JP6615565B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
本発明の一態様の半導体装置の構成について、図1乃至図5を用いて説明する。
図1に示す半導体装置1は、アンテナ10と、バッテリ13と、論理回路18と、センサ19と、アナログメモリ20と、ADC(アナログデジタルコンバーター)22と、を有している。
次に、半導体装置1の動作の一例について、図3を用いて説明を行う。
次に、本発明の一態様の半導体装置の別の構成例について図4を用いて説明を行う。
半導体装置2の動作の一例について、図5のタイミングチャートを用いて説明を行う。
本実施の形態では、実施の形態1で示したアナログメモリ20またはデジタルメモリ21に適用可能な、酸化物半導体トランジスタ(Oxide Semiconductor トランジスタ、以下、OSトランジスタ)を用いた不揮発性メモリについて説明を行う。
本実施の形態では、実施の形態2で示した、OSトランジスタの構成例について説明を行う。
図15(A)乃至図15(D)は、トランジスタ600の上面図および断面図である。図15(A)は上面図であり、図15(A)に示す一点鎖線Y1−Y2方向の断面が図15(B)に相当し、図15(A)に示す一点鎖線X1−X2方向の断面が図15(C)に相当し、図15(A)に示す一点鎖線X3−X4方向の断面が図15(D)に相当する。なお、図15(A)乃至図15(D)では、図の明瞭化のために一部の要素を拡大、縮小、または省略して図示している。また、一点鎖線Y1−Y2方向をチャネル長方向、一点鎖線X1−X2方向をチャネル幅方向と呼称する場合がある。
以下では、図15で示したトランジスタ600の作製方法について、図17及び図18で説明を行う。なお、図17及び図18の左側には、トランジスタのチャネル長方向の断面図(図15(A)における、一点鎖線Y1−Y2方向の断面図)を示し、図17及び図18の右側には、トランジスタのチャネル幅方向の断面図(図15(A)における、一点鎖線X1−X2方向の断面図)を示している。
図15で示したトランジスタ600は、導電膜673をエッチングで形成する際に、半導体663及び絶縁膜653を、同時にエッチングしてもよい。一例を図19に示す。図19は、図15(B)において、導電膜673の下のみに、半導体663及び絶縁膜653が存在する場合である。
図15で示したトランジスタ600は、導電膜671及び導電膜672が、半導体661の側面及び半導体662の側面と接していてもよい。一例を図20に示す。
図15で示したトランジスタ600は、導電膜671が、導電膜671a及び導電膜671bの積層構造としてもよい。また、導電膜672が、導電膜672a及び導電膜672bの積層構造としてもよい。一例として、図21に示す。
図22(A)及び図22(B)は、トランジスタ680の上面図および断面図である。図22(A)は上面図であり、図22(A)に示す一点鎖線A−B方向の断面が図22(B)に相当する。なお、図22(A)及び図22(B)では、図の明瞭化のために一部の要素を拡大、縮小、または省略して図示している。また、一点鎖線A−B方向をチャネル長方向と呼称する場合がある。
図23は、メモリセル380(図9)の構造をより具体的に記載した図面である。図23は、メモリセル380を構成するトランジスタM70、M71、M72及びキャパシタC70が、1つにチップに形成された例を示している。
本実施の形態では、実施の形態1に示した半導体装置1または半導体装置2を適用した無線センサについて、図24及び図25を用いて説明を行う。
図24(A)および図24(B)は、本発明の一態様の無線センサ800の構成例を示す外観図である。無線センサ800は、回路基板801と、バッテリ802と、センサ803と、を有する。バッテリ802には、ラベル804が貼られている。さらに、図24(B)に示すように、無線センサ800は、端子806と、端子807と、アンテナ808と、アンテナ809と、を有する。
図25は、本発明の一態様の無線センサ880の構成例を示す外観図である。無線センサ880は、支持体850と、アンテナ851と、集積回路852と、回路基板853と、センサ855と、バッテリ854と、を有する。
