JP2011018414A - Semiconductor device, and variable impedance circuit and resonance circuit using the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は半導体装置と、それを用いた可変インピーダンス回路および共振回路に関し、特に、メモリトランジスタを備えた半導体装置と、それを用いた可変インピーダンス回路および共振回路に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a variable impedance circuit and a resonance circuit using the semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device including a memory transistor, and a variable impedance circuit and a resonance circuit using the semiconductor device.
従来より、非接触で電力を受信する非接触型受電装置が開発されている。この非接触型受電装置は、高周波電力を受信するアンテナコイルと、アンテナコイルに並列接続された可変容量回路と、可変容量回路の容量値を最適値に設定するためのフラッシュメモリと、装置全体を制御する制御部とを備える。可変容量回路は、複数のコンデンサと複数のスイッチとを含む。 Conventionally, a non-contact type power receiving apparatus that receives electric power in a non-contact manner has been developed. This non-contact power receiving device includes an antenna coil that receives high-frequency power, a variable capacitance circuit connected in parallel to the antenna coil, a flash memory for setting the capacitance value of the variable capacitance circuit to an optimum value, and the entire device. A control unit for controlling. The variable capacitance circuit includes a plurality of capacitors and a plurality of switches.
出荷時には、アンテナコイルと可変容量回路からなる共振回路の共振周波数が高周波電力の周波数に一致するように可変容量回路の容量値が調整され、各スイッチをオンさせるかオフさせるかを示す情報がフラッシュメモリに書き込まれる。フラッシュメモリは、電源電圧が遮断されても情報を記憶する(たとえば、特許文献1参照)。外部から高周波電力が供給されると、制御部はフラッシュメモリから情報を読み出し、その情報に基づいて各スイッチをオンまたはオフさせる。これにより、可変容量回路の容量値が最適値に設定され、高周波電力が効率良く受信される。 At the time of shipment, the capacitance value of the variable capacitance circuit is adjusted so that the resonance frequency of the resonance circuit including the antenna coil and the variable capacitance circuit matches the frequency of the high frequency power, and information indicating whether each switch is turned on or off is flashed. Written to memory. The flash memory stores information even when the power supply voltage is interrupted (see, for example, Patent Document 1). When high frequency power is supplied from the outside, the control unit reads information from the flash memory and turns on or off each switch based on the information. Thereby, the capacitance value of the variable capacitance circuit is set to an optimum value, and the high frequency power is received efficiently.
しかし、従来の非接触型受電装置では、高周波電力の受信を開始してから可変容量回路の容量値を最適値に設定するまでの期間は、各スイッチはフラッシュメモリの記憶情報に関係無くオンまたはオフされており、可変容量回路の容量値は最適値でないので、効率が低いと言う問題があった。 However, in the conventional contactless power receiving device, each switch is turned on or off regardless of the storage information of the flash memory during the period from the start of reception of high-frequency power to the setting of the capacitance value of the variable capacitance circuit to the optimum value. Since the capacitance value of the variable capacitance circuit is not the optimum value because it is turned off, there is a problem that the efficiency is low.
それゆえに、この発明の主たる目的は、電源電圧が遮断されている場合でも記憶データに基づいてスイッチ回路を導通状態または非導通状態にすることが可能な半導体装置と、それを用いた可変インピーダンス回路および共振回路を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, a main object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of bringing a switch circuit into a conductive state or a non-conductive state based on stored data even when the power supply voltage is cut off, and a variable impedance circuit using the same. And providing a resonant circuit.
この発明に係る半導体装置は、浮遊ゲートおよび制御ゲートを有し、しきい値電圧のレベル変化によってデータを記憶するメモリトランジスタと、メモリトランジスタの記憶データに応じて導通状態または非導通状態になるスイッチ回路とを備えたものである。スイッチ回路は、ゲートが浮遊ゲートに接続された電界効果トランジスタを含む。 A semiconductor device according to the present invention has a floating gate and a control gate, and stores a memory transistor for storing data according to a threshold voltage level change, and a switch that is turned on or off in accordance with the stored data of the memory transistor And a circuit. The switch circuit includes a field effect transistor having a gate connected to a floating gate.
好ましくは、メモリトランジスタおよびスイッチ回路は複数組設けられる。この半導体装置は、さらに、外部アドレス信号に従って複数組のメモリトランジスタのうちのいずれかのメモリトランジスタを選択し、そのメモリトランジスタにデータを書き込む書込回路を備える。 Preferably, a plurality of sets of memory transistors and switch circuits are provided. The semiconductor device further includes a write circuit that selects any one of a plurality of memory transistors according to an external address signal and writes data to the memory transistor.
また、この発明に係る他の半導体装置は、各々が、浮遊ゲートおよび制御ゲートを有し、しきい値電圧のレベル変化によってデータを記憶する複数のメモリトランジスタと、複数のメモリトランジスタの記憶データに応じて導通状態または非導通状態になるスイッチ回路とを備えたものである。スイッチ回路は、それぞれ複数のメモリトランジスタに対応して設けられ、直列接続された複数の電界効果トランジスタを含む。各電界効果トランジスタのゲートは、対応のメモリトランジスタの浮遊ゲートに接続されている。 Another semiconductor device according to the present invention includes a plurality of memory transistors each having a floating gate and a control gate for storing data according to a change in threshold voltage level, and stored data of the plurality of memory transistors. And a switch circuit that is turned on or off in response. The switch circuit includes a plurality of field effect transistors provided corresponding to the plurality of memory transistors and connected in series. The gate of each field effect transistor is connected to the floating gate of the corresponding memory transistor.
