專利名稱：半導體裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體裝置。具體的，本發(fā)明涉及能夠利用無線通信 發(fā)送和接收信息而無需接觸的半導體裝置。
背景技術：
近些年來，其中向個體對象給予個體標識信息以使諸如物體的歷 史記錄的信息清楚的個體標識技術已廣受關注。尤其是，能夠通過無 線電波利用無線通信發(fā)送和接收數(shù)據(jù)而無需接觸的半導體裝置已經(jīng)
取得長足進步。這種半導體裝置被稱作ID標簽、RFID標簽等等，其 已經(jīng)開始被用于市場中物品的管理等等。
總的來說，已經(jīng)投放實際使用的許多被稱作RFID標簽等等的物 體包括元件形成層和具有由晶體管等形成的電路的天線層。這種能夠 無線通信的半導體裝置通過電磁波利用讀取器/寫入器進行無線通信， 使得該半導體裝置能夠通過從電源接收功率并從讀取器/寫入器接收 數(shù)據(jù)來操作。總的來說，在讀取器/寫入器與半導體裝 置之間的無線通 信中，發(fā)送側(cè)設備(讀取器/寫入器)發(fā)送調(diào)制的栽波，而接收側(cè)設備
(半導體裝置)解調(diào)該載波，從而提取數(shù)據(jù)并發(fā)送和接收信息。
在能夠進行無線通信的半導體裝置中，存在調(diào)幅方法(幅移鍵控
(ASK)調(diào)制方法)作為 一種調(diào)制載波的方法。ASK調(diào)制方法是一種 通過產(chǎn)生載波的振幅差并利用該振幅差作為調(diào)制信號來發(fā)送信息的 方法。這里，當?shù)?low)狀態(tài)中的振幅(信號線(振幅峰值)與基 準線(振幅中心)之間的差)為a，且高(high)狀態(tài)中的振幅(信 號線(振幅峰值)與基準線(振幅中心)之間的差)為b時，調(diào)制系 數(shù)m可以表示為m = (b-a)/(b+a)。發(fā)送側(cè)設備可以根據(jù)執(zhí)行無線通信 的發(fā)送側(cè)設備和接收側(cè)設備兩者，決定方法的調(diào)制系數(shù)。接收側(cè)設備接收調(diào)制系數(shù)由發(fā)送側(cè)設備決定的調(diào)制信號，并解調(diào)該調(diào)制信號。
由于能夠無線通信的半導體裝置包括設有微小的半導體元件的 集成電路，所以出現(xiàn)變動等問題，并且難以制造具有理想的電特性的 半導體裝置。然而，最近已經(jīng)利用多種改進實現(xiàn)了具有理想電性能的
半導體裝置(例如，見專利文獻l:日本公開專利申請2006-268838 )。 注意，能夠無線通信的半導體裝置根據(jù)基于多種標準的通信方法 進行信號的發(fā)送、接收等等，作為其通信。利用以ISO/IEC 15963 (其 是鄰近型(vicinity-type)無線IC卡的標準)標準化的通信方法，調(diào) 制13.56MHz載波，以獲得100%或10%的調(diào)制系數(shù)，并且用脈沖位 置調(diào)制方法編碼數(shù)據(jù)，該方法通過脈沖位置的調(diào)制位置的變化來標識 數(shù)據(jù)。作為與ISO/IEC 15693類似的標準，還有ISO/IEC 14443 (類 型-A)和ISO/IEC 18000-3。在ISO/IEC 14443 (類型-A)中，規(guī)定 了利用其初始振幅(處于無調(diào)制狀態(tài)下的振幅)小于或等于5%的振 幅來表示調(diào)制系數(shù)為100%的載波。注意，這些標準的通信頻率為 13.56MHz。另外，為了解調(diào)調(diào)制系數(shù)為10%的信號，可以考慮多種 方法(例如，見專利文獻2:日本公開專利申請2000-172806 )。

發(fā)明內(nèi)容
總的來說，接收側(cè)裝置包括具有解調(diào)電路、電源電路、調(diào)制電路 等的模擬電路，以及連接到模擬電路的數(shù)字電路。作為解調(diào)電路的輸 出，解調(diào)信號被從模擬電路輸出，并被輸入到數(shù)字電路。當使用調(diào)制 系數(shù)為100%的載波來用于無線通信時，包括其中振幅為0的狀態(tài)(其 中振幅峰值和基準線彼此相符的狀態(tài))。因此，在通過接收的電磁波 從電源產(chǎn)生功率而工作的能夠無線通信的半導體裝置中，在被用于無 線通信的、調(diào)制系數(shù)為100%的載波為0時，難以從電源提供功率。 因而，干擾了半導體設備的操作。在該半導體裝置中，確保了特定的 振幅，以便利用調(diào)制系數(shù)較小的載波(例如，調(diào)制系數(shù)為10%的載波) 提供功率；因此，半導體裝置能夠操作。
圖4示出了通常的解調(diào)調(diào)制系數(shù)為100%的栽波的解調(diào)電路的電路結(jié)構(gòu)。圖4的電路包括第一二極管、第二二極管、第一電阻器、第 二電阻器、第一電容器、笫二電容器、和第三電容器。在圖4所示的 電路中，輸入部分連接到第一電容器的一端。第一電容器的另一端連 接到第一二極管的陽極(第一電極)和第二二極管的陰極(第二電極)。
第一二極管的陰極(第二電極)連接到第一電阻器、第二電阻器和第 三電容器的各一端。第二二極管的陽極(第一電極)接地。第一電阻 器和第二電容器的各另一端也接地。第二電阻器的另一端連接到第三
電容器的一端和輸出部分。第三電容器的另一端接地。
