半導體裝置的制作方法

文檔序號：6614084閱讀：189來源：國知局

專利名稱：半導體裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通過無線信號發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的半導體裝置。
背景技術：
近年來、組合超小型IC芯片和無線通信用天線的小型半導體裝置(下面稱為RF標簽)引人注目。RF標簽作為安裝有半導體存儲器并能夠通過來自無線通信裝置(下面稱為讀寫器)的電波來讀取存儲在該半導體存儲器中的信息，或將信息寫入到該半導體存儲器中的信息媒體而被廣知。
例如，已公開使用半導體集成電路形成通信電路、信號控制電路、以及存儲部，且與天線組合的RF標簽(例如，參照專利文獻l)。
作為RFID標簽的應用領域，例如可以舉出在流通業(yè)中的產品管理。目前，使用條碼等的產品管理還占主流，然而，由于條碼是通過光學方式讀取的，因此在存在屏蔽時無法讀取數(shù)據(jù)。然而，對于RFID 標簽而言，由于其無線地讀取數(shù)據(jù)，因此即使存在屏蔽只要能使電波透過就也能夠讀取數(shù)據(jù)。因此，可以期待產品管理的高效率、低成本。除此以外，還可以實現(xiàn)如在票券、航空客票、自動結帳等上的廣泛應用。
[專利文獻ll日本專利申請2005-202947號公報

發(fā)明內容
每個RF標簽具有與讀寫器分別進行固有號碼(ID數(shù)據(jù))等的數(shù)據(jù)授受的功能。使用快閃存儲器及掩模ROM (只讀存儲器)等的非易失性存儲器來進行ID數(shù)據(jù)的存入。在使用快閃存儲器來進行ID 數(shù)據(jù)的存入的情況下，具有能夠多次電改寫數(shù)據(jù)的優(yōu)點。但是，由于讀取時間長，因此很難提高RF標簽的工作頻率，且難以提供高性能的RF標簽。此外，由于對快閃存儲器的寫入需要高電壓，因此需要特別的升壓電路，這使以廉價提供RF標簽變得困難。再者，因生產工序數(shù)量有所增加而使生產成本上升，從而以廉價提供RF標簽變得更加困難。
另一方面，在使用掩模ROM來進行ID數(shù)據(jù)的存入的情況下具有如下優(yōu)點，即與使用快閃存儲器的情況相比，能夠非常廉價地提供 RF標簽。但是，由于是在生產工序中決定掩模ROM的數(shù)據(jù)而在生產之后不能改寫數(shù)據(jù)，因此有損RF標簽的方便性。
鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種RF標簽，其安裝有具有利用微弱的無線信號來生成電源電壓的功能的電源電路、以及能夠使用所述電源電壓來保持存入在數(shù)據(jù)保持部中的數(shù)據(jù)的存儲器。通過采用如上所述結構，可以廉價地提供高性能的RF標簽，該RF標簽在制造后也能夠電改寫ID數(shù)據(jù)等的數(shù)據(jù)。
本說明書所公開的本發(fā)明的結構包括第一天線電路、第二天線電路、第一電源電路、第二電源電路、以及存儲電路，其中在第一天線電路中，將第一無線信號轉換為第一交流電壓；在第二天線電路中，將第二無線信號轉換為第二交流電壓；第一電源電路利用第一交流電壓來生成第一直流電壓；第二電源電路利用第二交流電壓來生成第二直流電壓；當在第一直流電壓及第二直流電壓之中只將第一直流電壓提供到存儲電路中時，存儲電路使用提供了的第一直流電壓來保持數(shù) 據(jù)；并且在將第一直流電壓及第二直流電壓提供到存儲電路中時，存儲電路使用提供了的第一直流電壓及第二直流電壓來保持數(shù)據(jù)。
此外，本說明書所公開的本發(fā)明的另一結構包括第一天線電路、第二天線電路、第一電源電路、第二電源電路、以及存儲電路，其中在第一天線電路中，將無線信號轉換為第一交流電壓；在第二天線電路中，將無線信號轉換為第二交流電壓；第一電源電路利用第一交流電壓來生成第一直流電壓；第二電源電路利用第二交流電壓來生成第二直流電壓；當在第一直流電壓及第二直流電壓之中只將第一直流電壓提供到存儲電路中時，存儲電路使用提供了的第一直流電壓來保持數(shù)據(jù)；并且在將第一直流電壓及第二直流電壓提供到存儲電路中時，
存儲電路使用提供了的第一直流電壓及第二直流電壓來保持數(shù)據(jù)。此外，第一無線信號和第二無線信號也可以具有不同的頻率。此外，第一無線信號和第二無線信號也可以具有不同的電力。此外，第一電源電路或第二電源電路也可以是電荷泵電路。此外，存儲電路也可以是鎖存電路。此外，存儲電路也可以是觸發(fā)器電路。
此外，存儲電路也可以是SRAM (靜態(tài)隨機存取存儲器)。此外，也可以使用以形成在具有絕緣表面的襯底上的半導體薄膜
為激活層的薄膜晶體管來構成第一電源電路、第二電源電路或存儲電路。
注意，具有絕緣表面的襯底優(yōu)選是玻璃襯底、石英襯底、塑料襯底、SOI (絕緣體上硅結構)襯底中的任何一種。
