JP2018049610A - 半導体装置、電子機器およびその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示される半導体装置は、プロセッサ11と第1のメモリ16、第2のメモリ17の間にソフトエラー耐性調整回路10を有する。ソフトエラー耐性調整回路10は、CRC生成回路12、CRC検出回路13、セレクタ14、セレクタ15を有する。第1のメモリ16は、ECC(Error Correcting Code)回路を備えていてもよい。
プロセッサ11からのデータ(以後、主データdata1、という)はセレクタ14とCRC生成回路12に送信される。CRC生成回路12に送信された主データdata1を元に、CRC生成回路12は、CRCチェック用のデータ(以後、チェック用データdata2、という)を生成し、セレクタ15に送信する。
第1のメモリ16から主データdata1及びチェック用データdata2が読み出され、それぞれセレクタ14、セレクタ15に送信される。CRC検出回路13からは第2の制御信号Sig2が出力されているので、主データdata1及びチェック用データdata2は、それぞれ、セレクタ14、セレクタ15を介して、CRC検出回路13に送信される。CRC検出回路13で主データdata1とチェック用データdata2とで演算が実行され、主データdata1に損傷がないと判断された場合、プロセッサ11はそのまま主データdata1を受信することができる。
CRC検出回路13で、主データdata1またはチェック用データdata2に損傷があったと判断された場合、CRC検出回路13から、プロセッサ11が主データdata1を読み込まないように指示する第3の制御信号Sig3がプロセッサ11に送信される。
主データdata1はセレクタ14とCRC生成回路12に送信される。CRC生成回路12に送信された主データdata1を元に、CRC生成回路12ではチェック用データdata2が生成され、セレクタ15に送信される。CRC検出回路13からは、第1の制御信号Sig1がセレクタ14及びセレクタ15に送信されているので、セレクタ14を介して主データdata1が第2のメモリ17に、セレクタ15を介してチェック用データdata2が第2のメモリ17に、それぞれ、書き込まれる。
第2のメモリ17から主データdata1及びチェック用データdata2が読み出され、それぞれセレクタ14、セレクタ15に送信される。CRC検出回路13からは第1の制御信号Sig1が出力されているので、主データdata1及びチェック用データdata2は、それぞれ、セレクタ14、セレクタ15を介して、CRC検出回路13に送信される。CRC検出回路13で主データdata1とチェック用データdata2とで演算が実行され、主データdata1に損傷がないと判断された場合、プロセッサ11はそのまま主データdata1を受信することができる。
実施の形態1では、第1のメモリ16に格納されている主データdata1とチェック用データdata2のいずれかが損傷している場合には、CRC検出回路13から第3の制御信号Sig3がプロセッサ11に送信され、プロセッサ11は、第1のメモリ16から送信されるデータを読み込めなくなる。
上記は、第1のメモリ16に格納されていたデータが、半導体装置の外部のメモリあるいは記憶媒体に転送される例であるが、プロセッサ11を介して、第2のメモリ17に転送されてもよい。ただし、第1のメモリ16の記憶容量が第2のメモリ17の記憶容量より小さい場合には、第1のメモリ16に格納されていた一部のデータは第2のメモリ17に転送できないことがある。
本実施の形態では、実施の形態1の半導体装置において、ソフトエラーを検知して、CRC検出回路13から第1の制御信号Sig1が発生し、プロセッサ11と第2のメモリ17が動作的に接続可能となった状態から、放射線による影響のより小さい場所に移動した場合などに第1のメモリ16を使用する状態に切り替えるための機能を追加した例を説明する。
上記で説明した方法では、CRC検出回路13では、主データdata1及びチェック用データdata2との演算と、主ダミーデータdata3及びチェック用ダミーデータdata4との演算がおこなわれる。主データdata1及びチェック用データdata2との演算では、主データdata1は特定の値ではなく、したがって、チェック用データdata2も特定の値ではない。
上記の説明のとおり、主ダミーデータは特定の値とすることが可能であるので、いわゆる演算処理をおこなう必要は無い。例えば、第1のメモリ16のメモリビットすべてにデータ“1”を記憶させ、これを一定時間保持させたのち、読み出して、反転している(すなわち、データ“0”となっている)か、どうかを判定してもよい。この操作は、CRC検出回路13でおこなってもよいし、他の回路でおこなってもよい。データの反転が十分に低いと判断された場合は、CRC検出回路13から、セレクタ14とセレクタ15に第2の制御信号Sig2が送信されるように設定されていてもよい。