好ましくは、複数のメモリトランジスタおよびスイッチ回路は複数組設けられる。この半導体装置は、さらに、外部アドレス信号に従って複数組の複数のメモリトランジスタのうちのいずれかのメモリトランジスタを選択し、そのメモリトランジスタにデータを書き込む書込回路を備える。 Preferably, a plurality of sets of a plurality of memory transistors and switch circuits are provided. The semiconductor device further includes a writing circuit that selects one of a plurality of memory transistors in accordance with an external address signal and writes data to the memory transistor.
また、この発明に係る可変インピーダンス回路は、上記半導体装置と、各組に対応して設けられ、対応のスイッチ回路と直列接続されたインピーダンス素子とを備えたものである。 A variable impedance circuit according to the present invention includes the semiconductor device and an impedance element provided corresponding to each set and connected in series with a corresponding switch circuit.
また、この発明に係る共振回路は、上記可変インピーダンス回路と、コイルとを備えたものである。可変インピーダンス素子はコンデンサであり、各組のスイッチ回路は、コイルの端子間に対応のコンデンサと直列接続されている。 A resonance circuit according to the present invention includes the variable impedance circuit and a coil. The variable impedance element is a capacitor, and each set of switch circuits is connected in series with a corresponding capacitor between the terminals of the coil.
この発明に係る半導体装置では、浮遊ゲートおよび制御ゲートを有し、しきい値電圧のレベル変化によってデータを記憶するメモリトランジスタと、メモリトランジスタの記憶データに応じて導通状態または非導通状態になるスイッチ回路とが設けられ、スイッチ回路は、ゲートが浮遊ゲートに接続された電界効果トランジスタを含む。したがって、電源電圧が遮断されている場合でも、メモリトランジスタの記憶データに基づいてスイッチ回路を導通状態または非導通状態にすることができる。 In the semiconductor device according to the present invention, a memory transistor having a floating gate and a control gate and storing data according to a threshold voltage level change, and a switch that is turned on or off according to the stored data of the memory transistor The switch circuit includes a field effect transistor having a gate connected to the floating gate. Therefore, even when the power supply voltage is cut off, the switch circuit can be turned on or off based on the data stored in the memory transistor.
また、この発明に係る他の半導体装置では、各々が、浮遊ゲートおよび制御ゲートを有し、しきい値電圧のレベル変化によってデータを記憶する複数のメモリトランジスタと、複数のメモリトランジスタの記憶データに応じて導通状態または非導通状態になるスイッチ回路とが設けられ、スイッチ回路は、それぞれ複数のメモリトランジスタに対応して設けられ、直列接続された複数の電界効果トランジスタを含み、各電界効果トランジスタのゲートは、対応のメモリトランジスタの浮遊ゲートに接続されている。したがって、電源電圧が遮断されている場合でも、複数のメモリトランジスタの記憶データに基づいてスイッチ回路を導通状態または非導通状態にすることができる。また、電界効果トランジスタは壊れると導通状態になるので、直列接続された複数のトランジスタのうちの1つのトランジスタが壊れた場合でも、スイッチ回路を導通状態または非導通状態にすることができる。 Further, in another semiconductor device according to the present invention, each of which has a floating gate and a control gate, stores a plurality of memory transistors according to a threshold voltage level change, and stores data in the plurality of memory transistors. And a switch circuit that is turned on or off in response to the switch circuit. The switch circuit is provided corresponding to each of the plurality of memory transistors, and includes a plurality of field effect transistors connected in series. The gate is connected to the floating gate of the corresponding memory transistor. Therefore, even when the power supply voltage is cut off, the switch circuit can be turned on or off based on data stored in the plurality of memory transistors. Further, since the field effect transistor becomes conductive when broken, the switch circuit can be turned on or off even when one of the plurality of transistors connected in series is broken.
また、この発明に係る可変インピーダンス回路は、上記半導体装置と、各組に対応して設けられ、対応するスイッチ回路と直列接続されたインピーダンス素子とを備えたものである。したがって、電源電圧が遮断されている場合でも、メモリトランジスタの記憶データに基づいて可変インピーダンス回路のインピーダンスを最適値に設定することができる。 A variable impedance circuit according to the present invention includes the semiconductor device and an impedance element provided corresponding to each set and connected in series with a corresponding switch circuit. Therefore, even when the power supply voltage is cut off, the impedance of the variable impedance circuit can be set to the optimum value based on the data stored in the memory transistor.