根據(jù)本發(fā)明，可以廉價地提供高性能的RF標簽，該RF標簽在制造后也能夠電改寫ID數(shù)據(jù)等的數(shù)據(jù)。

圖1是安裝在本發(fā)明的半導體裝置中的電源電路和存儲電路的第一電路圖2是安裝在本發(fā)朋的半導體裝置中的電源電路和存儲電路的第二電路圖3A和3B是安裝在本發(fā)明的半導體裝置中的電源電路的電路圖4是安裝在本發(fā)明的半導體裝置中的存儲電路(SRAM)的電
路圖5是本發(fā)明的半導體裝置的方塊圖；圖6是本發(fā)明的半導體裝置的斜視圖。
具體實施例方式
下面，將參照

本發(fā)明的實施方式。但是，本發(fā)明不局限于下面的說明，所屬領域的普通人員很容易地了解一個事實就是其方式和詳細內容可以被轉換為各種各樣的形式，而不脫離本發(fā)明的宗旨
及其范圍。因此，本發(fā)明不應該被解釋為僅限定在下面示出的實施方式所記載的內容中。注意，在用于說明實施方式的所有附圖中，使用同一標號表示同一部分或具有同樣的功能的部分，并省略其重復說明。
實施方式1
對于安裝在本發(fā)明的RF標簽中的電源電路和存儲電路的第1實施方式，參照圖l來說明。圖1是安裝在本發(fā)明的RF標簽中的電源電路和存儲電路的電路圖。在圖1中包括第一天線電路101、第一電源電路102、存儲電路103、第二天線電路104、第二電源電路105。
第一天線電路101具有如下功能，即當接收微弱的第一無線信號時在第一天線輸入布線106和接地布線107之間產生第一交流電壓。具體而言，例如，在采用電磁感應方式來進行第一通信信號的接收的情況下具有線圏，而在釆用電場方式的情況下具有偶極天線，就可以實現(xiàn)上述功能。
第一電源電路102利用第一交流電壓來生成作為直流電壓的第一電源電壓并將它提供到第一電源布線108。在圖1中，第一電源電路102由包括第一耦合電容113、第二耦合電容114、第一二極管115 至第四二極管118、以及第一保持電容119、第二保持電容120的兩階電荷泵而構成。
在此，說明本電荷泵的工作。首先，第一耦合電容113將從第一天線電路101提供的第一交流電壓轉換為第一交流電流并將它提供到布線121。由笫一二極管115和第二二極管116構成的第一整流電路整流第一交流電流來生成第一整流電流并將它提供到布線122。此外，因從第一整流電路提供的第一整流電流而在第一保持電容119中積蓄電荷。此時，布線122的電位成為第三電源電壓。
接著，第二耦合電容114對布線123提供第二交流電流。由第三二極管117和第四二極管118構成的第二整流電路整流第二交流電流來生成第二整流電流并將它提供到第一電源布線108。此外，因從第二整流電路提供的第二整流電流而在第二保持電容120中積蓄電荷。
此時，第一電源布線108的電位為加上第三電源電壓和第二保持電容 120的電壓的值。該值成為第一電源電壓。就是說，對第一交流電壓整流并使它升壓來生成第一電源電壓。
第二天線電路104具有當接收第二無線信號時在第二天線輸入布線130和接地布線107之間產生第二交流電壓的功能。具體而言，例如，在采用電磁感應方式來進行第二通信信號的接收的情況下具有線圏，而在采用電場方式的情況下具有偶極天線，就可以實現(xiàn)上述功能。
第二電源電路105利用第二交流電壓來生成作為直流電壓的第二電源電壓并將它提供到第二電源布線112。在圖1中，第二電源電路105具有第三耦合電容131、第五二極管132、第六二極管133、以及第三保持電容134。
存儲電路103具有如下功能，即在從寫入控制信號線110提供的寫入控制信號為"H"的情況下，存入從輸入數(shù)據(jù)信號線109提供的輸入數(shù)據(jù)信號的電位。此外，存儲電路103具有如下功能，即將存入的電位從輸出數(shù)據(jù)信號線111作為輸出數(shù)據(jù)信號輸出。具體來說，例如，如果使用具有第一反相器124至第三反相器126、以及時鐘反相器 127的鎖存電路作為存儲電路103，則可以實現(xiàn)上述功能。在此，由第一反相器124和第二反相器125構成的數(shù)據(jù)保持部128的電源電壓為第一電源電壓。此外，具有第三反相器126和時鐘反相器127的寫入控制部129的電源電壓為第二電源電壓。注意，將第二電源電壓除了提供到寫入控制部129之外，還提供到在RF標簽中的存儲電路 103之外的電路。
在寫入控制部129中，在從寫入控制信號線110提供的寫入控制信號為"H"的情況下，第三反相器126的輸出為"L"。此時，在從輸入數(shù)據(jù)信號線109提供的輸入數(shù)據(jù)信號為"H"水平或"L"水平的情況下，時鐘'反相器127分別輸出"L，，水平信號或"H"水平信號，并且分別將數(shù)據(jù)"H，，或"L，，存入在數(shù)據(jù)保持部128中。注意，"H，，意味著信號水平高的狀態(tài)，而"L，，意味著信號水平低的狀態(tài)。.
