JP2011076595A - 半導体装置及びその駆動方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】無線通信によりデータの交信(受信、送信)が可能な半導体装置において、特に、OTPメモリやライトワンスメモリを実装したRFIDタグにおいて、比較的簡単に無線で誤書き込みを防止する。あるいは、データの改竄を防止することを課題とする。または、無線通信によりデータの交信(受信、送信)が可能な半導体装置において、比較的簡単にメモリに対するアクセスを禁止し、情報の読み出しを禁止することを課題とする。
【解決手段】制御回路とOTPメモリを有する半導体装置において、メモリには、少なくとも追記書き込み防止セクタと情報セクタを有し、追記書き込み防止セクタに追記書き込み防止用のデータが書き込まれ、追記書き込み防止セクタと電気的に接続されている情報セクタに情報が書き込まれると、情報が書き込まれた情報セクタに追記書き込みができなくなる。
【選択図】図3

Description

本発明は無線通信によりデータの交信(受信、送信)が可能な半導体装置及びその駆動方法に関する。
近年、無線通信を利用した個体識別技術(以下、無線通信システムという)が注目を集めている。特に、RFIDタグ(ICタグ、ICチップ、RFタグ、無線タグ、電子タグとも呼ばれる)は、個々の対象物の生産、管理等に役立てられ始めている。また、個人認証への応用も期待されている。
無線通信システムとは、通信器(質問器、リーダ/ライタ、インテロゲータなどとも呼ばれる)等の電力供給源兼送受信器または送受信器と、RFIDタグ等の送受信器(以下、RFIDタグ)との間での無線通信にてデータのやりとりを行うシステムのことである。
RFIDタグは、前述のような個々の対象物の生産、管理等に役立てるために、メモリが実装されていることが多い。例えば、不揮発性メモリを実装することで、生産時の履歴を記録することができる。
RFIDタグに実装されているメモリは、不揮発性メモリ以外に、MROM(マスクROM)、OTP(One Time Programmable)メモリ、ライトワンスメモリ等がある。
OTPメモリやライトワンスメモリは追記可能なメモリである。また、OTPメモリやライトワンスメモリは複数のメモリセルを有している。そして、OTPメモリやライトワンスメモリの利点は、一度書き込みが行われたメモリセルは追記できないという点である。つまり、一度書き込みが行われたメモリセルはデータが変わらないのである。よって、食品の生産管理、医薬品の管理等、データが改竄されては困る高度な安全性を必要とする用途に適している。しかし、書き込みが行われていないメモリセルに対しては、追記が可能である。従って、一度書き込んだ情報が書き換えられてしまう可能性がある。
これらを防止する方法の一例として、特許文献1がある。
特許文献1においては、ICタグに記録したデータが改竄されないように保護することを目的とし、インレットの表面基材に装着された剥離可能なラベルと、このラベルを剥離すると破損するようにセットされたスイッチと、このスイッチが破損すると書き込みが禁止されるメモリとを備えていることが特徴になっている。インレットのラベルを剥離するとメモリへの書き込みが禁止される。よって、ラベルを剥離した時点で記録されていた情報が確実に保護されるというものである。
特許文献1はデータ改竄を防止する有効な手段であるが、破壊工程が入っているため手順が複雑であり、現場が混乱をきたす可能性がある。
特許公開2006−155237
上記の実情を鑑み、無線通信によりデータの交信(受信、送信)が可能な半導体装置において、特に、OTPメモリやライトワンスメモリを実装したRFIDタグにおいて、比較的簡単に無線で誤書き込みを防止することを課題とする。あるいは、情報の改竄を防止することを課題とする。または、無線通信によりデータの交信(受信、送信)が可能な半導体装置において、比較的簡単にメモリに対するアクセスを禁止し、情報の読み出しを禁止することを課題とする。
本発明の一態様は前述した課題を解決するために、以下の構成を有する。
本発明の一態様の半導体装置は、少なくとも、入力回路、定電圧を生成する回路、制御回路およびOTPメモリまたはライトワンスメモリを有する。
本発明の一態様は制御回路と、入力回路と、一回書き込みが可能な第1及び第2のメモリとを有していて、前記第1のメモリは、複数のビットを有する第1のセクタを有し、前記第2のメモリは、複数のビットを有する第2のセクタを有し、前記第1のセクタと前記第2のセクタとは、前記制御回路を介して電気的に接続されている。前記制御回路は、前記入力回路から第1の情報が入力され、前記制御回路によって、前記第1の情報が保持されている。前記制御回路は、前記第1のセクタに第2の情報が保持されているか判断されている。前記第1のセクタに前記第2の情報が保持されている場合において、前記第2のセクタは、前記制御回路から前記第1の情報が入力されず、前記第2のセクタは、前記第1の情報が保持されない。また、前記第1のセクタに前記第2の情報が保持されていない場合において、前記第2のセクタは、前記制御回路から前記第1の情報が入力され、前記第2のセクタは、前記第1の情報を保持される。前記第1のセクタは、前記制御回路から前記第2の情報が入力され、前記第1のセクタは、前記第2の情報が保持される半導体装置である。
本発明の他の一態様は、制御回路と、入力回路と、一回書き込みが可能なメモリとを有していて、前記メモリは、複数のビットを有する第1及び第2のセクタとを有し、前記第1のセクタと前記第2のセクタとは、前記制御回路を介して電気的に接続されている。前記制御回路は、前記入力回路から第1の情報が入力され、前記制御回路は、前記第1の情報が保持されている。前記制御回路によって、前記第1のセクタに第2の情報が保持されているか判断されている。前記第1のセクタに前記第2の情報が保持されている場合において、前記第2のセクタは、前記制御回路から前記第1の情報が入力されず、前記第2のセクタは、前記第1の情報が保持されない。また、前記第1のセクタに前記第2の情報が保持されていない場合において、前記第2のセクタは、前記制御回路から前記第1の情報が入力され、前記第2のセクタは、前記第1の情報を保持されている。前記第1のセクタは、前記制御回路から前記第2の情報が入力され、前記第1のセクタは、前記第2の情報が保持される半導体装置である。
本発明の他の一態様は、制御回路と、入力回路と、一回書き込みが可能な第1乃至第3のメモリとを有していて、前記第1のメモリは、複数のビットを有する第1のセクタを有し、前記第2のメモリは、複数のビットを有する第2のセクタを有し、前記第3のメモリは、複数のビットを有する第3のセクタを有し、前記第1のセクタと前記第2のセクタと前記第3のセクタとは、前記制御回路を介してそれぞれ電気的に接続されている。前記制御回路は、前記入力回路から第1の情報が入力され、前記制御回路は、前記第1の情報が保持されている。さらに、前記制御回路によって、前記第1のセクタに第2の情報が保持されていないか判断され、かつ、前記第3のセクタに第3の情報が保持されていないか判断されている。前記第1のセクタに前記第2の情報が保持されており、かつ、前記第3のセクタに前記第3の情報が保持されている場合において、前記第2のセクタは、前記制御回路から第4の情報が入力されず、前記第2のセクタは、前記第4の情報が保持されない。また、前記第1のセクタに前記第2の情報が保持されておらず、かつ、前記第3のセクタに前記第3の情報が保持されていない場合において、前記第1のセクタは、前記制御回路から前記第2の情報が入力され、前記第1のセクタは、前記第2の情報が保持され、前記第2のセクタは、前記制御回路から前記第4の情報が入力され、前記第2のセクタは、前記第4の情報が保持されている。前記制御回路によって、前記第1の情報と前記第4の情報とが比較されている。前記第1の情報と前記第4の情報とが一致していない場合において、前記第1の情報と前記第4の情報とが一致するまで、前記制御回路により、前記第2のセクタへの前記第4の情報の入力と、前記第1の情報と前記第4の情報との比較と、が繰り返されている。また、前記第1の情報と前記第4の情報とが一致している場合において、前記制御回路から前記第3のセクタに前記第3の情報が入力され、前記第3の情報は、前記第3のセクタによって保持される半導体装置である。
本発明の他の一態様は、入力回路と、制御回路と、一回書き込みが可能なメモリとを有していて、前記メモリは、複数のビットを有する第1乃至第3のセクタを有し、前記第1のセクタと前記第2のセクタと前記第3のセクタとは、前記制御回路を介してそれぞれ電気的に接続されている。前記制御回路は、前記入力回路から第1の情報が入力され、前記制御回路は、前記第1の情報が保持されている。さらに、前記制御回路によって、前記第1のセクタに第2の情報が保持されていないか判断され、かつ、前記第3のセクタに第3の情報が保持されていないか判断されている。前記第1のセクタに前記第2の情報が保持されており、かつ、前記第3のセクタに前記第3の情報が保持されている場合において、前記第2のセクタは、前記制御回路から第4の情報が入力されず、前記第2のセクタは、前記第4の情報が保持されない。また、前記第1のセクタに前記第2の情報が保持されておらず、かつ、前記第3のセクタに前記第3の情報が保持されていない場合において、前記第1のセクタは、前記制御回路から前記第2の情報が入力され、前記第1のセクタは、前記第2の情報が保持され、前記第2のセクタは、前記制御回路から前記第4の情報が入力され、前記第2のセクタは、前記第4の情報が保持されている。前記制御回路によって、前記第1の情報と前記第4の情報とが比較されている。前記第1の情報と前記第4の情報とが一致していない場合において、前記第1の情報と前記第4の情報とが一致するまで、前記制御回路により、前記第2のセクタへの前記第4の情報の入力と、前記第1の情報と前記第4の情報との比較と、が繰り返されている。また、前記第1の情報と前記第4の情報とが一致している場合において、前記制御回路から前記第3のセクタに前記第3の情報が入力され、前記第3の情報は、前記第3のセクタによって保持される半導体装置である。
上述の半導体装置において、前記メモリはOTPメモリ又はライトワンスメモリである。
上述の半導体装置において、前記情報が保持されると、前記セクタには、物理的変化が与えられない。
本発明の他の一態様は、制御回路と、入力回路と、一回書き込みが可能な第1及び第2のメモリとを有していて、前記第1のメモリは、複数のビットを有する第1のセクタを有し、前記第2のメモリは、複数のビットを有する第2のセクタを有し、前記第1のセクタと前記第2のセクタとは、前記制御回路を介して電気的に接続されている半導体装置の駆動方法であって、前記入力回路は、前記制御回路へ第1の情報を入力し、前記制御回路は、前記第1の情報を保持している。前記制御回路は、前記第1のセクタが第2の情報を保持しているか判断する。前記第1のセクタが前記第2の情報を保持している場合において、前記制御回路は、前記第1の情報を前記第2のセクタに入力せず、前記第2のセクタは、前記第1の情報を保持しない。また、前記第1のセクタが前記第2の情報を保持していない場合において、前記制御回路は、前記第1の情報を前記第2のセクタに入力し、前記第2のセクタは、前記第1の情報を保持する。前記制御回路は、前記第1のセクタに前記第2の情報を入力し、前記第1のセクタは、前記第2の情報を保持する半導体装置の駆動方法である。
本発明の他の一態様は、制御回路と、入力回路と、一回書き込みが可能なメモリとを有していて、前記メモリは、複数のビットを有する第1及び第2のセクタとを有し、前記第1のセクタと前記第2のセクタとは、前記制御回路を介して電気的に接続されている半導体装置の駆動方法であって、前記入力回路は、前記制御回路へ第1の情報を入力し、前記制御回路は、前記第1の情報を保持する。前記制御回路は、前記第1のセクタが第2の情報を保持しているか判断する。前記第1のセクタが前記第2の情報を保持している場合において、前記制御回路は、前記第1の情報を前記第2のセクタに入力せず、前記第2のセクタは、前記第1の情報を保持しない。また、前記第1のセクタが前記第2の情報を保持していない場合において、前記制御回路は、前記第1の情報を前記第2のセクタに入力し、前記第2のセクタは、前記第1の情報を保持する。前記制御回路は、前記第1のセクタに前記第2の情報を入力し、前記第1のセクタは、前記第2の情報を保持する半導体装置の駆動方法である。
本発明の他の一態様は、制御回路と、入力回路と、一回書き込みが可能な第1乃至第3のメモリとを有していて、前記第1のメモリは、複数のビットを有する第1のセクタを有し、前記第2のメモリは、複数のビットを有する第2のセクタを有し、前記第3のメモリは、複数のビットを有する第3のセクタを有し、前記第1のセクタと前記第2のセクタと前記第3のセクタとは、前記制御回路を介してそれぞれ電気的に接続されている半導体装置の駆動方法であって、前記入力回路は、前記制御回路に第1の情報を入力し、前記制御回路は、前記第1の情報を保持する。前記制御回路は、前記第1のセクタが第2の情報を保持していないか判断し、かつ、前記第3のセクタが第3の情報を保持していないか判断する。前記第1のセクタが前記第2の情報を保持しており、かつ、前記第3のセクタが前記第3の情報を保持している場合において、前記制御回路は、前記第1の情報を前記第2のセクタに入力せず、前記第2のセクタは、前記第1の情報を保持しない。また、前記第1のセクタが第2の情報を保持しておらず、かつ、前記第3のセクタが前記第3の情報を保持していない場合において、前記制御回路は、前記第1のセクタに前記第2の情報を入力し、前記第1のセクタは、前記第2の情報を保持する。前記制御回路は、前記第2のセクタに第4の情報を入力し、前記第2のセクタは、前記第4の情報を保持する。前記制御回路は、前記第1の情報と前記第4の情報を比較する。前記第1の情報と前記第4の情報が一致していない場合において、前記第1の情報と前記第4の情報が一致するまで、前記制御回路による、前記第2のセクタへの前記第4の情報を入力と、前記第1の情報と前記第4の情報との比較と、を繰り返す。また、前記第1の情報と前記第4の情報が一致している場合において、前記制御回路は、前記第3のセクタに第3の情報を入力し、前記第3のセクタは、前記第3の情報を保持する半導体装置の駆動方法である。
