JP2007201437A - Semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce power consumption in a semiconductor device equipped with nonvolatile memory for storing specific information. <P>SOLUTION: This semiconductor device configures a nonvolatile memory circuit with a memory element which consists of an electric element 109 having a means for electrical conduction or insulation, a reset means 110 and a latch element 111. At wireless chip reset, the memory element stores different information in the latch element 111 depending on whether the electric element is an electrically conductive or insulated element. In this way, a low power consumption wireless chip can be produced with a nonvolatile memory mounted thereon inexpensively. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、無線通信用の半導体装置に関する。特に、半導体薄膜トランジスタを用いて形成した回路に、無線通信信号から生成した電源電圧を供給する半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device for wireless communication. In particular, the present invention relates to a semiconductor device that supplies a power supply voltage generated from a wireless communication signal to a circuit formed using a semiconductor thin film transistor.

近年、超小型ICチップと、無線通信用のアンテナを組み合わせた小型半導体装置(以下、無線チップ)が脚光を浴びている。無線チップは、無線通信装置(以下、リーダ/ライタ)を使った通信信号の授受により、データの書き込み、データの読み出しを行うことができる。 In recent years, small semiconductor devices (hereinafter referred to as wireless chips) in which an ultra-small IC chip and an antenna for wireless communication are combined are in the spotlight. The wireless chip can perform data writing and data reading by exchanging communication signals using a wireless communication device (hereinafter referred to as a reader / writer).

無線チップの応用分野として、例えば、流通業界における商品管理が挙げられる。現在では、バーコードなどを利用した商品管理が主流であるが、バーコードは光学的に読み取るため、遮蔽物があるとデータを読み取れない。一方、無線チップでは、無線でデータを読み取るため、電波が通過できるならば遮蔽物があっても読み取れる。従って、商品管理の効率化、低コスト化などが期待されている。その他、乗車券、航空旅客券、料金の自動精算など、広範な応用が期待されている(例えば、特許文献1参照)。 As an application field of the wireless chip, for example, merchandise management in the distribution industry can be cited. At present, merchandise management using bar codes and the like is the mainstream, but since bar codes are optically read, data cannot be read if there is a shield. On the other hand, since the wireless chip reads data wirelessly, it can be read even if there is a shield if radio waves can pass through. Accordingly, it is expected to improve the efficiency of product management and cost reduction. In addition, a wide range of applications such as a boarding ticket, an air passenger ticket, and automatic fee settlement are expected (see, for example, Patent Document 1).

特開2005−209162号公報JP 2005-209162 A

以上のような無線チップの応用分野では、無線チップに固有情報を格納する不揮発性記憶装置が必要である。固有情報とは、例えば、固有番号や暗号通信のための秘密鍵などである。このような不揮発性記憶装置は、固有情報を格納する方法により、製造途中で書き込む方法を用いた不揮発性記憶装置と、製造後に書き込む方法を用いた不揮発性記憶装置とに大別できる。 In the application field of the wireless chip as described above, a nonvolatile memory device that stores unique information in the wireless chip is necessary. The unique information is, for example, a unique number or a secret key for encrypted communication. Such a nonvolatile memory device can be roughly classified into a nonvolatile memory device using a writing method during manufacturing and a nonvolatile memory device using a writing method after manufacturing depending on a method for storing unique information.

製造途中で書き込む方法を用いた不揮発性記憶装置としては、マスクROMと呼ばれる不揮発性記憶装置がある。これは、不揮発性記憶装置に、無線チップ毎に異なるフォトマスクを用いる。一方、製造後に書き込む方法を用いた不揮発性記憶装置としては、EPROMと呼ばれる電気的書き込み可能な不揮発性記憶装置がある。これは、EPROMに、書き込み装置を用いて、固有情報を書き込む。この場合、フォトマスクを変更することなく、無線チップ毎に異なる固有情報を不揮発性記憶装置に格納することが容易である。 As a nonvolatile memory device using a method of writing during manufacture, there is a nonvolatile memory device called a mask ROM. This uses a different photomask for each wireless chip in the nonvolatile memory device. On the other hand, as a nonvolatile memory device using a method of writing after manufacture, there is an electrically writable nonvolatile memory device called EPROM. In this method, the unique information is written into the EPROM by using a writing device. In this case, it is easy to store unique information different for each wireless chip in the nonvolatile storage device without changing the photomask.

これらの不揮発性記憶装置では、格納された情報を取り出すには、アドレス信号、読み出し信号などを入力し、該当する記憶素子から電気信号を取り出し、センスアンプなどを用いて高電位信号または低電位信号(以下、高電位信号を”H”レベル、または単に”H”と記す。また低電位信号を”L”レベル、または単に”L”と記す)の出力情報を読み出す。このような不揮発性記憶装置では、必要な情報を読み出すまでに、読み出しを要求してから特定の時間を要する。したがって、このような不揮発性記憶装置を半導体装置に搭載するには、その遅れを考慮した設計が必要である。また、センスアンプは消費電流が膨大であり、半導体装置全体の消費電流上昇をもたらす。さらに、このような不揮発性記憶装置では、読み出しビット数が決められているので、1ビットのみ読み出す場合にも、他の不要な情報も読み出す必要がある。これは、半導体装置における消費電流をさらに上昇させる。 In these nonvolatile memory devices, in order to extract stored information, an address signal, a read signal, or the like is input, an electric signal is extracted from the corresponding memory element, and a high potential signal or a low potential signal is detected using a sense amplifier or the like. The output information of the high potential signal (hereinafter referred to as “H” level or simply “H”, and the low potential signal as “L” level or simply “L”) is read. In such a nonvolatile storage device, a specific time is required after reading is requested until necessary information is read. Therefore, in order to mount such a nonvolatile memory device on a semiconductor device, a design in consideration of the delay is required. In addition, the sense amplifier consumes a large amount of current, leading to an increase in current consumption of the entire semiconductor device. Further, in such a nonvolatile memory device, since the number of read bits is determined, it is necessary to read other unnecessary information even when reading only one bit. This further increases the current consumption in the semiconductor device.

このような問題に鑑み、本発明は、固有情報を格納する不揮発性記憶装置を搭載する半導体装置の消費電力を低減することを目的とする。また、本発明は、当該半導体装置において、不揮発性記憶装置から情報を読み出すまでの遅延時間の影響を低減することを目的とする。 In view of such a problem, an object of the present invention is to reduce power consumption of a semiconductor device including a nonvolatile memory device that stores unique information. Another object of the present invention is to reduce the influence of a delay time until information is read from a nonvolatile memory device in the semiconductor device.

本発明における無線チップでは、電気的に導通または絶縁する手段を有する電気素子と、リセット素子と、ラッチ素子と、から構成される記憶素子により、の不揮発性記憶回路を構成する。記憶素子では、無線チップのリセット時に、リセット素子と、電気素子と、により、ラッチ素子に情報を格納する。この情報は、電気素子を電気的に絶縁するか否かにより、”H”、または”L”となる。電気素子は、レーザー描画により機械的に切断することで電気的絶縁が可能な電気抵抗、過電流の印加により熱的に破壊することで電気的絶縁が可能な電気抵抗、ダイオード、相変化メモリ、浮遊ゲートを有するメモリトランジスタ、MONOS構造を有するメモリトランジスタなどがあり得る。 In the wireless chip of the present invention, a nonvolatile memory circuit is configured by a memory element including an electric element having means for electrically conducting or insulating, a reset element, and a latch element. In the memory element, information is stored in the latch element by the reset element and the electric element when the wireless chip is reset. This information becomes “H” or “L” depending on whether or not the electric element is electrically insulated. Electrical elements can be electrically insulated by mechanical cutting with laser drawing, electrical resistance that can be electrically insulated by applying overcurrent, diodes, phase change memory, There may be a memory transistor having a floating gate, a memory transistor having a MONOS structure, and the like.

以上のような構成とすることで、不揮発性記憶装置を搭載した低消費電力の無線チップを安価に提供することができる。また、センスアンプなどの読み出しに特別な回路を必要とせずに、不揮発性記憶装置から格納された情報を読み出すことができ、不揮発性記憶装置の回路規模の増大を抑えることができるので、さらに小面積且つ低消費電力の不揮発性記憶装置を搭載した無線チップを提供することができる。 With the above structure, a low-power consumption wireless chip mounted with a nonvolatile memory device can be provided at low cost. In addition, information stored in the nonvolatile memory device can be read without requiring a special circuit for reading such as a sense amplifier, and an increase in the circuit scale of the nonvolatile memory device can be suppressed. A wireless chip mounted with a nonvolatile memory device with a small area and low power consumption can be provided.

本明細書で開示する本発明の構成は、電気素子と、リセット素子と、ラッチ素子と、から構成される記憶素子を有する不揮発性記憶装置を搭載する半導体装置であって、電気素子が電気的に導通しているか、絶縁しているか、に応じて、リセット素子により、ラッチ素子に異なる情報を格納する手段を有することを特徴とする。 The structure of the present invention disclosed in this specification is a semiconductor device on which a nonvolatile memory device including a memory element including an electric element, a reset element, and a latch element is mounted, and the electric element is electrically Depending on whether it is conductive or insulated, it has means for storing different information in the latch element by the reset element.

上記構成において、電気素子は、レーザー描画により機械的に切断することで電気的に絶縁されることを特徴としてもよい。 In the above structure, the electrical element may be electrically insulated by being mechanically cut by laser drawing.

また、上記構成において、電気素子は、過電流を印加し、熱的に破壊することで電気的に絶縁されることを特徴としてもよい。 In the above structure, the electric element may be electrically insulated by applying an overcurrent and thermally destroying the element.

また、上記構成において、電気素子は、第1のダイオードと、第2のダイオードと、から構成され、ダイオードの少なくとも一方に過電流を印加し、熱的に破壊することで電気的に導通されることを特徴としてもよい。 Further, in the above configuration, the electrical element is composed of a first diode and a second diode, and is electrically connected by applying an overcurrent to at least one of the diodes and thermally destroying it. This may be a feature.

また、上記構成において、電気素子は、相変化により電気抵抗値が変化する相変化メモリにより構成されていてもよい。 In the above configuration, the electric element may be configured by a phase change memory in which an electric resistance value changes due to a phase change.

また、上記構成において、電気素子は、浮遊ゲートを有する不揮発性メモリトランジスタであってもよい。 In the above structure, the electric element may be a nonvolatile memory transistor having a floating gate.

また、上記構成において、電気素子は、MONOS構造を有するメモリトランジスタであってもよい。 In the above structure, the electric element may be a memory transistor having a MONOS structure.

また、上記構成において、半導体装置を、絶縁表面を有する基板上に形成された半導体薄膜を活性層とする薄膜トランジスタを用いて構成してもよい。 In the above structure, the semiconductor device may be formed using a thin film transistor using a semiconductor thin film formed over a substrate having an insulating surface as an active layer.

また、上記構成において、絶縁表面を有する基板とは、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、SOI基板のいずれかであってもよい。 In the above structure, the substrate having an insulating surface may be any of a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, and an SOI substrate.

本発明により、不揮発性記憶装置を搭載した低消費電力で高性能な無線チップを安価に提供することができる。 According to the present invention, a low-power consumption and high-performance wireless chip equipped with a nonvolatile memory device can be provided at low cost.

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes, and those skilled in the art can easily understand that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Is done. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of this embodiment mode. Note that in all the drawings for describing the embodiments, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals, and repetitive description thereof is omitted.

(実施の形態1)
本発明における無線チップの第1の実施の形態として、図1を用いて説明する。図1は、本発明における無線チップに搭載される不揮発性記憶装置の記憶素子の回路図である。
(Embodiment 1)
A first embodiment of a wireless chip according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a circuit diagram of a memory element of a nonvolatile memory device mounted on a wireless chip according to the present invention.

図1において、101は電源端子、102は接地端子、103はリセット端子、104は出力端子、105はP型トランジスタ、107は第1のインバータ、108は第2のインバータ、109は電気素子である。P型トランジスタ105は、リセット素子110を構成する。P型トランジスタ105のソース端子は電源端子101に、ドレイン端子は出力端子104に、ゲート端子はリセット端子103に各々接続されている。また、第1のインバータ107と、第2のインバータ108と、で、ラッチ素子111を構成する。 In FIG. 1, 101 is a power supply terminal, 102 is a ground terminal, 103 is a reset terminal, 104 is an output terminal, 105 is a P-type transistor, 107 is a first inverter, 108 is a second inverter, and 109 is an electric element. . The P-type transistor 105 constitutes the reset element 110. The source terminal of the P-type transistor 105 is connected to the power supply terminal 101, the drain terminal is connected to the output terminal 104, and the gate terminal is connected to the reset terminal 103. The first inverter 107 and the second inverter 108 constitute a latch element 111.

電気素子は、レーザー描画により機械的に切断することで電気的絶縁が可能な電気抵抗、過電流の印加により熱的に破壊することで電気的絶縁が可能な電気抵抗またはダイオード、相変化メモリ、浮遊ゲートを有するメモリトランジスタ、MONOS構造を有するメモリトランジスタなどがあり得る。 The electrical element is an electrical resistance that can be electrically insulated by mechanical cutting by laser drawing, an electrical resistance or diode that can be electrically insulated by application of overcurrent, a phase change memory, There may be a memory transistor having a floating gate, a memory transistor having a MONOS structure, and the like.

次に、記憶素子の動作について説明する。最初に、電気素子109が電気的に導通している場合を考える。なお、ここで、電気素子109の電気抵抗は、P型トランジスタ105のソースードレイン間抵抗よりは高いものとする。まず、無線チップのリセット時に、リセット端子103に”L”を印加する。P型トランジスタ105は電気的に導通するので、出力端子104には、”H”が出力される。また、同時にラッチ素子111には”H”が保持される。その後、リセット端子103に”H”を印加すると、P型トランジスタ105は電気的に絶縁し、電気素子109の電気抵抗により、出力端子104には、”L”が出力される。また、同時にラッチ素子111に保持される情報は”H”から、”L”に変化する。無線チップ動作時は、このままリセット端子103に”H”を保ち続ければ、出力端子104からは、常に”L”が出力されることになる。 Next, the operation of the memory element will be described. First, consider the case where the electrical element 109 is electrically conductive. Here, it is assumed that the electric resistance of the electric element 109 is higher than the source-drain resistance of the P-type transistor 105. First, “L” is applied to the reset terminal 103 when the wireless chip is reset. Since the P-type transistor 105 is electrically conductive, “H” is output to the output terminal 104. At the same time, “H” is held in the latch element 111. After that, when “H” is applied to the reset terminal 103, the P-type transistor 105 is electrically insulated, and “L” is output to the output terminal 104 due to the electric resistance of the electric element 109. At the same time, the information held in the latch element 111 changes from “H” to “L”. When the wireless chip is operating, if “H” is kept at the reset terminal 103 as it is, “L” is always output from the output terminal 104.

一方、電気素子109を電気的に絶縁している場合を考える。ここで、無線チップのリセット時に、リセット端子103に”L”を印加する。P型トランジスタ105は電気的に導通するので、出力端子104には、”H”が出力される。また、同時にラッチ素子111には”H”が保持される。その後、リセット端子103に”H”を印加すると、P型トランジスタ105は電気的に絶縁する。ここで、電気素子109は電気的に絶縁しているので、ラッチ素子111に保持される情報は”H”のままである。したがって、出力端子104には、”H”が出力されたままとなる。無線チップ動作時は、このままリセット端子103に”H”を保ち続ければ、出力端子104からは、常に”H”が出力されることになる。 On the other hand, consider a case where the electrical element 109 is electrically insulated. Here, “L” is applied to the reset terminal 103 when the wireless chip is reset. Since the P-type transistor 105 is electrically conductive, “H” is output to the output terminal 104. At the same time, “H” is held in the latch element 111. Thereafter, when “H” is applied to the reset terminal 103, the P-type transistor 105 is electrically insulated. Here, since the electric element 109 is electrically insulated, the information held in the latch element 111 remains “H”. Accordingly, “H” remains output to the output terminal 104. When the wireless chip is operating, if “H” is kept at the reset terminal 103 as it is, “H” is always output from the output terminal 104.

以上のように、記憶素子における電気素子が電気的に絶縁しているか、導通しているか、により、記憶素子の出力を”H”、または”L”とすることができる。また回路動作を始める最初にリセット端子103に”L”を印加するだけで、以降の読み出し時にアクセス時間を必要としない。そしてセンスアンプなど特別な回路を必要としない。 As described above, the output of the memory element can be set to “H” or “L” depending on whether the electric element in the memory element is electrically insulated or conductive. Further, only “L” is applied to the reset terminal 103 at the beginning of the circuit operation, and no access time is required for subsequent reading. And no special circuit such as a sense amplifier is required.

なお、本実施の形態では、電気素子109を接地端子102と出力端子104との間に接続し、P型トランジスタ105のソース端子を電源端子101、ドレイン端子を出力端子104、ゲート端子をリセット端子103に各々接続する構成を示したが、電気素子を電源端子101と出力端子104との間に接続し、N型トランジスタのソース端子を接地端子102、ドレイン端子を出力端子104、ゲート端子をリセット端子103に各々接続する構成としてもよい。この場合、リセット時にリセット端子103に”H”を印加すれば、電気素子が電気的に絶縁しているか、導通しているか、により、記憶素子の出力を”L”、または”H”とすることができる。 In this embodiment, the electric element 109 is connected between the ground terminal 102 and the output terminal 104, the source terminal of the P-type transistor 105 is the power supply terminal 101, the drain terminal is the output terminal 104, and the gate terminal is the reset terminal. 103, the electrical elements are connected between the power supply terminal 101 and the output terminal 104, the source terminal of the N-type transistor is connected to the ground terminal 102, the drain terminal is output to the output terminal 104, and the gate terminal is reset. It is good also as a structure connected to the terminal 103, respectively. In this case, if “H” is applied to the reset terminal 103 at the time of resetting, the output of the memory element is set to “L” or “H” depending on whether the electric element is electrically insulated or conductive. be able to.

以上のような構成とすることで、不揮発性記憶装置を搭載した低消費電力の無線チップを安価に提供することができる。また、センスアンプなどの読み出しに特別な回路を必要とせずに、不揮発性記憶装置から格納された情報を読み出すことができ、不揮発性記憶装置の回路規模の増大を抑えることができるので、さらに小面積且つ低消費電力の不揮発性記憶装置を搭載した無線チップを提供することができる。 With the above structure, a low-power consumption wireless chip mounted with a nonvolatile memory device can be provided at low cost. In addition, information stored in the nonvolatile memory device can be read without requiring a special circuit for reading such as a sense amplifier, and an increase in the circuit scale of the nonvolatile memory device can be suppressed. A wireless chip mounted with a nonvolatile memory device with a small area and low power consumption can be provided.

(実施の形態2)
本発明における無線チップの第2の実施の形態として、第1の実施の形態とは異なる構成の無線チップについて、図2を用いて説明する。図2は、本発明における無線チップに搭載される不揮発性記憶装置の記憶素子の回路図である。
(Embodiment 2)
As a second embodiment of the wireless chip in the present invention, a wireless chip having a configuration different from that of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a circuit diagram of a memory element of the nonvolatile memory device mounted on the wireless chip in the present invention.