在此，在數(shù)據(jù)保持部128存入數(shù)據(jù)"H"或"L"是指如下情況第一反相器124分別輸出"L"水平信號或"H"水平信號，而第二反相器 125分別輸出"H"水平信號或"L"水平信號。此時，提供到輸出數(shù)據(jù)信號線111的輸出數(shù)據(jù)信號分別成為"H"水平或"L"水平。
此外，在寫入控制信號為"L，，水平的情況下，第三反相器126的輸出為"H"水平。此時，時鐘'反相器127不論從輸入數(shù)據(jù)信號線109 提供的輸入數(shù)據(jù)信號的值為多少都輸出浮動電位。因此，存入在數(shù)據(jù) 保持部128中的數(shù)據(jù)不發(fā)生變化地被保持。
然后，存入在數(shù)據(jù)保持部128中的數(shù)據(jù)在提供第一電源電壓的期間內一直被保持。就是說，無論提供有第二電源電壓，還是沒有提供第二電源電壓，存儲電路103都無間斷地保持數(shù)據(jù)。此外，在此，通過釆用如圖1所示的結構作為第一電源電路102，可以容易地提供高電壓。換言之，在釆用微弱的第一通信信號時也可以對數(shù)據(jù)保持部128 提供電源電壓。注意，由于生成高電壓，而使能夠提供的電流值降低，但是用于保持存入在數(shù)據(jù)保持部128中的數(shù)據(jù)而消耗的電流極少。因此，可以從第一電源電路102更容易地向數(shù)據(jù)保持部128提供保持數(shù) 據(jù)所需要的充分的電源電壓。
在此，通過將通常的讀寫器用來發(fā)送/接收第二通信信號，且準備發(fā)送第一通信信號的發(fā)送器，如下述那樣，存儲電路103可以存儲數(shù)據(jù)。首先，從發(fā)送器無間斷地提供微弱的第一通信信號。在此，分析說明當?shù)诙ㄐ判盘柕膹姸冉档蜁r，即，沒有與讀寫器進行通信時的情況。此時，在無線芯片中，對存儲電路103的笫二電源電壓的提供中斷。但是，由于第一電源電壓繼續(xù)被提供到存儲電路103中，因此可以繼續(xù)保持存入到存儲電路103中的數(shù)據(jù)。接著，分析說明當?shù)?二通信信號的強度再次升高時，即，與讀寫器重新進行通信時的情況。此時，即使對存儲電路103重新進行第二電源電壓的提供，也可以使用存入在存儲電路103中的數(shù)據(jù)。就是說，通過對本實施方式所示的安裝有第一電源電路102和存儲電路103的無線芯片無間斷地提供微弱的第一通信信號，存儲電路103可以存儲數(shù)據(jù)。
就是說，在RF標簽中設置以長時間接收各種波長的電磁波，并將這些能量用作為電能的充電單元。通過將該充電了的電能無間斷地提供到存儲電路中，存儲電路103可以存儲數(shù)據(jù)。注意，在這里接收具有各種波長的電磁波的意思是，該電磁波包括脈沖、連續(xù)波、調制波等且將所有這些都盡量接收。此外，電磁波不只包括傳播在空中的電波，而且還包括有意識地從供電器發(fā)射的電波。
注意，也可以使第一通信信號和第二通信信號為相同的通信信號。在此情況下，當沒有與讀寫器進行通信時也提供微弱的通信信號，即可。注意，通過該通信信號，可以從第一電源電路102提供數(shù)據(jù)保持部128無間斷地保持數(shù)據(jù)所需要的充分的第一電源電壓。由于這樣就不需要另外準備發(fā)送器，因此可以減少發(fā)送器的設置費用。此外，在此情況下，可以將第一天線電路101和第二天線電路104形成為一個天線電路。
注意，雖然在本實施方式中說明了使用兩階電荷泵作為第一電源電路102的例子，但是還可以使用三階、四階及具有更多階的電荷泵、或使用其他已知的電荷泵。此外，雖然說明了使用鎖存電路作為存儲電路103的例子，但是也可以使用觸發(fā)器電路。再者，也可以使用 SRAM等的存儲器。在此情況下，使對SRAM的存儲單元提供的電源電壓為在本實施方式中的第一電源電壓，即可。
如上所述那樣，通過將本實施方式的電源電路和存儲電路103 安裝在RF標簽中，可以廉價地提供高性能的RF標簽，該RF標簽在制造后也能夠電改寫ID數(shù)據(jù)等的數(shù)據(jù)。
實施方式2
對于安裝在本發(fā)明的RF標簽中的電源電路和存儲電路103的與第一實施方式不同的第2實施方式，參照圖2來說明。圖2示出安裝在本發(fā)明的RF標簽中的電源電路和存儲電路103的電路圖。
在圖2中，對于第一天線電路IOI、第一電源電路102、存儲電路103、第二天線電路104、第二電源電路105，可以與第l實施方式的圖1完全相同地說明。在圖2中，與第1實施方式所說明的圖1不同之處是如下在第二電源布線112和第一電源布線108之間插入有二極管201。
二極管201具有如下功能在第二電源布線112的電位，即，第二電源電壓高于第一電源布線108的電位即第一電源電壓的情況下，通過二極管201從第二電源布線112給第一電源布線108提供電流。該電流對第二保持電容120提供電荷，以使第一電源電壓升高。
