分频的分频电路821，则作为分频电路的输出信号，依次输出如图9所示的依次分频的信号，即分频电路输出波形1、分频电路输出波形2、以及分频电路输出波形3。在本实施方式中，作为例子，若将分频电路821设为1024分频的分频电路，则可以将输入有从分频电路821输出的多个信号的AND电路822所输出的信号占空比设为1∶1024而形成。此时，若环形振荡器820的振荡频率为1kHz，则在一个周期中工作期间为0.5μs，而非工作期间为512μs。环形振荡器的振荡频率也可以为其他频率，而不局限于1kHz。此外，分频电路中的分频数量也可以为其他值，而不局限于1024。
并且，从本发明中的低频信号产生电路106输出的信号可以定期地控制开关电路107的传输门825的导通和截断，控制从蓄电池109向电源电路108的电力供应，并且控制从蓄电装置101向负载110供应电力。换言之，通过从蓄电池109向负载110间歇地供应电力，可以抑制从蓄电装置101向负载110供应电力，以实现低耗电量化。
此外，参照图10说明图1、图2中的电源电路的例子。电源电路由基准电压发生电路和缓冲放大器构成。基准电压发生电路由电阻1000、二极管连接的晶体管1002、1003构成，并且产生两个晶体管的VGS2的标准电压。缓冲放大器由如下部件构成由晶体管1005、1006构成的差分电路；由晶体管1007、1008构成的电流镜电路；以及由电流供应用电阻1004、晶体管1009、电阻1010构成的源极接地放大器。
在图10所示的电源电路中，以如下方式工作当从输出端子流入的电流多时，流入晶体管1009的电流少，而当从输出端子流入的电流少时，流入晶体管1009的电流增多，并且流入电阻1010的电流大致一定。此外，输出端子的电位是与基准电压发生电路大致相同的值。在此示出了具有基准电压发生电路和缓冲放大器的电源电路，但是，用于本发明的电源电路也可以为其他方式的电路而不局限于图10。
此外，在本说明书中，蓄电池是指通过充电可以恢复连续使用时间的电池。注意，作为蓄电池，虽然随着其用途不同而不同，但是优选使用形成为片状的电池，例如使用锂电池，优选使用用凝胶状电解质的锂聚合物电池、锂离子电池等，以实现小型化。不言而喻，只要是可充电的电池则可以任意选择，既可为可充电放电的电池如镍氢电池、镍镉电池、有机基电池、铅蓄电池、空气二次电池、镍锌电池、银锌电池等，又可使用大容量的电容器等。
注意，作为可用作本发明的蓄电池的大容量的电容器，优选为电极的相对面积大的电容器。优选使用采用了比表面积较大的电极用材料如活性炭、富勒烯(fullerene)、碳纳米管等的电解双层电容器。与电池相比，电容器的结构单纯，并且还容易薄膜化和叠层化。电解双层电容器具有蓄电功能，即使充放电的次数增加，劣化也较少，急速充电特性也优良，因此是优选的。
此外，在本实施方式中，蓄电在蓄电池中的电力不局限于从供电器201输出的无线信号，也可以采用在蓄电装置的一部分另行设置发电元件来补偿电力的结构。图11示出在蓄电装置101的蓄电池部104的一部分设置发电元件的结构。图11的结构与图1不同之处在于设置有对蓄电池供应电力的发电元件1101。通过采用设置有发电元件1101的结构，可以增加蓄电在蓄电池109中的电力的供应量，并且加速充电速度，因此是优选的。
注意，作为图11中的发电元件1101，例如可以为使用太阳能电池的发电元件、使用压电元件的发电元件、或者使用微结构(MEMS微机电系统)的发电元件。此外，附记图11中的发电元件的结构不局限于上述所列的结构。
注意，也可以采用如下结构设置多个图1、图2中的天线电路102，并使所接收的信号的频率为多个。图12示出具备多个天线电路的蓄电装置的结构。与图1、图2不同之处在于具备第一天线电路1201、第二天线电路1202作为多个天线电路。如图12所示，通过采用具备多个天线电路的结构，可以更有效地接收多个频率的无线信号，使用所接收的信号的电力对蓄电池进行充电，因此是优选的。此外，在设置多个天线电路的结构中，通过设置多个供电的供电器，可以接收多个无线信号。例如，如图12所示，通过设置将无线信号输出到第一天线电路1201的第一供电器1203、以及将无线信号输出到第二天线电路1202的第二供电器1204，在蓄电装置101中更容易对蓄电池进行充电，因此是优选的。
注意，图12示出了设置第一天线电路1201、第二天线电路1202、以及第一供电器1203、第二供电器1204的结构，但是本发明不局限于此，也可以采用还设置多个天线电路及供电器如第三天线电路、第三供电器等的结构。
在本发明的蓄电装置中，通过从蓄电池经过电源电路向负载间歇地供应电力，可以充分减少耗电量。此外，天线电路接收从蓄电装置的外部输入的无线信号，并且将电力储存在蓄电装置中的蓄电池内，从而不需要从天线电路定期地供应向负载供应的电力。此外，由控制电路比较天线电路所接收的信号的电力和储存在蓄电池内的电力，来选择是从天线电路向电源电路进行电力供应还是从蓄电池向电源电路进行电力供应，以实现进一步的低耗电量化，因此是优选的。
如上所述，本发明的蓄电装置的特征在于具有天线电路。因此，可以对蓄电池通过无线信号供电而不需要设置外部端子作为向蓄电池的导电部，并且不引起因直接连接来充电而导致的外部端子的破坏或由于外部端子的不良而导致的故障。此外，本发明的蓄电装置的特征除了通过具备上述蓄电池所获得的优点以外，还在于在对负载供应电力的电力供应控制电路中设置开关电路，定期地控制向负载供应电力。通过使用设置在电力供应控制电路中的开关电路控制对负载供应电力，由此可以间歇地对负载供应电力。因此，可以实现减少蓄电池中的耗电量，并且即使没有由无线信号的电力供应，负载也可以长时间地工作。
注意，本实施方式可以与本说明书中的其他实施方式的记载进行组合而实施。
实施方式2在本实施方式中，参照
在上述实施方式1中所示的蓄电装置中具备控制电路的结构，所述控制电路是用来选择来自天线电路的电力或来自蓄电池的电力以作为供应到电力供应控制电路中的电源电路的电力的电路。注意，关于在本实施方式中所使用的附图，有可能与实施方式1相同的部分由相同的附图标记来表示。
参照图13、图14的方框图说明本实施方式中的本发明的蓄电装置的一个结构例子。
图13的蓄电装置101由天线电路102、电力供应控制电路103、以及蓄电池部104构成。电力供应控制电路103由整流电路105、控制电路1601、低频信号产生电路106、开关电路107、以及电源电路108构成。此外，蓄电池部104由蓄电池109构成。注意，从电力供应控制电路103中的电源电路108向蓄电装置101外部的负载110输出电力。与实施方式1的图1的结构不同之处在于控制电路1601位于整流电路105和蓄电池109之间的结构。
注意，图13中的负载110的结构根据移动式电子设备而不同。例如，作为在手机、数字摄像机的结构中的负载，可以举出显示部、集成电路部等。此外，作为温度或压力等的传感器等的负载结构，可以举出用来驱动传感器的动力部、数据信号发送部等。作为RFID(射频识别技术)的结构中的负载，可以举出解调电路、调制电路等。
此外，图14示出了天线电路102根据来自供电器201的无线信号进行充电的方框图。在图14中，通过天线电路102接收无线信号所获得的电力经过整流电路105、控制电路1601输入到蓄电池部104中的蓄电池109。此外，在图14中，通过天线电路102接收无线信号所获得的电力经过整流电路105输入到低频信号产生电路106。此外，在图14中，通过天线电路102接收无线信号所获得的电力经过整流电路105及开关电路107输入到电源电路108。此外，低频信号产生电路106使用被输入的电力输出用于控制开关电路107的导通和截断的信号。
注意，图13、图14中的天线电路102为实施方式1中所示的图4A所示的结构即可。此外，整流电路105为实施方式1中所示的图4B所示的结构即可。
此外，图13、图14中的天线电路102与实施方式1中所述的天线电路102相同，从而在此省略其说明。
注意，作为设置在天线电路102的天线的形状例子，使用实施方式1所述的图3的形状即可，与上述的说明相同，从而在此省略其说明。
此外，在图13、图14所示的结构中，如实施方式1的图12所示那样，也可以采用设置多个天线电路及供电器的结构。
此外，在图13、图14中的电源电路108的结构与实施方式1所述的电源电路108的结构相同，从而在此省略其说明。
在本实施方式中，电力供应控制电路103具有控制电路1601，所述控制电路1601当从整流电路105输出的电力比使负载110工作所需的电力足够大时，将从整流电路105输出的电力中的剩余电力储存在蓄电池109，而当从整流电路105输出的电力不足以使负载110工作时，从蓄电池109向电源电路108供应电力。
作为在本实施方式中的控制电路1601，可以在整流电路105和蓄电池109之间连接控制电路来实现。通过连接蓄电池109，可以在蓄电池109中储存剩余电力，当从整流电路105输出的电力降低时，从蓄电池109向电源电路108供应电力。
此外，参照图15说明图13、图14所示的控制电路1601的例子。
在图15中，控制电路1601具有整流元件1394、整流元件1395、电压比较电路1391、开关1392、以及开关1393。
在图15中，电压比较电路1391比较从蓄电池109输出的电压和从整流电路105输出的电压。当从整流电路105输出的电压比从蓄电池109输出的电压充分高时，电压比较电路1391使开关1392和开关1393分别导通和截断。此时，电流从整流电路105经过整流元件1394及开关1392流入蓄电池109。另一方面，当从整流电路105输出的电压与从蓄电池109输出的电压相比不充分高时，电压比较电路1391使开关1392和开关1393分别截断和导通。在此情况下，当从整流电路105输出的电压比从蓄电池109输出的电压高时，电流不流入整流元件1395，而当从整流电路105输出的电压比从蓄电池109输出的电压低时，电流从蓄电池109经过开关1393、整流元件1395、以及开关电路107流入电源电路108。
注意，控制电路1601不局限于本实施方式所说明的结构，也可以采用其他方式。
此外，参照图16说明图15中所说明的电压比较电路1391的例子。
在图16所示结构中，电压比较电路1391对从蓄电池109输出的电压通过电阻元件1401和电阻元件1402进行电阻分割，并且对从整流电路105输出的电压通过电阻元件1403和电阻元件1404进行电阻分割，将分别进行了电阻分割的电压输入到比较器1405。比较器1405的输出端串联连接反相方式的缓冲电路1406及缓冲电路1407。并且，将缓冲电路1406的输出输入到图15中的开关1393的控制端子，将缓冲电路1407的输出输入到图15中的开关1392的控制端子，来控制图15中的开关1392及开关1393的导通和截断。注意，对于图15中的开关1392及开关1393，当输入到控制端子的信号为H电平时导通，而为L电平时截断。
此外，在图16所示的结构中，通过进行电阻分割来调整输入到比较器1405的电压，可以控制当从整理电路105输出的电压比从蓄电池109输出的电压高时，使开关1392和开关1393分别导通和截断。
注意，电压比较电路1391不局限于本实施方式中所说明的结构，也可以采用其他方式。
接下来，以下说明通过无线信号对图13、图14所示的蓄电装置101供电时的工作。天线电路102所接收的外部无线信号由整流电路105进行半波整流且平滑化。
并且，在控制电路1601中，比较从蓄电池109输出的电压和从整流电路105输出的电压。当从整流电路105输出的电压比从蓄电池109输出的电压充分高时，连接整流电路105和蓄电池109。此时，从整流电路105输出的电力供应到蓄电池109和电源电路108的双方，使得蓄电池109储存剩余电力。
控制电路1601当从整流电路105输出的电压比从蓄电池109输出的电压低时，连接电源电路108和蓄电池109。此时，当从整流电路105输出的电压比从蓄电池109输出的电压高时，从整流电路105输出的电力供应到电源电路108，并且没有对蓄电池109进行充电和蓄电池的电力耗费。另一方面，当从整流电路105输出的电压比从蓄电池109输出的电压低时，从蓄电池109向电源电路108供应电力。也就是说，控制电路1601根据从整流电路105输出的电压和从蓄电池109输出的电压而控制电流方向。
此外，如上所述，在本发明的蓄电装置中，通过从蓄电池经过电源电路向负载间歇地供应电力，可以充分减少耗电量。此外，天线电路处接收从蓄电装置的外部输入的无线信号，并且将电力储存在蓄电装置中的蓄电池内，从而不需要天线电路定期地供应对负载供应的电力。此外，由控制电路比较天线电路所接收的信号的电力和储存在蓄电池内的电力，由此选择从天线电路向电源电路提供电力还是从蓄电池向电源电路提供电力，以实现进一步的低耗电量化，因此是优选的。