また、この発明に係る共振回路は、上記可変インピーダンス回路と、コイルとを備えたものである。可変インピーダンス素子はコンデンサであり、各組のスイッチ回路は、コイルの端子間に対応のコンデンサと直列接続されている。したがって、電源電圧が遮断されている場合でも、メモリトランジスタの記憶データに基づいて共振回路の共振周波数を最適値に設定することができる。 A resonance circuit according to the present invention includes the variable impedance circuit and a coil. The variable impedance element is a capacitor, and each set of switch circuits is connected in series with a corresponding capacitor between the terminals of the coil. Therefore, even when the power supply voltage is cut off, the resonance frequency of the resonance circuit can be set to the optimum value based on the data stored in the memory transistor.
[実施の形態1]
図1に示すように、この半導体集積回路装置は、スイッチ回路部1、メモリ部2、周辺回路部3、n個(ただし、nは2以上の整数である)の切換端子TC1〜TCn、共通端子T1、データ出力端子T2、制御端子T3、クロック端子T4、データ入力端子T5、電源端子T6、および接地端子T7を備える。
[Embodiment 1]
As shown in FIG. 1, this semiconductor integrated circuit device includes a switch circuit unit 1, a
スイッチ回路部1は、n個のNチャネルMOSトランジスタQA1〜QAnを含む。トランジスタQA1〜QAnのドレインはそれぞれ切換端子TC1〜TCnに接続され、それらのソースはともに共通端子T1に接続される。共通端子T1には、基準電圧(たとえば接地電圧GND)が印加される。 Switch circuit portion 1 includes n N-channel MOS transistors QA1 to QAn. The drains of the transistors QA1 to QAn are connected to the switching terminals TC1 to TCn, respectively, and their sources are all connected to the common terminal T1. A reference voltage (for example, ground voltage GND) is applied to the common terminal T1.
メモリ部2は、n個のメモリトランジスタMA1〜MAnと、n個のNチャネルMOSトランジスタQC1〜QCnとを含む。メモリトランジスタMA1〜MAnの各々は、浮遊ゲートおよび制御ゲートを有し、しきい値電圧のレベル変化によってデータを記憶するものである。浮遊ゲートに電子が注入された場合は、メモリトランジスタMAは比較的高いレベルのしきい値電圧VTHHを有し、メモリトランジスタMAはデータ「1」を記憶する。浮遊ゲートから電子が引き抜かれた場合は、メモリトランジスタMAは比較的低いレベルのしきい値電圧VTHLを有し、メモリトランジスタMAはデータ「0」を記憶する。
メモリトランジスタMA1〜MAnの浮遊ゲートはそれぞれトランジスタQA1〜QAnのゲートに接続される。したがって、メモリトランジスタMA1〜MAnの浮遊ゲートに電子が注入されてメモリトランジスタMA1〜MAnの浮遊ゲートが「L」レベルにされている場合、それぞれトランジスタQA1〜QAnがオフする。メモリトランジスタMA1〜MAnの浮遊ゲートから電子が引き抜かれてメモリトランジスタMA1〜MAnの浮遊ゲートが「H」レベルにされている場合、それぞれトランジスタQA1〜QAnがオンする。メモリトランジスタMA1〜MAnの浮遊ゲートの電位レベルすなわち記憶データは電源電圧VCCが遮断されても保持されるので、電源電圧VCCが遮断されている場合でもトランジスタQA1〜QAnの各々をオンまたはオフさせることができる。 The floating gates of memory transistors MA1 to MAn are connected to the gates of transistors QA1 to QAn, respectively. Therefore, when electrons are injected into the floating gates of the memory transistors MA1 to MAn and the floating gates of the memory transistors MA1 to MAn are set to the “L” level, the transistors QA1 to QAn are turned off, respectively. When electrons are extracted from the floating gates of the memory transistors MA1 to MAn and the floating gates of the memory transistors MA1 to MAn are set to the “H” level, the transistors QA1 to QAn are turned on, respectively. Since the potential level of the floating gates of the memory transistors MA1 to MAn, that is, the stored data is retained even when the power supply voltage VCC is cut off, each of the transistors QA1 to QAn is turned on or off even when the power supply voltage VCC is cut off. Can do.
また、メモリトランジスタMA1〜MAnの制御ゲートおよびソースは周辺回路部3に接続される。トランジスタQC1〜QCnのソースはそれぞれメモリトランジスタMA1〜MAnのドレインに接続され、それらのゲートおよびドレインは周辺回路部3に接続される。メモリトランジスタMA1〜MAnの各々には、予め固有のアドレス信号が割当てられている。メモリトランジスタMA1〜MAnの各々へのデータの書込などは周辺回路部3によって行なわれる。
The control gates and sources of the memory transistors MA1 to MAn are connected to the
周辺回路部3は、制御回路4、高電圧発生回路5、デコーダ6、および読出回路7を含む。チップセレクト信号CSは、外部から制御端子T3を介して制御回路4に与えられる。クロック信号CLKは、外部からクロック端子T4を介して制御回路4に与えられる。シリアルデータ信号DIは、外部からデータ入力端子DIを介して制御回路4に与えられる。
書込モード時は、シリアルデータ信号DIは、データの書込を指示する書込指示信号と、データを書き込むべきメモリトランジスタMAのアドレスを示すアドレス信号とを含む。消去モード時は、シリアルデータ信号DIは、データの消去を指示する消去指示信号と、データを消去すべきメモリトランジスタMAのアドレスを示すアドレス信号とを含む。読出モード時は、シリアルデータ信号DIは、データの読出を指示する読出指示信号と、データを読み出すべきメモリトランジスタMAのアドレスを示すアドレス信号とを含む。 In the write mode, serial data signal DI includes a write instruction signal for instructing data writing and an address signal indicating the address of memory transistor MA to which data is to be written. In the erasing mode, the serial data signal DI includes an erasing instruction signal for instructing erasing data and an address signal indicating the address of the memory transistor MA from which data is to be erased. In read mode, serial data signal DI includes a read instruction signal for instructing data reading and an address signal indicating the address of memory transistor MA from which data is to be read.