盡管如圖4所示的電路可以解調(diào)調(diào)制系數(shù)較大的載波(例如，調(diào) 制系數(shù)為100%的栽波)，但是很難解調(diào)調(diào)制系數(shù)較小的載波(例如 調(diào)制系數(shù)為10%的載波)。這是由于圖4的解調(diào)電路具有大的由載波 導致的噪聲對振幅波形的影響，并且在調(diào)制系數(shù)較小時(例如調(diào)制系 數(shù)為10%時)該影響不能忽視。因此，可以通過對于解調(diào)電路使用低 通濾波器等等來減少噪聲；然而噪聲未被充分地減少。
由此，本本發(fā)明提供一種半導體裝置，其具有可以產(chǎn)生解調(diào)信號 的電路(解調(diào)電路生成電路)，而對于調(diào)制系數(shù)較小的調(diào)制信號(例 如調(diào)制系數(shù)為10%的信號)也沒有任何問題。
注意，在專利文獻2中提出的電路排列中提供了以下內(nèi)容第一 解調(diào)裝置，其由(IS014443-A) 100% ASK信號(調(diào)制系數(shù)為100% 的信號)再生數(shù)據(jù)；第二解調(diào)裝置，其由(IS014443-B) 10% ASK 信號(調(diào)制系數(shù)為10%的信號)；以及選擇器裝置，其選擇再生信號 中的每一個。此外，為了控制本選擇器裝置，提供了一種通過輸入 再生信號以及第一解調(diào)裝置的傳輸信號產(chǎn)生選擇控制信號的裝置。 根據(jù)專利文獻2的結(jié)構(gòu)，再生未被選擇器裝置選擇的數(shù)據(jù)的裝置可以 說就半導體裝置的操作而言是無用的電路。具體來說，很明顯放大器 電路被合并到由10。/。ASK信號(調(diào)制系數(shù)為10%的信號)再生數(shù)據(jù) 第二解調(diào)裝置。由此，在放大器電路消耗的功率達與整個半導體裝置 的消耗功率相比不能忽視的那么大時，這將導致半導體裝置的性能退化。由此，本本發(fā)明提供一種半導體裝置，其中，當調(diào)制系數(shù)較大的
信號(例如，調(diào)制系數(shù)為100%的信號)的數(shù)據(jù)被選擇時，被合并到 再生調(diào)制系數(shù)較小的信號(調(diào)制系數(shù)為10%的信號)的數(shù)據(jù)的第二解
調(diào)裝置中的放大器電路的操作被停止，且消耗較低功率。
同時，如圖4所示的解調(diào)電路具有簡單的結(jié)構(gòu)，其中半導體裝置 的操作未被干擾。因此，該解調(diào)電路適于作為用于解調(diào)調(diào)制系數(shù)較 大的信號(例如，調(diào)制系數(shù)為100%的信號)的解調(diào)信號生成電路。
存在這樣一種情況在調(diào)制系數(shù)較小的載波的情況(例如，調(diào)制 系數(shù)為10%的情況)與調(diào)制系數(shù)較大的載波的情況(例如，調(diào)制系數(shù) 為100%的情況)之間，適于操作的配置是不同的。例如，在利用解 調(diào)調(diào)制系數(shù)為10%的調(diào)制信號的電路來解調(diào)調(diào)制系數(shù)為100%的栽波 時，擔心不必要的元件在工作，且無用地消耗了功率。
因此，本發(fā)明提供一種半導體裝置，其中，分別提供產(chǎn)生在調(diào)制 系數(shù)較小的栽波的情況(例如，調(diào)制系數(shù)為10%的情況)下的解調(diào)電 路的電路，以及產(chǎn)生在調(diào)制系數(shù)較大的載波的情況(例如，調(diào)制系數(shù) 為100%的情況)下的解調(diào)電路的電路。另外，本發(fā)明提供一種半導 體裝置，其能夠標識調(diào)制系數(shù)，根據(jù)調(diào)制系數(shù)切換使用的電路，停止 未使用的電路的部分操作，以及根據(jù)調(diào)制系數(shù)以最小的功率產(chǎn)生適當 的解調(diào)信號。
本發(fā)明的半導體裝置包括一個或多個解調(diào)信號生成電路，且所述 解調(diào)信號生成電路的任一個都具有解調(diào)調(diào)制信號的第一調(diào)制電路、 解調(diào)具有與第一解調(diào)電路中的電信號相反的極性的電信號(調(diào)制信
號)的第二解調(diào)電路、以及比較器。從第一解調(diào)電路輸出的解調(diào)信號 和從第二解調(diào)電路輸出的解調(diào)信號每一個被輸入到比較器的輸入部
分中，從而獲得這些解調(diào)信號的電壓差。
在上述半導體裝置中，通過比較器來獲得由第一解調(diào)電路解調(diào)的
信號的振幅和由第二解調(diào)電路解調(diào)的信號的振幅之間的差。由于由第 一解調(diào)電路解調(diào)的信號的振幅和由第二解調(diào)電路解調(diào)的信號的振幅
具有相同的相位，因此可以降低由載波導致的噪聲的影響，從而穩(wěn)定地解調(diào)信號。
替換地，本發(fā)明的半導體裝置優(yōu)選具有選擇電路，其根據(jù)調(diào)制信 號選擇第一解調(diào)信號生成電路或第二解調(diào)信號生成電路，以停止另一