注意，在本实施方式中的低频信号产生电路的结构及时序图与实施方式1中所说明的图7、图8、图9的说明部分相同，因此，在本实施方式中省略其说明。
如上所述，本发明的蓄电装置的特征在于具有天线电路。因此，可以对蓄电池通过无线信号进行供电而不需要设置外部端子作为向蓄电池供电的导电部，并且不引起因直接连接并充电而导致的外部端子的破坏或伴随外部端子的不良而产生故障。此外，本发明的蓄电装置的特征除了通过具备上述蓄电池所获得的优点以外，还在于在对负载供应电力的电力供应控制电路中设置开关电路，来定期地控制对负载供应电力。通过使用设置在电力供应控制电路中的开关电路控制对负载供应电力，可以间歇地对负载供应电力。因此，可以实现减少蓄电池中的耗电量，并且即使没有由无线信号的电力供应，负载也可以长时间地工作。
注意，本实施方式可以与本说明书中的其他实施方式的记载组合而实施。
实施方式3在本实施方式中，参照
上述实施方式1中所示的蓄电装置的结构中具有增强器天线电路(以下称为增强器天线)的结构。注意，关于在本实施方式中使用的附图，与实施方式1相同的部分由相同的附图标记来表示。
注意，在本实施方式中所述的增强器天线是指比设置在蓄电装置的接收来自供电器的无线信号的天线尺寸大的天线。增强器天线是指在要使用的频带中来自供电器的信号发生谐振，并且使设置在蓄电装置的天线电路和增强器天线磁耦合，从而可以有效地将由供电器供应的信号传送到所希望的蓄电装置的天线。增强器天线由于夹着磁场与天线电路耦合，所以不需要与天线电路及电力供应控制电路直接连接，因此是优选的。
参照图17所示的方框图说明本实施方式中的蓄电装置。
图1 7中的蓄电装置101由天线电路102、增强器天线1501、电力供应控制电路103、以及蓄电池部104构成。电力供应控制电路103由整流电路105、低频信号产生电路106、开关电路107、以及电源电路108构成。此外，蓄电池部104由蓄电池109构成。注意，增强器天线1501接收来自供电器201的无线信号。注意，从电力供应控制电路103中的电源电路108向蓄电装置101外部的负载110输出电力。与实施方式1的图2的结构不同之处在于增强器天线1501位于供电器201和天线电路102之间。
在图17的蓄电装置101中，通过增强器天线1501接收来自供电器201的无线信号且与天线电路102磁耦合，以将来自供电器201的无线信号发送到天线电路102。在图17中，从天线电路102输入到电力供应控制电路103的信号经过整流电路105、开关电路107输入到电源电路108。此外，在图17中，天线电路102接收的信号经过整流电路105输入到蓄电池109，以对蓄电池109进行充电。
注意，天线电路102是实施方式1中所示的图4A所示的结构即可。此外，整流电路105是实施方式1中所示的图4B所示的结构即可。
此外，图17中的天线电路102与实施方式1中所述的天线电路102相同，从而在此省略其说明。
此外，在本实施方式中，用于天线电路102、增强器天线1501接收的无线信号通过电磁感应方式供应。因此，在图17中的蓄电装置101为具有线圈状的天线电路102、增强器天线1501的结构。在图17中，当将供电器201的天线电路内的线圈状的天线和蓄电装置101的增强器天线1501彼此接近时，从供电器201中的天线电路的线圈状的天线产生交流磁场。交流磁场穿过蓄电装置101内的线圈状的增强器天线1501，因电磁感应而在蓄电装置101内的线圈状的增强器天线1501的端子之间(天线的一端和另一端之间)产生电动势。在线圈状的增强器天线1501中，在因电磁感应而产生电动势的同时，从增强器天线本身产生交流磁场。并且，从增强器天线1501产生的交流磁场穿过蓄电装置101内的线圈状的天线电路102，电动势通过电磁感应产生在蓄电装置101内的线圈状的天线电路102的端子之间(天线的一端和另一端之间)。通过该电动势可以对蓄电装置101内的蓄电池109进行充电。
注意，在本实施方式中，储存在蓄电池的电力不局限于由供电器201输出的无线信号，也可以采用如下结构如实施方式1所说明的图11那样，在蓄电装置的蓄电池部104的一部分设置发电元件来补偿电力。通过设置发电元件，可以增加储存在蓄电池109的电力的供应量，并且加速充电速度，因此是优选的。
在本实施方式中，通过采用图17的具备增强器天线的结构，可以延伸供电器201和蓄电装置101之间的信号收发的通信距离，由此进一步确保信号交换，因此是优选的。
此外，在图17所示的结构中，如实施方式1的图12所说明那样，也可以采用设置多个天线电路及供电器的结构。此时，增强器天线在要使用的频带中使来自供电器201的信号发生谐振，并且使天线电路和增强器天线磁耦合，由此可以有效地将由供电器201供应的信号或其他无线信号传送到蓄电装置101，因此是优选的。此外，在图17所示的结构中，在设置多个天线电路作为第一天线及第二天线的情况下，也可以使增强器天线1501调谐的频带不同，从而与其他天线磁耦合，而使增强器天线1501的调谐不限于第一天线电路。
注意，关于从外部无线信号向图17所示的蓄电装置101内的蓄电池109进行充电时的工作，与实施方式1所说明的图2中的工作相同，因此在本实施方式中省略其说明。
注意，在本实施方式中的低频信号产生电路的结构及时序图与实施方式1中所说明的图7、图8、图9的说明部分相同，因此，在本实施方式中省略其说明。
注意，在本实施方式中，可以采用设置实施方式2所说明的电力供应控制电路103中的控制电路的结构。在本实施方式中，通过采用设置控制电路的结构，除了设置增强器天线的结构的效果以外，由控制电路比较天线电路所接收的信号的电力和储存在蓄电池内的电力，由此选择从天线电路向电源电路进行电力供应还是从蓄电池向电源电路进行电力供应，由此进一步降低蓄电池的耗电量化，因此是优选的。
如上所述，在本发明的蓄电装置中，通过从蓄电池经过电源电路向负载间歇地供应电力，可以充分减少耗电量。此外，天线电路处接收从蓄电装置的外部输入的无线信号，并且将电力储存在蓄电装置中的蓄电池内，不需要天线电路定期地供应对负载供应的电力。此外，由控制电路比较从天线电路的接收信号的电力和储存在蓄电池内的电力，由此选择从天线电路向电源电路进行电力供应还是从蓄电池向电源电路进行电力供应，由此进一步降低耗电量，因此是优选的。
再者，本实施方式的结构的特征在于除了实施方式1的结构以外，还具有增强器天线。因此，具有如下优点可以进一步可靠地进行蓄电装置和供电器之间的无线信号的送电。
注意，本实施方式可以与本说明书中的其他实施方式的记载组合而实施。
实施方式4在本实施方式中，参照
上述实施方式1所示的蓄电装置具有充电管理电路的结构。注意，关于在本实施方式中使用的附图，与实施方式1相同的部分由相同的附图标记来表示。
注意，本实施方式中的充电管理电路是指在使用蓄电池的情况下的充放电管理专用的电路。在使用蓄电池的情况下，一般来说，需要进行充放电的管理。必须要当充电时，在监视充电状况的同时进行充电，以避免过充电。在用于本发明的蓄电池中，当进行充电管理时，需要专用电路。
参照图30所示的方框图说明本实施方式中的蓄电装置。
图30的蓄电装置101由天线电路102、电力供应控制电路103、以及蓄电池部104构成。电力供应控制电路103由整流电路105、低频信号产生电路106、开关电路107、以及电源电路108。此外，蓄电池部104包括蓄电池109、以及充电管理电路3301构成。注意，从电力供应控制电路103中的电源电路108向蓄电装置101外部的负载110输出电力。与实施方式1的图2的结构不同之处在于充电管理电路3301位于整流电路105和蓄电池109之间。
在图30的蓄电装置101中，天线电路102接收来自供电器201的无线信号。在图30中，从天线电路102输入到电力供应控制电路103的信号经过整流电路105、开关电路107输入到电源电路108。此外，在图30中，天线电路102接收的信号经过整流电路105、充电管理电路3301输入到蓄电池109，以对蓄电池109进行充电。
注意，天线电路102是实施方式1中所示的图4A所示的结构即可。此外，整流电路105是实施方式1中所示的图4B所示的结构即可。
此外，图30中的天线电路102与实施方式1中所述的天线电路102相同，从而在此省略其说明。
注意，在本实施方式中，储存在蓄电池的电力不局限于由供电器201输出的无线信号，也可以采用如下结构如实施方式1所说明的图11那样，在蓄电装置的蓄电池部104的一部分设置发电元件来补偿电力。通过设置发电元件，可以增加储存在蓄电池109的电力的供应量，并且加速充电速度，因此是优选的。
此外，在图30所示的结构中，如实施方式1的图12所说明那样，也可以采用设置多个天线电路及供电器的结构。
注意，关于从外部无线信号向图30所示的蓄电装置101内的蓄电池109进行充电时的工作，与实施方式1所说明的图2中的工作相同，因此在本实施方式中省略其说明。
此外，在本实施方式中的低频信号产生电路的结构及时序图与实施方式1中所说明的图7、图8、图9的说明部分相同，因此，在本实施方式中省略其说明。
注意，在本实施方式中，可以采用设置实施方式2所说明的电力供应控制电路103中的控制电路的结构。在本实施方式中，通过采用设置控制电路的结构，除了设置增强器天线的结构的效果以外，由控制电路比较来自天线电路的接收信号的电力和储存在蓄电池内的电力，由此选择从天线电路向电源电路进行电力供应还是从蓄电池向电源电路进行电力供应，从而进一步降低蓄电池的耗电量，因此是优选的。接下来，参照图31说明本实施方式中的充电管理电路3301的结构。
图31所示的充电管理电路3301由恒流源7401、开关电路7402、以及充电量控制电路7403构成。注意，图31所示的结构中的恒流源7401、开关电路7402、充电量控制电路7403、以及蓄电池109都对应于上述实施方式1所示的图1的蓄电池部104。就是说，充电管理电路3301中的恒流源7401接收来自上述实施方式1所示的图1中的整流电路105、实施方式2所示的图13中的控制电路1601的信号。
在此所述的充电管理电路仅仅是一个例子，也可以是其他结构而不局限于该结构。在本实施方式中，通过恒定电流对蓄电池进行充电，但是，除了通过恒定电流进行充电以外，还可以途中切换为恒压充电。并且，也可以采用不使用恒定电流的其他方式。此外，以下说明的、构成图31的方框图中的电路的晶体管既可为薄膜晶体管，又可为单晶衬底上的晶体管或有机晶体管。
图32是详细说明上述图31的方框图的附图。以下说明其工作。
在图32所示的结构中，具有恒流源7401、开关电路7402、以及充电量控制电路7403，该充电量控制电路7403使用高电位电源线7526、低电位电源线7527作为电源线。在图32中，使用低电位电源线7527作为GND线。注意，低电位电源线7527的电位也可以为其他电位而不局限于GND线。
恒流源7401由晶体管7502至7511、电阻7501、以及电阻7512构成。电流从高电位电源线7526经过电阻7501流入晶体管7502、7503，晶体管7502、7503导通。
晶体管7504、晶体管7505、晶体管7506、晶体管7507、以及晶体管7508构成反馈差分放大器，晶体管7502的栅极电位与晶体管7506的栅极电位大致相同。晶体管7511的漏极电流是用电阻7512的电阻值除晶体管7507的栅极电位和低电位电源线7527的电位差而获得的值。将该电流输入到由晶体管7509、7510构成的电流镜电路中，并且将电流镜电路的输出电流供应到开关电路7402中。恒流源7401不局限于本结构，也可以采用其他结构。
开关电路7402由传输门7515、反相器7513、以及反相器7514构成，并且根据反相器7514的输入信号控制是否将恒流源7401的电流供应到蓄电池109。开关电路并不局限于该结构，也可以采用其他结构。
充电量控制电路7403由晶体管7516至7524、以及电阻7525构成。电流从高电位电源线7526经过电阻7525流入晶体管7523、7524，晶体管7523、7524导通。晶体管7518、7519、7520、7521、以及7522构成差分型的比较器。当晶体管7520的栅极电位比晶体管7521的栅极电位低时，晶体管7518的漏极电位与高电位电源线7526的电位大致相同，而当晶体管7520的栅极电位比晶体管7521的栅极电位高时，晶体管7518的漏极电位与晶体管7520的源极电位大致相同。
当晶体管7518的漏极电位与高电位电源线7526的电位大致相同时，充电量控制电路7403通过由晶体管7517、7516构成的缓冲器输出低电平。
当晶体管7518的漏极电位与晶体管7520的源极电位大致相同时，充电量控制电路7403通过由晶体管7517、7516构成的缓冲器输出高电平。
