JP2007074709A - Voltage controlled oscillation circuit, phase-locked loop circuit using thereof, and semiconductor apparatus with same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a VCO circuit where of the frequency Fo variation of an output signal is reduced even when the power supply voltage is varied. <P>SOLUTION: The VCO circuit includes: a control portion to which a first voltage is input and from which a second voltage corresponding to the first voltage is output; a current source portion to which the second voltage is input and from which a current corresponding to the second voltage is output; and an oscillator circuit to which the current is input and from which a signal with a frequency in accordance with the current is output. The control portion includes an adjusting circuit which changes the second voltage in conjunction with variation of a power supply voltage. Accordingly, the frequency Fo variation of an output signal of the VCO circuit can be reduced even when the power supply voltage of the VCO circuit is varied. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電圧制御発振回路、及び電圧制御発振回路を用いたクロック生成回路に関する。更に、クロック生成回路を備えた半導体装置に関する。特に、クロック生成回路としてフェーズ・ロックド・ループ回路に関する。   The present invention relates to a voltage controlled oscillation circuit and a clock generation circuit using the voltage controlled oscillation circuit. Further, the present invention relates to a semiconductor device provided with a clock generation circuit. In particular, the present invention relates to a phase locked loop circuit as a clock generation circuit.

近年、同一の絶縁表面上に様々な回路が集積された半導体の開発が進められており、供給される信号に同期した任意の周波数のクロックを生成する回路として、フェーズ・ロックド・ループ回路(Phase Locked Loop回路、以下PLL回路)が知られている。   In recent years, semiconductors in which various circuits are integrated on the same insulating surface have been developed, and a phase locked loop circuit (Phase) is used as a circuit that generates a clock having an arbitrary frequency synchronized with a supplied signal. A Locked Loop circuit (hereinafter referred to as a PLL circuit) is known.

PLL回路は、電圧制御発振回路(以下VCO(Voltage Controlled Oscillator)回路)を有し、VCO回路の出力を帰還信号にして、供給される信号との位相比較を行う。そして、PLL回路は、供給される信号と帰還信号が一定の位相になるよう負帰還により出力信号の調整を行う。   The PLL circuit has a voltage controlled oscillation circuit (hereinafter referred to as a VCO (Voltage Controlled Oscillator) circuit), and uses the output of the VCO circuit as a feedback signal to perform phase comparison with a supplied signal. The PLL circuit adjusts the output signal by negative feedback so that the supplied signal and the feedback signal have a constant phase.

VCO回路において、出力信号の周波数Foは入力電圧(以下、VCO回路の制御電圧ともいう)Vin(なお、電圧とは、特に記載のない限りグラウンドとの電位差を意味する。)により制御され、入力電圧と出力周波数の関係は電源電圧の変動により変化する。このため、VCO回路において定電圧回路を設けることで、PLL回路の安定した位相同期を実現している。しかし、プロセス等の製造条件における変動により定電圧回路の生成する電圧が変動する。定電圧回路の生成する電圧が変動すると、VCO回路の入力電圧Vinと出力信号の周波数Foの関係が変動してしまう。また、VCO回路の入力電圧Vinと出力信号の周波数Foの関係が変動すると、当該VCO回路を用いたPLL回路は、その出力信号の周波数(自走発振周波数)を所望の周波数にする(以下、所望の周波数でロックする、ともいう)ことができなくなる可能性がある。このため、PLL回路に供給される信号と位相同期可能となる、VCO回路の電源電圧の範囲を十分広げる必要がある。   In the VCO circuit, the frequency Fo of the output signal is controlled by an input voltage (hereinafter also referred to as a control voltage of the VCO circuit) Vin (a voltage means a potential difference from the ground unless otherwise specified). The relationship between the voltage and the output frequency changes depending on the fluctuation of the power supply voltage. For this reason, by providing a constant voltage circuit in the VCO circuit, stable phase synchronization of the PLL circuit is realized. However, the voltage generated by the constant voltage circuit varies due to variations in manufacturing conditions such as processes. When the voltage generated by the constant voltage circuit fluctuates, the relationship between the input voltage Vin of the VCO circuit and the frequency Fo of the output signal fluctuates. Further, when the relationship between the input voltage Vin of the VCO circuit and the frequency Fo of the output signal fluctuates, the PLL circuit using the VCO circuit sets the frequency of the output signal (free-running oscillation frequency) to a desired frequency (hereinafter, referred to as “frequency”). (Also referred to as locking at the desired frequency). For this reason, it is necessary to sufficiently widen the range of the power supply voltage of the VCO circuit that can be phase-synchronized with the signal supplied to the PLL circuit.

前述の課題への対策として、VCO回路の出力信号の周波数範囲を広くとる方法がある。こうすることで、種々の原因による電源電圧の変動においてもPLL回路が所望の周波数範囲でロックすることを保証することができる。   As a countermeasure for the above-described problem, there is a method of widening the frequency range of the output signal of the VCO circuit. By doing so, it is possible to ensure that the PLL circuit locks in a desired frequency range even when the power supply voltage fluctuates due to various causes.

VCO回路の入力電圧Vinに対する出力信号の周波数Foの可変範囲は大きくなる。そのため、入力電圧Vin(以下、制御電圧ともいう)に対する出力信号の周波数Foの変化の割合(以下、周波数制御電圧利得)が急峻となる。周波数制御電圧利得が大きくなると制御電圧の僅かな変動に対しても出力信号の周波数Foの変動が大きくなり、ジッタ(jitter:信号等の遅延時間の揺らぎ)等の特性に悪い影響を及ぼす。   The variable range of the frequency Fo of the output signal with respect to the input voltage Vin of the VCO circuit becomes large. For this reason, the rate of change in the frequency Fo of the output signal (hereinafter referred to as frequency control voltage gain) with respect to the input voltage Vin (hereinafter also referred to as control voltage) becomes steep. When the frequency control voltage gain is increased, the fluctuation of the output signal frequency Fo is increased even for a slight fluctuation of the control voltage, which adversely affects characteristics such as jitter (jitter: fluctuation of delay time of signal etc.).

このような状況の中で、回路動作条件及び製造条件の変動によらず安定してロック可能とするために、複数のVCO回路を設け、複数のVCO回路各々の出力信号の周波数範囲を異なる範囲に設定し、複数のVCO回路から最適なVCO回路を選択するPLL回路が提案されている(特許文献1参照。)。
特開2001−251186号公報
In such a situation, in order to enable stable locking regardless of variations in circuit operating conditions and manufacturing conditions, a plurality of VCO circuits are provided, and the frequency ranges of output signals of the plurality of VCO circuits are different ranges. And a PLL circuit that selects an optimum VCO circuit from a plurality of VCO circuits has been proposed (see Patent Document 1).
JP 2001-251186 A

しかしながら、従来のPLL回路では、複数のVCO回路を設け、更に最適なVCO回路を選択する選択回路を設けなければならなかった。そのため回路規模が大きくなるといる欠点があった。また、複数のVCO回路の出力信号の周波数範囲は離散的あるため、周波数範囲の境界においてPLL回路のロックが不安定になる可能性があった。   However, in the conventional PLL circuit, a plurality of VCO circuits and a selection circuit for selecting an optimum VCO circuit have to be provided. Therefore, there is a drawback that the circuit scale becomes large. In addition, since the frequency ranges of the output signals of the plurality of VCO circuits are discrete, the lock of the PLL circuit may become unstable at the boundary of the frequency ranges.

そこで本発明では、電源電圧が変動しても、出力信号の周波数Foの変動が小さいVCO回路を提供することを目的とする。また、VCO回路の電源電圧が変動しても自走発振周波数を一定に調整し、安定したロックを実現できるPLL回路を提供することを目的とする。更に、PLL回路を搭載した半導体装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a VCO circuit in which the fluctuation of the output signal frequency Fo is small even when the power supply voltage fluctuates. It is another object of the present invention to provide a PLL circuit that can adjust the free-running oscillation frequency to be constant and realize a stable lock even when the power supply voltage of the VCO circuit varies. Furthermore, it aims at providing the semiconductor device carrying a PLL circuit.

本発明の電圧制御発振回路(VCO回路)は、第1の電圧が入力されて前記第1の電圧に対応する第2の電圧を出力する制御部と、前記第2の電圧が入力されて前記第2の電圧に対応する電流を出力する電流源部と、前記電流が入力されて前記電流に応じた周波数の信号を出力する発振回路とを有し、前記制御部は調整回路を有し、前記調整回路は、電源電圧の変動に連動して前記第2の電圧を変化させることを特徴とする。   The voltage controlled oscillation circuit (VCO circuit) of the present invention includes a control unit that receives a first voltage and outputs a second voltage corresponding to the first voltage, and receives the second voltage and outputs the second voltage. A current source unit that outputs a current corresponding to the second voltage; an oscillation circuit that outputs a signal having a frequency corresponding to the current when the current is input; and the control unit includes an adjustment circuit; The adjusting circuit is characterized in that the second voltage is changed in conjunction with a change in power supply voltage.

調整回路は、前記電源電圧が増大すると前記第2の電圧を減少させ、前記電源電圧が減少すると前記第2の電圧を増加させる。   The adjustment circuit decreases the second voltage when the power supply voltage increases, and increases the second voltage when the power supply voltage decreases.

また、前記制御部のより具体的な構成は次のとおりである。
(制御部の第1の構成)
制御部は、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、前記第1のトランジスタに直列に接続された第3のトランジスタとを有する。前記調整回路は前記第2のトランジスタを有する。前記第3のトランジスタはゲートとドレインが接続(以下、ダイオード接続という)される。前記第3のトランジスタのソースとドレインを流れる電流(以下、ドレイン電流という)は、前記第1のトランジスタのドレイン電流と、前記第2のトランジスタのドレイン電流との和となる。前記第1のトランジスタのゲートには前記第1の電圧が入力される。前記第1のトランジスタのドレインから前記第2の電圧が出力される。前記第2のトランジスタのゲートには第3の電圧が入力される。前記第3の電圧は前記電源電圧の変動に連動して変化する。
The specific configuration of the control unit is as follows.
(First configuration of control unit)
The control unit includes a first transistor, a second transistor, and a third transistor connected in series to the first transistor. The adjustment circuit includes the second transistor. The third transistor has a gate and a drain connected (hereinafter referred to as a diode connection). The current flowing through the source and drain of the third transistor (hereinafter referred to as drain current) is the sum of the drain current of the first transistor and the drain current of the second transistor. The first voltage is input to the gate of the first transistor. The second voltage is output from the drain of the first transistor. A third voltage is input to the gate of the second transistor. The third voltage changes in conjunction with fluctuations in the power supply voltage.

前記第2のトランジスタは、前記第3の電圧に応じて一定の電流を流す定電流源を構成する。   The second transistor constitutes a constant current source that allows a constant current to flow according to the third voltage.

特に、前記第1のトランジスタと前記第2のトランジスタは共にNチャネル型のトランジスタであり、前記電源電圧が増大すると前記第3の電圧は減少し、前記電源電圧が減少すると前記第3の電圧は増大することを特徴とする。即ち、第3の電圧は、前記電源電圧が増大すると前記第2のトランジスタのドレイン電流を減少させる方向に変化し、前記電源電圧が減少すると前記第2のトランジスタのドレイン電流を増大させる方向に変化することを特徴とする。   In particular, both the first transistor and the second transistor are N-channel transistors, and when the power supply voltage increases, the third voltage decreases, and when the power supply voltage decreases, the third voltage becomes It is characterized by increasing. That is, the third voltage changes in a direction to decrease the drain current of the second transistor when the power supply voltage increases, and changes in a direction to increase the drain current of the second transistor when the power supply voltage decreases. It is characterized by doing.

また、前記第1のトランジスタのドレイン電流に対する前記第2のトランジスタのドレイン電流の割合を変化させることによって、電流利得を調整することを特徴とする。電流利得とは、VCO回路の入力電圧Vinの変化に対するVCO回路を流れる電流Iの変化量のことである。   The current gain is adjusted by changing a ratio of the drain current of the second transistor to the drain current of the first transistor. The current gain is the amount of change in the current I flowing through the VCO circuit with respect to the change in the input voltage Vin of the VCO circuit.

上記制御部の第1の構成において、更に、前記第3のトランジスタとカレントミラー回路を構成する第4のトランジスタ、及び前記第4のトランジスタと直列に接続され、ダイオード接続された第5のトランジスタを有していてもよい。なお、カレントミラー回路を構成するトランジスタの極性は等しく、それらのトランジスタのゲートの電圧は等しく、ソースの電圧も等しいとする。   In the first configuration of the control unit, a fourth transistor that forms a current mirror circuit with the third transistor, and a fifth transistor that is connected in series with the fourth transistor and that is diode-connected. You may have. It is assumed that the transistors constituting the current mirror circuit have the same polarity, the gate voltages of these transistors are the same, and the source voltages are the same.

(制御部の第2の構成)
制御部は、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、前記第1のトランジスタに直列に接続された第3のトランジスタと、第4のトランジスタと、前記第4のトランジスタと直列に接続された第5のトランジスタとを有する。前記調整回路は前記第2のトランジスタを有する。前記第3のトランジスタはダイオード接続される。前記第5のトランジスタはダイオード接続される。前記第1のトランジスタと前記第5のトランジスタはカレントミラー回路を構成する。前記第3のトランジスタのドレイン電流は、前記第1のトランジスタのドレイン電流と、前記第2のトランジスタのドレイン電流との和となる。前記第4のトランジスタのゲートには前記第1の電圧が入力される。前記第1のトランジスタのドレインから前記第2の電圧が出力される。前記第2のトランジスタのゲートには第3の電圧が入力される。前記第3の電圧は前記電源電圧の変動に連動して変化する。
(Second configuration of control unit)
The control unit is connected in series with the first transistor, the second transistor, the third transistor connected in series with the first transistor, the fourth transistor, and the fourth transistor. And a fifth transistor. The adjustment circuit includes the second transistor. The third transistor is diode-connected. The fifth transistor is diode-connected. The first transistor and the fifth transistor constitute a current mirror circuit. The drain current of the third transistor is the sum of the drain current of the first transistor and the drain current of the second transistor. The first voltage is input to the gate of the fourth transistor. The second voltage is output from the drain of the first transistor. A third voltage is input to the gate of the second transistor. The third voltage changes in conjunction with fluctuations in the power supply voltage.

前記第2のトランジスタは、前記第3の電圧に応じて一定の電流を流す定電流源を構成する。   The second transistor constitutes a constant current source that allows a constant current to flow according to the third voltage.

特に、前記第1のトランジスタと前記第2のトランジスタは共にPチャネル型のトランジスタであり、前記電源電圧が増大すると前記第3の電圧は増大し、前記電源電圧が減少すると前記第3の電圧は減少することを特徴とする。即ち、第3の電圧は、前記電源電圧が増大すると前記第2のトランジスタのドレイン電流を減少させる方向に変化し、前記電源電圧が減少すると前記第2のトランジスタのドレイン電流を増大させる方向に変化することを特徴とする。   In particular, the first transistor and the second transistor are both P-channel transistors, and when the power supply voltage increases, the third voltage increases, and when the power supply voltage decreases, the third voltage becomes It is characterized by decreasing. That is, the third voltage changes in a direction to decrease the drain current of the second transistor when the power supply voltage increases, and changes in a direction to increase the drain current of the second transistor when the power supply voltage decreases. It is characterized by doing.

また、前記第1のトランジスタのドレイン電流に対する前記第2のトランジスタのドレイン電流の割合を変化させることによって、電流利得を調整することを特徴とする。   The current gain is adjusted by changing a ratio of the drain current of the second transistor to the drain current of the first transistor.

上記制御部の第2の構成において、更に、前記第3のトランジスタとカレントミラー回路を構成する第6のトランジスタ、及び前記第6のトランジスタと直列に接続され、ダイオード接続された第7のトランジスタを有していてもよい。   In the second configuration of the control unit, a sixth transistor that forms a current mirror circuit with the third transistor, and a seventh transistor that is connected in series with the sixth transistor and that is diode-connected You may have.

以上が前記制御部のより具体的な構成である。   The above is a more specific configuration of the control unit.

なお、本発明は、前記電圧制御発振回路を用いたフェーズ・ロックド・ループ回路(PLL回路)とすることができる。例えば、上述の電圧制御発振回路と、分周器と、位相比較器と、ループ・フィルタとを有する構成とすることができる。   The present invention can be a phase-locked loop circuit (PLL circuit) using the voltage controlled oscillation circuit. For example, the voltage controlled oscillation circuit, the frequency divider, the phase comparator, and the loop filter can be used.

前記位相比較器には基準信号と前記分周器の出力とが入力され、前記基準信号と前記分周器の出力信号の位相差を出力し、前記ループ・フィルタには前記位相比較器の出力が入力され、入力された信号のノイズ(主に、高周波成分)を除去して出力し、前記電圧制御発振回路には前記ループ・フィルタの出力信号が入力され、前記分周器には前記電圧制御発振回路の出力が入力され、入力された信号の周波数を1/N(Nは任意の自然数)倍して出力する。   A reference signal and an output of the frequency divider are input to the phase comparator, and a phase difference between the reference signal and an output signal of the frequency divider is output. An output of the phase comparator is output to the loop filter. Is input, noise (mainly high frequency components) of the input signal is removed and output, the output signal of the loop filter is input to the voltage controlled oscillation circuit, and the voltage is input to the frequency divider The output of the control oscillation circuit is input, and the frequency of the input signal is multiplied by 1 / N (N is an arbitrary natural number) and output.

更に、本発明は、前記フェーズ・ロックド・ループ回路(PLL回路)を備えたことを特徴とする半導体装置とすることができる。例えば、半導体装置として、無線によって情報の送受信を行う半導体装置に適用することができる。このような半導体装置としては、無線チップ(無線タグ、ICタグ、ICチップ、RF(Radio Frequency)タグ、RFIDタグ、電子タグ、トランスポンダとも呼ばれる)、携帯電話、コードレス電話、ワイヤレスLAN等が挙げられる。   Furthermore, the present invention can provide a semiconductor device including the phase-locked loop circuit (PLL circuit). For example, the semiconductor device can be applied to a semiconductor device that transmits and receives information wirelessly. As such a semiconductor device, a wireless chip (also referred to as a wireless tag, an IC tag, an IC chip, an RF (Radio Frequency) tag, an RFID tag, an electronic tag, or a transponder), a mobile phone, a cordless phone, a wireless LAN, or the like can be given. .

本発明のVCO回路は、調整回路を有することによって、電源電圧が変動しても、出力信号の周波数Foの変動を小さくできる。また、本発明のPLL回路は、VCO回路の電源電圧が変動しても自走発振周波数を一定に調整し、安定したロックを実現できる。   Since the VCO circuit of the present invention has the adjustment circuit, the fluctuation of the frequency Fo of the output signal can be reduced even if the power supply voltage fluctuates. In addition, the PLL circuit of the present invention can realize a stable lock by adjusting the free-running oscillation frequency to be constant even when the power supply voltage of the VCO circuit fluctuates.

本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面で共通して用いる。また、接続とは電気的接続も含むものとする。
(実施の形態1)
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below. Note that in the structures of the present invention described below, the same reference numerals are used in different drawings. The connection includes an electrical connection.
(Embodiment 1)

図1に本発明の電圧制御発振回路(VCO回路113)のブロック図を示す。VCO回路113は、発振回路201と電圧制御電流源207を有する。電圧制御電流源207は制御部204と電流源部206を有する。電流源部206は、Pチャネル型のトランジスタで構成される回路202と、Nチャネル型のトランジスタで構成される回路203を有する。制御部204は、調整回路205を有する。   FIG. 1 shows a block diagram of a voltage controlled oscillation circuit (VCO circuit 113) of the present invention. The VCO circuit 113 includes an oscillation circuit 201 and a voltage control current source 207. The voltage control current source 207 includes a control unit 204 and a current source unit 206. The current source unit 206 includes a circuit 202 including a P-channel transistor and a circuit 203 including an N-channel transistor. The control unit 204 includes an adjustment circuit 205.

制御部204には、第1の電圧(図1中、Vinと表記)が入力されて第1の電圧Vinに対応する第2の電圧(図1中、Vin2及びVin2’と表記)を出力する。電流源部206には、第2の電圧(Vin2、Vin2’)が入力されて第2の電圧(Vin2、Vin2’)に対応する電流(図1中、Ixと表記)を出力する。なお、Vin2はPチャネル型のトランジスタで構成される回路202に入力され、回路202は電流Ixと出力し、Vin2’はNチャネル型のトランジスタで構成される回路203に入力され、回路203は電流−Ixと出力する。発振回路201は、電流Ixが入力されて電流Ixに応じた周波数の信号(図1中、OUTと表記)を出力する。制御部204は調整回路205を有し、調整回路205は、電源電圧VDDの変動に連動して第2の電圧(Vin2、Vin2’)を変化させる。   The control unit 204 receives the first voltage (denoted as Vin in FIG. 1) and outputs the second voltage (denoted as Vin2 and Vin2 ′ in FIG. 1) corresponding to the first voltage Vin. . The current source unit 206 receives the second voltage (Vin2, Vin2 ') and outputs a current (denoted as Ix in FIG. 1) corresponding to the second voltage (Vin2, Vin2'). Note that Vin2 is input to a circuit 202 including a P-channel transistor, the circuit 202 outputs a current Ix, Vin2 ′ is input to a circuit 203 including an N-channel transistor, and the circuit 203 is a current. -Ix is output. The oscillation circuit 201 receives the current Ix and outputs a signal having a frequency corresponding to the current Ix (denoted as OUT in FIG. 1). The control unit 204 includes an adjustment circuit 205, and the adjustment circuit 205 changes the second voltage (Vin2, Vin2 ') in conjunction with the fluctuation of the power supply voltage VDD.