解調(diào)信號生成電路。具體的，本發(fā)明的半導體裝置包括以下第一解 調(diào)信號生成電路，其從調(diào)制系數(shù)較大的栽波(例如，調(diào)制系數(shù)為100% 的載波)生成解調(diào)信號；第二解調(diào)信號生成電路，其從調(diào)制系數(shù)較小 的栽波(例如，調(diào)制系數(shù)為10%的載波)生成解調(diào)信號；以及選擇電 路，其根據(jù)調(diào)制系數(shù)，選擇使用所述第一解調(diào)信號生成電路和第二解 調(diào)信號生成電路中的哪一個。
選擇電路包括標識調(diào)制系數(shù)之間的差的邏輯元件以及確定要使 用的解調(diào)信號生成電路的邏輯元件組。
首先，在本發(fā)明的半導體裝置中，與調(diào)制系數(shù)較大的載波(例如， 調(diào)制系數(shù)為100。/。的栽波)對應的第一解調(diào)信號生成電路輸出第一解 調(diào)信號，而與調(diào)制系數(shù)較小的載波(例如，調(diào)制系數(shù)為10%的栽波) 對應的第二解調(diào)信號生成電路輸出第二解調(diào)信號。也即，第一解調(diào)信 號生成電路可以解調(diào)調(diào)制系數(shù)較大的載波(例如，調(diào)制系數(shù)為100% 的載波)，而第二解調(diào)信號生成電路可以解調(diào)調(diào)制系數(shù)較小的載波(例 如，調(diào)制系數(shù)為10%的栽波)。另外，并不確保第一解調(diào)信號生成電 路解調(diào)調(diào)制系數(shù)較小的載波(例如，調(diào)制系數(shù)為10%的載波)，而第 二解調(diào)信號生成電路解調(diào)調(diào)制系數(shù)較大的載波(例如，調(diào)制系數(shù)為 100%的栽波)。
在數(shù)字電路中，監(jiān)視該第一解調(diào)信號，并且如果第一解調(diào)信號有
效，且將該信號發(fā)送到被包括在第二解調(diào)信號生成電路中的振幅電路
(例如，比較器等)，并停止電路操作。
第一解調(diào)信號生成電路適合于解調(diào)調(diào)制系數(shù)較大的載波(例如，
調(diào)制系數(shù)為100%的載波)。然而，在調(diào)制系數(shù)較小的栽波(例如， 調(diào)制系數(shù)為10%的栽波)中，即使在調(diào)制的周期期間，與未調(diào)制的周 期期間的振幅相比，也仍存在具有一定程度的振幅(例如，90%程度 的振幅)的栽波。因此，第一解調(diào)信號生成電路難以解調(diào)調(diào)制系數(shù)較小的栽波。利用邏輯元件(例如，反相器)確定第一解調(diào)信號是否能 夠被解調(diào)，而其他的信號(例如，時鐘信號)是不必要的。時鐘信號 是在操作數(shù)字電路等等中使用的周期性信號。通常，時鐘由振蕩電路 或分頻電路等等產(chǎn)生。
注意，在本說明書中，所述邏輯元件是指由在數(shù)字電路中提供的 用以實現(xiàn)特定目標的多個電路形成的元件。
注意，在本說明書中描述了"調(diào)制系數(shù)為100%的情況"和"調(diào)制 系數(shù)為10%的情況"；但是，近似大于等于10。/。且小于等于30%的調(diào) 制系數(shù)范圍通常也被描述為"調(diào)制系數(shù)為10。/。的情況"。另外，近似大 于等于90%且小于等于100%的調(diào)制系數(shù)范圍通常也被描述為"調(diào)制 系數(shù)為100%的情況"。因此，調(diào)制系數(shù)不應被理解為被嚴格限制于所 描述的這些情形，且在不偏離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)可以應用各種調(diào) 制系數(shù)。
利用本發(fā)明，可以產(chǎn)生調(diào)制系數(shù)較小的調(diào)制信號(例如，調(diào)制系 數(shù)為10。/。的調(diào)制信號)的解調(diào)信號。因此，即使在使用調(diào)制系數(shù)較小 的調(diào)制信號時，能夠無線通信的半導體裝置也仍能夠工作，且在接收 無線信號期間來自電源的功率持續(xù)供給。因此，該半導體裝置能夠穩(wěn) 定地工作。
此外，在本發(fā)明的半導體裝置中，可以降低由于栽波導致的噪聲 的影響；因而，可以穩(wěn)定地產(chǎn)生高度可靠的解調(diào)信號。
在本發(fā)明的半導體裝置中，在調(diào)制系數(shù)為較小的載波(例如，調(diào) 制系數(shù)為10%的載波)的情況下和調(diào)制系數(shù)為較大的栽波(例如，調(diào) 制系數(shù)為100%的載波)的情況下，使用不同的解調(diào)信號生成電路。 因此，至于被包括在每一個解調(diào)信號生成電路中的元件的參數(shù)，甚至
不需要考慮調(diào)制系數(shù)不同的情況；因此提高了設計半導體裝置的靈活
性。此外，在笫二解調(diào)信號生成電路中，通過檢測所述第二解調(diào)信號 生成電路中的第一偏置電路的輸出和第二偏置電路的輸出之間的差， 生成第二解調(diào)信號。因而，即使利用調(diào)制系數(shù)較小的信號，也能夠穩(wěn)
定地產(chǎn)生解調(diào)信號。從而能夠發(fā)送和接收信息。在使用調(diào)制系數(shù)較小的信號時，持續(xù)地提供來自電源的功率；因此，半導體裝置可以穩(wěn)定 地工作。
存在于第一偏置電路和第二偏置電路的每一輸出中的噪聲具有 相同的相位。在本發(fā)明，通過比較第一偏置電路和第二偏置電路的輸