当充电量控制电路7403输出低电平时，电流经过开关电路7402供应到蓄电池109。此外，当充电量控制电路7403的输出高时，开关电路7402截断，电流不供应到蓄电池109。
由于晶体管7520的栅极连接到蓄电池109，所以当蓄电池充电，并且其电位超过充电量控制电路7403的比较器的阈值时，充电就停止。在本实施方式中，以晶体管7523的栅极电位设定比较器的阈值，但是比较器的阈值并不局限于所述值，也可以为其他电位。一般来说，设定电位是根据用途和蓄电池的性能适当确定的。
在本实施方式中，如上所述构成对蓄电池的充电管理电路，但是并不局限于该结构。
通过采用如上所述的结构，在本发明的蓄电装置中，可以添加管理蓄电池部104中蓄电池109的充电的功能。从而，在本发明的蓄电装置中，可以提供一种蓄电装置，其中可以由蓄电装置的电力供应控制电路防止蓄电池的充电缺陷如过充电等。此外，在本发明的蓄电装置中，通过从蓄电池经过电源电路到负载间歇地供应电力，可以充分减少耗电量。此外，天线电路处接收从蓄电装置的外部输入的无线信号，并且将电力储存在蓄电装置中的蓄电池内，不需要天线电路定期地供应对负载供应的电力。此外，由控制电路比较天线电路所接收的信号的电力和储存在蓄电池内的电力，由此选择从天线电路向电源电路进行电力供应还是从蓄电池向电源电路进行电力供应，从而可以实现进一步的低耗电量化，因此是优选的。
注意，本实施方式可以与本说明书中的其他实施方式的记载组合而实施。
实施例1在本实施例中，说明本发明的蓄电装置中的蓄电池的例子。在本说明书中，蓄电池是指通过充电可以恢复连续使用时间的电池。作为蓄电池，优选使用形成为片状的电池，例如使用锂电池，优选使用用凝胶状电解质的锂聚合物电池、锂离子电池等，以实现小型化。不言而喻，只要是可充电的电池则可以为任何电池，既可为可充电放电的电池如镍氢电池、镍镉电池等，又可使用大容量的电容器等。
在本实施例中，说明锂离子电池作为蓄电池的例子。与镍镉电池、铅电池等相比，锂离子电池具有如没有记忆效果且可以放出较大电流量等优点，因此广泛应用。此外，最近展开了锂离子电池的薄膜化的研究，制造了厚度为1μm至几μm的电池(以下称作薄膜二次电池)。通过将这种薄膜二次电池贴在RFID等上，可以用作柔性的二次电池。
图33示出了可以用作本发明的蓄电池的薄膜二次电池的例子。图33所示的例子是锂离子薄膜电池的截面图。
对图33的叠层结构进行说明。在图33中的衬底7101上形成作为电极的集电体薄膜7102。集电体薄膜7102需要与负极活性物质层7103的粘合性良好且电阻低，可以使用铝、铜、镍、钒等。接下来，在集电体薄膜7102上形成负极活性物质层7103。一般而言，使用氧化钒(V2O5)等。接下来，在负极活性物质层7103上形成固体电解质层7104。一般而言，使用磷酸锂(Li3PO4)等。接下来，在固体电解质层7104上形成正极活性物质层7105。一般而言，使用锰酸锂(LiMn2O4)等。也可以使用钴酸锂(LiCoO2)或镍酸锂(LiNiO2)。接下来，在正极活性物质层7105上形成作为电极的集电体薄膜7106。集电体薄膜7106需要与正极活性物质层7105的粘合性良好且电阻低，可以使用铝、铜、镍、钒等。
注意，上述集电体薄膜7102、负极活性物质层7103、固体电解质层7104、正极活性物质层7105、集电体薄膜7106的薄膜层既可使用溅射技术来形成，又可蒸发淀积技术来形成。此外，集电体薄膜7102、负极活性物质层7103、固体电解质层7104、正极活性物质层7105、集电体薄膜7106的厚度分别优选为0.1μm至3μm。
接下来，以下说明充电时、放电时的工作。充电时，锂变为离子从正极活性物质层7105脱离。所述锂离子经过固体电解质层7104吸收到负极活性物质层7103。此时，电子从正极活性物质层7105放出到外部。
此外，在放电时，锂变为离子从负极活性物质层7103脱离。所述锂离子经过固体电解质层7104吸收到正极活性物质层7105。此时，电子从负极活性物质层7103放出到外部。以这种方式，薄膜二次电池工作。
注意，通过重新层叠形成集电体薄膜7102、负极活性物质层7103、固体电解质层7104、正极活性物质层7105、集电体薄膜7 06的薄膜层，可以进行更大电力的充放电，因此是优选的。
通过如上所述形成薄膜二次电池，可以形成片状的可充放电的蓄电池。
本实施例可以与上述实施方式及其他实施例组合。就是说，通过定期对蓄电池进行充电，可以防止如现有那样的电池随着时间推移而退化所导致的电力不够。并且，本发明的蓄电装置的特征在于在对蓄电池进行充电时，在天线电路中使用通过接收无线信号所获得的电力，来进行该蓄电池的充电。因此，可以利用来自外部的电磁波的电力作为用来驱动RFID的电源来对蓄电池进行充电，而不直接连接到充电器。
此外，除了通过具备上述蓄电池而获得的优点以外，本发明的蓄电装置的特征在于在电力供应控制电路中设置开关电路，定期控制通过电源电路对负载供应电力。使用设置在电源供应电路的开关电路控制对负载供应电力，可以间歇地对负载供应电力。从而，可以实现在蓄电池中的耗电量的降低，并且即使没有由无线信号的电力供应，负载也可以长时间地工作。
实施例2在本实施例中，参照
上述实施方式所示的蓄电装置的制造方法的一个例子。在本实施例中，说明在同一衬底上设置天线电路、电力供应控制电路、以及蓄电池的结构。注意，通过在同一衬底上形成天线电路、电力供应控制电路、以及蓄电池，并且将构成电力供应控制电路的晶体管设为薄膜晶体管，可以实现小型化，因此是优选的。此外，在本实施例中说明使用上述实施例所说明的薄膜二次电池作为蓄电装置中的蓄电池的例子。
注意，在本实施例中，由于仅仅说明上述实施方式所述的天线电路的形状及安装位置，因此简单地称作天线。
首先，在衬底1301的一个表面上夹着绝缘膜1302形成剥离层1303，接着，层叠形成用作基底膜的绝缘膜1304和半导体膜(例如，包含非晶硅的膜)1305(参照图18A)。注意，绝缘膜1302、剥离层1303、绝缘膜1304、以及半导体膜1305可以连续形成。
衬底1301是选自玻璃衬底、石英衬底、金属衬底(例如，陶瓷衬底、不锈钢衬底等)、以及Si衬底等的半导体衬底等的衬底。另外，作为塑料衬底，可以选择聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、以及丙烯等的衬底。注意，在本工序中，剥离层1303夹着绝缘膜1302地设置在衬底1301的整个面上，但是，必要时，也可以在衬底1301的整个面上设置剥离层之后，通过光刻及蚀刻选择性地将剥离层1301图形化。
作为绝缘层1302、绝缘膜1304，通过CVD法或溅射法等，使用如下绝缘材料来形成氧化硅、氮化硅、氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y＞0)、氮氧化硅(SiNxOy)(x＞y＞0)等。例如，当将绝缘膜1302、绝缘膜1304作为两层结构时，优选作为第一层绝缘膜形成氮氧化硅膜并且作为第二层绝缘膜形成氧氮化硅膜。此外，也可以作为第一层绝缘膜形成氮化硅膜并且作为第二层绝缘膜形成氧化硅膜。绝缘层1302用作防止杂质元素从衬底1301混入到剥离层1303或形成在其上的元件的阻挡层，而绝缘膜1304用作防止杂质元素从衬底1301、剥离层1303混入到形成在其上的元件的阻挡层。像这样，通过形成作为阻挡层发挥功能的绝缘层1302、1304可以防止来自衬底1301的Na等碱金属和碱土金属、来自剥离层1303中的杂质元素给形成在其上的元件造成不良影响。注意，在使用石英作为衬底1301的情况下，也可以省略绝缘膜1302、1304。302、1304。
作为剥离层1303，可以使用金属膜或金属膜和金属氧化膜的叠层结构等。作为金属膜，可以使用由选自钨(W)、钼(Mo)、钛(Ti)、钽(Ta)、铌(Nb)、镍(Ni)、钴(Co)、锆(Zr)、锌(Zn)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、以及铱(Ir)中的元素或以上述元素为主要成分的合金材料或化合物材料构成的膜的单层结构或叠层结构而形成。另外，可以通过溅射法或各种CVD法如等离子体CVD法等而形成上述材料。作为金属膜和金属氧化膜的叠层结构，在形成上述金属膜之后，进行在氧气气氛中或在N2O气氛中的等离子体处理、在氧气气氛中或在N2O气氛中的加热处理，以在金属膜的表面上设置该金属膜的氧化物或氧氮化物。例如，在通过溅射法或CVD法等形成钨膜作为金属膜的情况下，对钨膜进行等离子体处理，可以在钨膜的表面上形成由钨氧化物而成的金属氧化膜。此外，在此情况下，用WOx表示钨的氧化物，其中X是2至3，存在X是2的情况(WO2)、X是2.5的情况(W2O5)、X是2.75的情况(W4O11)、以及X是3的情况(WO3)等。当形成钨的氧化物时，对如上举出的X的值没有特别的限制，最好根据蚀刻速率等确定要形成的氧化物。此外，作为等离子体处理，例如也可以进行高密度等离子体处理。此外，除了金属氧化膜以外，也可以使用金属氮化物或金属氧氮化物。在此情况下，在氮气气氛中或在氮气和氧气气氛中对金属膜进行等离子体处理或加热处理即可。
通过溅射法、LPCVD法、等离子体CVD法等以25nm至200nm(优选为30nm至150nm)的厚度形成非晶半导体膜1305。
接下来，对非晶半导体膜1305照射激光束来进行晶化。注意，也可以通过将激光束的照射以及利用RTA或退火炉的热结晶法、使用有助于结晶的金属元素的热结晶法进行组合的方法等进行非晶半导体膜1305的晶化。之后，将获得的结晶半导体膜蚀刻为所希望的形状来形成结晶半导体膜1305a至1305f，并且覆盖该半导体膜1305a至1305f地形成栅极绝缘膜1306(参照图18B)。
作为绝缘层1306，通过CVD法或溅射法等，使用如下绝缘材料来形成氧化硅、氮化硅、氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y＞0)、氮氧化硅(SiNxOy)(x＞y＞0)等。例如，当将绝缘层1306作为两层结构时，优选作为第一层绝缘膜形成氧氮化硅膜并且作为第二层绝缘膜形成氮氧化硅膜。此外，也可以作为第一层绝缘膜形成氧化硅膜并且作为第二层绝缘膜形成氮化硅膜。
以下简单地说明结晶半导体膜1305a至1305f的制造工序的一个例子。首先，通过等离子体CVD法形成50nm至60nm厚的非晶半导体膜。接着，将包含作为促进晶化的金属元素的镍的溶液保持在非晶半导体膜上，且对非晶半导体膜进行脱氢处理(在500℃下，一个小时)和热结晶处理(在550℃下，四个小时)，来形成结晶半导体膜。然后，通过使用光刻法照射激光束且进行蚀刻，来形成结晶半导体膜1305a至1305f。注意，也可以只通过照射激光束而不进行使用促进晶化的金属元素的热结晶，来使非晶半导体膜晶化。
作为用来晶化的激光振荡器，可以使用连续振荡激光器(CW激光器)或脉冲振荡激光器(脉冲激光器)。此处，作为激光束可以采用从如下激光器的一种或多种激光器中振荡发出的激光束，即气体激光器如Ar激光器、Kr激光器、受激准分子激光器；将在单晶的YAG、YVO4、镁橄榄石(Mg2SiO4)、YAlO3、GdVO4、或者多晶(陶瓷)的YAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4中添加Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Ta之中的一种或多种作为掺杂物而获得的材料用作介质的激光器；玻璃激光器；红宝石激光器；变石激光器；Ti蓝宝石激光器；铜蒸气激光器；以及金蒸气激光器。通过照射这种激光束的基波以及这些基波的二次谐波到四次谐波的激光束，由此可以获得大粒径的晶体。例如，可以使用Nd:YVO4激光器(基波为1064nm)的二次谐波(532nm)或三次谐波(355nm)。此时，需要大约0.01至100MW/cm2(优选为0.1至10MW/cm2)的激光功率密度。而且，以大约10至2000cm/sec的扫描速度照射。注意，将在单晶的YAG、YVO4、镁橄榄石(Mg2SiO4)、YAlO3、GdVO4、或者多晶(陶瓷)的YAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4中添加Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Ta之中的一种或多种作为掺杂物而获得的材料用作介质的激光器、Ar离子激光器、或者Ti蓝宝石激光器可以使激光束进行连续振荡，可以通过Q开关动作或模式同步等以10MHz以上的振荡频率使激光束进行脉冲振荡。当使用10MHz以上的振荡频率来使激光束振荡时，在半导体膜由激光束熔化之后并在凝固之前，对半导体膜照射下一个脉冲。因此，由于不同于使用振荡频率低的脉冲激光的情况，可以在半导体膜中连续地移动固相和液相之间的界面，所以可以获得沿扫描方向连续生长的晶粒。