本発明の他の一態様は、入力回路と、制御回路と、一回書き込みが可能なメモリとを有し、前記メモリは、複数のビットを有する第1乃至第3のセクタを有し前記第1のセクタと前記第2のセクタと前記第3のセクタとは、前記制御回路を介してそれぞれ電気的に接続されている半導体装置の駆動方法であって、前記入力回路は、前記制御回路に第1の情報を入力し、前記制御回路は、前記第1の情報を保持する。前記制御回路は、前記第1のセクタが第2の情報を保持していないか判断し、かつ、前記第3のセクタが第3の情報を保持していないか判断する。前記第1のセクタが前記第2の情報を保持しており、かつ、前記第3のセクタが前記第3の情報を保持している場合において、前記制御回路は、前記第1の情報を前記第2のセクタに入力せず、前記第2のセクタは、前記第1の情報を保持しない。また、前記第1のセクタが第2の情報を保持しておらず、かつ、前記第3のセクタが前記第3の情報を保持していない場合において、前記制御回路は、前記第1のセクタに前記第2の情報を入力し、前記第1のセクタは、前記第2の情報を保持する。前記制御回路は、前記第2のセクタに第4の情報を入力し、前記第2のセクタは、前記第4の情報を保持する。前記制御回路は、前記第1の情報と前記第4の情報を比較する。前記第1の情報と前記第4の情報が一致していない場合において、前記第1の情報と前記第4の情報が一致するまで、前記制御回路による、前記第2のセクタへの前記第4の情報を入力と、前記第1の情報と前記第4の情報との比較と、を繰り返す。また、前記第1の情報と前記第4の情報が一致している場合において、前記制御回路は、前記第3のセクタに第3の情報を入力し、前記第3のセクタは、前記第3の情報を保持する半導体装置の駆動方法である。
上述の半導体装置の駆動方法において、前記メモリはOTPメモリ又はライトワンスメモリである。
上述の半導体装置の駆動方法において、前記情報を保持すると、前記セクタには、物理的変化が起きない。
少なくとも制御回路とOTPメモリまたはライトワンスメモリ(以下、メモリ)を有する半導体装置において、メモリには、少なくとも追記書き込みを防止するデータが書き込まれる複数のメモリビット(以下、追記書き込み防止セクタ)と情報が書き込まれる複数のメモリビット(以下、情報セクタ)を有し、追記書き込み防止セクタに追記書き込み防止用のデータが書き込まれ、追記書き込み防止セクタと電気的に接続されている情報セクタに情報が書き込まれると、情報が書き込まれた情報セクタに追記書き込みができなくなる。
そのため、半導体装置が有するメモリの追記書き込み防止セクタに追記書き込み防止用のデータが書き込まれ、追記書き込み防止セクタと電気的に接続されている情報セクタに情報を書き込まれ、情報が保持されると、書き込んだ情報が確定され、追記書き込みできなくなる。このことによって、誤書き込みおよびデータの改竄を防止する。
さらに、上記メモリに、書き込み可否判定セクタを設けることで、情報セクタに情報が確実に書き込まれていないことがわかり、情報セクタへの書き込み時に、正しい情報を正確に書き込むことが可能となり、書き込み不良等の不良を起こす可能性が低減され、通信器等とRFIDタグとの間の無線通信の信頼性が向上する。
したがって、追記書き込み防止セクタと書き込み可否判定セクタとを設けると、RFIDタグの信頼性がより向上する。
また、追記書き込み防止セクタに代えて書き込み禁止セクタを用いた場合、書き込み禁止セクタに書き込み禁止用のデータが書き込まれ、書き込み禁止セクタと電気的に接続されている情報セクタに情報を書き込まれ、情報が保持される。さらに、書き込み禁止セクタに書き込み禁止用のデータが書き込まれると、メモリへのアクセスを完全に遮断することができる。このことによって、不必要になったデータの外部流出を防ぐことができる。
半導体装置を説明する図。 半導体装置を説明する図。 半導体装置を説明する図。 半導体装置を説明する図。 半導体装置を説明する図。 半導体装置を説明する図。 半導体装置を説明する図。 半導体装置を説明する図。 半導体装置の動作を説明する図。 半導体装置の動作を説明する図。 半導体装置の動作を説明する図。 半導体装置を説明する図。 半導体装置を説明する図。 半導体装置の作製方法を説明する図。 半導体装置の作製方法を説明する図。 半導体装置の作製方法を説明する図。 半導体装置の作製方法を説明する図。 半導体装置の作製方法を説明する図。 半導体装置の適用例を説明する図。
本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更しうることは当業者であれば容易に理解される。従って、発明の範囲は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
なお、以下に説明する本発明の一態様の構成において、同じ物を指し示す符号は異なる図面間において共通とする。
また、本発明において、接続されているとは電気的に接続されていることと同義である。したがって、素子と素子との間に、別の素子などが配置されていてもよい。
また、データとは、情報の伝達や処理等に適する符号化又は信号化されたものを意味している。また、情報とは、意味のあるデータ、又はデータの集合を意味している。したがって、データの一種である。
つまり、本明細書において、データとは、情報に加えて、メモリへの書き込み、または書き込み防止等をさせる命令としてのデータが含まれている。より具体的には、データは情報セクタに保持される情報及び、追記書き込み防止セクタや書き込み可否判定セクタ等に保持されるデータ(追記書き込み防止用のデータ、書き込み可否判定用のデータ等)、メモリへの書き込み命令を含んでいる。情報とは、情報セクタに保持させる情報を意味する。
無線通信によりデータの交信(受信、送信)が行われると、通信器(アンテナ)からRFIDタグに命令としてデータが送られる。この命令は情報セクタに書き込まれる情報に加えて書き込み、書き込み防止等をさせるためのデータである。
また、本明細書において、セクタは、1ビットもしくは複数のビットの集まりでもどちらでも良い。つまり、セクタとは、1ビット以上の集まりを示す。
情報セクタとは、通信器(アンテナ)からRFIDタグに送られたデータに含まれる情報が書き込まれるセクタのことを示す。
追記書き込み防止セクタとは、一度、追記書き込み防止セクタと電気的に接続されている情報セクタに情報が書き込まれると、書き込まれた情報セクタに再度書き込みされることを防ぐために設けられたセクタを示す。また追記書き込み防止用のデータとは、追記書き込み防止セクタに書き込まれるためのデータのことを示し、そのデータの大きさは特に限定されず、1ビット以上のデータであれば良い。
書き込み可否判定セクタとは、書き込みを行う情報セクタ等のセクタに何も情報が書き込まれていないことを確認するために設けられたセクタを示す。また、書き込み可否判定用のデータとは、書き込み可否判定セクタに書き込まれるためのデータのことを示し、そのデータの大きさは特に限定されず、1ビット以上のデータであれば良い。
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様の無線通信によりデータの交信が可能な半導体装置の構成について説明する。
図1に示すように、半導体装置201は、入力回路204、定電圧を生成する回路205、制御回路206およびOTPメモリまたはライトワンスメモリ207(以下、メモリ)を有する。本実施の形態では、図1の半導体装置201を用いたRFIDタグについて図3を用いて説明する。図3に示すようにメモリ380に情報セクタ381及び追記書き込み防止セクタ382を有している場合を説明する。また、情報セクタ381と追記書き込み防止セクタ382は電気的に接続している。
入力回路320は、入力した交流信号を整流し、直流電圧を生成する役割を有する。回路構成は、入力した信号を整流し、直流電圧を生成する役割を有する回路であればどのような回路でもよい。例えば、半波整流回路、全波整流回路等の整流回路と容量素子、コイルなどの素子を組み合わせた回路構成がある。
定電圧を生成する回路330は、入力回路320が生成した直流電圧以下の定電圧を生成する役割を有する。回路構成は、電圧や電流または両方により生成した電圧を一定に保つことができる回路であればどのような回路でもよい。例えば、レギュレータがある。
制御回路370は半導体装置が無線通信により受信したデータを解析するブロック(回路)である。
OTPメモリまたはライトワンスメモリ380は、1回のみ書き込みが可能なメモリの呼称である。1回のみ書き込みが可能なメモリであれば、どんなメモリでも構わない。
メモリ380へ受信したデータを書き込む場合、半導体集積回路310がデータを受信すると、制御回路370は受信したデータを解析する。そして、解析の結果、制御回路370は受信したデータを情報や追記書き込み防止用のデータ等として認識する。
制御回路は、追記書き込み防止セクタを読み出して追記書き込み防止用のデータが書き込まれているか判断する。
追記書き込み防止セクタに追記書き込み防止用のデータが書き込まれている場合、制御回路370はエラーコードを無線通信している通信器等に送信する。
追記書き込み防止セクタに追記書き込み防止用のデータが書き込まれていない場合、制御回路370は情報セクタ381に情報を書き込む。情報セクタ381は情報を保持する。
さらに、制御回路370は、追記書き込み防止用のデータを追記書き込み防止セクタ382に書き込む。そして、追記書き込み防止セクタ382は追記書き込み防止用のデータを保持する。
制御回路370によって、追記書き込み防止用のデータが追記書き込み防止セクタ382に書き込まれると、情報セクタ381に書き込まれた情報は、追記書き込み不可な状態に変化する。つまり、制御回路370は、追記書き込み防止用のデータが書き込まれた追記書き込み防止セクタ382と電気的に接続している情報セクタに対して、書き込みを行わないように制御している。そのため、追記書き込み防止用のデータが書き込まれた追記書き込み防止セクタ382と電気的に接続している情報セクタに対しては、追記はできない状態になる。
上記構成により、情報セクタ381に情報が書き込まれると、追記書き込み防止セクタ382に追記書き込み防止用データが書き込まれる。このことによって、情報セクタ381は、追記書き込み不可の状態に変化する。
そのため、再度、情報セクタ381へ情報を書き込まれる場合でも、すでに情報が書き込まれた情報セクタ381には追記されることがない。つまり、一度メモリに書き込んだ情報を変えること無く、誤書き込みおよび情報の改竄を防止することができる。
なお、図1には図示しないが本実施の形態では、1つのメモリ内に、追記書き込み防止セクタ、情報セクタを有している構成を説明したが、この構成に限らず、図5に示すように、追記書き込み防止セクタ(382a、382b)、情報セクタ(381a、381b)のそれぞれが別々に設けられており、それらが電気的に接続される構成でもよい。つまり、複数のメモリが追記書き込み防止セクタ(382a、382b)、情報セクタ(381a、381b)の用途別に設けられている構成でも良い。
また、1つのメモリ内に、追記書き込み防止セクタ、情報セクタを有している構成を説明したが、特に各種セクタが1つのみが設けられている構成に限定するものではなく、例えば、図7に示すように、複数の情報セクタ(381、391)が設けられており、それとそれぞれ電気的に接続している複数の追記書き込み防止セクタ(382、392)が設けられている構成でもよく、特にセクタの構成に限定はない。この場合、追記書き込み防止セクタと電気的に接続している情報セクタに対して、一度メモリに書き込んだ情報を変えること無く、誤書き込みおよび情報の改竄を防止することができる。
また、追記書き込み防止セクタの代わりに書き込み禁止セクタを設けても良い。この場合、追記書き込み防止セクタの代わりに書き込み禁止セクタを設けることで、一度メモリに書き込んだデータを変えること無く、メモリへのアクセスを完全に遮断し、メモリへのアクセスを禁止の状態に変化する。
書き込み禁止セクタに書き込み禁止用のデータが保持されると、制御回路は、メモリへのアクセスを遮断するように認識させておく。そのため、制御回路は、メモリの特定のセクタにデータが保持されるとメモリへのアクセスを遮断する構成にすればよい。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
(実施の形態2)
本実施の形態では、実施の形態1とは別の構成である本発明の一態様の無線通信によりデータの交信が可能な半導体装置の構成について説明する。
図1に示すように、半導体装置201は、入力回路204、定電圧を生成する回路205、制御回路206およびメモリ207を有する。実施の形態2では、図1の半導体装置201を用いたRFIDタグについて図4を用いて説明する。図4に示すように、メモリ380に情報セクタ381、追記書き込み防止セクタ382及び書き込み可否判定セクタ383を有している場合を説明する。メモリの構成以外は実施の形態1の半導体集積回路と同様である。なお、情報セクタ381、追記書き込み防止セクタ382及び書き込み可否判定セクタ383はそれぞれ電気的に接続している。
入力回路320、定電圧を生成する回路330、制御回路370は実施の形態1と同様の構成である。さらに、メモリ380も実施の形態1と同様にOTPメモリまたはライトワンスメモリが用いられる。
メモリ380へデータを書き込む場合、半導体集積回路310がデータを受信すると、制御回路370は受信したデータを解析する。そして、解析の結果、制御回路370は受信したデータを、情報、書き込み可否判定用のデータ、追記書き込み防止用のデータ等として認識する。
制御回路370はメモリ380を読み出す。制御回路370はメモリ380の追記書き込み防止セクタ382及び書き込み可否判定セクタ383のそれぞれにデータ(書き込み可否判定用のデータ、追記書き込み防止用のデータ)が書き込まれているか判断する。