制御回路4は、チップセレクト信号CSが「L」レベルの場合は非活性化され、チップセレクト信号CSが「H」レベルの場合に活性化される。活性化された制御回路4は、クロック信号CLKに同期して動作し、シリアルデータ信号DIに従って高電圧発生回路5、デコーダ6、および読出回路7を制御する。
The control circuit 4 is inactivated when the chip select signal CS is at “L” level, and is activated when the chip select signal CS is at “H” level. The activated control circuit 4 operates in synchronization with the clock signal CLK, and controls the high
高電圧発生回路5は、外部から電源端子T6を介して供給される電源電圧VCCと、外部から接地端子T7を介して供給される接地電圧GNDとによって駆動されるとともに、制御回路4によって制御され、書込および消去用の高電圧(たとえば18V)を生成する。
The high
デコーダ6は、高電圧発生回路5によって生成された高電圧を受けるとともに、制御回路4によって制御される。デコーダ6は、書込モード時には、シリアルデータ信号DIに含まれるアドレス信号によって指示されたメモリトランジスタ(たとえばMA1)に対応するトランジスタ(この場合はQC1)のゲートおよびドレインにそれぞれ「H」レベルの信号および「L」レベルの信号を与えてそのトランジスタQC1をオンさせ、メモリトランジスタMA1のソースおよびドレインの各々に0Vを印加するとともに制御ゲートに高電圧を印加する。
The decoder 6 receives the high voltage generated by the high
これにより、メモリトランジスタMA1の浮遊ゲートに電子が注入されてメモリトランジスタMA1のしきい値電圧が高レベルになり、メモリトランジスタMA1にデータ「1」が記憶される。また、メモリトランジスタMA1の浮遊ゲートとトランジスタQA1のゲートが接続されているので、トランジスタQA1がオフする。 As a result, electrons are injected into the floating gate of the memory transistor MA1, the threshold voltage of the memory transistor MA1 becomes high, and data “1” is stored in the memory transistor MA1. Further, since the floating gate of the memory transistor MA1 and the gate of the transistor QA1 are connected, the transistor QA1 is turned off.
また、デコーダ6は、消去モード時には、シリアルデータ信号DIに含まれるアドレス信号によって指示されたメモリトランジスタ(たとえばMA1)に対応するトランジスタ(この場合はQC1)のゲートおよびドレインの各々に高電圧を与えてそのトランジスタQC1をオンさせ、メモリトランジスタMA1のソースをオープン(ハイ・インピーダンス状態)にするとともに制御ゲートに0Vを印加する。 In the erase mode, decoder 6 applies a high voltage to each of the gate and drain of the transistor (in this case, QC1) corresponding to the memory transistor (eg, MA1) indicated by the address signal included in serial data signal DI. The transistor QC1 is turned on, the source of the memory transistor MA1 is opened (high impedance state), and 0 V is applied to the control gate.
これにより、メモリトランジスタMA1の浮遊ゲートから電子が引き抜かれてメモリトランジスタMA1のしきい値電圧が低レベルになり、メモリトランジスタMA1にデータ「0」が記憶される。また、メモリトランジスタMA1の浮遊ゲートとトランジスタQA1のゲートが接続されているので、トランジスタQA1がオンする。なお、全メモリトランジスタMA1〜MAnのデータを一度に消去することも可能である。 As a result, electrons are extracted from the floating gate of the memory transistor MA1, the threshold voltage of the memory transistor MA1 becomes low, and data “0” is stored in the memory transistor MA1. Further, since the floating gate of the memory transistor MA1 and the gate of the transistor QA1 are connected, the transistor QA1 is turned on. It is also possible to erase the data of all the memory transistors MA1 to MAn at a time.
また、デコーダ6は、読出モード時には、シリアルデータ信号DIに含まれるアドレス信号によって指示されたメモリトランジスタ(たとえばMA1)に対応するトランジスタ(この場合はQC1)のゲートおよびドレインの各々に「H」レベルの信号を与えてそのトランジスタQC1をオンさせ、メモリトランジスタMA1の制御ゲートに低レベルのしきい値電圧VTHLと高レベルのしきい値電圧VTHHとの中間のレベルの読出電圧VRを与える。 In the read mode, decoder 6 is set to “H” level at each of the gate and drain of a transistor (in this case, QC1) corresponding to a memory transistor (eg, MA1) indicated by an address signal included in serial data signal DI. The transistor QC1 is turned on, and a read voltage VR at an intermediate level between the low level threshold voltage VTHL and the high level threshold voltage VTHH is applied to the control gate of the memory transistor MA1.