在此，通過將通常的讀寫器用來發(fā)送/接收第二通信信號，且準備發(fā)送第一通信信號的發(fā)送器，如下述那樣，存儲電路103可以存儲數(shù)據(jù)。首先，從發(fā)送器無間斷地提供微弱的第一通信信號。在此，分析說明當?shù)诙ㄐ判盘柕膹姸冉档蜁r，即，沒有與讀寫器進行通信時的情況。此時，在無線芯片中，對存儲電路103的第二電源電壓的提供中斷。但是，由于第一電源電壓繼續(xù)被提供到存儲電路103中，因此可以繼續(xù)保持存入到存儲電路103中的數(shù)據(jù)。接著，分析說明當?shù)?二通信信號的強度再次升高時，即，與讀寫器重新進行通信時的情況。此時，即使對存儲電路103重新進行第二電源電壓的提供，也可以使用存入在存儲電路103中的數(shù)據(jù)。就是說，通過對本實施方式所示的安裝有第一電源電路102和存儲電路103的無線芯片無間斷地提供微弱的第一通信信號，存儲電路103可以存儲數(shù)據(jù)。
在與讀寫器進行通信的情況下，生成在第二電源電路105中的第二電源電壓高于生成在第一電源電路102中的第一電源電壓。因此，由于二極管201的作用，而在第二保持電容120中可以積蓄比只使用第一電源電路102能夠積蓄的電荷多的電荷。因此，更容易保持存入在存儲電路103中的數(shù)據(jù)。
注意，也可以使第一通信信號和第二通信信號為相同的通信信號。在此情況下，當沒有與讀寫器進行通信時也提供微弱的通信信號，即可。注意，通過該通信信號，可以從第一電源電路102提供數(shù)據(jù)保持部128無間斷地保持數(shù)據(jù)所需要的充分的第一電源電壓。由于這樣就不需要另外準備發(fā)送器，因此可以減少發(fā)送器的設置費用。此外，在此情況下，可以將第一天線電路101和第二天線電路104形成為一
個天線電路。
由于二極管201的作用，而在第二保持電容120中可以積蓄來自第一電源電路102和第二電源電路105的電荷。因此，在沒有與讀寫器進行通信的情況下，從讀寫器提供的通信信號可以更微弱。就是說，即使在沒有與讀寫器進行通信時，也更容易保持存入在存儲電路103 中的數(shù)據(jù)。
注意，雖然在本實施方式中說明了使用兩階電荷泵作為第一電源電路102的例子，但是還可以使用三階、四階及具有更多階的電荷泵、或使用其他已知的電荷泵。此外，雖然說明了使用鎖存電路作為存儲電路103的例子，但是也可以使用觸發(fā)器電路。再者，也可以使用 SRAM等的存儲器。在此情況下，使對SRAM的存儲單元提供的電源電壓為在本實施方式中的第一電源電壓，即可。
如上所述那樣，通過將本實施方式的電源電路和存儲電路103 安裝在RF標簽中，可以廉價地提供高性能的RF標簽，該RF標簽在制造后也能夠電改寫ID數(shù)據(jù)等的數(shù)據(jù)。
實施例1
下面，將參照

本發(fā)明的實施例。但是，本發(fā)明不局限于下面的說明，所屬領域的普通人員很容易地了解一個事實就是其方式和詳細內容可以被轉換為各種各樣的形式，而不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍。因此，本發(fā)明不應該被解釋為僅限定在下面示出的實施例所記載的內容。注意，在用于說明實施例的所有附圖中，使用同一標號表示同一部分或具有同樣的功能的部分，省略其重復說明。
對于安裝在本發(fā)明的RF標簽中的電源電路的實施例，參照圖3A 和3B來說明。圖3A和3B是安裝在本發(fā)明的RF標簽中的電源電路的電路圖。
在圖3A中，電源電路是包括第一耦合電容304至第三耦合電容 306、第一二極管307至第六二極管312、以及第一保持電容313至第三保持電容315的三階電荷泵。電源電路具有如下功能當將交流電壓輸入到天線輸入布線301和接地布線302之間時，生成作為直流電壓的電源電壓并將它提供到電源布線303。
在此，說明本電荷泵的工作。首先，第一耦合電容304將從天線輸入布線301提供的交流電壓轉換為第一交流電流并將它提供到布線 316。由第一二極管307和第二二極管308構成的第一整流電路整流第一交流電流來生成第一整流電流并將它提供到布線317。此外，使用從第一整流電路提供的第一整流電流而在第一保持電容313中積蓄電荷。此時，布線317的電位成為第一電位。
接著，第二耦合電容305對布線318提供第二交流電流。由第三二極管309和第四二極管310構成的第二整流電路整流第二交流電路來生成第二整流電流并將它提供到布線319。此外，使用從第二整流電路提供的第二整流電流而在第二保持電容314中積蓄電荷。此時，布線319的電位為加上第一電位和第二保持電容314的電壓的值。該值成為第二電位。
再者，第三耦合電容306對布線320提供第三交流電流。第五二極管311和第六二極管312構成的第三整流電路整流第三交流電流來生成第三整流電流并將它提供到電源布線303。此外，使用從第三整流電路提供的第三整流電流而在第三保持電容315中積蓄電荷。此時，電源布線303的電位為加上第二電位和第三保持電容315的電壓的值。該值成為電源電壓的電位。
在圖3B中，電源電路是包括第一耦合電容324至第四耦合電容 327、第一二極管328至第八二極管335、以及第一保持電容336至第四保持電容339的四階電荷泵。電源電路具有如下功能當將交流電壓輸入到天線輸入布線321和接地布線322之間時，生成作為直流電壓的電源電壓并將它提供到電源布線323。