此外，也可以通过对半导体膜1305a至1305f进行上述高密度等离子体处理来使其表面氧化或氮化，以形成栅极绝缘膜1306。例如，通过引入了稀有气体如He、Ar、Kr、Xe等与氧气、氧化氮(NO2)、氨气、氮气或氢气等的混合气体的等离子体处理，形成栅极绝缘膜1306。在此情况下，通过引入微波进行等离子体的激发时，可以在低电子温度下产生高密度的等离子体。可以通过使用由该高密度等离子体产生的氧自由基(有可能含有OH自由基)或氮自由基(有可能含有NH自由基)，使半导体膜的表面氧化或氮化。
通过使用了上述高密度等离子体的处理，厚度为1nm至20nm，典型地为5nm至10nm的绝缘膜形成于半导体膜上。由于在此情况下的反应为固相反应，因此可以使该绝缘膜和半导体膜之间的界面能级密度极低。由于上述高密度等离子体处理直接使半导体膜(晶体硅或多晶硅)氧化(或氮化)，所以可以将所形成的绝缘膜的厚度形成为理想的不均匀性极小的状态。再者，由于即使在晶体硅的晶粒界面也不会进行强烈的氧化，所以成为非常优选的状态。换句话说，通过在此所示的高密度等离子体处理使半导体膜的表面固相氧化，以可以形成具有良好的均匀性且界面能级密度较低的绝缘膜而不会在晶粒界面中引起异常的氧化反应。
作为栅极绝缘膜，既可仅仅使用通过高密度等离子体处理形成的绝缘膜，此外，又可通过利用了等离子体或热反应的CVD法将氧化硅、氧氮化硅或氮化硅等的绝缘膜堆积或者层叠在栅极绝缘膜上。在任意一种情况下，将通过高密度等离子体形成的绝缘膜包含于栅极绝缘膜的一部分或全部而形成的晶体管，可以减少特性偏差。
此外，一边对半导体膜照射连续振荡激光束或以10MHz以上的频率振荡的脉冲激光束，一边向一个方向扫描而使该半导体膜晶化而获得的半导体膜1305a至1305f，具有其晶体沿该激光束的扫描方向成长的特征。当使扫描方向与沟道长度方向(形成沟道形成区域时载流子流动的方向)一致地配置晶体管，并且组合上述栅极绝缘膜时，可以获得特性差异小且电场效应迁移率高的薄膜晶体管(TFT)。
接着，在栅极绝缘膜1306上层叠形成第一导电膜和第二导电膜。在此，第一导电膜通过CVD法或溅射法等以20nm至100nm的厚度而形成。第二导电膜以100nm至400nm的厚度而形成。作为第一导电膜和第二导电膜，采用选自钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、铬(Cr)和铌(Nb)中等的元素或以这些元素为主要成分的合金材料或化合物材料而形成。或者，采用以掺杂了磷等杂质元素的多晶硅为代表的半导体材料而形成第一导电膜和第二导电膜。作为第一导电膜和第二导电膜的组合的实例，可以举出氮化钽膜和钨膜、氮化钨膜和钨膜、或者氮化钼膜和钼膜等。由于钨和氮化钽具有高耐热性，因此在形成第一导电膜和第二导电膜之后，可以进行用于热激活的加热处理。此外，在不是两层结构而是三层结构的情况下，最好采用钼膜、铝膜和钼膜的叠层结构。
接着，利用光刻法形成由抗蚀剂构成的掩模，并且进行蚀刻处理以形成栅电极和栅极线，从而在半导体膜1305a至1305f的上方形成栅电极1307。在此，示出了采用第一导电膜1307a和第二导电膜1307b的叠层结构形成栅电极1307的例子。
接着，以栅电极1307为掩模，通过离子掺杂法或离子注入法对半导体膜1305a、1305b、1305d、以及1305f以低浓度添加赋予n型的杂质元素，然后通过光刻法选择性地形成由抗蚀剂构成的掩模，对半导体膜1305c及半导体膜1305e以高浓度添加赋予p型的杂质元素。作为赋予n型的杂质元素，可以使用磷(P)、砷(As)等。作为赋予p型的杂质元素，可以使用硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)等。在此，使用磷(P)作为赋予n型的杂质元素，以1×1015至1×1019/cm3的浓度选择性地引入到半导体膜1305a、1305b、1305d、以及1305f，以形成表示n型的杂质区域1308。此外，使用硼(B)作为赋予p型的杂质元素，以1×1019至1×1020/cm3的浓度选择性地引入到半导体膜1305c、1305e，以形成表示p型的杂质区域1309(参照图18C)。
接着，覆盖栅极绝缘膜1306和栅电极1307地形成绝缘膜。通过等离子体CVD法或溅射法等以单层或叠层方式形成含有无机材料如硅、硅的氧化物或硅的氮化物的膜、或含有有机材料如有机树脂等的膜，从而形成绝缘膜。接着，通过以垂直方向为主体的各向异性蚀刻选择性地蚀刻绝缘膜，从而形成与栅电极1307的侧面接触的绝缘膜1310(也称为侧壁)。绝缘膜1310用作当形成LDD(轻掺杂漏区)区域时的掺杂用的掩模。
接着，通过光刻法形成的由抗蚀剂构成的掩模和将栅电极1307及绝缘膜1310用作掩模，对半导体膜1305a、1305b、1305d、1305f以高浓度添加赋予n型的杂质元素，以形成表示n型的杂质区域1311。在此，使用磷(P)作为赋予n型的杂质元素，以1×1019至1×1020/cm3的浓度选择性地引入到半导体膜1305a、1305b、1305d、1305f，以形成表示比杂质区域1308更高浓度的n型的杂质区域1311。
通过以上工序，形成n沟道型薄膜晶体管1300a、1300b、1300d、1300f和p沟道型薄膜晶体管1300c、1300e(参照图18D)。
在n沟道型薄膜晶体管1300a中，沟道形成区域形成在与栅电极重叠的半导体膜1305a的区域中，形成源区或漏区的杂质区域1311形成在不与栅电极1307及绝缘膜1310重叠的半导体膜1305a的区域中，而低浓度杂质区域(LDD区域)形成在与绝缘膜1310重叠的半导体膜1305a的区域，即沟道形成区域和杂质区域1311之间。此外，n沟道型薄膜晶体管1300b、1300d、1300f也同样形成有沟道形成区域、低浓度杂质区域、以及杂质区域1311。
在p沟道型薄膜晶体管1300c中，沟道形成区域形成在与栅电极1307重叠的半导体膜1305c的区域中，形成源区或漏区的杂质区域1309形成在不与栅电极1307重叠的半导体膜1305c的区域中。此外，p沟道型薄膜晶体管1300e也同样形成有沟道形成区域以及杂质区域1309。注意，这里，虽然在p沟道型薄膜晶体管未设置LDD区域，但是既可采用在p沟道型薄膜晶体管设置LDD区域的结构，又可在n沟道型薄膜晶体管不设置LDD区域的结构。
接下来，以单层或叠层的方式形成绝缘膜以覆盖半导体膜1305a至1305f、栅电极1307，并且在该绝缘膜上形成导电膜1313，以使该导电膜1313与形成薄膜晶体管1300a至1300f的源区或漏区的杂质区域1309、1311电连接(参照图19A)。绝缘膜通过CVD法、溅射法、SOG法、液滴喷出法、丝网印刷法等使用无机材料如硅的氧化物或硅的氮化物等、有机材料如聚酰亚胺、聚酰胺、苯并环丁烯、丙烯、环氧等、或者硅氧烷材料等，以单层或叠层的方式形成。在此，以两层的方式设置所述绝缘膜，分别形成氮氧化硅膜和氧氮化硅膜作为第一层绝缘膜1312a和第二层绝缘膜1312b。此外，导电膜1313可以形成薄膜晶体管1300a至1300f的源电极或漏电极。
注意，优选在形成绝缘膜1312a、1312b之前，或者在形成绝缘膜1312a、1312b中的一个或多个薄膜之后，进行用于恢复半导体膜的结晶性、使添加到半导体膜中的杂质元素活性化、或者使半导体膜氢化的加热处理。作为加热处理，优选适用热退火法、激光退火法、或者RTA法等。
通过CVD法或溅射法等，使用选自铝(Al)、钨(W)、钛(Ti)、钽(Ta)、钼(Mo)、镍(Ni)、铂(Pt)、铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、锰(Mn)、钕(Nd)、碳(C)、硅(Si)的元素、或者以这些元素为主要成分的合金材料或化合物材料以单层或叠层的方式形成导电膜1313。以铝为主要成分的合金材料例如相当于以铝为主要成分且含有镍的材料、或者以铝为主要成分且含有碳和硅中的一者或两者与镍的合金材料。作为导电膜1313，例如可以使用由阻挡膜、铝硅(Al-Si)膜和阻挡膜组成的叠层结构、或者由阻挡膜、铝硅(Al-Si)膜、氮化钛(TiN)膜和阻挡膜组成的叠层结构。注意，阻挡膜相当于由钛、钛的氮化物、钼或钼的氮化物组成的薄膜。因为铝或者铝硅具有电阻低并且价格低廉的特性，所以作为用于形成导电膜1313的材料最合适。此外，当设置上层和下层的阻挡层时，可以防止铝或铝硅的小丘的产生。此外，当形成由高还原性的元素即钛构成的阻挡膜时，即使在结晶半导体膜上形成有较薄的自然氧化膜，也可以使该自然氧化膜还原，而获得与结晶半导体膜的良好接触。
接下来，覆盖导电膜1313地形成绝缘膜1314，并且在该绝缘膜1314上形成导电膜1315a、1315b，以分别与形成薄膜晶体管1300a、1300f的源电极或漏电极的导电膜1313电连接。此外，还形成导电膜1316，以使该导电膜1316与形成薄膜晶体管1300b的源电极或漏电极的导电膜1313分别电连接。注意，导电膜1315a、1315b和导电膜1316也可以由同一材料同时形成。导电膜1315a、1315b和导电膜1316可以使用上述导电膜1313中所示的任何材料形成。
接下来，形成用作天线的导电膜1317，以使该导电膜1317与导电膜1316电连接(参照图19B)。
绝缘膜1314通过CVD法或溅射法等使用如下材料的单层结构或叠层结构而形成具有氧或氮的绝缘膜如氧化硅(SiOx)膜、氮化硅(SiNx)膜、氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y＞0)膜、氮氧化硅(SiNxOy)(x＞y＞0)膜等；包含碳如DLC(类金刚石碳)等的膜；有机材料如环氧树脂、聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并环丁烯、丙烯等；或者硅氧烷材料如硅氧烷树脂等。注意，硅氧烷材料相当于包含Si-O-Si键的材料。硅氧烷的骨架结构由硅(Si)和氧(O)的键构成。作为取代基，使用至少包含氢的有机基(例如烷基、芳烃)。作为取代基，也可以使用氟基。或者，作为取代基，也可以使用至少包含氢的有机基以及氟基。
导电膜1317通过CVD法、溅射法、印刷法如丝网印刷或凹版印刷等、液滴喷出法、点滴法、镀敷法等使用导电材料形成。导电材料是选自铝(Al)、钛(Ti)、银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钯(Pd)、钽(Ta)、钼(Mo)中的元素、或者以这些元素为主要成分的合金材料或化合物材料，并且以单层结构或叠层结构形成导电膜1317。
例如，在通过丝网印刷法形成用作天线的导电膜1317的情况下，可以通过选择性地印刷将粒径为几nm至几十μm的导电粒子溶解或分散于有机树脂中而成的导电膏来设置导电膜1317。作为导电粒子，可以使用银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、镍(Ni)、铂(Pt)、钯(Pd)、钽(Ta)、钼(Mo)、以及钛(Ti)等的任何一个以上的金属粒子或卤化银的微粒、或者分散性纳米粒子。作为包含于导电膏的有机树脂，可以使用选自用作金属粒子的粘合剂、溶剂、分散剂及覆盖剂的有机树脂中的一个或多个。可以典型地举出环氧树脂、硅树脂等的有机树脂。此外，在形成导电膜时，优选在推出导电膏之后进行焙烧。例如，在作为导电膏的材料使用以银为主要成分的微粒(例如粒径为1nm以上且100nm以下)的情况下，可以通过在150℃至300℃的温度范围内进行焙烧来硬化，而获得导电膜。此外，也可以使用以焊料或无铅焊料为主要成分的微粒，在此情况下，优选使用粒径20μm以下的微粒。焊料或无铅焊料具有低成本的优点。
此外，导电膜1315a、1315b在以后的工序中能够用作与本发明的蓄电装置所包括的蓄电池电连接的布线。此外，也可以在形成用作天线的导电膜1317时，以电连接到导电膜1315a、1315b的方式另行形成导电膜，以将该导电膜用作连接到本发明的蓄电装置所包括的蓄电池的布线。