出產(chǎn)生第二解調(diào)信號。因此，抵消(cancel) 了每一輸出的噪聲，并 且降低了由載波導致的噪聲的影響；因而，可以解調(diào)信號。據(jù)此，對 于調(diào)制系數(shù)較小的無線信號(例如，調(diào)制系數(shù)為10%的載波)，也可 以穩(wěn)定地檢測該信號。
在調(diào)制系數(shù)較小的載波的情況(例如，調(diào)制系數(shù)為10%的情況) 以及調(diào)制系數(shù)較大的栽波的情況(例如，調(diào)制系數(shù)為100%的情況) 下，通過切換要使用的解調(diào)信號生成電路并停止不使用的電路的部分 操作，可以降低本發(fā)明的半導體裝置的功耗。
根據(jù)本發(fā)明，在數(shù)字電路中僅利用第一解調(diào)信號的波形的形狀來 監(jiān)視解調(diào)信號；因此，可以用簡單的電路結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)本發(fā)明的半導體 裝置，而無需復雜的電路。


圖l是示出本發(fā)明的半導體裝置的示意圖； 圖2是示出本發(fā)明的半導體裝置的示意圖； 圖3是示出本發(fā)明的半導體裝置的示意圖； 圖4是示出本發(fā)明的半導體裝置的示意圖； 圖5是示出本發(fā)明的半導體裝置的示意圖6A至6C ( 6C-1至6C-3 )每一都是示出本發(fā)明的半導體裝置 的示意圖7A ( 7A-1和7A-2 )以及7B ( 7B-1和7B-2 )每一都是示出本 發(fā)明的半導體裝置的示意圖8是示出本發(fā)明的半導體裝置的示意圖9A至9C每一都是示出本發(fā)明的半導體裝置的示意圖IOA和IOB每一都是示出本發(fā)明的半導體裝置的示意圖；圖ll是示出本發(fā)明的半導體裝置的示意圖； 圖12A至12E每一都是示出本發(fā)明的半導體裝置的示意圖； 圖13A至13F每一都是示出其中安裝了本發(fā)明的半導體裝置的 實例的示意圖14是示出本發(fā)明的半導體裝置的示意圖15A至15D是示出應用了本發(fā)明的半導體裝置的制造方法的
視圖16 A至16C是示出應用了本發(fā)明的半導體裝置的制造方法的
視圖17A和17B是示出應用了本發(fā)明的半導體裝置的制造方法的
視圖18 A和18B是示出應用了本發(fā)明的半導體裝置的制造方法的
視圖19 A和19B是示出應用了本發(fā)明的半導體裝置的制造方法的
視圖20 A至20C是示出應用了本發(fā)明的半導體裝置的制造方法的
視圖21 A至21C是示出應用了本發(fā)明的半導體裝置的制造方法的
視圖22 A和22B是示出應用了本發(fā)明的半導體裝置的制造方法的
視圖23A至23C是示出應用了本發(fā)明的半導體裝置的制造方法的
視圖24 A至24C是示出應用了本發(fā)明的半導體裝置的制造方法的
視圖25 A至25C是示出應用了本發(fā)明的半導體裝置的制造方法的
視圖26 A和26B是示出應用了本發(fā)明的半導體裝置的制造方法的
視圖；圖27A和27B是示出應用了本發(fā)明的半導體裝置的每一部分的 波形圖28 A和28B是示出應用了本發(fā)明的半導體裝置的每一部分的 波形圖29 A和29B是示出應用了本發(fā)明的半導體裝置的每一部分的 波形圖30是示出本發(fā)明的半導體裝置的示意圖； 圖31是示出本發(fā)明的半導體裝置的示意圖； 圖32A和32B是示出應用了本發(fā)明的半導體裝置的每一部分的 波形圖；以及
圖33 A和33B是示出應用了本發(fā)明的半導體裝置的每一部分的 波形圖。
具體實施例方式
下面將參考

本發(fā)明的實施方式和實施例。但是，本發(fā)明 可以以多種方式實現(xiàn)，并且本領域技術人員易于理解，可以以多種方 式修改其方式和細節(jié)而不脫離發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明不應 被理解為被限于下面的對實施方式和實施例的說明。注意，在下面描 述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，在不同的附圖中，使用相同的附圖標記來共同 地表示相同的部件。 (實施方式l)
本實施方式將參考

其中包括解調(diào)信號生成電路的本發(fā) 明的半導體裝置的結(jié)構(gòu)示例。
圖2示出本發(fā)明的半導體裝置的框圖。本發(fā)明的半導體裝置100 通過電磁波無線地發(fā)送數(shù)據(jù)到讀取器/寫入器116和從其接收數(shù)據(jù)。讀 取器/寫入器116優(yōu)選通過通信線路118連接到控制設備120?？刂圃O備 120控制讀取器/寫入器116和半導體裝置100之間的通信。
半導體裝置100包括天線電路102、電源電路112、；漠擬電路104、 數(shù)字電路106、以及存儲器電路108。模擬電路104具有解調(diào)信號生成電路150以及調(diào)制電路114。半導體裝置100可以不包括天線而包括用 于連接到外部天線的布線。該布線和外部天線可以彼此連接。在這種 情況下，單獨制造的天線連接到布線。電連接至該布線的連接端(端 電極)可以用于將該布線與天線連接。此外，半導體裝置100不限于 上述結(jié)構(gòu)，并且可以包括時鐘生成電路，或中央處理器單元(下文中， 稱作CPU)等等。
