CN114878016A - 半导体装置和电容传感器电路 - Google Patents

Abstract

半导体装置具有控制部，控制由电容元件构成的半导体存储器的改写电压；基准电容部，包括每个具有基准电容且经由开关元件连接到第一线路与规定电位的线路间的多个电容器；判定电容部，一端连接到第二线路且另一端接地，且由具有与构成半导体存储器的电容元件相同构造的电容元件构成；校准电路，将使多个电容器中的任一个选择性连接到第一线路与规定电位的线路间的选择信号供应到基准电容部；和判定电路，向第一线路送出充电电流对基准电容部的电容充电并向第二线路送出充电电流对判定电容部的电容充电，比较第一线路的电位与第二线路的电位的大小以得到比较结果。控制部基于判定电路的判定结果控制对半导体存储器的改写。

Description

半导体装置和电容传感器电路

技术领域

本发明涉及对电容器的静电电容进行检测的电容传感器电路和包括该电容传感器电路的半导体装置。

背景技术

提出了一种IC标签（例如，专利文献1），其具备如下功能：在物品的搬送中或保管中，检测该物品所暴露于的环境温度的变化的历史记录，对检测出的信息进行无线发送。

在该IC标签中，作为检测环境温度的变化的传感器，使用了将蜡块作为电介质填充于电极间的电容器、以及在蜡块液化的情况下吸收液状蜡的吸收部。也就是说，在该电容器中，当环境温度成为达到蜡的熔点的程度的高温时，在电容器的电极间填充的蜡会液化而被吸收部吸收。由此，在电容器的电极间夹着的区域被空气充满。此时，由于空气的介电常数小于蜡的介电常数，因此电容器的静电电容减少，阻抗增加。

因此，在IC标签中，设置有如下的电路：将该阻抗作为该电容器的静电电容来进行检测，并对示出其检测结果的数据进行无线发送。

从该IC标签无线发送的数据由规定的接收装置接收。接收装置将规定的阈值与接收到的检测结果也就是电容器的阻抗的值进行比较，判定蜡是否已融解。此时，在判定为蜡已融解的情况下，确认了存在在当前时间点之前暴露于超过蜡的熔点那样的高的温度环境的经历。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-333484号公报。

发明内容

发明要解决的课题

在构成如上所述的IC标签的IC芯片中，设置有用于存储电容器的静电电容的检测结果或自身的识别ID的非易失性存储器。为了高效率地进行向这样的非易失性存储器的数据的改写，优选的是，根据电容（以下，称为非易失性存储器的膜厚的电容）来控制改写电压，所述电容由构成存储器的栅极绝缘膜的膜厚来决定。可是，如上所述的IC标签虽然具有对电容器的静电电容进行测定的功能，但是不能计算用于存储该测定结果的非易失性存储器的膜厚的电容值。因此，存在不能适当地控制非易失性存储器的改写电压这样的问题。

本发明鉴于上述问题点而完成，其目的在于提供一种半导体装置，其能够根据非易失性存储器的膜厚的电容来控制该非易失性存储器的改写电压。

用于解决课题的方案

本发明的半导体装置的特征在于，具有：半导体存储器，由电容元件构成；控制部，控制针对所述半导体存储器的改写电压；基准电容部，包括多个电容器，每一个电容器具有基准电容且经由开关元件连接到第一线路与规定电位的线路之间；判定电容部，一端连接到第二线路并且另一端接地，且由具有与构成所述半导体存储器的电容元件相同的构造的电容元件构成；校准电路，将选择信号供应到所述基准电容部，所述选择信号通过基于信号水平来对连接到所述多个电容器中的每一个的所述开关元件进行导通或关断控制，从而使得所述多个电容器中的任一个选择性地连接到所述第一线路与所述规定电位的线路之间；以及判定电路，向所述第一线路送出充电电流对所述基准电容部的电容进行充电，并且向所述第二线路送出充电电流对所述判定电容部的电容进行充电，比较所述第一线路的电位与所述第二线路的电位的大小以得到比较结果，所述控制部基于所述判定电路的判定结果来控制针对所述半导体存储器的改写。

此外，本发明的电容传感器电路被形成在与由电容元件构成的半导体存储器相同的芯片，检测该电容元件的电容，其特征在于，具有：基准电容部，包括多个电容器，每一个电容器具有基准电容且经由开关元件连接到第一线路与规定电位的线路之间；判定电容部，一端连接到第二线路并且另一端接地，且由具有与构成所述半导体存储器的电容元件相同的构造的电容元件构成；校准电路，将选择信号供应到所述基准电容部，所述选择信号通过基于信号水平来对连接到所述多个电容器中的每一个的所述开关元件进行导通或关断控制，从而使得所述多个电容器中的任一个选择性地连接到所述第一线路与所述规定电位的线路之间；以及判定电路，向所述第一线路送出充电电流对所述基准电容部的电容进行充电，向所述第二线路送出充电电流对所述判定电容部的电容进行充电，比较所述第一线路的电位与所述第二线路的电位的大小以得到比较结果。

发明效果

根据本发明的半导体装置，能够根据电容来适当控制半导体存储器的改写电压，所述电容由构成该半导体存储器的栅极绝缘膜的膜厚来决定。

附图说明

图1是表示包括电容传感器装置的传感器标签150的外观的立体图。

图2是对形成于传感器标签的基板表面的设备进行俯视的平面图。

图3是示出在传感器标签和读写器之间进行无线通信时的方式的图。

图4是示出形成于IC芯片的电路的结构的框图。

图5是示出电容传感器电路的结构的框图。

图6是表示测试模式信号和切换信号的信号水平与各端子的连接状态之间的对应关系的图。

图7是示出校准电路的结构的电路图。

图8是示出调整信号生成电路的结构的电路图。

图9是示出电容电路CAP10的结构的电路图。

图10是示出实施例1的电容电路CAP30的结构的电路图。

图11是示出校准动作的时间图。

图12是示出实施例2的电容电路CAP30的结构的电路图。

具体实施方式

下面，详细地说明本发明的优选的实施例。此外，在下面的各实施例的说明和随附附图中，对于实质上相同或等效的部分标注相同的参照符号。

[实施例1]

图1是表示包括本发明的电容传感器装置的传感器标签150的外观的立体图。传感器标签150是无源型的RFID（Radio Frequency Identification，射频标识）IC标签，其具备检测自身是否暴露于高于规定温度的环境温度并无线发送检测结果的功能。

传感器标签150包括在一个面形成多个设备的基板110、以及以覆盖该多个设备的方式贴附于基板110的一个面的保护板120。基板110和保护板120由例如PET（聚对苯二甲酸酯）等的柔性基板构成。

图2是透射保护板120对在基板110的表面（贴附保护板120的一个面上）形成的设备进行俯视的平面图。

在基板110的一个面上，形成了IC（Integrated Circuit，集成电路）芯片100、天线20和传感器电容器50等设备。

天线20例如由导电性的布线材料形成，连接到作为半导体装置的IC芯片100的电极焊盘。

传感器电容器50具有自身的静电电容根据周围的温度而不可逆地变化的构造，作为基于该静电电容的变化来感测环境温度的变化的温度传感器而发挥作用。

例如，如图2所示，传感器电容器50包括在基板110的一个面上沿着该一个面配置的梳型形状的电极W1和W2、以及填充于电极W1和W2各自的梳齿之间的蜡（wax）WX。此外，电极W1和W2是具有彼此的梳齿以交替排列配置的方式相向配置的梳形的平面图案的电极。蜡WX起到电容器的电介质的作用。蜡WX在环境温度为规定的熔点以下的情况下维持固体的状态，当环境温度高于该熔点时液化。因此，当传感器电容器50暴露于比该熔点高的环境温度时，作为电介质的蜡WX液化而从电极W1和W2间流出，传感器电容器50的静电电容降低。

由此，作为温度传感器的传感器电容器50在环境温度为规定温度（蜡的熔点）以下的情况下具有规定的第一静电电容，当环境温度高于规定温度时，变化为比第一静电电容低的第二静电电容。再有，液化而流出的蜡WX被吸收体（未图示）吸收，所述吸收体由纸等构成。因此，即使环境温度恢复为蜡WX的熔点以下，已经流出的蜡WX也不会回去，因此传感器电容器50维持上述的第二静电电容的状态。即，因蜡WX的液化所造成的传感器电容器50的静电电容的变化是不可逆的。

传感器电容器50的电极W1和W2各自的一端分别连接到作为IC芯片100的外部端子的电极焊盘。

图3是示意性地示出传感器标签150在与读写器200之间进行无线通信的状态的图。在传感器标签150中包括的IC芯片100中形成有如下的电路：检测传感器电容器50的静电电容，将基于该静电电容的各种信息和识别ID无线发送到读写器200。此外，在基于传感器电容器50的静电电容的各种信息中，包括示出是否存在IC芯片100暴露于比规定温度高的环境温度的经历的信息、或示出该静电电容的信息等。

图4是示出形成于IC芯片100的电路的结构的框图。在IC芯片100中形成有整流电路11、电源电路12、收发电路13、控制器14、存储有自身的识别ID的非易失性的存储器16、以及电容传感器电路15。

天线20经由电极焊盘PX连接到整流电路11。天线20经由电极焊盘PX将表示接收来自读写器200的无线电波而获得的接收信息（包括命令码）的高频信号和无线供电用的高频电流供应到整流电路11。

整流电路11将对高频电流进行整流而得到的直流电压供应到电源电路12，并且将对该高频信号实施整流和检波而得到的信号作为接收信号供应到收发电路13。另外，整流电路11将从收发电路13供应的调制信号供应到天线20。

电源电路12基于从整流电路11供应的直流电压，生成电压值一定的电源电压VD，供应到收发电路13、控制器14、存储器16和电容传感器电路15。所供应的电源电压VD成为收发电路13、控制器14、存储器16和电容传感器电路15各自的动作电源。