図2において、電源端子101、接地端子102、リセット端子103、出力端子104、P型トランジスタ105、N型トランジスタ106、第1のインバータ107、第2のインバータ108、電気素子109である。P型トランジスタ105と、N型トランジスタ106と、で、リセット素子210を構成する。P型トランジスタ105のソース端子は電源端子101に、ドレイン端子は出力端子104に、ゲート端子はリセット端子103に各々接続されている。N型トランジスタ106のソース端子は接地端子102に、ゲート端子はリセット端子103に各々接続されている。電気素子109が有する2つの端子は、一方がP型トランジスタのドレイン端子及び出力端子104に、他方がN型トランジスタ106のドレイン端子に、それぞれ接続されている。また、第1のインバータ107と、第2のインバータ108と、で、ラッチ素子111を構成する。 In FIG. 2, a power supply terminal 101, a ground terminal 102, a reset terminal 103, an output terminal 104, a P-type transistor 105, an N-type transistor 106, a first inverter 107, a second inverter 108, and an electric element 109 are shown. The P-type transistor 105 and the N-type transistor 106 constitute a reset element 210. The source terminal of the P-type transistor 105 is connected to the power supply terminal 101, the drain terminal is connected to the output terminal 104, and the gate terminal is connected to the reset terminal 103. The N-type transistor 106 has a source terminal connected to the ground terminal 102 and a gate terminal connected to the reset terminal 103. One of the two terminals of the electric element 109 is connected to the drain terminal and the output terminal 104 of the P-type transistor, and the other is connected to the drain terminal of the N-type transistor 106. The first inverter 107 and the second inverter 108 constitute a latch element 111.

電気素子109は、レーザー描画により機械的に切断することで電気的絶縁が可能な電気抵抗、過電流の印加により熱的に破壊することで電気的絶縁が可能な電気抵抗またはダイオード、相変化メモリ、浮遊ゲートを有するメモリトランジスタ、MONOS構造を有するメモリトランジスタなどがあり得る。 The electric element 109 includes an electric resistance that can be electrically insulated by mechanical cutting by laser drawing, an electric resistance or diode that can be electrically insulated by application of overcurrent, and a phase change memory. There may be a memory transistor having a floating gate, a memory transistor having a MONOS structure, and the like.

次に、記憶素子の動作について説明する。最初に、電気素子109が電気的に導通している場合を考える。図2において、無線チップのリセット時に、リセット端子103に”L”を印加する。P型トランジスタ105は電気的に導通し、N型トランジスタ106は電気的に絶縁するので、出力端子104には、”H”が出力される。また、同時にラッチ素子111には”H”が保持される。その後、リセット端子103に”H”を印加すると、P型トランジスタ105は電気的に絶縁し、N型トランジスタ106は電気的に導通するので、出力端子104には、”L”が出力される。また、同時にラッチ素子111に保持される情報は”H”から、”L”に変化する。無線チップ動作時は、このままリセット端子103に”H”を保ち続ければ、出力端子104からは、常に”L”が出力されることになる。 Next, the operation of the memory element will be described. First, consider the case where the electrical element 109 is electrically conductive. In FIG. 2, “L” is applied to the reset terminal 103 when the wireless chip is reset. Since the P-type transistor 105 is electrically conductive and the N-type transistor 106 is electrically insulated, “H” is output to the output terminal 104. At the same time, “H” is held in the latch element 111. After that, when “H” is applied to the reset terminal 103, the P-type transistor 105 is electrically insulated and the N-type transistor 106 is electrically conducted, so that “L” is output to the output terminal 104. At the same time, the information held in the latch element 111 changes from “H” to “L”. When the wireless chip is operating, if “H” is kept at the reset terminal 103 as it is, “L” is always output from the output terminal 104.

一方、電気素子109を電気的に絶縁している場合を考える。ここで、無線チップのリセット時に、リセット端子103に”L”を印加する。P型トランジスタ105は電気的に導通し、N型トランジスタ106は電気的に絶縁するので、出力端子104には、”H”が出力される。また、同時にラッチ素子111には”H”が保持される。その後、リセット端子103に”H”を印加すると、P型トランジスタ105は電気的に絶縁し、N型トランジスタ106は電気的に導通する。ここで、電気素子109が電気的に絶縁しているので、ラッチ素子111に保持される情報は”H”のままである。したがって、出力端子104には、”H”が出力されたままとなる。無線チップ動作時は、このままリセット端子103に”H”を保ち続ければ、出力端子104からは、常に”H”が出力されることになる。 On the other hand, consider a case where the electrical element 109 is electrically insulated. Here, “L” is applied to the reset terminal 103 when the wireless chip is reset. Since the P-type transistor 105 is electrically conductive and the N-type transistor 106 is electrically insulated, “H” is output to the output terminal 104. At the same time, “H” is held in the latch element 111. After that, when “H” is applied to the reset terminal 103, the P-type transistor 105 is electrically insulated and the N-type transistor 106 is electrically conducted. Here, since the electric element 109 is electrically insulated, the information held in the latch element 111 remains “H”. Accordingly, “H” remains output to the output terminal 104. When the wireless chip is operating, if “H” is kept at the reset terminal 103 as it is, “H” is always output from the output terminal 104.

以上のように、記憶素子における電気素子が電気的に絶縁しているか、導通しているか、により、記憶素子の出力を”H”、または”L”とすることができる。また、回路動作を始める最初にリセット端子103に”L”を印加するだけで、以降の読み出し時に、情報読み出しにアクセス時間は必要なく、センスアンプなど特別な回路を必要としない。 As described above, the output of the memory element can be set to “H” or “L” depending on whether the electric element in the memory element is electrically insulated or conductive. Further, only “L” is applied to the reset terminal 103 at the beginning of the circuit operation, and at the time of subsequent reading, no access time is required for reading information, and no special circuit such as a sense amplifier is required.

なお、本実施の形態では、電気素子109をN型トランジスタ106と出力端子104との間に接続する構成を示したが、電気素子をP型トランジスタ105と出力端子104との間に接続する構成としてもよい。この場合、電気素子が電気的に絶縁しているか、導通しているか、により、記憶素子の出力を”L”、または”H”とすることができる。 In the present embodiment, the configuration in which the electric element 109 is connected between the N-type transistor 106 and the output terminal 104 is shown; however, the configuration in which the electric element is connected between the P-type transistor 105 and the output terminal 104 is shown. It is good. In this case, the output of the memory element can be “L” or “H” depending on whether the electric element is electrically insulated or conductive.

本実施の形態における無線チップに搭載する不揮発性記憶装置を構成する記憶素子では、第1の実施の形態に比べ、リセット時における貫通電流を大幅に削減することができるので、更なる低消費電力化が可能である。 In the memory element constituting the nonvolatile memory device mounted on the wireless chip in this embodiment, the through current at the time of reset can be significantly reduced as compared with the first embodiment, so that further lower power consumption Is possible.

以上のような構成とすることで、不揮発性記憶装置を搭載した低消費電力の無線チップを安価に提供することができる。また、センスアンプなどの読み出しに特別な回路を必要とせずに、不揮発性記憶装置から格納された情報を読み出すことができ、不揮発性記憶装置の回路規模の増大を抑えることができるので、さらに小面積且つ低消費電力の不揮発性記憶装置を搭載した無線チップを提供することができる。 With the above structure, a low-power consumption wireless chip mounted with a nonvolatile memory device can be provided at low cost. In addition, information stored in the nonvolatile memory device can be read without requiring a special circuit for reading such as a sense amplifier, and an increase in the circuit scale of the nonvolatile memory device can be suppressed. A wireless chip mounted with a nonvolatile memory device with a small area and low power consumption can be provided.

以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施例を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes, and those skilled in the art can easily understand that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Is done. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of this embodiment. Note that in all the drawings for describing the embodiments, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals, and repetitive description thereof is omitted.

本実施例では、実施の形態1及び実施の形態2で示した本発明における無線チップに搭載されている不揮発性記憶装置を構成する電気素子の例について、図3を用いて説明する。 In this example, an example of an electric element included in the nonvolatile memory device mounted on the wireless chip of the present invention described in Embodiment Modes 1 and 2 is described with reference to FIGS.

図3(A)は、電気抵抗301を用いて電気素子を構成した例である。第1の端子302、第2の端子303は、実施の形態1で説明した図1において、出力端子104、接地端子102に、各々電気的に接続する。また、実施の形態2で説明した図2において、出力端子104、N型トランジスタ106に、各々電気的に接続する。 FIG. 3A illustrates an example in which an electrical element is configured using the electrical resistance 301. The first terminal 302 and the second terminal 303 are electrically connected to the output terminal 104 and the ground terminal 102 in FIG. 1 described in Embodiment 1, respectively. In FIG. 2 described in Embodiment Mode 2, the output terminal 104 and the N-type transistor 106 are electrically connected to each other.

電気抵抗301は、レーザー描画により機械的に切断する領域を設け、これをレーザー描画により切断することで電気的絶縁を可能にする。また、第1の端子302と、第2の端子303と、の間に過電流を印加して熱的に破壊することで電気的絶縁を可能にする。電気抵抗301として、金属薄膜、導電性を有する半導体薄膜、導電性を有する有機薄膜、などを用いることができる。また、電気抵抗301に、相変化により電気抵抗値の変化する相変化メモリを用いてもよい。相変化メモリを用いることで、本発明における無線チップに搭載する不揮発性記憶装置に格納される情報を何回も書き換えることができ、無線チップの高機能化が図れる。 The electrical resistor 301 is provided with a region to be mechanically cut by laser drawing, and enables electrical insulation by cutting the region by laser drawing. Further, an overcurrent is applied between the first terminal 302 and the second terminal 303 to cause thermal breakdown, thereby enabling electrical insulation. As the electrical resistance 301, a metal thin film, a conductive semiconductor thin film, a conductive organic thin film, or the like can be used. Further, a phase change memory in which an electric resistance value changes due to a phase change may be used as the electric resistance 301. By using the phase change memory, information stored in the nonvolatile memory device mounted on the wireless chip in the present invention can be rewritten many times, so that the wireless chip can have high functionality.

なお本実施例では、電気抵抗301を切断することで電気的絶縁を行う例について説明したが、本発明で行う電気的絶縁はこの構成に限定されない。接地端子102と、出力端子104及びリセット素子110とを電気的に絶縁することができれば良い。よって、例えば電気素子109と接地端子102の間を電気的に絶縁しても良いし、電気素子109とリセット端子103及び出力端子104との間を電気的に絶縁しても良い。 In this embodiment, the example in which the electrical insulation is performed by cutting the electrical resistor 301 has been described. However, the electrical insulation performed in the present invention is not limited to this configuration. It is sufficient that the ground terminal 102 can be electrically insulated from the output terminal 104 and the reset element 110. Therefore, for example, the electrical element 109 and the ground terminal 102 may be electrically insulated, or the electrical element 109 and the reset terminal 103 and the output terminal 104 may be electrically insulated.

電気素子を電気抵抗で構成することで、レイアウト面積を増大させる事無く、不揮発性記憶装置を搭載した無線チップを提供することが可能である。 By configuring the electric element with an electric resistance, a wireless chip mounted with a nonvolatile memory device can be provided without increasing the layout area.

図3(B)は、第1のダイオード311と、第2のダイオード312と、を用いて電気素子を構成した例である。第1の端子313、第2の端子314は、実施の形態1で説明した図1において、出力端子104、接地端子102に、各々電気的に接続する。また、実施の形態2で説明した図2において、出力端子104、N型トランジスタ106に、各々電気的に接続する。 FIG. 3B illustrates an example in which an electrical element is formed using the first diode 311 and the second diode 312. The first terminal 313 and the second terminal 314 are electrically connected to the output terminal 104 and the ground terminal 102 in FIG. 1 described in Embodiment 1, respectively. In FIG. 2 described in Embodiment Mode 2, the output terminal 104 and the N-type transistor 106 are electrically connected to each other.

第1の端子313と、第2の端子314と、の間は、初期状態では電気的に絶縁している。ここで、第1の端子313に高電圧を印加すると、第1のダイオード311は熱的に破壊して電気的に導通する。この時、第1の端子313を第2の端子314より高電位にすると、第1の端子313と、第2の端子314と、は電気的に導通する。 The first terminal 313 and the second terminal 314 are electrically insulated in the initial state. Here, when a high voltage is applied to the first terminal 313, the first diode 311 is thermally destroyed and becomes electrically conductive. At this time, when the first terminal 313 is set to a higher potential than the second terminal 314, the first terminal 313 and the second terminal 314 are electrically connected.

電気素子をダイオードで構成することで、動作時の貫通電流を大幅に低減できるので、不揮発性記憶装置を搭載したより低消費電流の無線チップを提供することが可能である。 By forming the electrical element with a diode, the through current during operation can be significantly reduced, so that it is possible to provide a wireless chip with a lower current consumption mounted with a nonvolatile memory device.

図3(C)は、浮遊ゲート型メモリトランジスタ321を用いて電気素子を構成した例である。ここでは、浮遊ゲート型メモリトランジスタ321として、N型メモリトランジスタの例を考えるが、P型メモリトランジスタとすることも同様に可能である。また、浮遊ゲート型メモリトランジスタ以外にも、MONOS型メモリトランジスタとすることも同様に可能である。 FIG. 3C illustrates an example in which an electric element is formed using a floating gate memory transistor 321. Here, an example of an N-type memory transistor is considered as the floating gate type memory transistor 321, but a P-type memory transistor is also possible. In addition to the floating gate type memory transistor, a MONOS type memory transistor can be used as well.

第1の端子322、第2の端子323、第3の端子324は、実施の形態1で説明した図1において、出力端子104、接地端子102、リセット端子103に、各々電気的に接続する。また、実施の形態2で説明した図2において、出力端子104、N型トランジスタ106、リセット端子103に、各々電気的に接続する。 The first terminal 322, the second terminal 323, and the third terminal 324 are electrically connected to the output terminal 104, the ground terminal 102, and the reset terminal 103 in FIG. 1 described in Embodiment 1, respectively. In FIG. 2 described in Embodiment Mode 2, the output terminal 104, the N-type transistor 106, and the reset terminal 103 are electrically connected to each other.

浮遊ゲート型メモリトランジスタ321は、浮遊ゲートに蓄積された電荷量に応じて、しきい値電圧を変更することができる。すなわち、しきい値電圧が高いときは電気的に絶縁、しきい値電圧が低いときは電気的に導通とすることが出来る。 The floating gate type memory transistor 321 can change the threshold voltage according to the amount of charge accumulated in the floating gate. That is, it can be electrically insulated when the threshold voltage is high and electrically conductive when the threshold voltage is low.

浮遊ゲート型メモリトランジスタ321は、例えば、第1の端子322と第2の端子323とを接地し、第3の端子324に高電圧を印加することで、しきい値電圧を増大、すなわち、電気的に絶縁とすることができる。また、第1の端子322と第2の端子323とを接地し、第3の端子324に負の高電圧を印加することで、しきい値電圧を低下、すなわち、電気的に導通とすることができる。 For example, the floating gate type memory transistor 321 increases the threshold voltage by grounding the first terminal 322 and the second terminal 323 and applying a high voltage to the third terminal 324, that is, electric Can be electrically insulated. In addition, the first terminal 322 and the second terminal 323 are grounded, and a negative high voltage is applied to the third terminal 324, so that the threshold voltage is lowered, that is, electrically connected. Can do.

電気素子を浮遊ゲート型メモリトランジスタで構成することで、何回も書き換えが可能で、動作時の貫通電流を大幅に低減できるので、不揮発性記憶装置を搭載したより高性能な低消費電流の無線チップを提供することが可能である。 By configuring the electrical element with a floating gate type memory transistor, it can be rewritten many times and the through current during operation can be greatly reduced. It is possible to provide a chip.

以上のような構成とすることで、不揮発性記憶装置を搭載した低消費電力の無線チップを安価に提供することができる。また、センスアンプなどの読み出しに特別な回路を必要とせずに、不揮発性記憶装置から格納された情報を読み出すことができ、不揮発性記憶装置の回路規模の増大を抑えることができるので、さらに小面積且つ低消費電力の不揮発性記憶装置を搭載した無線チップを提供することができる。 With the above structure, a low-power consumption wireless chip mounted with a nonvolatile memory device can be provided at low cost. In addition, information stored in the nonvolatile memory device can be read without requiring a special circuit for reading such as a sense amplifier, and an increase in the circuit scale of the nonvolatile memory device can be suppressed. A wireless chip mounted with a nonvolatile memory device with a small area and low power consumption can be provided.

本実施例では、本発明における半導体装置の例として、暗号処理機能を有する無線チップについて図16、図17を用いて説明する。図16は、無線チップのブロック図、図17は無線チップのレイアウト図である。 In this embodiment, as an example of a semiconductor device of the present invention, a wireless chip having a cryptographic processing function will be described with reference to FIGS. 16 is a block diagram of the wireless chip, and FIG. 17 is a layout diagram of the wireless chip.

まず、図16を用いて無線チップのブロック構成を説明する。図16において、無線チップ2601は、CPU2602と、ROM2603と、RAM2604と、コントローラ2605と、を有する演算回路2606と、アンテナ2607と、共振回路2608と、電源回路2609と、リセット回路2610と、クロック生成回路2611と、復調回路2612と、変調回路2613と、電源管理回路2614と、を有するアナログ部2615と、を含む。
コントローラ2605は、CPUインターフェース(IF)2616と、制御レジスタ2617と、コード抽出回路2618と、符号化回路2619と、を有する。なお、図16では、説明の簡単化のため、通信信号を受信信号2620と、送信信号2621とに分けて示したが、実際には、両者は重ね合わされており、無線チップ2601及びリーダ/ライタの間で同時に送受信される。受信信号2620は、アンテナ2607と共振回路2608とで受信された後、復調回路2612により復調される。また、送信信号2621は、変調回路2613により変調された後、アンテナ2607より送信される。
First, a block configuration of a wireless chip is described with reference to FIG. In FIG. 16, the wireless chip 2601 includes a CPU 2602, a ROM 2603, a RAM 2604, a controller 2605, an arithmetic circuit 2606, an antenna 2607, a resonance circuit 2608, a power supply circuit 2609, a reset circuit 2610, and a clock generator. An analog portion 2615 including a circuit 2611, a demodulation circuit 2612, a modulation circuit 2613, and a power management circuit 2614 is included.
The controller 2605 includes a CPU interface (IF) 2616, a control register 2617, a code extraction circuit 2618, and an encoding circuit 2619. Note that in FIG. 16, for simplification of description, the communication signal is illustrated as being divided into a reception signal 2620 and a transmission signal 2621, but in actuality, both are superimposed, and the wireless chip 2601 and the reader / writer are overlapped. Are sent and received at the same time. Received signal 2620 is received by antenna 2607 and resonant circuit 2608, and then demodulated by demodulation circuit 2612. Further, the transmission signal 2621 is modulated by the modulation circuit 2613 and then transmitted from the antenna 2607.

図16において、通信信号により形成される磁界中に無線チップ2601を置くと、アンテナ2607と共振回路2608により、誘導起電力を生じる。誘導起電力は、電源回路2609における電気容量により保持され、また電気容量によって電位が安定化され、無線チップ2601の各回路に電源電圧として供給される。リセット回路2610は、無線チップ2601全体の初期リセット信号を生成する。 In FIG. 16, when the wireless chip 2601 is placed in a magnetic field formed by a communication signal, an induced electromotive force is generated by the antenna 2607 and the resonance circuit 2608. The induced electromotive force is held by an electric capacity in the power supply circuit 2609, and the potential is stabilized by the electric capacity, and is supplied as a power supply voltage to each circuit of the wireless chip 2601. The reset circuit 2610 generates an initial reset signal for the entire wireless chip 2601.