追記書き込み防止セクタ382及び書き込み可否判定セクタ383のそれぞれにデータが書き込まれている場合はエラーコードを出してメモリへの書き込みが停止する。
書き込み可否判定セクタ383は電気的に接続されている情報セクタ等(書き込み可否判定セクタ以外のセクタ)にデータを書き込むために、入力された電力が十分かどうか判断するために設けられたデータの書き込みテストセクタとしての働きをしている。
なお、制御回路は、書き込み可否判定セクタと追記書き込み防止セクタそれぞれを読み出して、それぞれにデータが書き込まれていないか確認しても良いが、特に限定されない。書き込み可否判定セクタと追記書き込み防止セクタのそれぞれに電気的に接続されている情報セクタ等(書き込み可否判定セクタ及び追記書き込み防止セクタ以外のセクタ)にデータが書き込まれていないか確認する方法として、制御回路は、書き込み可否判定セクタと追記書き込み防止セクタのそれぞれに電気的に接続されている情報セクタ等からデータ又は情報を読み出し、データ又は情報が、書き込み可否判定セクタと追記書き込み防止セクタのそれぞれに電気的に接続されている情報セクタ等に書き込まれていないことを確認する方法でも良い。
追記書き込み防止セクタ382及び書き込み可否判定セクタ383のそれぞれにデータが書き込まれていない場合には、制御回路370は書き込み可否判定セクタ383に書き込み可否判定用のデータを書き込む。書き込み可否判定セクタ383は書き込み可否判定用のデータを保持する。
書き込み可否判定セクタ383には書き込み可否判定セクタ383と電気的に接続されている情報セクタ381に情報が書きこまれる際に、書き込み可否判定用のデータが書き込まれる。そのため、制御回路370は受信したデータをメモリ380に書き込む時に、メモリ380を読み出し、書き込み可否判定セクタ383に書き込み可否判定用のデータが書き込まれてないことを確認して、情報セクタ381に情報のデータが書き込まれていないことを確認する。
したがって、書き込み可否判定セクタ383を設けることによって、メモリ380への書き込み時に、受信したデータを正確に書き込むことが可能である。そのため、書き込み不良等の不良を起こす可能性が低減される。
制御回路370は情報セクタ381に情報を書き込む。情報セクタ381は情報を保持する。
さらに、制御回路370は、追記書き込み防止用のデータを追記書き込み防止セクタ382に書き込む。そして、追記書き込み防止セクタ382は追記書き込み防止用のデータを保持する。
制御回路370によって、追記書き込み防止用のデータが追記書き込み防止セクタ382に書き込まれると、情報セクタ381に書き込まれた情報は、追記書き込み不可な状態に変化する。つまり、制御回路370は、追記書き込み防止用のデータが書き込まれた追記書き込み防止セクタ382と電気的に接続している情報セクタに対して、書き込みを行わないように制御している。そのため、追記書き込み防止用のデータが書き込まれた追記書き込み防止セクタ382と電気的に接続している情報セクタに対しては、追記はできない状態になる。
上記構成により、情報セクタ381に情報が書き込まれると、追記書き込み防止セクタ382に追記書き込み防止用のデータが書き込まれる。このことによって、情報セクタ381は追記書き込み不可の状態に変化する。
そのため、再度、情報セクタ381へ情報が書き込まれる場合でも、すでに情報が書き込まれた情報セクタ381に追記されることがない。つまり、情報セクタ381に書き込んだ情報を変えること無く、誤書き込みおよび情報の改竄を防止することができる。
さらに、書き込み可否判定セクタ383を有することで、書き込み可否判定セクタ383と電気的に接続している情報セクタ381に情報が書き込まれているかどうかを確認できる。制御回路370から書き込み可否判定セクタ383と電気的に接続している情報セクタ381への書き込み時に、正しい情報を正確に書き込むことが可能となり、書き込み不良等の不良を起こす可能性が低減され、通信器等とRFIDタグとの間の無線通信の信頼性が向上する。
なお、図1には図示しないが本実施の形態では、1つのメモリ内に、追記書き込み防止セクタ、情報セクタ、書き込み可否判定セクタを有している構成を説明したが、この構成に限らず、図8に示すように、メモリ380は追記書き込み防止セクタ382、情報セクタ381、書き込み可否判定セクタ383のそれぞれが設けられており、メモリ390は追記書き込み防止セクタ392、情報セクタ391、書き込み可否判定セクタ393のそれぞれが設けられており、それらが電気的に接続される構成でもよい。つまり、複数のメモリが追記書き込み防止セクタ、情報セクタ、書き込み可否判定セクタのそれぞれ用途別に設けられている構成でも良い。
また、1つのメモリ内に、書き込み可否判定セクタ、追記書き込み防止セクタ、情報セクタを有している構成を説明したが、特に各種セクタが1つのみが設けられている構成に限定するものではなく、例えば、図6に示すように、複数の情報セクタ(381a、381b)が設けられており、それとそれぞれ電気的に接続している複数の追記書き込み防止セクタ(382a、382b)、複数の書き込み可否判定セクタ(383a、383b)が設けられている構成でもよく、特にセクタの構成に限定はない。この場合、追記書き込み防止セクタ、書き込み可否判定セクタとそれぞれ電気的に接続している情報セクタに対して、一度メモリに書き込んだ情報を変えること無く、誤書き込みおよび情報の改竄を防止することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
(実施の形態3)
本実施の形態では、RFIDタグで本発明の一態様の半導体装置を使用した際の構成および動作について説明する。
無線通信システムの概略図を図9に示す。無線通信システムは、主に、通信器3010、通信器3010に電気的に接続されたアンテナユニット3020、RFIDタグ300、通信器を制御する制御用端末3030から構成される。
RFIDタグ300の回路構成を図2に示す。RFIDタグ300は、アンテナ301及び半導体集積回路310を有する。図示しないがアンテナ301は半導体集積回路310にあってもよいし、図2で示すように、半導体集積回路310外にあってもどちらでも良い。半導体集積回路310は、本発明の一態様の半導体装置の構成要素である入力回路320、定電圧を生成する回路330、制御回路370およびメモリ380を有する。また、メモリ380の具体的な構成例としては図3等が挙げられる。
次に、図2および図9を用いて、動作について説明する。
通信器3010に電気的に接続されたアンテナユニット3020からRFIDタグ300へデータが送信される。送信されたデータには通信器3010からRFIDタグ300への情報等が含まれている。そして、送信されたデータはRFIDタグ300が有するアンテナ301により受信される。
アンテナ301により受信されたデータは、電気信号である交流信号として入力回路320に送られる。入力回路320は整流回路および容量を有する。受信されたデータである信号は整流回路を通ることで整流され、さらに、容量により平滑化される。そして、直流電圧(以下VIN)が生成される。
整流回路の回路構成は、入力した信号を整流し、直流電圧を生成する役割を有する回路であればどのような回路でもよい。例えば、半波整流回路、全波整流回路等の整流回路と容量素子、コイルなどの素子を組み合わせた構成がある。
VINを生成する際に容量を用いているが、コイルを用いても良いし、あるいは、コイルと容量の両方を用いても良い。整流された信号から直流電圧を生成することができれば、どのような構成でも良い。
VINは定電圧を生成する回路330に送られ、定電圧(以下VDD)が生成される。定電圧を生成する回路330は、入力回路320が生成した直流電圧(以下VIN)以下の定電圧を生成する役割を有する。330の回路構成は、電圧または電流、あるいは両方により、生成した電圧を一定に保つことができる回路であればどのような回路でもよい。例えば、レギュレータがある。
定電圧を生成する回路330で生成されたVDDは、各回路に供給される。なお、低電源電位(VSS)は各回路共通である。
入力回路320が生成する電圧が小さい場合は、定電圧を生成する回路330はなくともよい。その場合は、入力回路320が生成したVINが各回路に供給される。なお、低電源電位(VSS)は各回路共通である。
また、アンテナ301より受信されたデータは交流信号として復調回路340にも送られる。復調回路340は整流回路、抵抗および容量等から構成される。そして、受信されたデータは整流され、復調される。以下においては、復調された信号を復調信号と呼ぶ。
整流回路の回路構成は、入力した信号を整流し、直流電圧を生成する役割を有する回路であればどのような回路でもよい。例えば、半波整流回路、全波整流回路等の整流回路と容量素子、コイルなどの素子を組み合わせた回路構成がある。
また、抵抗および容量は、整流回路を通った信号を復調するために利用している。整流回路を通った信号が復調される構成であれば、どのように接続しても良い。例えば、抵抗と容量をπ型に結合する構成がある。
また、復調回路340の後にアナログアンプを設けて、復調信号を増幅してもよい。復調信号を増幅することで、信号波形が成形される。信号波形が鈍っていると、各回路間の信号の遅延が大きくなってしまい、動作が不安定になる場合がある。しかし、信号波形が成形されていれば、各回路間の信号の遅延が小さく、安定動作が可能となる。
さらに、アンテナ301により受信されたデータは交流信号としてクロック生成回路360にも送られる。クロック生成回路360は交流信号を分周し、基本クロック信号を発生させる回路である。クロック生成回路360にて生成された基本クロック信号は各回路に送られ、各回路内の信号のラッチおよび選択、時間のカウント等に用いられる。なお、図示していないが、復調信号がクロック生成回路に供給されていてもよい。
復調信号および基本クロック信号は、制御回路370に送られる。制御回路370では、復調信号からRFIDタグ300へ送られたデータを抽出する。また、復調信号からRFIDタグ300へ送られたデータが、どのようなデータなのかを判別する。さらに、各回路を制御する信号も生成している。
そして、通信器3010からどのようなデータが送られてきたのかを判定する。
通信器3010から本発明の一態様の半導体装置を使用したRFIDタグ300に、通信器3010から送信されたデータをメモリ380に書き込むという命令が含まれるデータが送信された場合、メモリ380に通信器3010から送信されたデータが書き込まれる。具体的には、情報セクタに情報が書き込まれ、追記書き込み防止セクタに追記書き込み防止用のデータが書き込まれる等、通信器3010から送信されたデータが制御回路370で判断された内容に応じて、RFIDタグ300が動作する。
制御回路370が情報セクタに情報を書き込むという命令が通信器3010から送信されたデータに含まれていると判断した場合、情報セクタは、制御回路370から通信器3010から送信されたデータに含まれている情報を書き込まれる。
さらに、メモリ380は図3のような構成の場合、情報セクタに情報が書き込まれると、書き込まれた情報セクタと電気的に接続する追記書き込み防止セクタには、制御回路370から追記書き込み防止用のデータが書き込まれる。追記書き込み防止セクタにデータが書き込まれ保持されると、本半導体装置の状態は、書き込み命令が含まれるデータを受信する前の初期状態から、書き込み命令が含まれるデータを受信し追記書き込み防止セクタにデータが書き込まれた後の状態、つまり、追記書き込み不可の状態に変化する。
なお、通信器3010から本発明の一態様の半導体装置を使用したRFIDタグ300が有するメモリ380に保持されたデータを読み出すという命令が含まれるデータが送信された場合、RFIDタグ300は、メモリ380に保持されているデータ(情報セクタに保持されている情報等)または書き込まれたID番号等の固有データを含んだデータを通信器3010へ送信する。
さらに、制御回路370は、メモリ380に保持された、又は書き込まれたID番号等の固有データを含んだデータを、ISO等の規格に則った符号化方式で符号化した信号に変える役割も有する。そして、符号化された信号にしたがって、変調回路350により、アンテナ301が受信しているデータとしての信号に変調をかける。
変調をかけられたデータは、通信器3010に電気的に接続されたアンテナユニット3020で受信される。そして、受信されたデータは通信器3010で解析され、本発明の一態様の半導体装置を使用したRFIDタグ300のID番号等の固有データを認識することができる。
メモリ380は、OTPメモリまたはライトワンスメモリ等の1回のみ書き込みが可能なメモリである。1回のみ書き込みが可能なメモリであれば、どんなメモリでも構わない。
また、メモリ380は、OTPメモリまたはライトワンスメモリ等の1回のみ書き込みが可能なメモリの他に、MROM等の読み出しのみ可能なメモリを有していても良い。
以上のように、本発明の一態様の半導体装置を有するRFIDタグは、少なくとも二つの状態を有している。つまり、メモリへの書き込み命令が含まれるデータを受信し、メモリに通信器3010から送信されたデータを書き込んだ後には、メモリに追記書き込み防止用のデータを書き込む前の状態から追記不可の状態に変化しているので、再度、書き込み命令が含まれるデータを受信しても追記されることがない。したがって、一度メモリに書き込んだデータを変えること無く、誤書き込みおよびデータの改竄を防止するRFIDタグを提供することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
(実施の形態4)
本実施の形態では、RFIDタグで本発明の一態様の半導体装置を使用した際の、より詳細な動作について説明する。
無線通信システムの概略図を図9に示す。また、本発明の一態様の半導体装置を使用したRFIDタグの動作のフローチャートの一例を図10に示す。
なお、図10のフローチャートは本発明の一態様の半導体装置を使用したRFIDタグの動作の一例であり、この動作(フロー)に限定されるものではない。各動作(フロー)の間に、図10に記載が無い動作(フロー)が入っていても良い。