接下来，在覆盖导电膜1317地形成绝缘膜1318之后，从衬底1301剥离包括薄膜晶体管1300a至1300f、导电膜1317等的层(以下写为“元件形成层1319”)。在此，可以通过照射激光束(例如UV光)在除了元件形成层1319的薄膜晶体管1300a至1300f以外的区域中形成开口部之后(参照图19C)，利用物理力从衬底1301剥离元件形成层1319。此外，也可以在从衬底1301剥离元件形成层1319之前，将蚀刻剂引入到形成的开口部中来选择性地去除剥离层1303。作为蚀刻剂，使用含氟化卤素或卤素间化合物的气体或液体。例如，作为含氟化卤素的气体使用三氟化氯(ClF3)。于是，元件形成层1319处于从衬底1301剥离的状态。注意，剥离层1303可以部分地残留而不完全去除。通过以上方式，可以抑制蚀刻剂的消耗量，并且缩短为去除剥离层所花费的处理时间。此外，也可以在去除剥离层1303之后，在衬底1301上保持元件形成层1319。此外，再次利用剥离了元件形成层1319的衬底1301，由此可以缩减成本。
绝缘膜1318通过CVD法或溅射法等使用如下材料的单层结构或叠层结构而形成具有氧或氮的绝缘膜如氧化硅(SiOx)膜、氮化硅(SiNx)膜、氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y＞0)膜、氮氧化硅(SiNxOy)(x＞y＞0)膜等；包含碳如DLC(类金刚石碳)等的膜；有机材料如环氧、聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并环丁烯、丙烯等或硅氧烷材料如硅氧烷树脂等。
在本实施例中，在通过激光束的照射在元件形成层1319中形成开口部之后，将第一片材1320贴合到该元件形成层1319的一个表面(露出绝缘膜1318的面)，然后从衬底1301剥离元件形成层1319(参照图20A)。
接下来，在将第二片材1321贴合到元件形成层1319的另一个表面(因剥离而露出的面)之后，进行加热处理和加压处理中的一者或两者，来贴合第二片材1321(参照图20B)。作为第一片材1320、第二片材1321，可以使用热熔膜等。
作为第一片材1320、第二片材1321，也可以使用进行了防止静电等的抗静电处理的膜(以下写为抗静电膜)。作为抗静电膜，可以举出在树脂中分散有抗静电材料的膜、以及贴有抗静电材料的膜等。作为设有抗静电材料的膜，既可采用单面上设有抗静电材料的膜，又可采用双面上设有抗静电材料的膜。再者，单面上设有抗静电材料的膜既可将设有抗静电材料的一面贴到层上并使该一面置于膜的内侧，又可将设有抗静电材料的一面贴到层上并使该一面置于膜的外侧。注意，该抗静电材料设在膜的整个面或一部分上即可。在此，作为抗静电材料，可以使用金属、铟和锡的氧化物(ITO)、界面活性剂如两性界面活性剂、阳离子界面活性剂、非离子界面活性剂等。此外，作为抗静电材料，除了上述以外，还可以使用包含具有羧基和季铵碱作为侧链的交联共聚物高分子的树脂材料等。可以通过将这些材料贴在膜上，揉入在膜中，或者涂敷在膜上而形成抗静电膜。通过使用抗静电膜进行密封，可以抑制当作为商品使用时来自外部的静电等给半导体元件造成的负面影响。
注意，蓄电池通过将上述实施例1所示的薄膜二次电池连接到导电膜1315a、1315b而形成，而与蓄电池的连接又可在从衬底1301剥离元件形成层1319之前(图19B或图19C的阶段)进行，又可在从衬底1301剥离元件形成层1319之后(图20A的阶段)进行，并且又可在由第一片材及第二片材密封了元件形成层1319之后(图20B的阶段)进行。以下，参照图21、图22说明连接形成元件形成层1319和蓄电池的一个例子。
在图19B中，与用作天线的导电膜1317同时形成分别与导电膜1315a、1315b电连接的导电膜1331a、1331b。接着，在覆盖导电膜1317、导电膜1331a、1331b地形成绝缘膜1318之后，在绝缘膜1318中形成开口部1332a、1332b，以使导电膜1331a、1331b的表面露出。然后，在通过激光束的照射在元件形成层1319中形成开口部之后，将第一片材1320贴合到该元件形成层1319的一个表面(露出绝缘膜1318的面)，然后从衬底1301剥离元件形成层1319(参照图21A)。
接下来，在将第二片材1321贴合到元件形成层1319的另一个表面(因剥离而露出的面)之后，从第一片材1320剥离元件形成层1319。从而，在此，使用粘合性低的材料作为第一片材1320。接着，选择性地形成分别通过开口部1332a、1332b电连接到导电膜1331a、1331b的导电膜1334a、1334b(参照图21B)。
导电膜1334a、1334b通过CVD法、溅射法、印刷法如丝网印刷或凹版印刷等、液滴喷出法、点滴法、镀敷法等使用导电材料而形成。导电材料是选自铝(Al)、钛(Ti)、银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钯(Pd)、钽(Ta)、钼(Mo)中的元素、或者以这些元素为主成分的合金材料或化合物材料，并且以单层结构或叠层结构形成导电膜1334a、1334b。
注意，在此，表示在从衬底1301剥离元件形成层1319之后，形成导电膜1334a、1334b的例子，但是也可以在形成导电膜1334a、1334b之后，从衬底1301剥离元件形成层1319。
接下来，在衬底上形成有多个元件的情况下，将元件形成层1319按每一个元件切断(参照图22A)。切断可以使用激光照射装置、切割装置、划片装置等。在此，通过照射激光束，分别切断形成在一片衬底的多个元件。
接下来，将切断的元件与蓄电池电连接(参照图22B)。在本实施例中，作为蓄电池使用上述实施例1所示的薄膜二次电池，依次层叠有集电体薄膜、负极活性物质层、固体电解质层、正极活性物质层、集电体薄膜的薄膜层。
导电膜1336a、1336b通过CVD法、溅射法、印刷法如丝网印刷或凹版印刷等、液滴喷出法、点滴法、镀敷法等使用导电材料形成。导电材料是选自铝(Al)、钛(Ti)、银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钯(Pd)、钽(Ta)、钼(Mo)中的元素、或者以这些元素为主要成分的合金材料或化合物材料，并且以单层结构或叠层结构形成导电膜1336a、1336b。注意，导电膜1336a、1336b对应于上述实施例1所示的集电体薄膜7102。因此，作为导电材料，需要与负极活性物质的粘合性良好且电阻低，尤其是铝、铜、镍、钒等很合适。
接下来，详细地说明薄膜二次电池的结构。在导电膜1336a上形成负极活性物质层1381。一般使用氧化钒(V2O5)等。接着，在负极活性物质层1381上形成固体电解质层1382。一般使用磷酸锂(Li3PO4)等。接下来，在固体电解质层1382上形成正极活性物质层1383。一般使用锰酸锂(LiMn2O2)等。也可以使用钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)等。接下来，在正极活性物质层1383上形成成为电极的集电体薄膜1384。作为集电体薄膜1384，需要与正极活性物质层1383的粘合性良好且电阻低，可以使用铝、铜、镍、钒等。
上述负极活性物质层1381、固体电解质层1382、正极活性物质层1383、集电体薄膜1384的每个薄膜层既可使用溅射技术形成，又可使用蒸发淀积技术形成。每个层厚度优选为0.1μm至3μm。
接下来，涂布树脂来形成层间膜1385。然后，蚀刻该层间膜以形成接触孔。层间膜不局限于树脂，也可以为CVD氧化膜等的其他膜，但是，从平坦性的观点来看，优选为树脂。此外，也可以使用感光树脂而不使用蚀刻来形成接触孔。接下来，在层间膜1385上形成布线层1386，与导电膜1334b连接，来确保薄膜二次电池和元件形成层1319的电连接。
在此，分别连接设置在元件形成层1319的导电膜1334a、1334b与成为预先层叠的蓄电池的薄膜二次电池1389的连接端子的导电膜1336a、1336b。在此，表示如下情况通过具有粘接性的材料如各向异性导电膜(ACF)或各向异性导电膏(ACP)等压合来电连接，从而实现导电膜1334a和导电膜1336a的连接或导电膜1334b和导电膜1336b的连接。在此，表示使用具有粘接性的树脂1337所包含的导电粒子1338进行连接的例子。此外，除了上述以外，还可以使用导电粘合剂如银膏、铜膏或碳膏等、或者焊接等进行连接。
注意，晶体管的结构可以采用各种各样的方式，而不局限于本实施例中所示的特定结构。例如，还可以采用栅电极的数量为两个以上的多栅极结构。如果采用多栅极结构，则变成沟道区串联连接的结构，从而成为多个晶体管串联连接的结构。通过采用多栅极结构，可以降低关断电流、提高晶体管的耐压性来改善可靠性，并且减少当在饱和区域工作时即使漏-源间电压改变，漏-源之间流过的电流也不怎么改变，可以获得稳定的特性。此外，也可以采用在沟道上下布置栅电极的结构。通过采用在沟道上下布置栅电极的结构，沟道区增大，可以增加电流值，并且容易产生耗尽层，从而减少S值。如果在沟道上下布置栅电极，则变成多个晶体管并联连接的结构。
此外，也可以采用在沟道上布置栅电极的结构、在沟道下布置栅电极的结构、交错结构、反交错结构、将沟道区分成多个区域的结构、并联连接、以及串联连接。此外，还可以是源电极或漏电极重叠于沟道(或其一部分)。通过采用源电极或漏电极不与沟道(或其一部分)重叠的结构，可以防止在沟道的一部分聚集电荷而其工作变得不稳定。此外，也可以具有LDD区域。通过设置LDD区域，可以降低关断电流，提高晶体管的耐压性来改善可靠性，并且具有当在饱和区域工作时，即使漏-源电压改变，漏-源电流也不大改变，以可以获得稳定的特性。
注意，本实施例可以与上述实施方式组合而实现。通过定期对蓄电池进行充电，可以防止电池随着时间变化而退化所导致的电力不够。并且，本发明的蓄电装置的特征在于，在对蓄电池进行充电时，使用在天线电路中接收无线信号而获得的电力，来进行该蓄电池的充电。因此，可以利用从外部的电磁波的电力作为驱动RFID的电源来对蓄电池进行充电，而不直接连接到充电器。
此外，除了具备上述蓄电池而产生的优点以外，本发明的蓄电装置的特征在于在电力供应控制电路中设置开关电路，定期控制通过电源电路向负载供应电力。使用设置在电源供应电路的开关电路控制向负载供应电力，可以间歇地向负载供应电力。从而，可以实现在蓄电池中的耗电量的降低，并且即使没有由无线信号的电力供应，负载也可以长时间地工作。
实施例3在本实施例中，参照
上述实施方式所示的蓄电装置的制造方法的一个例子。在本实施例中，说明在同一衬底上设置天线电路、电力供应控制电路、以及蓄电池的结构。注意，通过在同一衬底上形成天线电路、电力供应控制电路、以及蓄电池，并且将构成电力供应控制电路的晶体管设为形成在单晶衬底的晶体管，可以使用晶体管特性比较稳定的晶体管构成蓄电装置，因此是优选的。此外，在本实施例中说明使用上述实施例所说明的薄膜二次电池作为蓄电装置中的蓄电池的例子。
首先，在半导体衬底2300形成元件区域2304、2306(以下也写为区域2304、2306)(参照图23A)。设置在半导体衬底2300的区域2304、2306都由绝缘膜2302(也称为场氧化膜)分离。此外，在此，表示使用具有n型导电型的单晶Si衬底作为半导体衬底2300，并且在半导体衬底2300的区域2306设置p阱2307的例子。
此外，作为衬底2300，只要是半导体衬底则并没有特别的限制而可以使用。例如，可以使用具有n型或p型导电型的单晶Si衬底、化合物半导体衬底(GaAs衬底、InP衬底、GaN衬底、SiC衬底、蓝宝石衬底、ZnSe衬底等)、通过贴合法或SIMOX(Separation byImplanted Oxygen；注氧隔离)法而制造的SOI(绝缘体上硅)衬底等。
对区域2304、2306可以适当地使用选择氧化法(LOCOS(硅局部氧化)法)或深沟分离法等。
此外，形成在半导体衬底2300的区域2306中的p阱2307可以通过将具有p型导电型的杂质元素选择性地引入到半导体衬底2300而形成。作为呈现p型的杂质元素，可以使用硼(B)、铝(Al)、以及镓(Ga)等。
注意，在本实施例中，由于使用具有n型导电型的半导体衬底作为半导体衬底2300，所以对区域2304没有引入杂质元素，但是也可以通过引入呈现n型的杂质元素而在区域2304形成n阱。作为呈现n型的杂质元素，可以使用磷(P)、砷(As)等。另一方面，在使用具有p型导电型的半导体衬底的情况下，也可以采用如下结构对区域2304引入呈现n型的杂质元素来形成n阱，而对区域2306不进行杂质元素的引入。
接下来，分别覆盖区域2304、2306地形成绝缘膜2332、2334(参照图23B)。
作为绝缘膜2332、2334，例如可以使用通过进行热处理，以使设置在半导体衬底2300的区域2304、2306的表面氧化，从而以氧化硅膜形成绝缘膜2332、2334。此外，也可以使用通过热氧化法形成了氧化硅膜，然后进行氮化处理，从而使氧化硅膜的表面氮化，由此以氧化硅膜和具有氧和氮的膜(氧氮化硅膜)的叠层结构形成绝缘膜2332、2334。