例えば、電源電圧の上昇に遅延して立ち上がる信号をリセット信号として生成する。クロック生成回路2611は、電源管理回路2614より生成される制御信号に応じて、クロック信号の周波数とデューティー比を変更する。復調回路2612は、ASK方式(振幅変調方式)の受信信号2620の振幅の変動を”0”/”1”の受信データ2622として検出する。復調回路2612は、例えばローパスフィルターとする。 For example, a signal that rises after a rise in the power supply voltage is generated as a reset signal. The clock generation circuit 2611 changes the frequency and duty ratio of the clock signal in accordance with the control signal generated by the power management circuit 2614. The demodulation circuit 2612 detects the fluctuation of the amplitude of the reception signal 2620 of the ASK method (amplitude modulation method) as the reception data 2622 of “0” / “1”. The demodulation circuit 2612 is a low-pass filter, for example.

さらに、変調回路2613は、送信データをASK方式の送信信号2621の振幅を変動させて送信する。例えば、送信データ2623が”0”の場合、共振回路2608の共振点を変化させ、通信信号の振幅を変化させる。電源管理回路2614は、電源回路2609より演算回路2606に供給される電源電圧または演算回路2606における消費電流を監視し、クロック生成回路2611において、クロック信号の周波数とデューティー比を変更するための制御信号を生成する。 Further, the modulation circuit 2613 transmits the transmission data by changing the amplitude of the ASK transmission signal 2621. For example, when the transmission data 2623 is “0”, the resonance point of the resonance circuit 2608 is changed, and the amplitude of the communication signal is changed. The power management circuit 2614 monitors the power supply voltage supplied from the power supply circuit 2609 to the arithmetic circuit 2606 or the current consumption in the arithmetic circuit 2606, and a control signal for changing the frequency and duty ratio of the clock signal in the clock generation circuit 2611. Is generated.

本実施例における無線チップの動作を説明する。まず、無線チップ2601は、リーダ/ライタより送信された暗号文データを含む受信信号2620を受信する。受信信号2620は、復調回路2612で復調された後、コード抽出回路2618で制御コマンドや暗号文のデータなどに分解され、制御レジスタ2617に格納される。ここで、制御コマンドは、無線チップ2601の応答を指定するデータである。例えば、固有ID番号の送信、動作停止、暗号解読などを指定する。ここでは、暗号解読の制御コマンドを受信したとする。 The operation of the wireless chip in this embodiment will be described. First, the wireless chip 2601 receives a reception signal 2620 including ciphertext data transmitted from the reader / writer. The received signal 2620 is demodulated by the demodulation circuit 2612, decomposed into a control command, ciphertext data, and the like by the code extraction circuit 2618 and stored in the control register 2617. Here, the control command is data specifying a response of the wireless chip 2601. For example, transmission of a unique ID number, operation stop, and decryption are designated. Here, it is assumed that a decryption control command is received.

続いて、演算回路2606において、CPU2602が、ROM2603に格納された暗号解読プログラムにしたがって、ROM2603にあらかじめ格納された秘密鍵2624を用いて暗号文を解読(復号)する。 Subsequently, in the arithmetic circuit 2606, the CPU 2602 decrypts (decrypts) the ciphertext using the secret key 2624 stored in advance in the ROM 2603 according to the decryption program stored in the ROM 2603.

復号された暗号文(復号文)は、制御レジスタ2617に格納される。この際、RAM2604をデータ格納領域として用いる。なお、CPU2602は、CPUIF2616を介してROM2603、RAM2604、制御レジスタ2617にアクセスする。CPUIF2616は、CPU2602が要求するアドレスより、ROM2603、RAM2604、制御レジスタ2617のいずれかに対するアクセス信号を生成する機能を有している。 The decrypted ciphertext (decrypted text) is stored in the control register 2617. At this time, the RAM 2604 is used as a data storage area. Note that the CPU 2602 accesses the ROM 2603, the RAM 2604, and the control register 2617 via the CPUIF 2616. The CPU IF 2616 has a function of generating an access signal for any of the ROM 2603, the RAM 2604, and the control register 2617 from an address requested by the CPU 2602.

最後に、符号化回路2619において、復号文から送信データ2623を生成し、送信データ2623を変調回路2613で変調し、アンテナ2607より送信信号2621をリーダ/ライタに送信する。 Finally, in the encoding circuit 2619, transmission data 2623 is generated from the decoded text, the transmission data 2623 is modulated by the modulation circuit 2613, and the transmission signal 2621 is transmitted from the antenna 2607 to the reader / writer.

なお、本実施例では、演算方式として、ソフトウェア的に処理する方式、すなわち、CPUと大規模メモリとで演算回路を構成し、プログラムをCPUで実行する方式について説明したが、目的に応じて最適な演算方式を選び、当該方式に基づいて演算回路を構成することも可能である。例えば、演算方式として、他にも、演算をハードウェア的に処理する方式と、ハードウェア及びソフトウェアを併用する方式と、が考えられる。ハードウェア的に処理する方式では、専用回路で演算回路を構成すれば良い。ハードウェア及びソフトウェアを併用する方式では、専用回路と、CPUと、メモリと、で演算回路を構成し、専用回路で演算処理の一部分を行い、残りの演算処理のプログラムをCPUで実行すれば良い。 In this embodiment, as a calculation method, a method of processing by software, that is, a method of configuring a calculation circuit with a CPU and a large-scale memory and executing a program by the CPU has been described. It is also possible to select an appropriate calculation method and configure the calculation circuit based on the method. For example, as a calculation method, other methods such as a method of processing the operation in hardware and a method of using both hardware and software are conceivable. In the method of processing in hardware, an arithmetic circuit may be configured with a dedicated circuit. In the method using both hardware and software, a dedicated circuit, a CPU, and a memory constitute an arithmetic circuit, a part of the arithmetic processing is performed by the dedicated circuit, and the remaining arithmetic processing program is executed by the CPU. .

次に、図17を用いて、無線チップのレイアウト構成について説明する。なお、図17において、図16に相当する部分には、同一の番号を付し、説明を省略する。 Next, the layout configuration of the wireless chip is described with reference to FIG. In FIG. 17, parts corresponding to those in FIG. 16 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図17において、FPCパッド2707は、FPC(Flexible Print Circuit)を無線チップ2601に貼る時に用いる電極パッド群であり、アンテナバンプ2708は、アンテナ(図示せず)を貼り付ける電極パッドである。なお、アンテナを貼り付ける際には、アンテナバンプ2708に過度の圧力が印加される可能性がある。したがって、アンテナバンプ2708の下には、トランジスタなど、回路を構成する部品を配置しないことが望ましい。 In FIG. 17, an FPC pad 2707 is an electrode pad group used when an FPC (Flexible Print Circuit) is attached to the wireless chip 2601, and an antenna bump 2708 is an electrode pad for attaching an antenna (not shown). Note that when the antenna is attached, excessive pressure may be applied to the antenna bump 2708. Therefore, it is desirable not to dispose a component such as a transistor under the antenna bump 2708.

なお、本実施例では、アンテナを外付けとする構成について説明するが、無線チップ2601上に直接アンテナ形成する、所謂オンチップアンテナとしてもよい。この場合、無線チップの小型化に有効である。 Note that in this embodiment, a configuration in which an antenna is externally described is described; however, a so-called on-chip antenna in which an antenna is directly formed over the wireless chip 2601 may be used. In this case, it is effective for miniaturization of the wireless chip.

FPCパッド2707は、主に不良解析時に用いると有効である。無線チップでは、電源電圧を通信信号から得るため、例えば、アンテナや電源回路で不良が発生している場合、演算回路が全く動作しない。このため、不良解析が著しく困難となる。しかし、FPCより、FPCパッド2707を介して無線チップ2601に電源電圧を供給し、また、アンテナより供給される電気信号の代わりに、任意の電気信号を入力することで、演算回路を動作させることが可能になる。したがって、不良解析が効率的に行える。 The FPC pad 2707 is effective when used mainly for failure analysis. In the wireless chip, since the power supply voltage is obtained from the communication signal, for example, when a failure occurs in the antenna or the power supply circuit, the arithmetic circuit does not operate at all. For this reason, failure analysis becomes extremely difficult. However, the power supply voltage is supplied from the FPC to the wireless chip 2601 through the FPC pad 2707, and the arithmetic circuit is operated by inputting an arbitrary electric signal instead of the electric signal supplied from the antenna. Is possible. Therefore, failure analysis can be performed efficiently.

さらに、FPCパッド2707を、プローバーを使った測定が可能な配置にすると更に有効である。すなわち、FPCパッド2707において、電極パッドを、プローバーの針のピッチに合わせて配置することで、プローバーによる測定が可能となる。プローバーを用いることで、不良解析時に、FPCを貼り付ける工数を減らすことができる。また、基板上に複数の無線チップを形成した状態でも測定できるので、個々の無線チップに分断する工数も減らすことができる。また、量産時に、アンテナを貼り付ける工程の直前に、無線チップの良品検査を行うことが可能である。したがって、工程の早い段階で不良品を選別できるので、生産コストを削減することができる。 Furthermore, it is more effective to arrange the FPC pad 2707 so that measurement using a prober is possible. That is, in the FPC pad 2707, the electrode pad is arranged in accordance with the pitch of the prober needle, whereby measurement by the prober becomes possible. By using a prober, it is possible to reduce the number of steps for attaching the FPC during failure analysis. Further, since measurement can be performed even when a plurality of wireless chips are formed on a substrate, the number of steps for dividing each wireless chip can be reduced. In addition, it is possible to perform a non-defective inspection of the wireless chip immediately before the step of attaching the antenna during mass production. Accordingly, defective products can be selected at an early stage of the process, so that production costs can be reduced.

なお、実施の形態1、実施の形態2、実施例1で説明した電気素子から構成される不揮発性記憶装置を、本実施例におけるROM2603に組み込むことができる。 Note that the nonvolatile memory device including the electric elements described in Embodiment Mode 1, Embodiment Mode 2, and Example 1 can be incorporated in the ROM 2603 in this embodiment.

本実施例では、本発明における半導体装置を、薄膜トランジスタ(TFT)により構成する場合について、図5を用いて説明する。 In this embodiment, the case where the semiconductor device of the present invention is formed using a thin film transistor (TFT) will be described with reference to FIGS.

図5(A)は、絶縁基板1110上に形成されたTFT部1101とメモリ部1102の断面図を示す。TFT部1101は、例えば、演算回路のトランジスタに用いると良い。メモリ部1102は、例えば、不揮発性メモリのメモリ素子に用いると良い。絶縁基板1110には、ガラス基板、石英基板、珪素からなる基板、金属基板、プラスチック基板等を用いることができる。 FIG. 5A is a cross-sectional view of the TFT portion 1101 and the memory portion 1102 formed over the insulating substrate 1110. The TFT portion 1101 is preferably used for a transistor in an arithmetic circuit, for example. The memory unit 1102 is preferably used for a memory element of a nonvolatile memory, for example. As the insulating substrate 1110, a glass substrate, a quartz substrate, a substrate made of silicon, a metal substrate, a plastic substrate, or the like can be used.

またガラス基板を用いる場合、TFT等が形成される側と反対面を研磨し、薄くしたものを用いることができる。このように薄くしたガラス基板は、装置の軽量化、薄型化を達成することができる。 In the case where a glass substrate is used, a thinned and polished surface opposite to the side on which the TFT or the like is formed can be used. Such a thin glass substrate can achieve a reduction in weight and thickness of the apparatus.

絶縁基板1110上には下地膜1111が設けられている。TFT部1101では下地膜1111を介して薄膜トランジスタ1120、1121が設けられ、メモリ部1102には下地膜1111を介して薄膜トランジスタ1122が設けられている。各薄膜トランジスタは、島状に加工された半導体膜1112、ゲート絶縁膜を介して設けられたゲート電極1114、ゲート電極側面に設けられた絶縁物(所謂サイドウォール)1113を有している。半導体膜1112は、膜厚が0.2μm以下、代表的には40nmから170nm、好ましくは50nmから150nmとなるように形成する。さらに、絶縁物(サイドウォール)1113、及び半導体膜1112を覆う絶縁膜1116、半導体膜1112に形成された不純物領域に接続する電極1115を有する。なお、ゲート絶縁膜及び絶縁膜1116にコンタクトホールを形成し、当該コンタクトホールに導電膜を形成し、当該導電膜を所望の形状に加工することにより、不純物領域に接続された電極1115を形成することができる。 A base film 1111 is provided over the insulating substrate 1110. Thin film transistors 1120 and 1121 are provided in the TFT portion 1101 through a base film 1111, and thin film transistors 1122 are provided in the memory portion 1102 through a base film 1111. Each thin film transistor includes a semiconductor film 1112 processed into an island shape, a gate electrode 1114 provided via a gate insulating film, and an insulator (so-called sidewall) 1113 provided on a side surface of the gate electrode. The semiconductor film 1112 is formed to have a thickness of 0.2 μm or less, typically 40 nm to 170 nm, preferably 50 nm to 150 nm. Further, an insulating film (sidewall) 1113, an insulating film 1116 covering the semiconductor film 1112, and an electrode 1115 connected to the impurity region formed in the semiconductor film 1112 are included. Note that a contact hole is formed in the gate insulating film and the insulating film 1116, a conductive film is formed in the contact hole, and the conductive film is processed into a desired shape, so that the electrode 1115 connected to the impurity region is formed. be able to.

本発明における無線チップを構成する薄膜トランジスタにおいて、ゲート絶縁膜等を代表とする絶縁膜は、高密度プラズマ処理を用いて作製することができる。高密度プラズマ処理とは、プラズマ密度が1×1011cm−3以上、好ましくは1×1011cm−3から9×1015cm−3以下であり、マイクロ波(例えば周波数2.45GHz)といった高周波を用いたプラズマ処理である。このような条件でプラズマを発生させると、低電子温度が0.2eVから2eVとなる。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、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。このようなプラズマ処理を可能とする成膜室に、被形成体、ゲート絶縁膜を形成する場合であれば所望の形状に加工された半導体膜が形成された基板を配置する。そして、プラズマ発生用の電極、所謂アンテナと被形成体との距離を20mmから80mm、好ましくは20mmから60mmとして成膜処理を行う。このような高密度プラズマ処理は、低温プロセス(基板温度400℃以下)の実現が可能となる。そのため、耐熱性の低いプラスチックを基板上に成膜することができる。 In the thin film transistor included in the wireless chip of the present invention, an insulating film such as a gate insulating film can be manufactured using high-density plasma treatment. The high-density plasma treatment means that the plasma density is 1 × 10 11 cm −3 or more, preferably 1 × 10 11 cm −3 to 9 × 10 15 cm −3 , such as a microwave (for example, a frequency of 2.45 GHz). This is plasma processing using high frequency. When plasma is generated under such conditions, the low electron temperature is changed from 0.2 eV to 2 eV. 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. In the film formation chamber capable of such plasma treatment, a substrate on which a semiconductor film processed into a desired shape is formed in the case where an object to be formed and a gate insulating film are formed. Then, a film forming process is performed with a distance between an electrode for plasma generation, a so-called antenna, and an object to be formed being 20 mm to 80 mm, preferably 20 mm to 60 mm. Such a high-density plasma treatment can realize a low-temperature process (substrate temperature of 400 ° C. or lower). Therefore, a plastic having low heat resistance can be formed on the substrate.

このような絶縁膜の成膜雰囲気は窒素雰囲気、又は酸素雰囲気とすることができる。窒素雰囲気とは、代表的には、窒素と希ガスとの混合雰囲気、又は窒素と水素と希ガスとの混合雰囲気である。希ガスは、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンの少なくとも1つを用いることができる。また酸素雰囲気とは、代表的には、酸素と希ガスとの混合雰囲気、酸素と水素と希ガスとの混合雰囲気、又は一酸化二窒素と希ガスとの混合雰囲気である。希ガスは、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンの少なくとも1つを用いることができる。 Such an insulating film can be formed in a nitrogen atmosphere or an oxygen atmosphere. The nitrogen atmosphere is typically a mixed atmosphere of nitrogen and a rare gas, or a mixed atmosphere of nitrogen, hydrogen, and a rare gas. As the rare gas, at least one of helium, neon, argon, krypton, and xenon can be used. The oxygen atmosphere is typically a mixed atmosphere of oxygen and a rare gas, a mixed atmosphere of oxygen, hydrogen, and a rare gas, or a mixed atmosphere of dinitrogen monoxide and a rare gas. As the rare gas, at least one of helium, neon, argon, krypton, and xenon can be used.

このように形成された絶縁膜は、他の被膜に与えるダメージが少なく、緻密なものとなる。また高密度プラズマ処理により形成された絶縁膜は、当該絶縁膜と接触する界面状態を改善することができる。例えば高密度プラズマ処理を用いてゲート絶縁膜を形成すると、半導体膜との界面状態を改善することができる。その結果、薄膜トランジスタの電気特性を向上させることができる。 The insulating film formed in this way has little damage to other films and becomes dense. In addition, an insulating film formed by high-density plasma treatment can improve an interface state in contact with the insulating film. For example, when the gate insulating film is formed using high-density plasma treatment, the interface state with the semiconductor film can be improved. As a result, the electrical characteristics of the thin film transistor can be improved.

絶縁膜の作製に高密度プラズマ処理を用いる場合を説明したが、半導体膜に高密度プラズマ処理を施してもよい。高密度プラズマ処理によって、半導体膜表面の改質を行うことができる。その結果、界面状態を改善でき、強いては薄膜トランジスタの電気特性を向上させることができる。 Although the case where high-density plasma treatment is used for manufacturing the insulating film has been described, the semiconductor film may be subjected to high-density plasma treatment. The semiconductor film surface can be modified by high-density plasma treatment. As a result, the interface state can be improved, and the electrical characteristics of the thin film transistor can be improved.

また平坦性を高めるため、絶縁膜1117、1118が設けられているとよい。このとき絶縁膜1117は有機材料から形成し、絶縁膜1118は無機材料から形成するとよい。絶縁膜1117、1118が設けられている場合、電極1115は、これら絶縁膜1117、1118にコンタクトホールを介して不純物領域と接続するように形成することができる。 In order to improve flatness, insulating films 1117 and 1118 are preferably provided. At this time, the insulating film 1117 is preferably formed from an organic material, and the insulating film 1118 is preferably formed from an inorganic material. In the case where the insulating films 1117 and 1118 are provided, the electrode 1115 can be formed so as to be connected to the impurity regions through the contact holes in the insulating films 1117 and 1118.

さらに絶縁膜1125が設けられ、電極1115と接続するように下部電極1127を形成する。下部電極1127の端部を覆い、下部電極1127が露出するように開口部が設けられた絶縁膜1128を形成する。開口部内に、メモリ材料層1129を形成し、上部電極1130を形成する。このようにして、下部電極1127、メモリ材料層1129、上部電極1130を有するメモリ素子1123が形成される。 Further, an insulating film 1125 is provided, and a lower electrode 1127 is formed so as to be connected to the electrode 1115. An insulating film 1128 is formed which covers an end portion of the lower electrode 1127 and has an opening so that the lower electrode 1127 is exposed. A memory material layer 1129 is formed in the opening, and an upper electrode 1130 is formed. In this manner, the memory element 1123 having the lower electrode 1127, the memory material layer 1129, and the upper electrode 1130 is formed.