在此，說明本電荷泵的工作。首先，第一耦合電容324將從天線輸入布線321提供的交流電壓轉換為第一交流電流并將它提供到布線 340。由第一二極管328和第二二極管329構成的第一整流電路整流第一交流電流來生成第一整流電流并將它提供到布線341。此外，使用從第一整流電路提供的第一整流電流而在第一保持電容336中積蓄
電荷。此時，布線341的電位成為第一電位。
接著，第二耦合電容325對布線342提供第二交流電流。由第三二極管330和第四二極管331構成的第二整流電路整流第二交流電流來生成第二整流電流并將它提供到布線343。此外，使用從第二整流電路提供的第二整流電流而在第二保持電容337中積蓄電荷。此時，布線343的電位為加上第一電位和第二保持電容337的電壓的值。該值成為第二電位。
接著，第三耦合電容326對布線344提供第三交流電流。由第五二極管332和第六二極管333構成的第三整流電路整流第三交流電流來生成第三整流電流并將它提供到布線345。此外，使用從第三整流電路提供的第三整流電流而在第三保持電容338中積蓄電荷。此時，布線345的電位為加上第二電位和第三保持電容338的電壓的值。該值成為第三電位。
再者，第四耦合電容327對布線346提供第四交流電流。由第七二極管334和笫八二極管335構成的第四整流電路整流第四交流電流來生成第四整流電流并將它提供到電源布線323。此外，使用從第四整流電路提供的第四整流電流而在第四保持電容339中積蓄電荷。此時，電源布線323的電位為加上笫三電位和第四保持電容339的電壓的值。該值成為電源電壓的電位。
注意，可以使用本實施例所示的電源電路作為實施方式1及實施方式2中的電源電路。
通過釆用上述結構，可以利用微弱的通信信號來生成高電壓。因此，通過使用本實施例所示的電源電路作為第一電源電路102，可以容易地向存儲電路中的數(shù)據(jù)保持部128提供電源電壓并保持存入在存儲電路中的數(shù)據(jù)。就是說，可以廉價地提供高性能的RF標簽，該RF 標簽在制造后也能夠電改寫ID數(shù)據(jù)等的數(shù)據(jù)。
實施例2
對于安裝在本發(fā)明的RF標簽中的存儲電路的實施例，參照圖4 來說明。圖4是在使用SRAM作為安裝在本發(fā)明的RF標簽中的存儲
電路的情況下的電路圖。注意，在本實施例中，說明2行2列的SRAM，但是一般來說，SRAM可以設定為n行m列(n、 m:自然數(shù))。
在圖4中，SRAM包括第一存儲單元401至第四存儲單元404、以及控制電路(地址譯碼器405、寫入電路406、讀取電路407)。第一存儲單元401與第一字線408、第一位線410、第一反相位線411 電連接。第二存儲單元402與第一字線408、第二位線412、第二反相位線413電連接。第三存儲單元403與第二字線409、第一位線410、笫一反相位線411電連接。第四存儲單元404與第二字線409、第二位線412、第二反相位線413電連接。
地址譯碼器405具有如下功能利用從外部分別提供到地址線 430的地址信號、提供到寫入控制線431的寫入控制信號、提供到讀取控制線432的讀取控制信號來生成提供到第一字線408、第二字線 409的第一、第二字信號。具體來說，具有如下功能在地址信號為"0"，而寫入控制信號為"H"水平或讀取控制信號為"H，，水平時，使第一字信號為"H"水平，而第二字信號為"L，，水平。此外，還具有如下功能在地址信號為"l"，而寫入控制信號為"H"水平或讀取控制信號為"H，，水平時，使第二字信號為"H，，水平，而第一字信號為"L"水平。
寫入電路406具有如下功能利用從外部提供到寫入數(shù)據(jù)線433 的寫入數(shù)據(jù)信號以及寫入控制信號來生成分別提供到第一位線410、第二位線、412、第一反相位線411、第二反相位線413的第一位信號、第二位信號、第一反相位信號、第二反相位信號。具體來說，具有如下功能在寫入控制信號為"H"水平，而寫入數(shù)據(jù)信號分別為"LL"、 "LH"、 "HL"或"HH"時，使第一位信號為"L"水平、"H，，水平、"L" 水平或"H"水平，第二位信號為"L"水平、"L"水平、"H"水平或"H" 水平，第一反相位信號為"H"水平、"L"水平、"H"水平或"L"水平，且第二反相位信號為"H，，水平、"H，，水平、"L"水平或"L，，水平。此夕卜，還具有如下功能在寫入控制信號為"L"水平時，使第一位線410、笫二位線412、第一反相位線411、第二反相位線413為浮動電位。
讀取電路407具有如下功能利用讀取控制信號、第一位信號、
第二位信號、第一反相位信號、第二反相位信號來生成從讀取數(shù)據(jù)線
434提供到外部的讀取數(shù)據(jù)信號。具體來說，具有如下功能在讀取控制信號為"H"水平，第一位信號為"L"水平、"H"水平、"L"電平或 "H"水平，第二位信號為"L"水平、"L"水平、"H"水平或"H"水平，第一反相位信號為"H"水平、"L"水平、"H"水平或"L"水平，且第二反相位信號為"H"水平、"H"水平、"L"水平或"L"水平時，使讀取數(shù) 據(jù)信號分別為"LL"水平、"LH"水平、"HL"水平或"HH"水平。