調整回路205は、電源電圧VDDが増大すると第2の電圧Vin2を減少させ、前記電源電圧VDDが減少すると第2の電圧Vin2を増加させる。   The adjustment circuit 205 decreases the second voltage Vin2 when the power supply voltage VDD increases, and increases the second voltage Vin2 when the power supply voltage VDD decreases.

図1においてPチャネル型のトランジスタで構成される回路202及びNチャネル型のトランジスタで構成される回路203を設けた構成を示したがこれに限定されるものではない。回路202と回路203の一方のみとしても良い。
(実施の形態2)
Although FIG. 1 shows a configuration in which the circuit 202 including a P-channel transistor and the circuit 203 including an N-channel transistor are provided, the present invention is not limited to this. Only one of the circuit 202 and the circuit 203 may be used.
(Embodiment 2)

本実施の形態では、実施の形態1で示した構成における、制御部204のより具体的な構成について示す。なお、本実施の形態は、[課題を解決するための手段]において述べた制御部の第1の構成に対応する。   In this embodiment, a more specific configuration of the control unit 204 in the configuration shown in Embodiment 1 will be described. Note that the present embodiment corresponds to the first configuration of the control unit described in [Means for Solving the Problems].

図2に電流制御部204の回路図を示す。制御部204は、第1のトランジスタ302と、第2のトランジスタ303と、第1のトランジスタ302に直列に接続された第3のトランジスタ301とを有する。ここで、制御部204の有する調整回路205は第2のトランジスタ303を有する。第3のトランジスタ301はゲートとドレインがダイオード接続される。   FIG. 2 shows a circuit diagram of the current control unit 204. The control unit 204 includes a first transistor 302, a second transistor 303, and a third transistor 301 connected in series to the first transistor 302. Here, the adjustment circuit 205 included in the control unit 204 includes a second transistor 303. The third transistor 301 has a gate and a drain diode-connected.

第3のトランジスタ301のドレイン電流は、第1のトランジスタ302のドレイン電流と、第2のトランジスタ303のドレイン電流との和となる。第1のトランジスタ302のゲートには第1の電圧Vinが入力される。第1のトランジスタ302のドレインから第2の電圧Vin2が出力される。第2のトランジスタ303のゲートには、第3の電圧(図2中、BIASと表記)が入力される。第2のトランジスタ303は、第3の電圧BIASに応じて一定の電流を流す定電流源を構成する。第3の電圧BIASは、電源電圧VDDの変動に連動して変化する。   The drain current of the third transistor 301 is the sum of the drain current of the first transistor 302 and the drain current of the second transistor 303. The first voltage Vin is input to the gate of the first transistor 302. The second voltage Vin <b> 2 is output from the drain of the first transistor 302. A third voltage (denoted as BIAS in FIG. 2) is input to the gate of the second transistor 303. The second transistor 303 constitutes a constant current source that allows a constant current to flow according to the third voltage BIAS. The third voltage BIAS changes in conjunction with the fluctuation of the power supply voltage VDD.

なお、電源電圧VDDとは、低電源電位に対する高電源電位(図中、VDDと表記)の電位差である。なお、低電源電位として図中ではGNDを示した。以下、単に電源電圧をVDDと表記する。もちろん、低電源電位はGNDに限定されず、VDDより低い任意の電位を用いることも可能である。   Note that the power supply voltage VDD is a potential difference between a high power supply potential (indicated as VDD in the drawing) with respect to a low power supply potential. In the figure, GND is shown as the low power supply potential. Hereinafter, the power supply voltage is simply expressed as VDD. Needless to say, the low power supply potential is not limited to GND, and an arbitrary potential lower than VDD can be used.

第1のトランジスタ302と第2のトランジスタ303は共にNチャネル型のトランジスタであり、電源電圧VDDが増大すると第3の電圧BIASは減少し、電源電圧VDDが減少すると第3の電圧BIASは増大する。即ち、第3の電圧BIASは、電源電圧VDDが増大すると第2のトランジスタ303のドレイン電流を減少させる方向に変化し、電源電圧VDDが減少すると第2のトランジスタ303のドレイン電流を増大させる方向に変化する。   The first transistor 302 and the second transistor 303 are both N-channel transistors. When the power supply voltage VDD increases, the third voltage BIAS decreases, and when the power supply voltage VDD decreases, the third voltage BIAS increases. . That is, the third voltage BIAS changes in a direction to decrease the drain current of the second transistor 303 when the power supply voltage VDD increases, and increases the drain current of the second transistor 303 when the power supply voltage VDD decreases. Change.

図2中第3のトランジスタ301のドレイン電流(図2中、Iと表記)は)はVCO回路113の出力信号の所望する周波数に応じて決定される。そのため、第1のトランジスタ302のドレイン電流(可変電流であり、図2中、I’と表記)と第2のトランジスタ303のドレイン電流(定電流であり、図2中、I’’と表記)の和は所望する出力周波数で一定値Iとなる(I=I’+I’’)。   A drain current (denoted as I in FIG. 2) of the third transistor 301 in FIG. 2 is determined according to a desired frequency of the output signal of the VCO circuit 113. Therefore, the drain current of the first transistor 302 (variable current, expressed as I ′ in FIG. 2) and the drain current of the second transistor 303 (constant current, expressed as I ″ in FIG. 2) Is a constant value I at a desired output frequency (I = I ′ + I ″).

第1のトランジスタ302のドレイン電流に対する第2のトランジスタ303のドレイン電流の割合を変化させることによって、所定の電源電圧VDDにおけるVCO回路113の電流利得を調整することができる。電流利得とは、所定の電源電圧VDDにおけるVCO回路113の入力電圧Vinの変化に対する電流Iの変化量である。第1のトランジスタ302の設計(チャネル幅、チャネル長等、ドレイン電流に関連する設計)を調整することによって、可変電流I’を変化させ、VCO回路113の電流利得を調整することができる。更に、第2のトランジスタ303の設計(チャネル幅、チャネル長等、ドレイン電流に関連する設計)を調整することによって定電流I’’を変化させ、VCO回路113の出力信号の周波数Foが所望の周波数となるように調整することができる。   By changing the ratio of the drain current of the second transistor 303 to the drain current of the first transistor 302, the current gain of the VCO circuit 113 at a predetermined power supply voltage VDD can be adjusted. The current gain is a change amount of the current I with respect to a change in the input voltage Vin of the VCO circuit 113 at a predetermined power supply voltage VDD. By adjusting the design of the first transistor 302 (design related to the drain current, such as channel width and channel length), the variable current I ′ can be changed and the current gain of the VCO circuit 113 can be adjusted. Further, the constant current I ″ is changed by adjusting the design of the second transistor 303 (design related to the drain current such as channel width and channel length), and the frequency Fo of the output signal of the VCO circuit 113 is set to a desired value. The frequency can be adjusted.

図2に示した制御部204において、更に、第3のトランジスタ301とカレントミラー回路を構成する第4のトランジスタ311、及び第4のトランジスタ311と直列に接続され、ダイオード接続された第5のトランジスタ312を有していてもよい。こうして、制御部204は第2の電圧Vin2とVin2に対応した電圧Vin2’を出力する。   In the control unit 204 shown in FIG. 2, the third transistor 301 and the fourth transistor 311 constituting the current mirror circuit and the fourth transistor 311 are connected in series and are diode-connected fifth transistor. 312 may be included. Thus, the control unit 204 outputs the voltage Vin2 'corresponding to the second voltages Vin2 and Vin2.

図2に示した構成の制御部204では、第3のトランジスタ301とカレントミラー回路を構成するトランジスタを第4のトランジスタ311の1つとしたがこれに限定されない。第3のトランジスタ301とカレントミラー回路を構成するトランジスタを複数設け、当該複数のトランジスタそれぞれに対して、直列に接続され、ダイオード接続されたトランジスタを設けてもよい。即ち、図2における第4のトランジスタ311と第5のトランジスタ312との組を複数設けてもよい。   In the control unit 204 having the configuration illustrated in FIG. 2, the transistor that forms the current mirror circuit with the third transistor 301 is one of the fourth transistors 311, but is not limited thereto. A plurality of transistors that form a current mirror circuit with the third transistor 301 may be provided, and a transistor connected in series and diode-connected may be provided for each of the plurality of transistors. That is, a plurality of sets of the fourth transistor 311 and the fifth transistor 312 in FIG. 2 may be provided.

本実施の形態は、実施の形態1と自由に組み合わせて実施することが可能である。
(実施の形態3)
This embodiment mode can be implemented by being freely combined with Embodiment Mode 1.
(Embodiment 3)

本実施の形態では、実施に形態1で示した構成における、制御部204のより具体的な構成について実施の形態2の図2で示した構成とは別の例を示す。なお、本実施の形態は、[課題を解決するための手段]において述べた制御部の第2の構成に対応する。   In the present embodiment, a more specific configuration of the control unit 204 in the configuration shown in the first embodiment is different from the configuration shown in FIG. 2 of the second embodiment. Note that the present embodiment corresponds to the second configuration of the control unit described in [Means for Solving the Problems].

図3に制御部204の回路図を示す。制御部204は、第1のトランジスタ411と、第2のトランジスタ403と、第1のトランジスタ411に直列に接続された第3のトランジスタ412と、第4のトランジスタ402と、第4のトランジスタ402と直列に接続された第5のトランジスタ401とを有する。調整回路205は第2のトランジスタ403を有する。第3のトランジスタ412はダイオード接続される。第5のトランジスタ401はダイオード接続される。第1のトランジスタ411と第5のトランジスタ401はカレントミラー回路を構成する。   FIG. 3 shows a circuit diagram of the control unit 204. The control unit 204 includes a first transistor 411, a second transistor 403, a third transistor 412 connected in series to the first transistor 411, a fourth transistor 402, and a fourth transistor 402. And a fifth transistor 401 connected in series. The adjustment circuit 205 includes a second transistor 403. The third transistor 412 is diode-connected. The fifth transistor 401 is diode-connected. The first transistor 411 and the fifth transistor 401 constitute a current mirror circuit.

第3のトランジスタ412のドレイン電流は、第1のトランジスタ411のドレイン電流と、第2のトランジスタ403のドレイン電流との和となる。第4のトランジスタ402のゲートには第1の電圧Vinが入力される。第1のトランジスタ411のドレインから第2の電圧Vin2が出力される。第2のトランジスタ403のゲートには第3の電圧(図3中、BIASと表記)が入力される。第2のトランジスタ403は、第3の電圧BIASに応じて一定の電流を流す定電流源を構成する。第3の電圧BIASは電源電圧VDDの変動に連動して変化する。   The drain current of the third transistor 412 is the sum of the drain current of the first transistor 411 and the drain current of the second transistor 403. The first voltage Vin is input to the gate of the fourth transistor 402. The second voltage Vin <b> 2 is output from the drain of the first transistor 411. A third voltage (denoted as BIAS in FIG. 3) is input to the gate of the second transistor 403. The second transistor 403 constitutes a constant current source that allows a constant current to flow according to the third voltage BIAS. The third voltage BIAS changes in conjunction with the fluctuation of the power supply voltage VDD.

第1のトランジスタ411と第2のトランジスタ403は共にPチャネル型のトランジスタであり、電源電圧VDDが増大すると第3の電圧BIASは増大し、電源電圧VDDが減少すると第3の電圧BIASは減少する。即ち、第3の電圧BIASは、電源電圧VDDが増大すると第2のトランジスタ403のドレイン電流を減少させる方向に変化し、電源電圧VDDが減少すると第2のトランジスタ403のドレイン電流を増大させる方向に変化する。   The first transistor 411 and the second transistor 403 are both P-channel transistors. When the power supply voltage VDD increases, the third voltage BIAS increases, and when the power supply voltage VDD decreases, the third voltage BIAS decreases. . That is, the third voltage BIAS changes in a direction to decrease the drain current of the second transistor 403 when the power supply voltage VDD increases, and increases the drain current of the second transistor 403 when the power supply voltage VDD decreases. Change.

図3中第3のトランジスタ412のドレイン電流(図3中、Iと表記)はVCO回路113の出力信号の所望する周波数に応じて決定される。そのため、第1のトランジスタ411のドレイン電流(可変電流であり、図3中、I’と表記)と第2のトランジスタ403のドレイン電流(定電流であり、図3中、I’’と表記)の和は所望する出力周波数で一定値I(I=I’+I’’)となる。   The drain current of the third transistor 412 in FIG. 3 (denoted as I in FIG. 3) is determined according to the desired frequency of the output signal of the VCO circuit 113. Therefore, the drain current of the first transistor 411 (variable current, expressed as I ′ in FIG. 3) and the drain current of the second transistor 403 (constant current, expressed as I ″ in FIG. 3) Is a constant value I (I = I ′ + I ″) at a desired output frequency.

第1のトランジスタ411のドレイン電流に対する第2のトランジスタ403のドレイン電流の割合を変化させることによって、所定の電源電圧VDDにおけるVCO回路113の電流利得を調整することができる。電流利得とは、所定の電源電圧VDDにおけるVCO回路113の入力電圧Vinの変化に対する電流Iの変化量である。第1のトランジスタ411の設計(チャネル幅、チャネル長等、ドレイン電流に関連する設計)を調整することによって、可変電流I’を変化させ、VCO回路113の電流利得を調整することができる。更に、第2のトランジスタ403の設計(チャネル幅、チャネル長等、ドレイン電流に関連する設計)を調整することによって定電流I’’を変化させ、VCO回路113の出力信号の周波数Foが所望の周波数となるように調整することができる。   By changing the ratio of the drain current of the second transistor 403 to the drain current of the first transistor 411, the current gain of the VCO circuit 113 at a predetermined power supply voltage VDD can be adjusted. The current gain is a change amount of the current I with respect to a change in the input voltage Vin of the VCO circuit 113 at a predetermined power supply voltage VDD. By adjusting the design of the first transistor 411 (design related to the drain current such as channel width and channel length), the variable current I ′ can be changed and the current gain of the VCO circuit 113 can be adjusted. Further, the constant current I ″ is changed by adjusting the design of the second transistor 403 (design related to the drain current such as channel width and channel length), and the frequency Fo of the output signal of the VCO circuit 113 is set to a desired value. The frequency can be adjusted.

図3に示した制御部204において、更に、第3のトランジスタ412とカレントミラー回路を構成する第6のトランジスタ422、及び第6のトランジスタ422と直列に接続され、ダイオード接続された第7のトランジスタ421を有していてもよい。こうして、制御部204は第2の電圧Vin2とVin2に対応した電圧Vin2’を出力する。   In the control unit 204 shown in FIG. 3, the third transistor 412 and the sixth transistor 422 constituting the current mirror circuit and the seventh transistor connected in series with the sixth transistor 422 and diode-connected. 421 may be included. Thus, the control unit 204 outputs the voltage Vin2 'corresponding to the second voltages Vin2 and Vin2.

図3に示した構成の制御部204では、第3のトランジスタ412とカレントミラー回路を構成するトランジスタを第6のトランジスタ422の1つとしたがこれに限定されない。第3のトランジスタ412とカレントミラー回路を構成するトランジスタを複数設け、当該複数のトランジスタそれぞれに対して、直列に接続され、ダイオード接続されたトランジスタを設けてもよい。即ち、図3における第6のトランジスタ422と第7のトランジスタ421との組を複数設けてもよい。   In the control unit 204 having the configuration illustrated in FIG. 3, the transistor that forms the current mirror circuit with the third transistor 412 is one of the sixth transistors 422, but is not limited thereto. A plurality of transistors that form a current mirror circuit with the third transistor 412 may be provided, and a transistor connected in series and diode-connected may be provided for each of the plurality of transistors. That is, a plurality of sets of the sixth transistor 422 and the seventh transistor 421 in FIG. 3 may be provided.

本実施の形態は、実施の形態1や実施の形態2と自由に組み合わせて実施することが可能である。
(実施の形態4)
This embodiment mode can be implemented by being freely combined with Embodiment Mode 1 or Embodiment Mode 2.
(Embodiment 4)

本実施の形態では、調整回路205の更に具体的な構成について示す。図4に調整回路205を示す。なお、第3の電圧BIASがゲートに入力されるトランジスタとして、Nチャネル型のトランジスタの例を示す。即ち、実施の形態2に対応した例を示す。調整回路205は、モニター回路500、第2のトランジスタ303を有する。   In this embodiment, a more specific structure of the adjustment circuit 205 is described. FIG. 4 shows the adjustment circuit 205. Note that an example of an N-channel transistor is described as a transistor to which the third voltage BIAS is input to the gate. That is, an example corresponding to the second embodiment is shown. The adjustment circuit 205 includes a monitor circuit 500 and a second transistor 303.

モニター回路500は、Pチャネル型のトランジスタ501、Pチャネル型のトランジスタ511、Nチャネル型のトランジスタ502、Nチャネル型のトランジスタ512を有する。Pチャネル型のトランジスタ501のゲートとドレイン、Nチャネル型のトランジスタ502のゲートとドレイン、Nチャネル型のトランジスタ512のゲートは接続されている。Pチャネル型のトランジスタ501のソース及びPチャネル型のトランジスタ511のソースには高電源電位VDDが与えられている。Nチャネル型のトランジスタ502のソース及びNチャネル型のトランジスタ512のソースには低電源電位(図中、GND)が与えられている。Pチャネル型のトランジスタ511はダイオード接続され、Nチャネル型のトランジスタ512と直列に接続されている。Pチャネル型のトランジスタ511のドレインの電圧が第3の電圧BIASとして第2のトランジスタ303のゲートに入力される。   The monitor circuit 500 includes a P-channel transistor 501, a P-channel transistor 511, an N-channel transistor 502, and an N-channel transistor 512. The gate and drain of the P-channel transistor 501, the gate and drain of the N-channel transistor 502, and the gate of the N-channel transistor 512 are connected. A high power supply potential VDD is applied to the source of the P-channel transistor 501 and the source of the P-channel transistor 511. A low power supply potential (GND in the drawing) is applied to the source of the N-channel transistor 502 and the source of the N-channel transistor 512. The P-channel transistor 511 is diode-connected and connected in series with the N-channel transistor 512. The drain voltage of the P-channel transistor 511 is input to the gate of the second transistor 303 as the third voltage BIAS.

本実施の形態は、実施の形態1乃至実施の形態3と自由に組み合わせて実施することが可能である。
(実施の形態5)
This embodiment mode can be implemented freely combining with Embodiment Modes 1 to 3.
(Embodiment 5)

本実施の形態では、本発明のVCO回路の周波数特性について説明する。   In this embodiment, frequency characteristics of the VCO circuit of the present invention will be described.

まず、図6に理想的なVCO回路の周波数特性を示す。電源電圧がVDD’、VDD(>VDD’)、VDD’’(>VDD’’)と変化した場合であっても、制御電圧Vinが電源電圧の半分となるときに所望する出力周波数Foが得られればよい。図4に示した調整回路205において、第2のトランジスタ303に流れる電流I’’が増加すると、VCO回路113の出力信号の周波数は増加する。このため、電源電圧がVDDからVDD’に減少した場合、電流I’’が増加すれば出力周波数Foが得られる制御電圧VinがVDD/2からVDD’/2に減少する。   First, FIG. 6 shows an ideal frequency characteristic of the VCO circuit. Even when the power supply voltage changes to VDD ′, VDD (> VDD ′), VDD ″ (> VDD ″), the desired output frequency Fo can be obtained when the control voltage Vin is half of the power supply voltage. If it is possible. In the adjustment circuit 205 illustrated in FIG. 4, when the current I ″ flowing through the second transistor 303 increases, the frequency of the output signal of the VCO circuit 113 increases. For this reason, when the power supply voltage decreases from VDD to VDD ′, the control voltage Vin for obtaining the output frequency Fo decreases from VDD / 2 to VDD ′ / 2 when the current I ″ increases.

図7に、調整回路205を使用した本発明のVCO回路の電流Iの特性を示す。電流Iが35μAの時、所望の出力周波数Foとする。電源電圧3.30Vの場合、入力電圧1.65Vで電流Iが35μA流れているのが2)の特性である。電源電圧が3.00Vになった場合において所望の出力周波数Foを得るためには、1)の特性を持たなければならない。そのため、定電流I’’を増加することで、2)から1)にVCO回路の特性を調整する。3)から2)への調整、3)から1)への調整についても同様である。   FIG. 7 shows the characteristics of the current I of the VCO circuit of the present invention using the adjustment circuit 205. When the current I is 35 μA, the desired output frequency Fo is set. In the case of the power supply voltage of 3.30V, the current I flows at 35 μA at the input voltage of 1.65V is the characteristic of 2). In order to obtain a desired output frequency Fo when the power supply voltage becomes 3.00 V, it must have the characteristic 1). Therefore, by increasing the constant current I ″, the characteristics of the VCO circuit are adjusted from 2) to 1). The same applies to the adjustment from 3) to 2) and from 3) to 1).

本実施の形態は、実施の形態1乃至実施の形態4と自由に組み合わせて実施することが可能である。
(実施の形態6)
This embodiment mode can be implemented by being freely combined with Embodiment Modes 1 to 4.
(Embodiment 6)

本実施の形態では、VCO回路113のより具体的な回路構成について、図5を用いて説明する。図5に示したVCO回路113は、図1のブロック図の回路の具体例の1つである。   In this embodiment, a more specific circuit configuration of the VCO circuit 113 will be described with reference to FIG. The VCO circuit 113 shown in FIG. 5 is one specific example of the circuit in the block diagram of FIG.

制御部204の構成については、実施の形態2で図2を用いて説明した構成と同様であるので説明は省略する。   The configuration of the control unit 204 is the same as the configuration described with reference to FIG.