收发电路13通过对从整流电路11供应的接收信号施行解调处理，从而取得命令代码，供应到控制器14。此外，收发电路13将调制信号供应到整流电路11，所述调制信号是用从控制器14供应的发送用信息来调制与例如近距离无线通信中使用的UHF带、HF（HighFrequency）带、或LF（LowFrequency）带相对应的载波信号。

控制器14读出存储器16中存储的识别ID，导入其。此外，控制器14将各种控制信号供应到电容传感器电路15，所述各种控制信号使得对外部连接到IC芯片100的传感器电容器50的静电电容进行检测。

电容传感器电路15根据这样的各种控制信号，比较传感器电容器50的静电电容与基准静电电容的大小。然后，电容传感器电路15基于该比较结果，判定传感器电容器50的静电电容是否从第一静电电容变化为低于该第一静电电容的第二静电电容。电容传感器电路15将判定结果供应到控制器14。

控制器14基于从电容传感器电路15供应的判定结果，生成温度变化信息，所述温度变化信息示出是否存在传感器标签150暴露于高于规定温度的环境温度的经历。然后，控制器14将包括所生成的温度变化信息和自身的识别ID的信息作为发送用信息，供应到收发电路13。

此外，控制器14基于电容传感器电路15执行的后述的电容判定动作的结果，进行针对存储器16的改写电压（写入电压和消去电压）的控制。

收发电路13将发送用信息无线发送到读写器200，所述发送用信息包括温度变化信息和识别ID。由此，将信息供应到读写器200，所述信息示出是否存在传感器标签150暴露于高于规定温度的环境温度的经历。

存储器16是非易失性的半导体存储器，在本实施例中，由包括NMOS晶体管的电容器（NMOS电容器）构成。在存储器16中存储了传感器标签15的识别ID、对电容传感器电路15的校准结果进行示出的调整信号的值。

接着，说明电容传感器电路15。电容传感器电路15连接到电极极板P0～P3，所述电极极板P0～P3作为IC芯片100的外部端子。电极极板P0～P3是所谓的接合极板，均具有相同的电容值的寄生电容。

电极极板P0～P3中的P0和P3是用于对传感器电容器50的电极W1和W2中的一个电极即电极W1进行外部连接的电极极板。此外，电极极板P2是用于对传感器电容器50的电极W1和W2中的另一个电极W2进行外部连接的电极极板。

在传感器电容器50的静电电容较小的情况下，电极极板P0是用于对传感器电容器50的电极W1进行连接的电极极板。另一方面，在传感器电容器50的静电电容较大的情况下，电极极板P3是用于对传感器电容器50的电极W1进行连接的电极极板。

图5是示出电容传感器电路15的结构的框图。

电容传感器电路15包括二极管D0～D5、电阻R0～R2、校准电路CAL、判定电路JC、切换电路SW、附加电容器CX、第一电容电路CAP10、第二电容电路CAP20和第三电容电路CAP30。

二极管D0的阳极、二极管D1的阴极和电阻R0的一端连接到电极极板P0。电源电压施加到二极管D0的阴极，二极管D1的阳极接地。电阻R0的另一端经由节点n0，连接到切换电路SW的输入端子CIN0P。

二极管D2的阳极、二极管D3的阴极、第一电容电路CAP10的电容连接端子CIN和电阻R1的一端连接到电极极板P1。电源电压施加到二极管D2的阴极，二极管D3的阳极接地。电阻R1的另一端经由节点n1，连接到切换电路SW的输入端子CIN1P。

电极极板P2接地。二极管D4的阳极、二极管D5的阴极、电阻R2的一端和附加电容器CX的一端连接到电极极板P3。电源电压施加到二极管D4的阴极，二极管D5的阳极接地。电阻R2的另一端经由节点n20，连接到切换电路SW的输入端子CIN0M。附加电容器CX的另一端连接到切换电路SW的输入端子CIN0M2。

再有，作为二极管D0～D5，使用每一个二极管的阴极的寄生电容和阳极的寄生电容全部相同的二极管。此外，电阻R0～R2的各电阻值相同。

二极管D0～D5和电阻R0～R2构成保护电路，所述保护电路保护内部电路（SW、JC、CAL、CAP10、CAP20和CAP30）免于静电，所述静电是从IC芯片100的外部经由电极极板P0～P3侵入的。此外，电阻R0～R2、节点n0，n1和n20各自的寄生电容发挥滤波器的作用，因此，针对噪声的耐性较高，所述噪声是从IC芯片100的外部经由电极极板P0、P1和P3进入的。

第二电容电路CAP20的电容连接端子CIN连接到切换电路SW的输入端子CIN1T。第三电容电路CAP30的电容连接端子CIN连接到切换电路SW的输入端子CIN0T。

测试模式信号TEST是在以IC芯片100单体来实施测试的情况下具有H水平、在其以外的情况下具有L水平的信号，所述测试为是否正常进行了电容传感器电路15的检测动作和校准。此外，切换信号OPT2是在将传感器电容器50连接到IC芯片100的电极极板P2和P0间的情况下具有L水平、在连接到电极极板P2和P3间的情况下具有H水平的信号。

图6是表示各信号的信号水平与各端子的连接状态之间的对应关系的图。即，通过与测试模式信号TEST和切换信号OPT2的信号水平相对应的切换电路SW的切换动作，各端子成为如图6所示那样的连接状态。

例如，在测试模式信号TEST和切换信号OPT2均为H水平的情况下，切换电路SW将输入端子CIN0M、CIN0M2、CIN1T和CIN0T设定为接地电位的状态。此时，切换电路SW将输入端子CIN0P与自身的第一中继端子CIN0连接，将输入端子CIN1P与自身的第二中继端子CIN1连接。

此外，切换电路SW在测试模式信号TEST是H水平且切换信号OPT2是L水平的情况下，将输入端子CIN0M设定为高阻抗状态，将CIN0P、CIN1P和CIN0T设定为接地电位的状态。此时，切换电路SW将输入端子CIN0M2与中继端子CIN0连接，将输入端子CIN1T与中继端子CIN1连接。

此外，切换电路SW在测试模式信号TEST是L水平且切换信号OPT2是H水平的情况下，将输入端子CIN0M、CIN0M2，CIN0P和CIN1P设定为接地电位的状态。此时，切换电路SW将输入端子CIN1T与中继端子CIN1连接，将输入端子CIN0T与中继端子CIN0连接。

此外，切换电路SW生成测试信号ITEST2，所述测试信号ITEST2在测试模式信号TEST和切换信号OPT2均是H水平的情况下具有H水平、在TEST和OPT2中的一个是L水平的情况下具有L水平。切换电路SW将测试信号ITEST2供应到第一电容电路CAP10，并且将反相测试信号ITESTB2供应到第二电容电路CAP20，所述反相测试信号ITESTB2对该测试信号ITEST2的水平进行反相（即，从L水平反相为H水平，或从H水平反相为L水平）。

此外，切换电路SW生成信号CIN0TP，所述信号CIN0TP在测试模式信号TEST是H水平且切换信号OPT2是L水平的情况下具有L水平、在其以外的情况下具有H水平。切换电路SW将信号CIN0TP供应到第三电容电路CAP30。

当再次参照图5时，切换电路SW中继端子CIN0与判定电路JC的中继端子CIN0连接。切换电路SW中继端子CIN1与判定电路JC的中继端子CIN1连接。

判定电路JC经由中继端子CIN0、节点n0（或n20）、电阻R0（或R2）、电极极板P0（或P3），对传感器电容器50充放电。此外，判定电路JC经由中继端子CIN1、节点n1和电阻R1，对电容电路CAP10充放电。此外，判定电路JC经由中继端子CIN1，对电容电路CAP20充放电。此外，判定电路JC经由中继端子CIN0，对电容电路CAP30充放电。

然后，判定电路JC比较通过使传感器电容器50充放电而产生的中继端子CIN0的电位、与通过使电容电路CAP10（或CAP20）充放电而产生的中继端子CIN1的电位的大小。此时，判定电路JC基于该比较的结果，判定传感器电容器50的静电电容是否从第一静电电容变化为第二静电电容，将示出该判定结果的检测信号COUT供应到校准电路CAL和控制器14。进而，判定电路JC判定中继端子CIN0的电位与中继端子CIN1的电位之差是否小于规定值，也就是说，判定两者是否大致相同，将示出该判定结果的旗标（flag）信号COUT2供应到控制器14。

此外，判定电路JC根据从控制器14供应的泄漏测试信号ILT，执行电容传感器电路15的泄漏测试。在泄漏测试中，将H水平的泄漏测试信号ILT从控制器14供应到判定电路JC，由此，使得传感器电容器50所连接的节点n0或n20、和电容电路CAP10所连接的节点n1变为高阻抗状态。由此，在IC芯片100的制造后的测试工序中，能够执行筛选试验，所述筛选试验用于检测电极极板P0或P3的短路不良等。

校准电路CAL从控制器14，接收校准使能信号CALEN、传感器使能信号CSREN、时钟信号CLK、第一调整信号TC＜n：0＞（n为2以上的整数）。

校准使能信号CALEN是2值的信号，其用于进行使判定电路JC执行通常动作的通常模式、与使其执行校准动作的校准模式之间的切换。校准使能信号CALEN例如在表示校准模式的情况下为H水平、在通常模式下为L水平。

传感器使能信号CSREN是用于将电容传感器电路15切换为活性状态（执行通常动作的通常模式的状态）和非活性状态（非活性模式的状态）的信号。例如传感器使能信号CSREN在L水平时表示非活性模式、在H水平时表示通常模式。

第一调整信号TC＜n：0＞是（n+1）比特的数据信号，其用于指定在第一电容电路CAP10或第二电容电路CAP20中设定的静电电容（也就是，包括附加到电容器50的IC芯片100的外部的寄生电容的量的静电电容）。通过利用第一调整信号TC＜n：0＞来指定第一电容电路CAP10或第二电容电路CAP20的静电电容，能够消除在IC芯片100的外部产生的寄生电容的量。

此外，校准电路CAL接受从判定电路JC输出的检测信号COUT。

校准电路CAL根据CALEN、CSREN、CLK、TC＜n：0＞和COUT，来生成控制信号ICAL、第二调整信号TCO＜n：0＞、选择信号ITC＜n：0＞和时钟信号CLKIN。