注意，所述時鐘生成電路是指基于在天線電路102中生成的AC感 生電壓而產(chǎn)生并向每一電路提供時鐘信號的電路，所述時鐘信號具有 用于數(shù)字電路106、存儲器電路108等操作所必須的頻率。對于時鐘生 成電路可以使用振蕩電路或分頻電路。
天線電路102優(yōu)選具有天線和整流器電路，該天線電路接收從讀 取器/寫入器116發(fā)送的電磁波，并產(chǎn)生AC感生電壓。所感生的電壓成 為來自半導體裝置100的電源的功率，并且還包括從讀取器/寫入器116 發(fā)送的數(shù)據(jù)。
可以用于本發(fā)明的天線的形狀沒有具體限制。因此，應用于被包 括在半導體裝置100中的天線電路102的信號傳輸方法可以是電磁耦 合法、電磁感應法、或無線電波法等等。可以由從業(yè)人員考慮到設備 的期望的用途而適當?shù)剡x擇傳輸方法。因此，可以根據(jù)該傳輸方法提 供具有優(yōu)化的長度和形狀的天線。在本發(fā)明中，優(yōu)選使用具有13.56 MHz的通信頻率的電,茲感應法，來作為信號傳輸方法。
在應用電磁耦合法或電磁感應法(例如，13.56 MHz頻帶)作為 傳輸方法的情況下，為了采用隨著磁場強度變化而產(chǎn)生的電磁感應， 以環(huán)形(例如，環(huán)形天線)形式或螺旋形式(例如，螺旋天線)形成 作為天線的導電膜。
在利用作為一種無線電波法的微波法(例如，UHF頻帶(860至 960 MHz)、或2.45GHz頻帶等)來作為所述傳輸方法時，可以考慮 用于信號傳輸?shù)臒o線電波的波長來適當?shù)卮_定作為天線的導電膜的 長度和形狀。例如，可以以線性形式(例如，偶極天線)或平坦形式 (例如，貼片(patch)天線)等等來形成作為天線的導電膜。另夕卜，
17作為天線的導電膜的形狀不限于線性形式，可以考慮無線電波的波 長，以彎曲形式、蛇形形式或它們的組合的形式，來設置導電膜。
圖12A至12E每一都示出了提供在天線電路102中的天線的形狀 實例。例如，如圖12A所示，可以使用這樣的布局，其中天線1201設 置在設有信號處理電路的芯片1200周圍。替換地，如圖12B所示，可 以使用這樣的布局，其中設有信號處理電路的芯片1202被薄的天線 1203纏繞。另外，如圖12C所示，可以使用這樣的布局，其中為設有 信號處理電路的芯片1204設置形狀象天線1205那樣的用于接收高頻 電磁波的天線。替換地，如圖12D所示，可以使用這樣的布局，其中， 為設有信號處理電路的芯片1206設置形狀象作為180度全向天線(使 得其能夠從任意方法等同地接收信號)的天線1207那樣的天線。作為 另外的替換，如圖12E所示，可以使用這樣的布局，其中，為設有信 號處理電路的芯片1208設置形狀象具有長棒(long rod)形狀的天線 1209那樣的天線?？梢酝ㄟ^上述形狀的天線的組合來形成天線電路 102。
在圖12A至12E中，設有信號處理電路的芯片1200等與天線1201 等之間的連接方法沒有特別限制，只要能夠在芯片和天線之間發(fā)送和 接收信號即可。以圖12A作為示例，天線1021和設有信號處理電路的 芯片1200通過虧1線接合(wire bonding )或凸塊接合(b證p bonding ) 而彼此連接。替換的，可以將芯片的一部分用作要附連到天線1201的 電極。利用該方法，可以利用各向異性導電膜(下文中，稱作ACF) 將芯片1200附連到天線1201。此外，天線的適當?shù)拈L度根據(jù)要接收的 信號的頻率而不同?？偟膩碚f，在例如使用2.45 GHz的頻率的情況下， 天線的長度可以為近似60 nm (波長的一半)或近似30 nm (波長的四 分之一)。
電源電路112通過二極管等對天線電路102中產(chǎn)生的感生電壓進 行整流，并利用電容器使感生電壓穩(wěn)定，從而調(diào)節(jié)以便維持相對于基 準電勢(基準線的電勢)具有一定電勢差的穩(wěn)定的電勢。
數(shù)字電路106基于解調(diào)的信號執(zhí)行以下操作分析指令；控制存儲器電路108;將供外部傳輸?shù)臄?shù)據(jù)輸出到調(diào)制電路114，等等。除存 儲器控制信號的生成電路之外，數(shù)字電路106還可以包括解碼電路或 信息判斷電路等。此外，數(shù)字電路106可以包括這樣的電路，該電路 將從存儲器電路108提取的、從半導體裝置100發(fā)送到讀取器/寫入器 116的數(shù)據(jù)的部分或全部，轉(zhuǎn)換成編碼的信號。
存儲器電路108至少存儲半導體裝置100的專用數(shù)據(jù)(個體標識信 息)。存儲器電路108包括控制電路，其根據(jù)數(shù)字電路106執(zhí)行數(shù)據(jù) 的寫入或讀??；以及具有存儲器元件的電路。存儲器電路108包括有 機存儲器、動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)、靜態(tài)隨機存取存儲器 (SRAM )、鐵電隨機存取存儲器(FeRAM )、掩模只讀存儲器(ROM )、 可編程只讀存儲器(PROM)、電可編程只讀存儲器(EPROM)、 電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、以及閃存中的一個或多個。 只要存儲器電路108的存儲內(nèi)容是半導體裝置100的專用數(shù)據(jù)(個體標 識信息等)，就優(yōu)選使用能夠存儲記憶而無需提供功率的非易失性存 儲器。另一方面，只要存儲半導體裝置100所執(zhí)行的處理中使用臨時 記憶，就可以使用易失性存儲器。特別是在其中半導體裝置100沒有 電池的所謂的無源型的情況下，優(yōu)選使用非易失性存儲器作為存儲器 電路108。