本実施の形態では、上記実施の形態で説明した無線センサの応用例について、図26乃至図28を用いて説明する。図26乃至図28に示す無線センサ900は、実施の形態4に示した無線センサ800または無線センサ880を適用することが可能である。
本実施の形態では、上記実施の形態で説明した半導体装置を具備する電子機器について説明する。電子機器の一例としては、コンピュータ、各種携帯情報端末(携帯電話、携帯型ゲーム機、音響再生装置なども含む)、電子書籍端末、ワイヤレスキーボードなど、無線通信手段を有する機器を挙げることができる。また、冷蔵庫、エアコン、自動車、洗濯機、調理機器(電子レンジ等)においても、上記実施の形態で説明した信号処理装置を有する無線通信手段を設け、コンピュータ、各種携帯情報端末より遠隔操作することも可能である。
本実施の形態では、実施の形態3で示したOSトランジスタに適用可能な酸化物半導体膜の構造について説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様である、表示部を有する半導体装置について、図30及び図31を用いて説明を行う。
B1−B7 信号
BL 配線
BGL 配線
C70 キャパシタ
CLK1 クロック信号
CLK2 クロック信号
CWL 配線
M70 トランジスタ
M71 トランジスタ
M72 トランジスタ
P1 期間
P2 期間
P3 期間
RBL 配線
RF 無線信号
RWL 配線
SADC 信号
SAM 信号
SCLK_CON 信号
SL 配線
SPOW_CON 信号
SSNS 信号
T1−T13 時刻
Tp1−Tp5 期間
W1−W9 配線層
WBL 配線
WWL 配線
1 半導体装置
2 半導体装置
5 半導体装置
10 アンテナ
11 整流回路
12 定電圧回路
13 バッテリ
14 発振回路
15 発振回路
16 クロック制御回路
17 電源制御回路
18 論理回路
19 センサ
20 アナログメモリ
21 デジタルメモリ
22 ADC
23 復調回路
24 変調回路
31 スイッチ
32 スイッチ
33 スイッチ
34 スイッチ
35 スイッチ
36 スイッチ
37 スイッチ
38 スイッチ
41 スイッチ
42 スイッチ
43 スイッチ
44 スイッチ
45 スイッチ
46 スイッチ
50 アンテナ
51 電源回路
52 アナログ回路
53 メモリ
54 論理回路
55 電力制御回路
56 抵抗素子
57 発光ダイオード
58 スイッチ
59 バッテリ
60 RFデバイス
61 表示部
70 表示装置
71 回路基板
72 バッテリ
73 太陽電池
74 表示部
75 支持体
81 配線
82 配線
83 配線
84 配線
85 配線
86 配線
87 配線
260 FET層
261 FET層
262 キャパシタ層
270 基板
271 ウェル
272 チャネル形成領域
273 低濃度不純物領域
274 高濃度不純物領域
275 導電性領域
276 ゲート絶縁膜
277 ゲート電極
278 サイドウォール絶縁膜
279 サイドウォール絶縁膜
280 導電層
281 導電層
282 導電層
291 絶縁層
293 絶縁層
300 メモリ回路
361 ロー・デコーダー回路
362 ロー・ドライバ回路
363 カラム・ドライバ回路
370 メモリセルアレイ
372 メモリセルアレイ
373 メモリ回路
380 メモリセル
600 トランジスタ
640 基板
651 絶縁膜
651a 絶縁膜
651b 絶縁膜
652 絶縁膜
653 絶縁膜
654 絶縁膜
655 絶縁膜
656 絶縁膜
660 半導体
661 半導体
661i 半導体
662 半導体
662i 半導体
663 半導体
671 導電膜
671a 導電膜
671b 導電膜
672 導電膜
672a 導電膜
672b 導電膜
673 導電膜
674 導電膜
678 ハードマスク
680 トランジスタ
681 絶縁膜
682 半導体
683 導電膜
684 導電膜
685 絶縁膜
686 絶縁膜
687 絶縁膜
688 導電膜
689 導電膜
701 筐体
702 筐体
703a 表示部
703b 表示部
704 選択ボタン
705 キーボード
711 筐体
712 筐体
713 表示部
714 表示部
715 軸部
716 電源スイッチ
717 操作キー
718 スピーカー
721 筐体
722 表示部
723 スピーカー
724 マイク
725 操作ボタン
731 筐体
732 表示部