また、本発明の一態様の半導体装置を使用したRFIDタグが有するOTPメモリまたはライトワンスメモリ等の1回のみ書き込みが可能なメモリは、メモリセルのワード方向の動作を制御するデコーダ、メモリセルのビット方向の動作を制御するデコーダおよび複数のメモリセルが規則的に並べられたメモリセルアレイから構成される。
なお、本発明の一態様の半導体装置を使用したRFIDタグが有するOTPメモリまたはライトワンスメモリ等の1回のみ書き込みが可能なメモリは、プリチャージ回路を有していても良い。
プリチャージ回路は、メモリセルのデータを読み出す、あるいは、メモリセルにデータを書き込む前に、予め、ビット線の電位をある電位まで上げる回路である。プリチャージ回路を実装することで、読み出しあるいは書き込み時にデコーダが動作する際の負荷を低減し、読み出しあるいは書き込み時間を短縮することができる。
また、複数のメモリセルが規則的に並べられたメモリセルアレイは、少なくとも、ユーザーが自由に情報を書き込むことができる情報セクタ有している。また、書き込み可否判定セクタや追記書き込み防止セクタを有していても良い。
つまり、1つのメモリに特定の機能を果たす複数のセクタを有しているメモリの構成としても良い。具体的には、メモリの構成は、情報セクタと追記書き込み防止セクタの構成でも、さらに情報セクタと追記書き込み防止セクタと書き込み可否判定セクタとの構成でも、さらに別の機能を果たすセクタを有していても良い。
また、特定の情報またはデータのみ保持する複数のメモリの構成を有していても良い。例えば、情報セクタの情報を保持するメモリ(情報メモリ)と、書き込み可否判定用のデータを保持するメモリ(書き込み可否判定メモリ)と、追記書き込み防止用のデータを保持するメモリ(追記書き込み防止メモリ)等の複数のメモリから構成されるメモリの構成もある。また、情報メモリと書き込み可否判定メモリと追記書き込み防止メモリとは、それぞれ電気的に接続されていてもよい。また、書き込み可否判定メモリを有さない構成でも良い。つまり、情報メモリと追記書き込み防止メモリのみの構成としても良い。
本実施の形態では、1つのメモリ内に情報セクタと追記書き込み防止セクタを有するメモリの動作について説明する。以下、本発明の一態様の半導体装置を使用したRFIDタグの動作のフローチャートの一例である図10を説明する。
はじめに、通信器3010から本発明の一態様の半導体装置を使用したRFIDタグ300に、通信器3010から送信されたデータをメモリ380に書き込むという命令が含まれるデータが送信される。
RFIDタグ300は、通信器3010から送信されたデータを受信する(書き込み命令を受信:F1001)。そして、制御回路は、入力回路から受信したデータが入力される。制御回路は、受信したデータを保持する。制御回路は、受信したデータを解析して、情報、追記書き込み防止用のデータ等として認識する。
追記書き込み防止セクタに追記書き込み防止用のデータが書き込まれているか確認するため、制御回路は、追記書き込み防止セクタを読み出してデータが書き込まれているか確認する(追記書き込み防止セクタのデータを読み出し:F1002)。
次いで、制御回路は、RFIDタグ300内のメモリの追記書き込み防止セクタに追記書き込み防止用のデータが書き込まれているか判断する(追記書き込み防止セクタにデータが書き込まれているか?:F1003)。
追記書き込み防止セクタにデータが書き込まれている場合は、RFIDタグ300は書き込み不可のエラーコードを通信器3010へ送信する(エラーコード送信:F1004)。つまり、RFIDタグ300は、規格や仕様等に則ったエラーコードを、通信器3010に送信する。
また、追記書き込み防止セクタに追記書き込み防止用のデータが書き込まれていない場合、メモリ内の情報セクタは通信機器3010から送信された情報を制御回路370から入力され、情報セクタは送信された情報を保持する(情報セクタに情報を書き込み:F1005)。
通信器3010から送信されたデータに含まれている情報が、メモリ内の情報セクタに正しく書き込まれたか否かの確認を行う(情報が一致しているか?:F1006)。制御回路は、情報セクタに書き込まれた情報を読み出す。制御回路は、情報セクタから読み出した情報と通信器3010から送信されたデータに含まれている情報との照合を行い正しく書き込まれたか否かを確認する。
情報セクタから読み出された情報と通信器3010から送信されたデータに含まれている情報との照合の結果、一致していることが確認できたら、送信されたデータに含まれている情報は情報セクタに正しく書き込まれていることが確認できたことになり、次の動作に進む。しかし、一致していることが確認できなかった場合は、図10のF1005からの動作を繰り返し、再書き込みを行う。これに加えて、再書き込みの試行回数を判断する(n回目か?(n≧1):F1007)。再書き込みの試行回数は、規格、仕様等を考慮の上、設定すればよい。
なお、設定した試行回数の再書き込みが失敗した場合、メモリから読み出された情報と前記通信器3010から送信されたデータに含まれている情報が不一致ということになり、情報セクタに書き込まれた情報が正しく書き込まれていないことになる。よって、制御回路は、書き込み不可と判断してエラーコードを出力する。RFIDタグ300はエラーコードを通信器3010へ送信する(エラーコード送信:F1008)。つまり、RFIDタグ300は、規格や仕様等に則ったエラーコードを、通信器3010に送信する。
情報セクタから読み出された情報と通信器3010から送信されたデータに含まれている情報との照合の結果、一致していることが確認できたら、追記書き込み防止セクタに追記書き込み防止用のデータを制御回路から入力される(追記書き込み防止セクタにデータを書き込む:F1009)。追記書き込み防止用のデータは追記書き込み防止セクタに保持される。追記書き込み防止セクタに追記書き込み防止用のデータが保持されると、RFIDタグ300の状態は書き込み可能な状態から追記不可な状態に変化する。
そして、RFIDタグ300は、通信器3010から送信されたデータのメモリへの書き込みを終了する(書き込み終了:F1010)。
追記書き込み防止セクタに追記書き込み防止用のデータを保持させることで、追記書き込み防止セクタ内の該当するワードあるいはビットへの書き込みが禁止される。または、追記書き込み防止セクタと電気的に接続する情報セクタへの書き込みが禁止される(情報セクタが保持する情報を読み出すことは可能)。もしくは全てのメモリセルへの書き込みが終了した段階で、本発明の一態様の半導体装置を搭載したRFIDタグは書き込みが不可になる。つまり、メモリに一度書き込みを行うと、追記書き込み防止セクタに追記書き込み防止用のデータが保持されるので、本発明の一態様の半導体装置の状態が異なる状態へ変化している。そのため、通信器から情報を書き込むという命令としてのデータが再送信されても、追記することはできない。
以上のように、本発明の一態様の半導体装置を有するRFIDタグは、一度メモリに書き込んだデータを変えること無く、誤書き込みおよびデータの改竄を防止するRFIDタグを提供することができる。
また、通信器3010から送信されたデータに追記書き込み防止用のデータが含まれている例を示したが、特に限定はなく、通信器3010から送信されたデータに追記書き込み防止用のデータが含まれてなくてもよく、その場合は、制御回路から情報セクタに情報が書き込まれたことを示すデータが追記書き込み防止セクタに書き込まれる。
なお、1つのメモリ内に情報セクタと追記書き込み防止セクタを有するメモリを説明したが、特に各種セクタが1つのみが設けられている構成に限定するものではなく、例えば、図5,6に示すように、複数の情報セクタ(381a、381b)が設けられており、それとそれぞれ電気的に接続している複数の追記書き込み防止セクタ(382a、382b)が設けられている構成でもよく、特にセクタの構成に限定はない。この場合、追記書き込み防止セクタと電気的に接続している情報セクタに対して、一度メモリに書き込んだデータを変えること無く、誤書き込みおよびデータの改竄を防止することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
(実施の形態5)
本実施の形態では、RFIDタグで本発明の一態様の半導体装置を使用した際の、より詳細な動作について説明する。
無線通信システムの概略図を図9に示す。また、本発明の一態様の半導体装置を使用したRFIDタグの動作のフローチャートの一例を図11に示す。
なお、図11のフローチャートは本発明の一態様の半導体装置を使用したRFIDタグの動作の一例であり、この動作(フロー)に限定されるものではない。各動作(フロー)の間に、図11に記載が無い動作(フロー)が入っていても良い。
また、本発明の一態様の半導体装置を使用したRFIDタグが有するOTPメモリまたはライトワンスメモリ等の1回のみ書き込みが可能なメモリは、メモリセルのワード方向の動作を制御するデコーダ、メモリセルのビット方向の動作を制御するデコーダおよび複数のメモリセルが規則的に並べられたメモリセルアレイから構成される。
なお、本発明の一態様の半導体装置を使用したRFIDタグが有するOTPメモリまたはライトワンスメモリ等の1回のみ書き込みが可能なメモリは、プリチャージ回路を有していても良い。
プリチャージ回路は、メモリセルのデータを読み出す、あるいは、メモリセルにデータを書き込む前に、予め、ビット線の電位をある電位まで上げる回路である。プリチャージ回路を実装することで、読み出しあるいは書き込み時にデコーダが動作する際の負荷を低減し、読み出しあるいは書き込み時間を短縮することができる。
また、複数のメモリセルが規則的に並べられたメモリセルアレイは、少なくとも、ユーザーが自由に情報を書き込むことができる情報セクタ有している。また、書き込み可否判定セクタや追記書き込み防止セクタを有していても良い。つまり、1つのメモリに特定の機能を果たす複数のセクタを有しているメモリの構成としても良い。具体的には、メモリの構成は、情報セクタと追記書き込み防止セクタの構成でも、さらに情報セクタと追記書き込み防止セクタと書き込み可否判定セクタとの構成でも、さらに別の機能を果たすセクタを有していても良い。
また、特定の情報またはデータのみ保持する複数のメモリの構成を有していても良い。例えば、図12、13に示すように、情報セクタ401の情報を保持するメモリ400(情報メモリ)と、追記書き込み防止セクタ412のデータを保持するメモリ410(追記書き込み防止メモリ)と、書き込み可否判定セクタ423のデータを保持するメモリ420(書き込み可否判定メモリ)等の複数のメモリから構成されるメモリの構成もある。また、情報メモリ400と追記書き込み防止メモリ410と書き込み可否判定メモリ420とは、それぞれ電気的に接続されていてもよい。
本実施の形態では、1つのメモリ内に情報セクタと追記書き込み防止セクタと書き込み可否判定セクタとを有するメモリの動作について説明する。以下、本発明の一態様の半導体装置を使用したRFIDタグの動作のフローチャートの一例である図11を説明する。
はじめに、通信器3010から本発明の一態様の半導体装置を使用したRFIDタグ300に、通信器3010から送信されたデータをメモリ380に書き込むという命令が含まれるデータが送信される。
RFIDタグ300は、通信器3010から送信されたデータを受信する(書き込み命令を受信:F1101)。そして、制御回路は、入力回路から受信したデータが入力され、制御回路は、受信したデータを保持する。
書き込み可否判定セクタと追記書き込み防止セクタにそれぞれのデータ(書き込み可否判定用のデータ、追記書き込み防止用のデータ)が書き込まれているか確認するため、制御回路は、書き込み可否判定セクタと追記書き込み防止セクタそれぞれを読み出して、それぞれのデータ(書き込み可否判定用のデータ、追記書き込み防止用のデータ)が書き込まれていないか確認する(書き込み可否判定セクタ及び追記書き込み防止セクタのデータを読み出し:F1102)。
なお、制御回路は、書き込み可否判定セクタと追記書き込み防止セクタそれぞれを読み出して、それぞれのデータが書き込まれていないか確認しても良いが、特に限定されない。書き込み可否判定セクタと追記書き込み防止セクタのそれぞれに電気的に接続されている情報セクタ等(書き込み可否判定セクタ及び追記書き込み防止セクタ以外のセクタ)にデータが書き込まれていないか確認する方法として、制御回路は、書き込み可否判定セクタと追記書き込み防止セクタのそれぞれに電気的に接続されている情報セクタ等からデータ又は情報を読み出し、データ又は情報が、書き込み可否判定セクタと追記書き込み防止セクタのそれぞれに電気的に接続されている情報セクタ等に書き込まれていないことを確認する方法でも良い。
次いで、制御回路は、RFIDタグ300内のメモリの書き込み可否判定セクタと追記書き込み防止セクタにそれぞれのデータ(書き込み可否判定用のデータ、追記書き込み防止用のデータ)が書き込まれているか判断する(書き込み可否判定セクタ及び追記書き込み防止セクタにデータが書き込まれているか?:F1103)。
書き込み可否判定セクタと追記書き込み防止セクタにそれぞれのデータ(書き込み可否判定用のデータ、追記書き込み防止用のデータ)が書き込まれている場合は、制御回路は書き込み不可と判断し、エラーコードを出力する。RFIDタグ300はエラーコードを通信器3010へ送信する(エラーコード送信:F1104)。つまり、RFIDタグ300は規格や仕様等に則ったエラーコードを通信器3010に送信する。
また、書き込み可否判定セクタと追記書き込み防止セクタにそれぞれのデータ(書き込み可否判定用のデータ、追記書き込み防止用のデータ)が書き込まれていない場合は、書き込み可否判定セクタに制御回路から書き込み可否判定用のデータが入力され、書き込み可否判定セクタは書き込み可否判定用のデータを保持する(書き込み可否判定セクタにデータを書き込む:F1105)。書き込み可否判定セクタに書き込み可否判定用のデータが保持されていると、保持された書き込み可否判定セクタと電気的に接続されているワード線あるいはビット線へ書き込むための電力が十分にあると制御回路は判断し、書き込み可否判定セクタと電気的に接続している情報セクタに書き込みが可能となる。