発振回路201は、Nチャネル型のトランジスタ141とPチャネル型のトランジスタ131が直列に接続され、Nチャネル型のトランジスタ141とPチャネル型のトランジスタ131のゲートが接続されている。このようなNチャネル型のトランジスタとPチャネル型のトランジスタの組(インバータ回路)を複数含んでいる(Nチャネル型のトランジスタ141とPチャネル型のトランジスタ131、Nチャネル型のトランジスタ142とPチャネル型のトランジスタ132、Nチャネル型のトランジスタ143とPチャネル型のトランジスタ133、Nチャネル型のトランジスタ144とPチャネル型のトランジスタ134、Nチャネル型のトランジスタ145とPチャネル型のトランジスタ135)。図5において発振回路201は、インバータ回路が5個直列に連結された構成であるが、これに限定されるものでない。複数のインバータは入力と出力が接続され、最終段の出力が初段の入力に接続されたループ構造をしている。このループ内のインバータ数は発振回路201が発振するためには奇数個でなければならない。   In the oscillation circuit 201, an N-channel transistor 141 and a P-channel transistor 131 are connected in series, and the gates of the N-channel transistor 141 and the P-channel transistor 131 are connected. A plurality of sets (inverter circuits) of such N-channel transistors and P-channel transistors are included (N-channel transistor 141 and P-channel transistor 131, N-channel transistor 142 and P-channel transistor). Transistor 132, N-channel transistor 143 and P-channel transistor 133, N-channel transistor 144 and P-channel transistor 134, N-channel transistor 145 and P-channel transistor 135). In FIG. 5, the oscillation circuit 201 has a configuration in which five inverter circuits are connected in series, but is not limited to this. The plurality of inverters have a loop structure in which an input and an output are connected, and an output of the final stage is connected to an input of the first stage. The number of inverters in this loop must be an odd number for the oscillation circuit 201 to oscillate.

電流源部206は、Pチャネル型のトランジスタで構成される回路202とNチャネル型のトランジスタで構成される回路203とを有する。Pチャネル型のトランジスタで構成される回路202は、Pチャネル型のトランジスタ101、Pチャネル型のトランジスタ102、Pチャネル型のトランジスタ103、Pチャネル型のトランジスタ104、Pチャネル型のトランジスタ105、Pチャネル型のトランジスタ161、Pチャネル型のトランジスタ162、Pチャネル型のトランジスタ163、Pチャネル型のトランジスタ164、Pチャネル型のトランジスタ165を有する。Nチャネル型のトランジスタで構成される回路203は、Nチャネル型のトランジスタ151、Nチャネル型のトランジスタ152、Nチャネル型のトランジスタ153、Nチャネル型のトランジスタ154、Nチャネル型のトランジスタ155、Nチャネル型のトランジスタ171、Nチャネル型のトランジスタ172、Nチャネル型のトランジスタ173、Nチャネル型のトランジスタ174、Nチャネル型のトランジスタ175を有する。   The current source unit 206 includes a circuit 202 configured with a P-channel transistor and a circuit 203 configured with an N-channel transistor. A circuit 202 including P-channel transistors includes a P-channel transistor 101, a P-channel transistor 102, a P-channel transistor 103, a P-channel transistor 104, a P-channel transistor 105, and a P-channel transistor. A transistor 161, a P-channel transistor 162, a P-channel transistor 163, a P-channel transistor 164, and a P-channel transistor 165. The circuit 203 including N-channel transistors includes an N-channel transistor 151, an N-channel transistor 152, an N-channel transistor 153, an N-channel transistor 154, an N-channel transistor 155, and an N-channel transistor. A transistor 171, an N-channel transistor 172, an N-channel transistor 173, an N-channel transistor 174, and an N-channel transistor 175.

Nチャネル型のトランジスタ141とPチャネル型のトランジスタ131、Pチャネル型のトランジスタ101、Pチャネル型のトランジスタ161、Nチャネル型のトランジスタ151、Nチャネル型のトランジスタ171で第1の段181が構成される。同様に、Nチャネル型のトランジスタ142とPチャネル型のトランジスタ132、Pチャネル型のトランジスタ102、Pチャネル型のトランジスタ162、Nチャネル型のトランジスタ152、Nチャネル型のトランジスタ172で第2の段182が構成される。Nチャネル型のトランジスタ143とPチャネル型のトランジスタ133、Pチャネル型のトランジスタ103、Pチャネル型のトランジスタ163、Nチャネル型のトランジスタ153、Nチャネル型のトランジスタ173で第3の段183が構成される。Nチャネル型のトランジスタ144とPチャネル型のトランジスタ134、Pチャネル型のトランジスタ104、Pチャネル型のトランジスタ164、Nチャネル型のトランジスタ154、Nチャネル型のトランジスタ174で第4の段184が構成される。Nチャネル型のトランジスタ145とPチャネル型のトランジスタ135、Pチャネル型のトランジスタ105、Pチャネル型のトランジスタ165、Nチャネル型のトランジスタ155、Nチャネル型のトランジスタ175で第5の段185が構成される。図5において、発振回路201と回路202と回路203とを合わせた部分は、第1の段181乃至第5の段185が直列に接続された構成を有する。   The first stage 181 is configured by the N-channel transistor 141, the P-channel transistor 131, the P-channel transistor 101, the P-channel transistor 161, the N-channel transistor 151, and the N-channel transistor 171. The Similarly, the second stage 182 includes an N-channel transistor 142 and a P-channel transistor 132, a P-channel transistor 102, a P-channel transistor 162, an N-channel transistor 152, and an N-channel transistor 172. Is configured. The third stage 183 includes the N-channel transistor 143, the P-channel transistor 133, the P-channel transistor 103, the P-channel transistor 163, the N-channel transistor 153, and the N-channel transistor 173. The The fourth stage 184 is configured by the N-channel transistor 144, the P-channel transistor 134, the P-channel transistor 104, the P-channel transistor 164, the N-channel transistor 154, and the N-channel transistor 174. The The fifth stage 185 is configured by the N-channel transistor 145, the P-channel transistor 135, the P-channel transistor 105, the P-channel transistor 165, the N-channel transistor 155, and the N-channel transistor 175. The In FIG. 5, the combined portion of the oscillation circuit 201, the circuit 202, and the circuit 203 has a structure in which a first stage 181 to a fifth stage 185 are connected in series.

各段における各トランジスタの接続関係は同様であるので、第1の段181を代表として説明する。Pチャネル型のトランジスタ101及びPチャネル型のトランジスタ161は各々、Pチャネル型のトランジスタ131と直列に接続されている。Nチャネル型のトランジスタ151及びNチャネル型のトランジスタ171は各々、Nチャネル型のトランジスタ141と直列に接続されている。Pチャネル型のトランジスタ101のゲートには第2の電圧Vin2が入力され、Nチャネル型のトランジスタ151のゲートには第2の電圧Vin2’が入力されている。Pチャネル型のトランジスタ161のゲートはNチャネル型のトランジスタ151のゲートと接続され、Nチャネル型のトランジスタ171のゲートはPチャネル型のトランジスタ101のドレインと接続されている。   Since the connection relationship of each transistor in each stage is the same, the first stage 181 will be described as a representative. Each of the P-channel transistor 101 and the P-channel transistor 161 is connected in series with the P-channel transistor 131. Each of the N-channel transistor 151 and the N-channel transistor 171 is connected in series with the N-channel transistor 141. The second voltage Vin2 is input to the gate of the P-channel transistor 101, and the second voltage Vin2 'is input to the gate of the N-channel transistor 151. The gate of the P-channel transistor 161 is connected to the gate of the N-channel transistor 151, and the gate of the N-channel transistor 171 is connected to the drain of the P-channel transistor 101.

図5において、発振回路201と回路202と回路203とを合わせた部分は、第1の段181乃至第5の段185が直列に接続された構成としたがこれに限定されるものではない。更に複数の段を有していても良い。なお、段の数は奇数とする必要がある。 In FIG. 5, the combined portion of the oscillation circuit 201, the circuit 202, and the circuit 203 has a structure in which the first stage 181 to the fifth stage 185 are connected in series; however, the present invention is not limited to this. Further, a plurality of stages may be provided. Note that the number of stages must be an odd number.

本実施の形態は、実施の形態1乃至実施の形態5と自由に組み合わせて実施することが可能である。
(実施の形態7)
This embodiment mode can be implemented by being freely combined with Embodiment Modes 1 to 5.
(Embodiment 7)

本実施の形態では、実施の形態6において図5で示した構成のVCO回路を実際に作製した例について説明する。図8にVCO回路のマスク図面を示す。   In this embodiment, an example in which the VCO circuit having the configuration shown in FIG. 5 in Embodiment 6 is actually manufactured will be described. FIG. 8 shows a mask drawing of the VCO circuit.

なお、図8において図5と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。図8において、VSSは低電源電位であり、図5のGNDに対応する。   8 that are the same as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In FIG. 8, VSS is a low power supply potential and corresponds to GND in FIG.

本実施の形態は、実施の形態1乃至実施の形態6と自由に組み合わせて実施することが可能である。
(実施の形態8)
This embodiment mode can be implemented by being freely combined with Embodiment Modes 1 to 6.
(Embodiment 8)

本実施の形態では、本発明のVCO回路113を備えたPLL回路の構成について、図9を用いて説明する。   In this embodiment mode, a structure of a PLL circuit including the VCO circuit 113 of the present invention will be described with reference to FIG.

フェーズ・ロックド・ループ回路(PLL回路115)は、VCO回路113と、分周器114と、位相比較器111と、ループ・フィルタ112とを有する構成とすることができる。VCO回路113は、実施の形態1乃至実施の形態7で示した構成とすることができる。   The phase-locked loop circuit (PLL circuit 115) can include a VCO circuit 113, a frequency divider 114, a phase comparator 111, and a loop filter 112. The VCO circuit 113 can have the structure described in any of Embodiments 1 to 7.

位相比較器111には周波数Fsの基準信号(図9中、INPUTと表記)と分周器114の出力とが入力され、基準信号INPUTと分周器114の出力信号の位相差(図9中、PDと表記)を出力する。ループ・フィルタ112には位相比較器111の出力が入力され、入力された信号の高周波成分を除去して出力する。VCO回路113にはループ・フィルタ112の出力信号Vinが入力される。分周器114にはVCO回路113の出力(図9中、周波数をFoと表記)が入力され、入力された信号の周波数を1/N(Nは任意の自然数)倍して出力する(図9中、周波数をFo/Nと表記)。   The phase comparator 111 receives a reference signal of frequency Fs (indicated as INPUT in FIG. 9) and the output of the frequency divider 114, and the phase difference between the reference signal INPUT and the output signal of the frequency divider 114 (in FIG. 9). , PD). The output of the phase comparator 111 is input to the loop filter 112, and the high frequency component of the input signal is removed and output. The output signal Vin of the loop filter 112 is input to the VCO circuit 113. The output of the VCO circuit 113 (frequency is expressed as Fo in FIG. 9) is input to the frequency divider 114, and the frequency of the input signal is multiplied by 1 / N (N is an arbitrary natural number) and output (FIG. 9 shows the frequency as Fo / N).

なお、位相比較器111、ループ・フィルタ112及び分周器114は、用途に応じて適時に設けられるものである。   The phase comparator 111, the loop filter 112, and the frequency divider 114 are provided in a timely manner according to the application.

また、位相比較器111は原理的には乗算器なので、アナログ位相比較器(DBM(Double Balanced Mixer)など)やディジタル位相比較器(XOR、RDフリップフロップ、あるいは電流出力タイプのもの)に置き換えることができる。   Since the phase comparator 111 is a multiplier in principle, it should be replaced with an analog phase comparator (DBM (Double Balanced Mixer), etc.) or a digital phase comparator (XOR, RD flip-flop, or current output type). Can do.

同様に、ループ・フィルタ112は、高周波成分の除去が役割するものであれば良く、パッシブ・ループ・フィルタ(ローパスフィルタ、ラグリードフィルタ)やアクティブ・ループ・フィルタに置き換えることができる。   Similarly, the loop filter 112 only needs to play a role of removing high-frequency components, and can be replaced with a passive loop filter (low-pass filter, lag-lead filter) or an active loop filter.

また、分周器114において、動作周波数の高いプリスケーラ(固定分周器)を入れれば高い周波数のFoを得ることができる。分周器114において、プログラマブル分周器を設ける構成にすれば、任意の周波数Foを得ることができる。   Further, if a prescaler (fixed frequency divider) with a high operating frequency is inserted in the frequency divider 114, a high frequency Fo can be obtained. If the frequency divider 114 is provided with a programmable frequency divider, an arbitrary frequency Fo can be obtained.

また、本実施の形態において、水晶発振器を用いて基準信号INPUTの周波数Fsを入力する構成としてもよい。またはLC共振回路によって、基準信号INPUTの周波数Fsを入力する構成としてもよい。LC共振回路を設けることによって、PLL回路115を小型化できる。こうして、PLL回路115を備えた半導体装置を小型化することができる。   In the present embodiment, the frequency Fs of the reference signal INPUT may be input using a crystal oscillator. Alternatively, the frequency Fs of the reference signal INPUT may be input by an LC resonance circuit. By providing the LC resonance circuit, the PLL circuit 115 can be downsized. Thus, the semiconductor device provided with the PLL circuit 115 can be reduced in size.

また、本実施の形態に係るPLL回路115は、その他の構成要素を有していてもよく、例えば、スワローカウンタ等を有してもよい。例えば、スワローカウンタを設ける構成にすれば、任意の周波数Foを得ることができる。   Further, the PLL circuit 115 according to the present embodiment may include other components, and may include, for example, a swallow counter. For example, if a swallow counter is provided, an arbitrary frequency Fo can be obtained.

本実施の形態は、実施の形態1乃至実施の形態7と自由に組み合わせて実施することが可能である。
(実施の形態9)
This embodiment mode can be implemented by being freely combined with Embodiment Modes 1 to 7.
(Embodiment 9)

本発明は、フェーズ・ロックド・ループ回路(PLL回路)を備えたことを特徴とする半導体装置とすることができる。例えば、半導体装置として、無線によって情報の送受信を行う半導体装置に適用することができる。このような半導体装置としては、無線チップ(無線タグ、ICタグ、ICチップ、RF(Radio Frequency)タグ、RFIDタグ、電子タグ、トランスポンダとも呼ばれる)、携帯電話、コードレス電話、ワイヤレスLAN等が挙げられる。   The present invention can provide a semiconductor device including a phase-locked loop circuit (PLL circuit). For example, the semiconductor device can be applied to a semiconductor device that transmits and receives information wirelessly. As such a semiconductor device, a wireless chip (also referred to as a wireless tag, an IC tag, an IC chip, an RF (Radio Frequency) tag, an RFID tag, an electronic tag, or a transponder), a mobile phone, a cordless phone, a wireless LAN, or the like can be given. .

図10を用いて、本発明の無線チップ1000の構成について説明する。無線チップ1000は、アンテナ1001と、帯域フィルタ1002と、電源回路1003と、復調回路1004と、変調回路1005と、PLL回路1006と、コード認識及び判定回路1007と、メモリ1008と、符号化回路1009等を有する。PLL回路1006として、実施の形態8に示した構成の回路を用いることができる。   The structure of the wireless chip 1000 of the present invention will be described with reference to FIG. The wireless chip 1000 includes an antenna 1001, a bandpass filter 1002, a power supply circuit 1003, a demodulation circuit 1004, a modulation circuit 1005, a PLL circuit 1006, a code recognition and determination circuit 1007, a memory 1008, and an encoding circuit 1009. Etc. As the PLL circuit 1006, the circuit having the structure described in Embodiment 8 can be used.

アンテナ1001は無線信号の送受信を行う。アンテナ1001で受信された無線信号は、帯域フィルタ1002によってノイズを除去されて電源回路1003及び復調回路1004に入力される。電源回路1003は入力された信号を用いて、無線チップ1000内の回路の直流電源電圧を生成する。復調回路1004は入力された無線信号を復調する。復調された信号は、PLL回路1006とコード認識及び判定回路1007に入力される。PLL回路1006は入力された信号から所定の周波数のクロックを生成する。コード認識及び判定回路1007はPLL回路1006から出力されるクロックに基づき、復調された信号のコードを解析し、対応する情報を得る。解析された情報に応じて、メモリ1008と情報のやりとりと行う。メモリ1008から出力された情報は、符号化回路1009において符号化される。符号化された信号は、変調回路1005において無線信号に変換され、アンテナ1001から送信される。   The antenna 1001 transmits and receives radio signals. The radio signal received by the antenna 1001 is subjected to noise removal by the band filter 1002 and input to the power supply circuit 1003 and the demodulation circuit 1004. The power supply circuit 1003 generates a DC power supply voltage for a circuit in the wireless chip 1000 using the input signal. The demodulation circuit 1004 demodulates the input wireless signal. The demodulated signal is input to the PLL circuit 1006 and the code recognition and determination circuit 1007. The PLL circuit 1006 generates a clock having a predetermined frequency from the input signal. The code recognition and determination circuit 1007 analyzes the code of the demodulated signal based on the clock output from the PLL circuit 1006, and obtains corresponding information. Information is exchanged with the memory 1008 in accordance with the analyzed information. Information output from the memory 1008 is encoded by the encoding circuit 1009. The encoded signal is converted into a radio signal by the modulation circuit 1005 and transmitted from the antenna 1001.

本発明では、PLL回路1006の信頼性を高め且つ小型化することができる。こうして、PLL回路1006を備えた無線チップ1000の信頼性を高め且つ小型化することができる。   In the present invention, the reliability of the PLL circuit 1006 can be increased and the size can be reduced. Thus, the reliability of the wireless chip 1000 including the PLL circuit 1006 can be increased and the size can be reduced.

本実施の形態は、実施の形態1乃至実施の形態9と自由に組み合わせて実施することが可能である。   This embodiment mode can be implemented freely combining with Embodiment Modes 1 to 9.

本実施例では、本発明の半導体装置の具体的な構成について、図11及び図13を用いて説明する。   In this embodiment, a specific structure of the semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明の半導体装置におけるアンテナ1001の構成例を図11(A)乃至図11(D)に示す。アンテナ1001は2通りの設け方があり、一方(以下、第1のアンテナ設置法という)を図11(A)及び図11(C)に示す。もう一方(以下、第2のアンテナ設置法という)を図11(B)及び図11(D)に示す。図11(C)は図11(A)のA〜A’の断面図に相当し、図11(D)は図11(B)のB〜B’の断面図に相当する。   Configuration examples of the antenna 1001 in the semiconductor device of the present invention are shown in FIGS. There are two ways to provide the antenna 1001, and one of them (hereinafter referred to as a first antenna installation method) is shown in FIGS. 11A and 11C. The other (hereinafter referred to as the second antenna installation method) is shown in FIGS. 11B and 11D. FIG. 11C corresponds to a cross-sectional view taken along lines A to A ′ in FIG. 11A, and FIG. 11D corresponds to a cross-sectional view taken along lines B to B ′ in FIG.

第1のアンテナ設置法では、複数の素子(以下、素子群601と呼ぶ)が設けられた基板600上にアンテナ1001を設ける(図11(A)及び図11(C)参照)。素子群601によって、本発明の半導体装置のアンテナ以外の回路が構成される。素子群601は複数の薄膜トランジスタを有する。図示する構成では、アンテナ1001として機能する導電膜は、素子群601の有する薄膜トランジスタのソースやドレインと接続される配線と同じ層に設けられている。しかしながら、アンテナ1001として機能する導電膜は、素子群601の有する薄膜トランジスタのゲート電極664と同じ層に設けてもよいし、素子群601を覆うように更に絶縁膜を設け当該絶縁膜上に設けてもよい。   In the first antenna installation method, an antenna 1001 is provided over a substrate 600 over which a plurality of elements (hereinafter referred to as an element group 601) is provided (see FIGS. 11A and 11C). The element group 601 forms a circuit other than the antenna of the semiconductor device of the present invention. The element group 601 includes a plurality of thin film transistors. In the structure illustrated, the conductive film functioning as the antenna 1001 is provided in the same layer as the wiring connected to the source and drain of the thin film transistor included in the element group 601. However, the conductive film functioning as the antenna 1001 may be provided in the same layer as the gate electrode 664 of the thin film transistor included in the element group 601, or an insulating film is further provided over the insulating film so as to cover the element group 601. Also good.

第2のアンテナ設置法では、素子群601が設けられた基板600上に端子部602を設ける。そして、当該端子部602に接続するように、基板600とは別の基板610上に設けられたアンテナ1001を接続する(図11(B)及び図11(D)参照)。図示する構成では、素子群601の有する薄膜トランジスタのソースやドレインと接続される配線の一部を端子部602として用いる。そして、端子部602に接続するように、基板600と、アンテナ1001が設けられた基板610とを貼り合わせている。基板600と基板610の間には、導電性粒子603と樹脂604が設けられている。導電性粒子603によって、アンテナ1001と端子部602とは電気的に接続されている。   In the second antenna installation method, the terminal portion 602 is provided on the substrate 600 provided with the element group 601. Then, an antenna 1001 provided over a substrate 610 different from the substrate 600 is connected so as to be connected to the terminal portion 602 (see FIGS. 11B and 11D). In the structure shown in the drawing, part of the wiring connected to the source and drain of the thin film transistor included in the element group 601 is used as the terminal portion 602. Then, the substrate 600 and the substrate 610 provided with the antenna 1001 are attached so as to be connected to the terminal portion 602. Conductive particles 603 and a resin 604 are provided between the substrate 600 and the substrate 610. The antenna 1001 and the terminal portion 602 are electrically connected by the conductive particles 603.