メモリトランジスタMA1がデータ「1」を記憶していてメモリトランジスタMA1のしきい値電圧VTHHが読出電圧VRよりも高い場合は、メモリトランジスタMA1の電流は所定のしきい値電流ITHよりも小さくなる。逆に、メモリトランジスタMA1がデータ「0」を記憶していてメモリトランジスタMA1のしきい値電圧VTHLが読出電圧VRよりも低い場合は、メモリトランジスタMA1の電流はしきい値電流ITHよりも大きくなる。 When memory transistor MA1 stores data “1” and threshold voltage VTHH of memory transistor MA1 is higher than read voltage VR, the current of memory transistor MA1 is smaller than a predetermined threshold current ITH. Conversely, when the memory transistor MA1 stores data “0” and the threshold voltage VTHL of the memory transistor MA1 is lower than the read voltage VR, the current of the memory transistor MA1 becomes larger than the threshold current ITH. .
換言すると、メモリトランジスタMA1の制御ゲートに読出電圧VRを印加した場合、メモリトランジスタMA1の電流がしきい値電流ITHよりも小さいときはメモリトランジスタMA1の記憶データは「1」であり、メモリトランジスタMA1の電流がしきい値電流ITHよりも大きいときはメモリトランジスタMA1の記憶データは「0」である。 In other words, when the read voltage VR is applied to the control gate of the memory transistor MA1, when the current of the memory transistor MA1 is smaller than the threshold current ITH, the stored data of the memory transistor MA1 is “1”, and the memory transistor MA1 Is greater than the threshold current ITH, the data stored in the memory transistor MA1 is “0”.
読出回路7は、読出モード時に、デコーダ6によって制御ゲートに読出電圧VRが印加されたメモリトランジスタMA1に流れる電流としきい値電流VTHとを比較し、比較結果に応じた論理レベルのデータ信号DOをデータ出力端子T2を介して外部に出力する。 In the read mode, read circuit 7 compares a current flowing through memory transistor MA1 to which read voltage VR is applied to the control gate by decoder 6 with threshold current VTH, and outputs data signal DO at a logic level corresponding to the comparison result. Output to the outside via the data output terminal T2.
図2は、図1に示したトランジスタQA1,QC1およびメモリトランジスタMA1のレイアウトを示す図であり、図3は図2のIII−III線断面図である。図2および図3において、P型シリコン基板10の表面には、図2中のX方向に延在する帯状のゲート領域10aが設けられている。ゲート領域10aの一方端部(図2では左端部)は他の部分よりも幅広に形成されている。ゲート領域10aでは、P型シリコン基板10の表面に、ゲート絶縁膜11、浮遊ゲート12、ゲート絶縁膜13、および制御ゲート14が積層されている。
2 is a diagram showing a layout of the transistors QA1 and QC1 and the memory transistor MA1 shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2 and 3, a belt-
また、ゲート領域10aの他方端部(図2では右端部)の近傍には、図2中のX方向に延在する帯状のゲート領域10bが設けられている。ゲート領域10a,10bは、所定の隙間を開けて平行に配置されている。ゲート領域10bでは、P型シリコン基板10の表面に、ゲート絶縁膜15およびゲート16が積層されている。
Further, a strip-shaped
ゲート領域10a,10bを横切るようにして、P型基板10の表面にN型不純物拡散領域10cが形成されている。N型不純物拡散領域10cのうちのゲート領域10aの両側の部分は、メモリトランジスタMA1のソースおよびドレインとなる。N型不純物拡散領域10cのうちのゲート領域10bの両側の部分は、トランジスタQC1のソースおよびドレインとなる。N型不純物拡散領域10cのうちのゲート領域10a,10bの間の部分は、メモリトランジスタMA1のドレインとトランジスタQC1のソースを兼ねている。
An N-type
また、ゲート領域10aの一方端部の幅広部を横切るようにして、P型基板10の表面にN型不純物拡散領域10dが形成されている。N型不純物拡散領域10dのうちのゲート領域10aの一方側の部分はトランジスタQA1のソースとなり、他方側の部分はドレインとなる。
Further, an N-type
すなわち、この半導体集積回路装置では、ゲート領域10aがメモリトランジスタMA1とトランジスタQA1に共通に設けられており、メモリトランジスタMA1の浮遊ゲートがトランジスタQA1のゲートになっている。したがって、トランジスタQA1は、電源電圧VCCが遮断されている場合でも、メモリトランジスタMA1の浮遊ゲートに電子が注入されている場合はオフし、メモリトランジスタMA1の浮遊ゲートから電子が引き抜かれている場合はオンする。
That is, in this semiconductor integrated circuit device, the
なお、トランジスタQA1ではゲート絶縁膜13および制御ゲート14は不要であるので、ゲート絶縁膜13および制御ゲート14をメモリトランジスタMA1のみに設けてもよい。ただし、ゲート絶縁膜13および制御ゲート14をメモリトランジスタMA1のみに設けるよりも、トランジスタQA1およびメモリトランジスタMA1の両方に設けた方が製造工程を簡単化することができる。他のメモリトランジスタMA2〜MAnおよびトランジスタQA2〜QAn,QC2〜QCnも、メモリトランジスタMA1およびトランジスタQA1,QC1と同様に配置される。
Note that since the
図4は、図1〜図3で示した半導体集積回路装置の使用方法を例示する回路ブロック図であって、非接触型受電装置の要部を示す回路ブロック図である。図4では、図面の簡単化のため端子TC1〜TCn,T1〜T7の図示は省略されている。 FIG. 4 is a circuit block diagram illustrating a method of using the semiconductor integrated circuit device illustrated in FIGS. 1 to 3 and is a circuit block diagram illustrating a main part of the non-contact power receiving device. In FIG. 4, the terminals TC1 to TCn and T1 to T7 are not shown for simplification of the drawing.