800 無線センサ
801 回路基板
802 バッテリ
803 センサ
804 ラベル
805 端子
806 端子
807 端子
808 アンテナ
809 アンテナ
810 集積回路
812 層
813 導線
850 支持体
851 アンテナ
852 集積回路
853 回路基板
854 バッテリ
855 センサ
856 導線
857 導線
858 端子
859 端子
860 導線
880 無線センサ
900 無線センサ
911 無線信号
921 物品
922 リーダー
931 電極
932 配線
933 表示部
Claims (7)
- アンテナと、
バッテリと、
センサと、
不揮発性メモリと、
第1回路と、
第2回路と、を有し、
前記アンテナが供給する電力は、前記第1回路を介して、第1電力に変換され、
前記バッテリは、前記第1電力を充電して、第2電力を供給する機能を有し、
前記不揮発性メモリは、前記第2電力を用いて、前記センサが取得したアナログデータを記憶する機能を有し、
前記第2回路は、前記第1電力を用いて、前記アナログデータをデジタルデータに変換する機能を有することを特徴とする半導体装置。 - アンテナと、
バッテリと、
センサと、
不揮発性メモリと、
第1乃至第4回路と、を有し、
前記アンテナが供給する電力は、前記第1回路を介して、第1電力に変換され、
前記バッテリは、前記第1電力を充電して、第2電力を供給する機能を有し、
前記第2回路は、第1クロック信号を生成する機能を有し、
前記第3回路は、第2クロック信号を生成する機能を有し、
前記第1クロック信号は、前記第2クロック信号よりも周波数が高く、
前記不揮発性メモリは、前記第2電力及び前記第2クロック信号を用いて、前記センサが取得したアナログデータを記憶する機能を有し、
前記第4回路は、前記第1電力及び前記第1クロック信号を用いて、前記アナログデータをデジタルデータに変換する機能を有することを特徴とする半導体装置。 - 請求項1又は請求項2において、
前記不揮発性メモリは、チャネルに酸化物半導体を有するトランジスタを含むことを特徴とする半導体装置。 - アンテナと、
バッテリと、
センサと、
第1不揮発性メモリと、
第2不揮発性メモリと、
第1回路と、
第2回路と、を有し、
前記アンテナが供給する電力は、前記第1回路を介して、第1電力に変換され、
前記バッテリは、前記第1電力を充電して、第2電力を供給する機能を有し、
前記第1不揮発性メモリは、前記第2電力を用いて、前記センサが取得したアナログデータを記憶する機能を有し、
前記第2不揮発性メモリは、前記第2電力を用いて、前記センサが前記アナログデータを取得した時刻を記憶する機能を有し、
前記第2回路は、前記第1電力を用いて、前記アナログデータをデジタルデータに変換する機能を有することを特徴とする半導体装置。 - アンテナと、
バッテリと、
センサと、
第1不揮発性メモリと、
第2不揮発性メモリと、
第1乃至第4回路と、を有し、
前記アンテナが供給する電力は、前記第1回路を介して、第1電力に変換され、
前記バッテリは、前記第1電力を充電して、第2電力を供給する機能を有し、
前記第2回路は、第1クロック信号を生成する機能を有し、
前記第3回路は、第2クロック信号を生成する機能を有し、
前記第1クロック信号は、前記第2クロック信号よりも周波数が高く、
前記第1不揮発性メモリは、前記第2電力及び前記第2クロック信号を用いて、前記センサが取得したアナログデータを記憶する機能を有し、
前記第2不揮発性メモリは、前記第2電力を用いて、前記センサが前記アナログデータを取得した時刻を記憶する機能を有し、
前記第4回路は、前記第1電力及び前記第1クロック信号を用いて、前記アナログデータをデジタルデータに変換する機能を有することを特徴とする半導体装置。 - 請求項4又は請求項5において、
前記第1不揮発性メモリは、チャネルに酸化物半導体を有するトランジスタを含み、
前記第2不揮発性メモリは、チャネルに酸化物半導体を有するトランジスタを含むことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか一において、
前記センサは、前記第2電力を用いて、前記アナログデータを取得することを特徴とする半導体装置。
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