有機存儲器具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中，包含有機化合物的層被夾在 一對導電層之間，由于結(jié)構(gòu)簡單而具有至少兩個優(yōu)點。 一個優(yōu)點是， 可以簡化制造工藝并降低成本。另一優(yōu)點是，易于減少存儲器電路的 面積，并且可以容易地實現(xiàn)電容器的增加。因此，優(yōu)選使用有機存儲 器作為存儲器電路108。
調(diào)制電路114根據(jù)來自數(shù)字電路106的信號，將負載(load)調(diào)制 發(fā)送到天線電路102。
解調(diào)信號生成電路150解調(diào)并提取被包括在產(chǎn)生于天線電路102 中的感生電壓中的數(shù)據(jù)。
在本實施方式的半導體裝置中，接收來自讀取器/寫入器的電磁 波，并且供應電磁波的功率來驅(qū)動半導體裝置。因此，盡管在本實施200780044965.9
方式中描述了無源型半導體裝置，但是本發(fā)明不限于此。作為一種在 半導體裝置內(nèi)部包含電池的結(jié)構(gòu)，可以從電池提供功率來驅(qū)動半導體 裝置。
在從讀取器/寫入器發(fā)送的電磁波中，從子載波中調(diào)制具有特定
頻率的載波。被包括在該子載波中的信號是二值化的數(shù)字信號，其被 從讀取器/寫入器發(fā)送到半導體裝置。對于載波的調(diào)制方法，有改變振
幅的幅移鍵控(ASK)調(diào)制方法和改變頻率的頻移鍵控(FSK)調(diào)制 方法。本實施方式描述其中解調(diào)通過A S K調(diào)制方法調(diào)制的電磁波的情 形。
下面參考圖30說明被包括在本發(fā)明的半導體裝置100中的解調(diào)信 號生成電路150。圖30示出能夠用于本實施方式的解調(diào)信號生成電路 150的框圖。解調(diào)信號生成電路150包括第一解調(diào)電路154、第二解調(diào) 電路156、第一偏置電路158、第二偏置電路160、以及比較器162。盡 管下面描述了解調(diào)信號生成電路150中所包括的這些電路，但是本發(fā) 明不限于此。
圖30中所示的解調(diào)信號生成電路150的輸入部分152連接到第一 解調(diào)電路154的輸入部分600以及第二解調(diào)電路156的輸入部分620。 第 一解調(diào)電路154的輸出部分616連接到第 一偏置電路158的輸入部分 800A，并且第二解調(diào)電路156的輸出部分636連接到第二偏置電路160 的輸入部分800B。第 一偏置電路158的輸出部分808A連接到比較器162 的第一輸入部分卯OA，而第二偏置電路160的輸出部分808B連接到比 較器162的第二輸入部分900B。比較器162的輸出部分912連接到解調(diào) 信號生成電路150的輸出部分166。
注意，比較器162的輸出部分912和解調(diào)信號生成電路150的輸出 部分166優(yōu)選通過模擬緩沖器電路164彼此連接，如圖30所示。作為模 擬緩沖器電路164，給出了源極跟隨器電路、共源放大器電路等。通 過提供模擬援沖器電路164，可以有效地去除噪聲，并且可以穩(wěn)定地 產(chǎn)生解調(diào)信號。
圖6A至6C (6C-l至6C-3)每一都示出了被用作每一第一解調(diào)電路154和第二解調(diào)電路156中的解調(diào)電路的結(jié)構(gòu)的實例。圖6A示出第一 解調(diào)電路154。第一解調(diào)電路154包括輸入部分600、輸出部分616、第 一二極管604、第二二極管606、第一電阻器608、第二電阻器612、第 一電容器602、第二電容器610、和第三電容器614。輸入部分600連接 到第一電容器602的一端。第一電容器602的另一端連接到第一二極管 604的陽極和第二二極管606的陰極。第一二極管604的陰極連接到第 一電阻器608、第二電容器610和第二電阻器602的各一端。第二電阻 器612的另一端連接到第三電容器614的一端和輸出部分616。另外， 第二二極管606的陽極，第一電阻器608、第二電容器610和第三電容 器614的各另一端連接到基準電勢(Vss)-
圖6B示出第二解調(diào)電路156。圖6B所示的解調(diào)電路包括輸入部分 620、輸出部分636、第一二極管624、第二二極管626、第一電阻器628、 第二電阻器632、第一電容器622、第二電容器630、和第三電容器634。 輸入部分620連接到第 一 電容器622的一端。第 一電容器622的另 一端 連接到第一二極管624的陰極和第二二極管626的陽極。第一二極管 624的陽極連接到第一電阻器628、第二電容器630和第二電阻器632的 各一端。第二電阻器632連接到第三電容器634的一端和輸出部分636。 另外，第二二極管626的陰極，第一電阻器628、第二電容器630和第 三電容器634的各另一端，連接到基準電勢(Vss)。