素子群601の構成及び作製方法について説明する。素子群601は、大面積の基板上に複数形成し、その後、分断することで完成させれば、安価なものを提供することができる。基板600としては、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、半導体基板の表面に絶縁膜を形成したものを用いても良い。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を用いても良い。基板の表面を、CMP法などの研磨により平坦化しておいても良い。また、ガラス基板、石英基板や、半導体基板を研磨して薄くした基板を用いてもよい。   A structure and a manufacturing method of the element group 601 will be described. If a plurality of element groups 601 are formed on a large-area substrate and then completed by being divided, an inexpensive device can be provided. As the substrate 600, for example, a glass substrate such as barium borosilicate glass or alumino borosilicate glass, a quartz substrate, a ceramic substrate, or the like can be used. Alternatively, a semiconductor substrate having an insulating film formed on the surface thereof may be used. A substrate made of a synthetic resin having flexibility such as plastic may be used. The surface of the substrate may be planarized by polishing such as CMP. Further, a glass substrate, a quartz substrate, or a substrate obtained by polishing and thinning a semiconductor substrate may be used.

基板600上に設けられている下地層661としては、酸化珪素や、窒化珪素または窒化酸化珪素などの絶縁膜を用いることができる。下地層661によって、基板600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層662に拡散し薄膜トランジスタの特性に悪影響をおよぼすのを防ぐことができる。図11では、下地層661を単層の構造としているが、2層あるいはそれ以上の複数層で形成してもよい。なお、石英基板など不純物の拡散がさして問題とならない場合は、下地層661を必ずしも設ける必要はない。   As the base layer 661 provided over the substrate 600, an insulating film such as silicon oxide, silicon nitride, or silicon nitride oxide can be used. The base layer 661 can prevent alkali metal or alkaline earth metal such as Na contained in the substrate 600 from diffusing into the semiconductor layer 662 and adversely affecting the characteristics of the thin film transistor. In FIG. 11, the base layer 661 has a single-layer structure, but it may be formed of two or more layers. Note that the base layer 661 is not necessarily provided when diffusion of impurities such as a quartz substrate does not cause any problem.

なお、高密度プラズマによって基板600の表面を直接処理してもよい。高密度プラズマは、マイクロ波、例えば2.45GHzを使うことによって生成される。なお、高密度プラズマとしては電子密度が1011〜1013/cmかつ電子温度が2eV以下、イオンエネルギーが5eV以下であるものを用いる。このように低電子温度が特徴である高密度プラズマは、活性種の運動エネルギーが低いため、従来のプラズマ処理に比べプラズマダメージが少なく欠陥が少ない膜を形成することができる。プラズマの生成はラジアルスロットアンテナを用いたマイクロ波励起のプラズマ処理装置を用いることができる。マイクロ波を発生するアンテナから基板600までの距離を20〜80mm(好ましくは20〜60mm)とする。 Note that the surface of the substrate 600 may be directly processed by high-density plasma. The high density plasma is generated by using microwaves, for example 2.45 GHz. As the high density plasma, one having an electron density of 10 11 to 10 13 / cm 3 , an electron temperature of 2 eV or less, and an ion energy of 5 eV or less is used. As described above, high-density plasma characterized by low electron temperature has low kinetic energy of active species, and thus can form a film with less plasma damage and fewer defects than conventional plasma treatment. Plasma generation can be performed using a microwave-excited plasma processing apparatus using a radial slot antenna. The distance from the antenna that generates the microwave to the substrate 600 is 20 to 80 mm (preferably 20 to 60 mm).

窒化性雰囲気、例えば、窒素(N)と希ガス(He、Ne、Ar、Kr、Xeの少なくとも一つを含む)雰囲気下、または窒素と水素(H)と希ガス雰囲気下、またはアンモニア(NH)と希ガス雰囲気下において、上記高密度プラズマ処理を行うことによって、基板600表面を窒化することができる。基板600としてガラスや石英、シリコンウエハ等を用いた場合、基板600の表面に形成された窒化物層は窒化珪素を主成分とするので、基板600側から拡散してくる不純物のブロッキング層として利用することができる。この窒化物層の上に酸化珪素膜または酸窒化珪素膜をプラズマCVD法で形成して下地層661としても良い。 A nitriding atmosphere such as nitrogen (N) and a rare gas (including at least one of He, Ne, Ar, Kr, and Xe) atmosphere, nitrogen, hydrogen (H), a rare gas atmosphere, or ammonia (NH 3 ) In the rare gas atmosphere, the surface of the substrate 600 can be nitrided by performing the high-density plasma treatment. When glass, quartz, silicon wafer, or the like is used as the substrate 600, the nitride layer formed on the surface of the substrate 600 contains silicon nitride as a main component, so that it can be used as a blocking layer for impurities diffused from the substrate 600 side. can do. A silicon oxide film or a silicon oxynitride film may be formed over the nitride layer by a plasma CVD method to form the base layer 661.

また、酸化珪素や酸窒化珪素などからなる下地層661の表面に対し同様な高密度プラズマ処理を行うことにより、その表面及び表面から1〜10nmの深さの窒化処理をすることができる。このきわめて薄い窒化珪素の層は、ブロッキング層として機能し、且つその上に形成する半導体層662へ与える応力の影響が少ないので好ましい。   Further, by performing similar high-density plasma treatment on the surface of the base layer 661 made of silicon oxide, silicon oxynitride, or the like, nitridation treatment with a depth of 1 to 10 nm can be performed from the surface and the surface. This extremely thin silicon nitride layer is preferable because it functions as a blocking layer and is less affected by stress on the semiconductor layer 662 formed thereon.

半導体層662としては、島状の結晶性半導体膜や非晶質半導体膜を用いることができる。また、有機半導体膜を用いてもよい。結晶性半導体膜は非晶質半導体膜を結晶化して得ることができる。結晶化方法としては、レーザ結晶化法、RTA又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法等を用いることができる。半導体層662は、チャネル形成領域662aと、導電型を付与する不純物元素が添加された一対の不純物領域662bとを有する。なお、チャネル形成領域662aと一対の不純物領域662bとの間に、不純物領域662bよりも低濃度で前記不純物元素が添加された低濃度不純物領域662cを有する構成を示したがこれに限定されない。低濃度不純物領域662cを設けない構成であってもよい。   As the semiconductor layer 662, an island-shaped crystalline semiconductor film or an amorphous semiconductor film can be used. Further, an organic semiconductor film may be used. The crystalline semiconductor film can be obtained by crystallizing an amorphous semiconductor film. As a crystallization method, a laser crystallization method, a thermal crystallization method using an RTA or a furnace annealing furnace, a thermal crystallization method using a metal element that promotes crystallization, or the like can be used. The semiconductor layer 662 includes a channel formation region 662a and a pair of impurity regions 662b to which an impurity element imparting a conductivity type is added. Note that although the structure including the low-concentration impurity region 662c to which the impurity element is added at a lower concentration than the impurity region 662b is shown between the channel formation region 662a and the pair of impurity regions 662b, the invention is not limited thereto. A structure in which the low concentration impurity region 662c is not provided may be employed.

なお、半導体層662と同時に形成される配線は、基板600の上面に垂直な方向から見た場合に角部が丸くなるよう引き回すのが好ましい。上記配線の引き回し方法について図13に模式的に示す。半導体層と同時に形成される配線を図中配線aで示す。図13(A)は従来の配線の引き回し方法である。図13(B)は本発明の配線の引き回し方法である。従来の角部1201aに対して角部1202aは丸くなっている。角部を丸くすることによって、ゴミ等が配線の角部に残るのを防止することができる。こうして、半導体装置のゴミによる不良を低減し歩留まりを高めることができる。   Note that the wiring formed at the same time as the semiconductor layer 662 is preferably led so that corners are rounded when viewed from a direction perpendicular to the top surface of the substrate 600. The wiring routing method is schematically shown in FIG. A wiring formed simultaneously with the semiconductor layer is indicated by a wiring a in the figure. FIG. 13A shows a conventional wiring routing method. FIG. 13B shows a wiring routing method according to the present invention. The corner 1202a is round with respect to the conventional corner 1201a. By rounding the corner, it is possible to prevent dust and the like from remaining at the corner of the wiring. Thus, defects due to dust in the semiconductor device can be reduced and the yield can be increased.

薄膜トランジスタのチャネル形成領域662aにおいて、導電型を付与する不純物元素が添加されていてもよい。こうして、薄膜トランジスタのしきい値電圧を制御することができる。   An impurity element imparting a conductivity type may be added to the channel formation region 662a of the thin film transistor. Thus, the threshold voltage of the thin film transistor can be controlled.

第1の絶縁層663としては、酸化珪素、窒化珪素または窒化酸化珪素等を用い、単層または複数の膜を積層させて形成することができる。この場合において、第1の絶縁層663の表面を酸化雰囲気又は窒化雰囲気で高密度プラズマによって処理し、酸化又は窒化処理して緻密化しても良い。高密度プラズマは、前述と同様に、マイクロ波、例えば2.45GHzを使うことによって生成される。なお、高密度プラズマとしては電子密度が1011〜1013/cmかつ電子温度が2eV以下、イオンエネルギーが5eV以下であるものを用いる。プラズマの生成はラジアルスロットアンテナを用いたマイクロ波励起のプラズマ処理装置を用いることができる。また、高密度プラズマを発生させる装置において、マイクロ波を発生するアンテナから基板600までの距離を20〜80mm(好ましくは20〜60mm)とする。 The first insulating layer 663 can be formed using silicon oxide, silicon nitride, silicon nitride oxide, or the like by stacking a single layer or a plurality of films. In this case, the surface of the first insulating layer 663 may be densified by treatment with high-density plasma in an oxidizing atmosphere or a nitriding atmosphere, and oxidizing or nitriding treatment. The high density plasma is generated by using a microwave, for example, 2.45 GHz, as described above. As the high density plasma, one having an electron density of 10 11 to 10 13 / cm 3 , an electron temperature of 2 eV or less, and an ion energy of 5 eV or less is used. Plasma generation can be performed using a microwave-excited plasma processing apparatus using a radial slot antenna. In the apparatus for generating high-density plasma, the distance from the antenna that generates microwaves to the substrate 600 is set to 20 to 80 mm (preferably 20 to 60 mm).

なお、第1の絶縁層663を成膜する前に、半導体層662の表面に対して上記高密度プラズマ処理を行って、半導体層の表面を酸化又は窒化処理してもよい。このとき、基板600の温度を300〜450℃とし、酸化雰囲気又は窒化雰囲気で処理することにより、その上に堆積する第1の絶縁層663と良好な界面を形成することができる。   Note that before the first insulating layer 663 is formed, the surface of the semiconductor layer 662 may be oxidized or nitrided by performing the above high-density plasma treatment. At this time, by performing treatment in an oxidizing atmosphere or a nitriding atmosphere at a temperature of the substrate 600 of 300 to 450 ° C., a favorable interface can be formed with the first insulating layer 663 deposited thereon.

窒化雰囲気としては、窒素(N)と希ガス(He、Ne、Ar、Kr、Xeの少なくとも一つを含む)雰囲気下、または窒素と水素(H)と希ガス雰囲気下、またはアンモニア(NH)と希ガス雰囲気を用いることができる。酸化雰囲気としては、酸素(O)と希ガス雰囲気下、または酸素と水素(H)と希ガス雰囲気下、または一酸化二窒素(N2O)と希ガス雰囲気を用いることができる。 The nitriding atmosphere may be a nitrogen (N) and rare gas (including at least one of He, Ne, Ar, Kr, and Xe) atmosphere, a nitrogen and hydrogen (H) and rare gas atmosphere, or ammonia (NH 3 ) And a noble gas atmosphere. As the oxidizing atmosphere, an oxygen (O) and rare gas atmosphere, an oxygen and hydrogen (H) and rare gas atmosphere, or a dinitrogen monoxide (N 2 O) and rare gas atmosphere can be used.

ゲート電極664としては、Ta、W、Ti、Mo、Al、Cu、Cr、Ndから選ばれた一種の元素または該元素を複数含む合金若しくは化合物からなる単層または積層構造を用いることができる。図では、2層構造のゲート電極664を示した。なお、ゲート電極664やゲート電極664と同時に形成される配線は、基板600の上面に垂直な方向から見た場合に角部が丸くなるよう引き回すのが好ましい。引き回しの方法は図13(B)に示した方法と同様とすることができる。ゲート電極664やゲート電極664と同時に形成される配線を図中配線bで示す。角部1201bに対して角部1202bの様に角部を丸くすることによって、ゴミ等が配線の角部に残るのを防止することができる。こうして、半導体装置のゴミによる不良を低減し歩留まりを高めることができる。   As the gate electrode 664, a single layer or a stacked structure including one kind of element selected from Ta, W, Ti, Mo, Al, Cu, Cr, and Nd, or an alloy or compound containing a plurality of such elements can be used. In the figure, a gate electrode 664 having a two-layer structure is shown. Note that the gate electrode 664 and the wiring formed at the same time as the gate electrode 664 are preferably led so that corners are rounded when viewed from a direction perpendicular to the top surface of the substrate 600. The routing method can be the same as the method shown in FIG. A wiring formed simultaneously with the gate electrode 664 and the gate electrode 664 is indicated by a wiring b in the figure. By rounding the corner portion like the corner portion 1202b with respect to the corner portion 1201b, dust or the like can be prevented from remaining in the corner portion of the wiring. Thus, defects due to dust in the semiconductor device can be reduced and the yield can be increased.

薄膜トランジスタは、半導体層662と、ゲート電極664と、半導体層662とゲート電極664との間のゲート絶縁膜として機能する第1の絶縁層663とによって構成される。本実施例では、薄膜トランジスタをトップゲート型のトランジスタとして示したが、半導体層の下方にゲート電極を有するボトムゲート型のトランジスタであっても良いし、半導体層の上下にゲート電極を有するデュアルゲート型のトランジスタであっても良い。   The thin film transistor includes a semiconductor layer 662, a gate electrode 664, and a first insulating layer 663 that functions as a gate insulating film between the semiconductor layer 662 and the gate electrode 664. In this embodiment, the thin film transistor is shown as a top gate type transistor, but it may be a bottom gate type transistor having a gate electrode below the semiconductor layer, or a dual gate type having gate electrodes above and below the semiconductor layer. This transistor may be used.

第2の絶縁層667は窒化珪素膜などイオン性不純物をブロッキングするバリア性の絶縁膜であることが望ましい。第2の絶縁層667は窒化珪素または酸窒化珪素で形成する。この第2の絶縁層667は、半導体層662の汚染を防ぐ保護膜としての機能を有している。第2の絶縁層667を堆積した後に、水素ガスを導入して前述のような高密度プラズマ処理をすることで、第2の絶縁層667の水素化を行っても良い。または、アンモニア(NH)ガスを導入して、第2の絶縁層667の窒化と水素化を行っても良い。または、酸素、一酸化二窒素(NO)ガスなどと水素ガスを導入して、酸化窒化処理と水素化処理を行っても良い。この方法により、窒化処理、酸化処置若しくは酸化窒化処理を行うことにより第2の絶縁層667の表面を緻密化することができる。こうして第2の絶縁層667の保護膜としての機能を強化することができる。第2の絶縁層667に導入された水素は、その後400〜450℃の熱処理をすることにより放出されて、半導体層662の水素化をすることができる。なお当該水素化処理は、第1の絶縁層663を用いた水素化処理と組み合わせてもよい。 The second insulating layer 667 is preferably a barrier insulating film that blocks ionic impurities, such as a silicon nitride film. The second insulating layer 667 is formed using silicon nitride or silicon oxynitride. The second insulating layer 667 functions as a protective film that prevents contamination of the semiconductor layer 662. After the second insulating layer 667 is deposited, the second insulating layer 667 may be hydrogenated by introducing hydrogen gas and performing high-density plasma treatment as described above. Alternatively, the second insulating layer 667 may be nitrided and hydrogenated by introducing ammonia (NH 3 ) gas. Alternatively, oxynitriding treatment and hydrogenation treatment may be performed by introducing oxygen, dinitrogen monoxide (N 2 O) gas, or the like and hydrogen gas. By this method, the surface of the second insulating layer 667 can be densified by performing nitriding treatment, oxidation treatment, or oxynitridation treatment. Thus, the function of the second insulating layer 667 as a protective film can be enhanced. The hydrogen introduced into the second insulating layer 667 is then released by heat treatment at 400 to 450 ° C., so that the semiconductor layer 662 can be hydrogenated. Note that this hydrogenation treatment may be combined with a hydrogenation treatment using the first insulating layer 663.

第3の絶縁層665としては、無機絶縁膜や有機絶縁膜の単層または積層構造を用いることができる。無機絶縁膜としては、CVD法により形成された酸化珪素膜や、SOG(Spin On Glass)法により塗布された酸化珪素膜などを用いることができ、有機絶縁膜としてはポリイミド、ポリアミド、BCB(ベンゾシクロブテン)、アクリルまたはポジ型感光性有機樹脂、ネガ型感光性有機樹脂等の膜を用いることができる。   As the third insulating layer 665, a single layer or a stacked structure of an inorganic insulating film or an organic insulating film can be used. As the inorganic insulating film, a silicon oxide film formed by a CVD method, a silicon oxide film applied by an SOG (Spin On Glass) method, or the like can be used. As an organic insulating film, polyimide, polyamide, BCB (benzoic acid) is used. A film such as cyclobutene), acrylic or positive photosensitive organic resin, or negative photosensitive organic resin can be used.

また、第3の絶縁層665として、珪素(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成される材料を用いることもできる。この材料の置換基として、少なくとも水素を含む有機基(例えばアルキル基、芳香族炭化水素)が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。   Alternatively, the third insulating layer 665 can be formed using a material having a skeleton structure formed of a bond of silicon (Si) and oxygen (O). As a substituent of this material, an organic group containing at least hydrogen (for example, an alkyl group or an aromatic hydrocarbon) is used. A fluoro group may be used as a substituent. Alternatively, an organic group containing at least hydrogen and a fluoro group may be used as a substituent.

配線666としては、Al、Ni、W、Mo、Ti、Pt、Cu、Ta、Au、Mnから選ばれた一種の元素または該元素を複数含む合金からなる単層または積層構造を用いることができる。図では、単層構造の例を示した。なお、配線666は、基板600の上面に垂直な方向から見た場合に角部が丸くなるよう引き回すのが好ましい。引き回しの方法は図13(B)に示した方法と同様とすることができる。配線666を図中配線cで示す。角部1201cに対して角部1202cの様に角部を丸くすることによって、ゴミ等が配線の角部に残るのを防止することができる。こうして、半導体装置のゴミによる不良を低減し歩留まりを高めることができる。図11(A)及び図11(C)に示した構成では、配線666は、薄膜トランジスタのソースやドレインと接続される配線となると共に、アンテナ1001となる。図11(B)及び図11(D)に示した構成では、配線666は、薄膜トランジスタのソースやドレインと接続される配線となると共に、端子部602となる。   As the wiring 666, a single layer or a stacked structure including one kind of element selected from Al, Ni, W, Mo, Ti, Pt, Cu, Ta, Au, and Mn or an alloy containing a plurality of such elements can be used. . In the figure, an example of a single layer structure is shown. Note that the wiring 666 is preferably led so that corners are rounded when viewed from a direction perpendicular to the top surface of the substrate 600. The routing method can be the same as the method shown in FIG. A wiring 666 is indicated by a wiring c in the figure. By rounding the corner portion like the corner portion 1202c with respect to the corner portion 1201c, dust or the like can be prevented from remaining at the corner portion of the wiring. Thus, defects due to dust in the semiconductor device can be reduced and the yield can be increased. In the structures illustrated in FIGS. 11A and 11C, the wiring 666 serves as an antenna 1001 as well as a wiring connected to the source and drain of the thin film transistor. In the structures illustrated in FIGS. 11B and 11D, the wiring 666 serves as a terminal connected to the source and drain of the thin film transistor and serves as a terminal portion 602.

なお、アンテナ1001は、Au、Ag、Cuなどのナノ粒子を含む導電性ペーストを用いて、液滴吐出法により形成することもできる。液滴吐出法は、インクジェット法やディスペンサ方式等の液滴を吐出してパターンを形成する方式の総称であり、材料の利用効率の向上等の利点を有する。   Note that the antenna 1001 can also be formed by a droplet discharge method using a conductive paste containing nanoparticles such as Au, Ag, or Cu. The droplet discharge method is a general term for a method of forming a pattern by discharging droplets, such as an inkjet method or a dispenser method, and has advantages such as improvement in material utilization efficiency.

図11(A)及び図11(C)に示した構成では、配線666上に第4の絶縁層668を形成する。第4の絶縁層668としては、無機絶縁膜や有機絶縁膜の単層または積層構造を用いることができる。第4の絶縁層668はアンテナ1001の保護層として機能する。   In the structure illustrated in FIGS. 11A and 11C, a fourth insulating layer 668 is formed over the wiring 666. As the fourth insulating layer 668, a single layer or a stacked structure of an inorganic insulating film or an organic insulating film can be used. The fourth insulating layer 668 functions as a protective layer of the antenna 1001.

また、素子群601は基板600上に形成されたもの(図12(A)参照)をそのまま使用してもよいが、基板600上の素子群601を剥離し(図12(B)参照)、当該素子群601をフレキシブル基板701に貼り合わせてもよい(図12(C)参照)。フレキシブル基板701は、可撓性を有し、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等のプラスチック基板またはセラミック基板等を用いることができる。   Further, the element group 601 formed over the substrate 600 (see FIG. 12A) may be used as it is, but the element group 601 on the substrate 600 is peeled off (see FIG. 12B), The element group 601 may be attached to the flexible substrate 701 (see FIG. 12C). The flexible substrate 701 has flexibility, and for example, a plastic substrate such as polycarbonate, polyarylate, or polyether sulfone, or a ceramic substrate can be used.