图7和图8是示出校准电路CAL的结构的电路图。校准电路CAL包括如图7所示的控制电路41、调整信号选择电路42和时钟信号控制电路CLKC、以及如图8所示的调整信号生成电路43。

控制电路41由逆变器INV40和逆变器INV41构成。

逆变器INV40的输出端与逆变器INV41的输入端相连接。向逆变器INV40的输入端供应校准使能信号CALEN。逆变器INV40将2值的校准使能信号CALEN的信号水平进行了反相的信号输出为反相控制信号ICALB。逆变器INV41将反相控制信号ICALB的信号水平进行了反相的信号输出为控制信号ICAL。

从控制电路41输出的控制信号ICAL和反相控制信号ICALB被供应到调整信号选择电路42和调整信号生成电路43，并且如图5所示，被供应到第一电容电路CAP10和第二电容电路CAP20。

调整信号选择电路42由n+1个信号选择部42-0～42-n构成。

信号选择部42-0～42-n接受第一选择信号TC＜0＞～TC＜n＞和第二选择信号TCO＜0＞～TCO＜n＞。

第一选择信号TC＜0＞～TC＜n＞是构成从控制器14送出的第一调整信号TC＜n：0＞的各位数的信号，每一个具有2值也就是规定的L水平或H水平的信号水平。第二选择信号TCO＜0＞～TCO＜n＞是构成第二调整信号TCO＜n：0＞的各位数的信号，每一个具有2值（L水平或H水平）的信号水平。第二选择信号TCO＜0＞～TCO＜n＞由调整信号生成电路43生成。

信号选择部42-0包括晶体管PM40-0、NM40-0、PM50-0和NM50-0。向晶体管PM40-0的栅极供应从控制电路41输出的控制信号ICAL。晶体管PM40-0的源极和晶体管NM40-0的漏极彼此连接，接受第一选择信号TC＜0＞的供应。晶体管PM40-0的漏极和晶体管NM40-0的源极彼此连接。

晶体管NM40-0的栅极和晶体管PM50-0的栅极彼此连接，接受反相控制信号ICALB的供应。晶体管PM50-0的源极和晶体管NM50-0的漏极彼此连接，接受第二选择信号TCO＜0＞的供应。向晶体管NM50-0的栅极供应从控制电路41输出的控制信号ICAL。晶体管PM50-0的漏极和晶体管NM50-0的源极彼此连接。

晶体管PM40-0的漏极和晶体管NM40-0的源极的连接部与晶体管PM50-0的漏极和晶体管NM50-0的源极的连接部彼此连接，信号选择部42-0从其连接端输出选择信号ITC＜0＞。

信号选择部42-1～42-n也具有同样的结构。例如，信号选择部40―n包括晶体管PM40-n、NM40-n、PM50-n和NM50-n。向晶体管PM40-n的栅极供应从控制电路41输出的控制信号ICAL。晶体管PM40-n的源极和晶体管NM40-n的漏极彼此连接，接受第一选择信号TC＜n＞的供应。晶体管PM40-n的漏极和晶体管NM40-n的源极彼此连接。

晶体管NM40-n的栅极和晶体管PM50-n的栅极彼此连接，接受反相控制信号ICALB的供应。晶体管PM50-n的源极和晶体管NM50-n的漏极彼此连接，接受第二选择信号TCO＜n＞的供应。向晶体管NM50-n的栅极供应从控制电路41输出的控制信号ICAL。晶体管PM50-n的漏极和晶体管NM50-n的源极彼此连接。

晶体管PM40-n的漏极和晶体管NM40-n的源极的连接部与晶体管PM50-n的漏极和晶体管NM50-n的源极的连接部彼此连接，信号选择部42-n从其连接端输出选择信号ITC＜n＞。

利用上述结构，控制电路41和调整信号选择电路42基于校准使能信号CALEN，来选择第一调整信号TC＜n：0＞和第二调整信号TCO＜n：0＞中的一个。

也就是说，控制电路41和调整信号选择电路42在校准使能信号CALEN是L水平的情况下，选择第一调整信号TC＜n：0＞。另一方面，在校准使能信号CALEN是L水平的情况下，控制电路41和调整信号选择电路42选择第二调整信号TCO＜n：0＞。

然后，控制电路41和调整信号选择电路42将从第二调整信号TCO＜n：0＞和第一调整信号TC＜n：0＞中选择的那个信号作为选择信号ITC＜n：0＞，如图5所示，供应到第一电容电路CAP10和第二电容电路CAP20。

时钟信号控制电路CLKC接受从控制器14送出的、分别是2值（H水平、L水平）时钟信号CLK和传感器使能信号CSREN。

时钟信号控制电路CLKC根据时钟信号CLK和传感器使能信号CSREN，生成使2值的输出时钟信号ICLK和该输出时钟信号ICLK的信号水平进行了反相的反相时钟信号ICLKB。即，时钟信号控制电路CLKC在传感器使能信号CSREN的信号水平是L水平时，生成L水平固定的输出时钟信号ICLK。另一方面，在传感器使能信号CSREN的信号水平是H水平时，时钟信号控制电路CLKC生成与时钟信号CLK同相的输出时钟信号ICLK。

时钟信号控制电路CLKC将生成输出时钟信号ICLK作为时钟信号CLKIN，供应到判定电路JC，并且将反相时钟信号ICLKB供应到调整信号生成电路43。

如图8所示，调整信号生成电路43包括锁存器电路LT3、LT4、LT10-0～10-n和LT20-0～20-n。此外，调整信号生成电路43包括逆变器INV42、逆变器INV50-0～50-（n+1）和逆变器INV60-0～60-n。进而，调整信号生成电路43包括NAND40和NAND50-0～50-n。

锁存器电路LT3的信号输入端子Q连接到电源。向锁存器电路LT3时钟端子供应反相时钟信号ICLKB。向锁存器电路LT3的输入端子RN供应控制信号ICAL。锁存器电路LT3的输出端子QN经由节点n30连接到逆变器INV42的输入端。逆变器INV42的输出端经由节点n31连接到锁存器电路LT4的信号输入端子Q。

向锁存器电路LT4时钟端子供应反相时钟信号ICLKB。向锁存器电路LT4的输入端子RN供应控制信号ICAL。锁存器电路LT3的输出端子QN经由节点n32连接到NAND40的输入端中的一个。

NAND40的输入端中的另一个连接到逆变器INV42的输出端。NAND40的输出端连接到逆变器INV50-（n+1）的输入端。NAND40将输出信号INTB＜n+1＞供应到逆变器INV50-（n+1）的输入端。逆变器INV50-（n+1）将来自NAND40的输出信号INTB＜n+1＞进行了反相的输出信号INT＜n+1＞供应到锁存器电路LT10-n。

向锁存器电路LT10-n时钟端子供应反相时钟信号ICLKB。向锁存器电路LT10-n的输入端子RN供应控制信号ICAL。锁存器电路LT10-n的信号输入端子Q连接到逆变器INV50-（n+1）的输出端。锁存器电路LT10-n将输出信号INTB＜n＞从输出端QN输出。锁存器电路LT10-n的输出端子QN连接到逆变器INV50-n的输入端，并且连接到锁存器电路LT20-n时钟端子和NAND50-n的输入端中的一个。

逆变器INV50-n输出来自锁存器电路LT10-n的输出端QN的输出信号INTB＜n＞进行了反相的输出信号INT＜n＞。逆变器INV50-n的输出端连接到锁存器电路LT10-（n-1）的信号输入端。

向锁存器电路LT10-（n-1）时钟端子供应反相时钟信号ICLKB。向锁存器电路LT10-（n-1）的输入端子RN供应控制信号ICAL。锁存器电路LT10-（n-1）的信号输入端子Q连接到逆变器INV50-n的输出端。锁存器电路LT10-n将输出信号INTB＜n-1＞从输出端QN输出。锁存器电路LT10-n的输出端子QN连接到逆变器INV50-（n-1）的输入端，并且连接到锁存器电路LT20-（n-1）时钟端子和NAND50-（n-1）的输入端中的一个。

逆变器INV50-（n-1）输出来自锁存器电路LT10-（n-1）的输出端QN的输出信号INTB＜n-1＞进行了反相的输出信号INT＜n-1＞。

以下同样地，锁存器电路LT10-k（k=（n-2）～1的整数）向时钟端子供应反相时钟信号ICLKB。向锁存器电路LT10-k的输入端子RN供应控制信号ICAL。锁存器电路LT10-k的信号输入端子Q连接到逆变器INV50-（k+1）的输出端。锁存器电路LT10-k的输出端子QN连接到逆变器INV50-k的输入端，并且连接到锁存器电路LT20-k时钟端子和NAND50-k的输入端中的一个。

向锁存器电路LT10-0时钟端子供应反相时钟信号ICLKB。向锁存器电路LT10-0的输入端子RN供应控制信号ICAL。向锁存器电路LT10-0的信号输入端子Q供应逆变器INV50-n的输出信号INT＜1＞。锁存器电路LT10-0将输出信号INTB＜0＞从输出端QN输出。锁存器电路LT10-0的输出端子QN连接到逆变器INV50-0的输入端，并且连接到锁存器电路LT20-0时钟端子和NAND50-0的输入端中的一个。

向逆变器INV60-0～60-n中的每一个的输入端供应从判定电路JC输出的检测信号COUT。逆变器INV60-0～60-n从输出端子输出该检测信号COUT的水平进行了反相的信号，供应到锁存器电路LT20-0～20-n各自的信号输入端子Q。

向锁存器电路LT20-n时钟端子供应来自锁存器电路LT10-n的输出端子QN的输出信号。锁存器电路LT20-n的输入端子RN连接到校准电路CAL的使能端子EN2，被供应传感器使能信号CSREN。锁存器电路LT20-n的信号输入端子Q连接到逆变器INV60-n的输出端。锁存器电路LT20-n的输出端子QN连接到NAND50-n的输入端中的另一个。