第一存儲單元401包括第一反相器414、第二反相器415、第一選擇晶體管416、第二選擇晶體管417。在此，當?shù)谝蛔中盘枮?H" 水平時，通過使第一位信號為"H"水平或"L"水平，而第一反相位信號為"L，，水平或"H"水平，來分別將數(shù)據(jù)"H"或"L"存入在第一存儲單元401中。此外，當數(shù)據(jù)"H"或"L，，分別存入在第一存儲單元401中時，通過在使第一位線410和第一反相位線411為浮動電位之后使第一字信號為"H"水平，來使第一位信號為"H"水平或"L，，水平，而第一反相位信號為"L"水平或"H，，水平。
第二存儲單元402包括第三反相器418、第四反相器419、第三選擇晶體管420、第四選擇晶體管421。在此，通過當?shù)谝蛔中盘枮?H，，水平時，使第二位信號為"H"水平或"L，，水平，而第二反相位信號為 "L"水平或"H"水平，來分別將數(shù)據(jù)"H"或"L"存入在第二存儲單元 402中。此外，當分別將數(shù)據(jù)"H"或"L"存入在第二存儲單元402中時，通過在使第二位線412和第二反相位線413為浮動電位之后使第一字信號為"H，，水平，使第二位信號為"H"水平或"L"水平，而第二反相位信號為"L"水平或"H"水平。
第三存儲單元403包括第五反相器422、第六反相器423、第五選擇晶體管424、第六選擇晶體管425。在此，當?shù)诙中盘枮?H" 水平時，通過使第一位信號為"H，，水平或"L"水平，而第一反相位信號為"L，，水平或"H，，水平，來分別將數(shù)據(jù)"H，，或"L"存入在笫三存儲單元403中。此外，當分別將數(shù)據(jù)"H"或"L，，存入在第三存儲單元403 中時，通過在使第一位線410、第一反相位線411為浮動電位之后使
第二字信號為"H，，水平，來使第一位信號為"H"水平或"L"水平，而第一反相位信號為"L"水平或"H"水平。
第四存儲單元404包括第七反相器426、第八反相器427、第七選擇晶體管428、第八選擇晶體管429。在此，當?shù)诙中盘枮?H" 時，通過使第二位信號為"H，，水平或"L"水平，而第二反相位信號為 "L，，水平或"H，，水平，來分別將數(shù)據(jù)"H，，或"L，，存入在第四存儲單元 404中。此外，當分別將數(shù)據(jù)"H，，或"L，，存入在第四存儲單元404中時，通過在使第二位線412和第二反相位線413為浮動電位之后使第二字信號為"H"水平，第二位信號為"H"水平或"L"水平，而使第二反相位信號為"L"水平或"H"水平。
然后，由第一電源布線435和第一接地布線436對第一存儲單元 401至第四存儲單元404提供第一電源電壓、第一接地電壓，并且由第二電源布線437和第二接地布線438對地址譯碼器405、寫入電路 406、讀取電路407提供第二電源電壓、第二接地電壓。在此，通過無間斷地提供第一電源電壓，即使第二電源電壓的提供被遮斷，也可以保持存入在第一存儲單元401至第四存儲單元404中的數(shù)據(jù)。就是說，本實施例的SRAM可以使用于在實施方式1中的圖1及在實施方式2中的圖2所示的存儲電路103。在此情況下，控制電路(地址譯碼器405、寫入電路406、讀取電路407)相當于寫入控制部129，而存儲單元(第一存儲單元401至第四存儲單元404)相當于數(shù)據(jù)保持部128。
通過采用如上所述結構，可以安裝能夠存儲數(shù)據(jù)的大容量存儲器，從而可以對RF標簽的系統(tǒng)結構賦予靈活性。因此，可以廉價地提供高性能的RF標簽，該RF標簽在制造后也能夠電改寫ID數(shù)據(jù)等的數(shù)據(jù)。
實施例3
對于本發(fā)明的半導體裝置之一的RF標簽結構，參照圖5來說明。圖5是本發(fā)明的RF標簽的方塊圖。在圖5中包括RF標簽500、 CPU (中央處理單元)501、 ROM502、第一RAM(隨機存取存儲器)503、
第二RAM504、控制器505、第一電源電路506、第二電源電路507、第一天線電路508、第二天線電路509、解調電路510、調制電路511。注意，邏輯電路部512由CPU501、 ROM502、第一RAM503、第二 RAM504、控制器505構成。
第一天線電路508、第二天線電路509分別具有如下功能當接收第一、第二通信信號時將其分別轉換為第一、第二交流電壓，且將第一、第二交流電壓提供到第一電源電路506、第二電源電路507。此外，笫二交流電壓也提供到解調電路510。
第一、第二交流電壓在第一電源電路506、第二電源電路507中分別被轉換為第一、第二電源電壓。第一電源電壓提供到第二 RAM504。此外，第二電源電壓提供到邏輯電路部512。
解調電路510具有整流第二交流電壓并生成整流信號的功能?？?制器505從整流信號抽出第二通信信號所具有的指令及數(shù)據(jù)。