基板600からの素子群601の剥離は、(A)あらかじめ基板600と素子群601との間に剥離層を設けておいて、剥離層をエッチング剤により除去することで行う方法か、(B)剥離層をエッチング剤により部分的に除去し、その後、基板600と素子群601とを物理的に剥離する方法か、(C)素子群601が形成された耐熱性の高い基板600を機械的に削除又は溶液やガスによるエッチングで除去することで、当該素子群601を切り離す方法を用いることができる。なお、物理的手段によって剥離されるとは、外部からストレスが与えられて剥離されることを指し、例えば、ノズルから吹き付けられるガスの風圧や超音波等からストレスを与えられて剥離することである。   Peeling of the element group 601 from the substrate 600 can be performed by (A) providing a peeling layer between the substrate 600 and the element group 601 in advance and removing the peeling layer with an etching agent, or (B) The peeling layer is partially removed with an etchant, and then the substrate 600 and the element group 601 are physically peeled, or (C) the highly heat-resistant substrate 600 on which the element group 601 is formed is mechanically formed. A method of separating the element group 601 can be used by deleting or removing by etching with a solution or gas. It should be noted that peeling by physical means means peeling by applying stress from the outside, for example, peeling by applying stress from the wind pressure of a gas blown from a nozzle or ultrasonic waves. .

上記(A)や(B)のより具体例な方法としては、耐熱性の高い基板600と素子群601の間に金属酸化膜を設け、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化して、当該素子群601を剥離する方法や、耐熱性の高い基板600と素子群601の間に水素を含む非晶質珪素膜を設け、レーザ−光の照射またはエッチングにより当該非晶質珪素膜を除去することで、当該素子群601を剥離する方法を用いることができる。   As a more specific method of the above (A) or (B), a metal oxide film is provided between the substrate 600 having high heat resistance and the element group 601, and the metal oxide film is weakened by crystallization, whereby the element A method of peeling the group 601 or an amorphous silicon film containing hydrogen between the highly heat-resistant substrate 600 and the element group 601 and removing the amorphous silicon film by laser light irradiation or etching. Thus, a method of peeling the element group 601 can be used.

また、剥離した素子群601のフレキシブル基板701への貼り付けは、市販の接着剤を用いればよく、例えば、エポキシ樹脂系接着剤や樹脂添加剤等の接着材を用いればよい。   The peeled element group 601 may be attached to the flexible substrate 701 using a commercially available adhesive, for example, an adhesive such as an epoxy resin adhesive or a resin additive.

素子群601をアンテナが形成されたフレキシブル基板701に貼り合わせ当該アンテナとの電気的接続をとると、厚さが薄く、軽く、落下しても割れにくい半導体装置が完成する(図12(C)参照)。安価なフレキシブル基板701を用いると、安価な半導体装置を提供することができる。さらに、フレキシブル基板701は可撓性を有するため、曲面や異形の形状上に貼り合わせることが可能となり、多種多様の用途が実現する。例えば、薬の瓶のような曲面上に、本発明の半導体装置の一形態である無線チップ1000を密着して貼り合わせることができる(図12(D)参照)。さらに、基板600を再利用すれば、低コストで半導体装置を作製することができる。   When the element group 601 is attached to a flexible substrate 701 on which an antenna is formed and is electrically connected to the antenna, the semiconductor device is completed which is thin, light, and difficult to break even when dropped (FIG. 12C). reference). When an inexpensive flexible substrate 701 is used, an inexpensive semiconductor device can be provided. Further, since the flexible substrate 701 has flexibility, the flexible substrate 701 can be bonded onto a curved surface or an irregular shape, thereby realizing a wide variety of uses. For example, the wireless chip 1000 which is one embodiment of the semiconductor device of the present invention can be tightly attached to a curved surface such as a medicine bottle (see FIG. 12D). Further, when the substrate 600 is reused, a semiconductor device can be manufactured at low cost.

素子群601は、フィルムで覆うことによって封止することができる。該フィルムの表面は、二酸化珪素(シリカ)の粉末により、コーティングされていてもよい。コーティングにより、高温で高湿度の環境下においても防水性を保つことができる。つまり、耐湿性の機能を持たせることができる。また、該フィルムの表面に帯電防止の機能を持たせてもよい。また、該フィルムの表面は、炭素を主成分とする材料(例えば、ダイヤモンドライクカーボン)によりコーティングされていてもよい。コーティングにより強度が増し、半導体装置の劣化や破壊を抑制することができる。また、フィルムは、基材の材料(例えば樹脂)と、二酸化珪素や導電性材料や炭素を主成分とする材料とを混ぜ合わせた材料により形成してもよい。また、フィルムに界面活性剤を表面に塗布する、もしくは界面活性剤を直接練り込むことで帯電防止の機能を持たせることができる。   The element group 601 can be sealed by covering it with a film. The surface of the film may be coated with silicon dioxide (silica) powder. The coating can maintain waterproofness even in a high temperature and high humidity environment. That is, it can have a moisture resistance function. Further, the surface of the film may have an antistatic function. The surface of the film may be coated with a material containing carbon as a main component (for example, diamond-like carbon). The coating increases the strength and can suppress deterioration and destruction of the semiconductor device. The film may be formed of a material obtained by mixing a base material (for example, resin) with silicon dioxide, a conductive material, or a material containing carbon as a main component. Further, an antistatic function can be provided by applying a surfactant to the surface of the film or by directly kneading the surfactant.

本実施例は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることができる。   This embodiment can be freely combined with the above embodiment modes.

本実施例では、本発明の半導体装置をフレキシブルな構成にした例について説明する。説明には図14を用いる。図14(A)において、本発明の半導体装置は、フレキシブルな保護層901と、アンテナ902(アンテナ1001に相当)を含むフレキシブルな保護層903と、剥離プロセスや基板の薄膜化により形成された素子群904とを有する。素子群904は、実施例1で素子群601として示した構成と同様の構成とすることができる。保護層903上に形成されたアンテナ902は、素子群904と電気的に接続する。図14では、アンテナ902は保護層903上にのみ形成されているが、本発明はこの構成に制約されず、アンテナ902を保護層901上にも形成してもよい。なお、素子群904と、保護層901及び保護層903との間には、窒化珪素膜等からなるバリア膜を形成するとよい。そうすると、素子群904が汚染されることなく、信頼性を向上させた半導体装置を提供することができる。   In this embodiment, an example in which the semiconductor device of the present invention is configured to be flexible will be described. FIG. 14 is used for the description. 14A, a semiconductor device of the present invention includes a flexible protective layer 901, a flexible protective layer 903 including an antenna 902 (corresponding to the antenna 1001), an element formed by a peeling process or thinning of a substrate. A group 904. The element group 904 can have a structure similar to the structure shown as the element group 601 in the first embodiment. An antenna 902 formed over the protective layer 903 is electrically connected to the element group 904. In FIG. 14, the antenna 902 is formed only on the protective layer 903; however, the present invention is not limited to this structure, and the antenna 902 may also be formed on the protective layer 901. Note that a barrier film formed of a silicon nitride film or the like is preferably formed between the element group 904 and the protective layer 901 and the protective layer 903. Then, a semiconductor device with improved reliability can be provided without the element group 904 being contaminated.

アンテナ902は、Ag、Cu、またはそれらでメッキされた金属で形成することができる。素子群904とアンテナ902とは、異方性導電膜を用い、紫外線処理又は超音波処理を行うことで接続することができる。なお、素子群904とアンテナ902とは、導電性ペースト等を用いて接着してもよい。   The antenna 902 can be formed of Ag, Cu, or a metal plated with them. The element group 904 and the antenna 902 can be connected by performing an ultraviolet treatment or an ultrasonic treatment using an anisotropic conductive film. Note that the element group 904 and the antenna 902 may be bonded using a conductive paste or the like.

保護層901及び保護層903によって素子群904を挟むことによって半導体装置が完成する(図14(A)中、矢印参照)。   A semiconductor device is completed by sandwiching the element group 904 between the protective layer 901 and the protective layer 903 (see arrows in FIG. 14A).

こうして形成された半導体装置の断面構造を図14(B)に示す。挟まれた素子群904の厚さは、5μm以下、好ましくは0.1μm〜3μmの厚さを有するように形成するとよい。また、保護層901及び保護層903を重ねたときの厚さをdとしたとき、保護層901及び保護層903の厚さは、好ましくは(d/2)±30μm、さらに好ましくは(d/2)±10μmとする。また、保護層901及び保護層903の厚さは10μm〜200μmであることが望ましい。さらに、素子群904の面積は10mm角(100mm)以下であり、望ましくは0.3mm角〜4mm角(0.09mm〜16mm)の面積とするとよい。 A cross-sectional structure of the semiconductor device thus formed is shown in FIG. The thickness of the sandwiched element group 904 is 5 μm or less, preferably 0.1 μm to 3 μm. Further, when the thickness when the protective layer 901 and the protective layer 903 are overlapped is d, the thickness of the protective layer 901 and the protective layer 903 is preferably (d / 2) ± 30 μm, more preferably (d / 2) Set to ± 10 μm. The thickness of the protective layer 901 and the protective layer 903 is preferably 10 μm to 200 μm. Further, the area of the element group 904 is 10 mm square (100 mm 2 ) or less, and preferably 0.3 mm square to 4 mm square (0.09 mm 2 to 16 mm 2 ).

保護層901及び保護層903は、有機樹脂材料で形成されているため、折り曲げに対して強い特性を有する。また、剥離プロセスや基板の薄膜化により形成した素子群904自体も、単結晶半導体に比べて、折り曲げに対して強い特性を有する。そして、素子群904と、保護層901及び保護層903とは空隙がないように、密着させることができるため、完成した半導体装置自体も折り曲げに対して強い特性を有する。このような保護層901及び保護層903で囲われた素子群904は、他の個体物の表面または内部に配置しても良いし、紙の中に埋め込んでも良い。   Since the protective layer 901 and the protective layer 903 are made of an organic resin material, they have a strong characteristic against bending. In addition, the element group 904 itself formed by a peeling process or thinning of the substrate also has a strong characteristic against bending compared to a single crystal semiconductor. Since the element group 904 and the protective layer 901 and the protective layer 903 can be in close contact with each other so that there is no gap, the completed semiconductor device itself has a strong characteristic against bending. The element group 904 surrounded by the protective layer 901 and the protective layer 903 may be arranged on the surface or inside of another solid object, or may be embedded in paper.

素子群904を有する半導体装置を、曲面を有する基板に貼る場合について説明する。説明には図14(C)を用いる。図面では、素子群904から選択された1つのトランジスタ981を図示する。トランジスタ981は、ゲート電極907の電位に応じて、ソース及びドレインの一方905からソース及びドレインの他方906に電流を流す。トランジスタ981の電流が流れる方向(キャリアの移動方向)と、基板980が弧を描く方向が直交するように、トランジスタ981は配置される。このような配置にすれば、基板980が折り曲げられて弧を描いても、トランジスタ981に与えられる応力の影響が少なく、素子群904が含むトランジスタ981の特性の変動を抑制することができる。   A case where a semiconductor device including the element group 904 is attached to a substrate having a curved surface will be described. FIG. 14C is used for the description. In the drawing, one transistor 981 selected from the element group 904 is shown. The transistor 981 flows current from one of the source and drain 905 to the other of the source and drain 906 in accordance with the potential of the gate electrode 907. The transistor 981 is arranged so that the direction in which the current of the transistor 981 flows (carrier movement direction) and the direction in which the substrate 980 draws an arc are orthogonal to each other. With such an arrangement, even when the substrate 980 is bent so as to draw an arc, the influence of stress applied to the transistor 981 is small, and variation in characteristics of the transistor 981 included in the element group 904 can be suppressed.

本実施例は、上記の実施の形態、実施例1と自由に組み合わせることができる。   This embodiment can be freely combined with the above embodiment mode and Embodiment 1.

本実施例では、本発明の半導体装置を構成する回路が有するトランジスタの構成例を示す。トランジスタは単結晶基板に形成されるMOSトランジスタの他、薄膜トランジスタ(TFT)で構成することもできる。図17はこれらの回路を構成するトランジスタの断面構造を示す図である。図17は、Nチャネル型のトランジスタ2001、Nチャネル型のトランジスタ2002、容量素子2004、抵抗素子2005、Pチャネル型のトランジスタ2003が示されている。各トランジスタは半導体層4405、絶縁層4408、ゲート電極4409を備えている。ゲート電極4409は、第1導電層4403と第2導電層4402の積層構造で形成されている。また、図18(A)〜(D)は、図17で示すトランジスタ、容量素子、抵抗素子に対応する上面図であり合わせて参照することができる。   In this embodiment, a structural example of a transistor included in a circuit included in the semiconductor device of the present invention is shown. In addition to a MOS transistor formed on a single crystal substrate, the transistor can be a thin film transistor (TFT). FIG. 17 is a diagram showing a cross-sectional structure of transistors constituting these circuits. FIG. 17 illustrates an N-channel transistor 2001, an N-channel transistor 2002, a capacitor element 2004, a resistor element 2005, and a P-channel transistor 2003. Each transistor includes a semiconductor layer 4405, an insulating layer 4408, and a gate electrode 4409. The gate electrode 4409 has a stacked structure of a first conductive layer 4403 and a second conductive layer 4402. 18A to 18D are top views corresponding to the transistor, the capacitor, and the resistor illustrated in FIG. 17 and can be referred to.

図17において、Nチャネル型のトランジスタ2001は、半導体層4405中のゲート電極と重なる領域の両側に低濃度ドレイン(LDD)領域を有する。低濃度ドレイン(LDD)領域は、不純物領域4407であり、配線4404とコンタクトを形成するソース領域及びドレイン領域(不純物領域4406)の不純物濃度よりも低濃度にN型を付与する不純物がドープされている。不純物領域4406と不純物領域4407には、Nチャネル型のトランジスタ2001を構成する場合、N型を付与する不純物としてリンなどが添加されている。LDD領域はホットエレクトロン劣化や短チャネル効果を抑制する手段として形成される。   In FIG. 17, an N-channel transistor 2001 includes lightly doped drain (LDD) regions on both sides of a region overlapping with the gate electrode in the semiconductor layer 4405. The lightly doped drain (LDD) region is an impurity region 4407, which is doped with an impurity imparting N-type at a lower concentration than the impurity concentration of the source region and the drain region (impurity region 4406) that form a contact with the wiring 4404. Yes. In the case where the N-channel transistor 2001 is formed, phosphorus or the like is added to the impurity region 4406 and the impurity region 4407 as an impurity imparting N-type conductivity. The LDD region is formed as a means for suppressing hot electron degradation and the short channel effect.

図18(A)で示すように、Nチャネル型のトランジスタ2001のゲート電極4409において、第1導電層4403は第2導電層4402の両側に広がって形成されている。この場合において、第1導電層4403の膜厚は第2導電層4402の膜厚よりも薄く形成されている。第1導電層4403の厚さは、10〜100kVの電界で加速されたイオン種を通過させることが可能な厚さに形成されている。不純物領域4407はゲート電極4409の第1導電層4403と重なるように形成されている。すなわち、ゲート電極4409とオーバーラップするLDD領域を形成している。この構造は、ゲート電極4409において、第2導電層4402をマスクとして第1導電層4403を通して一導電型の不純物を添加することにより、自己整合的に不純物領域4407を形成している。すなわち、ゲート電極とオーバーラップするLDD領域を自己整合的に形成している。   As shown in FIG. 18A, in the gate electrode 4409 of the N-channel transistor 2001, the first conductive layer 4403 is formed so as to spread on both sides of the second conductive layer 4402. In this case, the first conductive layer 4403 is thinner than the second conductive layer 4402. The first conductive layer 4403 is formed to have a thickness that allows ionic species accelerated by an electric field of 10 to 100 kV to pass therethrough. The impurity region 4407 is formed so as to overlap with the first conductive layer 4403 of the gate electrode 4409. That is, an LDD region overlapping with the gate electrode 4409 is formed. In this structure, an impurity region 4407 is formed in a self-aligned manner in the gate electrode 4409 by adding an impurity of one conductivity type through the first conductive layer 4403 using the second conductive layer 4402 as a mask. That is, the LDD region overlapping with the gate electrode is formed in a self-aligning manner.

半導体層中のゲート電極と重なる領域の両側にLDDを有するトランジスタは、トランスミッションゲート(アナログスイッチとも呼ぶ)を構成するトランジスタや、図10における電源回路1003中の整流回路に用いられるトランジスタに適用される。これらのトランジスタは、ソース電極及びドレイン電極に正負両方の電圧が印加されるため、半導体層中のゲート電極と重なる領域の両側にLDDを設けることが好ましい。   A transistor having an LDD on both sides of a region overlapping with a gate electrode in a semiconductor layer is applied to a transistor forming a transmission gate (also referred to as an analog switch) or a transistor used in a rectifier circuit in the power supply circuit 1003 in FIG. . In these transistors, since both positive and negative voltages are applied to the source electrode and the drain electrode, it is preferable to provide LDDs on both sides of a region overlapping with the gate electrode in the semiconductor layer.

図17において、Nチャネル型のトランジスタ2002は、半導体層4405中のゲート電極と重なる領域の片側に不純物領域4406の不純物濃度よりも低濃度に導電型を付与する不純物元素がドープされた不純物領域4407が形成されている。図18(B)で示すように、Nチャネル型のトランジスタ2002のゲート電極4409において、第1導電層4403は、第2導電層4402の片側に広がって形成されている。この場合も同様に、第2導電層4402をマスクとして、第1導電層4403を通して一導電型の不純物を添加することにより、自己整合的にLDDを形成することができる。   In FIG. 17, an N-channel transistor 2002 includes an impurity region 4407 in which an impurity element imparting a conductivity type is doped at a lower concentration than the impurity concentration of the impurity region 4406 on one side of a region overlapping with the gate electrode in the semiconductor layer 4405. Is formed. As shown in FIG. 18B, in the gate electrode 4409 of the N-channel transistor 2002, the first conductive layer 4403 is formed so as to spread on one side of the second conductive layer 4402. In this case as well, an LDD can be formed in a self-aligned manner by adding an impurity of one conductivity type through the first conductive layer 4403 using the second conductive layer 4402 as a mask.

半導体層中のゲート電極と重なる領域の片側にLDDを有するトランジスタは、ソース電極及びドレイン電極間に正電圧のみ、もしくは負電圧のみが印加されるトランジスタに適用すればよい。具体的には、インバータ回路、NAND回路、NOR回路、ラッチ回路といった論理ゲートを構成するトランジスタや、センスアンプ、定電圧発生回路、VCOといったアナログ回路を構成するトランジスタに適用すればよい。   A transistor having an LDD on one side of a region overlapping with a gate electrode in a semiconductor layer may be applied to a transistor to which only a positive voltage or only a negative voltage is applied between a source electrode and a drain electrode. Specifically, it may be applied to a transistor constituting a logic gate such as an inverter circuit, a NAND circuit, a NOR circuit, or a latch circuit, or a transistor constituting an analog circuit such as a sense amplifier, a constant voltage generation circuit, or a VCO.

図17において、容量素子2004は、第1導電層4403と半導体層4405とで絶縁層4408を挟んで形成されている。容量素子2004を形成する半導体層4405には、不純物領域4410と不純物領域4411を備えている。不純物領域4411は、半導体層4405において第1導電層4403と重なる位置に形成される。また、不純物領域4410は配線4404とコンタクトを形成する。不純物領域4411は、第1導電層4403を通して一導電型の不純物を添加することができるので、不純物領域4410と不純物領域4411に含まれる不純物濃度は同じにすることもできるし、異ならせることも可能である。いずれにしても、容量素子2004において、半導体層4405は電極として機能させるので、一導電型の不純物を添加して低抵抗化しておくことが好ましい。また、第1導電層4403は、図18(C)に示すように、第2導電層4402を補助的な電極として利用することにより、電極として十分に機能させることができる。このように、第1導電層4403と第2導電層4402を組み合わせた複合的な電極構造とすることにより、容量素子2004を自己整合的に形成することができる。   In FIG. 17, the capacitor element 2004 is formed by sandwiching an insulating layer 4408 between a first conductive layer 4403 and a semiconductor layer 4405. A semiconductor layer 4405 that forms the capacitor 2004 includes an impurity region 4410 and an impurity region 4411. The impurity region 4411 is formed in the semiconductor layer 4405 so as to overlap with the first conductive layer 4403. In addition, the impurity region 4410 forms a contact with the wiring 4404. Since the impurity region 4411 can be doped with one conductivity type impurity through the first conductive layer 4403, the impurity concentration in the impurity region 4410 and the impurity region 4411 can be the same or can be different. It is. In any case, since the semiconductor layer 4405 functions as an electrode in the capacitor 2004, it is preferable to reduce the resistance by adding an impurity of one conductivity type. In addition, as shown in FIG. 18C, the first conductive layer 4403 can function sufficiently as an electrode by using the second conductive layer 4402 as an auxiliary electrode. In this manner, by using a composite electrode structure in which the first conductive layer 4403 and the second conductive layer 4402 are combined, the capacitor element 2004 can be formed in a self-aligning manner.

容量素子2004は、図10に示す電源回路1003の保持容量や、あるいはアンテナ1001と並列に設けられる共振容量や、復調回路1004が有する容量素子として用いることができる。特に、共振容量は、容量素子の2端子間に正負両方の電圧が印加されるため、2端子間の電圧の正負によらず容量として機能することが必要である。   The capacitor 2004 can be used as a storage capacitor of the power supply circuit 1003 illustrated in FIG. 10, a resonance capacitor provided in parallel with the antenna 1001, or a capacitor included in the demodulation circuit 1004. In particular, since both positive and negative voltages are applied between the two terminals of the capacitive element, the resonant capacitor needs to function as a capacitor regardless of whether the voltage between the two terminals is positive or negative.

図17において、抵抗素子2005は、第1導電層4403によって形成されている(図18(D)も参照)。第1導電層4403は30〜150nm程度の厚さに形成されるので、その幅や長さを適宜設定して抵抗素子を構成することができる。   In FIG. 17, the resistance element 2005 is formed of the first conductive layer 4403 (see also FIG. 18D). Since the first conductive layer 4403 is formed to a thickness of about 30 to 150 nm, a resistance element can be configured by appropriately setting the width and length thereof.