次いで、メモリの情報セクタは、通信器3010から送信された情報を制御回路370から入力される(情報セクタに情報を書き込む:F1106)。情報セクタは、通信器3010から送信された情報を保持する。
通信器3010から送信されたデータに含まれている情報が、メモリ内の情報セクタに正しく書き込まれたか否かの確認を行う(情報が一致しているか?:F1107)。制御回路は、情報セクタに書き込まれた情報を読み出す。制御回路は、情報セクタから読み出した情報と通信器3010から送信されたデータに含まれている情報との照合を行い正しく書き込まれたか否かを確認する。
情報セクタから読み出された情報と通信器3010から送信されたデータに含まれている情報との照合の結果、一致していることが確認できたら、送信されたデータに含まれている情報は情報セクタに正しく書き込まれていることが確認できたことになり、次の動作に進む。しかし、一致していることが確認できなかった場合は、図11のF1106からの動作を繰り返し、再書き込みを行う。これに加えて、再書き込みの試行回数を判断する(n回目か?(n≧1):F1108)。再書き込みの試行回数は、規格、仕様等を考慮の上、設定すればよい。
なお、設定した試行回数の再書き込みが失敗した場合、情報セクタから読み出された情報と制御回路に保持されている通信器3010から送信されたデータに含まれている情報が不一致ということになり、情報が正しく書き込まれていないことになる。よって、書き込み不可のエラーコードを通信器3010へ送信する(エラーコード送信:F1109)。つまり、RFIDタグ300は、規格や仕様等に則ったエラーコードを、通信器3010に送信する。
情報セクタから読み出された情報と制御回路に保持されている通信器3010から送信されたデータに含まれている情報との照合の結果、一致していることが確認できたら、追記書き込み防止セクタに制御回路から追記書き込み防止用データが入力される(追記書き込み防止セクタにデータを書き込む:F1110)。追記書き込み防止用のデータが追記書き込み防止セクタに保持されると、RFIDタグ300の状態は書き込み可能な状態から追記不可な状態に変化する。
そして、RFIDタグ300は、通信器3010から送信されたデータのメモリへの書き込みを終了する(書き込み終了:F1111)。
追記書き込み防止セクタに追記書き込み防止用のデータを保持させることで、追記書き込み防止セクタ内の該当するワードあるいはビットへの書き込みが禁止される(情報セクタが保持する情報を読み出すことは可能)。または、追記書き込み防止セクタに電気的に接続する情報セクタへの書き込みが禁止される。もしくは、全てのメモリセルへの書き込みが終了した段階で、本発明の一態様の半導体装置を搭載したRFIDタグは書き込みが不可になる。つまり、メモリに一度書き込みを行うと、追記書き込み防止セクタに追記書き込み防止用データが保持されるので、通信器からデータを書き込むという命令としてのデータが再送信されても、メモリに追記することはできない。
以上のように、本発明の一態様の半導体装置を有するRFIDタグは、一度メモリに書き込んだデータを変えること無く、誤書き込みおよびデータの改竄を防止するRFIDタグを提供することができる。
また、通信器3010から送信されたデータに、書き込み可否判定用のデータ及び追記書き込み防止用のデータが含まれている例を示したが、特に限定されず、通信器3010から送信されたデータに書き込み可否判定用のデータ及び追記書き込み防止用のデータが含まれてなくてもよく、その場合は、制御回路から情報セクタに情報が書き込まれたことを示すデータが追記書き込み防止セクタに書き込まれる。
なお、1つのメモリ内に、書き込み可否判定セクタ、追記書き込み防止セクタ、情報セクタを有している構成を説明したが、特に各種セクタが1つのみが設けられている構成に限定するものではなく、例えば、図6に示すように、複数の情報セクタ(381a、381b)が設けられており、それとそれぞれ電気的に接続している複数の追記書き込み防止セクタ(382a、382b)、複数の書き込み可否判定セクタ(383a、383b)が設けられている構成でもよく、特にセクタの構成に限定はない。この場合、書き込み可否判定セクタ、追記書き込み防止セクタとそれぞれ電気的に接続している情報セクタに対して、一度メモリに書き込んだデータを変えること無く、誤書き込みおよびデータの改竄を防止することができる。
また、書き込み可否判定セクタ及び追記書き込み防止セクタは、理想的には1ビット毎に設けることが望ましい。しかし、1ビット毎に設けた場合は、同じ容量のメモリが少なくとも一つ以上必要になる。そして、メモリの面積が増加し、RFIDタグ自体の面積も大きくなり、1基板当たりの取り個数が少なくなってしまう等の好ましくないことが引き起こされる。よって、書き込み可否判定セクタは、メモリセルの不良率、必要な冗長機能等から、ワード線毎、ビット線毎に設けられることが多い。
さらに、書き込み可否判定セクタ383を有することで、書き込み可否判定セクタ383と電気的に接続している情報セクタ381に情報が書き込まれているかどうかを確認できる。制御回路370から書き込み可否判定セクタ383と電気的に接続している情報セクタ381への書き込み時に、正しい情報を正確に書き込むことが可能となり、書き込み不良等の不良を起こす可能性が低減され、通信器等とRFIDタグとの間の無線通信の信頼性が向上する。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
(実施の形態6)
本実施の形態では、アンチヒューズ型のOTPメモリを具備する半導体記憶装置を具備する半導体装置の製造方法について、図14乃至図18を用いて以下に説明する。ここでは、同一基板上に論理回路部1550と、半導体記憶回路部1552と、アンテナ部1554と、を設けた半導体装置を製造する本実施の形態を示す。論理回路部1550は薄膜トランジスタを用いた回路が集積される。半導体記憶回路部1552は複数の薄膜トランジスタ及びアンチヒューズ型のメモリ素子によりメモリセルが構成される。なお、便宜上、論理回路部1550を構成する2つの薄膜トランジスタ、半導体記憶回路部1552を構成する1つの薄膜トランジスタ及び1つのメモリ素子、並びにアンテナ部1554を構成する1つの容量及び1つの薄膜トランジスタの断面図を示している。なお本実施の形態における断面図に示す各素子は、構造を明確に記すために、誇張した縮尺により表記する場合がある。
なお、半導体装置とは、半導体特性を利用して機能しうる装置全般を指すものとして説明する。
まず、支持基板1501上に剥離層1502を形成する。支持基板1501としてはガラス基板を用いる。また、剥離層1502としては、例えば本実施の形態においては金属層及び金属酸化物層の積層構造とする。金属層としては、スパッタリング法により得られる30nm〜200nmのタングステン層、窒化タングステン層、またはモリブデン層を用いる。金属酸化物層としては、タングステン酸化物、モリブデン酸化物、チタン酸化物、タンタル酸化物、コバルト酸化物を用いる。金属層のみでも良い。
次に、剥離層1502の表面を酸化させて金属酸化物層を形成する。金属酸化物層の形成方法は、純水やオゾン水を用いて剥離層1502表面を酸化して形成してもよいし、酸素プラズマで剥離層1502表面を酸化して形成してもよい。また、酸素を含む雰囲気で加熱を行うことで金属酸化物層を形成してもよい。また、金属酸化物層は、剥離層1502上に形成する絶縁層の形成工程で形成してもよい。例えば、絶縁層として酸化シリコン層や酸化窒化シリコン層をプラズマCVD法で形成する際に、剥離層1502表面が酸化されて金属酸化物層が形成される。なお、ここでは金属酸化物層は図示しない。また、剥離層1502と基板との間に、酸化シリコン層や窒化シリコン層などの下地絶縁層を設けてもよい。本実施の形態では、下地絶縁層として酸化窒化シリコンを100nm、金属層としてタングステンを30nm、第1絶縁層として酸化シリコンを200nm積層したものを用いる(図14(A))。
次に、剥離層1502上に第1絶縁層1503を形成する。第1絶縁層1503としては、酸化シリコン層、窒化シリコン層または酸化窒化シリコン層等の絶縁層を形成する。第1絶縁層1503の一例としては、プラズマCVD法によりSiH、NH、及びNOを反応ガスとして成膜される膜厚50nm〜100nmの窒化酸化シリコン層と、SiH、及びNOを反応ガスとして成膜される膜厚100nm〜150nmの酸化窒化シリコン層と、の2層の積層構造が挙げられる。また、第1絶縁層1503を積層構造とする場合、少なくとも1層は膜厚10nm以下の窒化シリコン層、或いは酸化窒化シリコン層を形成することが好ましい。また、窒化酸化シリコン層と、酸化窒化シリコン層と、窒化シリコン層とを順次積層した3層構造を形成してもよい。第1絶縁層1503は下地絶縁層として機能するが、特に必要なければ設けなくともよい。本実施の形態では、第1絶縁層として、窒化酸化シリコンを50nm、酸化窒化シリコンを100nm積層したものを用いる(図14(B))。
次に、第1絶縁層1503上に半導体層1570を形成する。半導体層1570は、アモルファス構造を有する半導体層をLPCVD法或いはプラズマCVD法などのCVD法、又はスパッタリング法により成膜した後、結晶化を行って得られた結晶質半導体層を選択的にエッチングして所望の形状に加工する。結晶化方法としては、レーザ結晶化法、RTA又はファーネスアニール炉を用いた熱結晶化法、ニッケルなどの結晶化を助長する金属元素を用いる結晶化法などを用いればよい。なお、半導体層をプラズマCVD法により成膜すれば、第1絶縁層1503及びアモルファス構造を有する半導体層を大気に触れることなく連続成膜することができる。半導体層は、膜厚25nm〜80nm(好ましくは30nm〜70nm)で形成する。半導体層の材料は特に限定されないが、好ましくはシリコン又はシリコンゲルマニウムなどで形成する。
また、アモルファス構造を有する半導体層の結晶化には連続発振のレーザを利用することもできる。アモルファス構造を有する半導体層の結晶化に際し、大粒径の結晶を得るためには、連続発振が可能な固体レーザを用い、該固体レーザの第2高調波〜第4高調波を適用するのが好ましい。代表的には、Nd:YVOレーザ(基本波1064nm)の第2高調波(532nm)や第3高調波(355nm)を適用すればよい。連続発振のレーザを用いる場合には、出力10Wの連続発振のYVOレーザから射出されたレーザビームを非線形光学素子により高調波に変換する。また、共振器の中にYVO結晶と非線形光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。そして、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザビームに成形して、被処理体に照射する。このときのエネルギー密度は0.01MW/cm〜100MW/cm程度(好ましくは0.1MW/cm〜10MW/cm)が必要である。そして、10cm/sec〜2000cm/sec程度の速度で、レーザビームに対して相対的に半導体層を移動させて照射すればよい。本実施の形態では、アモルファスシリコンを第1絶縁層の上に66nm積層し、レーザ照射を行なって結晶化を行なう(図14(C))。
なお、必要があれば、後に完成する薄膜トランジスタのしきい値を制御するために、微量な不純物元素(ボロンまたはリン)を半導体層に対して添加する。本実施の形態では、ジボラン(B)を質量分離しないでプラズマ励起したイオンドープ法を用いてボロンを添加する(図14(D))。
半導体層1570を選択的にエッチングして所望の形とした半導体層1571〜1576を得る(図14(E))。さらに、nチャネルトランジスタとする領域の半導体層にチャネル領域を形成するために、追加で低濃度の不純物元素を添加してもよい。本実施の形態では、後にpチャネルトランジスタとする領域の半導体層をレジストマスク1577で覆いボロンを添加する(図15(A))。
次に、フッ酸を含むエッチャントで半導体層表面の酸化膜を除去すると同時に半導体層の表面を洗浄する。そして、半導体層を覆う第2絶縁層1578を形成する。第2絶縁層1578はCVD法またはスパッタリング法を用い、膜厚を1nm〜200nmとする。好ましくは膜厚を10nm〜50nmと薄くしたシリコンを含む絶縁層の単層または積層構造を形成した後に、マイクロ波により励起されたプラズマを用いて表面窒化処理を行う。第2絶縁層1578は、後に形成される薄膜トランジスタのゲート絶縁層(GI膜)として機能する。本実施の形態では、第2絶縁層1578として酸化窒化シリコンを10nm積層したものを用いる(図15(B))。
なお、後に容量とする領域の半導体層(1574、1575)を導電体として機能させるため、高濃度の不純物元素(ボロンまたはリン)を半導体層に対して添加する。このとき、メモリセルでアシスト容量として用いる領域にはP型を与える不純物元素を添加すると好ましい。なお、容量とする領域以外はレジストマスク1579〜1581で覆っておけばよい(図15(C))。
次に、第2絶縁層上にゲート電極1504〜1507、容量電極1508、及びメモリ素子の下部電極となる第1の電極1509を形成する。スパッタリング法により得られた膜厚100nm〜500nmの導電層を選択的にエッチングして、所望の形状に加工してゲート電極1504〜ゲート電極1507、容量電極1508、及び第1の電極1509を得る。