另外，如上所述，也可以使用等离子体处理形成绝缘膜2332、2334。例如，可以对设置在半导体衬底2300的区域2304、2306的表面通过高密度等离子体处理进行氧化处理或氮化处理，来形成氧化硅(SiOx)膜或氮化硅(SiNx)膜作为绝缘膜2332、2334。此外，也可以在通过高密度等离子体处理对区域2304、2306的表面进行氧化处理之后，再次进行高密度等离子体处理，以进行氮化处理。在此情况下，氧化硅膜形成为与区域2304、2306的表面接触，氧氮化硅膜形成在该氧化硅膜上，因此，绝缘膜2332、2334成为层叠氧化硅膜和氧氮化硅膜的膜。此外，也可以在通过热氧化法在区域2304、2306的表面上形成氧化硅膜之后，通过高密度等离子体处理进行氧化处理或氮化处理。
此外，形成在半导体衬底2300的区域2304、2306的绝缘膜2332、2334在之后完成的晶体管中用作栅极绝缘膜。
接下来，以覆盖形成在区域2304、2306上方的绝缘膜2332、2334(参照图23C)的方式形成导电膜。在此，示出了按顺序层叠导电膜2336和导电膜2338来形成导电膜的例子。不言而喻，导电膜也可以以单层或三层以上的叠层结构形成。
作为导电膜2336、2338，可以由选自钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、铬(Cr)和钕(Nb)等中的元素、或者以这些元素为主要成分的合金材料或化合物材料形成。此外，导电膜2336、2338还可以由使这些元素氮化的金属氮化膜形成。除此之外，导电膜2336、2338还可以由以掺杂了磷等杂质元素的多晶硅为代表的半导体材料形成。
在此，使用氮化钽形成导电膜2336，并且在其上使用钨层叠形成导电膜2338。此外，除此之外，还可以使用选自氮化钽、氮化钨、氮化钼和氮化钛的单层或叠层膜作为导电膜2336，并且使用选自钨、钽、钼和钛的单层或叠层膜作为导电膜2338。
接下来，通过选择性地蚀刻并去除层叠设置的导电膜2336、2338，在区域2304、2306上方的一部分残留导电膜2336、2338，以分别形成栅电极2340、2342(参照图24A)。
接着，通过覆盖区域2304地选择性地形成抗蚀剂掩模2348，并且使用该抗蚀剂掩模2348、栅电极2342作为掩模对区域2306引入杂质元素，来形成杂质区域(参照图24B)。作为杂质元素，使用赋予n型的杂质元素或赋予p型的杂质元素。作为呈现n型的杂质元素，可以使用磷(P)或砷(As)等。作为呈现p型的杂质元素，可以使用硼(B)、铝(Al)或镓(Ga)等。在此，使用磷(P)作为杂质元素。
在图24B中，通过引入杂质元素，从而在区域2306中形成形成源区或漏区的杂质区域2352和沟道形成区域2350。
接着，通过覆盖区域2306地选择性地形成抗蚀剂掩模2366，并且使用该抗蚀剂掩模2366、栅电极2340作为掩模对区域2304引入杂质元素，来形成杂质区域(参照图24C)。作为杂质元素，使用赋予n型的杂质元素或赋予p型的杂质元素。作为呈现n型的杂质元素，可以使用磷(P)或砷(As)等。作为呈现p型的杂质元素，可以使用硼(B)、铝(Al)或镓(Ga)等。在此，引入具有与在图24B中引入到区域2306中的杂质元素不同的导电类型的杂质元素(例如，硼(B))。结果，在区域2304中形成形成源区或漏区的杂质区域2370和沟道形成区域2368。
接下来，覆盖绝缘膜2332、2334、栅电极2340、2342地形成第二绝缘层2372，并且在该第二绝缘层2372上形成布线2374，该布线2374与分别形成在区域2304、2306中的杂质区域2352、2370电连接(参照图25A)。
第二绝缘层2372通过CVD法或溅射法等使用如下材料的单层结构或叠层结构而形成具有氧或氮的绝缘膜如氧化硅(SiOx)膜、氮化硅(SiNx)膜、氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y＞0)膜、氮氧化硅(SiNxOy)(x＞y＞0)膜等；包含碳如DLC(类金刚石碳)等的膜；有机材料如环氧、聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并环丁烯、丙烯等；或者硅氧烷材料如硅氧烷树脂等。注意，硅氧烷材料相当于包含Si-O-Si键的材料。硅氧烷的骨架结构由硅(Si)和氧(O)的键构成。作为取代基，使用至少包含氢的有机基(例如烷基、芳烃)。作为取代基，也可以使用氟基。或者，作为取代基，也可以使用至少包含氢的有机基以及氟基。
通过CVD法或溅射法等使用选自铝(Al)、钨(W)、钛(Ti)、钽(Ta)、钼(Mo)、镍(Ni)、铂(Pt)、铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、锰(Mn)、钕(Nd)、碳(C)、硅(Si)的元素、或者以这些元素为主要成分的合金材料或化合物材料以单层或叠层的方式形成布线2374。以铝为主要成分的合金材料例如相当于以铝为主要成分且含有镍的材料、或者以铝为主要成分且含有碳和硅中的一者或两者与镍的合金材料。作为布线2374，例如可以使用由阻挡膜、铝硅(Al-Si)膜和阻挡膜组成的叠层结构、或者由阻挡膜、铝硅(Al-Si)膜、氮化钛(TiN)膜和阻挡膜组成的叠层结构。注意，阻挡膜相当于由钛、钛的氮化物、钼或钼的氮化物组成的薄膜。因为铝和铝硅具有电阻低并且价格低廉的特性，所以作为用于形成布线2374的材料最合适。此外，当设置上层和下层的阻挡层时，可以防止铝或铝硅的小丘的产生。此外，当形成由高还原性的元素的钛构成的阻挡膜时，即使在结晶半导体膜上形成有薄的自然氧化膜，也可以使该自然氧化膜还原，而获得与结晶半导体膜的良好接触。
注意，要附记的是，构成本发明的晶体管的结构不局限于图示的结构。例如，可采用反交错型结构、鳍式场效晶体管(Fin FET)结构等的晶体管结构。通过采用鳍式场效晶体管结构，可以抑制随着晶体管尺寸的微细化的短沟效应，因此是优选的。
此外，在本发明中的蓄电装置中，特征在于具备蓄电池。作为蓄电池，优选使用上述实施例所示的薄膜二次电池。因此，在本实施例中，说明在本实施例中所制造的晶体管与薄膜二次电池的连接。
在本实施例中，薄膜二次电池层叠形成在连接到晶体管的布线2374上。薄膜二次电池依次层叠有集电体薄膜、负极活性物质层、固体电解质层、正极活性物质层、集电体薄膜的薄膜层(参照图25B)。因此，兼用薄膜二次电池的集电体薄膜的布线2374的材料需要与负极活性物质的粘合性良好且电阻低，尤其是铝、铜、镍、钒等很合适。
接下来，详细地说明薄膜二次电池的结构。在布线2374上形成负极活性物质层2391。一般使用氧化钒(V2O5)等。接着，在负极活性物质层2391上形成固体电解质层2392。一般使用磷酸锂(Li3PO4)等。接下来，在固体电解质层2392上形成正极活性物质层2393。一般使用锰酸锂(LiMn2O2)等。也可以使用钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)等。接下来，在正极活性物质层2393上形成成为电极的集电体薄膜2394。作为集电体薄膜2394，需要与正极活性物质层2393的粘合性良好且电阻低，可以使用铝、铜、镍、钒等。
上述负极活性物质层2391、固体电解质层2392、正极活性物质层2393、集电体薄膜2394的每个薄膜层既可使用溅射技术形成，又可使用蒸发淀积技术形成。此外，每个层厚度优选为0.1μm至3μm。
接下来，涂布树脂来形成层间膜2396。然后，蚀刻该层间膜2396以形成接触孔。层间膜不局限于树脂，也可以为CVD氧化膜等的其他膜，但是，从平坦性的观点来看，优选为树脂。此外，也可以使用感光树脂而不使用蚀刻来形成接触孔。接下来，在层间膜2396上形成布线层2395，与布线2397连接，由此确保薄膜二次电池和晶体管的电连接。
通过采用如上结构，在本发明的蓄电装置中，可以获得在单晶衬底上形成晶体管，并且在其上具有薄膜二次电池的结构。因此，在本发明的蓄电装置中，可以提供实现了极薄化、小型化且具有柔性的蓄电装置。
注意，本实施例可以与上述实施方式组合而实现。换言之，通过定期对蓄电池进行充电，可以防止如常规那样电池随着时间变化而退化所导致的电力不够。并且，本发明的蓄电装置的特征在于在对蓄电池充电时，使用在天线电路中接收无线信号而获得的电力来进行该蓄电池的充电。因此，可以利用来自外部的电磁波的电力作为用于供应到负载的电源来对蓄电池进行充电，而不直接连接到充电器。
此外，除了通过具备上述蓄电池所获得的优点以外，本发明的蓄电装置的特征在于在电力供应控制电路中设置开关电路，定期控制通过电源电路对负载供应电力。通过使用设置在电源供应电路的开关电路控制对负载供应电力，由此可以间歇地对负载供应电力。从而，可以实现在蓄电池中的耗电量的降低，并且即使没有由无线信号的电力供应，也可以长时间地工作。
实施例4在本实施例中，参照
与上述实施例3不同的蓄电装置的制造方法的一个例子。在本实施例中，说明在同一衬底上设置天线电路、电力供应控制电路、以及蓄电池的结构。注意，通过在同一衬底上形成天线电路、电力供应控制电路、以及蓄电池，并且将构成电力供应控制电路的晶体管设为形成在单晶衬底的晶体管，可以使用晶体管特性比较稳定的晶体管构成蓄电装置，因此是优选的。此外，在本实施例中说明使用上述实施例所说明的薄膜二次电池作为蓄电装置中的蓄电池的例子。
首先，在衬底2600上形成绝缘膜。在此，使用具有n型导电型的单晶Si作为衬底2600，并且在该衬底2600上形成绝缘膜2602和绝缘膜2604(参照图26A)。例如，通过对衬底2600进行热处理形成氧化硅(SiOx)作为绝缘膜2602，并且通过CVD法在该绝缘膜2602上形成氮化硅(SiNx)。
此外，作为衬底2600，只要是半导体衬底则并没有特别的限制而可以使用。例如，可以使用具有n型或p型导电型的单晶Si衬底、化合物半导体衬底(GaAs衬底、InP衬底、GaN衬底、SiC衬底、蓝宝石衬底、ZnSe衬底等)、通过贴合法或SIMOX(Separation byImplanted Oxygen；注氧隔离)法而制造的SOI(绝缘体上硅)衬底等。
此外，绝缘膜2604可以在形成绝缘膜2602之后，通过高密度等离子体处理使该绝缘膜2602的表面氮化来设置。注意，设置在衬底2600上的绝缘膜可以以单层或三层以上的叠层结构设置。
接下来，在绝缘膜2604上选择性地形成抗蚀剂掩模2606的图形，并且使用该抗蚀剂掩模2606作为掩模选择性地蚀刻，由此在衬底2600上选择性地形成凹部2608(参照图26B)。作为对衬底2600、绝缘膜2602、2604的蚀刻，可以进行利用等离子体的干式蚀刻。
接下来，在去除抗蚀剂掩模2606的图形之后，填充形成在衬底2600中的凹部2608地形成绝缘膜2610(参照图26C)。
绝缘层2610通过CVD法或溅射法等使用如下绝缘材料而形成氧化硅、氮化硅、氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y＞0)、以及氮氧化硅(SiNxOy)(x＞y＞0)等。在此，通过常压CVD法或减压CVD法使用TEOS(正硅酸乙酯)气体形成氧化硅膜作为绝缘膜2610。
接下来，通过进行研削处理或CMP(Chemical MechanicalPolishing化学机械抛光)等研磨处理，使该衬底2600的表面露出。在此，通过使该衬底2600的表面露出，在形成于衬底2600上的凹部2608的绝缘膜2611之间设置区域2612、2613。注意，绝缘膜2611是形成于衬底2600表面上的绝缘膜2610通过研削处理或CMP等的研磨处理被去除而获得的。接着，通过选择性地引入具有p型导电型的杂质元素，从而在衬底2600的区域2613中形成p阱2615(参照图27A)。
作为呈现p型的杂质元素，可以使用硼(B)、铝(Al)或镓(Ga)等。在此，将作为杂质元素的硼(B)引入到区域2613。
注意，在本实施例中，由于使用具有n型导电型的半导体衬底作为衬底2600，所以对区域2612中没有引入杂质元素，但是也可以通过引入呈现n型的杂质元素来在区域2612中形成n阱。作为呈现n型的杂质元素，可以使用磷(P)、砷(As)等。
另一方面，在使用具有p型导电型的半导体衬底的情况下，也可以采用如下结构对区域2612引入呈现n型的杂质元素来形成n阱，而对区域2613不进行杂质元素的引入。
接下来，在衬底2600的区域2612、2613的表面上分别形成绝缘膜2632、2634(参照图27B)。
作为绝缘膜2632、2634，例如，进行热处理，以使设置在半导体衬底2600的区域2612、2613的表面氧化，从而以氧化硅膜形成。此外，通过热氧化法形成氧化硅膜，然后进行氮化处理，以使氧化硅膜的表面氮化，从而以氧化硅膜和具有氧和氮的膜(氧氮化硅膜)的叠层结构形成绝缘膜2632、2634。