抵抗素子は、図10に示す変調回路1005が有する抵抗負荷として用いることができる。また、図10に示す復調回路1004が有する抵抗素子としても用いることができる。さらに、VCO回路などで電流を制御する場合の負荷としても用いられる場合がある。抵抗素子は、高濃度に不純物元素を含む半導体層や、膜厚の薄い金属層によって構成すればよい。抵抗値が膜厚、膜質、不純物濃度、活性化率などに依存する半導体層に対して、金属層は、膜厚、膜質で抵抗値が決定するため、ばらつきが小さく好ましい。   The resistance element can be used as a resistance load included in the modulation circuit 1005 illustrated in FIG. Further, it can also be used as a resistance element included in the demodulation circuit 1004 shown in FIG. Further, it may be used as a load when current is controlled by a VCO circuit or the like. The resistance element may be formed using a semiconductor layer containing an impurity element at a high concentration or a thin metal layer. In contrast to a semiconductor layer whose resistance value depends on the film thickness, film quality, impurity concentration, activation rate, and the like, a metal layer is preferable because the resistance value is determined by the film thickness and film quality, so that variation is small.

図17において、Pチャネル型のトランジスタ2003は、半導体層4405に不純物領域4412を備えている。この不純物領域4412は、配線4404とコンタクトを形成するソース領域及びドレイン領域として機能する。ゲート電極4409の構成は第1導電層4403と第2導電層4402が重畳した構成となっている(図18(E)も参照)。Pチャネル型のトランジスタ2003はLDDを設けないシングルドレイン構造のトランジスタである。Pチャネル型のトランジスタ2003を形成する場合、不純物領域4412にはP型を付与する不純物として硼素などが添加される。一方、不純物領域4412にリンを添加すればシングルドレイン構造のNチャネル型のトランジスタとすることもできる。   In FIG. 17, a P-channel transistor 2003 includes an impurity region 4412 in a semiconductor layer 4405. This impurity region 4412 functions as a source region and a drain region that form a contact with the wiring 4404. The gate electrode 4409 has a structure in which the first conductive layer 4403 and the second conductive layer 4402 overlap with each other (see also FIG. 18E). The P-channel transistor 2003 is a single drain transistor without an LDD. In the case of forming the P-channel transistor 2003, boron or the like is added to the impurity region 4412 as an impurity imparting P-type conductivity. On the other hand, when phosphorus is added to the impurity region 4412, an N-channel transistor having a single drain structure can be obtained.

半導体層4405及びゲート絶縁層4408の一方若しくは双方に対して、高密度プラズマ処理によって酸化又は窒化処理しても良い。この処理は、実施例1で示した手法と同様にすることができる。   One or both of the semiconductor layer 4405 and the gate insulating layer 4408 may be oxidized or nitrided by high density plasma treatment. This process can be performed in the same manner as in the first embodiment.

上記処理によって、半導体層4405とゲート絶縁層4408の界面の欠陥準位を低減することができる。ゲート絶縁層4408対してこの処理を行うことにより、この絶縁層の緻密化を図ることができる。すなわち、荷電欠陥の生成を抑えトランジスタのしきい値電圧の変動を抑えることができる。また、トランジスタを3V以下の電圧で駆動させる場合には、このプラズマ処理により酸化若しくは窒化された絶縁層をゲート絶縁層4408として適用することができる。また、トランジスタの駆動電圧が3V以上の場合には、このプラズマ処理で半導体層4405の表面に形成した絶縁層とCVD法(プラズマCVD法若しくは熱CVD法)で堆積した絶縁層とを組み合わせてゲート絶縁層4408を形成することができる。また、同様に、この絶縁層は、容量素子2004の誘電体層としても利用することができる。この場合、このプラズマ処理で形成された絶縁層は、1〜10nmの厚さで形成され、緻密な膜であるので、大きな電荷容量を持つ容量素子を形成することができる。   Through the above treatment, the defect level at the interface between the semiconductor layer 4405 and the gate insulating layer 4408 can be reduced. By performing this treatment on the gate insulating layer 4408, the insulating layer can be densified. That is, generation of charged defects can be suppressed and fluctuations in the threshold voltage of the transistor can be suppressed. In the case where the transistor is driven with a voltage of 3 V or lower, an insulating layer oxidized or nitrided by this plasma treatment can be used as the gate insulating layer 4408. In the case where the driving voltage of the transistor is 3 V or more, a gate is formed by combining an insulating layer formed on the surface of the semiconductor layer 4405 by this plasma treatment and an insulating layer deposited by a CVD method (plasma CVD method or thermal CVD method). An insulating layer 4408 can be formed. Similarly, this insulating layer can also be used as a dielectric layer of the capacitor element 2004. In this case, since the insulating layer formed by this plasma treatment is formed with a thickness of 1 to 10 nm and is a dense film, a capacitor having a large charge capacity can be formed.

図17及び図18を参照して説明したように、膜厚の異なる導電層を組み合わせることにより、さまざまな構成の素子を形成することができる。第1導電層のみが形成される領域と、第1導電層と第2導電層が積層されている領域は、回折格子パターン或いは半透膜からなる光強度低減機能を有する補助パターンを設置したフォトマスクまたはレチクルを用いて形成することができる。すなわち、フォトリソグラフィー工程において、フォトレジストを露光する際に、フォトマスクの透過光量を調節して、現像されるレジストマスクの厚さを異ならせる。この場合、フォトマスクまたはレチクルに解像度限界以下のスリットを設けて上記複雑な形状を有するレジストを形成してもよい。また、現像後に約200℃のベークを行ってフォトレジスト材料で形成されるマスクパターンを変形させてもよい。   As described with reference to FIGS. 17 and 18, elements having various structures can be formed by combining conductive layers having different thicknesses. The region where only the first conductive layer is formed and the region where the first conductive layer and the second conductive layer are laminated are a photo provided with an auxiliary pattern having a light intensity reducing function consisting of a diffraction grating pattern or a semi-transmissive film. It can be formed using a mask or a reticle. That is, in the photolithography process, when the photoresist is exposed, the amount of light transmitted through the photomask is adjusted to vary the thickness of the resist mask to be developed. In this case, a resist having a complicated shape may be formed by providing a slit having a resolution limit or less in a photomask or a reticle. Alternatively, the mask pattern formed of the photoresist material may be deformed by baking at about 200 ° C. after development.

また、回折格子パターン或いは半透膜からなる光強度低減機能を有する補助パターンを設置したフォトマスクまたはレチクルを用いることにより、第1導電層のみが形成される領域と、第1導電層と第2導電層が積層されている領域を連続して形成することができる。図18(A)に示すように、第1導電層のみが形成される領域を半導体層上に選択的に形成することができる。このような領域は、半導体層上において有効であるが、それ以外の領域(ゲート電極と連続する配線領域)では必要がない。このフォトマスク若しくはレチクルを用いることにより、配線部分は、第1導電層のみの領域を作らないで済むので、配線密度を実質的に高めることができる。   Further, by using a photomask or a reticle provided with an auxiliary pattern having a light intensity reduction function consisting of a diffraction grating pattern or a semi-transmissive film, a region where only the first conductive layer is formed, the first conductive layer and the second conductive layer A region where the conductive layer is stacked can be formed continuously. As shown in FIG. 18A, a region where only the first conductive layer is formed can be selectively formed over the semiconductor layer. Such a region is effective on the semiconductor layer, but is not necessary in other regions (a wiring region continuous with the gate electrode). By using this photomask or reticle, it is not necessary to form a region of only the first conductive layer in the wiring portion, so that the wiring density can be substantially increased.

図17及び図18の場合には、第1導電層はタングステン(W)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、窒化タンタル(TaN)またはモリブデン(Mo)などの高融点金属、又は高融点金属を主成分とする合金もしくは化合物を30〜50nmの厚さで形成する。また、第2導電層はタングステン(W)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、窒化タンタル(TaN)またはモリブデン(Mo)などの高融点金属、又は高融点金属を主成分とする合金もしくは化合物で300〜600nmの厚さに形成する。例えば、第1導電層と第2導電層をそれぞれ異なる導電材料を用い、後に行うエッチング工程でエッチングレートの差が生じるようにする。一例として、第1導電層としてTaNを用い、第2導電層としてタングステン膜を用いることができる。   17 and 18, the first conductive layer is a refractory metal such as tungsten (W), chromium (Cr), tantalum (Ta), tantalum nitride (TaN), or molybdenum (Mo), or a refractory metal. An alloy or a compound mainly composed of is formed with a thickness of 30 to 50 nm. The second conductive layer is made of a refractory metal such as tungsten (W), chromium (Cr), tantalum (Ta), tantalum nitride (TaN), or molybdenum (Mo), or an alloy or compound containing a refractory metal as a main component. To a thickness of 300 to 600 nm. For example, different conductive materials are used for the first conductive layer and the second conductive layer, and a difference in etching rate is caused in an etching process performed later. As an example, TaN can be used as the first conductive layer, and a tungsten film can be used as the second conductive layer.

本実施例では、回折格子パターン或いは半透膜からなる光強度低減機能を有する補助パターンを設置したフォトマスクまたはレチクルを用いて、電極構造の異なるトランジスタ、容量素子、抵抗素子を、同じ工程によって作り分けることができることを示している。これにより、回路の特性に応じて、形態の異なる素子を、工程を増やすことなく作り込み、集積化することができる。   In this embodiment, transistors, capacitors, and resistors having different electrode structures are formed by the same process using a photomask or reticle provided with an auxiliary pattern having a light intensity reduction function consisting of a diffraction grating pattern or a semi-transmissive film. It shows that it can be divided. Thus, elements having different forms can be formed and integrated without increasing the number of steps in accordance with circuit characteristics.

本実施例は、上記の実施の形態、実施例1及び実施例2と自由に組み合わせることができる。   This embodiment can be freely combined with the above embodiment mode, Embodiment 1 and Embodiment 2.

本実施例では、本発明の半導体装置のメモリ(図3のMROM_UNIT305等)として用いることができるスタティックRAM(SRAM)の一例について、図19〜図21を参照して説明する。   In this embodiment, an example of a static RAM (SRAM) that can be used as a memory (such as MROM_UNIT 305 in FIG. 3) of the semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS.

図19(A)で示す半導体層10、半導体層11はシリコン若しくはシリコンを成分とする結晶性の半導体で形成することが好ましい。例えば、シリコン膜をレーザアニールなどによって結晶化された多結晶シリコン、単結晶シリコンなどが適用される。その他にも半導体特性を示す、金属酸化物半導体、アモルファスシリコン、有機半導体を適用することも可能である。   The semiconductor layer 10 and the semiconductor layer 11 illustrated in FIG. 19A are preferably formed using silicon or a crystalline semiconductor containing silicon as a component. For example, polycrystalline silicon or single crystal silicon obtained by crystallizing a silicon film by laser annealing or the like is applied. In addition, a metal oxide semiconductor, amorphous silicon, or an organic semiconductor that exhibits semiconductor characteristics can be used.

いずれにしても、最初に形成する半導体層は絶縁表面を有する基板の全面若しくは一部(トランジスタの半導体領域として確定されるよりも広い面積を有する領域)に形成する。そして、フォトリソグラフィー技術によって、半導体層上にマスクパターンを形成する。そのマスクパターンを利用して半導体層をエッチング処理することにより、トランジスタのソース領域及びドレイン領域及びチャネル形成領域を含む特定形状の島状の半導体層10、半導体層11を形成する。その半導体層10、半導体層11はレイアウトの適切さを考慮して決められる。   In any case, the semiconductor layer to be formed first is formed over the entire surface or part of the substrate having an insulating surface (a region having a larger area than that determined as a semiconductor region of the transistor). Then, a mask pattern is formed on the semiconductor layer by photolithography. By etching the semiconductor layer using the mask pattern, island-shaped semiconductor layers 10 and 11 having a specific shape including a source region and a drain region of the transistor and a channel formation region are formed. The semiconductor layer 10 and the semiconductor layer 11 are determined in consideration of appropriate layout.

図19(A)で示す半導体層10、半導体層11を形成するためのフォトマスクは、図19(B)に示すマスクパターン2000を備えている。このマスクパターン2000は、フォトリソグラフィー工程で用いるレジストがポジ型かネガ型かで異なる。ポジ型レジストを用いる場合には、図19(B)で示すマスクパターン2000は、遮光部として作製される。マスクパターン2000は、多角形の頂部Aを削除した形状となっている。このフォトマスクのパターンは、例えば、角部において一辺が10μm以下の直角三角形を切り取るように面取りされている。また、屈曲部Bにおいては、その角部が直角とならないように屈曲する形状となっている。屈曲Bを拡大すると、複数段に渡って屈曲する形状となっている。   A photomask for forming the semiconductor layer 10 and the semiconductor layer 11 shown in FIG. 19A includes a mask pattern 2000 shown in FIG. The mask pattern 2000 differs depending on whether the resist used in the photolithography process is a positive type or a negative type. When a positive resist is used, the mask pattern 2000 shown in FIG. 19B is manufactured as a light shielding portion. The mask pattern 2000 has a shape obtained by deleting the top A of the polygon. The photomask pattern is chamfered so as to cut out a right triangle having a side of 10 μm or less at a corner, for example. Further, the bent portion B has a shape that bends so that the corner portion does not become a right angle. When the bend B is enlarged, the shape is bent over a plurality of steps.

図19(B)で示すマスクパターン2000は、その形状が、図19(A)で示す半導体層10、半導体層11に反映される。その場合、マスクパターン2000と相似の形状が転写されても良いが、マスクパターン2000の角部がさらに丸みを帯びるように転写されていても良い。すなわち、マスクパターン2000よりもさらにパターン形状をなめらかにした丸め部を設けても良い。   The shape of the mask pattern 2000 shown in FIG. 19B is reflected in the semiconductor layers 10 and 11 shown in FIG. In that case, a shape similar to the mask pattern 2000 may be transferred, but it may be transferred so that the corners of the mask pattern 2000 are further rounded. That is, you may provide the round part which made the pattern shape smoother than the mask pattern 2000 further.

半導体層10、半導体層11の上には、酸化シリコン若しくは窒化シリコンを少なくとも一部に含む絶縁層が形成される。この絶縁層を形成する目的の一つはゲート絶縁層である。そして、図20(A)で示すように、半導体層と一部が重なるようにゲート配線12、ゲート配線13、ゲート配線14を形成する。ゲート配線12は半導体層10に対応して形成される。ゲート配線13は半導体層10、半導体層11に対応して形成される。また、ゲート配線14は半導体層10、半導体層11に対応して形成される。ゲート配線は、金属層又は導電性の高い半導体層を成膜し、フォトリソグラフィー技術によってその形状を絶縁層上に作り込む。   An insulating layer containing at least part of silicon oxide or silicon nitride is formed over the semiconductor layer 10 and the semiconductor layer 11. One purpose of forming this insulating layer is a gate insulating layer. Then, as illustrated in FIG. 20A, the gate wiring 12, the gate wiring 13, and the gate wiring 14 are formed so as to partially overlap the semiconductor layer. The gate wiring 12 is formed corresponding to the semiconductor layer 10. The gate wiring 13 is formed corresponding to the semiconductor layer 10 and the semiconductor layer 11. The gate wiring 14 is formed corresponding to the semiconductor layer 10 and the semiconductor layer 11. For the gate wiring, a metal layer or a highly conductive semiconductor layer is formed, and its shape is formed on the insulating layer by a photolithography technique.

このゲート配線を形成するためのフォトマスクは、図20(B)に示すマスクパターン2100を備えている。このマスクパターン2100は、L字形に折れ曲がった各コーナー部であって、直角三角形の一辺が10μm以下、または、配線の線幅の1/2以下で、線幅の1/5以上の大きさに角部を削除し、コーナー部を丸みをおびるパターンを有せしめる。即ち、上面からみたコーナー部におけるマスクパターン2100の外周は曲線を形成するようにする。具体的には、コーナー部の外周縁に丸みを帯びさせるため、コーナー部を挟む互いに垂直 な2つの第1直線と、これら2つの第1直線と約45度の角度をなす一つの第2直線と、で形成される直角 2等辺三角形の部分に相当するマスクパターン2100の一部を除去する。除去すると新たに2つの鈍角の部分がマスクパターン2100に形成されるが、マスク設計や、エッチング条件を適宜設定することにより、各鈍角部分に第1直線と第2直線との両方に接する曲線が形成されるようにマスクパターン2100をエッチングすることが好ましい。なお、前記直角2等辺三角形の互いに等しい2辺の長さは、配線幅の1/5以上1/2以下とする。またコーナー部の内周についても、コーナー部の外周に沿って内周が丸みを帯びるよう形成する。図20(B)で示すマスクパターン2100は、その形状が、図20(A)で示すゲート配線12、ゲート配線13、ゲート配線14に反映される。その場合、マスクパターン2100と相似の形状が転写されても良いが、マスクパターン2100の角部がさらに丸みを帯びるように転写されていても良い。すなわち、マスクパターン2100よりもさらにパターン形状をなめらかにした、丸め部を設けても良い。すなわち、ゲート配線12、ゲート配線13、ゲート配線14の角部は、線幅の1/2以下であって1/5以上にコーナー部に丸みをおびさせる。凸部はプラズマによるドライエッチの際、異常放電による微粉の発生を抑え、凹部では、たとえ洗浄のときにできた微粉であっても、それが角に集まりやすいのを洗い流す結果として歩留まり向上が甚だしく期待できるという効果を有する。   A photomask for forming this gate wiring is provided with a mask pattern 2100 shown in FIG. This mask pattern 2100 is each corner portion bent in an L shape, and one side of a right triangle is 10 μm or less, or 1/2 or less of the line width of the wiring and has a size of 1/5 or more of the line width. Remove the corners and give the corners a rounded pattern. That is, the outer periphery of the mask pattern 2100 at the corner portion viewed from the upper surface forms a curve. Specifically, in order to round the outer peripheral edge of the corner portion, two first straight lines that are perpendicular to each other across the corner portion and one second straight line that forms an angle of about 45 degrees with the two first straight lines. Then, a part of the mask pattern 2100 corresponding to the isosceles right triangle formed by the step is removed. When removed, two obtuse angle portions are newly formed in the mask pattern 2100. By appropriately setting the mask design and etching conditions, each obtuse angle portion has a curve in contact with both the first line and the second line. The mask pattern 2100 is preferably etched so as to be formed. The length of two equal sides of the right-angled isosceles triangle is set to 1/5 or more and 1/2 or less of the wiring width. Also, the inner periphery of the corner portion is formed so that the inner periphery is rounded along the outer periphery of the corner portion. The shape of the mask pattern 2100 illustrated in FIG. 20B is reflected in the gate wiring 12, the gate wiring 13, and the gate wiring 14 illustrated in FIG. In that case, a shape similar to the mask pattern 2100 may be transferred, or the corner of the mask pattern 2100 may be transferred so as to be further rounded. That is, a rounded portion having a smoother pattern shape than the mask pattern 2100 may be provided. That is, the corners of the gate wiring 12, the gate wiring 13, and the gate wiring 14 are rounded at the corners that are 1/2 or less of the line width and 1/5 or more. The convex part suppresses the generation of fine powder due to abnormal discharge during dry etching by plasma, and the concave part significantly improves the yield as a result of washing away the fine powder generated at the time of cleaning, which tends to collect at the corner. It has the effect that it can be expected.

層間絶縁層はゲート配線12、ゲート配線13、ゲート配線14の次に形成される層である。層間絶縁層は酸化シリコンなどの無機絶縁材料若しくポリイミドやアクリル樹脂などを使った有機絶材料を使って形成する。この層間絶縁層とゲート配線12、ゲート配線13、ゲート配線14の間には窒化シリコン若しくは窒化酸化シリコンなどの絶縁層を介在させても良い。また、層間絶縁層上にも窒化シリコン若しくは窒化酸化シリコンなどの絶縁層を設けても良い。この絶縁層は、外因性の金属イオンや水分などTFTにとっては良くない不純物により半導体層やゲート絶縁層を汚染するのを防ぐことができる。   The interlayer insulating layer is a layer formed next to the gate wiring 12, the gate wiring 13, and the gate wiring 14. The interlayer insulating layer is formed using an inorganic insulating material such as silicon oxide or an organic insulating material such as polyimide or acrylic resin. An insulating layer such as silicon nitride or silicon nitride oxide may be interposed between the interlayer insulating layer and the gate wiring 12, the gate wiring 13, and the gate wiring 14. An insulating layer such as silicon nitride or silicon nitride oxide may be provided over the interlayer insulating layer. This insulating layer can prevent the semiconductor layer and the gate insulating layer from being contaminated by impurities that are not good for the TFT, such as exogenous metal ions and moisture.

層間絶縁層には所定の位置に開口が形成されている。例えば、下層にあるゲート配線や半導体層に対応して設けられる。金属若しくは金属化合物の一層若しくは複数層で形成される配線層は、フォトリソグラフィー技術によってマスクパターンが形成され、エッチング加工により所定のパターンに形成される。そして、図21(A)で示すように、半導体層10や半導体層11と一部が重なるように配線15、配線16、配線17、配線18、配線19、配線20を形成する。配線はある特定の素子間を連結する。配線は特定の素子と素子の間を直線で結ぶのではなく、レイアウトの制約上屈曲部が含まれる。また、コンタクト部やその他の領域において配線幅が変化する。コンタクト部では、コンタクトホールが配線幅と同等若しくは大きい場合には、その部分で配線幅が広がるように変化する。   An opening is formed at a predetermined position in the interlayer insulating layer. For example, it is provided corresponding to the gate wiring or semiconductor layer in the lower layer. A wiring layer formed of one or more layers of metal or metal compound is formed with a mask pattern by a photolithography technique and formed into a predetermined pattern by etching. Then, as illustrated in FIG. 21A, the wiring 15, the wiring 16, the wiring 17, the wiring 18, the wiring 19, and the wiring 20 are formed so as to partially overlap the semiconductor layer 10 and the semiconductor layer 11. A wiring connects between specific elements. The wiring does not connect a specific element with a straight line, but includes a bent portion due to layout restrictions. In addition, the wiring width changes in the contact portion and other regions. In the contact portion, when the contact hole is equal to or larger than the wiring width, the wiring width is changed to widen at that portion.