向锁存器电路LT20-（n-1）时钟端子供应来自锁存器电路LT10-（n-1）的输出端子QN的输出信号。向锁存器电路LT20-（n-1）的输入端子RN供应传感器使能信号CSREN。锁存器电路LT20-（n-1）的信号输入端子Q连接到逆变器INV60-（n-1）的输出端。锁存器电路LT20-（n-1）的输出端子QN连接到NAND50-（n-1）的输入端中的另一个。

以下同样地，锁存器电路LT20-k（k（n-2）～0的整数）向时钟端子供应来自锁存器电路LT10-k的输出端子QN的输出信号。向锁存器电路LT20-k的输入端子RN供应传感器使能信号CSREN。锁存器电路LT20-k的信号输入端子Q连接到逆变器INV60-k的输出端。锁存器电路LT20-k的输出端子QN连接到NAND50-k的输入端中的另一个。

在锁存器电路LT3、LT4、LT10-0～10-n和LT20-0～20-n中，当输入到输入端子RN的信号的信号水平是L水平时，来自输出端子QN的输出信号固定为H水平。另一方面，当输入到输入端子RN的信号的信号水平是H水平时，在时钟端子的上升沿，从输出端子QN输出输入到信号输入端子Q的信号进行了反相的信号。

NAND50-0～50-n将来自锁存器电路LT10-0～10-n的输出信号与来自锁存器电路LT20-0～20-n的输出信号的与非的信号生成为第二选择信号TCO＜0＞～TC＜n＞。由此，上述的第二调整信号TCO＜n：0＞由校准电路CAL生成，供应到调整信号选择电路42和控制器14。

第二调整信号TCO＜n：0＞由控制器14暂且存储在存储器16中。之后，每当进行电源接通时，控制器14从存储器16读出该第二调整信号TCO＜n：0＞，将其作为第一调整信号TC＜n：0＞供应到校准电路CAL。

接着，说明如图5所示的第一电容电路CAP10、第二电容电路CAP20和第三电容电路CAP30的结构。

电容电路CAP10、CAP20和CAP30分别包括多个电容器，是能够可选择地切换作为电路整体的静电电容的电容值的电路。

电容电路CAP10在从切换电路SW接受到L水平的测试信号ITEST2的情况下被设定为非测试模式，在接受到H水平的测试信号ITEST2的情况下被设定为测试模式。电容电路CAP20在从切换电路SW接受到L水平的反相测试信号ITESTB2的情况下被设定为非测试模式，在接受到H水平的反相测试信号ITESTB2的情况下被设定为测试模式。电容电路CAP30在从切换电路SW接受到L水平的信号CIN0TP的情况下被设定为非测试模式，在接受到H水平的信号CIN0TP的情况下被设定为测试模式。

此外，电容电路CAP10、CAP20和CAP30中的每一个从控制器14，接受由m（m为2以上的整数）比特构成的余量用调整信号TM＜m：0＞和上述的切换信号OPT2的供应。

除了上述信号之外，电容电路CAP30还从控制器14，接受用于测试模式时的使能信号EN和第一电容值选择信号TP＜k：0＞。第一电容值选择信号TP＜k：0＞是（k+1）比特的数据信号，其在测试模式时，设想附加到传感器电容器50的IC芯片100外的寄生电容来选择电容电路CAP30的静电电容值。

电容电路CAP30在使能信号EN的信号水平是H水平时，使余量用调整信号TM＜m：0＞有效。另一方面，在使能信号EN的信号水平是L水平时，电容电路CAP30使余量用调整信号TM＜m：0＞无效。

此外，电容电路CAP30从控制器14，接受第二电容选择信号TS＜j：0＞。第二电容值选择信号TS＜j：0＞是（j+1）比特的数据信号，其在对如图4所示的存储器16的电容进行判定的电容判定动作时，根据构成存储器16的电容元件来选择电容电路CAP30的静电电容值。

接着，说明电容电路CAP10和CAP20的结构。关于电容电路CAP10和CAP20，除了CAP10接受测试信号ITEST2而CAP20接受反相测试信号ITESTB2这一点之外，其他电路结构彼此相同。于是，以下，说明电容电路CAP10的电路结构，省略了电容电路CAP20的电路结构的说明。

图9是示出电容电路CAP10的结构的电路图。电容电路CAP10具有第一电路部10A、第二电路部10B和信号生成电路44。

第一电路部10A包括电容器CP20-0、CP20-1、…CP20-n、以及作为N沟道型MOSFET的晶体管NM20-0、NM20-1、…NM20-n。在电容器CP20-0～CP20-n中的每一个中，一端经由共同的线路连接到电容连接端子CIN，另一端连接到晶体管NM20-1～NM20-n的漏极。在晶体管NM20-0～NM20-n中的每一个中，源极接地，向栅极供应选择信号ITX＜0＞～ITX＜n＞。

第二电路部10B包括作为m+1个电容器的电容器CP30-0～30-m、以及作为m+1个N沟道型MOSFET的晶体管NM30-0～30-m。电容器CP30-0～30-m中的每一个的一端经由共同的线路连接到电容连接端子CIN。电容器CP30-0的另一端连接到晶体管NM30-0的漏极。同样，电容器CP30-1～30-m的另一端分别连接到晶体管NM30-1～30-m的漏极。晶体管NM30-0～30-m中的每一个的源极接地。向晶体管NM30-0～30-m中的每一个的栅极供应选择信号ITM＜0＞～ITM＜m＞。

构成第一电路部10A的电容器CP20-0～20-n和构成第二电路部10B的电容器CP30-0～30-m分别由具有固定的电容值（已知的基准电容）的电容器构成。通过使晶体管NM20-0～NM20-n和晶体管NM30-0～30-m选择性地导通或关断，电容器CP20-0～20-n和电容器CP30-0～30-m被控制为在共同的线路与接地电位（即，规定电位）的线路之间成为连接状态或非连接状态。

信号生成电路44包括INV9-0～9-n的（n+1）个逆变器、以及NOR10-0～10-n的（n+1）个NOR栅极电路。

进而，信号生成电路44包括INV120和121的2个逆变器、NAND80～82的3个NAND栅极电路、NOR20-0～20-m的（m+1）个NOR栅极电路、NOR30-0～30-m的（m+1）个NOR栅极电路、以及1个作为NOR栅极电路的NOR40。

NOR10-0～10-n中的每一个的输出端子分别连接到INV9-0～9-n的输入端。向NOR10-0～10-n中的每一个的输入端中的一个分别供应从校准电路CAL输出的选择信号ITC＜0＞～ITC＜n＞。向NOR10-0～10-n中的每一个的输入端中的另一个供应测试信号ITEST2（在CAP20的情况下，ITESTB2）。

INV9-0～9-n将NOR10-0～10-n的输出信号的水平进行了反相的信号作为选择信号ITX＜0＞～ITX＜n＞，供应到晶体管NM20-0～NM20-n中的每一个的栅极。

NOR20-0～20-m中的每一个的输出端连接到NOR30-0～30-m中的每一个的输入端子中的一个。NOR20-0～20-m中的每一个的输入端中的一个接受从控制器14送出的余量用调整信号TM＜m：0＞。向NOR20-0～20-m中的每一个的输入端中的另一个供应上述的测试信号ITEST2（在CAP20的情况下，ITESTB2）。

NOR30-0～30-m中的每一个的输入端子中的另一个全部连接到NOR40的输出端。

NOR40的输入端中的一个连接到NAND80的输出端连接，向输入端中的另一个供应上述的测试信号ITEST2（在CAP20的情况下，ITESTB2）。向NAND81的输入端中的一个供应从校准电路CAL输出的控制信号ICAL，INV120的输出端连接到该输入端中的另一个。向INV120的输入端供应从控制器14送出的切换信号OPT2。向NAND82的输入端中的一个供应上述的控制信号ICAL，INV121的输出端连接到该输入端中的另一个。向INV121的输入端供应上述的切换信号OPT2。

NOR30-0～30-m中的每一个输出选择信号ITM＜0＞～ITM＜m＞，供应到晶体管NM30-0～NM30-m中的每一个的栅极。

利用这样的结构，在接受L水平的测试信号ITEST2（在CAP20的情况下，ITESTB2）的期间，CAP10变为可变电容器，其静电电容根据选择信号ITC＜0＞～ITC＜n＞和余量用调整信号TM＜m：0＞而变化。也就是说，此时，CAP10成为自身的静电电容根据选择信号ITC＜0＞～ITC＜n＞和余量用调整信号TM＜m：0＞来设定的电容器。

另一方面，在接受H水平的测试信号ITEST2（在CAP20的情况下，ITESTB2）的期间，CAP10等效于具有将电容器CP30-0～30-m和CP30-0～30-m的全部的静电电容相加后的静电电容的电容器。

再有，CAP10是提供第一基准静电电容的电容器，所述第一基准静电电容用于在将传感器电容器50连接到电极极板P0和P2的情况下，判定该传感器电容器50的静电电容是否低于规定值。CAP20是提供第二基准静电电容的电容器，所述第二基准静电电容用于在将传感器电容器50连接到电极极板P3和P2的情况下，判定该传感器电容器50的静电电容是否低于规定值。

接着，说明电容电路CAP30的结构。电容电路CAP30是被用于在不对传感器电容器50进行外部连接的状态下也就是以IC芯片100单体来测试电容传感器电路15的检测动作和校准是否正常进行的电路。即，电容电路CAP30在该测试时，起到传感器电容器50的作用。

此外，电容电路CAP30包括判定用电容部，该判定用电容部被用于判定存储器16的电容（以下，称为存储器16的膜厚的电容），其由构成作为半导体存储器的存储器16的栅极绝缘膜的膜厚来决定。电容电路CAP30是在使用判定电容部的电容判定（电容判定模式）的动作时起到传感器电容器50的作用的电路。