図4において、この非接触型受電装置は、半導体集積回路装置に加え、アンテナコイル20、コンデンサC1〜Cn、および整流回路21を備える。コンデンサC1〜Cnの一方電極は、アンテナコイル20の一方端子20aに共通接続される。コンデンサC1〜Cnの他方電極は、それぞれトランジスタQA1〜QAnのドレインに接続される。トランジスタQA1〜QAnのソースは、アンテナコイル20の他方端子20bに共通接続される。コンデンサC1〜Cnおよび半導体集積回路装置は、可変容量回路を構成する。可変容量回路およびアンテナコイル20は共振回路を構成する。整流回路21は、アンテナコイル20で受信された高周波電力を直流電力PDCに変換して負荷に供給する。
In FIG. 4, the non-contact type power receiving device includes an
出荷時には、アンテナコイル20と可変容量回路からなる共振回路の共振周波数が高周波電力の周波数に一致するように可変容量回路の容量値が調整され、トランジスタQA1〜QAnの各々をオンさせるかオフさせるかを示す情報がメモリトランジスタMA1〜MAnに書き込まれる。電源電圧が遮断されても、メモリトランジスタMA1〜MAnの記憶データは保持され、メモリトランジスタMA1〜MAnの記憶データに応じてトランジスタQA1〜QAnの各々がオンまたはオフされ、可変容量回路の容量値が最適値に維持される。したがって、外部からアンテナコイル20に向けて放射された高周波電力は、常に高い効率でアンテナコイル20に受信される。
At the time of shipment, whether the capacitance value of the variable capacitance circuit is adjusted so that the resonance frequency of the resonance circuit including the
[実施の形態2]
図5は、この発明の実施の形態2による半導体集積回路装置の構成を示す回路ブロック図であって、図1と対比される図である。図5において、この半導体集積回路装置が図1の半導体集積回路装置と異なる点は、スイッチ回路部1にNチャネルMOSトランジスタQB1〜QBが追加され、メモリ部2にメモリトランジスタMB1〜MBnおよびNチャネルMOSトランジスタQD1〜QDnが追加されている点である。
[Embodiment 2]
FIG. 5 is a circuit block diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention, which is compared with FIG. 5, this semiconductor integrated circuit device is different from the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 in that N-channel MOS transistors QB1 to QB are added to the switch circuit portion 1, and memory transistors MB1 to MBn and N-channel are added to the
トランジスタQB1〜QBnのドレインはそれぞれトランジスタQA1〜QAnのソースに接続され、トランジスタQB1〜QBnのソースはともに共通端子T1に接続される。メモリトランジスタMBは、メモリトランジスタMAと同じものである。メモリトランジスタMB1〜MBnの浮遊ゲートは、それぞれトランジスタQB1〜QBnのゲートに接続される。したがって、トランジスタQB1〜QBnは、それぞれメモリトランジスタMB1〜MBnの記憶データに応じてオンまたはオフする。 The drains of the transistors QB1 to QBn are connected to the sources of the transistors QA1 to QAn, respectively, and the sources of the transistors QB1 to QBn are all connected to the common terminal T1. The memory transistor MB is the same as the memory transistor MA. The floating gates of memory transistors MB1 to MBn are connected to the gates of transistors QB1 to QBn, respectively. Therefore, transistors QB1-QBn are turned on or off according to the stored data of memory transistors MB1-MBn, respectively.
また、メモリトランジスタMB1〜MBnの制御ゲートおよびソースは周辺回路部3に接続される。トランジスタQD1〜QDnのソースはそれぞれメモリトランジスタMB1〜MBnのドレインに接続され、それらのゲートおよびドレインは周辺回路部3に接続される。メモリトランジスタMA1〜MAn,MB1〜MBnの各々には、予め固有のアドレス信号が割当てられている。メモリトランジスタMA1〜MAn,MB1〜MBnの各々へのデータの書込などは周辺回路部3によって行なわれる。メモリトランジスタMA1とMB1,MA2とMB2,…,MAnとMBnには、それぞれ同じ論理のデータが書き込まれる。周辺回路部3の構成および動作は、実施の形態1と同様であるので、その説明は繰り返さない。
The control gates and sources of the memory transistors MB1 to MBn are connected to the
トランジスタQA1〜QAn,QB1〜QBnの各々は壊れた場合に導通状態になる。この実施の形態2では、切換端子TCと共通端子T1との間に2つのトランジスタQA,QBを直列接続したので、2つのトランジスタQA,QBのうちのいずれか1つのトランジスタが壊れた場合でも、トランジスタQA,QBをスイッチとして使用することができる。 Each of transistors QA1 to QAn and QB1 to QBn becomes conductive when broken. In the second embodiment, since the two transistors QA and QB are connected in series between the switching terminal TC and the common terminal T1, even when any one of the two transistors QA and QB is broken, Transistors QA and QB can be used as switches.