メモリ材料層1129は、電気的作用または光学的作用により導電性が変化する有機化合物、無機絶縁物、又は有機化合物と無機化合物とが混合してなる層で形成する。メモリ材料層1129は、単層で設けてもよいし、複数の層を積層させて設けてもよい。また、有機化合物と無機化合物との混合層及び他の電気的作用または光学的作用により導電性が変化する有機化合物からなる層とを積層させて設けてもよい。 The memory material layer 1129 is formed of an organic compound whose conductivity is changed by an electric effect or an optical effect, an inorganic insulator, or a layer formed by mixing an organic compound and an inorganic compound. The memory material layer 1129 may be a single layer or a stack of a plurality of layers. Alternatively, a mixed layer of an organic compound and an inorganic compound and a layer formed of an organic compound whose conductivity is changed by another electric action or optical action may be provided.

メモリ材料層1129を構成することが可能な無機絶縁物としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等を用いることができる。 As the inorganic insulator that can form the memory material layer 1129, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, or the like can be used.

メモリ材料層1129を構成することが可能な有機絶縁物としては、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、エポキシ等に代表される有機樹脂を用いることができる。 As an organic insulator that can form the memory material layer 1129, an organic resin typified by polyimide, acrylic, polyamide, benzocyclobutene, epoxy, or the like can be used.

また、メモリ材料層1129を構成することが可能な、電気的作用または光学的作用により導電性が変化する有機化合物としては、正孔輸送性が高い有機化合物材料又は電子輸送性が高い有機化合物材料を用いることができる。 Further, as an organic compound that can form the memory material layer 1129 and whose conductivity is changed by an electric action or an optical action, an organic compound material having a high hole-transport property or an organic compound material having a high electron-transport property can be used. Can be used.

正孔輸送性の高い有機化合物材料としては、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(略称:α−NPD)や4,4’−ビス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(略称:TPD)や4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニル−アミノ)−トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニル−アミノ]−トリフェニルアミン(略称:MTDATA)や4,4’−ビス(N−(4−(N,N−ジ−m−トリルアミノ)フェニル)−N−フェニルアミノ)ビフェニル(略称:DNTPD)などの芳香族アミン系(即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する)の化合物やフタロシアニン(略称:HPc)、銅フタロシアニン(略称:CuPc)、バナジルフタロシアニン(略称:VOPc)等のフタロシアニン化合物を用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性が高い物質であれば、上記の物質以外のものを用いてもよい。 As an organic compound material having a high hole-transport property, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: α-NPD), 4,4′-bis [ N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: TPD) or 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenyl-amino) -triphenylamine (abbreviation: TDATA) ), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -triphenylamine (abbreviation: MTDATA) and 4,4′-bis (N- (4- (N, N-di-m-tolylamino) phenyl) -N-phenylamino) biphenyl (abbreviation: DNTPD) and other aromatic amine-based compounds (that is, having a benzene ring-nitrogen bond) and phthalocyanines (abbreviation: H 2 Pc), copper phthalo Phthalocyanine compounds such as cyanine (abbreviation: CuPc) and vanadyl phthalocyanine (abbreviation: VOPc) can be used. The substances described here are mainly substances having a hole mobility of 10 −6 cm 2 / Vs or higher. Note that other than the above substances, any substance that has a property of transporting more holes than electrons may be used.

電子を受け取りやすい無機化合物材料として、周期表第4族乃至第12族のいずれかの遷移金属の金属酸化物、金属窒化物または金属酸化窒化物を用いることができる。具体的には、チタン酸化物(TiOx)、ジルコニウム酸化物(ZrOx)、バナジウム酸化物(VOx)、モリブデン酸化物(MoOx)、タングステン酸化物(WOx)、タンタル酸化物(TaOx)、ハフニウム酸化物(HfOx)、ニオブ酸化物(NbOx)、コバルト酸化物(CoOx)、レニウム酸化物(ReOx)、ルテニウム酸化物(RuOx)、亜鉛酸化物(ZnO)、ニッケル酸化物(NiOx)、銅酸化物(CuOx)等を用いることができる。また、ここでは具体例として金属酸化物を例に挙げたが、もちろんこれら金属の窒化物や酸化窒化物を用いてもよい。   As an inorganic compound material that easily receives electrons, a metal oxide, metal nitride, or metal oxynitride of a transition metal in any of Groups 4 to 12 of the periodic table can be used. Specifically, titanium oxide (TiOx), zirconium oxide (ZrOx), vanadium oxide (VOx), molybdenum oxide (MoOx), tungsten oxide (WOx), tantalum oxide (TaOx), hafnium oxide (HfOx), niobium oxide (NbOx), cobalt oxide (CoOx), rhenium oxide (ReOx), ruthenium oxide (RuOx), zinc oxide (ZnO), nickel oxide (NiOx), copper oxide ( CuOx) or the like can be used. In addition, although metal oxides are given as specific examples here, it is of course possible to use nitrides or oxynitrides of these metals.

電子輸送性の高い有機化合物材料としては、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]−キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−アルミニウム(略称:BAlq)等キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる材料を用いることができる。また、この他、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX))、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ))などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体などの材料も用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:p−EtTAZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質である。但し、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記の物質以外のものを用いてもよい。 As an organic compound material having a high electron-transport property, tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq 3 ), tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Almq 3 ), bis (10-hydroxybenzo [ h] -quinolinato) beryllium (abbreviation: BeBq 2 ), bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolato-aluminum (abbreviation: BAlq), etc., and a metal complex having a quinoline skeleton or a benzoquinoline skeleton Materials can be used. In addition, bis [2- (2-hydroxyphenyl) benzoxazolate] zinc (abbreviation: Zn (BOX) 2 ), bis [2- (2-hydroxyphenyl) benzothiazolate] zinc (abbreviation: Zn (BTZ) A material such as a metal complex having an oxazole-based or thiazole-based ligand such as 2 ) can also be used. In addition to metal complexes, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (abbreviation: PBD), 1,3-bis [5- (P-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl] benzene (abbreviation: OXD-7), 3- (4-tert-butylphenyl) -4-phenyl-5- ( 4-biphenylyl) -1,2,4-triazole (abbreviation: TAZ), 3- (4-tert-butylphenyl) -4- (4-ethylphenyl) -5- (4-biphenylyl) -1,2, 4-triazole (abbreviation: p-EtTAZ), bathophenanthroline (abbreviation: BPhen), bathocuproin (abbreviation: BCP), and the like can be used. The substances mentioned here are mainly substances having an electron mobility of 10 −6 cm 2 / Vs or higher. Note that other than the above substances, any substance that has a property of transporting more electrons than holes may be used.

電子を与えやすい無機化合物材料として、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、希土類金属酸化物、アルカリ金属窒化物、アルカリ土類金属窒化物、希土類金属窒化物を用いることができる。具体的には、リチウム酸化物(LiOx)、ストロンチウム酸化物(SrOx)、バリウム酸化物(BaOx)、エルビウム酸化物(ErOx)、ナトリウム酸化物(NaOx)、リチウム窒化物(LiNx)、マグネシウム窒化物(MgNx)、窒化カルシウム(CaNx)、イットリウム窒化物(YNx)、ランタン窒化物(LaNx)等を用いることができる。   As the inorganic compound material that easily gives electrons, alkali metal oxides, alkaline earth metal oxides, rare earth metal oxides, alkali metal nitrides, alkaline earth metal nitrides, and rare earth metal nitrides can be used. Specifically, lithium oxide (LiOx), strontium oxide (SrOx), barium oxide (BaOx), erbium oxide (ErOx), sodium oxide (NaOx), lithium nitride (LiNx), magnesium nitride (MgNx), calcium nitride (CaNx), yttrium nitride (YNx), lanthanum nitride (LaNx), or the like can be used.

さらには、無機化合物材料として、アルミニウム酸化物(AlOx)、ガリウム酸化物(GaOx)、ケイ素酸化物(SiOx)、ゲルマニウム酸化物(GeOx)、インジウム錫酸化物(以下ITOとする)等のほか、種々の金属酸化物、金属窒素化物または金属酸化窒化物を用いることができる。   Furthermore, as an inorganic compound material, aluminum oxide (AlOx), gallium oxide (GaOx), silicon oxide (SiOx), germanium oxide (GeOx), indium tin oxide (hereinafter referred to as ITO), etc., Various metal oxides, metal nitrides or metal oxynitrides can be used.

また、メモリ材料層1129が金属酸化物または金属窒化物の中から選ばれた化合物と正孔輸送性の高い化合物とから形成される場合、さらに立体障害の大きな(平面構造とは異なり三次元的な広がりを有する構造をもつ)化合物を加えた構成としてもよい。立体障害の大きな化合物としては、5,6,11,12−テトラフェニルテトラセン(略称:ルブレン)が好ましい。但し、これ以外に、ヘキサフェニルベンゼン、t−ブチルペリレン、9,10−ジ(フェニル)アントラセン、クマリン545T等も用いることができる。この他、デンドリマー等も有効である。   In the case where the memory material layer 1129 is formed of a compound selected from metal oxides or metal nitrides and a compound having a high hole-transport property, the steric hindrance is further increased (unlike a planar structure, three-dimensional A structure in which a compound (having a structure having a wide spread) is added may be used. As the compound having a large steric hindrance, 5,6,11,12-tetraphenyltetracene (abbreviation: rubrene) is preferable. However, besides this, hexaphenylbenzene, t-butylperylene, 9,10-di (phenyl) anthracene, coumarin 545T, and the like can also be used. In addition, dendrimers and the like are also effective.

さらには、電子輸送性の高い有機化合物材料で形成される層と、正孔輸送性の高い有機化合物材料層との間に、4−ジシアノメチレン−2−メチル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジル−9−イル)エテニル]−4H−ピラン(略称:DCJT)、4−ジシアノメチレン−2−t−ブチル−6−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジル−9−エニル)−4H−ピラン、ペリフランテン、2,5−ジシアノ−1,4−ビス[2−(10−メトキシ−1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9−イル)エテニル]ベンゼン、N,N’−ジメチルキナクリドン(略称:DMQd)、クマリン6、クマリン545T、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq)、9,9’−ビアントリル、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPA)や9,10−ビス(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、2,5,8,11−テトラ−t−ブチルペリレン(略称:TBP)等の発光物質を設けてもよい。 Furthermore, 4-dicyanomethylene-2-methyl-6- [2- (1,1) is formed between a layer formed of an organic compound material having a high electron-transport property and an organic compound material layer having a high hole-transport property. 1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-yl) ethenyl] -4H-pyran (abbreviation: DCJT), 4-dicyanomethylene-2-t-butyl-6- (1,1,7,7- Tetramethyljulolidyl-9-enyl) -4H-pyran, periflanthene, 2,5-dicyano-1,4-bis [2- (10-methoxy-1,1,7,7-tetramethyljulolidine-9 -Yl) ethenyl] benzene, N, N′-dimethylquinacridone (abbreviation: DMQd), coumarin 6, coumarin 545T, tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq 3 ), 9,9′-bianthryl, 9,10 -Luminescent substances such as diphenylanthracene (abbreviation: DPA), 9,10-bis (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: DNA), 2,5,8,11-tetra-t-butylperylene (abbreviation: TBP) It may be provided.

また、メモリ材料層1129には、光学的作用により、電気抵抗が変化する材料を用いることができる。例えば、光を吸収することによって酸を発生する化合物(光酸発生剤)をドープした共役高分子を用いることができる。共役高分子として、ポリアセチレン類、ポリフェニレンビニレン類、ポリチオフェン類、ポリアニリン類、ポリフェニレンエチニレン類等を用いることができる。また、光酸発生剤としては、アリールスルホニウム塩、アリールヨードニウム塩、o−ニトロベンジルトシレート、アリールスルホン酸p−ニトロベンジルエステル、スルホニルアセトフェノン類、Fe−アレン錯体PF塩等を用いることができる。 For the memory material layer 1129, a material whose electrical resistance changes by an optical action can be used. For example, a conjugated polymer doped with a compound that generates an acid by absorbing light (a photoacid generator) can be used. As the conjugated polymer, polyacetylenes, polyphenylene vinylenes, polythiophenes, polyanilines, polyphenylene ethynylenes, and the like can be used. As the photoacid generator, arylsulfonium salts, aryliodonium salts, o-nitrobenzyl tosylate, arylsulfonic acid p-nitrobenzyl esters, sulfonylacetophenones, Fe-allene complex PF 6 salts, and the like can be used. .

なお、メモリ材料層1129としては、結晶状態と非晶質状態の間で可逆的に変化する材料や第1の結晶状態と第2の結晶状態の間で可逆的に変化する材料等の相変化材料を用いることもできる。また、非晶質状態から結晶状態にのみ変化する材料を用いることも可能である。   Note that the memory material layer 1129 includes a phase change of a material that reversibly changes between a crystalline state and an amorphous state or a material that reversibly changes between a first crystalline state and a second crystalline state. Materials can also be used. It is also possible to use a material that changes only from an amorphous state to a crystalline state.

結晶状態と非晶質状態の間で可逆的に変化する材料とは、ゲルマニウム(Ge)、テルル(Te)、アンチモン(Sb)、硫黄(S)、酸化テルル(TeOx)、スズ(Sn)、金(Au)、ガリウム(Ga)、セレン(Se)、インジウム(In)、タリウム(Tl)、Co(コバルト)及び銀(Ag)から選択された複数を有する材料であり、例えば、Ge−Te−Sb−S、Te−TeO−Ge−Sn、Te−Ge−Sn−Au、Ge−Te−Sn、Sn−Se−Te、Sb−Se−Te、Sb−Se、Ga−Se−Te、Ga−Se−Te−Ge、In−Se、In−Se−Tl−Co、Ge−Sb−Te、In−Se−Te、Ag−In−Sb−Te系材料が挙げられる。また、第1の結晶状態と第2の結晶状態の間で可逆的に変化する材料とは、銀(Ag)、亜鉛(Zn)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、インジウム(In)、アンチモン(Sb)、セレン(Se)及びテルル(Te)から選択された複数を有する材料であり、例えば、Ag−Zn、Cu−Al−Ni、In−Sb、In−Sb−Se、In−Sb−Teが挙げられる。この材料の場合、相変化は2つの異なる結晶状態の間で行われる。また、非晶質状態から結晶状態にのみ変化する材料とは、テルル(Te)、酸化テルル(TeOx)、パラジウム(Pd)、アンチモン(Sb)、セレン(Se)及びビスマス(Bi)から選択された複数を有する材料であり、例えば、Te−TeO、Te−TeO−Pd、SbSe/BiTeが挙げられる。 Materials that reversibly change between a crystalline state and an amorphous state include germanium (Ge), tellurium (Te), antimony (Sb), sulfur (S), tellurium oxide (TeOx), tin (Sn), A material having a plurality of materials selected from gold (Au), gallium (Ga), selenium (Se), indium (In), thallium (Tl), Co (cobalt), and silver (Ag), for example, Ge-Te -Sb-S, Te-TeO 2 -Ge-Sn, Te-Ge-Sn-Au, Ge-Te-Sn, Sn-Se-Te, Sb-Se-Te, Sb-Se, Ga-Se-Te, Ga-Se-Te-Ge, In-Se, In-Se-Tl-Co, Ge-Sb-Te, In-Se-Te, and Ag-In-Sb-Te-based materials can be given. The materials that reversibly change between the first crystal state and the second crystal state are silver (Ag), zinc (Zn), copper (Cu), aluminum (Al), nickel (Ni), A material having a plurality of materials selected from indium (In), antimony (Sb), selenium (Se), and tellurium (Te). For example, Ag—Zn, Cu—Al—Ni, In—Sb, In—Sb— Se and In-Sb-Te are mentioned. In this material, the phase change takes place between two different crystalline states. The material that changes only from the amorphous state to the crystalline state is selected from tellurium (Te), tellurium oxide (TeOx), palladium (Pd), antimony (Sb), selenium (Se), and bismuth (Bi). For example, Te—TeO 2 , Te—TeO 2 —Pd, and Sb 2 Se 3 / Bi 2 Te 3 can be given.

メモリ材料層1129は、蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、CVD法等を用いて形成することができる。また、有機化合物と無機化合物とを含む混合層は、各々の材料を同時に成膜することにより形成することができ、抵抗加熱蒸着同士による共蒸着法、電子ビーム蒸着同士による共蒸着法、抵抗加熱蒸着と電子ビーム蒸着による共蒸着法、抵抗加熱蒸着とスパッタリングによる成膜、電子ビーム蒸着とスパッタリングによる成膜など、同種、異種の方法を組み合わせて形成することができる。   The memory material layer 1129 can be formed by an evaporation method, an electron beam evaporation method, a sputtering method, a CVD method, or the like. Moreover, the mixed layer containing an organic compound and an inorganic compound can be formed by simultaneously forming the respective materials. The co-evaporation method using resistance heating evaporation, the co-evaporation method using electron beam evaporation, and resistance heating. It can be formed by a combination of the same or different methods such as co-evaporation by vapor deposition and electron beam vapor deposition, film formation by resistance heating vapor deposition and sputtering, and film formation by electron beam vapor deposition and sputtering.

なお、メモリ材料層1129は、電気的作用又は光学的作用により記憶素子の導電性が変化する膜厚で形成する。 Note that the memory material layer 1129 is formed to a thickness at which the conductivity of the memory element is changed by an electric action or an optical action.

下部電極1127又は上部電極1130は、導電性材料から形成することができる。例えば、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)もしくはシリコン(Si)の元素からなる膜又はこれらの元素を用いた合金膜等から形成することができる。またインジウム錫酸化物(ITO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物、酸化インジウムに2〜20wt%の酸化亜鉛(ZnO)を混合したターゲットを用いて形成された酸化物導電性材料等の透光性材料を用いることができる。 The lower electrode 1127 or the upper electrode 1130 can be formed of a conductive material. For example, it can be formed of a film made of aluminum (Al), titanium (Ti), molybdenum (Mo), tungsten (W), or silicon (Si), or an alloy film using these elements. In addition, light transmission of indium tin oxide (ITO), indium tin oxide containing silicon oxide, oxide conductive material formed using a target in which indium oxide is mixed with 2 to 20 wt% zinc oxide (ZnO), etc. Can be used.

さらに平坦性を高め、不純物元素の侵入を防止するため、絶縁膜1131を形成するとよい。 In addition, an insulating film 1131 is preferably formed in order to improve planarity and prevent an impurity element from entering.

本実施例で説明した絶縁膜は、無機材料又は有機材料を用いることができる。無機材料は、酸化珪素、窒化珪素を用いることができる。有機材料はポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、シロキサン、ポリシラザンを用いることができる。なお、シロキサン樹脂とは、Si−O−Si結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成される。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。ポリシラザンは、珪素(Si)と窒素(N)の結合を有するポリマー材料を出発原料として形成される。 For the insulating film described in this embodiment, an inorganic material or an organic material can be used. As the inorganic material, silicon oxide or silicon nitride can be used. As the organic material, polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, resist, benzocyclobutene, siloxane, or polysilazane can be used. Note that a siloxane resin corresponds to a resin including a Si—O—Si bond. Siloxane has a skeleton structure formed of a bond of silicon (Si) and oxygen (O). As a substituent, 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. Polysilazane is formed using a polymer material having a bond of silicon (Si) and nitrogen (N) as a starting material.