图10是示出电容电路CAP30的结构的电路图。电容电路CAP30具有第一电路部30A、第二电路部30B、第三电路部30C和信号生成电路45。

第一电路部30A包括作为（n+1）个电容器的电容器CP40-0～CP40-n、以及作为（n+1）个N沟道型MOSFET的晶体管NM80-0～NM80-n。在电容器CP40-0～CP40-n中的每一个中，一端经由共同的线路连接到电容连接端子CIN，另一端连接到晶体管NM80-1～NM80-n的漏极。在晶体管NM80-0～NM80-n中的每一个中，源极接地，向栅极供应选择信号ITP＜0＞～ITP＜n＞。

第二电路部30B包括作为（m+1）个电容器的电容器CP50-0～50-m、以及作为（m+1）个N沟道型MOSFET的晶体管NM90-0～90-m。电容器CP50-0～50-m中的每一个的一端经由共同的线路连接到电容连接端子CIN。电容器CP50-0～50-m的另一端分别连接到晶体管NM90-0～90-m的漏极。晶体管NM90-0～90-m中的每一个的源极接地。向晶体管NM90-0～90-m中的每一个的栅极供应选择信号ITM＜0＞～ITM＜m＞。

构成第一电路部30A的电容器CP40-0～40-n和构成第二电路部30B的电容器CP50-0～50-m分别由具有固定的电容值（已知的基准电容）的电容器构成。通过使晶体管NM80-0～NM80-n和晶体管NM90-0～90-m选择性地导通或关断，电容器CP40-0～40-n和电容器CP50-0～50-m被控制为在共同的线路与接地电位（即，规定电位）的线路之间成为连接状态或非连接状态。

第三电路部30C包括作为（j+1）个N沟道型MOSFET的晶体管NM100-0～100-j、以及同样作为（j+1）个N沟道型MOSFET的晶体管NM110-0～110-j。

晶体管NM100-0～100-j的漏极经由共同的线路连接到电容连接端子CIN。向晶体管NM100-0～110-j中的每一个的栅极供应选择信号ITS＜0＞～ITS＜j＞。晶体管NM100-0～110-j的源极连接到晶体管NM110-0～110-j的栅极。关于晶体管NM110-0～110-j中的每一个的源极和漏极，源极漏极同伴彼此连接并且接地。

第三电路部30C是用于模拟地判定如图4所示的存储器16的膜厚的电容的电路块。第三电路部30D的晶体管NM110-0～110-j由与存储器16相同的电容元件（即，形成在相同的基板并且具有相同的构造的电容元件）构成，每一个具有与构成存储器16的MOS相同的膜厚。因此，通过判定晶体管NM110-0～110-j的电容，能够模拟地得到存储器16的膜厚的电容。

信号生成电路45包括INV10-0～10-k的（k+1）个逆变器、以及NOR50-0～50-k的（k+1）个NOR栅极电路。

进而，信号生成电路45包括INV130和131的2个逆变器、NAND90～92的3个NAND栅极电路、NOR60-0～60-m的（m+1）个NOR栅极电路、NOR70-0～70-m的（m+1）个NOR栅极电路、以及作为1个NOR栅极电路的NOR80。

NOR50-0～50-k中的每一个的输出端子分别连接到INV10-0～10-k的输入端。向NOR50-0～50-k中的每一个的输入端中的一个分别供应从控制器14送出的选择信号TP＜0＞～TP＜k＞。向NOR50-0～50-k中的每一个的输入端中的另一个供应从校准电路CAL输出的信号CIN0TP。

INV10-0～10-k将NOR50-0～50-k的输出信号的水平进行了反相的信号作为选择信号ITP＜0＞～ITP＜k＞，供应到晶体管NM80-0～NM80-k中的每一个的栅极。

NOR60-0～60-m中的每一个的输出端连接到NOR70-0～70-m中的每一个的输入端子中的一个。NOR60-0～60-m中的每一个的输入端中的一个接受从控制器14送出的余量用调整信号TM＜m：0＞。向NOR60-0～60-m中的每一个的输入端中的另一个供应上述的信号CIN0TP。

NOR70-0～70-m中的每一个的输入端子中的另一个全部连接到NOR80的输出端。

NOR80的输入端中的一个连接到NAND90的输出端，向输入端中的另一个供应上述的信号CIN0TP。向NAND91的输入端中的一个供应从控制器14送出的使能信号EN，INV130的输出端连接到该输入端中的另一个。向INV130的输入端供应从控制器14送出的切换信号OPT2。向NAND92的输入端中的一个供应上述的切换信号OPT2，INV131的输出端连接到该输入端中的另一个。向INV131的输入端供应上述的使能信号EN。

NOR70-0～70-m中的每一个输出选择信号ITM＜0＞～ITM＜m＞，供应到晶体管NM90-0～NM90-m中的每一个的栅极。

此外，信号生成电路45包括INV14-0～14-j的（j+1）个逆变器、以及NOR90-0～90-j的（j+1）个NOR栅极电路。

NOR90-0～90-j中的每一个的输出端子分别连接到INV14-0～14-j的输入端。向NOR90-0～90-j中的每一个的输入端中的一个分别供应从控制器14送出的选择信号TS＜0＞～TS＜j＞。向NOR90-0～90-j中的每一个的输入端中的另一个供应从校准电路CAL输出的信号CIN0TP。

INV14-0～14-j将NOR90-0～90-j的输出信号的水平进行了反相的信号作为选择信号ITS＜0＞～ITS＜j＞，供应到晶体管NM120-0～NM120-j中的每一个的栅极。

接着，说明电容传感器电路15的动作。本实施例的电容传感器电路15进行将作为可变电容器的电容电路CAP10、CAP20或CAP30的静电电容自动地校正为与外部连接到IC芯片100的上述传感器电容器50的静电电容相对应的静电电容的校准。此外，电容传感器电路15为了根据其膜厚的电容来适当控制存储器16的改写电压，进行对晶体管NM110-0～110-j的电容值进行判定的电容判定模式的动作。

首先，在将静电电容较小的电容器用作传感器电容器50的情况下，如前所述，传感器电容器50的一个电极W1连接到IC芯片100的电极极板P0，该传感器电容器50的另一个电极W2连接到电极极板P2。另一方面，在将静电电容较大的电容器用作传感器电容器50的情况下，传感器电容器50的一个电极W1连接到IC芯片100的电极极板P3，该传感器电容器50的另一个电极W2连接到电极极板P2。

接着，进行将作为可变电容器的电容电路CAP10、CAP20或CAP30的静电电容自动地校正为与外部连接到IC芯片100的上述传感器电容器50的静电电容相对应的静电电容的校准。

如上所述，在传感器电容器50连接到电极极板P0和P2的情况下，仅使用电容电路CAP10和CAP20中的CAP10，在传感器电容器50连接到电极极板P3和P2的情况下，仅使用电容电路CAP20。此时，由于针对CAP10和CAP20中的每一个的校准动作是相同的，所以在此说明在传感器电容器50连接到电极极板P0和P2的情况下对CAP10施行的校准动作。

控制器14首先将L水平的测试模式信号TEST供应到切换电路SW，并且将L水平的泄漏测试信号ILT供应到判定电路JC。进而，控制器14将L水平的切换信号OPT2分别供应到切换电路SW、电容电路CAP10、CAP20和CAP30，所述L水平的切换信号OPT2从电容电路CAP10和CAP20中指定CAP10。

由此，切换电路SW经由节点n0、电阻R0和电极极板P0，将传感器电容器50的电极W1与判定电路JC的中继端子CIN0连接。此外，切换电路SW经由节点n1和电阻R1，将电容电路CAP10的电容连接端子CIN与判定电路JC的中继端子CIN1连接。

进而，切换电路SW向节点n20、附加电容器CX的另一端、电容电路CAP20和CAP30各自的电容连接端子CIN，施加L水平。由此，电容电路CAP30和电容电路CAP20的电容连接端子CIN均不连接到判定电路JC，因此，电容电路CAP30和电容电路CAP20成为与电容传感器电路15的动作无关的状态。

图11是表示校准电路CAL通过由控制器14的控制而执行的校准动作的时间图。

［非活性模式IM1］

首先，控制器14将L水平的传感器使能信号CSREN和校准使能信号CALEN供应到校准电路CAL。由此，图9所示的锁存器电路LT20-0～20-n的输入端子RN均变为L水平。此时，输出时钟信号ICLK为L水平，反相时钟信号ICLKB为H水平，控制信号ICAL为L水平，反相控制信号ICALB为L水平。

如图7所示的调整信号选择电路42的晶体管PM40-0～40-n在栅极接受到L水平的控制信号ICAL的供应，而成为导通。此外，晶体管NM40-0～40-n在栅极接受到H水平的反相控制信号ICALB的供应，而成为导通。

另一方面，晶体管PM50-0～50-n在栅极接受到H水平的反相控制信号ICALB的供应，而成为关断。此外，晶体管NM50-0～50-n在栅极接受到L水平的控制信号ICAL的供应，而成为关断。由此，调整信号选择电路42将第一选择信号TC＜0＞～TC＜n＞输出为选择信号ITC＜0＞～ITC＜n＞。即，第一调整信号TC＜n：0＞被输出为选择信号ITC＜n：0＞。

此外，图8所示的调整信号生成电路43的锁存器电路LT3、锁存器电路LT4、锁存器电路LT10-0～10-n和锁存器电路LT20-0～20-n从输出端子QN输出H水平的信号。因此，INT＜n+1：0＞（即，INT＜n+1＞、INT＜n＞、…INT＜0＞）和TCO＜n：0＞（即，TCO＜n＞、TCO＜n-1＞、…TCO＜0＞）全部变为L水平。

此时，输出时钟信号ICLK是L水平，因此，时钟信号CLKIN也变为L水平。时钟信号CLKIN是L水平，因此，在检测信号COUT和旗标信号COUT2中，保持作为其稍前的数据值的H水平。在图11中，将该状态的期间示出为非活性模式IM1。

［通常模式NM（初始状态IS1）］

之后，控制器14使传感器使能信号CSREN从L水平转变为H水平。由此，时钟信号控制电路CLKC输出与时钟信号CLK同相的输出时钟信号ICLK，将时钟信号CLK的反相信号输出为反相时钟信号ICLKB。此时，从图9所示的锁存器电路LT3、LT4、LT10-0～10-n和LT20-0～20-n中的每一个的输出端子QN输出的信号保持为H水平，因此，INT＜n+1：0＞和TCO＜n：0＞的各信号均维持为L水平。