図10は実施の形態1乃至実施の形態3の半導体装置を用いた電子機器の一例の構成要素を示すブロック図である。電子機器としては、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、タブレットコンピュータなどの携帯型のコンピュータ、あるいは、デジタルメディアプレーヤ、携帯電話、スマートフォンなどのハンドヘルド電子機器などの形態をとることができる。図10に示す電子機器20におけるソフトエラー耐性調整回路10、プロセッサ11、第1のメモリ16、第2のメモリ17は、実施の形態1乃至実施の形態3で説明したものに、それぞれ、対応する。
実施の形態4のディスプレイ24として、自発光型の表示素子と、反射型の表示素子を組み合わせたハイブリッド型の表示装置を使う例を示す。
図11に、ディスプレイ24の断面概略図を示す。ディスプレイ24は、表示パネル100と表示パネル200とが接着層50によって貼り合わされた構成を有する。また、ディスプレイ24は、裏側(視認側とは反対側)に基板611と、表側(視認側)に基板612と、を有する。
樹脂層101には、トランジスタ110、発光素子120、絶縁層131、絶縁層132、絶縁層133、絶縁層134、絶縁層135等が設けられている。また、樹脂層102には、遮光層153、および着色層152等が設けられている。樹脂層101と樹脂層102とは、接着層151により接着されている。
樹脂層201には、トランジスタ210、導電層221、配向膜224a、絶縁層231、絶縁層232、絶縁層233、絶縁層234等が設けられている。また、樹脂層202には、絶縁層204、導電層223、配向膜224b等が設けられている。また配向膜224aと配向膜224bとの間に液晶222が挟持されている。樹脂層201と樹脂層202とは、図示しない領域で接着層により接着されている。
ディスプレイ24は、上面から見たときに、発光素子120が、反射型の液晶素子220と重ならない部分を有する。これにより、図11に示すように、発光素子120からは、着色層152によって着色された発光621が、視認側に射出される。また、液晶素子220では、導電層221により外光が反射された反射光622が液晶222を介して射出される。
以下では、図11で例示したディスプレイ24の作製方法の例について、図面を参照して説明する。
まず、支持基板61を準備する。支持基板61としては、搬送が容易となる程度に剛性を有する材料であり、かつ作製工程にかかる温度に対して耐熱性を有する材料を用いることができる。例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、有機樹脂、半導体、金属または合金などの材料を用いることができる。ガラスとしては、例えば、無アルカリガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス等を用いることができる。
続いて、樹脂層101上に絶縁層131を形成する(図12(B))。
続いて、図12(C)に示すように、絶縁層131上にトランジスタ110を形成する。ここではトランジスタ110の一例として、ボトムゲート構造のトランジスタを作製する場合の例を示している。
続いて、トランジスタ110を覆う絶縁層133を形成する。絶縁層133は、絶縁層132と同様の方法により形成することができる。
続いて、絶縁層133上に絶縁層134を形成する。絶縁層134は、後に形成する表示素子の被形成面を有する層であるため、平坦化層として機能する層であることが好ましい。絶縁層134は、絶縁層131に用いることのできる有機絶縁膜または無機絶縁膜を援用できる。
続いて、絶縁層134および絶縁層133に、導電層113b等に達する開口を形成する。
支持基板62を準備する。支持基板62は、支持基板61の記載を援用することができる。
続いて、光吸収層103a上に、開口部を有する樹脂層102を形成する(図13(B))。樹脂層102の形成方法および材料については、開口部を形成する部分以外は樹脂層101と同様の方法および材料を用いることができる。
続いて、樹脂層102、および樹脂層102の開口部を覆って絶縁層141を形成する(図13(C))。絶縁層141の一部は、光吸収層103aと接して設けられる。絶縁層141は、樹脂層102に含まれる不純物が、後に形成するトランジスタや発光素子に拡散することを防ぐバリア層として用いることができる。そのためバリア性の高い材料を用いることが好ましい。
続いて、絶縁層141上に遮光層153および着色層152を形成する(図13(D))。
続いて、図13(E)に示すように、支持基板61と支持基板62とを、接着層151を用いて貼り合せる。貼り合せは、樹脂層102の開口部と、発光素子120とが重なるように行う。そして、接着層151を硬化させる。これにより、発光素子120を接着層151で封止することができる。
支持基板63を準備し、支持基板63上に光吸収層103bを形成する。支持基板63は、支持基板61の記載を援用できる。
続いて、光吸収層103b上に、開口部を有する樹脂層201を形成する。樹脂層201の形成方法および材料については、樹脂層102と同様の方法および材料を用いることができる。
続いて、樹脂層201、および樹脂層201の開口部を覆って絶縁層231を形成する(図14(A))。絶縁層231の形成方法および材料については、絶縁層131の記載を援用できる。