ゲート電極1504〜ゲート電極1507、容量電極1508、及び第1の電極1509の材料としては、タングステン、チタン、アルミニウム、ニッケル、クロム、モリブデン、タンタル、コバルト、ジルコニウム、バナジウム、パラジウム、ハフニウム、白金、鉄などの単体、又はこれらの合金或いは化合物から選ばれる材料の単層、又は積層構造で形成する。好ましくはシリコンと反応してシリサイド形成する材料を用いる。ただし、薄膜トランジスタのゲート電極としては高融点金属が好ましく、具体的にはタングステンまたはモリブデンが挙げられる。ゲート電極1504〜1507、容量電極1508、及び第1の電極1509を積層構造とする場合には、上層となる材料層が上述した材料であればよく、ゲート絶縁層側である下層となる材料層は、リン等の不純物元素を添加したポリシリコン層としてもよい。また、第1の電極1509は、アモルファスシリコンと接するアンチヒューズ型のメモリ素子に用いられる電極に用いるため、シリコンと反応する材料を用いることが好ましい。本実施の形態では、窒化タンタル30nm、タングステン370nmを積層したものを用いる(図15(D))。
次に、pチャネルトランジスタとする領域、容量とする領域、及びメモリセルとする領域を覆うようにレジストマスク1582〜1584を形成し、nチャネルトランジスタとする領域の半導体層にゲート電極1505、ゲート電極1506、ゲート電極1507をマスクとして不純物元素を導入することにより、低濃度不純物領域を形成する。不純物元素としては、N型を付与する不純物元素又はP型を付与する不純物元素を用いることができる。N型を示す不純物元素としては、リン(P)やヒ素(As)等を用いることができる。本実施の形態では、nチャネルトランジスタとする領域の半導体層にリンを1×1015/cm〜1×1019/cmの濃度で含まれるように導入することによりn型を示す不純物領域を形成する(図15(E))。
次に、レジストマスクを除去して、nチャネルトランジスタとする領域の半導体層および容量となる領域を覆うようにレジストマスク1585〜1587を形成し、pチャネルトランジスタとする領域の半導体層となる領域にゲート電極1504をマスクとして不純物元素を導入することによりP型を示す不純物領域を形成する。P型を示す不純物元素としては、ボロン(B)やアルミニウム(Al)やガリウム(Ga)等を用いることができる。ここでは、pチャネルトランジスタとする領域の半導体層にボロン(B)を1×1019/cm〜1×1020/cmの濃度で含まれるように導入することによって、P型を示す不純物領域を形成することができる。その結果、pチャネルトランジスタとする領域の半導体層に自己整合的にチャネル形成領域1516、及び一対のp型不純物領域1514が形成される。p型不純物領域1514は、ソース領域又はドレイン領域として機能する。同様に、容量となる領域の半導体層にも自己整合的に不純物濃度の異なるp型不純物領域1515が形成される。このとき、p型不純物領域1517には、容量電極1508、及び第1の電極1509がマスクとなるため、不純物が導入されない(図16(A))。
次に、ゲート電極1504〜ゲート電極1507、容量電極1508、及び第1の電極1509の側面にサイドウォール絶縁層を形成する。サイドウォール絶縁層の作製方法としては、まず、第2絶縁層、ゲート電極1504〜ゲート電極1507、容量電極1508、及び第1の電極1509を覆うように、プラズマCVD法やスパッタリング法等により、シリコン、シリコンの酸化物、又はシリコンの窒化物を含む層や、有機樹脂等の有機材料を含む層を単層又は積層して第3絶縁層1588を形成する。本実施の形態では、酸化窒化シリコンを100nmとLTO(Low Temperature Oxide)200nmの積層構造を用いる(図16(B))。次に、第3絶縁層1588を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択的にエッチングすることによって、ゲート電極1504〜ゲート電極1507、容量電極1508、及び第1の電極1509の側面に接する絶縁層(サイドウォール絶縁層1510、サイドウォール絶縁層1511)を形成する。なお、サイドウォール絶縁層1510の形成と同時に、第2絶縁層1578の一部をエッチングして除去する。第2絶縁層1578の一部が除去されることによって、ゲート電極1504〜1507及びサイドウォール絶縁層1510の下方にゲート絶縁層1512が形成される。また、第2絶縁層の一部が除去されることによって、容量電極1508の下方、第1の電極1509の下方及びサイドウォール絶縁層1511の下方に絶縁層1513が残存する(図16(C))。
次に、pチャネルトランジスタとする領域の半導体層を覆うようにレジストマスク1589〜1591を形成し、nチャネルトランジスタとする領域の半導体層にゲート電極1505、ゲート電極1506、ゲート電極1507、及びサイドウォール絶縁層1510をマスクとして不純物元素を導入することにより高濃度不純物領域を形成する。不純物元素の導入後、レジストマスクは除去する。本実施の形態では、nチャネルトランジスタとする領域の半導体層にリン(P)を1×1019/cm〜1×1020/cmの濃度で含まれるように導入することによって、n型を示す高濃度不純物領域を形成する。その結果、nチャネルトランジスタとする領域の半導体層に、自己整合的に、チャネル形成領域1520と、LDD(Lightly Doped Drain)領域として機能する一対の低濃度不純物領域1519と、ソース領域又はドレイン領域として機能する一対の高濃度不純物領域1518とが形成される。なお、LDD領域として機能する低濃度不純物領域1519は、サイドウォール絶縁層1510の下方に形成される(図16(D))。
なお、ここでは、nチャネルトランジスタに含まれる半導体層にLDD領域を形成し、pチャネルトランジスタに含まれる半導体層にLDD領域を設けない構造を示したが、もちろんこれに限られず、nチャネルトランジスタ及びpチャネルトランジスタの両方の半導体層にLDD領域を形成してもよい。特に、ゲート絶縁層(GI膜)が薄い場合、具体的には10nm以下の場合には、耐圧を向上させるために、pチャネルトランジスタにもLDD領域を形成する構成とすることが好ましい。また、LDD領域は、サイドウォール絶縁層を用いずに、レジストマスクによって形成する方法を用いても良い。
次に、スパッタリング法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等を用いて、水素を含む第4絶縁層1522を成膜した後、半導体層に添加された不純物元素の活性化処理および水素化処理を行う。不純物元素の活性化処理および水素化処理は、炉での熱処理(300℃〜550℃で1時間〜12時間の熱処理)または、ランプ光源を用いたRTA法を用いる。水素を含む第4絶縁層1522は、例えばプラズマCVD法により得られる酸化窒化シリコン層を用いる。ここでは、水素を含む第4絶縁層1522の膜厚は、50nm〜200nmとする。加えて、結晶化を助長する金属元素、代表的にはニッケルを用いて半導体層を結晶化させている場合、活性化と同時にチャネル形成領域におけるニッケルの低減を行うゲッタリングをも行うことができる。なお、水素を含む第4絶縁層1522は、層間絶縁層の1層目である。本実施の形態では、第4絶縁層として酸化窒化シリコンを50nm積層し、550℃4時間の熱処理で不純物元素の活性化処理及び水素化処理を行なう(図16(E))。
次に、スパッタリング法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等を用いて層間絶縁層の2層目となる第5絶縁層1523を形成する。第5絶縁層1523としては、酸化シリコン層、窒化シリコン層または酸化窒化シリコン層などの絶縁層の単層または積層を用いる。ここでは第5絶縁層1523の膜厚は300nm〜800nmとする。本実施の形態では、窒化酸化シリコンを100nm、酸化窒化シリコンを600nm積層し、さらに410℃1時間の熱処理を行なって第5絶縁層1523を形成する(図17(A))。
次に、第5絶縁層1523上にレジストマスクを形成し、選択的に第4絶縁層1522及び第5絶縁層1523をエッチングして第1の電極1509に達する第1の開口部1521を形成する。そして、エッチング後にレジストマスクを除去する。第1の開口部1521の直径は、約1μm〜約6μmとすればよく、本実施の形態では、第1の開口部1521の直径を2μmとする(図17(B))。
次に、スパッタリング法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等を用いて、メモリ素子として用いる半導体層、すなわち酸化窒化シリコン層とアモルファスシリコン層を積層形成する。本実施の形態では、プラズマCVD法を用いて、膜厚15nmのアモルファスシリコン層と、膜厚6nmの酸化窒化シリコン層と、を順に積層形成する。次に、レジストマスクを形成し、選択的にアモルファスシリコン層と酸化窒化シリコン層をエッチングして、第1の開口部1521と重なるアモルファスシリコン層及び酸化窒化シリコン層の積層1524を形成する。アモルファスシリコン層及び酸化窒化シリコン層の積層1524は、メモリ素子の抵抗材料層となる。そして、エッチング後にレジストマスクを除去する(図17(C))。
次に、レジストマスクを形成し、選択的に第4絶縁層1522及び第5絶縁層1523をエッチングして、半導体層に達するコンタクトホール1592a〜1592j、ゲート電極に達するコンタクトホール1593a〜1593e、第1の電極1509に達する第2の開口部1594をそれぞれ形成する。そして、エッチング後にレジストマスクを除去する(図18(A))。
次に、フッ酸を含むエッチャントで、露呈している半導体層表面及び露呈している第1の電極1509表面の酸化膜を除去すると同時に露呈している半導体層の表面及び露呈している第1の電極1509表面を洗浄する。
次に、メモリ素子の上部電極、並びに薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極などを形成するため、スパッタリング法を用いて導電層を形成する。この導電層は、タングステン、チタン、アルミニウム、ニッケル、クロム、モリブデン、タンタル、コバルト、ジルコニウム、バナジウム、パラジウム、ハフニウム、白金、鉄などの単体、又はこれらの合金或いは化合物を材料として用い、単層、またはこれらの積層で形成する。ただし、この導電層は、薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極に用いるため、薄膜トランジスタを構成する半導体層との接触抵抗値が比較的低い材料を用いることが好ましい。例えば、チタン層と、微量なシリコンを含むアルミニウム層と、チタン層との3層構造、或いはチタン層と、ニッケルと炭素を含むアルミニウム合金層と、チタン層との3層構造を用いる。本実施の形態では、膜厚100nmのチタン層と、膜厚350nmの純アルミニウム層と、膜厚100nmのチタン層との3層積層とする。また、本実施の形態では、メモリ素子の下部電極の材料としてタングステン層を用い、上部電極としてチタン層を用いた例を示したが、抵抗材料層を高抵抗から低抵抗へと変化させることが可能であれば材料は特に限定されず、アンチヒューズの下部電極及び上部電極に同じ材料を用いてもよい。アンチヒューズの下部電極及び上部電極に同じ材料を用いる場合、タングステン、チタン、アルミニウム、ニッケル、クロム、モリブデン、タンタル、コバルト、ジルコニウム、バナジウム、パラジウム、ハフニウム、白金、鉄などの単体、又はこれらの合金或いは化合物から選ばれる材料の単層、又は積層構造で形成する。
次に、レジストマスクを形成し、選択的に導電層をエッチングして、ソース電極またはドレイン電極として機能する導電層1525、導電層1526、導電層1527、導電層1528、導電層1531、導電層1532、選択トランジスタのビット線となる配線1529、ワード線となる配線1530、ゲート引出配線となる配線1535、配線1536、配線1537、半導体記憶回路部の第2の電極1540及び第3の電極1541、アンテナ部の容量の電極となる配線1533、配線1534、アンテナ部の第4の電極1542を形成する。半導体記憶回路部の第2の電極1540は、第1の開口部1521と重なりメモリ素子の上部電極となり、さらに、アシスト容量の電極の一端となる半導体層1574と電気的に接続する。また、第3の電極1541は、第2の開口部1594と重なり、第1の電極1509と電気的に接続する。なお、ここでは図示しないが、第4の電極1542は、アンテナ部の薄膜トランジスタと電気的に接続している。そして、エッチング後にレジストマスクを除去する(図18(B))。
本実施の形態では、同一基板上に論理回路部1550の薄膜トランジスタと、半導体記憶回路部1552の選択トランジスタとなる薄膜トランジスタ1558、アシスト容量1559、メモリ素子1560と、アンテナ部1554の薄膜トランジスタとを形成することができる。ここでは、論理回路部1550に設けられたpチャネルトランジスタとnチャネルトランジスタ、半導体記憶回路部1552に設けられた薄膜トランジスタ1558、アシスト容量1559、メモリ素子1560、アンテナ部1554に設けられた容量とnチャネルトランジスタの断面図を示している。なお、本発明は特に限定されず、半導体記憶回路部1552に設ける薄膜トランジスタはpチャネルトランジスタとしてもよい。また、アンテナ部1554にはpチャネルトランジスタが設けられていてもよく、ここでは便宜的に1つのnチャネルトランジスタを示しているものとする。
次に、論理回路部1550の薄膜トランジスタと、半導体記憶回路部1552の薄膜トランジスタ及びメモリ素子と、アンテナ部1554の薄膜トランジスタを覆う第6絶縁層1543を形成する。第6絶縁層1543は、酸化シリコンを含む絶縁層または有機樹脂でなる絶縁層を用いることができるが、半導体装置の信頼性を向上させる上では酸化シリコンを含む絶縁層を用いることが好ましい。また、後に形成するアンテナをスクリーン印刷法で形成する場合には平坦面を有していることが望ましいため、塗布法を用いことができる、有機樹脂でなる絶縁層を用いることが好ましい。第6絶縁層1543を形成する材料は、実施者が適宜選択すればよい。また、後に形成するアンテナは論理回路部1550及び半導体記憶回路部1552と重なる領域まで形成されてもよい。この場合、第6絶縁層1543は、アンテナとの絶縁を図る層間絶縁層としても機能する。環状(例えば、ループアンテナ)又はらせん状のアンテナとする場合には、アンテナの両端のうち一方を下層に形成する配線で引き回すため、第6絶縁層1543を設けることが好ましい。ただし、マイクロ波方式を適用し、線状(例えば、ダイポールアンテナ)、平坦な形状(例えば、パッチアンテナ)等のアンテナとする場合には、後に形成するアンテナが論理回路部及び半導体記憶回路部と重ならないように配置できるため、第6絶縁層1543は特に設けなくともよい。