输出时钟信号ICLK是与时钟信号CLK同相的信号，因此，时钟信号CLKIN也变为与时钟信号CLK同相的信号。根据时钟信号CLKIN的上升沿，电容传感器电路15动作，输出检测信号COUT和旗标信号COUT2。例如，当传感器电容器50的电极间的电介质是融解之前的个体状且电容电路CAP10的电容值小于传感器电容器50时，检测信号COUT和旗标信号COUT2的信号水平均变为L水平。在图11中，将该状态的期间示出为通常模式NM（初始状态IS1）。

［校准模式CM］

之后，控制器14使校准使能信号CALEN从L水平转变为H水平。由此，控制信号ICAL变为H水平，反相控制信号ICALB变为L水平。调整信号选择电路42的晶体管PM40-0～40-n在栅极接受到H水平的控制信号ICAL的供应，而成为关断，晶体管NM40-0～40-n在栅极接受到L水平的反相控制信号ICALB，而成为关断。另一方面，晶体管PM50-0～50-n在栅极接受到L水平的反相控制信号ICALB的供应，而成为导通，晶体管NM50-0～50-n在栅极接受到H水平的控制信号ICAL，而成为导通。

由此，调整信号选择电路42将第二选择信号TCO＜0＞～TCO＜n＞输出为选择信号ITC＜0＞～ITC＜n＞。即，第二调整信号TCO＜n：0＞被输出为选择信号ITC＜n：0＞。INT＜n+1：0＞和TCO＜n：0＞的各信号均为L水平，因此，选择信号ITC＜n：0＞的各信号也全部为L水平。

在该状态下，向校准电路CAL输入时钟信号CLK时，在最初时钟信号CLK的下降沿，图9所示的调整信号生成电路43的节点n31的电位上升，在第二个时钟信号CLK的下降沿，节点n32下降。因此，仅在校准模式NM的期间中的最初时钟信号CLK时钟与第二个时钟之间，调整信号生成电路43的逆变器INV50-（n+1）的输出信号INT＜n+1＞变为H水平。

在此，由图8的锁存器电路LT10-n～10-0和逆变器INV50-n～50-0构成的电路是一边使INT＜n：0＞的各比特移位一边进行输出的移位寄存器。因此，输出信号INT＜n+1＞的H脉冲在时钟信号CLK的第三个时钟的下降沿以后，从输出信号INT＜n＞按顺序移位到INT＜0＞。在输出信号INT＜n＞是H水平时，输出信号INTB＜n＞为L水平，因此，第二选择信号TCO＜n＞为H水平。此时，INT＜n-1：0＞全部为L水平。

像这样，第二调整信号TCO＜n：0＞被输出为选择信号ITC＜n：0＞，因此，成为仅图9所示的电容电路CAP10的电容器CAP20-n～20-0中的电容器CAP20-n作为静电电容发挥作用而其他电容器不发挥作用的状态。另一方面，电容器CAP30-m～30-0在校准使能信号CALEN是H水平时，控制信号ICAL也为H水平。因此，ITM＜m：0＞（即，选择信号ITM＜0＞～ITM＜m＞）变为与余量用调整信号TM＜m：0＞相同的信号，电容器CAP30-m～30-0作为与余量用调整信号TM＜m：0＞的信号输入相对应的静电电容的电容器发挥作用。

在该状态下，时钟信号CLK上升时，从判定电路JC输出的检测信号COUT被供应到校准电路CAL。因此，在随后的时钟信号CLK的下降沿，INTB＜n＞上升，INT＜n＞下降，因此，检测信号COUT进行了反相的反相信号被存储在如图8所示的调整信号生成电路43的锁存器电路20-n中。其作为第二选择信号TCO＜n＞的输出数据，遍及校准使能信号CALEN为H水平的状态期间而保持。

在此，在本实施例的电容传感器电路15中，被设计为在传感器电容器50的电极间的电介质处于融解前的固体状态的情况下，输出具有L水平的检测信号COUT，在融解后，输出H水平的检测信号COUT。

即，当电容传感器电路15的判定电路JC判定为电容电路CAP10的静电电容（基准静电电容）小于传感器电容器50的静电电容的情况下，检测信号COUT变为L水平，其结果是，输出了H水平的第二选择信号TCO＜n＞。另一方面，在该判定电路JC判定为电容电路CAP10的静电电容大于传感器电容器50的静电电容的情况下，检测信号COUT变为H水平，其结果是，输出了L水平的第二选择信号TCO＜n＞。

然后，根据下一时钟，TCO＜n-1＞变为H水平，INT＜n-2：0＞全部保持为L水平。因此，在TCO＜n＞是H水平时，即，在电容电路CAP10的静电电容小于传感器电容器50的情况下，电容电路CAP10的电容器CAP20-n作为静电电容发挥作用。另一方面，在TCO＜n＞是L水平时，也就是，在电容电路CAP10的静电电容大于传感器电容器50的情况下，电容电路CAP10的电容器CAP20-n成为不作为电容发挥作用的状态。

此外，成为仅图9所示的电容器CAP20-（n-1）～20-0中的CAP20-（n-1）作为电容发挥作用而其他电容器不作为电容发挥作用的状态。在该状态下，时钟信号CLK上升时，从判定电路JC输出的检测信号COUT被供应到校准电路CAL。此时，在随后的时钟信号CLK的下降沿，INTB＜n-1＞上升，INT＜n-1＞下降。因此，检测信号COUT的信号水平进行了反相的反相信号被存储在图8所示的调整信号生成电路43的锁存器电路20-（n-1）中，其作为第二选择信号TCO＜n-1＞，遍及校准使能信号CALEN是H水平的状态的期间而保持。

以后，该检测信号COUT的信号水平进行了反相的反相信号被存储在锁存器电路LT20-0中，其作为TCO＜0＞，遍及校准使能信号CALEN是H水平的状态的期间而保持，在此之前，重复同样的处理。

像这样，在遍及校准使能信号CALEN是H水平的期间，进行一连串的动作，使得在传感器电容器50的静电电容大于电容电路CAP10的静电电容的情况下，降低电容电路CAP10的电容，在传感器电容器50的静电电容小于电容电路CAP10的静电电容的情况下，增加电容电路CAP10的电容。即，第二调整信号TCO＜n：0＞被设定为使得电容电路CAP10的静电电容等于传感器电容器50的固体状态下的静电电容。在图11中，将该状态的期间示出为校准模式CM。再有，在该校准模式的期间中，控制器14将余量用调整信号TM＜m：0＞供应到电容电路CAP10，该余量用调整信号TM＜m：0＞将电介质融解之前的传感器电容器50的静电电容与融解后的传感器电容器50的静电电容之间的差分的例如一半设定为余量。然后，在校准的结束后，控制器14将该校准结束稍后的第二调整信号TCO＜n：0＞存储在非易失性的存储器16中。

［非活性模式IM2］

之后，当电源供应被切断（图11的P-OFF的期间）、再次接通电源时，控制器14从存储器16读出第二调整信号TCO＜n：0＞，将其作为第一调整信号TC＜n：0＞，供应到校准电路CAL。在图11中，将该状态的期间示出为非活性模式IM2。

［通常模式NM（初始状态IS2）］

然后，控制器14使传感器使能信号CSREN从L水平转变为H水平，将L水平的校准使能信号CALEN供应到校准电路CAL，使电容传感器电路15动作。此时，校准使能信号CALEN和切换信号OPT2均为L水平，因此，图9所示的信号生成电路44的（m+1）比特的ITM＜m：0＞（即，选择信号ITM＜0＞～ITM＜m＞）全部为L水平。由此，电容器CAP30-0～30-m全部不作为静电电容发挥作用。

因此，电容电路CAP10的静电电容也就是基准静电电容被设定为包括IC芯片100外的寄生电容在内的传感器电容器50的电介质融解前的第一静电电容与电介质融解后的第二静电电容之间的静电电容值。在图11中，将该状态的期间示出为通常模式NM（初始状态IS2）。

总之，在上述的一连串的校准处理中，控制器14将余量用调整信号TM（称为第一调整信号）供应到第二电路部10B，该余量用调整信号TM将电容电路CAP10的第二电路部10B的静电电容设定为余量用静电电容。校准电路CAL执行将第二调整信号TCO（ITC）供应到第一电路部10A的校准，该第二调整信号TCO（ITC）将电容电路CAP10的第一电路部10A的静电电容设定为伴随着时间经过而阶段性地变化的静电电容。

控制器14在该校准处理的执行中，在由判定电路JC判定为第一中继端子CIN0的电位等于第二中继端子CIN1的电位时，使第二调整信号TCO（ITC）存储在非易失性的存储器16中。然后，控制器14在下次的电源接通时，通过存储在存储器16中的第二调整信号TCO（ITC）来设定电容电路CAP10的第一电路10A的静电电容。

因此，利用上述的校准，能够消除IC芯片100外的寄生电容的量，且将电容电路CAP10的静电电容设定为传感器电容器50的电介质融解之前的静电电容与融解后的静电电容的中间水平。由此，能够高精度地判断填充于传感器电容器50的电极间的电介质是否融解。

在电容检测动作中，在外部连接的传感器电容器50的电极间的电介质还未融解的情况下，判定电路JC输出L水平的检测信号COUT和L水平的旗标信号COUT2。在电介质融解某种程度而传感器电容器50和电容电路CAP10各自的静电电容变得几乎相等的情况下，判定电路JC输出L水平的检测信号COUT和H水平的旗标信号COUT2。然后，在电介质全部融解的情况下，判定电路JC输出H水平的检测信号COUT和L水平的旗标信号COUT2。

因此，根据本实施例的电容传感器电路15，能得到外部连接的传感器电容器50的电介质是否融解的信息、也就是示出传感器电容器50的静电电容是否发生了变化的信息（COUT）。进而，根据该电容传感器电路15，能得到示出传感器电容器50和电容电路CAP1是否为几乎相同的静电电容的信息（COUT2）。