続いて、図14(B)に示すように、絶縁層231上に、トランジスタ210を形成する。
続いて、絶縁層234および絶縁層233に、導電層213bに達する開口を形成する。
支持基板64を準備し、支持基板64上に光吸収層103cを形成する。支持基板64は、支持基板61の記載を援用することができる。
続いて、光吸収層103c上に、開口部を有する樹脂層202を形成する。樹脂層202の形成方法および材料については、樹脂層101と同様の方法および材料を用いることができる。
続いて、樹脂層202、および樹脂層202の開口部を覆って絶縁層204を形成する(図14(D))。絶縁層204の形成方法および材料については、絶縁層131の記載を援用できる。
続いて、絶縁層204上に導電層223を形成する。導電層223は、導電膜を成膜することにより形成することができる。なお、導電層223は、メタルマスクなどのシャドウマスクを用いたスパッタリング法等の方法により、樹脂層202の外周部に導電層223が設けられないように形成してもよい。または、導電膜を成膜した後にフォトリソグラフィ法等によりパターニングを行った後、不要な部分をエッチングにより除去してもよい。
続いて、図14(F)に示すように、支持基板63と支持基板64とを、液晶222を挟んで貼り合せる。このとき、樹脂層201の開口部と、樹脂層202の開口部とが重なるように、貼り合せを行う。またこのとき、樹脂層201と樹脂層202とを、外周部において図示しない接着層により接着する。
続いて、図15(A)に示すように、表示パネル100の支持基板62側から、支持基板62を介して光吸収層103aに光70を照射する。
続いて、図16(A)に示すように、表示パネル200の支持基板63側から、支持基板63を介して光吸収層103bに光70を照射する。
続いて、図17(A)に示すように、表示パネル100の樹脂層102と、表示パネル200の樹脂層201とを、接着層50によって貼り合せる。接着層50としては、上記接着層151の記載を援用できる。
続いて、支持基板61側から、支持基板61を介して樹脂層101に光を照射する。光の照射方法については、光70に関する記載を援用できる。光の照射により、樹脂層101の支持基板61側の表面近傍、または樹脂層101の内部の一部が改質され、支持基板61と樹脂層101との密着性が低下する。
続いて、図18(A)に示すように、接着層51を用いて樹脂層101と基板611とを貼り合せる。
続いて、支持基板64側から、支持基板64を介して光吸収層103cに光を照射する。その後、図18(B)に示すように支持基板64と樹脂層202とを分離する。図18(B)では、光吸収層103cと樹脂層202の界面、および光吸収層103cと絶縁層204の界面において剥離が生じている例を示している。
続いて、接着層52を用いて樹脂層202と基板612とを貼り合せる。
以下では、光吸収層を用いずに、開口部を有する樹脂層を形成する方法について説明する。
まず、図19(A)に示すように凹部を有する樹脂層102を形成する。
まず、図20(A)に示すように、支持基板62に樹脂層102bと、開口を有する樹脂層102cとを、積層して形成する。
以下では、図11で示した構成例と比較して、一部の構成の異なる構成例について説明する。
図11で例示したディスプレイ24は、トランジスタ110とトランジスタ210の両方に、ボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合の例である。
本実施の形態では、本発明の一態様の半導体装置を適用可能な携帯可能な電子機器について説明する。
data2 チェック用データ
data3 主ダミーデータ
data4 チェック用ダミーデータ
Sig1 第1の制御信号
Sig2 第2の制御信号
Sig3 第3の制御信号
10 ソフトエラー耐性調整回路
11 プロセッサ
12 CRC生成回路
13 CRC検出回路
14 セレクタ
15 セレクタ
16 第1のメモリ
17 第2のメモリ
18 ダミーデータ送信回路
20 電子機器
21 入出力ポート
22 入力部
23 ネットワーク装置
24 ディスプレイ
25 電源
26 不揮発性記憶装置
27 撮影装置
50 接着層
51 接着層
52 接着層
61 支持基板
62 支持基板
63 支持基板
64 支持基板
70 光
81 領域
82 領域
100 表示パネル
101 樹脂層
101a 樹脂層
102 樹脂層
102b 樹脂層
102c 樹脂層
103a 光吸収層
103aa 光吸収層
103b 光吸収層
103c 光吸収層
110 トランジスタ
110a トランジスタ
110b トランジスタ
110c トランジスタ
111 導電層
112 半導体層
113a 導電層
113b 導電層
114 導電層
115 導電層
120 発光素子
121 導電層
122 EL層
123 導電層
131 絶縁層
132 絶縁層
133 絶縁層
134 絶縁層
135 絶縁層
136 絶縁層
137 絶縁層
141 絶縁層
151 接着層
152 着色層
153 遮光層
200 表示パネル
201 樹脂層
202 樹脂層
204 絶縁層
210 トランジスタ
211 導電層
212 半導体層