另外，如上所述，也可以使用等离子体处理形成绝缘膜2632、2634。例如，可以对设置在衬底2600的区域2612、2613的表面通过高密度等离子体处理进行氧化处理或氮化处理，来形成氧化硅(SiOx)膜或氮化硅(SiNx)膜作为绝缘膜2632、2634。此外，也可以在通过高密度等离子体处理对区域2612、2613的表面进行氧化处理之后，再次进行高密度等离子体处理，以进行氮化处理。在此情况下，氧化硅膜形成为与区域2612、2613的表面接触，氧氮化硅膜形成在该氧化硅膜上，因此，绝缘膜2632、2634成为层叠氧化硅膜和氧氮化硅膜的膜。此外，也可以在通过热氧化法在区域2612、2613的表面上形成氧化硅膜之后，通过高密度等离子体处理进行氧化处理或氮化处理。
注意，形成在衬底2600的区域2612、2613上的绝缘膜2632、2634在之后完成的晶体管中用作栅极绝缘膜。
接下来，以覆盖绝缘膜2632、2634的方式形成导电膜(参照图27C)，该绝缘膜2632、2634形成在设置于衬底2600的区域2612、2613上方。在此，示出了按顺序层叠导电膜2636和导电膜2638来形成导电膜的例子。不言而喻，导电膜也可以以单层或三层以上的叠层结构形成。
作为导电膜2636、2638，可以由选自钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、铬(Cr)和钕(Nb)等中的元素、或者以这些元素为主要成分的合金材料或化合物材料形成。此外，导电膜2636、2638还可以由将这些元素氮化的金属氮化膜形成。除此之外，导电膜2636、2638还可以由以掺杂了磷等的杂质元素的多晶硅为代表的半导体材料形成。
在此，使用氮化钽形成导电膜2636，并且在其上使用钨层叠形成导电膜2638。除此之外，还可以使用选自氮化钽、氮化钨、氮化钼和氮化钛的单层或叠层膜作为导电膜2636，并且使用选自钨、钽、钼和钛的单层或叠层膜作为导电膜2638。
接下来，通过选择性地蚀刻并去除层叠设置的导电膜2636、2638，从而在衬底2600的区域2612、2613上方的一部分残留导电膜2636、2638，以分别形成用作栅电极的导电膜2640、2642(参照图28A)。此外，在此，在衬底2600中，使与导电膜2640、2642不重叠的区域2612、2613的表面露出。
具体而言，选择性地去除形成在衬底2600的区域2612上的绝缘膜2632中与该导电膜2640不重叠的部分，以形成为导电膜2640和绝缘膜2632的端部大致一致。此外，选择性地去除形成在衬底2600的区域2613上的绝缘膜2634中与该导电膜2642不重叠的部分，并形成为导电膜2642和绝缘膜2634的端部大致一致。
在此情况下，既可以在形成导电膜2640、2642的同时，去除与导电膜2640及2642不重叠的部分的绝缘膜等，又可以在形成导电膜2640、2642之后使用残留的抗蚀剂掩模或该导电膜2640、2642作为掩模，去除与导电膜2640及2642不重叠部分的绝缘膜等。
接着，对衬底2600的区域2612、2613选择性地引入杂质元素(参照图28B)。在此，对区域2613使用导电膜2642作为掩模选择性地引入赋予n型的低浓度的杂质元素，而对区域2612使用导电膜2642作为掩模选择性地引入赋予p型的低浓度的杂质元素。作为赋予n型的杂质元素，可以使用磷(P)或砷(As)等。作为赋予p型的杂质元素，可以使用硼(B)、铝(Al)或镓(Ga)等。
接下来，形成与导电膜2640、2642的侧面接触的侧壁2654。具体而言，通过等离子体CVD法、溅射法等使用含有无机材料如硅、硅的氧化物或硅的氮化物的膜、或者含有有机材料如有机树脂等以单层或叠层结构形成侧壁2654。并且，可以通过以垂直方向为主体的各向异性蚀刻来选择性地蚀刻所述绝缘膜，从而将侧壁2654形成为与导电膜2640、2642的侧面接触。注意，侧壁2654用作在形成LDD(轻掺杂漏极)区域时的掺杂用掩模。此外，在此，侧壁2654还形成为与形成在导电膜2640、2642下方的绝缘膜和浮动栅电极的侧面也接触。
接着，使用所述侧壁2654、导电膜2640、2642作为掩模，对衬底2600的区域2612、2613引入杂质元素，来形成用作源区或漏区的杂质区域(参照图28C)。在此，对衬底2600的区域2613使用侧壁2654、导电膜2642作为掩模引入赋予高浓度的n型杂质元素，而对区域2612使用侧壁2654、导电膜2640作为掩模引入赋予高浓度的p型杂质元素。
结果，在衬底2600的区域2612中形成形成源区或漏区的杂质区域2658、形成LDD区域的低浓度杂质区域2660、以及沟道形成区域2656。此外，在衬底2600的区域2613中形成形成源区或漏区的杂质区域2664、形成LDD区域的低浓度杂质区域2666、以及沟道形成区域2662。
注意，在本实施例中，在使与导电膜2640、2642不重叠的衬底2600的区域2612、2613露出的状态下，引入杂质元素。因此，分别形成在衬底2600的区域2612、2613中的沟道形成区域2656、2662能够以与导电膜2640、2642自对准地形成。
接下来，以覆盖设置在衬底2600的区域2612、2613上的绝缘膜和导电膜等的方式形成第二绝缘膜2677，并且在该第二绝缘膜2677中形成开口部2678(参照图29A)。
第二绝缘层2677通过CVD法或溅射法等使用如下材料的单层结构或叠层结构而形成具有氧或氮的绝缘膜如氧化硅(SiOx)膜、氮化硅(SiNx)膜、氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y＞0)膜、氮氧化硅(SiNxOy)(x＞y＞0)膜等；包含碳如DLC(类金刚石碳)等的膜；有机材料如环氧、聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并环丁烯、丙烯等；或者硅氧烷材料如硅氧烷树脂等。注意，硅氧烷材料相当于包含Si-O-Si键的材料。硅氧烷的骨架结构由硅(Si)和氧(O)的键构成。作为取代基，使用至少包含氢的有机基(例如烷基、芳烃)。作为取代基，也可以使用氟基。或者，作为取代基，也可以使用至少包含氢的有机基以及氟基。
接下来，通过CVD法在开口部2678中形成导电膜2680，并且在绝缘膜2677上选择性地形成导电膜2682a至2682d，从而与所述导电膜2680电连接。
通过CVD法或溅射法等使用选自铝(Al)、钨(W)、钛(Ti)、钽(Ta)、钼(Mo)、镍(Ni)、铂(Pt)、铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、锰(Mn)、钕(Nd)、碳(C)、硅(Si)中的元素、以这些元素为主要成分的合金材料或化合物材料以单层或叠层的方式形成导电膜2680、2682a至2682d。以铝为主要成分的合金材料例如相当于以铝为主要成分且含有镍的材料、或者以铝为主要成分且含有碳和硅中的一者或两者与镍的合金材料。作为导电膜2680、2682a至2682d，例如可以使用由阻挡膜、铝硅(Al-Si)膜和阻挡膜组成的叠层结构、或者由阻挡膜、铝硅(Al-Si)膜、氮化钛(TiN)膜和阻挡膜组成的叠层结构。注意，阻挡膜相当于由钛、钛的氮化物、钼或钼的氮化物组成的薄膜。因为铝和铝硅具有电阻低并且价格低廉的特性，所以作为用于形成导电膜2680、2682a至2682d的材料最合适。此外，当设置上层和下层的阻挡层时，可以防止铝或铝硅的小丘的产生。此外，当形成由高还原性的元素的钛构成的阻挡膜时，即使在结晶半导体膜上形成有薄的自然氧化膜，也可以使该自然氧化膜还原，而获得与结晶半导体膜的良好接触。在此，导电膜2680、2682a至2682d可以通过CVD法使钨(W)选择性地生长来形成。
通过以上工序，可以获得形成在衬底2600的区域2612中的p型晶体管、以及形成在区域2613中的n型晶体管。
注意，要附记的是，构成本发明的晶体管的结构不局限于图示的结构。例如，可以采用反交错型结构、鳍式场效晶体管结构等结构的晶体管结构。通过采用鳍式场效晶体管结构，可以抑制随着晶体管尺寸的微细化而产生的短沟效应，因此是优选的。
此外，在本发明中的蓄电装置中，特征在于具备蓄电池。作为蓄电池，优选使用上述实施例所示的薄膜二次电池。因此，在本实施例中，说明在本实施例中所制造的晶体管与薄膜二次电池的连接。
在本实施例中，薄膜二次电池层叠形成在连接到晶体管的导电膜2682d上。薄膜二次电池依次层叠有集电体薄膜、负极活性物质层、固体电解质层、正极活性物质层、集电体薄膜的薄膜层(参照图29B)。因此，兼用薄膜二次电池的集电体薄膜的导电膜2682d的材料需要与负极活性物质的粘合性良好且电阻低，尤其是铝、铜、镍、钒等很合适。
接下来，详细地说明薄膜二次电池的结构。在导电膜2682d上形成负极活性物质层2691。一般使用氧化钒(V2O5)等。接着，在负极活性物质层2691上形成固体电解质层2692。一般使用磷酸锂(Li3PO4)等。接下来，在固体电解质层2692上形成正极活性物质层2693。一般使用锰酸锂(LiMn2O2)等。也可以使用钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)等。接下来，在正极活性物质层2693上形成成为电极的集电体薄膜2694。作为集电体薄膜2694，需要与正极活性物质层2693的粘合性良好且电阻低，可以使用铝、铜、镍、钒等。
上述负极活性物质层2691、固体电解质层2692、正极活性物质层2693、集电体薄膜2694的每个薄膜层既可使用溅射技术形成，又可使用蒸发淀积技术形成。此外，每个层厚度优选为0.1μm至3μm。
接下来，涂布树脂来形成层间膜2696。然后，蚀刻该层间膜2696以形成接触孔。层间膜2696不局限于树脂，也可以为CVD氧化膜等的其他膜，但是，从平坦性的观点来看，优选为树脂。此外，也可以使用感光树脂而不使用蚀刻来形成接触孔。接下来，在层间膜2696上形成布线层2695，与布线2697连接，来确保薄膜二次电池和晶体管的电连接。
通过采用如上结构，在本发明的蓄电装置中，可以采用在单晶衬底上形成晶体管，并且在其上具有薄膜二次电池的结构。因此，在本发明的蓄电装置中，可以提供实现了极薄化、小型化且具有柔性的蓄电装置。
注意，本实施例可以与上述实施方式组合而实现。就是说，通过定期对蓄电池进行充电，可以防止电池随着时间变化而退化所导致的电力不够。并且，本发明的蓄电装置的特征在于，在对蓄电池进行充电时，使用在天线电路中接收无线信号而获得的电力来进行该蓄电池的充电。因此，可以利用从外部的电磁波的电力作为用于供应到负载的电力而对蓄电池进行充电。
此外，除了通过具备上述蓄电池所获得的优点以外，本发明的蓄电装置的特征在于在电力供应控制电路中设置开关电路，定期控制通过电源电路对负载供应电力。使用设置在电源供应电路中的开关电路控制对负载供应电力，可以间歇地对负载供应电力。从而，可以实现在蓄电池中的耗电量的降低，并且即使没有由无线信号的电力供应，负载也可以长时间地工作。
实施例5在本实施例中，说明通过无线通信来对蓄电池进行充电的本发明的蓄电装置的用途。本发明的蓄电装置可以用作电子设备如数字摄像机、计算机、便携式信息终端(移动计算机、便携式电话、便携式游戏机、或者电子书籍等)、具备记录媒体的图像再现装置(具体地说是包括能够再现数字通用盘(DVD)等记录媒体且显示图像的显示器的装置)；设置在纸币、硬币、有价证券、无记名债券、证书(驾驶执照、居民证等)、包装容器(包装纸、瓶等)、记录媒体(DVD软件、录像带等)、交通工具(自行车等)、个人用品(提包、眼镜等)、食品、植物、动物、人体、衣物、生活用品、以及电子设备等中的所谓的IC标记、IC标签、IC卡。
注意，在本说明书中，IC卡是指将薄片化的半导体集成电路(IC芯片)埋设到塑料卡中从而可以记录信息的卡。可以根据读写数据的方式分类成“接触式”和“非接触式”。非接触式卡内置有天线，并且可以利用微弱电磁波与终端通信。此外，IC标签是指用来识别物体的微小IC芯片上记录有本身的识别代码等信息，并且具有通过电波与管理系统发送接收信息的能力的标签。能够以几十mm的大小通过电磁波与读取器通信。通过本发明的无线通信进行数据通信的RFID所使用的IC标记的方式有各种各样，如卡式、标签类(IC标签)、证书类等。
在本实施例中，参照图34A至34E说明内置了具备本发明的蓄电装置的RFID的IC标签、IC标记、以及IC卡的应用例子、以及带有上述标记的商品的一个例子。