次に、レジストマスクを形成し、選択的に第6絶縁層1543をエッチングして、第3の電極1541に達する第3の開口部1595を、第4の電極1542に達する第4の開口部1596を形成する。そして、エッチング後にレジストマスクを除去する(図18(C))。
次に、第6絶縁層1543上に金属層を形成する。金属層としては、Ti、Ni、Auから選ばれる単層またはそれらの積層を用いる。次に、レジストマスクを形成し、選択的に金属層をエッチングして、第1の電極1509の引出配線1544と、アンテナの下地層1545を形成する。なお、ここでの引出配線1544及び下地層1545は、レジストマスクを用いることなく、メタルマスクを用いたスパッタリング法で選択的に形成することもできる。アンテナの下地層1545を設けることで、アンテナとの接触面積を広く確保することができる。また、回路設計のレイアウトによっては、特に引出配線1544を形成しなくともよい。引き出し配線1544は陰極として接地電源に接続される。
次に、アンテナ下地層1545上にアンテナ1546を形成する。アンテナ1546はスパッタリング法を用いてAlまたはAgなど金属層を形成した後、選択的にエッチングして所望の形状に加工する方法、或いはスクリーン印刷法を用いることができる。スクリーン印刷法とは、金属あるいは高分子化合物繊維のメッシュによりなるベースに、所定のパターンが感光性樹脂にて形成されたスクリーン版上に載せたインキもしくはペーストを、スキージと呼ばれるゴム、プラスチック、或いは金属のブレードを用いて、スクリーン版反対側に置かれたワークに転写する方法である。スクリーン印刷法は、比較的大面積でのパターン形成が低コストで実現することができるメリットを有している(図18(D))。
本実施の形態では、同一基板上に論理回路部1550の薄膜トランジスタと、半導体記憶回路部1552の薄膜トランジスタ及びメモリ素子と、アンテナ部1554の薄膜トランジスタ及びアンテナとを形成することができる。
次に、剥離を行って剥離層1502及び支持基板1501を除去する。剥離は、金属酸化物層内、第1絶縁層1503と金属酸化物層の界面、又は金属酸化物層と剥離層1502との界面で生じさせることができ、比較的小さな力で半導体装置となる第1の絶縁層1503より上層側を支持基板1501から引き剥がすことができる。また、剥離層1502及び支持基板1501を除去する際にアンテナを設ける側に固定基板を接着してもよい。
次に、複数の半導体装置が形成された1枚のシートをカッター、ダイサー等により分割して個々の半導体装置に切り分ける。また、剥離の際に、半導体装置を一つ一つピックアップして剥離する方法を用いれば、この分断の工程は特に不要である。
次に、半導体装置をシート状の基体に固定する。シート状の基体としては、プラスチック、紙、プリプレグ、セラミックシートなどを用いることができる。2枚のシート状の基体に半導体装置を挟むように固定してもよいし、1枚のシート状の基体に接着層で固定してもよい。接着層としては、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。また、紙の形成途中に半導体装置を配置して、1枚の紙の内部に半導体装置を設けることもできる。
以上の工程を経た半導体装置は、半導体記憶装置を同時に形成することができる。半導体記憶装置を具備する半導体装置の作製に伴う工程簡略化、および小型化を図ることができる。また、論理回路部1550と、半導体記憶回路部1552と、アンテナ部1554とを同一基板上で作りこむことで、データの書き込みまたは読み出しの際の誤動作を少なくすることができる。
なお、本実施の形態に示す半導体装置の作製方法は一例であり、他の半導体装置の作製方法を用いることもできる。
また、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態7)
本実施の形態では、本発明の一態様の半導体装置の使用例について説明する。
本発明の一態様の半導体装置の具体的な使用例について図19を用いて説明する。図19は、本実施の形態における半導体装置の使用例を示す図である。
上記実施の形態における半導体装置を備えた半導体装置の使用例について、図19に示す。半導体装置の用途は広範にわたるが、例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類(運転免許証や住民票等、図19(A)参照)、包装用容器類(包装紙やボトル等、図19(C)参照)、記録媒体(DVDソフトやビデオテープ等、図19(B)参照)、乗り物類(自転車等、図19(D)参照)、身の回り品(鞄や眼鏡等)、食品類、植物類、動物類、人体、衣類、生活用品類、または電子機器(液晶表示装置、EL表示装置、テレビジョン装置、または携帯電話)等の物品、若しくは各物品に取り付ける荷札(図19(E)、図19(F)参照)等に設けて使用することができる。
本発明の一態様の半導体装置800は、プリント基板に実装、表面に貼る、または埋め込むことにより、物品に固定される。例えば、本であれば紙に埋め込む、または有機樹脂からなるパッケージであれば当該有機樹脂に埋め込み、各物品に固定される。本発明の一態様の半導体装置800は、小型、薄型、軽量を実現するため、物品に固定した後もその物品自体のデザイン性を損なうことがない。また、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、または証書類等に本発明の一態様の半導体装置800を設けることにより、認証機能を設けることができ、この認証機能を活用すれば、偽造を防止することができる。また、包装用容器類、記録媒体、身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、または電子機器等に本発明の一態様の半導体装置を取り付けることにより、検品システム等のシステムの効率化を図ることができる。また、乗り物類であっても、本発明の一態様の半導体装置を取り付けることにより、盗難などに対するセキュリティ性を高めることができる。
以上のように、本発明の一態様の半導体装置は、高い信頼性を有するため、本実施の形態に挙げた各用途に用いることにより、物品の認証性、またはセキュリティ性などをより高めることができる。
201 半導体装置
204 入力回路
205 定電圧を生成する回路
206 制御回路
207 OTPまたはライトワンスメモリ
300 RFIDタグ
301 アンテナ
310 半導体集積回路
320 入力回路
330 定電圧を生成する回路
340 復調回路
350 変調回路
370 制御回路
380 メモリ
410 信号出力制御回路
420 CRC回路
430 メモリ
800 半導体装置
3030 制御用端末
3010 通信器
3020 アンテナユニット

Claims (12)

  1. 制御回路と、入力回路と、一回書き込みが可能な第1及び第2のメモリとを有し、
    前記第1のメモリは、複数のビットを有する第1のセクタを有し、
    前記第2のメモリは、複数のビットを有する第2のセクタを有し、
    前記第1のセクタと前記第2のセクタとは、前記制御回路を介して電気的に接続され、
    前記制御回路は、前記入力回路から第1の情報が入力され、前記制御回路は、前記第1の情報が保持され、
    前記制御回路によって、前記第1のセクタにデータが保持されているか判断され、
    前記第1のセクタに前記データが保持されている場合において、
    前記第2のセクタは、前記制御回路から前記第1の情報が入力されず、前記第2のセクタは、前記第1の情報が保持されない、
    前記第1のセクタに前記データが保持されていない場合において、
    前記第2のセクタは、前記制御回路から前記第1の情報が入力され、前記第2のセクタは、前記第1の情報を保持され、
    前記第1のセクタは、前記制御回路から前記データが入力され、前記第1のセクタは、前記データが保持されることを特徴とする半導体装置。
  2. 制御回路と、入力回路と、一回書き込みが可能なメモリとを有し、
    前記メモリは、複数のビットを有する第1及び第2のセクタとを有し、
    前記第1のセクタと前記第2のセクタとは、前記制御回路を介して電気的に接続され、
    前記制御回路は、前記入力回路から第1の情報が入力され、前記制御回路は、前記第1の情報が保持され、
    前記制御回路によって、前記第1のセクタにデータが保持されているか判断され、
    前記第1のセクタに前記データが保持されている場合において、
    前記第2のセクタは、前記制御回路から前記第1の情報が入力されず、前記第2のセクタは、前記第1の情報が保持されない、
    前記第1のセクタに前記データが保持されていない場合において、
    前記第2のセクタは、前記制御回路から前記第1の情報が入力され、前記第2のセクタは、前記第1の情報を保持され、
    前記第1のセクタは、前記制御回路から前記データが入力され、前記第1のセクタは、前記データが保持されることを特徴とする半導体装置。
  3. 制御回路と、入力回路と、一回書き込みが可能な第1乃至第3のメモリとを有し、
    前記第1のメモリは、複数のビットを有する第1のセクタを有し、
    前記第2のメモリは、複数のビットを有する第2のセクタを有し、
    前記第3のメモリは、複数のビットを有する第3のセクタを有し、
    前記第1のセクタと前記第2のセクタと前記第3のセクタとは、前記制御回路を介してそれぞれ電気的に接続され、
    前記制御回路は、前記入力回路から第1の情報が入力され、前記制御回路は、前記第1の情報が保持され、
    前記制御回路によって、前記第1のセクタに第1のデータが保持されていないか判断され、かつ、前記第3のセクタに第2のデータが保持されていないか判断され、
    前記第1のセクタに前記第1のデータが保持されており、かつ、前記第3のセクタに前記第2のデータが保持されている場合において、
    前記第2のセクタは、前記制御回路から前記第1の情報と等価な第2の情報が入力されず、前記第2のセクタは、前記第2の情報が保持されない、
    前記第1のセクタに前記第1のデータが保持されておらず、かつ、前記第3のセクタに前記第2のデータが保持されていない場合において、
    前記第1のセクタは、前記制御回路から前記第1のデータが入力され、前記第1のセクタは、前記第1のデータが保持され、
    前記第2のセクタは、前記制御回路から前記第2も情報が入力され、前記第2のセクタは、前記第2の情報が保持され、
    前記制御回路によって、前記第1の情報と前記第2の情報とが比較され、
    前記第1の情報と前記第2の情報とが一致していない場合において、
    前記第1の情報と前記第2の情報とが一致するまで、前記制御回路により、前記第2のセクタへの前記第2の情報の入力と、前記第1の情報と前記第2の情報との比較と、が繰り返され、
    前記第1の情報と前記第2の情報とが一致している場合において、
    前記制御回路から前記第3のセクタに前記第2のデータが入力され、前記第3の情報は、前記第3のセクタによって保持されることを特徴とする半導体装置。
  4. 入力回路と、制御回路と、一回書き込みが可能なメモリとを有し、
    前記メモリは、複数のビットを有する第1乃至第3のセクタを有し、
    前記第1のセクタと前記第2のセクタと前記第3のセクタとは、前記制御回路を介してそれぞれ電気的に接続され、
    前記制御回路は、前記入力回路から第1の情報が入力され、前記制御回路は、前記第1の情報が保持され、
    前記制御回路によって、前記第1のセクタに第1のデータが保持されていないか判断され、かつ、前記第3のセクタに第2のデータが保持されていないか判断され、
    前記第1のセクタに前記第1のデータが保持されており、かつ、前記第3のセクタに前記第2のデータが保持されている場合において、
    前記第2のセクタは、前記制御回路から第2の情報が入力されず、前記第2のセクタは、前記第2の情報が保持されない、
    前記第1のセクタに前記第1のデータが保持されておらず、かつ、前記第3のセクタに前記第2のデータが保持されていない場合において、
    前記第1のセクタは、前記制御回路から前記第1のデータが入力され、前記第1のセクタは、前記第1のデータが保持され、
    前記第2のセクタは、前記制御回路から前記第2の情報が入力され、前記第2のセクタは、前記第2の情報が保持され、
    前記制御回路によって、前記第1の情報と前記第2の情報とが比較され、
    前記第1の情報と前記第2の情報とが一致していない場合において、
    前記第1の情報と前記第2の情報とが一致するまで、前記制御回路により、前記第2のセクタへの前記第2の情報の入力と、前記第1の情報と前記第2の情報との比較と、が繰り返され、
    前記第1の情報と前記第2の情報とが一致している場合において、
    前記制御回路から前記第3のセクタに前記第2のデータが入力され、前記第2のデータは、前記第3のセクタによって保持されることを特徴とする半導体装置。
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
    前記メモリはOTPメモリ又はライトワンスメモリであることを特徴とする半導体装置。
  6. 請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
    前記情報が保持されると、前記セクタには、物理的変化が与えられないことを特徴とする半導体装置。
  7. 制御回路と、入力回路と、一回書き込みが可能な第1及び第2のメモリとを有し、
    前記第1のメモリは、複数のビットを有する第1のセクタを有し、
    前記第2のメモリは、複数のビットを有する第2のセクタを有し、