再有，在对传感器电容器50充电时，在传感器电容器50的静电电容较大的情况下，与较小的情况相比，其充电动作中花费的消耗电流更大。进而，在对传感器电容器50和该IC芯片100的外部的寄生电容进行充电的速度较快的情况下，由电源电路12生成的电源电压可能会降低而引起动作不良。

于是，在本实施例的电容传感器电路15中，在电极极板P3和切换电路SW的输入端子CIN0M2之间，以与传感器电容器50串联连接的方式设置了附加电容器CX，所述电极极板P3连接了具有较大静电电容的传感器电容器50的一个电极W1。

判定电路JC在第一～第三充电期间CP1～CP3中的每一个内，将从自身中继端子CIN0送出的充电电流供应到附加电容器CX，并且，将从中继端子CIN1送出的充电电流供应到电容电路CAP20。由此，电容电路CAP20被充电，并且，经由电极极板P3串联连接的附加电容器CX和传感器电容器50被充电。即使传感器电容器50的静电电容CAP1较大，也能够通过减小与其串联连接的附加电容器CX的静电电容CAP2来减小合成静电电容CAPT。

此外，电容传感器电路15执行测试模式的动作和电容判定模式的动作，所述测试模式的动作内部验证电容检测动作和校准动作是否正常进行，所述电容判定模式的动作判定电容电路CAP30内的晶体管NM110-0的电容值。

首先，说明测试模式的动作。在测试模式中，控制器14将H水平的测试模式信号TEST供应到切换电路SW，并且将L水平的泄漏测试信号ILT供应到判定电路JC。此外，控制器14将H水平或L水平的使能信号EN供应到电容电路CAP30。进而，控制器14将L水平的切换信号OPT2分别供应到切换电路SW、电容电路CAP10、CAP20和CAP30。

此外，在测试模式中，控制器14将L水平的第二电容值选择信号TS＜j：0＞供应到电容电路CAP30。

切换电路SW将电容电路CAP30的电容连接端子CIN连接到判定电路JC的中继端子CIN0，并且将电容电路CAP20的电容连接端子CIN连接到判定电路JC的中继端子CIN1。进而，切换电路SW将H水平的测试信号ITEST2供应到电容电路CAP10，将L水平的反相测试信号ITESTB2供应到电容电路CAP20，将L水平的信号CIN0TP供应到电容电路CAP30。

通过接受L水平的反相测试信号ITESTB2，电容电路CAP20的选择信号ITX＜0＞～ITX＜n＞变为与作为调整信号的选择信号ITC＜0＞～ITC＜n＞同相的信号。此外，选择信号ITM＜0＞～ITM＜m＞为担负校准动作的控制的控制信号ICAL与余量用调整信号TM＜m：0＞（即，选择信号TM＜0＞～TM＜m＞）的逻辑与的信号。

此外，通过接受L水平的信号CIN0TP，图10所示的电容电路CAP30的选择信号ITP＜k：0＞（即，选择信号ITP＜0＞～ITP＜k＞）变为与电容值选择信号TP＜k：0＞（即，选择信号TP＜0＞～TP＜k＞）同相的信号。

此外，电容电路CAP30的NMOS100-0～100-j在栅极接受到L水平的第二电容值选择信号TS＜j：0＞，而成为关断状态。由此，晶体管NM110-0～110-j全部成为不作为电容发挥作用的状态。

在此，假设，电容电路CAP30接受到H水平的使能信号EN、设想了IC芯片100的外部的寄生电容的电容值选择信号TP＜k：0＞、以及使得电容电路CAP30的静电电容设定为传感器电容器50的电介质融解之前的静电电容与融解后的静电电容之间的差分的一半的余量用调整信号TM＜m：0＞。此时，使能信号EN是H水平且切换信号OPT2是L水平，因此，变为与图10的ITM＜m：0＞和TM＜m：0＞同相的信号。当将图10所示的电容器CP50-0～50-m的静电电容设定为图9所示的电容器CP30-0～30-m的静电电容的倍数时，在电容器CP50-0～50-m中设定了静电电容，该静电电容相当于传感器电容器50的电介质融解前的静电电容与融解后的静电电容之间的差分。

在该状态下，利用校准电路CAL执行前述那样的校准，以使得电容电路CAP20的静电电容与电容电路CAP30的静电电容相等的方式来设定调整信号TCO＜n：0＞。控制器14将此时的TCO＜n：0＞的数据作为TC＜n：0＞，供应到校准电路CAL。进而，控制器14将H水平的传感器使能信号CSREN和L水平的校准使能信号CALEN供应到校准电路CAL。此时，校准使能信号CALEN是L水平，因此，控制信号ICAL也为L水平，图9的ITM＜m：0＞也全部为L水平。电容器CAP30-0～30-m全部不作为静电电容发挥作用，因此，电容电路CAP20的静电电容被设定为从电容电路CAP30的静电电容中减去相当于传感器电容器50的电介质融解前的静电电容与融解后的静电电容之间的差分的一半的静电电容后的值。

进而，当控制器14将L水平的使能信号EN供应到电容电路CAP30时，图10的ITM＜m：0＞全部变为L水平，电容器CAP50-0～50-m全部不作为静电电容发挥作用。因此，电容电路CAP30的静电电容被设定为从电容电路CAP20的静电电容中减去相当于传感器电容器50的电介质融解前的静电电容与融解后的静电电容之间的差分的一半的静电电容后的值。

也就是说，能够利用H水平的使能信号EN、L水平的切换信号OPT2和H水平的控制信号ICAL，在电容电路CAP20的静电电容比电容电路CAP30的静电电容少了相当于传感器电容器50的电介质融解前的静电电容与融解后的静电电容之间的差分的一半的电容的量的状态下，验证电容传感器电路15的动作。

此外，能够利用L水平的使能信号EN、L水平的切换信号OPT2和L水平的控制信号ICAL，在电容电路CAP30的静电电容比电容电路CAP20的静电电容少了相当于传感器电容器50的电介质融解前的静电电容与融解后的静电电容之间的差分的一半的电容的量的状态下，验证电容传感器电路15的动作。

像这样，根据本实施例的电容传感器电路15，能够在未将成为检测对象的传感器电容器50外部连接到IC芯片100的状态下，例如在IC芯片100的晶圆阶段中，进行上述的校准动作和检测动作是否正确进行的验证。

接着，说明电容判定模式的动作。在电容判定模式中，以与测试模式相同的连接状态（即，电容电路CAP30的电容连接端子CIN连接到判定电路JC的中继端子CIN0，电容电路CAP20的电容连接端子CIN连接到判定电路JC的中继端子CIN1的状态）作为前提，通过使第二电容值选择信号TS＜j：0＞的信号水平发生变化来进行校准，从而判定晶体管NM110-0～110-j的电容值。

例如，在第二电容值选择信号TS＜j：0＞中的TS＜0＞是H水平、TS＜j：1＞（即，TS＜1＞～TS＜j＞）是L水平、第一电容值选择信号TP＜k：0＞全部是L水平、余量用调整信号TM＜m：0＞全部是L水平的情况下，电容电路30内的晶体管中的仅NMOS100-0和110-0变为导通状态，其以外的晶体管（即、NM80-0～80-k、NM90-0～90-m、NM100-1～100-j、NM110-1～110-j）全部变为关断状态。因此，NMOS110-0的电容变为电容传感器电路CAP30的电容。

当在该状态下进行校准时，使得电容电路CAP30的电容和电容电路CAP20的电容变为相等电容的选择信号ITC＜n：0＞从校准电路CAL供应到电容电路CAP20。能够基于该选择信号ITC＜n：0＞的各比特的值、以及与其相对应的电容器CP20-0～20-n的电容值来判定电容电路CAP30的电容值即晶体管NM110-0的电容值。

控制器14基于通过校准而得到的选择信号ITC＜n：0＞的各比特的值来进行存储器16的改写电压的控制。晶体管NM110-0为形成在与图3所示的存储器16相同的芯片并且为相同构造的MOS晶体管（MOS电容器），因此，能够根据存储器16的膜厚的电容来控制改写电压。

如以上那样，根据本实施例的电容传感器电路15，能够通过判定晶体管NM110-0的电容值来模拟地得到存储器16的膜厚的电容。因此，根据本实施例的电容传感器电路15，能够根据膜厚的电容（由构成存储器16的栅极绝缘膜的膜厚而决定的电容）来适当控制针对存储器16的改写电压。这对于非易失性存储器的可靠性提高和成品率的提高是有效的。

[实施例2]

接着，说明本发明的实施例2。本实施例的电容传感器电路与实施例1的电容传感器电路15的不同在于第三电容电路30的结构。此外，本实施例的存储器16由NMOS晶体管以外的电容元件（例如，PMOS电容器或DMOS电容器）构成。

图12是示出本实施例的电容电路CAP30的结构的电路图。电容电路CAP30具有第一电路部30A、第二电路部30B、第三电路部30D和信号生成电路45。

第三电路部30D包括作为（j+1）个电容器的电容器CP60-0～60-j、以及作为（j+1）个N沟道型MOSFET的晶体管NM120-0～120-j。电容器CP60-0～60-j中的每一个的一端经由共同的线路连接到电容连接端子CIN。电容器CP60-0～CP60j的另一端分别连接到晶体管NM120-0～120-j的漏极。晶体管NM120-0～120-j中的每一个的源极接地。向晶体管NM120-0～120-j中的每一个的栅极供应选择信号ITS＜0＞～ITS＜j＞。

第三电路部30D是构成判定用电容的电路块，所述判定用电容被用于判定图4所示的存储器16的膜厚的电容。第三电路部30C的电容器CP60-0～60-j中的每一个由与存储器16相同的电容元件（相同的芯片、相同的材料）构成，能够通过判定电容器CP60-0～60-j的电容值来模拟地判定存储器16的膜厚的电容。