CPU501根據(jù)控制器505所抽出的指令及數(shù)據(jù)進行需要的處理。例如，該處理可以為密碼破解或數(shù)據(jù)處理等。這些處理程序存入在 ROM502或第二 RAM504中。注意，當CPU501進行處理之際，可以使用第一RAM503、第二RAM504作為工作區(qū)域。
另外，在本實施例的RF標簽中，實施方式1及實施方式2所說明的圖1及圖2所示的第一電源電路102、第二電源電路105、第一天線電路101、第二天線電路104分別相當于圖5所示的第一電源電路506、第二電源電路507、第一天線電路508、第二天線電路509。此外，圖l及圖2中的存儲電路103相當于圖5所示的第二RAM504。更具體地，實施例2的圖4所示的SRAM可以^^用于圖5所示的第二 RAM504。
換言之，在本實施例的RF標簽中，圖5所示的第二 RAM504 通過無間斷地提供第一通信信號，即使第二通信信號的信號強度降低，也可以保持存入有的數(shù)據(jù)。因此，例如，可以存入固有號碼等的數(shù)據(jù)、密碼處理等的程序。通過存入固有號碼，可以在制造后寫入固有號碼。此外，通過存入密碼處理程序來容易更新為最新密碼處理程
序，從而可以進行安全性高的密碼處理。
通過采用如上結構，可以安裝能夠存儲數(shù)據(jù)的存儲器，可以對
RF標簽的系統(tǒng)結構賦予靈活性。因此，可以廉價地提供高性能的RF
標簽o
實施例4
在圖6中，以斜視圖來表示圖5所示的RF標簽的一個方式。
在圖6中，RF標簽500包括襯底520及覆蓋材料521。作為襯底520，可使用玻璃襯底、石英襯底、塑料襯底或SOI襯底。作為覆蓋材料521，可以使用玻璃襯底、石英襯底、或塑料襯底。
邏輯電路部512、第一電源電路506、第二電源電路507、解調電路510、調制電路511形成在襯底520上。而且，覆蓋材料521覆蓋邏輯電路部512、第一電源電路506、第二電源電路507、解調電路 510、調制電路511、第一天線電路508、第二天線電路509地重疊于襯底520。注意，第一天線電路508、第二天線電路509既可以形成在襯底520上，又可以另外準備第一天線電路508、第二天線電路509 并貼附到襯底520上。
第一電源電路506包括第一保持電容524及第二保持電容525。可以在第一保持電容524和第二保持電容525中積蓄電能。此外，第二電源電路507包括保持電容522。在保持電容522中可以積蓄電能。
可以通過調制用作載流子(載波)的電波進行在RF標簽500和讀寫器之間的通信。在本實施例中示出使用950MHz的載流子的RF 標簽的結構，但是載流子的頻率不局限于此。作為載流子，可以使用各種頻率如125KHz、 13.56MHz等的電波。信號的傳輸方式可以才艮據(jù) 載流子的波長來分為電磁耦合方式、電磁感應方式、微波方式等各種方式。調制方式有振幅調制、頻率調制、相位調制等各種方式，對其沒有特別的限制。
此外，由于在本實施例中例示在使用電場進行通信的情況下的 RF標簽，因此將偶極天線用于天線電路508、天線電路509。在使用磁場而不使用電場來進行通信的情況下，可以將線圏狀天線用于天線
電路508、天線電路509。
此外，在本實施例中，說明了包括天線電路508、天線電路509 的RF標簽500的結構，但是本發(fā)明的RF標簽可以不一定具有天線電路508及天線電路509的雙方。也可以只具有天線電路508或只具有天線電路509。另外，也可以在圖6所示的RF標簽中設置振蕩電路。
本發(fā)明的RF標簽，包括其中的電容都可以完全通過通常的MOS 步驟來形成。因此，可以實現(xiàn)RF標簽的小型化。
本實施例可以與實施方式1、 2、實施例1至3適當?shù)亟M合來實施。
本說明書根據(jù)2006年10月17日在日本專利局受理的日本專利申請編號2006-282084而制作，所述申請內容包括在本說明書中。
權利要求
1.一種半導體裝置，包括用作接收的第一天線電路；用作發(fā)送/接收的第二天線電路；將所述第一天線電路所接收的第一無線信號轉換為直流電壓并使所述直流電壓升壓來生成第一直流電壓的第一電源電路；利用所述第二天線電路所接收的第二無線信號來生成第二直流電壓的第二電源電路；以及接受所述第一直流電壓和所述第二直流電壓的存儲電路。
2. 根據(jù)權利要求1所述的半導體裝置，其中所述第一無線信號和所述第二無線信號具有不同的頻率。
3. 根據(jù)權利要求1所述的半導體裝置，其中所述第一無線信號和所述第二無線信號具有不同的電力。
4. 根據(jù)權利要求1所述的半導體裝置，其中所述第一電源電路及所述第二電源電路中之一包括電荷泵電路。
5. 根據(jù)權利要求1所述的半導體裝置，其中所述存儲電路包括鎖存電路。
6. 根據(jù)權利要求1所述的半導體裝置，其中所述存儲電路包括觸發(fā)器電路。
7. 根據(jù)權利要求1所述的半導體裝置，其中所述存儲電路是靜態(tài)隨機存取存儲器。
8. 根據(jù)權利要求l所述的半導體裝置，其中所述第一電源電路、所述第二電源電路、以及所述存儲電路中的任何一個使用將形成在具有絕緣表面的襯底上的半導體薄膜用作激活層的薄膜晶體管。