圖6A和6B中的第一二極管604、第二二極管606、第一二極管624、 第二二極管626中的每一個可以由二極管連接的TFT來形成。圖6C-1 中所示的二極管、圖6C-2中所示的二極管連接的n型TFT、以及圖6C-3 中所示的二極管連接的p型TFT等效于電路。圖7A (7A-l和7A-2)每 一示出了其中利用圖6C (6C-l至6C-3)中示出的任意TFT形成圖6A 中所示的、作為第一解調(diào)電路154的一部分的電路618的示例。類似的， 圖7B (7B-l和7B-2)每一示出了其中利用圖6C ( 6C-l至6C-3 )中示 出的任意TFT形成圖6B中所示的、作為第二解調(diào)電路156的一部分的 電路638的示例。在圖7A-1所示的電路中，使用n型TFT700和702作為 二極管連接的TFT。在圖7A-2所示的電路中，使用p型TFT 704和706
21作為二極管連接的TFT。在圖7B-1所示的電路中，使用n型TFT 708和 710作為二極管連接的TFT。在圖7B-2所示的電路中，使用p型TFT712 和714作為二極管連接的TFT。
可以通過圖6A至6C (6C-l至6C-3)和圖7A ( 7A-l和7A-2 )和7B (7B-l和7B-2)中所示的電路的組合來實現(xiàn)第一解調(diào)電路154和第二 解調(diào)電路156?？梢允褂镁哂袌D7A-1所示的電路618的第 一解調(diào)電路 154和具有圖7B-2所示的電路638的第二解調(diào)電路156，或者可以使用 具有圖7A-2所示的電路618的第 一解調(diào)電路154和具有圖7B-1所示的 電路638的第二解調(diào)電路156。替換地，可以使用具有圖7A-2所示的電 路618的第 一解調(diào)電路154和具有圖7B-2所示的電路638的第二解調(diào)電 路156。優(yōu)選的，對于第一解調(diào)電路154使用圖7A-1所示的電路618, 而對于第二解調(diào)電路156使用圖7B-1所示的電路638。通常，n型TFT 的載流子具有比p型TFT的載流子高的遷移率。因此，對于被包括在 第一解調(diào)電路和第二解調(diào)電路中的所有TFT都使用n型TFT，從而能 夠提高電路的操作性能。
提供第 一電容器602(或第 一 電容器622 )以補償波振幅的中心(基 準哉)。提供第一電阻器608 (或第一電阻器628)以使恒定電流流過 點bl (或點b2)。另外，提供笫二電容器610 (或第二電容器630)以 使波形平滑。在適當時，根據(jù)第二電容器610 (或第二電容器630 )的 靜電電容的程度來調(diào)整第一電阻器608 (或第一電阻器628)的電阻。 當?shù)谝浑娮杵?08 (或第一電阻器628 )的電阻較小時，載波的振幅降 低；而當電阻過量時，出現(xiàn)第二二極管606 (或第二二極管626)的擊 穿現(xiàn)象；因此，半導體裝置不能正常操作。另外，第二電阻器612(或 第二電阻器632 )和第三電容器614 (或第三電容器634)作為去除高 頻分量的低通濾波器。
圖8示出了第一偏置電路158和第二偏置電路160的結(jié)構(gòu)的示例。 在圖8所示的偏置電路中，輸入部分800 (下文中將輸入部分800在第 一偏置電路和第二偏置電路中分別稱作輸入部分800A和輸入部分 800B)連接到電容器802 (下文中將電容器802在第一偏置電路和第二偏置電路中分別稱作電容器802A和電容器802B)的一端。電容器802 的另一端連接到輸出部分808以及第一電阻器804和第二電阻器806的 各一端，下文中將輸出部分808在第一偏置電路和第二偏置電路中分 別稱作輸出部分808A和輸出部分808B，將第一電阻器804在第一偏置 電路和第二偏置電路中分別稱作第一電阻器804A和第一電阻器804B， 將第二電阻器806在第一偏置電路和第二偏置電路中分別稱作第二電 阻器806A和第二電阻器806B。第一電阻器804的另 一端連接到電源電 勢(VDD)，而第二電阻器806的另一端連接到基準電勢(Vss)-
提供電容器802以使輸入部分800與第一電阻器804所連接的電源 電勢靜電(galvanically)隔離。
提供第 一 電阻器804和第二電阻器806以生成被輸入到比較器162 中所包括的第 一輸入部分卯OA和第二輸入部分900B的信號的電勢之 間的差。優(yōu)選的，第一電阻器804A的電阻R^、第一電阻器804B的電 阻Rnj、笫二電阻器806A的電阻RM、以及第二電阻器806B的電阻R^
通過包括第一偏置電路158和第二偏置電路160可以防止比較器 162的誤操作。
圖9A至9C每一示出了比較器162的結(jié)構(gòu)的示例。比較器162包括 兩個輸入部分，諸如差分電路、差分放大器、或運算放大器，并且可 以使用具有比較輸入到所述輸入部分的兩個信號的功能的電路。比較 器162包括第一輸入部分卯0A、第二輸入部分900B、第一TFT 902至 第五TFT910、以及輸出部分912。在比較器162中，第一輸入部分900A 連接到第一偏置電路158的輸出部分808A,并且第二輸入部分900B連 接到第二偏置電路160的輸出部分808B。第一輸入部分900A連接到第 一TFT卯2的柵電極，而第二輸入部分900B連接到第二TFT卯4的柵 電極。第一TFT 902的源電極和漏電極之一連接到第五TFT 910的源電 極和漏電極之一以及第二TFT 904的源電極和漏電極之一。第一TFT 902的源電極和漏電極中的另 一個連接到第三TFT 906的源電極和漏 電極之一、第三TFT 906的柵電極、以及第四TFT 908的柵電極。第三