図5(B)は、図5(A)と異なり、電極1115のコンタクトホール1151内にメモリ材料層を形成したメモリの断面図を示す。図5(A)と同様に、下部電極として電極1115を用い、電極1115上にメモリ材料層1129、上部電極1130を形成し、メモリ素子1123を形成することができる。その後、絶縁膜1131を形成する。図5(B)のその他の構成は図5(A)と同様であるため、説明を省略する。 FIG. 5B is a cross-sectional view of a memory in which a memory material layer is formed in the contact hole 1151 of the electrode 1115 unlike FIG. 5A. As in FIG. 5A, the memory element 1123 can be formed by using the electrode 1115 as the lower electrode and forming the memory material layer 1129 and the upper electrode 1130 over the electrode 1115. After that, an insulating film 1131 is formed. The other structure in FIG. 5B is the same as that in FIG.

このようにコンタクトホール1151にメモリ素子を形成すると、メモリ素子の小型化を図ることができる。またメモリ用の電極が不要となるため製造工程を削減し、低コストでメモリを搭載した無線チップを提供することができる。 When the memory element is formed in the contact hole 1151 in this manner, the memory element can be reduced in size. In addition, since a memory electrode is unnecessary, a manufacturing process can be reduced, and a wireless chip mounted with a memory can be provided at low cost.

以上のように、半導体装置を、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板などの絶縁表面を有する基板上に形成された半導体薄膜を活性層として用いた薄膜トランジスタから構成することで、高性能且つ低消費電力の半導体装置を、より軽量で安価に提供することができる。 As described above, a semiconductor device is composed of a thin film transistor using a semiconductor thin film formed on a substrate having an insulating surface such as a glass substrate, a quartz substrate, or a plastic substrate as an active layer, thereby achieving high performance and low power consumption. This semiconductor device can be provided at a lower weight and at a lower cost.

本実施例は、実施の形態1、実施の形態2、実施例1、実施例2と自由に組み合わせて実施することが可能である。 This embodiment can be implemented by being freely combined with Embodiment Mode 1, Embodiment Mode 2, Embodiment Mode 1 and Embodiment Mode 2.

本実施例では、本発明における半導体装置において、回路の一部を構成する薄膜トランジスタのレイアウトについて、図6〜図8を用いて説明する。 In this embodiment, a layout of a thin film transistor which forms part of a circuit in a semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS.

実施例3で示した半導体膜1112に相当する半導体層は、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、下地膜等を介して形成される。
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、図6に示す薄膜トランジスタのソース領域、ドレイン領域及びチャネル形成領域を含む特定形状を有する島状の半導体パターン1201を形成することができる。
A semiconductor layer corresponding to the semiconductor film 1112 described in Embodiment 3 is provided on the entire surface or part of a substrate having an insulating surface (a region having a larger area than that determined as a semiconductor region of a transistor) with a base film or the like interposed therebetween. Formed.
Then, a mask pattern is formed on the semiconductor layer by photolithography.
By etching the semiconductor layer using the mask pattern, an island-shaped semiconductor pattern 1201 having a specific shape including a source region, a drain region, and a channel formation region of the thin film transistor illustrated in FIG. 6 can be formed.

そのパターン形成された半導体層の形状は、薄膜トランジスタの特性に基づき、要求される回路特性やレイアウトの適切さを考慮して決められる。 The shape of the patterned semiconductor layer is determined in consideration of the required circuit characteristics and appropriate layout based on the characteristics of the thin film transistor.

本発明における無線チップの回路を構成する薄膜トランジスタにおいて、半導体層を形成するためのフォトマスクは、パターンを備えている。
このフォトマスクのパターンは角部を有し、角部に存在する一辺が10μm以下の直角三角形を削除し、丸みを帯びている。
このマスクパターンの形状は、図6に示すように半導体層のパターン形状として転写することができる。
また半導体層への転写のとき、半導体パターン1201の角部は、フォトマスクパターンの角部よりさらに丸みを帯びるように転写されることがある。すなわち、半導体膜のパターンの角部には、フォトマスクのパターンよりもさらにパターン形状をなめらかにした丸みが設けられてもよい。なお図6において、後に形成されるゲート電極1114やゲート配線1301、電極1115を点線で示す。
In the thin film transistor included in the circuit of the wireless chip of the present invention, the photomask for forming the semiconductor layer has a pattern.
This photomask pattern has corners and is rounded by removing a right triangle whose side is 10 μm or less.
The shape of the mask pattern can be transferred as a pattern shape of the semiconductor layer as shown in FIG.
In addition, when transferring to the semiconductor layer, the corner of the semiconductor pattern 1201 may be transferred so as to be more rounded than the corner of the photomask pattern. In other words, the corners of the semiconductor film pattern may be provided with roundness that is smoother than the photomask pattern. In FIG. 6, a gate electrode 1114, a gate wiring 1301, and an electrode 1115 that are formed later are indicated by dotted lines.

次に、角部に丸みが設けられるように加工された半導体層上には、ゲート絶縁膜が形成される。
そして、実施例3で示したように、半導体層と一部が重なるようにゲート電極1114、及び同時にゲート配線1301が形成される。ゲート電極又はゲート配線は、金属層や半導体層を成膜し、フォトリソグラフィー技術によって形成することができる。
Next, a gate insulating film is formed over the semiconductor layer processed so that the corners are rounded.
Then, as shown in Embodiment 3, the gate electrode 1114 and the gate wiring 1301 are formed so as to partially overlap the semiconductor layer. The gate electrode or the gate wiring can be formed by a photolithography technique by forming a metal layer or a semiconductor layer.

このゲート電極又はゲート配線を形成するためのフォトマスクは、パターンを備えている。このフォトマスクのパターンは、角部を有し、この角部に形成される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ている。このマスクパターンの形状は、図7に示すように、ゲート電極又はゲート配線のパターン形状として転写することができる。またゲート電極又はゲート配線への転写のときに、ゲート電極又はゲート配線の角部がさらに丸みを帯びるように転写されることがある。すなわちゲート電極又はゲート配線の角部には、フォトマスクのパターンよりもさらにパターン形状をなめらかにした丸めが設けられていてもよい。 The photomask for forming the gate electrode or the gate wiring has a pattern. This photomask pattern has corners, and one side of the right triangle formed at the corners is 10 μm or less, or 1/2 or less of the line width of the wiring, and 1/5 or more of the line width. The corner is deleted. The shape of the mask pattern can be transferred as a pattern shape of a gate electrode or a gate wiring as shown in FIG. Further, when transferring to the gate electrode or the gate wiring, the corner of the gate electrode or the gate wiring may be further rounded. That is, the corners of the gate electrode or the gate wiring may be provided with rounding with a smoother pattern shape than the photomask pattern.

このようなフォトマスクを用いて形成されたゲート電極又はゲート配線の角部に存在する、一辺が線幅の1/2以下で、1/5以上の直角三角形を削除し、角部に丸みをおびさせることができる。なお図7において、後に形成される電極1115を点線で示す。 The right-angled triangle with one side being 1/2 or less of the line width and 1/5 or more present at the corner of the gate electrode or gate wiring formed using such a photomask is removed, and the corner is rounded. Can be scared. Note that in FIG. 7, an electrode 1115 to be formed later is indicated by a dotted line.

このようなゲート電極又はゲート配線は、レイアウトの制約上、矩形に折れ曲がる。そのため、ゲート電極又はゲート配線の丸みを帯びた角部には凸部(外側の辺)と凹部(内側の辺)が設けられる。この丸みを帯びた凸部で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ることができる。また丸みを帯びた凹部では、洗浄のときに、たとえできた微粉があっても、それが角に集まりやすいのを洗い流すことができる。その結果、歩留まりを向上させることができるという効果を有する。 Such a gate electrode or gate wiring is bent into a rectangle due to layout restrictions. Therefore, a rounded corner portion of the gate electrode or gate wiring is provided with a convex portion (outer side) and a concave portion (inner side). This rounded convex portion can suppress generation of fine powder due to abnormal discharge during dry etching by plasma. Also, in the rounded recess, even if there is fine powder that can be produced during washing, it can be washed away that it tends to collect at the corner. As a result, the yield can be improved.

次に、ゲート電極又はゲート配線上には、上記実施例3で示したように絶縁膜1116、1117、1118に相当する絶縁層等を形成する。勿論、本発明において絶縁膜は単層であっても構わない。 Next, an insulating layer or the like corresponding to the insulating films 1116, 1117, and 1118 is formed over the gate electrode or the gate wiring as described in the third embodiment. Of course, in the present invention, the insulating film may be a single layer.

そして絶縁層上に、絶縁膜には所定の位置に開口を形成し、当該開口に電極1115に相当する配線を形成する。この開口は、下層に位置する半導体層又はゲート配線層と、配線層との間の電気的な接続をとるために設けられる。配線は、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。 Over the insulating layer, an opening is formed in a predetermined position in the insulating film, and a wiring corresponding to the electrode 1115 is formed in the opening. This opening is provided in order to establish electrical connection between the semiconductor layer or gate wiring layer located in the lower layer and the wiring layer. The wiring is formed with a mask pattern by a photolithography technique and formed into a predetermined pattern by etching.

配線によって、ある特定の素子間を連結することができる。この配線は、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、矩形に折れ曲がる(以下、屈曲部と記す)。また配線は、開口部やその他の領域において配線幅が変化することがある。例えば開口部では、開口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。また、配線は回路のレイアウト上、容量部の一方の電極を兼ねるため、配線幅を大きくとることがある。 A certain element can be connected by wiring. This wiring does not connect a specific element with a straight line, but bends into a rectangle (hereinafter referred to as a bent portion) due to layout restrictions. In addition, the wiring width of the wiring may change in the opening and other regions. For example, in the opening, when the opening is equal to or larger than the wiring width, the wiring width is changed so as to widen at that portion. Further, since the wiring also serves as one electrode of the capacitor portion in the circuit layout, the wiring width may be increased.

この場合において、フォトマスクのパターンの屈曲部において、屈曲部に形成される一辺が10μm以下、または、配線の線幅の1/2以下で、線幅の1/5以上の直角三角形を削除する。そして、図8に示すように、配線のパターンにも同様な丸みを帯びさせる。配線の角部に存在する一辺が線幅の1/2以下で、1/5以上の直角三角形を削除し、屈曲部に丸みをおびさせることができる。このような丸みを帯びた配線は、その屈曲部におけ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、洗浄のときに、たとえ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を向上させることができるという効果を有する。配線の角部が丸みを帯びることにより、電気的にも伝導させることができる。 In this case, in the bent portion of the photomask pattern, a right triangle having a side formed in the bent portion of 10 μm or less or 1/2 or less of the line width of the wiring and having a line width of 1/5 or more is deleted. . Then, as shown in FIG. 8, the wiring pattern is similarly rounded. One side existing at the corner of the wiring is ½ or less of the line width, and a right triangle of 1/5 or more can be deleted, and the bent portion can be rounded. In such rounded wiring, the convex part in the bent part suppresses the generation of fine powder due to abnormal discharge during dry etching by plasma, and in the concave part, even if it is fine powder made when cleaning, As a result of washing away the tendency to gather at the corner, the yield can be improved. When the corner of the wiring is rounded, it can be electrically conducted.

図8に示したレイアウトを有する回路において、屈曲部や配線幅が変化する部位の角部をなめらかにして、丸みを付けることにより、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、洗浄のときに、たとえ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を向上させることができるという効果を有する。すなわち、製造工程における塵や微粉の問題を解消することができる。また、配線の角部が丸みを帯びた構成をとることにより、電気的にも伝導させることができる。
特に多数の平行配線が設けられる駆動回路部等の配線において、ゴミを洗い流すことを可能とすることは、きわめて好都合である。
In the circuit having the layout shown in FIG. 8, the bend and the corner of the part where the wiring width changes are smoothed and rounded to suppress the generation of fine powder due to abnormal discharge during dry etching by plasma, Even if it is a fine powder which is made at the time of washing, it has the effect that the yield can be improved as a result of washing away that it tends to gather at the corner. That is, the problem of dust and fine powder in the manufacturing process can be solved. In addition, by adopting a configuration in which the corners of the wiring are rounded, electrical conduction can be achieved.
In particular, it is very advantageous to be able to wash away dust in wiring such as a drive circuit section provided with a large number of parallel wirings.

なお、本実施例では、半導体層、ゲート配線、配線の3つのレイアウトにおいて、角部又は屈曲部に丸みを帯びる形態を説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、いずれか一の層において、角部又は屈曲部に丸みを帯びさせ、製造工程における塵や微粉等の問題を解消することができればよい。 In the present embodiment, the three-layer layout of the semiconductor layer, the gate wiring, and the wiring has been described as having a rounded corner or bend, but the present invention is not limited to this. That is, in any one layer, it is only necessary to round the corners or the bent portions to solve problems such as dust and fine powder in the manufacturing process.

以上のようなレイアウトを用いて、半導体装置を構成することで、高性能且つ低消費電力の半導体装置を、より軽量で安価に提供することができる。 By configuring the semiconductor device using the layout as described above, a semiconductor device with high performance and low power consumption can be provided at a lower weight and at a lower cost.

なお、本実施例は、実施の形態1、実施の形態2、実施例1〜3と自由に組み合わせて実施することが可能である。 Note that this embodiment can be implemented by being freely combined with Embodiment Mode 1, Embodiment Mode 2, and Embodiments 1 to 3.

本実施例では、本発明における半導体装置を構成する要素の一つとして、スタティックRAM(SRAM)を構成する一例について、図9〜図11を参照して説明する。 In this embodiment, an example of forming a static RAM (SRAM) as one of the elements constituting the semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS.

図9(A)で示す半導体層1510、1511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 layers 1510 and 1511 illustrated in FIG. 9A 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、TFT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1510、1511を形成する。その半導体層1510、1511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 1510 and 1511 having specific shapes including the source and drain regions and the channel formation region of the TFT are formed. The semiconductor layers 1510 and 1511 are determined in consideration of appropriate layout.

図9(A)で示す半導体層1510、1511を形成するためのフォトマスクは、図9(B)に示すマスクパターン1520を備えている。このマスクパターン1520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9(B)で示すマスクパターン1520は、遮光部として作製される。マスクパターン1520は、多角形の頂部Aを削除した形状となっている。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複数段に渡って屈曲する形状となっている。このフォトマスクのパターンは、例えば、パターンの角部であって(直角三角形)の一辺が10μm以下の大きさに角部を削除している。 A photomask for forming the semiconductor layers 1510 and 1511 shown in FIG. 9A includes a mask pattern 1520 shown in FIG. The mask pattern 1520 differs depending on whether the resist used in the photolithography process is a positive type or a negative type. In the case of using a positive resist, the mask pattern 1520 shown in FIG. 9B is manufactured as a light shielding portion. The mask pattern 1520 has a shape obtained by deleting the top A of the polygon. Further, the bent portion B has a shape that is bent over a plurality of steps so that the corner portion does not become a right angle. In the photomask pattern, for example, the corners of the pattern (right triangles) are removed so that one side is 10 μm or less.

図9(B)で示すマスクパターン1520は、その形状が、図9(A)で示す半導体層1510、1511に反映される。その場合、マスクパターン1520と相似の形状が転写されても良いが、マスクパターン1520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1520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 1520 illustrated in FIG. 9B is reflected in the semiconductor layers 1510 and 1511 illustrated in FIG. In that case, a shape similar to the mask pattern 1520 may be transferred, or the corner of the mask pattern 1520 may be transferred to be more rounded. That is, a rounded portion having a smoother pattern shape than the mask pattern 1520 may be provided.

半導体層1510、1511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10(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1612、1613、1614を形成する。ゲート配線1612は半導体層1510に対応して形成される。ゲート配線1613は半導体層1510、1511に対応して形成される。また、ゲート配線1614は半導体層1510、1511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。 Over the semiconductor layers 1510 and 1511, an insulating layer containing at least part of silicon oxide or silicon nitride is formed. One purpose of forming this insulating layer is a gate insulating layer. Then, as illustrated in FIG. 10A, gate wirings 1612, 1613, and 1614 are formed so as to partially overlap the semiconductor layer. The gate wiring 1612 is formed corresponding to the semiconductor layer 1510. The gate wiring 1613 is formed corresponding to the semiconductor layers 1510 and 1511. The gate wiring 1614 is formed corresponding to the semiconductor layers 1510 and 1511. 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10(B)に示すマスクパターン1621を備えている。このマスクパターン1621は、角部であって、(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ている。図10(B)で示すマスクパターン1621は、その形状が、図10(A)で示すゲート配線1612、1613、1614に反映される。その場合、マスクパターン1621と相似の形状が転写されても良いが、マスクパターン1621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1621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1612、1613、1614の角部に存在する、一辺が線幅の1/2以下であって1/5以上の直角三角形を削除し、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、洗浄のときに、たとえ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を向上させることが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 1621 shown in FIG. This mask pattern 1621 is a corner, and one side of the (right triangle) is 10 μm or less, or less than 1/2 of the line width of the wiring, and the corner is deleted to a size of 1/5 or more of the line width. is doing. The shape of the mask pattern 1621 shown in FIG. 10B is reflected in the gate wirings 1612, 1613, and 1614 shown in FIG. In that case, a shape similar to the mask pattern 1621 may be transferred, or the corner of the mask pattern 1621 may be transferred so as to be further rounded. That is, a rounded portion having a smoother pattern shape than the mask pattern 1621 may be provided. That is, a right triangle whose one side is 1/2 or less of the line width and 1/5 or more is removed from the corners of the gate wirings 1612, 1613, and 1614, and the corners are rounded. The convex part suppresses the generation of fine powder due to abnormal discharge during dry etching with plasma, and the concave part improves the yield as a result of washing away even if fine powder is easily collected at the corner when cleaning. It has the effect that it can be made.

層間絶縁層はゲート配線1612、1613、1614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1612、1613、1614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 wirings 1612, 1613, and 1614. 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 wirings 1612, 1613 and 1614. 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11(A)で示すように、半導体層と一部が重なるように配線1715〜1720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. 11A, wirings 1715 to 1720 are formed so as to partially overlap the semiconductor layer. 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1715〜1720を形成するためのフォトマスクは、図11(B)に示すマスクパターン1722を備えている。この場合においても、配線は、その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、コーナー部が丸みをおびるパターンを有せしめる。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、洗浄のときに、たとえ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を向上させることが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 1715 to 1720 includes a mask pattern 1722 shown in FIG. Even in this case, the wiring is a corner portion (right triangle) having a side of 10 μm or less, or 1/2 or less of the line width of the wiring and 1/5 or more of the line width. Remove the corners and make the corners have a rounded pattern. In such wiring, the convex part suppresses the generation of fine powder due to abnormal discharge when dry etching with plasma, and the concave part is easy to collect even in the case of cleaning even if it is fine powder. As a result of washing away, the yield can be improved. When the corner of the wiring takes a round, it can be electrically conducted. In addition, a large number of parallel wires are very convenient for washing away dust.

図11(A)には、nチャネル型トランジスタ1721〜1724、Pチャネル型トランジスタ1725、1726が形成されている。nチャネル型トランジスタ1723とPチャネル型トランジスタ1725及びnチャネル型トランジスタ1724とPチャネル型トランジスタ1726はインバータ1727、1728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。 In FIG. 11A, n-channel transistors 1721 to 1724 and P-channel transistors 1725 and 1726 are formed. The n-channel transistor 1723 and the P-channel transistor 1725 and the n-channel transistor 1724 and the P-channel transistor 1726 constitute inverters 1727 and 1728. 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.

以上のような構成とすることで、高性能且つ低消費電力の半導体装置を、より軽量で安価に提供することができる。 With such a structure, a semiconductor device with high performance and low power consumption can be provided at a lower weight and at a lower cost.