图34A是内置了具备本发明的蓄电装置的RFID的IC标签的一个例子。在标签台纸3001(剥离纸)上形成有内置了RFID3002的多个IC标签3003。IC标签3003放置在箱子3004内。此外，在IC标签3003上写着与商品或服务有关的信息(产品名称、品牌、商标、商标所有者、销售者、以及制造商等)，而内置的RFID带有该产品(或者产品种类)固有的ID号码，从而可以容易知道非法行为如伪造、商标权、专利权等的知识产权侵犯、不公平竞争等。此外，RFID内可以输入有不能写在产品的容器或标签上的许多信息，例如产地、销售地、质量、原材料、功效、用途、数量、形状、价格、生产方法、使用方法、生产时期、使用时间、保质期限、处理说明、以及与产品有关的知识产权等，并且交易人和消费者可以通过简单的读取器来访问这些信息。此外，虽然生产者可以很容易重写或删除信息，但是交易人或消费者不能重写或删除信息。
图34B示出了内置了具备本发明的蓄电装置的RFID3012的标签形状的IC标记3011。通过将IC标记3011安装到产品中，产品管理变得很容易。例如，在产品被盗窃的情况下，通过追踪产品的路径，可以迅速查清犯罪者。以此方式，通过提供IC标记，可以使所谓跟踪能力优良的产品流通。此外，注意，具备图34B所示的本发明的蓄电装置的IC标记中，可以采用具备薄膜二次电池或大容量的电容器作为蓄电池的结构。因此，如图34B所示，本发明也用于贴合到具有曲面形状的物品时。
图34C是包含了具备本发明的蓄电装置的RFID3022的IC卡3021的完成品的一例状态。上述IC卡3021包括现金卡、信用卡、预付卡、电子电车票、电子货币、电话卡、以及会员卡等各种卡。
注意，在图34C所示的具备本发明的蓄电装置的IC卡中，作为蓄电池可以采用具备薄膜二次电池或大容量的电容器的结构。因此，如图34D所示，即使改变成弯曲形状也可以使用，从而本发明非常有用。
图34E示出了无记名债券3031的完成品的状态。无记名债券3031嵌入有具备本发明的蓄电装置的RFID3032，并且其周围由树脂成形以保护RFID。在此，该树脂中填充有填料。无记名债券3031可以通过与本发明的IC标记、IC标签、以及IC卡同样制造。注意，上述无记名债券包括邮票、车票、票券、入场券、商品券、书券、文具券、啤酒券、米券、各种赠券、以及各种服务券等，但是，不言而喻，并不局限于这些。此外，通过将本发明的RFID3032设置在纸币、硬币、有价证券、无记名债券、证书等，可以提供认证功能，并且通过应用该认证功能可以防止伪造。
以上，具备本发明的蓄电装置的RFID可以设置在任何物品(包括生物)进行使用。
本实施例可以与上述实施方式组合而实现。就是说，通过定期对蓄电池进行充电，可以防止电池随着时间变化而退化所导致的电力不够。并且，本发明的蓄电装置的特征在于，在对蓄电池进行充电时，使用在天线电路中接收无线信号而获得的电力来进行该蓄电池的充电。因此，可以利用从外部的电磁波的电力作为用于供应到负载的电力而对蓄电池进行充电。
此外，除了通过具备上述蓄电池所获得的优点以外，本发明的蓄电装置的特征在于在电力供应控制电路中设置开关电路，定期控制对电力供应控制电路供应电力。使用设置在电源供应电路中的开关电路控制对负载供应电力，可以间歇地对负载供应电力。从而，可以实现在蓄电池中的耗电量的降低，并且即使没有由无线信号的电力供应，负载也可以长时间地工作。
本申请基于2006年6月2日向日本专利局递交的序列号为NO.2006-154422的日本专利申请，该申请的全部内容通过引用被包含在本申请中。
权利要求
1.一种蓄电装置，包括天线电路、电力供应控制电路、以及蓄电池部，其中，所述电力供应控制电路包括整流所述天线电路接收的信号的整流电路、开关电路、低频信号产生电路、以及电源电路；其中，所述蓄电池部包括由所述整流电路所整流的信号进行充电的蓄电池；并且其中，所述开关电路是通过使用来自所述低频信号产生电路的信号控制从所述蓄电池或所述天线电路供应到所述电源电路中的电力的电路。
2.一种蓄电装置，包括天线电路、电力供应控制电路、以及蓄电池部，其中，所述电力供应控制电路包括整流所述天线电路接收的信号的整流电路、控制电路、开关电路、低频信号产生电路、以及电源电路；其中，所述蓄电池部包括由所述整流电路所整流的信号进行充电的蓄电池；其中，所述控制电路是通过比较从所述天线电路供应的电力和从所述蓄电池供应的电力来选择供应到所述开关电路中的电力的电路；并且其中，所述开关电路是通过使用来自所述低频信号产生电路的信号控制将所述控制电路所选择的电力输出到所述电源电路中的电路。
3.一种蓄电装置，包括天线电路、电力供应控制电路、以及蓄电池部，其中，所述电力供应控制电路包括整流所述天线电路接收的信号的整流电路、开关电路、低频信号产生电路、以及电源电路；其中，所述蓄电池部包括由所述整流电路所整流的信号进行充电的蓄电池及充电管理电路；其中，所述充电管理电路是管理所述蓄电池的充电量的电路；并且其中，所述开关电路是通过使用来自所述低频信号产生电路的信号控制从所述蓄电池或所述天线电路供应到所述电源电路中的电力的电路。
4.一种蓄电装置，包括天线电路、电力供应控制电路、以及蓄电池部，其中，所述电力供应控制电路包括整流所述天线电路接收的信号的整流电路、控制电路、开关电路、低频信号产生电路、以及电源电路；其中，所述蓄电池部包括由所述整流电路所整流的信号进行充电的蓄电池及充电管理电路；其中，所述充电管理电路是管理所述蓄电池的充电量的电路；其中，所述控制电路是通过比较从所述天线电路供应的电力和从所述蓄电池供应的电力来选择供应到所述开关电路中的电力的电路；并且其中，所述开关电路是通过使用来自所述低频信号产生电路的信号控制将所述控制电路所选择的电力输出到所述电源电路中的电路。
5.根据权利要求2的蓄电装置，其中其中，当来自所述天线电路的电力比来自所述蓄电池的电力小时，所述控制电路连接所述蓄电池和所述开关电路；并且其中，当来自所述蓄电池的电力比来自所述天线电路的电力小时，所述控制电路不连接所述蓄电池和所述开关电路。
6.根据权利要求4的蓄电装置，其中，当来自所述天线电路的电力比从所述蓄电池的电力小时，所述控制电路连接所述蓄电池和所述开关电路；并且其中，当来自所述蓄电池的电力比来自所述天线电路的电力小时，所述控制电路不连接所述蓄电池和所述开关电路。
7.根据权利要求1的蓄电装置，其中，所述蓄电池为选自锂电池、锂聚合物电池、锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池、有机基电池、铅蓄电池、空气二次电池、镍锌电池、银锌电池、以及电容器中的一个。
8.根据权利要求2的蓄电装置，其中，所述蓄电池为选自锂电池、锂聚合物电池、锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池、有机基电池、铅蓄电池、空气二次电池、镍锌电池、银锌电池、以及电容器中的一个。
9.根据权利要求3的蓄电装置，其中，所述蓄电池为选自锂电池、锂聚合物电池、锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池、有机基电池、铅蓄电池、空气二次电池、镍锌电池、银锌电池、以及电容器中的一个。
10.根据权利要求4的蓄电装置，其中，所述蓄电池为选自锂电池、锂聚合物电池、锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池、有机基电池、铅蓄电池、空气二次电池、镍锌电池、银锌电池、以及电容器中的一个。
11.根据权利要求1的蓄电装置，其中，所述蓄电池包括集电体薄膜、在所述集电体薄膜上的负极活性物质层、在所述负极活性物质层上的固体电解质层、在所述固体电解质层上的正极活性物质层、以及在所述正极活性物质层上的集电体薄膜。
12.根据权利要求2的蓄电装置，其中，所述蓄电池包括集电体薄膜、在所述集电体薄膜上的负极活性物质层、在所述负极活性物质层上的固体电解质层、在所述固体电解质层上的正极活性物质层、以及在所述正极活性物质层上的集电体薄膜。
13.根据权利要求3的蓄电装置，其中，所述蓄电池包括集电体薄膜、在所述集电体薄膜上的负极活性物质层、在所述负极活性物质层上的固体电解质层、在所述固体电解质层上的正极活性物质层、以及在所述正极活性物质层上的集电体薄膜。
14.根据权利要求4的蓄电装置，其中，所述蓄电池包括集电体薄膜、在所述集电体薄膜上的负极活性物质层、在所述负极活性物质层上的固体电解质层、在所述固体电解质层上的正极活性物质层、以及在所述正极活性物质层上的集电体薄膜。
15.根据权利要求1的蓄电装置，其中，所述天线电路通过电磁感应方式接收无线信号。
16.根据权利要求2的蓄电装置，其中，所述天线电路通过电磁感应方式接收无线信号。
17.根据权利要求3的蓄电装置，其中，所述天线电路通过电磁感应方式接收无线信号。
18.根据权利要求4的蓄电装置，其中，所述天线电路通过电磁感应方式接收无线信号。
19.根据权利要求1的蓄电装置，还包括增强器天线，其中所述天线电路通过所述增强器天线接收用来对所述蓄电池进行充电的信号。
20.根据权利要求2的蓄电装置，还包括增强器天线，其中所述天线电路通过所述增强器天线接收用来对所述蓄电池进行充电的信号。
21.根据权利要求3的蓄电装置，还包括增强器天线，其中，所述天线电路通过所述增强器天线接收用来对所述蓄电池进行充电的信号。
22.根据权利要求4的蓄电装置，还包括增强器天线，其中所述天线电路通过所述增强器天线接收用来对所述蓄电池进行充电的信号。
23.根据权利要求1的蓄电装置，其中，所述天线电路具有多个天线。
24.根据权利要求2的蓄电装置，其中，所述天线电路具有多个天线。
25.根据权利要求3的蓄电装置，其中，所述天线电路具有多个天线。
26.根据权利要求4的蓄电装置，其中，所述天线电路具有多个天线。
27.根据权利要求1的蓄电装置，其中，所述低频信号产生电路为通过分频所产生的时钟信号，产生输出到所述开关电路中的信号的电路。
28.根据权利要求2的蓄电装置，其中，所述低频信号产生电路为通过分频所产生的时钟信号，产生输出到所述开关电路中的信号的电路。
29.根据权利要求3的蓄电装置，其中，所述低频信号产生电路为通过分频所产生的时钟信号，产生输出到所述开关电路中的信号的电路。
30.根据权利要求4的蓄电装置，其中，所述低频信号产生电路为通过分频所产生的时钟信号，产生输出到所述开关电路中的信号的电路。
31.根据权利要求1的蓄电装置，其中，所述蓄电装置应用于如下电子设备，该电子设备选自数字摄像机、计算机、便携式信息终端、具备记录媒体的图像再现装置；设置在纸币、硬币、有价证券、无记名债券、证书、包装容器、记录媒体、交通工具、个人用品、食品、植物、动物、人体、衣物、生活用品、或者电子设备中的IC标记、IC标签、或者IC卡。
32.根据权利要求2的蓄电装置，其中，所述蓄电装置应用于如下电子设备，该电子设备选自数字摄像机、计算机、便携式信息终端、具备记录媒体的图像再现装置；设置在纸币、硬币、有价证券、无记名债券、证书、包装容器、记录媒体、交通工具、个人用品、食品、植物、动物、人体、衣物、生活用品、或者电子设备中的IC标记、IC标签、或者IC卡。
33.根据权利要求3的蓄电装置，其中，所述蓄电装置应用于如下电子设备，该电子设备选自数字摄像机、计算机、便携式信息终端、具备记录媒体的图像再现装置中的电子设备；设置在纸币、硬币、有价证券、无记名债券、证书、包装容器、记录媒体、交通工具、个人用品、食品、植物、动物、人体、衣物、生活用品、或者电子设备中的IC标记、IC标签、或者IC卡。
34.根据权利要求4的蓄电装置，其中，所述蓄电装置应用于如下电子设备，该电子设备选自数字摄像机、计算机、便携式信息终端、具备记录媒体的图像再现装置中的电子设备；设置在纸币、硬币、有价证券、无记名债券、证书、包装容器、记录媒体、交通工具、个人用品、食品、植物、动物、人体、衣物、生活用品、或者电子设备中的IC标记、IC标签、或者IC卡。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种蓄电装置，其中，在移动式电子设备中，在对蓄电池进行充电时，使供电器的充电简化，即使在储存于蓄电池中的电力不充分的情况下，也维持定期供应电力。在移动式电子设备中，设置电力供应控制电路，所述电力供应控制电路具备通过无线信号接收电力的天线电路；用来蓄电的蓄电池；以及用来将电力间歇地供应给负载的开关电路。并且，电力供应控制电路的开关电路由来自低频信号产生电路的信号来控制，以间歇地控制对负载供应电力，其中所述电力供应控制电路对储存在蓄电池中的电力的供给进行控制。
文档编号H02J15/00GK101087074SQ20071010822
公开日2007年12月12日 申请日期2007年6月4日 优先权日2006年6月2日
发明者小山润 申请人:株式会社半导体能源研究所