図6は、図5に示したトランジスタQA1,QB1,QC1,QD1およびメモリトランジスタMA1,MB1のレイアウトを示す図であって、図2と対比される図である。図6において、ゲート領域10e,10fおよびN型不純物拡散領域10h,10gは、図6中の一点鎖線Lを中心としてゲート領域10a,10bおよびN型不純物拡散領域10c,10dと線対称に設けられる。
FIG. 6 is a diagram showing a layout of transistors QA1, QB1, QC1, QD1 and memory transistors MA1, MB1 shown in FIG. 5, and is compared with FIG. In FIG. 6,
ゲート領域10eでは、ゲート領域10aと同様に、P型シリコン基板10の表面に、ゲート絶縁膜11、浮遊ゲート12、ゲート絶縁膜13、および制御ゲート14が積層されている。ゲート領域10fでは、ゲート領域10bと同様に、P型シリコン基板10の表面に、ゲート絶縁膜15およびゲート16が積層されている。
In the
ゲート領域10e,10fを横切るようにして、P型基板10の表面にN型不純物拡散領域10gが形成されている。N型不純物拡散領域10gのうちのゲート領域10eの両側の部分は、メモリトランジスタMB1のソースおよびドレインとなる。N型不純物拡散領域10gのうちのゲート領域10bの両側の部分は、トランジスタQD1のソースおよびドレインとなる。N型不純物拡散領域10gのうちのゲート領域10e,10fの間の部分は、メモリトランジスタMB1のドレインとトランジスタQD1のソースを兼ねている。
An N-type impurity diffusion region 10g is formed on the surface of the P-
また、ゲート領域10eの一方端部の幅広部を横切るようにして、P型基板10の表面にN型不純物拡散領域10hが形成されている。N型不純物拡散領域10hのうちのゲート領域10eの一方側の部分はトランジスタQB1のソースとなり、他方側の部分はドレインとなる。
Further, an N-type
すなわち、この半導体集積回路装置では、ゲート領域10eがメモリトランジスタMB1とトランジスタQB1に共通に設けられており、メモリトランジスタMB1の浮遊ゲートがトランジスタQB1のゲートになっている。したがって、トランジスタQB1は、電源電圧VCCが遮断されている場合でも、メモリトランジスタMB1の浮遊ゲートに電子が注入されている場合はオフし、メモリトランジスタMB1の浮遊ゲートから電子が引き抜かれている場合はオンする。
That is, in this semiconductor integrated circuit device, the
なお、トランジスタQB1ではゲート絶縁膜13および制御ゲート14は不要であるので、ゲート絶縁膜13および制御ゲート14をメモリトランジスタMB1のみに設けてもよい。ただし、ゲート絶縁膜13および制御ゲート14をメモリトランジスタMA1のみに設けるよりも、トランジスタQB1およびメモリトランジスタMB1の両方に設けた方が製造工程を簡単化することができる。他のメモリトランジスタMA2〜MAn,MB2〜MBnおよびトランジスタQA2〜QAn,QB2〜QBn,QC2〜QCn,QD2〜QDnも、メモリトランジスタMA1,MB1およびトランジスタQA1,QB1,QC1,QD1と同様に配置される。
Note that since the
図7は、図5および図6で示した半導体集積回路装置の使用方法を例示する回路ブロック図であって、非接触型受電装置の要部を示す回路ブロック図である。図7では、図面の簡単化のため端子TC1〜TCn,T1〜T7の図示は省略されている。 FIG. 7 is a circuit block diagram illustrating a method of using the semiconductor integrated circuit device illustrated in FIGS. 5 and 6 and is a circuit block diagram illustrating a main part of the non-contact power receiving device. In FIG. 7, the terminals TC <b> 1 to TCn and T <b> 1 to T <b> 7 are not shown for simplification of the drawing.