この配線15乃至配線20を形成するためのフォトマスクは、図21(B)に示すマスクパターン2200を備えている。この場合においても、配線は、L字形に折れ曲がったコーナー部であって直角三角形の一辺が10μm以下、または、配線の線幅の1/2以下で、線幅の1/5以上の長さに角部を削除し、コーナー部に丸みをおびるパターンを有せしめる。即ち、上面からみたコーナー部における配線の外周は曲線を形成するようにする。具体的には、コーナー部の外周縁に丸みを帯びさせるため、コーナー部を挟む互いに垂直な2つの第1直線と、これら2つの第1直線と約45度の角度をなす一つの第2直線と、で形成される直角2等辺三角形の部分に相当する配線の一部を除去する。除去すると新たに2つの鈍角の部分が配線に形成されるが、マスク設計や、エッチング条件を適宜設定することにより、各鈍角部分に第1直線と第2直線との両方に接する曲線が形成されるように配線をエッチングすることが好ましい。なお、前記直角2等辺三角形の互いに等しい2辺の長さは、配線幅の1/5以上1/2以下とする。またコーナー部の内周についても、コーナー部の外周に沿って内周が丸みを帯びるよう形成する。このような配線は、凸部はプラズマによるドライエッチの際、異常放電による微粉の発生を抑え、凹部では、たとえ洗浄のときにできた微粉であっても、それが角に集まりやすいのを洗い流す結果として歩留まり向上が甚だしく期待できるという効果を有する。配線の角部がラウンドをとることにより、電気的にも伝導させることが期待できる。また、多数の平行配線では、ゴミを洗い流すのにはきわめて好都合である。   A photomask for forming the wirings 15 to 20 includes a mask pattern 2200 shown in FIG. Also in this case, the wiring is a corner portion bent in an L shape, and one side of a right triangle is 10 μm or less, or 1/2 or less of the line width of the wiring and has a length of 1/5 or more of the line width. Remove the corners and give the corners a rounded pattern. That is, the outer periphery of the wiring at the corner portion viewed from the upper surface forms a curve. Specifically, in order to round the outer peripheral edge of the corner portion, two first straight lines that are perpendicular to each other sandwiching the corner portion, and one second straight line that forms an angle of about 45 degrees with the two first straight lines. Then, a part of the wiring corresponding to the right isosceles triangular portion formed by is removed. When removed, two obtuse angle parts are newly formed on the wiring. By appropriately setting the mask design and etching conditions, a curve that touches both the first straight line and the second straight line is formed at each obtuse angle part. It is preferable to etch the wiring so that the The length of two equal sides of the right-angled isosceles triangle is set to 1/5 or more and 1/2 or less of the wiring width. Also, the inner periphery of the corner portion is formed so that the inner periphery is rounded along the outer periphery of the corner portion. In such wiring, the convex part suppresses the generation of fine powder due to abnormal discharge during dry etching by plasma, and the concave part is washed away even if it is fine powder produced at the time of cleaning. As a result, the yield can be expected to be greatly improved. It can be expected that the corner portion of the wiring is electrically conducted by taking a round. In addition, a large number of parallel wires are very convenient for washing away dust.

図21(A)には、Nチャネル型のトランジスタ21、Nチャネル型のトランジスタ22、Nチャネル型のトランジスタ23、Nチャネル型のトランジスタ24、Pチャネル型のトランジスタ25、Pチャネル型のトランジスタ26が形成されている。Nチャネル型のトランジスタ23とPチャネル型のトランジスタ25及びNチャネル型のトランジスタ24とPチャネル型のトランジスタ26はそれぞれインバータ27、インバータ28を構成している。この6つのトランジスタを含む回路はSRAMを形成している。これらのトランジスタの上層には、窒化シリコンや酸化シリコンなどの絶縁層が形成されていても良い。   FIG. 21A shows an N-channel transistor 21, an N-channel transistor 22, an N-channel transistor 23, an N-channel transistor 24, a P-channel transistor 25, and a P-channel transistor 26. Is formed. The N-channel transistor 23 and the P-channel transistor 25, and the N-channel transistor 24 and the P-channel transistor 26 constitute an inverter 27 and an inverter 28, respectively. The circuit including these six transistors forms an SRAM. An insulating layer such as silicon nitride or silicon oxide may be formed over these transistors.

本実施例は、上記の実施の形態、実施例1乃至実施例3と自由に組み合わせることができる。   This embodiment can be freely combined with the above embodiment mode and Embodiments 1 to 3.

本発明の半導体装置の一実施例を図22に示す。図22(A)は半導体装置の展開図であり、図22(B)は図22(A)のA−Bにおける断面図である。本実施例では、複数のアンテナを有する半導体装置において、特に薄膜トランジスタを有する層上に形成されたアンテナと、パッチアンテナとを有する半導体装置の構造について説明する。   One embodiment of the semiconductor device of the present invention is shown in FIG. 22A is a development view of the semiconductor device, and FIG. 22B is a cross-sectional view taken along line AB of FIG. 22A. In this embodiment, a structure of a semiconductor device including a plurality of antennas, particularly an antenna formed over a layer including a thin film transistor and a patch antenna will be described.

実施例1で示した素子群601の作製方法と同様に、絶縁性基板7101上に薄膜トランジスタを有する層7102が形成される。薄膜トランジスタを有する層7102上に層間絶縁層7182が形成される。層間絶縁層7182上に第1のアンテナ7181が形成される。第1のアンテナ7181上には絶縁層7183が形成され、絶縁層7183の表面に接続端子7184が形成される。   In a manner similar to the method for manufacturing the element group 601 described in Embodiment 1, a layer 7102 including a thin film transistor is formed over the insulating substrate 7101. An interlayer insulating layer 7182 is formed over the layer 7102 having a thin film transistor. A first antenna 7181 is formed over the interlayer insulating layer 7182. An insulating layer 7183 is formed over the first antenna 7181, and a connection terminal 7184 is formed on the surface of the insulating layer 7183.

一部に接続端子7184が露出した絶縁層7183と第2のアンテナであるパッチアンテナ7103とが、異方性導電接着材7104により固着される。また、接続端子7184とパッチアンテナの給電体層7113とが、異方性導電接着材に分散される導電性粒子で電気的に接続される。接続端子7184と薄膜トランジスタを有する層7102に形成される第1の薄膜トランジスタ7185とが電気的に接続される。また、薄膜トランジスタを有する層7102に形成される第2の薄膜トランジスタ7186と第1のアンテナ7181とが接続される。なお、異方性導電接着材の代わりに、導電性ペーストを硬化した導電層を用いてもよい。   An insulating layer 7183 in which the connection terminal 7184 is partially exposed and a patch antenna 7103 which is a second antenna are fixed by an anisotropic conductive adhesive 7104. Further, the connection terminal 7184 and the power supply layer 7113 of the patch antenna are electrically connected with conductive particles dispersed in the anisotropic conductive adhesive. The connection terminal 7184 and the first thin film transistor 7185 formed in the thin film transistor layer 7102 are electrically connected. In addition, the second thin film transistor 7186 formed in the layer 7102 having a thin film transistor is connected to the first antenna 7181. Note that a conductive layer obtained by curing a conductive paste may be used instead of the anisotropic conductive adhesive.

第1のアンテナ7181は、アルミニウム、銅、銀を含む金属材料で形成する。例えば、銅又は銀のペースト状組成物を、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット方式の印刷法で形成することができる。また、スパッタリングなどでアルミニウム膜を形成し、エッチング加工により形成しても良い。その他、電解メッキ法、無電解メッキ法を用いて形成しても良い。   The first antenna 7181 is formed using a metal material containing aluminum, copper, or silver. For example, a copper or silver paste composition can be formed by screen printing, offset printing, or an ink jet printing method. Alternatively, an aluminum film may be formed by sputtering or the like and formed by etching. In addition, you may form using an electroplating method and an electroless-plating method.

パッチアンテナ7103は、誘電体層7110と、誘電体層の一表面に形成される第1の導電層7111と、誘電体層を介して第1の導電層7111に対向し、且つ誘電体層の他表面に形成される第2の導電層7112と、給電体層7113とを有する。第1の導電層7111は、反射体として機能する。また、第2の導電層7112は接地体として機能する。給電体層7113は、第1の導電層7111と第2の導電層7112と接触しないように設けられている。   The patch antenna 7103 includes a dielectric layer 7110, a first conductive layer 7111 formed on one surface of the dielectric layer, and faces the first conductive layer 7111 with the dielectric layer interposed therebetween. A second conductive layer 7112 and a power feeding layer 7113 are formed on the other surface. The first conductive layer 7111 functions as a reflector. The second conductive layer 7112 functions as a grounding body. The power feeding layer 7113 is provided so as not to contact the first conductive layer 7111 and the second conductive layer 7112.

なお、第1のアンテナ7181を省略することも可能である。   Note that the first antenna 7181 can be omitted.

ここでは、第1のアンテナ7181の形状は、図23(A)に示すように方形コイル状である。   Here, the shape of the first antenna 7181 is a rectangular coil shape as shown in FIG.

第1のアンテナ7181の形状について図23を用いて説明する。図23は、層間絶縁層7182及びその上に形成されたアンテナを示す上面図である。本実施例では、図22(A)及び図23(A)に示すように、第1のアンテナ7181は方形コイル状7181aであるがこの形状に限定されるものではない。円形コイル状としてもよい。また、図23(B)に示すように方形ループ状7181bのアンテナとすることができる。また、円形ループ状アンテナとすることができる。また、図23(C)に示すように直線型ダイポール状7181cのアンテナとすることができる。また、曲線型ダイポール状のアンテナとすることができる。   The shape of the first antenna 7181 will be described with reference to FIG. FIG. 23 is a top view showing the interlayer insulating layer 7182 and the antenna formed thereon. In this embodiment, as shown in FIGS. 22A and 23A, the first antenna 7181 has a rectangular coil shape 7181a, but is not limited to this shape. It may be a circular coil. Further, as shown in FIG. 23B, a square loop 7181b antenna can be obtained. Moreover, it can be set as a circular loop antenna. Further, as shown in FIG. 23C, a linear dipole-shaped antenna 7181c can be obtained. Moreover, it can be set as a curved dipole antenna.

このように複数のアンテナを設けることで、一つの半導体装置で多数の電波を受信することが可能なマルチバンド対応の半導体装置を形成することができる。   By providing a plurality of antennas in this manner, a multiband-compatible semiconductor device capable of receiving a large number of radio waves with one semiconductor device can be formed.

本実施例は、上記の実施の形態、実施例1乃至実施例4と自由に組み合わせることができる。   This embodiment can be freely combined with the above embodiment mode and Embodiments 1 to 4.

本実施例では、本発明の半導体装置(図10における無線チップ1000に相当)の用途について図15及び図16を用いて説明する。無線チップ1000は、例えば、紙幣、硬貨、有価証券、無記名債券類、証書類(運転免許証や住民票等、図16(A)参照)、包装用容器類(包装紙やボトル等、図16(B)参照)、DVDソフトやCDやビデオテープ等の記録媒体(図16(C)参照)、車やバイクや自転車等の乗物類(図16(D)参照)、鞄や眼鏡等の身の回り品(図16(E)参照)、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等に設けて使用することができる。電子機器とは、液晶表示装置、EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置、テレビジョン装置(単にテレビまたはテレビ受像器とも呼ぶ)および携帯電話機等を指す。   In this embodiment, an application of the semiconductor device of the present invention (corresponding to the wireless chip 1000 in FIG. 10) will be described with reference to FIGS. The wireless chip 1000 includes, for example, banknotes, coins, securities, bearer bonds, certificates (driver's license, resident card, etc., see FIG. 16A), packaging containers (wrapping paper, bottles, etc. (B)), DVD software, recording media such as CDs and video tapes (see FIG. 16C), vehicles such as cars, motorcycles and bicycles (see FIG. 16D), personal belongings such as bags and glasses It can be used in a product (see FIG. 16E), food, clothing, daily necessities, electronic equipment, or the like. Electronic devices refer to liquid crystal display devices, EL (electroluminescence) display devices, television devices (also simply referred to as televisions or television receivers), cellular phones, and the like.

無線チップ1000は、物品の表面に貼り付けたり、物品に埋め込んだりして物品に固定することができる。例えば、本なら紙に埋め込んだり、有機樹脂からなるパッケージなら当該有機樹脂に埋め込んだりするとよい。紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類等に無線チップ1000を設けることにより、偽造を防止することができる。また、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等に無線チップ1000を設けることにより、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。また乗物類に無線チップ1000を設けることにより、偽造や盗難を防止することができる。また、動物等の生き物に埋め込むことによって、個々の生き物の識別を容易に行うことができる。例えば、家畜等の生き物に無線タグを埋め込むことによって、生まれた年や性別または種類等を容易に識別することが可能となる。   The wireless chip 1000 can be fixed to an article by being attached to the surface of the article or embedded in the article. For example, a book may be embedded in paper, and a package made of an organic resin may be embedded in the organic resin. Forgery can be prevented by providing the wireless chip 1000 on bills, coins, securities, bearer bonds, certificates, and the like. Further, by providing the wireless chip 1000 in packaging containers, recording media, personal items, foods, clothing, daily necessities, electronic devices, etc., it is possible to improve the efficiency of inspection systems and rental store systems. . Forgery and theft can be prevented by providing the wireless chip 1000 in vehicles. Moreover, by embedding it in creatures such as animals, it is possible to easily identify individual creatures. For example, by burying a wireless tag in a living creature such as livestock, it is possible to easily identify the year of birth, sex, type, or the like.

以上のように、本発明の無線チップ1000は物品(生き物を含む)であればどのようなものにでも設けて使用することができる。   As described above, the wireless chip 1000 of the present invention can be provided and used for any article (including a living thing).

無線チップ1000は、無線通信によるデータの送受信が可能である点、様々な形状に加工可能である点、選択する周波数によっては、指向性が広く、認識範囲が広い点等の様々な利点を有する。   The wireless chip 1000 has various advantages such as that it can transmit and receive data by wireless communication, can be processed into various shapes, and has a wide directivity and wide recognition range depending on the selected frequency. .

次に、無線チップ1000を用いたシステムの一形態について、図15を用いて説明する。表示部9521を含む携帯端末の側面には、リーダ/ライタ9520が設けられ、物品A9522の側面には本発明の半導体装置9523(図10における無線チップ1000)が設けられ、物品B9532の上面には本発明の半導体装置9531が設けられている(図15(A)参照)。物品A9522が含む半導体装置9523にリーダ/ライタ9520をかざすと、表示部9521に物品A9522の原材料や原産地、生産工程ごとの検査結果や流通過程の履歴、商品の説明等の商品に関する情報が表示される。物品B9532が含む半導体装置9531にリーダ/ライタ9520をかざすと、表示部9521に物品B9532の原材料や原産地、生産工程ごとの検査結果や流通過程の履歴、商品の説明等の商品に関する情報が表示される。   Next, one mode of a system using the wireless chip 1000 is described with reference to FIG. A reader / writer 9520 is provided on the side surface of the portable terminal including the display portion 9521, the semiconductor device 9523 of the present invention (the wireless chip 1000 in FIG. 10) is provided on the side surface of the article A 9522, and the upper surface of the article B 9532 A semiconductor device 9531 of the present invention is provided (see FIG. 15A). When the reader / writer 9520 is held over the semiconductor device 9523 included in the article A 9522, information about the article such as the raw material and origin of the article A 9522, the inspection result for each production process, the history of distribution process, and the explanation of the article is displayed on the display unit 9521. The When the reader / writer 9520 is held over the semiconductor device 9531 included in the article B 9532, information on the product such as the raw material and the place of origin of the article B 9532, the inspection result for each production process, the history of the distribution process, and the description of the product is displayed on the display unit 9521. The

図15(A)に示すシステムを利用したビジネスモデルの一例を示す。説明には図15(B)のフローチャートを用いる。携帯端末において、アレルギーの情報を入力しておく(ステップ1)。アレルギーの情報とは、所定の人物がアレルギー反応を起こす医薬品またはその成分等の情報である。携帯端末に設けられたリーダ/ライタ9520によって、前述のとおり物品A9522の情報を取得する(ステップ2)。ここで、物品A9522は医薬品であるとする。物品A9522の情報には物品A9522の成分等の情報が含まれる。アレルギーの情報と取得した物品A9522の成分等の情報とを比較し、一致するか否かを判断する(ステップ3)。一致する場合、所定の人物は物品Aに対してアレルギー反応を起こす危険性があるとし、携帯端末の使用者に注意を呼びかける(ステップ4)。一致しない場合、所定の人物は物品Aに対してアレルギー反応を起こす危険性が少ないとし、携帯端末の使用者にその旨(安全である旨)を知らせる(ステップ5)。ステップ4やステップ5において、携帯端末の使用者に情報を知らせる方法は、携帯端末の表示部9521に表示を行う方法であっても良いし、携帯端末のアラーム等を鳴らす方法であっても良い。   An example of a business model using the system shown in FIG. The flowchart in FIG. 15B is used for the description. In the portable terminal, allergy information is input (step 1). The allergy information is information on pharmaceuticals or components thereof that cause a predetermined person to cause an allergic reaction. Information on the article A 9522 is acquired as described above by the reader / writer 9520 provided in the portable terminal (step 2). Here, it is assumed that the article A 9522 is a medicine. Information on the article A 9522 includes information such as a component of the article A 9522. The allergy information is compared with the information such as the component of the acquired article A9522 to determine whether or not they match (step 3). If they match, it is determined that the predetermined person has a risk of causing an allergic reaction to the article A, and the user of the portable terminal is cautioned (step 4). If they do not match, it is determined that the predetermined person is less likely to cause an allergic reaction to the article A, and the user of the portable terminal is notified of this fact (safe) (step 5). In step 4 or step 5, the method of notifying the user of the mobile terminal of information may be a method of displaying on the display unit 9521 of the mobile terminal or a method of sounding an alarm of the mobile terminal. .

また、別のビジネスモデルの例として、端末に、同時に使用すると危険な医薬品または同時に使用すると危険な医薬品の成分の組み合わせの情報(以下、組み合わせ情報という)を入力しておく(ステップ1)。端末に設けられたリーダ/ライタによって、前述のとおり物品Aの情報を取得する(ステップ2)。ここで、物品Aは医薬品であるとする。物品Aの情報には物品Aの成分等の情報が含まれる。次いで、端末に設けられたリーダ/ライタによって、前述のとおり物品Bの情報を取得する(ステップ2’)。ここで、物品Bも医薬品であるとする。物品Bの情報には物品Bの成分等の情報が含まれる。こうして、複数の医薬品の情報を取得する。組み合わせ情報と取得した複数の物品の情報とを比較し、一致するか否か、即ち、同時に使用すると危険な医薬品の成分の組み合わせが有るか否かを判断する(ステップ3)。一致する場合、端末の使用者に注意を呼びかける(ステップ4)。一致しない場合、端末の使用者にその旨(安全である旨)を知らせる(ステップ5)。ステップ4やステップ5において、端末の使用者に情報を知らせる方法は、端末の表示部に表示を行う方法であっても良いし、携帯端末のアラーム等を鳴らす方法であっても良い。   As another example of the business model, information on a combination of dangerous drugs that are used at the same time or a combination of ingredients that are dangerous when used at the same time (hereinafter referred to as combination information) is input to the terminal (step 1). Information on the article A is acquired by the reader / writer provided in the terminal as described above (step 2). Here, it is assumed that the article A is a medicine. The information on the article A includes information such as the components of the article A. Next, the information of the article B is acquired as described above by the reader / writer provided in the terminal (step 2 '). Here, it is assumed that the article B is also a medicine. The information on the article B includes information such as the component of the article B. Thus, information on a plurality of medicines is acquired. The combination information is compared with the acquired information of the plurality of articles, and it is determined whether or not they match, that is, whether or not there is a combination of components of pharmaceuticals that are dangerous when used at the same time (step 3). If they match, the terminal user is alerted (step 4). If they do not match, the terminal user is informed of that fact (safe) (step 5). In step 4 or step 5, the method of notifying the user of the terminal may be a method of displaying on the display unit of the terminal, or a method of sounding an alarm of the portable terminal.

このように、システムに本発明の半導体装置を活用することで、情報の取得を簡単に行うことができ、高機能化と高付加価値化を実現したシステムを提供することができる。   In this manner, by utilizing the semiconductor device of the present invention for the system, information can be easily acquired, and a system that realizes high functionality and high added value can be provided.

本実施例は、上記の実施の形態、実施例1乃至実施例5と自由に組み合わせることができる。   This embodiment can be freely combined with the above embodiment mode and Embodiments 1 to 5.

本実施例では、無線チップ1000を用いたシステムの実施例6に示した例とは別の例について説明する。   In this embodiment, an example different from the example shown in Embodiment 6 of the system using the wireless chip 1000 will be described.