なお、本実施例は、実施の形態1、実施の形態2、実施例1〜実施例4と自由に組み合わせて実施することが可能である。 Note that this embodiment can be implemented by being freely combined with Embodiment Mode 1, Embodiment Mode 2, and Embodiments 1 to 4.

本実施例では、本発明における半導体装置を構成するトランジスタについて、図12及び図13を参照して説明する。 In this embodiment, a transistor included in a semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明における半導体装置を構成するトランジスタは、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12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12には、nチャネル型トランジスタ1821、nチャネル型トランジスタ1822、容量素子1824、抵抗素子1825、pチャネル型トランジスタ1823が示されている。各トランジスタは半導体層1805、ゲート絶縁層1808、ゲート電極1809を備えている。ゲート電極1809は、第1導電層1803と第2導電層1802の積層構造で形成されている。また、図13(A)〜(E)は、図12で示すnチャネル型トランジスタ1821、nチャネル型トランジスタ1822、容量素子1824、抵抗素子1825、pチャネル型トランジスタ1823に対応する上面図であり、併せて参照することができる。 The transistor included in the semiconductor device of the present invention can be formed using a thin film transistor (TFT) in addition to a MOS transistor formed on a single crystal substrate. FIG. 12 is a diagram showing a cross-sectional structure of transistors constituting these circuits. FIG. 12 shows an n-channel transistor 1821, an n-channel transistor 1822, a capacitor 1824, a resistor 1825, and a p-channel transistor 1823. Each transistor includes a semiconductor layer 1805, a gate insulating layer 1808, and a gate electrode 1809. The gate electrode 1809 is formed with a stacked structure of a first conductive layer 1803 and a second conductive layer 1802. 13A to 13E are top views corresponding to the n-channel transistor 1821, the n-channel transistor 1822, the capacitor 1824, the resistor 1825, and the p-channel transistor 1823 shown in FIG. You can refer to them together.

図12において、nチャネル型トランジスタ1821は、チャネル長方向(キャリアの流れる方向)において、ゲート電極の両側に低濃度ドレイン(LDD)とも呼ばれ、配線1804とコンタクトを形成するソース領域及びドレイン領域を形成する不純物領域1806の不純物濃度よりも低濃度にドープされた不純物領域1807が半導体層1805に形成されている。不純物領域1806と不純物領域1807には、nチャネル型トランジスタ1821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. 12, an n-channel transistor 1821 is also called a lightly doped drain (LDD) on both sides of a gate electrode in the channel length direction (carrier flow direction), and has a source region and a drain region that form a contact with a wiring 1804. An impurity region 1807 doped at a lower concentration than the impurity concentration of the impurity region 1806 to be formed is formed in the semiconductor layer 1805. In the case of forming the n-channel transistor 1821, phosphorus or the like is added to the impurity regions 1806 and 1807 as an impurity imparting n-type conductivity. LDD is formed as a means for suppressing hot electron degradation and short channel effect.

図13(A)で示すように、nチャネル型トランジスタ1821のゲート電極1809において、第1導電層1803は、第2導電層1802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1803の膜厚は、第2導電層の膜厚よりも薄く形成されている。第1導電層1803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1807はゲート電極1809の第1導電層1803と重なるように形成されている。すなわち、ゲート電極1809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1809において、第2導電層1802をマスクとして、第1導電層1803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1807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を自己整合的に形成している。 As shown in FIG. 13A, in the gate electrode 1809 of the n-channel transistor 1821, the first conductive layer 1803 is formed so as to spread on both sides of the second conductive layer 1802. In this case, the first conductive layer 1803 is formed thinner than the second conductive layer. The thickness of the first conductive layer 1803 is formed so that ion species accelerated by an electric field of 10 to 100 kV can pass through. The impurity region 1807 is formed so as to overlap with the first conductive layer 1803 of the gate electrode 1809. That is, an LDD region overlapping with the gate electrode 1809 is formed. In this structure, an impurity region 1807 is formed in a self-aligned manner in the gate electrode 1809 by adding one conductivity type impurity through the first conductive layer 1803 using the second conductive layer 1802 as a mask. That is, the LDD overlapping with the gate electrode is formed in a self-aligning manner.

両側にLDDを有するトランジスタは、実施の形態における電源回路の整流用のTFTや、論理回路に用いられる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に適用される。これらのTFTは、ソース領域、ドレイン領域に正負両方の電圧が印加されるため、ゲート電極の両側にLDDを設けることが好ましい。 A transistor having LDD on both sides is applied to a transistor constituting a rectification TFT of a power supply circuit and a transmission gate (also referred to as an analog switch) used in a logic circuit in the embodiment. In these TFTs, since both positive and negative voltages are applied to the source region and the drain region, it is preferable to provide LDDs on both sides of the gate electrode.

また第1導電層1803は、第2導電層1802を用いてゲート配線を形成する場合、それらの両端を揃えるように加工してもよい。その結果、微細なゲート配線を形成することができる。またゲート電極とオーバーラップするLDDを自己整合的に形成する必要もないからである。 Further, the first conductive layer 1803 may be processed so that both ends thereof are aligned when the second conductive layer 1802 is used to form the gate wiring. As a result, a fine gate wiring can be formed. Further, it is not necessary to form the LDD overlapping the gate electrode in a self-aligning manner.

図12において、nチャネル型トランジスタ1822は、ゲート電極の片側に不純物領域1806の不純物濃度よりも低濃度にドープされた不純物領域1807が半導体層1805に形成されている。図13(B)で示すように、nチャネル型トランジスタ1822のゲート電極1809において、第1導電層1803は、第2導電層1802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1802をマスクとして、第1導電層1803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. 12, an n-channel transistor 1822 has an impurity region 1807 doped in a lower concentration than the impurity concentration of the impurity region 1806 in the semiconductor layer 1805 on one side of the gate electrode. As shown in FIG. 13B, in the gate electrode 1809 of the n-channel transistor 1822, the first conductive layer 1803 is formed so as to spread on one side of the second conductive layer 1802. In this case as well, LDD can be formed in a self-aligned manner by adding an impurity of one conductivity type through the first conductive layer 1803 using the second conductive layer 1802 as a mask.

片側にLDDを有するトランジスタは、ソース領域及びドレイン領域間に正電圧のみ、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 may be applied to a transistor to which only a positive voltage or only a negative voltage is applied between a source region and a drain region. 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12において、容量素子1824は、第1導電層1803と半導体層1805とでゲート絶縁層1808を挟んで形成されている。容量素子1824を形成する半導体層1805には、不純物領域1810と不純物領域1811を備えている。不純物領域1811は、半導体層1805において第1導電層1803と重なる位置に形成される。また、不純物領域1810は配線1804とコンタクトを形成する。不純物領域1811は、第1導電層1803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1810と不純物領域1811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1824において、半導体層1805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1803は、図13(C)に示すように、第2導電層1802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1803と第2導電層1802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1824を自己整合的に形成することができる。 In FIG. 12, the capacitor 1824 is formed with a gate insulating layer 1808 sandwiched between a first conductive layer 1803 and a semiconductor layer 1805. A semiconductor layer 1805 that forms the capacitor 1824 includes an impurity region 1810 and an impurity region 1811. The impurity region 1811 is formed in the semiconductor layer 1805 so as to overlap with the first conductive layer 1803. Further, the impurity region 1810 forms a contact with the wiring 1804. Since the impurity region 1811 can be doped with one conductivity type impurity through the first conductive layer 1803, the impurity concentrations in the impurity region 1810 and the impurity region 1811 can be the same or different. It is. In any case, since the semiconductor layer 1805 functions as an electrode in the capacitor 1824, it is preferable to reduce the resistance by adding an impurity of one conductivity type. In addition, as shown in FIG. 13C, the first conductive layer 1803 can function sufficiently as an electrode by using the second conductive layer 1802 as an auxiliary electrode. As described above, by using a composite electrode structure in which the first conductive layer 1803 and the second conductive layer 1802 are combined, the capacitor 1824 can be formed in a self-aligning manner.

容量素子は、実施の形態における電源回路が有する保持容量、あるいは共振回路が有する共振容量として用いられる。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 is used as a storage capacitor included in the power supply circuit in the embodiment or a resonance capacitor included in the resonance circuit. 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13(D)において、抵抗素子1825は、第1導電層1803によって形成されている。第1導電層1803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. 13D, the resistance element 1825 is formed of the first conductive layer 1803. Since the first conductive layer 1803 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、実施の形態における変調復調回路が有する抵抗負荷として用いられる。また、VCO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 is used as a resistance load included in the modulation / demodulation circuit in the embodiment. Also, it may be used as a load when current is controlled by a VCO 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13(E)において、pチャネル型トランジスタ1823は、半導体層1805に不純物領域1812を備えている。この不純物領域1812は、配線1804とコンタクトを形成するソース領域及びドレイン領域を形成する。ゲート電極1809の構成は第1導電層1803と第2導電層1802が重畳した構成となっている。pチャネル型トランジスタ1823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チャネル型トランジスタ1823を形成する場合、不純物領域1812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1812にリンを添加すればシングルドレイン構造のnチャネル型トランジスタとすることもできる。 In FIG. 13E, a p-channel transistor 1823 includes an impurity region 1812 in a semiconductor layer 1805. The impurity region 1812 forms a source region and a drain region that form a contact with the wiring 1804. The structure of the gate electrode 1809 is a structure in which the first conductive layer 1803 and the second conductive layer 1802 overlap each other. The p-channel transistor 1823 is a single drain transistor without an LDD. In the case of forming the p-channel transistor 1823, boron or the like is added to the impurity region 1812 as an impurity imparting p-type conductivity. On the other hand, when phosphorus is added to the impurity region 1812, an n-channel transistor having a single drain structure can be obtained.

半導体層1805及びゲート絶縁層1808の一方若しくは双方に対してマイクロ波でプラズマが励起され、電子温度が2eV以下、イオンエネルギーが5eV以下、電子密度が1011〜1013/cm程度である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。このとき、基板温度を300〜450℃とし、酸化雰囲気(O、NOなど)又は窒化雰囲気(N、NHなど)で処理することにより、半導体層1805とゲート絶縁層1808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1808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1808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1805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1808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1824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。 Plasma is excited by microwaves to one or both of the semiconductor layer 1805 and the gate insulating layer 1808, the electron temperature is 2 eV or less, the ion energy is 5 eV or less, and the electron density is about 10 11 to 10 13 / cm 3. Oxidation or nitridation may be performed by density plasma treatment. At this time, the substrate temperature is set to 300 to 450 ° C., and treatment is performed in an oxidizing atmosphere (O 2 , N 2 O, or the like) or a nitriding atmosphere (N 2 , NH 3, or the like), so that the interface between the semiconductor layer 1805 and the gate insulating layer 1808 is obtained. The defect level of can be reduced. By performing this treatment on the gate insulating layer 1808, 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 1808. When the driving voltage of the transistor is 3 V or more, the gate is formed by combining an insulating layer formed on the surface of the semiconductor layer 1805 by this plasma treatment and an insulating layer deposited by a CVD method (plasma CVD method or thermal CVD method). An insulating layer 1808 can be formed. Similarly, this insulating layer can also be used as a dielectric layer of the capacitor 1824. 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12及び図13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. 12 and 13, elements having various structures can be formed by combining conductive layers having different film 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13(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. 13A, 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12及び図13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導電層に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。 12 and 13, 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 for the first conductive layer, and a tungsten film can be used for 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、同じ加工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, a transistor, a capacitive element, and a resistive element having different electrode structures are formed by the same processing process using a photomask or a reticle provided with an auxiliary pattern having a light intensity reduction function including a diffraction grating pattern or a semi-transmissive film. It shows that it can be made separately. Thus, elements having different forms can be formed and integrated without increasing the number of steps in accordance with circuit characteristics.

以上のようなトランジスタにより、半導体装置を構成することで、高性能且つ低消費電力の無線チップを、より軽量で安価に提供することができる。 By forming a semiconductor device with the above transistors, a wireless chip with high performance and low power consumption can be provided at a lower weight and at a lower cost.

本実施例は、実施の形態1、実施の形態2、実施例1〜実施例5と自由に組み合わせて実施することが可能である。 This embodiment can be implemented by being freely combined with Embodiment Mode 1, Embodiment Mode 2, and Embodiments 1 to 5.

本実施例では、本発明における半導体装置を用いたシステム例について、図14及び図15を用いて説明する。本実施例では、本発明における半導体装置として無線チップを用いた、セキュリティー性に優れたパーソナルコンピュータの利用者認証システムについて説明する。 In this embodiment, a system example using the semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, a personal computer user authentication system with excellent security using a wireless chip as a semiconductor device according to the present invention will be described.

図14は、本実施例における利用者認証システムの概要図で、パーソナルコンピュータ2001、無線チップ2002である。パーソナルコンピュータ2001には、入力装置2003及びリーダ/ライタ2004が接続されている。 FIG. 14 is a schematic diagram of a user authentication system in the present embodiment, which shows a personal computer 2001 and a wireless chip 2002. An input device 2003 and a reader / writer 2004 are connected to the personal computer 2001.

パーソナルコンピュータ2001及び無線チップ2002は、暗号用の共通鍵2005を有する。具体的には、パーソナルコンピュータ2001及び無線チップ2002のメモリに共通鍵2005のデータを各々格納する。共通鍵2005は、例えば64ビット〜128ビットのデータで、平文(暗号化する前のデータ)の暗号化及び暗号文の復号に用いられる。共通鍵は、正規に登録された利用者毎に異なる共通鍵が作成され、パーソナルコンピュータ1501は、全てを有している。すなわち、正規に登録された利用者数分の共通鍵をパーソナルコンピュータ1501は有している。一方、無線チップ2002は、正規に登録された利用者が所有し、当該の利用者に固有な共通鍵のみを有している。共通鍵は、他者に知られぬよう、保存しなければならない。 The personal computer 2001 and the wireless chip 2002 have a common key 2005 for encryption. Specifically, the data of the common key 2005 is stored in the memories of the personal computer 2001 and the wireless chip 2002, respectively. The common key 2005 is 64-bit to 128-bit data, for example, and is used for encryption of plaintext (data before encryption) and decryption of the ciphertext. As the common key, a different common key is created for each registered user, and the personal computer 1501 has all the common keys. In other words, the personal computer 1501 has as many common keys as the number of users registered in a regular manner. On the other hand, the wireless chip 2002 is owned by a properly registered user and has only a common key unique to the user. The common key must be stored so that it is not known to others.

なお、本実施例では、暗号方式として共通鍵暗号方式(ISO/IEC 9798−2 Information technology−Security techniques−Entity authentication− Part 2 : Mechanisms using symmetric encipherment algorithms参照)を用いる場合の例について示すが、公開鍵暗号方式(ISO/IEC 9798−3 Information technology−Security techniques−Entity authentication− Part 3 : Mechanisms using digital signature techniques参照)など、他の暗号方式でも適用することができる。 In this embodiment, a common key cryptosystem (ISO / IEC 9798-2 Information technology-Security techniques-Entity authentication-Part 2: An example of using a mechanical encryption metric) is used. Key encryption method (refer to ISO / IEC 9798-3 Information technology-Security techniques-Entity authentication-Part 3: Suitable for methods used in digital signature techniques, etc.) Can be used.

パーソナルコンピュータ2001は、共通鍵2005を用いて、平文を暗号化する手段を有する。具体的には、暗号化アルゴリズムを実行するソフトウェアを搭載しているものとする。また、無線チップ2002は、共通鍵2005を用いて、暗号文を復号する手段を有する。具体的には、前記実施の形態で示した演算回路において、復号アルゴリズムを実行する。 The personal computer 2001 has means for encrypting plaintext using the common key 2005. Specifically, it is assumed that software for executing an encryption algorithm is installed. The wireless chip 2002 also has means for decrypting the ciphertext using the common key 2005. Specifically, a decoding algorithm is executed in the arithmetic circuit shown in the above embodiment.

以下、図15のフローチャートを用いて、本実施例における利用者認証システムの利用方法を説明する。 Hereinafter, a method of using the user authentication system in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、利用希望者が入力装置2003を用いて、パーソナルコンピュータ2001における利用者名及びパスワードを入力する(利用者名入力2101)。パスワードは、正規の利用者が事前に登録しておく。パーソナルコンピュータ2001は、入力された利用者名から、該当する共通鍵を用いて、ある平文を暗号化する(暗号データ作成2102)。ここで、平文は、特定の意味を持ったデータでも、無意味なデータでも良い。次に、暗号データをリーダ/ライタ2004から送信する(暗号データ送信2103)。無線チップ2002は、暗号データを受信し、共通鍵2005を用いて暗号データを復号し(復号化処理2104)、復号データをリーダ/ライタに送信する(復号データ送信2105)。パーソナルコンピュータ2001は、復号データを、最初の平文と比較し(認証2106)、一致した場合のみ、利用希望者が正規に登録されている利用者であると認め、利用可能とする(平常利用2107)。 First, a user who wishes to use inputs the user name and password in the personal computer 2001 using the input device 2003 (user name input 2101). The password is registered in advance by an authorized user. The personal computer 2001 encrypts a certain plaintext from the input user name using the corresponding common key (encrypted data creation 2102). Here, the plaintext may be data having a specific meaning or meaningless data. Next, the encrypted data is transmitted from the reader / writer 2004 (encrypted data transmission 2103). The wireless chip 2002 receives the encrypted data, decrypts the encrypted data using the common key 2005 (decryption process 2104), and transmits the decrypted data to the reader / writer (decrypted data transmission 2105). The personal computer 2001 compares the decrypted data with the first plaintext (authentication 2106), and if it matches, the personal computer 2001 recognizes that the user who wishes to use is a registered user and makes it available (normal use 2107). ).

以上のような、本実施例における利用者認証システムでは、パスワードを知り、且つ無線チップを所有していないとコンピュータを利用できない。従って、パスワードのみの認証よりセキュリティー性が非常に高い。また、利用者は、無線チップを携帯していれば、従来のパスワードのみによる認証と、何ら変わりなくパーソナルコンピュータを利用でき、新たな負担は少ない。 In the user authentication system in the present embodiment as described above, the computer cannot be used unless the password is known and the wireless chip is not owned. Therefore, security is much higher than password-only authentication. Further, if the user carries the wireless chip, the user can use the personal computer without any change from the conventional authentication using only the password, and the new burden is small.

なお、本実施例では、パーソナルコンピュータの利用者認証について説明したが、正規に登録された利用者のみが利用できる他のシステムに対しても容易に適用できる。例えば、ATM(Automated Teller Machine 現金自動支払機)、CD(Cash Dispenser 現金自動払出機)などに、容易に適用できる。 In this embodiment, personal computer user authentication has been described. However, the present invention can be easily applied to other systems that can be used only by authorized users. For example, it can be easily applied to ATM (Automated Teller Machine cash dispenser), CD (Cash Dispenser cash dispenser), and the like.

以上のような構成とすることで、本発明における半導体装置を用いた、非常にセキュリティー性が高い利用者認証システムを安価に構築することができる。 With the configuration as described above, a user authentication system with extremely high security using the semiconductor device of the present invention can be constructed at low cost.

なお、本実施例は、実施の形態1、実施の形態2、実施例1〜実施例6と自由に組み合わせて実施することが可能である。 Note that this embodiment can be implemented by being freely combined with Embodiment Mode 1, Embodiment Mode 2, and Embodiments 1 to 6.