図7において、この非接触型受電装置は、半導体集積回路装置に加え、アンテナコイル20、コンデンサC1〜Cn、および整流回路21を備える。コンデンサC1〜Cnの一方電極は、アンテナコイル20の一方端子20aに共通接続される。コンデンサC1〜Cnの他方電極は、それぞれトランジスタQA1〜QAnのドレインに接続される。トランジスタQA1〜QAnのソースは、それぞれトランジスタQB1〜QBnのドレインに接続される。トランジスタQB1〜QBnのソースは、アンテナコイル20の他方端子20bに共通接続される。コンデンサC1〜Cnおよび半導体集積回路装置は、可変容量回路を構成する。可変容量回路およびアンテナコイル20は共振回路を構成する。整流回路21は、アンテナコイル20で受信された高周波電力を直流電力PDCに変換して負荷に供給する。
In FIG. 7, the non-contact power receiving device includes an
出荷時には、アンテナコイル20と可変容量回路からなる共振回路の共振周波数が高周波電力の周波数に一致するように可変容量回路の容量値が調整され、トランジスタQA1〜QAn,QB1〜QBnの各々をオンさせるかオフさせるかを示す情報がメモリトランジスタMA1〜MAn,MB1〜MBnに書き込まれる。電源電圧が遮断されても、メモリトランジスタMA1〜MAn,MB1〜MBnの記憶データは保持され、メモリトランジスタMA1〜MAn,MB1〜MBnの記憶データに応じてトランジスタQA1〜QAn,QB1〜QBnの各々がオンまたはオフされ、可変容量回路の容量値が最適値に維持される。したがって、外部からアンテナコイル20に向けて放射された高周波電力は、常に高い効率でアンテナコイル20に受信される。
At the time of shipment, the capacitance value of the variable capacitance circuit is adjusted so that the resonance frequency of the resonance circuit including the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 スイッチ回路部、2 メモリ部、3 周辺回路部、4 制御回路、5 高電圧発生回路、6 デコーダ、7 読出回路、T 端子、QA〜QD NチャネルMOSトランジスタ、MA,MB メモリトランジスタ、10 P型シリコン基板、10a,10b,10e,10f ゲート領域、10c,10d,10g,10h N型不純物拡散領域、11,12,15 ゲート絶縁膜、12 浮遊ゲート、14 制御ゲート、16 ゲート、20 アンテナコイル、21 整流回路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Switch circuit part, 2 Memory part, 3 Peripheral circuit part, 4 Control circuit, 5 High voltage generation circuit, 6 Decoder, 7 Read circuit, T terminal, QA-QD N channel MOS transistor, MA, MB Memory transistor, 10P Type silicon substrate, 10a, 10b, 10e, 10f gate region, 10c, 10d, 10g, 10h N-type impurity diffusion region, 11, 12, 15 gate insulating film, 12 floating gate, 14 control gate, 16 gate, 20 antenna coil , 21 Rectifier circuit.
Claims (6)
前記メモリトランジスタの記憶データに応じて導通状態または非導通状態になるスイッチ回路とを備え、
前記スイッチ回路は、ゲートが前記浮遊ゲートに接続された電界効果トランジスタを含む、半導体装置。 A memory transistor having a floating gate and a control gate, and storing data according to a threshold voltage level change;
A switch circuit that is turned on or off in accordance with stored data of the memory transistor,
The switch circuit includes a field effect transistor having a gate connected to the floating gate.
さらに、外部アドレス信号に従って前記複数組のメモリトランジスタのうちのいずれかのメモリトランジスタを選択し、そのメモリトランジスタにデータを書き込む書込回路を備える、請求項1に記載の半導体装置。 A plurality of sets of the memory transistor and the switch circuit are provided,
2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a write circuit that selects any one of the plurality of memory transistors in accordance with an external address signal and writes data to the memory transistor.
前記複数のメモリトランジスタの記憶データに応じて導通状態または非導通状態になるスイッチ回路とを備え、
前記スイッチ回路は、それぞれ前記複数のメモリトランジスタに対応して設けられ、直列接続された複数の電界効果トランジスタを含み、
各電界効果トランジスタのゲートは、対応のメモリトランジスタの浮遊ゲートに接続されている、半導体装置。 A plurality of memory transistors, each having a floating gate and a control gate, for storing data according to a threshold voltage level change;
A switch circuit that is turned on or off in accordance with stored data of the plurality of memory transistors,
The switch circuit includes a plurality of field effect transistors provided corresponding to the plurality of memory transistors and connected in series,
A semiconductor device, wherein a gate of each field effect transistor is connected to a floating gate of a corresponding memory transistor.
さらに、外部アドレス信号に従って前記複数組の前記複数のメモリトランジスタのうちのいずれかのメモリトランジスタを選択し、そのメモリトランジスタにデータを書き込む書込回路を備える、請求項3に記載の半導体装置。 A plurality of sets of the plurality of memory transistors and the switch circuit are provided,
4. The semiconductor device according to claim 3, further comprising a write circuit that selects any one of the plurality of memory transistors in the plurality of sets according to an external address signal and writes data to the memory transistor.
各組に対応して設けられ、対応のスイッチ回路と直列接続されたインピーダンス素子とを備える、可変インピーダンス回路。 A semiconductor device according to claim 2 or claim 4,
A variable impedance circuit comprising an impedance element provided corresponding to each set and connected in series with a corresponding switch circuit.
コイルとを備え、
前記可変インピーダンス素子はコンデンサであり、
各組のスイッチ回路は、前記コイルの端子間に対応のコンデンサと直列接続されている、共振回路。 The variable impedance circuit according to claim 5;
A coil,
The variable impedance element is a capacitor;
Each set of switch circuits is a resonant circuit connected in series with a corresponding capacitor between the terminals of the coil.
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