    前記第1のセクタと前記第2のセクタとは、前記制御回路を介して電気的に接続されている半導体装置の駆動方法であって、
    前記入力回路は、前記制御回路へ第1の情報を入力し、前記制御回路は、前記第1の情報を保持し、
    前記制御回路は、前記第1のセクタがデータを保持しているか判断し、
    前記第1のセクタが前記データを保持している場合において、
    前記制御回路は、前記第1の情報を前記第2のセクタに入力せず、前記第2のセクタは、前記第1の情報を保持しない、
    前記第1のセクタが前記データを保持していない場合において、
    前記制御回路は、前記第1の情報を前記第2のセクタに入力し、前記第2のセクタは、前記第1の情報を保持し、
    前記制御回路は、前記第1のセクタに前記データを入力し、前記第1のセクタは、前記第2の情報を保持することを特徴とする半導体装置の駆動方法。
  8. 制御回路と、入力回路と、一回書き込みが可能なメモリとを有し、
    前記メモリは、複数のビットを有する第1及び第2のセクタとを有し、
    前記第1のセクタと前記第2のセクタとは、前記制御回路を介して電気的に接続されている半導体装置の駆動方法であって、
    前記入力回路は、前記制御回路へ第1の情報を入力し、前記制御回路は、前記第1の情報を保持し、
    前記制御回路は、前記第1のセクタがデータを保持しているか判断し、
    前記第1のセクタが前記データを保持している場合において、
    前記制御回路は、前記第1の情報を前記第2のセクタに入力せず、前記第2のセクタは、前記第1の情報を保持しない、
    前記第1のセクタが前記データを保持していない場合において、
    前記制御回路は、前記第1の情報を前記第2のセクタに入力し、前記第2のセクタは、前記第1の情報を保持し、
    前記制御回路は、前記第1のセクタに前記データを入力し、前記第1のセクタは、前記データを保持することを特徴とする半導体装置の駆動方法。
  9. 制御回路と、入力回路と、一回書き込みが可能な第1乃至第3のメモリとを有し、
    前記第1のメモリは、複数のビットを有する第1のセクタを有し、
    前記第2のメモリは、複数のビットを有する第2のセクタを有し、
    前記第3のメモリは、複数のビットを有する第3のセクタを有し、
    前記第1のセクタと前記第2のセクタと前記第3のセクタとは、前記制御回路を介してそれぞれ電気的に接続されている半導体装置の駆動方法であって、
    前記入力回路は、前記制御回路に第1の情報を入力し、前記制御回路は、前記第1の情報を保持し、
    前記制御回路は、前記第1のセクタが第1のデータを保持していないか判断し、かつ、前記第3のセクタが第2のデータを保持していないか判断し、
    前記第1のセクタが前記第1のデータを保持しており、かつ、前記第3のセクタが前記第2のデータを保持している場合において、
    前記制御回路は、前記第1の情報を前記第2のセクタに入力せず、前記第2のセクタは、前記第1の情報を保持しない、
    前記第1のセクタが第1のデータを保持しておらず、かつ、前記第3のセクタが前記第2のデータを保持していない場合において、
    前記制御回路は、前記第1のセクタに前記第1のデータを入力し、前記第1のセクタは、前記第1のデータを保持し、
    前記制御回路は、前記第2のセクタに前記第2の情報を入力し、前記第2のセクタは、前記第2の情報を保持し、
    前記制御回路は、前記第1の情報と前記第2の情報を比較し、
    前記第1の情報と前記第2の情報が一致していない場合において、
    前記第1の情報と前記第2の情報が一致するまで、前記制御回路による、前記第2のセクタへの前記第2の情報を入力と、前記第1の情報と前記第2の情報との比較と、を繰り返し、
    前記第1の情報と前記第2の情報が一致している場合において、
    前記制御回路は、前記第3のセクタに第2のデータを入力し、前記第3のセクタは、前記第2のデータを保持することを特徴とする半導体装置の駆動方法。
  10. 入力回路と、制御回路と、一回書き込みが可能なメモリとを有し、
    前記メモリは、複数のビットを有する第1乃至第3のセクタを有し
    前記第1のセクタと前記第2のセクタと前記第3のセクタとは、前記制御回路を介してそれぞれ電気的に接続されている半導体装置の駆動方法であって、
    前記入力回路は、前記制御回路に第1の情報を入力し、前記制御回路は、前記第1の情報を保持し、
    前記制御回路は、前記第1のセクタが第1のデータを保持していないか判断し、かつ、前記第3のセクタが第2のデータを保持していないか判断し、
    前記第1のセクタが前記第1のデータを保持しており、かつ、前記第3のセクタが前記第2のデータを保持している場合において、
    前記制御回路は、前記第1の情報を前記第2のセクタに入力せず、前記第2のセクタは、前記第1の情報を保持しない、
    前記第1のセクタが第1のデータを保持しておらず、かつ、前記第3のセクタが前記第2のデータを保持していない場合において、
    前記制御回路は、前記第1のセクタに前記第1のデータを入力し、前記第1のセクタは、前記第1のデータを保持し、
    前記制御回路は、前記第2のセクタに前記第2の情報を入力し、前記第2のセクタは、前記第2の情報を保持し、
    前記制御回路は、前記第1の情報と前記第2の情報を比較し、
    前記第1の情報と前記第2の情報が一致していない場合において、
    前記第1の情報と前記第2の情報が一致するまで、前記制御回路による、前記第2のセクタへの前記第2の情報を入力と、前記第1の情報と前記第2の情報との比較と、を繰り返し、
    前記第1の情報と前記第2の情報が一致している場合において、
    前記制御回路は、前記第3のセクタに第2のデータを入力し、前記第3のセクタは、前記第2のデータを保持することを特徴とする半導体装置の駆動方法。
  11. 請求項7乃至請求項10のいずれか一において、
    前記メモリはOTPメモリ又はライトワンスメモリであることを特徴とする半導体装置の駆動方法。
  12. 請求項7乃至請求項10のいずれか一において、
    前記情報を保持すると、前記セクタには、物理的変化が起きないことを特徴とする半導体装置の駆動方法。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104572477A (zh) * 2013-10-18 2015-04-29 镇江鼎拓科技信息有限公司 一种获取frid卡远距离射频数据方法
US10149135B1 (en) * 2017-05-30 2018-12-04 Illinois Tool Works Inc. Methods and apparatuses for wireless communication with a brush

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6143387A (ja) * 1984-08-08 1986-03-01 Toppan Printing Co Ltd Icカ−ドの情報処理方法
JPS63229542A (ja) * 1987-03-19 1988-09-26 Fujitsu Ltd 電子カ−ド
JPH05266681A (ja) * 1992-03-18 1993-10-15 Sharp Corp Eeprom
JPH09231329A (ja) * 1996-02-28 1997-09-05 Dainippon Printing Co Ltd メモリカード
JPH11259359A (ja) * 1998-03-11 1999-09-24 Kokusai Electric Co Ltd ワンタイムromアクセス方法
JP2003051195A (ja) * 2001-05-31 2003-02-21 Seiko Instruments Inc 半導体記憶装置
JP2006024012A (ja) * 2004-07-08 2006-01-26 Fujitsu Ltd 非接触ic記録媒体、記録媒体管理プログラムおよび記録媒体管理方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6073243A (en) * 1997-02-03 2000-06-06 Intel Corporation Block locking and passcode scheme for flash memory
US6731536B1 (en) * 2001-03-05 2004-05-04 Advanced Micro Devices, Inc. Password and dynamic protection of flash memory data
US7000063B2 (en) * 2001-10-05 2006-02-14 Matrix Semiconductor, Inc. Write-many memory device and method for limiting a number of writes to the write-many memory device
JP3915514B2 (ja) * 2002-01-10 2007-05-16 凸版印刷株式会社 Icカード
US7009883B2 (en) * 2003-02-27 2006-03-07 Broadcom Corporation Automatic programming time selection for one time programmable memory
JP4652087B2 (ja) * 2004-03-11 2011-03-16 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
JP2006155237A (ja) 2004-11-29 2006-06-15 Ic Brains Co Ltd ライトワンス機能付きicタグ
US8032727B2 (en) * 2004-07-23 2011-10-04 Broadcom Corporation Method and system for locking OTP memory bits after programming
US7239552B2 (en) * 2004-09-02 2007-07-03 Micron Technology, Inc. Non-volatile one time programmable memory
JP4519599B2 (ja) 2004-10-07 2010-08-04 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
EP1886261B1 (en) 2005-05-31 2011-11-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US7719872B2 (en) * 2005-12-28 2010-05-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Write-once nonvolatile memory with redundancy capability
US8375189B2 (en) * 2005-12-30 2013-02-12 Intel Corporation Configuring levels of program/erase protection in flash devices
CA2649002C (en) * 2006-12-22 2010-04-20 Sidense Corp. A program verify method for otp memories
US20090119444A1 (en) * 2007-11-01 2009-05-07 Zerog Wireless, Inc., Delaware Corporation Multiple write cycle memory using redundant addressing
US8275927B2 (en) * 2007-12-31 2012-09-25 Sandisk 3D Llc Storage sub-system for a computer comprising write-once memory devices and write-many memory devices and related method
US8417902B2 (en) * 2008-08-05 2013-04-09 Atmel Corporation One-time-programmable memory emulation

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6143387A (ja) * 1984-08-08 1986-03-01 Toppan Printing Co Ltd Icカ−ドの情報処理方法
JPS63229542A (ja) * 1987-03-19 1988-09-26 Fujitsu Ltd 電子カ−ド
JPH05266681A (ja) * 1992-03-18 1993-10-15 Sharp Corp Eeprom
JPH09231329A (ja) * 1996-02-28 1997-09-05 Dainippon Printing Co Ltd メモリカード
JPH11259359A (ja) * 1998-03-11 1999-09-24 Kokusai Electric Co Ltd ワンタイムromアクセス方法
JP2003051195A (ja) * 2001-05-31 2003-02-21 Seiko Instruments Inc 半導体記憶装置
JP2006024012A (ja) * 2004-07-08 2006-01-26 Fujitsu Ltd 非接触ic記録媒体、記録媒体管理プログラムおよび記録媒体管理方法

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