例えば、無線チップ1000付き会員券を配布し、更に店内に並べられた商品にも無線チップ1000を付ける。客が無線チップ1000付き会員券を持ち、同時に無線チップ1000付きの商品を持って店内を歩くとする。店内に配置された複数のリーダ/ライタは、この2つの無線チップ1000と交信し、この2つの無線チップ1000の有する情報を取得する。こうして、この2つの無線チップ1000の有する情報の組み合わせに対して、最適な情報を客に提供する。   For example, a membership card with a wireless chip 1000 is distributed, and the wireless chip 1000 is also attached to products arranged in the store. Assume that a customer has a membership card with a wireless chip 1000 and at the same time carries a product with the wireless chip 1000 and walks in the store. A plurality of readers / writers arranged in the store communicate with the two wireless chips 1000 and acquire information held by the two wireless chips 1000. In this way, optimal information is provided to the customer for the combination of information of the two wireless chips 1000.

情報の提供は、音声でも映像でも、限定されるものではない。また、交信する無線チップの数は2つに限定されるものではない。   The provision of information is not limited by audio or video. Further, the number of wireless chips to communicate with is not limited to two.

例えば、ある客が商品を購入するパターンが複数組ある場合、一つもしくはそれ以上の商品をもっている情報から、さらに購入する商品を推測し、情報を提供することで、購買意欲をそそることができる。   For example, when a customer has multiple patterns of purchasing products, it is possible to incentivize purchasing by inferring the products to be purchased from information that has one or more products and providing information. .

店内に複数設置してあるリーダ/ライタより客の巡回パターンを把握することで、店内の場所に応じて情報を提供することができる。   By grasping the patrol pattern of customers from a plurality of readers / writers installed in the store, information can be provided according to the location in the store.

ある人(物)に対して、無線チップ付きの物(人)が鍵(条件)となり、あるいは時間・場所の情報が鍵(条件)となり、リーダ/ライタが多種多様な対応をすることで、最適なサービスを行うことができる。   For a certain person (thing), the thing (person) with the wireless chip becomes the key (condition), or the time / place information becomes the key (condition), and the reader / writer responds in various ways. The best service can be performed.

このように、システムに本発明の半導体装置を活用することで、情報の取得を簡単に行うことができ、高機能化と高付加価値化を実現したシステムを提供することができる。   In this manner, by utilizing the semiconductor device of the present invention for the system, information can be easily acquired, and a system that realizes high functionality and high added value can be provided.

本実施例は、上記の実施の形態、実施例1乃至実施例6と自由に組み合わせることができる。   This embodiment can be freely combined with the above embodiment modes and Embodiments 1 to 6.

実施の形態1の構成を示す図。FIG. 3 illustrates a configuration of Embodiment 1; 実施の形態2の構成を示す図。FIG. 6 illustrates a configuration of a second embodiment. 実施の形態3の構成を示す図。FIG. 6 illustrates a configuration of a third embodiment. 実施の形態4の構成を示す図。FIG. 6 illustrates a configuration of a fourth embodiment. 実施の形態6の構成を示す図。FIG. 10 shows a configuration of a sixth embodiment. 実施の形態5を示す図。FIG. 6 shows Embodiment 5. 実施の形態5を示す図。FIG. 6 shows Embodiment 5. 実施の形態7の構成を示す図。FIG. 10 shows a structure of a seventh embodiment. 実施の形態8の構成を示す図。FIG. 10 shows a configuration of an eighth embodiment. 実施の形態9の構成を示す図。FIG. 10 shows a structure of Embodiment 9; 実施例1を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating Example 1; 実施例1を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating Example 1; 実施例1を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating Example 1; 実施例2を示す図。FIG. 実施例6を示す図。FIG. 6 shows a sixth embodiment. 実施例6を示す図。FIG. 6 shows a sixth embodiment. 実施例3を示す図。FIG. 実施例3を示す図。FIG. 実施例4を示す図。FIG. 実施例4を示す図。FIG. 実施例4を示す図。FIG. 実施例5を示す図。FIG. 6 shows a fifth embodiment. 実施例5を示す図。FIG. 6 shows a fifth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 半導体層
11 半導体層
12 ゲート配線
13 ゲート配線
14 ゲート配線
15 配線
16 配線
17 配線
18 配線
19 配線
20 配線
21 Nチャネル型のトランジスタ
22 Nチャネル型のトランジスタ
23 Nチャネル型のトランジスタ
24 Nチャネル型のトランジスタ
25 Pチャネル型のトランジスタ
26 Pチャネル型のトランジスタ
27 インバータ
28 インバータ
101 Pチャネル型のトランジスタ
102 Pチャネル型のトランジスタ
103 Pチャネル型のトランジスタ
104 Pチャネル型のトランジスタ
105 Pチャネル型のトランジスタ
111 位相比較器
112 ループ・フィルタ
113 VCO回路
114 分周器
115 PLL回路
131 Pチャネル型のトランジスタ
132 Pチャネル型のトランジスタ
133 Pチャネル型のトランジスタ
134 Pチャネル型のトランジスタ
135 Pチャネル型のトランジスタ
141 Nチャネル型のトランジスタ
142 Nチャネル型のトランジスタ
143 Nチャネル型のトランジスタ
144 Nチャネル型のトランジスタ
145 Nチャネル型のトランジスタ
151 Nチャネル型のトランジスタ
152 Nチャネル型のトランジスタ
153 Nチャネル型のトランジスタ
154 Nチャネル型のトランジスタ
155 Nチャネル型のトランジスタ
161 Pチャネル型のトランジスタ
162 Pチャネル型のトランジスタ
163 Pチャネル型のトランジスタ
164 Pチャネル型のトランジスタ
165 Pチャネル型のトランジスタ
171 Nチャネル型のトランジスタ
172 Nチャネル型のトランジスタ
173 Nチャネル型のトランジスタ
174 Nチャネル型のトランジスタ
175 Nチャネル型のトランジスタ
181 第1の段
182 第2の段
183 第3の段
184 第4の段
185 第5の段
201 発振回路
202 回路
203 回路
204 制御部
205 調整回路
206 電流源部
207 電圧制御電流源
301 第3のトランジスタ
302 第1のトランジスタ
303 第2のトランジスタ
311 第4のトランジスタ
312 第5のトランジスタ
401 第5のトランジスタ
402 第4のトランジスタ
403 第2のトランジスタ
411 第1のトランジスタ
412 第3のトランジスタ
421 第7のトランジスタ
422 第6のトランジスタ
500 モニター回路
501 Pチャネル型のトランジスタ
502 Nチャネル型のトランジスタ
511 Pチャネル型のトランジスタ
512 Nチャネル型のトランジスタ
600 基板
601 素子群
602 端子部
603 導電性粒子
604 樹脂
610 基板
661 下地層
662 半導体層
662a チャネル形成領域
662b 不純物領域
662c 低濃度不純物領域
663 第1の絶縁層
664 ゲート電極
665 第3の絶縁層
666 配線
667 第2の絶縁層
668 第4の絶縁層
701 フレキシブル基板
901 保護層
902 アンテナ
903 保護層
904 素子群
905 ソース及びドレインの一方
906 ソース及びドレインの他方
907 ゲート電極
980 基板
981 トランジスタ
1000 無線チップ
1001 アンテナ
1002 帯域フィルタ
1003 電源回路
1004 復調回路
1005 変調回路
1006 PLL回路
1007 コード認識及び判定回路
1008 メモリ
1009 符号化回路
1201a 従来の配線aの角部
1201b 従来の配線bの角部
1201c 従来の配線cの角部
1202a 本発明の配線aの角部
1202b 本発明の配線bの角部
1202c 本発明の配線cの角部
2000 マスクパターン
2001 Nチャネル型のトランジスタ
2002 Nチャネル型のトランジスタ
2003 Pチャネル型のトランジスタ
2004 容量素子
2005 抵抗素子
2100 マスクパターン
2200 マスクパターン
4402 第2導電層
4403 第1導電層
4404 配線
4405 半導体層
4406 不純物領域
4407 不純物領域
4408 絶縁層
4409 ゲート電極
4410 不純物領域
4411 不純物領域
4412 不純物領域
7101 絶縁性基板
7102 層
7103 パッチアンテナ
7104 異方性導電接着材
7110 誘電体層
7111 第1の導電層
7112 第2の導電層
7113 給電体層
7181 第1のアンテナ
7181a 方形コイル状
7181b 方形ループ状
7181c 直線型ダイポール状
7182 層間絶縁層
7183 絶縁層
7184 接続端子
7185 第1の薄膜トランジスタ
7186 第2の薄膜トランジスタ
9520 リーダ/ライタ
9521 表示部
9522 物品A
9523 半導体装置
9531 半導体装置
9532 物品B
10 semiconductor layer 11 semiconductor layer 12 gate wiring 13 gate wiring 14 gate wiring 15 wiring 16 wiring 17 wiring 18 wiring 19 wiring 20 wiring 21 N-channel transistor 22 N-channel transistor 23 N-channel transistor 24 N-channel transistor 24 Transistor 25 P-channel transistor 26 P-channel transistor 27 Inverter 28 Inverter 101 P-channel transistor 102 P-channel transistor 103 P-channel transistor 104 P-channel transistor 105 P-channel transistor 111 Phase comparison 112 Loop filter 113 VCO circuit 114 Frequency divider 115 PLL circuit 131 P channel transistor 132 P channel transistor 133 P channel Transistor 134 P-channel transistor 135 P-channel transistor 141 N-channel transistor 142 N-channel transistor 143 N-channel transistor 144 N-channel transistor 145 N-channel transistor 151 N-channel transistor 152 N-channel transistor 153 N-channel transistor 154 N-channel transistor 155 N-channel transistor 161 P-channel transistor 162 P-channel transistor 163 P-channel transistor 164 P-channel transistor 165 P N-channel transistor 171 N-channel transistor 172 N-channel transistor 173 N-channel transistor 174 N-channel transistor 175 N-channel transistor 181 First stage 182 Second stage 183 Third stage 184 Fourth stage 185 Fifth stage 201 Oscillation circuit 202 Circuit 203 Circuit 204 Control unit 205 Adjustment circuit 206 Current source unit 207 Voltage controlled current source 301 Third transistor 302 First transistor 303 Second transistor 311 Fourth transistor 312 Fifth transistor 401 Fifth transistor 402 Fourth transistor 403 Second transistor 411 First transistor 412 Third transistor 421 Seventh transistor 422 Sixth transistor 500 Monitor circuit 501 P-channel transistor 502 N-channel transistor 511 P-channel transistor 512 N-channel Type transistor 600 Substrate 601 Element group 602 Terminal portion 603 Conductive particle 604 Resin 610 Substrate 661 Underlayer 662 Semiconductor layer 662a Channel formation region 662b Impurity region 662c Low-concentration impurity region 663 First insulating layer 664 Gate electrode 665 Third Insulating layer 666 Wiring 667 Second insulating layer 668 Fourth insulating layer 701 Flexible substrate 901 Protective layer 902 Antenna 903 Protective layer 904 Element group 905 One of source and drain 906 The other of source and drain 907 Gate electrode 980 Substrate 981 Transistor 1000 Wireless chip 1001 Antenna 1002 Bandpass filter 1003 Power supply circuit 1004 Demodulation circuit 1005 Modulation circuit 1006 PLL circuit 1007 Code recognition and determination circuit 1008 Memory 1009 Coding circuit 120 a corner 1201b of conventional wiring a corner 1201c of conventional wiring b corner 1202a of conventional wiring c corner 1202b of wiring a of the present invention corner 1202c of wiring b of the present invention corner of wiring c of the present invention Part 2000 Mask pattern 2001 N-channel transistor 2002 N-channel transistor 2003 P-channel transistor 2004 Capacitor element 2005 Resistor element 2100 Mask pattern 2200 Mask pattern 4402 Second conductive layer 4403 First conductive layer 4404 Wiring 4405 Semiconductor layer 4406 Impurity region 4407 Impurity region 4408 Insulating layer 4409 Gate electrode 4410 Impurity region 4411 Impurity region 4412 Impurity region 7101 Insulating substrate 7102 Layer 7103 Patch antenna 7104 Anisotropic conductive adhesive 7110 Dielectric layer 7 11 First conductive layer 7112 Second conductive layer 7113 Feeder layer 7181 First antenna 7181a Square coil shape 7181b Square loop shape 7181c Linear dipole shape 7182 Interlayer insulating layer 7183 Insulating layer 7184 Connection terminal 7185 First thin film transistor 7186 Second thin film transistor 9520 Reader / writer 9521 Display portion 9522 Article A
9523 Semiconductor device 9531 Semiconductor device 9532 Article B

Claims (16)

第1の電圧が入力されることにより、前記第1の電圧に応じた第2の電圧を出力する制御部と、
前記第2の電圧が入力されることにより、前記第2の電圧に応じた電流を出力する電流源部と、
前記電流が入力されることにより、前記電流に応じた周波数の信号を出力する発振回路と、を有し、
前記制御部は調整回路を有し、
前記調整回路は、電源電圧の変化に併せて前記第2の電圧を変化させることを特徴とする電圧制御発振回路。
A control unit that outputs a second voltage corresponding to the first voltage by inputting the first voltage;
A current source unit that outputs a current corresponding to the second voltage by inputting the second voltage;
An oscillation circuit that outputs a signal having a frequency corresponding to the current when the current is input;
The control unit has an adjustment circuit;
The voltage control oscillation circuit, wherein the adjustment circuit changes the second voltage in accordance with a change in power supply voltage.
請求項1において、
前記調整回路は、前記電源電圧が増大すると前記第2の電圧を減少させ、前記電源電圧が減少すると前記第2の電圧を増加させることを特徴とする電圧制御発振回路。
In claim 1,
The voltage-controlled oscillation circuit, wherein the adjustment circuit decreases the second voltage when the power supply voltage increases, and increases the second voltage when the power supply voltage decreases.
請求項1または請求項2において、
前記制御部は、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、前記第1のトランジスタに直列に接続された第3のトランジスタとを有し、
前記調整回路は前記第2のトランジスタを有し、
前記第3のトランジスタはダイオード接続され、
前記第3のトランジスタのドレイン電流は、前記第1のトランジスタのドレイン電流と、前記第2のトランジスタのドレイン電流との和となり、
前記第1のトランジスタのゲートには前記第1の電圧が入力され、
前記第1のトランジスタのドレインから前記第2の電圧が出力され、
前記第2のトランジスタのゲートには第3の電圧が入力され、
前記第3の電圧は前記電源電圧の変化に併せて変化することを特徴とする電圧制御発振回路。
In claim 1 or claim 2,
The control unit includes a first transistor, a second transistor, and a third transistor connected in series to the first transistor,
The adjustment circuit includes the second transistor;
The third transistor is diode-connected;
The drain current of the third transistor is the sum of the drain current of the first transistor and the drain current of the second transistor,
The first voltage is input to the gate of the first transistor;
The second voltage is output from the drain of the first transistor,
A third voltage is input to the gate of the second transistor,
The voltage controlled oscillation circuit, wherein the third voltage changes in accordance with a change in the power supply voltage.
請求項3において、
前記第2のトランジスタは、前記第3の電圧に応じて一定の電流を流す定電流源を構成することを特徴とする電圧制御発振回路。
In claim 3,
The voltage-controlled oscillation circuit, wherein the second transistor constitutes a constant current source that allows a constant current to flow according to the third voltage.
請求項3または請求項4において、
前記第1のトランジスタと前記第2のトランジスタは共にNチャネル型のトランジスタであり、
前記電源電圧が増大すると前記第3の電圧は減少し、前記電源電圧が減少すると前記第3の電圧は増大することを特徴とする電圧制御発振回路。
In claim 3 or claim 4,
Both the first transistor and the second transistor are N-channel transistors,
3. The voltage controlled oscillation circuit according to claim 1, wherein when the power supply voltage increases, the third voltage decreases, and when the power supply voltage decreases, the third voltage increases.
請求項3または請求項4において、
前記第3の電圧は、前記電源電圧が増大すると前記第2のトランジスタのドレイン電流を減少させるように変化し、前記電源電圧が減少すると前記第2のトランジスタのドレイン電流を増大させるように変化することを特徴とする電圧制御発振回路。
In claim 3 or claim 4,
The third voltage changes to decrease the drain current of the second transistor when the power supply voltage increases, and changes to increase the drain current of the second transistor when the power supply voltage decreases. A voltage-controlled oscillation circuit characterized by that.
請求項3乃至請求項6のいずれか一項において、
前記第1のトランジスタのドレイン電流に対する前記第2のトランジスタのドレイン電流の割合を変化させることによって、前記電圧制御発振回路の電流利得を調整することを特徴とする電圧制御発振回路。
In any one of Claims 3 thru | or 6,
A voltage controlled oscillation circuit, wherein a current gain of the voltage controlled oscillation circuit is adjusted by changing a ratio of a drain current of the second transistor to a drain current of the first transistor.
請求項1において、
前記制御部は、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、前記第1のトランジスタに直列に接続された第3のトランジスタと、第4のトランジスタと、前記第4のトランジスタと直列に接続された第5のトランジスタとを有し、
前記調整回路は前記第2のトランジスタを有し、
前記第3のトランジスタはダイオード接続され、
前記第5のトランジスタはダイオード接続され、
前記第1のトランジスタと前記第5のトランジスタはカレントミラー回路を構成し、
前記第3のトランジスタのドレイン電流は、前記第1のトランジスタのドレイン電流と、前記第2のトランジスタのドレイン電流との和となり、
前記第4のトランジスタのゲートには前記第1の電圧が入力され、
前記第1のトランジスタのドレインから前記第2の電圧が出力され、
前記第2のトランジスタのゲートには第3の電圧が入力され、
前記第3の電圧は前記電源電圧の変動に連動して変化することを特徴とする電圧制御発振回路。
In claim 1,
The control unit is connected in series with the first transistor, the second transistor, the third transistor connected in series with the first transistor, the fourth transistor, and the fourth transistor. A fifth transistor,
The adjustment circuit includes the second transistor;
The third transistor is diode-connected;
The fifth transistor is diode-connected;
The first transistor and the fifth transistor constitute a current mirror circuit,
The drain current of the third transistor is the sum of the drain current of the first transistor and the drain current of the second transistor,
The first voltage is input to the gate of the fourth transistor,
The second voltage is output from the drain of the first transistor,
A third voltage is input to the gate of the second transistor,
The voltage-controlled oscillation circuit, wherein the third voltage changes in conjunction with fluctuations in the power supply voltage.
請求項8において、
前記第2のトランジスタは、前記第3の電圧に応じて一定の電流を流す定電流源を構成することを特徴とする電圧制御発振回路。
In claim 8,
The voltage-controlled oscillation circuit, wherein the second transistor constitutes a constant current source that allows a constant current to flow according to the third voltage.
請求項8または請求項9において、
前記第1のトランジスタと前記第2のトランジスタは共にPチャネル型のトランジスタであり、
前記電源電圧が増大すると前記第3の電圧は増大し、前記電源電圧が減少すると前記第3の電圧は減少することを特徴とする電圧制御発振回路。
In claim 8 or claim 9,
The first transistor and the second transistor are both P-channel transistors,
3. The voltage controlled oscillation circuit according to claim 1, wherein the third voltage increases when the power supply voltage increases, and the third voltage decreases when the power supply voltage decreases.
請求項8または請求項9において、
前記第3の電圧は、前記電源電圧が増大すると前記第2のトランジスタのドレイン電流を減少させるように変化し、前記電源電圧が減少すると前記第2のトランジスタのドレイン電流を増大させるように変化することを特徴とする電圧制御発振回路。
In claim 8 or claim 9,
The third voltage changes to decrease the drain current of the second transistor when the power supply voltage increases, and changes to increase the drain current of the second transistor when the power supply voltage decreases. A voltage-controlled oscillation circuit characterized by that.
請求項8乃至請求項11のいずれか一項において、
前記第1のトランジスタのドレイン電流に対する前記第2のトランジスタのドレイン電流の割合を変化させることによって、前記電圧制御発振回路の電流利得を調整することを特徴とする電圧制御発振回路。
In any one of Claims 8 thru | or 11,
A voltage controlled oscillation circuit, wherein a current gain of the voltage controlled oscillation circuit is adjusted by changing a ratio of a drain current of the second transistor to a drain current of the first transistor.
請求項1乃至請求項12に記載の前記電圧制御発振回路を用いたフェーズ・ロックド・ループ回路。   A phase-locked loop circuit using the voltage-controlled oscillation circuit according to claim 1. 請求項1乃至請求項12に記載の前記電圧制御発振回路と、分周器と、位相比較器と、ループ・フィルタとを有し、
前記位相比較器には基準信号と前記分周器の出力とが入力され、
前記基準信号と前記分周器の出力信号の位相差を出力し、
前記ループ・フィルタには前記位相比較器の出力が入力され、入力された信号のノイズを除去して出力し、
前記電圧制御発振回路には前記ループ・フィルタの出力信号が入力され、
前記分周器には前記電圧制御発振回路の出力が入力され、入力された信号の周波数を1/N(Nは任意の自然数)倍して出力することを特徴とするフェーズ・ロックド・ループ回路。
The voltage controlled oscillation circuit according to any one of claims 1 to 12, a frequency divider, a phase comparator, and a loop filter,
The phase comparator receives a reference signal and the output of the divider,
Output the phase difference between the reference signal and the output signal of the divider,
The output of the phase comparator is input to the loop filter, and the noise of the input signal is removed and output.
The voltage-controlled oscillation circuit receives an output signal of the loop filter,
An output of the voltage controlled oscillation circuit is input to the frequency divider, and the frequency of the input signal is multiplied by 1 / N (N is an arbitrary natural number), and the phase locked loop circuit is output. .
請求項14に記載の前記フェーズ・ロックド・ループ回路を備えたことを特徴とする半導体装置。   A semiconductor device comprising the phase-locked loop circuit according to claim 14. 請求項15において、前記半導体装置は、無線によって情報の送受信を行う無線チップ、携帯電話、コードレス電話、ワイヤレスLANであることを特徴とする半導体装置。   16. The semiconductor device according to claim 15, wherein the semiconductor device is a wireless chip that transmits and receives information wirelessly, a mobile phone, a cordless phone, or a wireless LAN.
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