本実施例では、本発明における半導体装置に搭載するアンテナについて、図18を用いて説明する。アンテナは、電波法に定められた範囲内で目的見合った大きさ、形状であればよい。送受信される信号は、125kHz、13.56MHz、915MHz、2.45GHzなどがあり、それぞれISO規格などが設定される。具体的なアンテナとしては、ダイポールアンテナ、パッチアンテナ、ループアンテナ、八木アンテナなどが用いればよい。以下、無線チップに接続されるアンテナ形状について説明する。 In this embodiment, an antenna mounted on a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to FIG. The antenna may have a size and shape that meet the purpose within the range defined by the Radio Law. Signals to be transmitted and received include 125 kHz, 13.56 MHz, 915 MHz, 2.45 GHz, and the like, and ISO standards are set for each. As a specific antenna, a dipole antenna, a patch antenna, a loop antenna, a Yagi antenna, or the like may be used. Hereinafter, the shape of the antenna connected to the wireless chip will be described.

図18(A)には、外付けアンテナ1602が接続された無線チップ1601を示す。図18(A)において、無線チップ1601が中心部に設けられ、アンテナ1602は無線チップ1601の接続端子に接続されている。アンテナの長さを確保するため、アンテナ1602は折れ曲がって矩形状になっている。 FIG. 18A illustrates a wireless chip 1601 to which an external antenna 1602 is connected. In FIG. 18A, a wireless chip 1601 is provided in the center, and an antenna 1602 is connected to a connection terminal of the wireless chip 1601. In order to secure the length of the antenna, the antenna 1602 is bent into a rectangular shape.

図18(B)には、外付けアンテナ1603が無線チップ1601の一端側の接続端子に設けられた形態を示す。アンテナの長さを確保するため、アンテナ1603は折れ曲がって矩形状になっている。 FIG. 18B illustrates a mode in which the external antenna 1603 is provided on a connection terminal on one end side of the wireless chip 1601. In order to secure the length of the antenna, the antenna 1603 is bent and has a rectangular shape.

図18(C)には、折れ曲がって矩形状になった外付けアンテナ1604が無線チップ1601の両端に設けられた形態を示す。 FIG. 18C illustrates a mode in which a bent external antenna 1604 is provided at both ends of the wireless chip 1601.

図18(D)には、無線チップ1601の両端に直線状の外付けアンテナ1605が設けられている形態を示す。 FIG. 18D illustrates a mode in which a linear external antenna 1605 is provided at both ends of the wireless chip 1601.

このようにアンテナの形状は無線チップの構造若しくは偏波、又は用途に見合ったものを選択すればよい。そのため、ダイポールアンテナであれば折り返しダイポールアンテナであってもよい。ループアンテナであれば、円形ループアンテナ、方形ループアンテナであってもよい。パッチアンテナであれば円形パッチアンテナ、方形アンテナであってもよい。 As described above, the shape of the antenna may be selected in accordance with the structure or polarization of the wireless chip or the application. Therefore, a folded dipole antenna may be used as long as it is a dipole antenna. As long as it is a loop antenna, it may be a circular loop antenna or a square loop antenna. If it is a patch antenna, a circular patch antenna or a square antenna may be used.

なお、パッチアンテナの場合、セラミック等の誘電材料を用いたアンテナを用いればよい。パッチアンテナの基板として用いる誘電材料の誘電率を高くすることによってアンテナを小型化することができる。また、パッチアンテナの場合、機械強度が高いため、繰り返し使用することが可能である。 In the case of a patch antenna, an antenna using a dielectric material such as ceramic may be used. The antenna can be miniaturized by increasing the dielectric constant of the dielectric material used as the patch antenna substrate. In the case of the patch antenna, since the mechanical strength is high, it can be used repeatedly.

なお、パッチアンテナの誘電材料は、セラミック、有機樹脂、又はセラミックと有機樹脂の混合物等で形成することができる。セラミックの代表例としては、アルミナ、ガラス、フォルステライト等が挙げられる。さらには、複数のセラミックを混合して用いてもよい。また、高い誘電率を得るためには、誘電体層を、強誘電体材料で形成することが好ましい。強誘電体材料の代表例としては、チタン酸バリウム(BaTiO)、チタン酸鉛(PbTiO)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO)、ジルコン酸鉛(PbZrO)、二オブ酸リチウム(LiNbO)、チタン酸ジルコン鉛(PZT)等が挙げられる。さらには、複数の強誘電体材料を混合して用いてもよい。 The dielectric material of the patch antenna can be formed of ceramic, organic resin, a mixture of ceramic and organic resin, or the like. Representative examples of ceramics include alumina, glass, forsterite and the like. Furthermore, a plurality of ceramics may be mixed and used. In order to obtain a high dielectric constant, the dielectric layer is preferably formed of a ferroelectric material. Representative examples of the ferroelectric material include barium titanate (BaTiO 3 ), lead titanate (PbTiO 3 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), lead zirconate (PbZrO 3 ), lithium diobate (LiNbO 3 ). And lead zirconate titanate (PZT). Further, a plurality of ferroelectric materials may be mixed and used.

なお無線チップ1601には、上記実施の形態及び実施例で示した構造を適用することができる。 Note that the structure described in any of the above embodiments and examples can be applied to the wireless chip 1601.

以上のような構成とすることで、高性能な半導体装置を提供することができる。 With the above structure, a high-performance semiconductor device can be provided.

なお、本実施例は、実施の形態1、実施の形態2、実施例1〜実施例7と自由に組み合わせて実施することが可能である。 Note that this embodiment can be implemented by being freely combined with Embodiment Mode 1, Embodiment Mode 2, and Embodiments 1 to 7.

本実施例では、本発明における半導体装置に搭載するアンテナについて、実施例8で説明した例とは異なる構成を、図4を用いて説明する。図4は、本実施例における無線チップと、第1のアンテナと、第2のアンテナと、第3のアンテナと、電気容量と、から構成される半導体装置の回路図及びレイアウトである。 In this embodiment, a structure different from the example described in Embodiment 8 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a circuit diagram and a layout of a semiconductor device including a wireless chip, a first antenna, a second antenna, a third antenna, and a capacitance in this embodiment.

図4(A)は、本実施例における半導体装置の回路図である。図4(A)に示す半導体装置は、無線チップ401、無線チップ401に搭載された第1のアンテナ(内側アンテナ)402、第2のアンテナ403、第3のアンテナ404、電気容量405を有する。第2のアンテナ403と、第3のアンテナ404と、電気容量405と、から外側アンテナ406が構成される。 FIG. 4A is a circuit diagram of the semiconductor device in this example. A semiconductor device illustrated in FIG. 4A includes a wireless chip 401, a first antenna (inner antenna) 402 mounted on the wireless chip 401, a second antenna 403, a third antenna 404, and an electric capacitor 405. An outer antenna 406 is configured by the second antenna 403, the third antenna 404, and the electric capacity 405.

リーダ/ライタからの通信信号を、第3のアンテナ404で受信すると、第3のアンテナ404では電磁誘導による誘導起電力が生じる。この誘導起電力により、第2のアンテナ403から、誘導電磁界が発生する。この誘導電磁界を、第1のアンテナ402で受信することで、第1のアンテナ402では、電磁誘導による誘導起電力が生じることになる。 When a communication signal from the reader / writer is received by the third antenna 404, an induced electromotive force due to electromagnetic induction is generated in the third antenna 404. Due to this induced electromotive force, an induced electromagnetic field is generated from the second antenna 403. By receiving the induced electromagnetic field by the first antenna 402, the first antenna 402 generates an induced electromotive force due to electromagnetic induction.

ここで、第3のアンテナ404のインダクタンスを大きくすることで、第1のアンテナ402が受信する誘導電磁界を大きくすることができる。すなわち、第1のアンテナ402のインダクタンスが小さくても、無線チップ401を動作させるのに十分な誘導電磁界を供給することができる。第1のアンテナ402をオンチップアンテナとした場合、無線チップ401は面積が小さいため、インダクタンスはあまり大きくできない。したがって、第1のアンテナ402のみ用いた場合は、無線チップ401の通信距離を伸長することは困難である。ところが、本実施例に示した構成により、オンチップアンテナの無線チップでも、通信距離を伸長することが可能である。 Here, by increasing the inductance of the third antenna 404, the induction electromagnetic field received by the first antenna 402 can be increased. That is, even if the inductance of the first antenna 402 is small, an induction electromagnetic field sufficient to operate the wireless chip 401 can be supplied. In the case where the first antenna 402 is an on-chip antenna, the wireless chip 401 has a small area, and thus the inductance cannot be increased so much. Therefore, when only the first antenna 402 is used, it is difficult to extend the communication distance of the wireless chip 401. However, with the configuration shown in this embodiment, the communication distance can be extended even with a wireless chip having an on-chip antenna.

図4(B)は、本実施例における半導体装置のアンテナレイアウトの第1の例である。図4(B)は、第3のアンテナ404の外部に第2のアンテナ403を形成した例である。第1のスルーホール407と、第2のスルーホール408と、は電気的に接続されており、第2のアンテナ403と、第3のアンテナ404と、電気容量405と、から外側アンテナを形成する。電気容量405には、チップコンデンサ、フィルムコンデンサなどを用いることができる。図4(B)のようなレイアウトは、幅の狭いアンテナを形成することができるので、幅の狭い形状の半導体装置を提供するときに有効である。 FIG. 4B is a first example of the antenna layout of the semiconductor device in this embodiment. FIG. 4B illustrates an example in which the second antenna 403 is formed outside the third antenna 404. The first through hole 407 and the second through hole 408 are electrically connected, and an outer antenna is formed from the second antenna 403, the third antenna 404, and the electric capacity 405. . As the electric capacity 405, a chip capacitor, a film capacitor, or the like can be used. The layout as shown in FIG. 4B can form a narrow antenna, which is effective for providing a semiconductor device with a narrow shape.

図4(C)は、本実施例における半導体装置のアンテナレイアウトの第2の例である。図4(C)は、第3のアンテナ404の内部に第2のアンテナ403を形成した例である。第1のスルーホール409と、第2のスルーホール410と、は電気的に接続されており、第2のアンテナ403と、第3のアンテナ404と、電気容量405と、から外側アンテナを形成する。電気容量405には、チップコンデンサ、フィルムコンデンサなどを用いることができる。図4(C)のようなレイアウトは、幅の狭いアンテナを形成することができるので、幅の狭い形状の半導体装置を提供するときに有効である。 FIG. 4C is a second example of the antenna layout of the semiconductor device in this example. FIG. 4C illustrates an example in which the second antenna 403 is formed inside the third antenna 404. The first through hole 409 and the second through hole 410 are electrically connected, and an outer antenna is formed from the second antenna 403, the third antenna 404, and the electric capacitance 405. . As the electric capacity 405, a chip capacitor, a film capacitor, or the like can be used. The layout as shown in FIG. 4C can form a narrow antenna, which is effective in providing a semiconductor device with a narrow shape.

以上のような構成とすることで、通信距離を伸長した高性能な半導体装置を提供することができる。 With the above configuration, a high-performance semiconductor device with an extended communication distance can be provided.

なお、本実施例は、実施の形態1、実施の形態2、実施例1〜実施例8と自由に組み合わせて実施することが可能である。 Note that this embodiment can be implemented by being freely combined with Embodiment Mode 1, Embodiment Mode 2, and Embodiments 1 to 8.

本実施例は、本発明における半導体装置を3次元的な多層積層構造とする例を、図19を用いて説明する。 In this embodiment, an example in which the semiconductor device of the present invention has a three-dimensional multilayer structure will be described with reference to FIG.

図19は、異なる基板に作製された集積回路520a、集積回路520b、集積回路520cがそれぞれの基板より剥離され、絶縁層510a及び絶縁層510bによって貼り合わされている。積層される集積回路に前記実施の形態及び実施例で示す本発明の不揮発性記憶装置を用いており、本実施例では、集積回路520aとして不揮発性記憶装置を用いている。図19における多層構造の半導体装置は、絶縁層501、502、503、504、505、506、507、508、配線層531a、531b、532a、532b、メモリ素子530を有している。基板500上のトランジスタを有する集積回路520aは、絶縁層510aによって、絶縁層504上のトランジスタを有する集積回路520bと貼り合わされ、同様に集積回路520bは、絶縁層510bによって、絶縁層506上のトランジスタを有する集積回路520cと貼り合わされ多層積層構造の半導体装置を形成している。 In FIG. 19, an integrated circuit 520a, an integrated circuit 520b, and an integrated circuit 520c manufactured over different substrates are separated from each substrate and bonded to each other with an insulating layer 510a and an insulating layer 510b. The nonvolatile memory device of the present invention described in the above embodiment modes and examples is used for the integrated circuit to be stacked. In this example, the nonvolatile memory device is used as the integrated circuit 520a. The semiconductor device having a multilayer structure in FIG. 19 includes insulating layers 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508, wiring layers 531 a, 531 b, 532 a, 532 b, and a memory element 530. The integrated circuit 520a including the transistor over the substrate 500 is attached to the integrated circuit 520b including the transistor over the insulating layer 504 by the insulating layer 510a. Similarly, the integrated circuit 520b is combined with the transistor over the insulating layer 506 through the insulating layer 510b. And a semiconductor device having a multi-layer structure.

貼り合わせ工程について説明する。集積回路520a上に液状の(流動性を有する)絶縁性材料をスピンコート法や液滴吐出法によって付着させ、流動性の失われないうちに剥離工程によって基板から剥離された集積回路520bを貼り合わせる。その後絶縁性材料を乾燥させることで固化し、絶縁層510aを形成する。よって、絶縁層510aを接着層として、集積回路520a及び集積回路520bは固着される。同様に、集積回路520b上に流動性の有する絶縁性材料を付着させ、流動性の失われないうちに剥離工程によって基板から剥離された集積回路520cを貼り合わせる。乾燥後、集積回路520a、絶縁層510a、集積回路520b、絶縁層510b、及び集積回路520cの積層が形成される。絶縁層510a、絶縁層510bにはポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、シロキサンなどを用いることができる。なお、本実施例では、シロキサン樹脂を用いる。絶縁層510a、絶縁層510bは流動性を有する絶縁性材料とした場合、粘性が比較的高く、集積回路同士と密着性が高い方が好ましい。本実施例の様に、絶縁層を集積回路同士の接着層に用いることによって、別途貼り合わせるための接着層を形成する必要がなくなり、工程を簡略化することができる。 The bonding process will be described. A liquid (fluid) insulating material is attached to the integrated circuit 520a by a spin coating method or a droplet discharge method, and the integrated circuit 520b which is peeled from the substrate by a peeling process is attached before the fluidity is lost. Match. After that, the insulating material is solidified by drying to form the insulating layer 510a. Therefore, the integrated circuit 520a and the integrated circuit 520b are fixed using the insulating layer 510a as an adhesive layer. Similarly, an insulating material having fluidity is attached to the integrated circuit 520b, and the integrated circuit 520c which is separated from the substrate by a separation process before the fluidity is not lost is attached. After drying, a stack of the integrated circuit 520a, the insulating layer 510a, the integrated circuit 520b, the insulating layer 510b, and the integrated circuit 520c is formed. For the insulating layer 510a and the insulating layer 510b, polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, resist, benzocyclobutene, siloxane, or the like can be used. In this embodiment, a siloxane resin is used. When the insulating layer 510a and the insulating layer 510b are made of a fluid insulating material, it is preferable that the insulating layer 510a and the insulating layer 510b have relatively high viscosity and high adhesion to the integrated circuits. By using an insulating layer as an adhesive layer between integrated circuits as in this embodiment, it is not necessary to separately form an adhesive layer for bonding, and the process can be simplified.

次に積層構造を構成する絶縁層に開口を形成し、集積回路520a、集積回路520b、及び集積回路520cを電気的に接続する。絶縁層505上に設けられている配線層532a及び絶縁層502上に設けられている配線層531aに接して配線層550aを形成し、絶縁層505上に設けられ ている配線層532b及び絶縁層502上に設けられている配線層531bに接して配線層550bを形成する。配線層550aは、絶縁層503、504、505、506及び507に形成され配線層531a及び配線層532aを露出する開口に形成される。同様に配線層550bは、絶縁層503、504、505、506及び507に形成され配線層531b及び配線層532bを露出する開口に形成される。配線層550aは、配線層531a及び配線層532aと電気的に接続し、配線層550bは、配線層531b及び配線層532bと電気的に接続する。 Next, an opening is formed in the insulating layer included in the stacked structure, and the integrated circuit 520a, the integrated circuit 520b, and the integrated circuit 520c are electrically connected. The wiring layer 550a is formed in contact with the wiring layer 532a provided over the insulating layer 505 and the wiring layer 531a provided over the insulating layer 502, and the wiring layer 532b and insulating layer provided over the insulating layer 505 are formed. A wiring layer 550 b is formed in contact with the wiring layer 531 b provided over the layer 502. The wiring layer 550a is formed in the insulating layers 503, 504, 505, 506, and 507 and is formed in an opening that exposes the wiring layer 531a and the wiring layer 532a. Similarly, the wiring layer 550b is formed in the insulating layers 503, 504, 505, 506, and 507 and is formed in an opening that exposes the wiring layer 531b and the wiring layer 532b. The wiring layer 550a is electrically connected to the wiring layer 531a and the wiring layer 532a, and the wiring layer 550b is electrically connected to the wiring layer 531b and the wiring layer 532b.

以上の工程により、絶縁層を介して貼り合わせた集積回路による積層構造を有し、かつ各層の集積回路が電気的に接続する多層構造の半導体装置を作製することができる。 Through the above steps, a multi-layered semiconductor device that has a stacked structure using integrated circuits that are bonded to each other through an insulating layer and that is electrically connected to the integrated circuits in each layer can be manufactured.

本実施例は、実施の形態1、実施の形態2、実施例1〜実施例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 can be implemented by being freely combined with Embodiment Mode 1, Embodiment Mode 2, and Embodiments 1 to 9.

本実施例では、本発明の不揮発性記憶装置の例としてマスクROMを形成する例について述べる。 In this embodiment, an example in which a mask ROM is formed as an example of the nonvolatile memory device of the present invention will be described.

マスクROMは複数のトランジスタ、及び電子素子で形成され、マスクROMを構成するトランジスタ及び電子素子は、フォトリソグラフィ法によって形成される。その際、例えば電子素子の一方の端子(例えば図2における電気素子109)と接続する配線用のコンタクトホールを開口するか開口しないかによってデータを書き込むことが可能であり、例えば開口する場合は1(オン)、開口しない場合は0(オフ)のデータ(情報)を、メモリセルに書き込むことが可能である。 The mask ROM is formed of a plurality of transistors and electronic elements, and the transistors and electronic elements constituting the mask ROM are formed by a photolithography method. At that time, for example, data can be written depending on whether or not a contact hole for wiring connected to one terminal of the electronic element (for example, the electric element 109 in FIG. 2) is opened. (On), when not opened, data (information) of 0 (off) can be written in the memory cell.