213a 導電層
213b 導電層
220 液晶素子
221 導電層
222 液晶
223 導電層
224a 配向膜
224b 配向膜
231 絶縁層
232 絶縁層
233 絶縁層
234 絶縁層
611 基板
612 基板
621 発光
622 反射光
800 携帯情報端末
801 筐体
802 筐体
803 表示部
804 表示部
805 ヒンジ部
810 携帯情報端末
811 筐体
812 表示部
813 操作ボタン
814 外部接続ポート
815 スピーカ
816 マイク
817 カメラ
820 カメラ
821 筐体
822 表示部
823 操作ボタン
824 シャッターボタン
826 レンズ
Claims (12)
- 第1のメモリと、
第2のメモリと、
プロセッサと、
セレクタと、
を含み、
前記セレクタは、前記第1のメモリと前記第2のメモリの一方に前記プロセッサからデータを送信することと、前記第1のメモリと前記第2のメモリの前記一方から前記プロセッサにデータを送信することを可能とし、
前記第1のメモリは前記第2のメモリよりソフトエラー発生率が相対的に高く、
前記第1のメモリで、定められた量以上のソフトエラーが検出された場合、前記セレクタにより
前記第2のメモリに前記プロセッサからデータを送信することと、
前記第2のメモリから前記プロセッサにデータを送信することと、
が可能となる第1のモードに移行するように設定されている、
ことを特徴とする半導体装置。 - 前記第1のメモリのテクノロジは、前記第2のメモリのテクノロジよりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記第1のモードにおいて、前記第1のメモリにダミーデータを送り、
前記第1のモードの定められた期間に、前記第1のメモリでソフトエラーが検出されない場合、前記セレクタにより
前記第1のメモリに前記プロセッサからデータを送信することと、
前記第1のメモリから前記プロセッサにデータを送信することと、
が可能となる第2のモードに移行するように設定されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 前記第1のメモリはシリコン半導体を用いたメモリであり、
前記第2のメモリは酸化物半導体を用いたトランジスタを含むメモリとスピン注入メモリのいずれか一方である
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - さらに、
前記プロセッサから前記第1のメモリに送信され、前記第1のメモリに格納される第1のデータを用いて、誤り検出技術により、チェック用データを生成する回路と、
前記第1のメモリに格納されていた前記第1のデータと前記チェック用データを受信し、演算処理をおこなうことで、エラーを検知する回路と
を含む請求項1に記載の半導体装置。 - 表示装置と、
第1のメモリと、
第2のメモリと、
プロセッサと、
セレクタと、
を含み、
前記セレクタは、前記第1のメモリと前記第2のメモリの一方に前記プロセッサからデータを送信することと、前記第1のメモリと前記第2のメモリの前記一方から前記プロセッサにデータを送信することを可能とし、
前記第1のメモリは前記第2のメモリよりソフトエラー発生率が相対的に高く、
前記表示装置は、反射型の表示素子と発光型の表示素子を含み、
前記第1のメモリで、定められた量以上のソフトエラーが検出された場合、前記セレクタにより
前記第2のメモリに前記プロセッサからデータを送信することと、
前記第2のメモリから前記プロセッサにデータを送信することと、
が可能となる第1のモードに移行するように設定されている、
ことを特徴とする電子機器。 - 前記反射型の表示素子は液晶表示素子を含むことを特徴とする請求項6に記載の電子機器。
- 前記発光型の表示素子は有機EL表示素子を含むことを特徴とする請求項6に記載の電子機器。
- 前記第1のメモリのテクノロジは前記第2のメモリのテクノロジよりも小さいことを特徴とする請求項6に記載の電子機器。
- 前記第1のモードにおいて、前記第1のメモリにダミーデータを送り、
前記第1のモードの定められた期間に、前記第1のメモリでソフトエラーが検出されない場合は、
前記第1のメモリに前記プロセッサからデータを送信することと、
前記第1のメモリから前記プロセッサにデータを送信することと、
が可能となる第2のモードに移行するように設定されている、
ことを特徴とする請求項6に記載の電子機器。 - 前記第1のメモリはシリコン半導体を用いたメモリであり、
前記第2のメモリは酸化物半導体を用いたトランジスタを含むメモリとスピン注入メモリのいずれか一方である
ことを特徴とする請求項6に記載の電子機器。 - さらに、
前記プロセッサから前記第1のメモリに送信され、前記第1のメモリに格納される第1のデータを用いて、誤り検出技術により、チェック用データを生成する回路と、
前記第1のメモリに格納されていた前記第1のデータと前記チェック用データを受信し、演算処理をおこなうことで、エラーを検知する回路と
を含む請求項6に記載の電子機器。
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