9. 根據(jù)權利要求8所述的半導體裝置，其中所述具有絕緣表面的襯底是玻璃襯底、石英襯底、塑料襯底、以及絕緣硅襯底中的任何一種。
10. —種半導體裝置，包括用作接收的第一天線電路；用作發(fā)送/接收的第二天線電路；將所述第一天線電路所接收的無線信號轉換為直流電壓并使所述直流電壓升壓來生成第一直流電壓的第一電源電路；利用所述第二天線電路所接收的所述無線信號來生成第二直流電壓的第二電源電路；以及接受所述第一直流電壓和所述第二直流電壓的存儲電路。
11. 根據(jù)權利要求10所述的半導體裝置，其中所述第一電源電路及所述第二電源電路中之一包括電荷泵電路。
12. 根據(jù)權利要求10所述的半導體裝置，其中所述存儲電路包括鎖存電路。
13. 根據(jù)權利要求10所述的半導體裝置，其中所述存儲電路包括觸發(fā)器電路。
14. 根據(jù)權利要求10所述的半導體裝置，其中所述存儲電路是靜態(tài)隨機存取存儲器。
15. 根據(jù)權利要求10所述的半導體裝置，其中所述第一電源電路、所述第二電源電路、以及所述存儲電路中的任何一個使用將形成在具有絕緣表面的襯底上的半導體薄膜用作激活層的薄膜晶體管。
16. 根據(jù)權利要求15所述的半導體裝置，其中所述具有絕緣表面的襯底是玻璃襯底、石英襯底、塑料襯底、以及絕緣硅襯底中的任何一種。
17. —種半導體裝置，包括第一天線電路；第二天線電路；第一電源電路；第二電源電路；以及存儲電路，其中，所述第一電源電路利用所述第一天線電路所接收的第一無線信號來生成第一直流電壓，并且，所述第二電源電路利用所述第二天線電路所接收的第二無線信號來生成第二直流電壓，并且，當只將所述第一直流電壓及所述第二直流電壓之中的所述第一直流電壓提供到所述存儲電路中時，所述存儲電路使用提供來的所述第一直流電壓保持數(shù)據(jù)，并且，當將所述第一直流電壓及所述第二直流電壓都提供到所述存儲電路中時，所述存儲電路使用提供來的所述第一直流電壓和所述第二直流電壓保持數(shù)據(jù)。
18. 根據(jù)權利要求17所述的半導體裝置，其中所述第一電源電路及所述第二電源電路中之一包括電荷泵電路。
19. 根據(jù)權利要求17所述的半導體裝置，其中所述存儲電路包括鎖存電路。
20. 根據(jù)權利要求17所述的半導體裝置，其中所述存儲電路包括觸發(fā)器電路。
21. 根據(jù)權利要求17所述的半導體裝置，其中所述存儲電路是靜態(tài)隨機存取存儲器。
22. 根據(jù)權利要求17所述的半導體裝置，其中所述第一電源電路、所述第二電源電路、以及所述存儲電路中的任何一個使用將形成在具有絕緣表面的襯底上的半導體薄膜用作激活層的薄膜晶體管。
23. 根據(jù)權利要求22所述的半導體裝置，其中所述具有絕緣表面的襯底是玻璃襯底、石英襯底、塑料襯底、以及絕緣硅襯底中的任何一種。
24. —種半導體裝置，包括第一天線電路；第二天線電路；第一電源電路；第二電源電路；以及存儲電路，其中，所述第一電源電路將所述第一天線電路所接收的無線信號轉換為直流電壓并使所述直流電壓升壓來生成第一直流電壓，并且，所述第二電源電路利用所述第二天線電路所接收的無線信號來生成第二直流電壓，并且，所述存儲電路使用所述第二直流電壓工作且使用所述笫一直流電壓存儲數(shù)據(jù)。
25. —種半導體裝置，包括第一天線電路；笫二天線電路；具有存儲單元和控制所述存儲單元的控制電路的存儲電路；對所述存儲單元提供第一直流電壓的第一電源電路；以及對所述控制電路提供第二直流電壓的第二電源電路，其中，所述第一電源電路將所述第一天線電路所接收的無線信號轉換為直流電壓且使所述直流電壓升壓來生成所迷第一直流電壓，并且，所述第二電源電路利用所述第二天線電路所接收的無線信號來生成所述第二直流電壓。
全文摘要
一種半導體裝置，在發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的在RF標簽中，使用掩模ROM或快閃存儲器進行ID號碼等的數(shù)據(jù)存入。掩模ROM雖然可以廉價地制作，但不能改寫。此外，快閃存儲器雖然能夠電改寫，但會使生產成本升高。因此，很難以廉價提供能夠進行數(shù)據(jù)改寫的RF標簽。本發(fā)明在RF標簽中安裝具有利用微弱的無線信號來生成電源電壓的功能的電源電路、以及使用所述電源電壓來可以保持存入在數(shù)據(jù)保持部中的數(shù)據(jù)的存儲器。通過采用如上所述結構，本發(fā)明廉價地提供高性能的RF標簽，該RF標簽在制造后也能夠電改寫ID數(shù)據(jù)等的數(shù)據(jù)。
文檔編號G06K19/077GK101174315SQ200710180849
公開日2008年5月7日申請日期2007年10月17日優(yōu)先權日2006年10月17日
發(fā)明者黑川義元申請人:株式會社半導體能源研究所

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