フォトレジストを露光する工程において、ステッパなどの露光装置を用いてレチクル(フォトマスク)を通して露光する工程の前又は後に、上記コンタクトホールが開口される領域上のフォトレジストに電子ビーム又はレーザーを照射する。その後、通常どおり現像、エッチング、フォトレジストの剥離などの工程をおこなう。こうすることで、レチクル(フォトマスク)を交換せずに、電子ビーム又はレーザーの照射領域を選択するのみで、上記コンタクトホールを開口するパターンと開口しないパターンをつくり分けることができる。すなわち、電子ビーム又はレーザーの照射領域を選択することで、半導体装置の製造時において、半導体装置毎に異なるデータが書き込まれたマスクROMを作製することが可能となる。 In the step of exposing the photoresist, before or after the step of exposing through the reticle (photomask) using an exposure apparatus such as a stepper, the photoresist on the region where the contact hole is opened is irradiated with an electron beam or a laser. . Thereafter, development, etching, and stripping of the photoresist are performed as usual. By doing so, it is possible to create a pattern for opening the contact hole and a pattern for not opening the contact hole only by selecting the irradiation region of the electron beam or laser without exchanging the reticle (photomask). That is, by selecting an electron beam or laser irradiation region, it is possible to manufacture a mask ROM in which different data is written for each semiconductor device when the semiconductor device is manufactured.

このようなマスクROMを用いて、半導体装置の製造時に半導体装置ごとの固有識別子(UID:Unique Identifier)等を形成することが可能となる。さらに、本実施例の半導体装置は、追記が可能なメモリも有するため、半導体装置の製造後にも、データの書き込みが可能である。 Using such a mask ROM, a unique identifier (UID: Unique Identifier) or the like for each semiconductor device can be formed when the semiconductor device is manufactured. Further, since the semiconductor device of this embodiment also has a memory that can be additionally written, data can be written after the semiconductor device is manufactured.

本実施例は、実施の形態1、実施の形態2、実施例1〜実施例10と自由に組み合わせて実施することが可能である。 This embodiment can be implemented by being freely combined with Embodiment Mode 1, Embodiment Mode 2, and Embodiments 1 to 10.

本発明における半導体装置の記憶素子の回路図。FIG. 6 is a circuit diagram of a memory element of a semiconductor device according to the present invention. 本発明における半導体装置の記憶素子の回路図。FIG. 6 is a circuit diagram of a memory element of a semiconductor device according to the present invention. 本発明における半導体装置の記憶素子の一例を示す図。FIG. 13 illustrates an example of a memory element of a semiconductor device in the present invention. 本発明における半導体装置に搭載するアンテナの回路図とレイアウトを示す図。2A and 2B are a circuit diagram and a layout of an antenna mounted on a semiconductor device according to the present invention. 本発明における半導体装置の断面図。1 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to the present invention. 本発明における半導体装置のレイアウトを示す図。(半導体層)FIG. 6 shows a layout of a semiconductor device according to the present invention. (Semiconductor layer) 本発明における半導体装置のレイアウトを示す図。(ゲート配線)FIG. 6 shows a layout of a semiconductor device according to the present invention. (Gate wiring) 本発明における半導体装置のレイアウトを示す図。(配線)FIG. 6 shows a layout of a semiconductor device according to the present invention. (wiring) 本発明における半導体装置のレイアウトを示す図。(半導体層)FIG. 6 shows a layout of a semiconductor device according to the present invention. (Semiconductor layer) 本発明における半導体装置のレイアウトを示す図。(ゲート配線)FIG. 6 shows a layout of a semiconductor device according to the present invention. (Gate wiring) 本発明における半導体装置のレイアウトを示す図。(配線)FIG. 6 shows a layout of a semiconductor device according to the present invention. (wiring) 本発明における半導体装置の断面図を示す図。FIG. 6 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to the present invention. 本発明における半導体装置を構成する電気素子を示す図。FIG. 10 shows an electric element included in a semiconductor device of the invention. 本発明における半導体装置を用いた利用者認証システムの概要図。1 is a schematic diagram of a user authentication system using a semiconductor device according to the present invention. 本発明における半導体装置を用いた利用者認証システムのフローチャート。The flowchart of the user authentication system using the semiconductor device in this invention. 本発明における半導体装置の構成例を示す図。FIG. 6 illustrates a configuration example of a semiconductor device in the present invention. 本発明における半導体装置のレイアウト例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a layout example of a semiconductor device in the present invention. 本発明における半導体装置に搭載するアンテナのレイアウトを示す図。FIG. 6 shows a layout of an antenna mounted on a semiconductor device according to the present invention. 本発明における半導体装置の構成例を示す図。FIG. 6 illustrates a configuration example of a semiconductor device in the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

101 電源端子
102 接地端子
103 リセット端子
104 出力端子
105 P型トランジスタ
106 N型トランジスタ
107 インバータ
108 インバータ
109 電気素子
110 リセット素子
111 ラッチ素子
210 リセット素子
301 電気抵抗
302 端子
303 端子
311 ダイオード
312 ダイオード
313 端子
314 端子
321 浮遊ゲート型メモリトランジスタ
322 端子
323 端子
324 端子
400 低温プロセス(基板温度
401 無線チップ
402 第1のアンテナ
403 第2のアンテナ
404 第3のアンテナ
405 電気容量
406 外側アンテナ
407 第1のスルーホール
408 第2のスルーホール
409 第1のスルーホール
410 第2のスルーホール
500 基板
501 絶縁層
502 絶縁層
503 絶縁層
504 絶縁層
505 絶縁層
506 絶縁層
507 絶縁層
508 絶縁層
530 メモリ素子
907 不純物領域
1101 TFT部
1102 メモリ部
1110 絶縁基板
1111 下地膜
1112 半導体膜
1113 絶縁物
1114 ゲート電極
1115 電極
1116 絶縁膜
1117 絶縁膜
1118 絶縁膜
1120 薄膜トランジスタ
1122 薄膜トランジスタ
1123 メモリ素子
1125 絶縁膜
1127 下部電極
1128 絶縁膜
1129 メモリ材料層
1130 上部電極
1131 絶縁膜
1151 コンタクトホール
1201 半導体パターン
1301 ゲート配線
1501 パーソナルコンピュータ
1502 無線チップ
1510 半導体層
1520 マスクパターン
1601 無線チップ
1602 アンテナ
1603 アンテナ
1604 アンテナ
1605 アンテナ
1612 ゲート配線
1613 ゲート配線
1614 ゲート配線
1621 マスクパターン
1715 配線
1721 nチャネル型トランジスタ
1722 マスクパターン
1723 nチャネル型トランジスタ
1724 nチャネル型トランジスタ
1725 Pチャネル型トランジスタ
1726 Pチャネル型トランジスタ
1727 インバータ
1802 導電層
1803 導電層
1804 配線
1805 半導体層
1806 不純物領域
1807 不純物領域
1808 ゲート絶縁層
1809 ゲート電極
1810 不純物領域
1811 不純物領域
1812 不純物領域
1821 nチャネル型トランジスタ
1822 nチャネル型トランジスタ
1823 pチャネル型トランジスタ
1824 容量素子
1825 抵抗素子
2001 パーソナルコンピュータ
2002 無線チップ
2003 入力装置
2004 リーダ/ライタ
2005 共通鍵
2101 (利用者名入力
2102 (暗号データ作成
2103 (暗号データ送信
2104 (復号化処理
2105 (復号データ送信
2106 (認証
2107 (平常利用
2601 無線チップ
2602 CPU
2603 ROM
2604 RAM
2605 コントローラ
2606 演算回路
2607 アンテナ
2608 共振回路
2609 電源回路
2610 リセット回路
2611 クロック生成回路
2612 復調回路
2613 変調回路
2614 電源管理回路
2615 アナログ部
2616 CPUIF
2617 制御レジスタ
2618 コード抽出回路
2619 符号化回路
2620 受信信号
2621 送信信号
2622 受信データ
2623 送信データ
2624 秘密鍵
2707 FPCパッド
2708 アンテナバンプ
501b 絶縁層
510a 絶縁層
510b 絶縁層
520a 集積回路
520b 集積回路
520c 集積回路
531a 配線層
531b 配線層
532a 配線層
532b 配線層
545T クマリン
550a 配線層
550b 配線層
101 power supply terminal 102 ground terminal 103 reset terminal 104 output terminal 105 P-type transistor 106 N-type transistor 107 inverter 108 inverter 109 electric element 110 reset element 111 latch element 210 reset element 301 electric resistance 302 terminal 303 terminal 311 diode 312 diode 313 terminal 314 Terminal 321 Floating gate type memory transistor 322 Terminal 323 Terminal 324 Terminal 400 Low temperature process (substrate temperature 401 wireless chip 402 first antenna 403 second antenna 404 third antenna 405 capacitance 406 outer antenna 407 first through hole 408 Second through hole 409 First through hole 410 Second through hole 500 Substrate 501 Insulating layer 502 Insulating layer 503 Insulating layer 504 Layer 505 Insulating layer 506 Insulating layer 507 Insulating layer 508 Insulating layer 530 Memory element 907 Impurity region 1101 TFT unit 1102 Memory unit 1110 Insulating substrate 1111 Base film 1112 Semiconductor film 1113 Insulator 1114 Gate electrode 1115 Electrode 1116 Insulating film 1117 Insulating film 1118 Insulating Film 1120 Thin film transistor 1122 Thin film transistor 1123 Memory element 1125 Insulating film 1127 Lower electrode 1128 Insulating film 1129 Memory material layer 1130 Upper electrode 1131 Insulating film 1151 Contact hole 1201 Semiconductor pattern 1301 Gate wiring 1501 Personal computer 1502 Wireless chip 1510 Semiconductor layer 1520 Mask pattern 1601 Wireless Chip 1602 Antenna 1603 Antenna 1604 Antenna 1605 Antenna 1 612 gate wiring 1613 gate wiring 1614 gate wiring 1621 mask pattern 1715 wiring 1721 n-channel transistor 1722 mask pattern 1723 n-channel transistor 1724 n-channel transistor 1725 P-channel transistor 1726 P-channel transistor 1727 inverter 1802 conductive layer 1803 conductive layer 1804 Wiring 1805 Semiconductor layer 1806 Impurity region 1807 Impurity region 1808 Gate insulating layer 1809 Gate electrode 1810 Impurity region 1811 Impurity region 1812 Impurity region 1821 n-channel transistor 1822 n-channel transistor 1823 p-channel transistor 1824 Capacitor element 1825 Resistor element 2001 Personal Computer 2002 wireless chip 003 input unit 2004 reader / writer 2005 common key 2101 (user name input 2102 (encrypted data generation 2103 (encrypted data transmission 2104 (decoding process 2105 (decoded data transmission 2106 (authentication 2107 (normal use 2601 the wireless chip 2602 CPU
2603 ROM
2604 RAM
2605 Controller 2606 Arithmetic circuit 2607 Antenna 2608 Resonance circuit 2609 Power supply circuit 2610 Reset circuit 2611 Clock generation circuit 2612 Demodulation circuit 2613 Modulation circuit 2614 Power management circuit 2615 Analog unit 2616 CPUIF
2617 Control register 2618 Code extraction circuit 2619 Encoding circuit 2620 Received signal 2621 Transmitted signal 2622 Received data 2623 Transmitted data 2624 Private key 2707 FPC pad 2708 Antenna bump 501b Insulating layer 510a Insulating layer 510b Insulating layer 520a Integrated circuit 520b Integrated circuit 520c Integrated circuit 531a Wiring layer 531b Wiring layer 532a Wiring layer 532b Wiring layer 545T Coumarin 550a Wiring layer 550b Wiring layer

Claims (9)

電気素子と、リセット素子と、ラッチ素子とを含む記憶素子を有する不揮発性記憶装置を搭載し、
前記リセット素子により前記ラッチ素子へ前記情報が格納され、
前記電気素子が電気的に導通しているか、絶縁しているか、に応じて、前記ラッチ素子に格納される情報が決まることを特徴とする半導体装置。
A non-volatile memory device having a memory element including an electric element, a reset element, and a latch element is mounted,
The information is stored in the latch element by the reset element,
Information stored in the latch element is determined depending on whether the electric element is electrically conductive or insulated.
請求項1において、
前記電気素子は、レーザー描画により切断することで電気的に絶縁されることを特徴とする半導体装置。
In claim 1,
The semiconductor device is characterized in that the electrical element is electrically insulated by cutting by laser drawing.
請求項1において、
前記電気素子は、過電流を印加し破壊することで電気的に絶縁されることを特徴とする半導体装置。
In claim 1,
The electrical device is electrically insulated by applying and destroying an overcurrent.
請求項1において、
前記電気素子は、第1のダイオードと、第2のダイオードとを含み、前記第1のダイオード及び前記第2のダイオードの少なくとも一方に過電流を印加し破壊することで電気的に導通されることを特徴とする半導体装置。
In claim 1,
The electric element includes a first diode and a second diode, and is electrically connected by applying an overcurrent to at least one of the first diode and the second diode and destroying it. A semiconductor device characterized by the above.
請求項1において、
前記電気素子は、相変化により電気抵抗値が変化する相変化メモリであることを特徴とする半導体装置。
In claim 1,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the electric element is a phase change memory whose electric resistance value is changed by a phase change.
請求項1において、
前記電気素子は、浮遊ゲートを有する不揮発性メモリトランジスタであることを特徴とする半導体装置。
In claim 1,
The semiconductor device, wherein the electric element is a nonvolatile memory transistor having a floating gate.
請求項1において、
前記電気素子は、MONOS構造を有するメモリトランジスタであることを特徴とする半導体装置。
In claim 1,
The semiconductor device, wherein the electric element is a memory transistor having a MONOS structure.
請求項1乃至請求項7のいずれか一において、
前記リセット素子または前記ラッチ素子が、絶縁表面を有する基板上に形成された半導体薄膜を活性層とする薄膜トランジスタを用いていることを特徴とする半導体装置。
In any one of Claims 1 thru | or 7,
The semiconductor device, wherein the reset element or the latch element uses a thin film transistor having a semiconductor thin film formed on a substrate having an insulating surface as an active layer.
請求項8において、
前記絶縁表面を有する基板とは、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、SOI基板のいずれかであることを特徴とする半導体装置。
In claim 8,
The substrate having an insulating surface is any one of a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, and an SOI substrate.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010050456A (en) * 2008-08-20 2010-03-04 Intel Corp Programmable read only memory
JP2011129891A (en) * 2009-11-20 2011-06-30 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
JP2012129512A (en) * 2010-11-24 2012-07-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor memory device
JP2014017500A (en) * 2009-10-30 2014-01-30 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
US8822996B2 (en) 2008-09-19 2014-09-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP2014207472A (en) * 2010-05-21 2014-10-30 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
JP2016007075A (en) * 2011-04-28 2016-01-14 株式会社半導体エネルギー研究所 comparator
KR20160023544A (en) * 2014-08-22 2016-03-03 이노럭스 코포레이션 Array substrate of display panel
JP2016149557A (en) * 2010-01-15 2016-08-18 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
JP2016164976A (en) * 2011-06-08 2016-09-08 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
JP2019062241A (en) * 2011-03-10 2019-04-18 株式会社半導体エネルギー研究所 Memory device

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6194357A (en) * 1984-09-28 1986-05-13 エナージー・コンバーシヨン・デバイセス・インコーポレーテツド Programmable semiconductor device and method of use thereof
JP2002298594A (en) * 2001-03-30 2002-10-11 Fujitsu Ltd Address generating circuit
JP2003151294A (en) * 2001-08-29 2003-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Programmed value determining circuit, semiconductor integrated circuit device including the same, and method for determining programmed value
JP2003157693A (en) * 2001-11-20 2003-05-30 Fujitsu Ltd Fuse circuit
WO2004023385A1 (en) * 2002-08-29 2004-03-18 Renesas Technology Corp. Semiconductor processing device and ic card
JP2005182551A (en) * 2003-12-19 2005-07-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Thin film integrated circuit, semiconductor circuit, and semiconductor device
JP2005251183A (en) * 2004-02-06 2005-09-15 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device, ic card, ic tag, rfid, transponder, paper money, securities, passport, electronic equipment, bag and clothing
JP2005259121A (en) * 2004-02-12 2005-09-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device, ic card, ic tag, rfid, transponder, bill, securities, passport, electronic apparatus, bag and clothes
JP2007538296A (en) * 2004-04-14 2007-12-27 松下電器産業株式会社 Contactless card

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6194357A (en) * 1984-09-28 1986-05-13 エナージー・コンバーシヨン・デバイセス・インコーポレーテツド Programmable semiconductor device and method of use thereof
JP2002298594A (en) * 2001-03-30 2002-10-11 Fujitsu Ltd Address generating circuit
JP2003151294A (en) * 2001-08-29 2003-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Programmed value determining circuit, semiconductor integrated circuit device including the same, and method for determining programmed value
JP2003157693A (en) * 2001-11-20 2003-05-30 Fujitsu Ltd Fuse circuit
WO2004023385A1 (en) * 2002-08-29 2004-03-18 Renesas Technology Corp. Semiconductor processing device and ic card
JP2005182551A (en) * 2003-12-19 2005-07-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Thin film integrated circuit, semiconductor circuit, and semiconductor device
JP2005251183A (en) * 2004-02-06 2005-09-15 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device, ic card, ic tag, rfid, transponder, paper money, securities, passport, electronic equipment, bag and clothing
JP2005259121A (en) * 2004-02-12 2005-09-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device, ic card, ic tag, rfid, transponder, bill, securities, passport, electronic apparatus, bag and clothes
JP2007538296A (en) * 2004-04-14 2007-12-27 松下電器産業株式会社 Contactless card

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010050456A (en) * 2008-08-20 2010-03-04 Intel Corp Programmable read only memory
US8822996B2 (en) 2008-09-19 2014-09-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US9735163B2 (en) 2008-09-19 2017-08-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP2015164212A (en) * 2009-10-30 2015-09-10 株式会社半導体エネルギー研究所 semiconductor device
JP2017175137A (en) * 2009-10-30 2017-09-28 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
JP2014017500A (en) * 2009-10-30 2014-01-30 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
US9722086B2 (en) 2009-10-30 2017-08-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Logic circuit and semiconductor device
US9741867B2 (en) 2009-11-20 2017-08-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
KR20160116057A (en) * 2009-11-20 2016-10-06 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Semiconductor device
US10121904B2 (en) 2009-11-20 2018-11-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP2011129891A (en) * 2009-11-20 2011-06-30 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
US8892158B2 (en) 2009-11-20 2014-11-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US9373643B2 (en) 2009-11-20 2016-06-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
KR101708607B1 (en) 2009-11-20 2017-02-20 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Semiconductor device
JP2016149557A (en) * 2010-01-15 2016-08-18 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
US9299723B2 (en) 2010-05-21 2016-03-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device with light-blocking layers
JP2014207472A (en) * 2010-05-21 2014-10-30 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
US9786670B2 (en) 2010-11-24 2017-10-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor memory device
JP2012129512A (en) * 2010-11-24 2012-07-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor memory device
JP2019062241A (en) * 2011-03-10 2019-04-18 株式会社半導体エネルギー研究所 Memory device
JP2016007075A (en) * 2011-04-28 2016-01-14 株式会社半導体エネルギー研究所 comparator
US9935622B2 (en) 2011-04-28 2018-04-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Comparator and semiconductor device including comparator
US9875381B2 (en) 2011-06-08 2018-01-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Communication method and communication system
JP2016164976A (en) * 2011-06-08 2016-09-08 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
US9728554B2 (en) 2014-08-22 2017-08-08 Innolux Corporation Array substrate of display panel
JP2016045486A (en) * 2014-08-22 2016-04-04 群創光電股▲ふん▼有限公司Innolux Corporation Array substrate of display panel
KR20160023544A (en) * 2014-08-22 2016-03-03 이노럭스 코포레이션 Array substrate of display panel
KR101701599B1 (en) 2014-08-22 2017-02-01 이노럭스 코포레이션 Array substrate of display panel
US10644034B2 (en) 2014-08-22 2020-05-05 Innolux Corporation Array substrate of display panel

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