第三电路部30D包括作为（j+1）个电容器的电容器CP60-0～60-j、以及作为（j+1）个N沟道型MOSFET的晶体管NM100-0～100-j。电容器CP60-0～60-j中的每一个的一端经由共同的线路连接到电容连接端子CIN。电容器CP60-0～CP60j的另一端分别连接到晶体管NM100-0～100-j的漏极。晶体管NM100-0～100-j中的每一个的源极接地。向晶体管NM100-0～100-j中的每一个的栅极供应选择信号ITS＜0＞～ITS＜j＞。

第三电路部30D是被用于模拟地判定图4所示的存储器16的膜厚的电容的电路块。第三电路部30D的电容器CP60-0～60-j由在与存储器16相同的芯片上具有与存储器16相同的构造的电容元件构成。因此，能够通过判定电容器CP60-0～60-j的电容值来模拟地得到存储器16的膜厚的电容。

接着，说明电容传感器电路15的动作。本实施例的电容传感器电路15根据其膜厚的电容来适当控制存储器16的改写电压，因此，进行对电容器CP60-0～60-j的电容值进行判定的电容判定模式的动作。在电容判定模式中，以与测试模式相同的连接状态（即，电容电路CAP30的电容连接端子CIN连接到判定电路JC的中继端子CIN0、电容电路CAP20的电容连接端子CIN连接到判定电路JC的中继端子CIN1的状态）作为前提，通过使第二电容值选择信号TS＜j：0＞的信号水平发生变化来进行校准，从而判定电容器CP60-0～60-j的电容值。

例如，在第二电容值选择信号TS＜j：0＞中的TS＜0＞是H水平、TS＜j：1＞（即，TS＜1＞～TS＜j＞）是L水平、第一电容值选择信号TP＜k：0＞全部是L水平、余量用调整信号TM＜m：0＞全部是L水平的情况下，电容电路30内的晶体管中的仅NMOS120-0变为导通状态，其以外的晶体管全部变为关断状态。因此，电容器60-0的电容变为电容传感器电路CAP30的电容。

当在该状态下进行校准时，使得电容电路CAP30的电容和电容电路CAP20的电容变为相等电容的选择信号ITC＜n：0＞从校准电路CAL被供应到电容电路CAP20。能够基于该选择信号ITC＜n：0＞的各比特的值、以及与其相对应的电容器CP20-0～20-n的电容值，来判定电容电路CAP30的电容值即电容器60-0的电容值。

控制器14基于通过校准得到的选择信号ITC＜n：0＞的各比特的值，来进行存储器16的改写电压的控制。电容器60-0由形成在与图3所示的存储器16相同的芯片并且相同构造的电容元件构成，因此，能够根据存储器16的膜厚的电容来控制改写电压。

如以上那样，根据本实施例的电容传感器电路15，能够通过判定电容器60-0的电容值来模拟地得到存储器16的膜厚的电容。因此，根据本实施例的电容传感器电路15，能够根据其膜厚的电容来适当进行对存储器16的改写电压的控制。这对于非易失性存储器的可靠性提高和成品率的提高是有效的。

再有，本发明不限定于上述实施方式。例如，在上述实施例1中示出了构成第三电路部30C的电容器是NMOS电容器的情况作为例子，但是，不限于此，能够利用PMOS电容器或DMOS电容器等其他电容元件来构成电容器。此时，NM110-0～110j只要由与构成存储器16的电容元件相同构造的电容元件构成即可。

此外，在上述实施例1中说明了晶体管NM110-0～110-j通过晶体管NM100-0～100-j的导通或关断而选择性地连接到电容连接端子CIN的情况作为例子，但是，不限于此，也可以构成为经由PMOS晶体管或DMOS晶体管等其他元件连接到电容连接端子CIN。

此外，在上述实施例1中说明了晶体管NM110-0～110-j中的一个连接到电容连接端子CIN的情况作为例子，但是，不限于此，多个NMOS电容器也可以同时连接到电容连接端子CIN。

此外，在上述实施例2中说明了在电容判定模式的动作中测定晶体管NM110-0的电容值的情况作为例子。可是，也可以设置种类不同的多个MOS电容器，构成为能够通过判定每一个的电容值来控制种类不同的非易失性存储器的改写电压。

此外，在上述实施例2中说明了构成第一和第二电容电路的第一电路部和第二电路部、第三电容电路的第一～第三电路部中的每一个的电容器的一端经由NMOS晶体管成为接地状态或非接地状态的例子。可是，不限于此，也可以构成为经由PMOS或DMOS等其他元件成为接地状态或非接地状态。

此外，在上述实施例2中，说明了构成第一～第三电容电路的各电路部的电容器的一端分别经由不同NMOS晶体管成为接地状态或非接地状态的例子。可是，不限于此，也可以构成为多个电容器中的每一个的一端通过一个NMOS晶体管同时成为接地状态或非接地状态。

此外，在上述实施例2中说明了在电容判定模式的动作中测定电容器CP60-0的电容值的情况作为例子。可是，也可以设置种类不同的多个电容器，构成为能够通过判定每一个的电容值来控制种类不同的非易失性存储器的改写电压。

此外，在上述各实施例中，说明了在电容判定模式的动作中使第一电容值选择信号TP＜k：0＞和余量用调整信号TM＜m：0＞的信号水平全部为L水平的情况作为例子，但是，也可以构成为使用EN信号或OPT信号来控制第一电路部和第二电路部。

此外，在上述各实施例中，说明了将电容判定模式的动作结果用于存储器16的改写电压的控制中的例子，但是，也可以用于控制其他的存储器或电路的电压。

附图标记的说明

15电容传感器电路

50传感器电容器

CAL校准电路

CAP10电容电路

CAP20电容电路

CAP30电容电路

CX附加电容器

JC判定电路

P0～P3电极极板

SW切换电路。

Claims (9)

1.一种半导体装置，其特征在于，具有：

半导体存储器，由电容元件构成；

控制部，控制针对所述半导体存储器的改写电压；

基准电容部，包括多个电容器，每一个电容器具有基准电容且经由开关元件连接到第一线路与规定电位的线路之间；

判定电容部，一端连接到第二线路并且另一端接地，且由具有与构成所述半导体存储器的电容元件相同的构造的电容元件构成；

校准电路，将选择信号供应到所述基准电容部，所述选择信号通过基于信号水平来对连接到所述多个电容器中的每一个的所述开关元件进行导通或关断控制，从而使得所述多个电容器中的任一个选择性地连接到所述第一线路与所述规定电位的线路之间；以及

判定电路，向所述第一线路送出充电电流对所述基准电容部的电容进行充电，并且向所述第二线路送出充电电流对所述判定电容部的电容进行充电，比较所述第一线路的电位与所述第二线路的电位的大小以得到比较结果，

所述控制部基于所述判定电路的判定结果来控制针对所述半导体存储器的改写。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，

所述校准电路基于所述判定电路的判定结果来使所述选择信号的信号水平发生变化，

所述控制部基于判定为所述第一线路的电位与所述第二线路的电位相等时的所述选择信号的信号水平来控制针对所述半导体存储器的改写。

3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，

构成所述半导体存储器的电容元件由MOS晶体管构成，

构成所述判定电容部的电容元件被形成在与构成所述半导体存储器的电容元件相同的基板，且由具有与构成该半导体存储器的电容元件的MOS晶体管相同的构造的MOS晶体管构成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，

所述判定电容部包括经由开关元件连接到第二线路与规定电位的线路之间的多个电容器，

所述控制部将选择信号供应到所述判定电容部，所述选择信号基于信号水平，使得所述判定电容部的所述多个电容器中的任一个选择性地连接到所述第二线路与所述规定电位的线路之间。

5.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，

所述判定电容部的所述多个电容器由种类彼此不同的电容元件构成，

所述控制部根据构成所述半导体存储器的电容元件的种类，使所述选择信号的信号水平发生变化。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的半导体装置，其特征在于，包括：

第一和第二电极极板，用于分别对传感器电容器的第一和第二电极进行外部连接，所述传感器电容器的静电电容根据环境变化而发生变化；以及

电容器，一对电极中的一个电极连接到所述第一电极极板，

所述判定电路包括第一和第二中继端子，从所述第一中继端子送出充电电流来供应到所述电容器的所述一对电极中的另一个电极，并且从所述第二中继端子送出充电电流来供应到所述第一电容电路，比较所述第一中继端子的电位与所述第二中继端子的电位的大小，基于比较结果来检测所述传感器电容器的静电电容是否发生变化。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体装置，其特征在于，

所述基准电容部包括：

第一电路部，连接到所述第一线路且静电电容可变；以及

第二电路部，连接到所述第一线路且静电电容可变，

所述控制部将第一调整信号供应到所述第二电路部，所述第一调整信号将所述第二电路部的静电电容设定为余量用静电电容，

所述校准电路将第二调整信号供应到所述第一电路部以执行校准，所述第二调整信号将所述第一电路部的静电电容设定为伴随着时间经过而阶段性地变化的静电电容。

8.根据权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，所述控制部在所述校准的执行中由所述判定电路判定为所述第一中继端子的电位等于所述第二中继端子的电位时使所述第二调整信号存储在非易失性的存储器中，在下次的电源接通时通过存储在所述存储器中的所述第二调整信号来设定所述第一电路部的静电电容。

9.一种电容传感器电路，被形成在与由电容元件构成的半导体存储器相同的芯片，检测该电容元件的电容，其特征在于，具有：

基准电容部，包括多个电容器，每一个电容器具有基准电容且经由开关元件连接到第一线路与规定电位的线路之间；

判定电容部，一端连接到第二线路并且另一端接地，且由具有与构成所述半导体存储器的电容元件相同的构造的电容元件构成；

校准电路，将选择信号供应到所述基准电容部，所述选择信号通过基于信号水平来对连接到所述多个电容器中的每一个的所述开关元件进行导通或关断控制，从而使得所述多个电容器中的任一个选择性地连接到所述第一线路与所述规定电位的线路之间；以及

判定电路，向所述第一线路送出充电电流对所述基准电容部的电容进行充电，并且向所述第二线路送出充电电流对所述判定电容部的电容进行充电，比较所述第一线路的电位与所述第二线路的电位的大小以得到比较结果。

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