23TFT 906的源電極和漏電極中的另一個連接到電源電勢(VDD)- 第 四TFT卯8的源電極和漏電極之一連接到電源電勢(VDD )- 第四TFT 908的源電極和漏電極中的另 一個連接到輸出部分912以及第二TFT 904的源電極和漏電極中的另一個。第五TFT 910的柵電極通過布線 914連接到恒流電路1003。第五TFT 910的源電極和漏電極中的另 一個 連接到基準電勢(Vss)- 注意，布線914連接到恒流電路1003。在圖 9A中，第六TFT916總是導通，或者不提供該TFT。
下面描述在信號輸入到比較器的第一輸入部分900A和第二輸入 部分900B時的操作。
將流過作為比較器162的恒流源的第五TFT910的電流設置為Ia。 這里，由于第三TFT906和第四TFT 908形成電流鏡電路，在第三TFT 卯6和笫四TFT卯8每一個的源電極和漏電極之間有Id/2的電流流動。 另外，將圖9A至9C中所示的每一點a的電勢設置為Vs。
現(xiàn)在描述其中不同的電勢施加到形成差分對的兩個TFT的情形。 首先考慮其中第 一輸入部分900A的電勢高于第二輸入部分900B的電 勢的情形。流過第一TFT 902和第二TFT 904的電流以下式(1)表示。 這里，Vg,是柵極電壓，V&是漏極電壓，Vth是閾值電壓，k為跨導系 數(shù)；而k是溝道長度調(diào)制系數(shù)。
公式l
在公式(1)中，由于第一輸入部分900A的電勢高于笫二輸入部 分卯OB的電勢，在第一TFT卯2的柵極電壓Vgs ( 902)和笫二TFT904 的柵極電壓Vgs (卯4)之間形成如下關系Vgs (902) > Vgs (904)。 跨導系數(shù)k是由每一TFT的載流子遷移率、柵極絕緣膜的電容、溝道 寬度、以及溝道長度所確定的對于TFT唯一的值(常數(shù))，而溝道長 度調(diào)制系數(shù)X是由每一個TFT的制造工藝所確定的常數(shù)。因此，當?shù)?一TFT 902和第二TFT 904的跨導系數(shù)k和溝道長度調(diào)制系數(shù)k等同時， 在第一TFT 902的漏極電壓Vas和第二TFT 904的漏極電壓Vds之間形 成如下關系Vds (卯2) < Vds ( 904)。接下來，當與上面類似地考慮其中笫 一輸入部分900A的電勢低于第二輸入部分900B的電勢的情 形時，在第一TFT 902的漏極電壓Vas和第二TFT 904的漏極電壓Vds之 間形成如下關系Vds ( 902) >Vds (904)。
如上所述，輸出部分912的電壓根據(jù)第一輸入部分900A和第二輸 入部分900B的電勢的幅度關系而波動。
接著，圖10A和10B每一示出了模擬緩沖器電路164的電路結(jié)構(gòu)的 示例。圖IOA的模擬緩沖器電路包括輸入部分IOOO、布線914、源極跟 隨器電路IOOI、反相器電路1002、恒流電路1003、反相器電路1004、 以及輸出部分1005。布線914連接到圖9A至9C每一個中所示的第五 TFT 910的柵電極。輸出部分1005連接到解調(diào)信號生成電路150的輸出 部分166。
圖10B的模擬緩沖器電路包括輸入部分1000B、布線914B、源極 跟隨器電路1001B、恒流電路1003 B、以及輸出部分1005 B。布線914 B連接到圖9A至9C每一個中所示的第五TFT 910的柵電極。輸出部分 1005B連接到解調(diào)信號生成電路150的輸出部分166。
通過提供如圖10A或10B中所示的模擬緩沖器電路164，可以有效
地去除噪聲，并能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生解調(diào)信號。
解調(diào)的信號被輸入到數(shù)字電路106，提取通過數(shù)字電路106存儲在 存儲器電路108中的個體標識信息等，并且在數(shù)字電路106中將所提取 的信息編碼，并將其輸入到調(diào)制電路114中。調(diào)制電路114根據(jù)所輸入 的信號執(zhí)行調(diào)制，并將信息從天線電路102發(fā)送到讀取器/寫入器116。 讀取器/寫入器116中接收的信息被通過通信線路118發(fā)送到控制設備 120。
如上所述，利用本發(fā)明的半導體裝置穩(wěn)定地解調(diào)調(diào)制系數(shù)較小的 調(diào)制信號，并且因此可以接收信息。具體的，可以通過對信號線和基 準線之間的差的檢測，解調(diào)調(diào)制信號，并可以穩(wěn)定地提取其數(shù)據(jù)。
此外，信號線的噪聲和基準線的噪聲具有相同的相位。至于本發(fā)
明的解調(diào)方法，通過信號線和基準線的比較進行解調(diào)；因此，由于相 位相同，每一條線的噪聲都被抵消。由于上述原因，本發(fā)明的半導體裝置可以執(zhí)行解調(diào)而具有較少的由栽波引起的噪聲的影響。
另外，利用本發(fā)明，還可以檢測調(diào)制系數(shù)為10%的無線信號。因 此，可以發(fā)送和接收基于利用ISO/IEC 15693標準化的通信方法的信 號，而不經(jīng)過其中不提供功率的周期。由于在本發(fā)明的半導體裝置中， 在接收無線信號的同時不妨礙來自電源的功率供應，因此，該半導體 裝置能夠穩(wěn)定地工作。
(實施方式2)
本實施方式將參考附圖描述與實施方式l不同的方式的包括解調(diào) 信號生成電路的本發(fā)明的半導體裝置的結(jié)構(gòu)示例。本實施方式將具體 描述在包括多個解調(diào)信號生成電路，并且在工作時通過選擇電路從多 個解調(diào)信號生成電路中選擇一個解調(diào)信號生成電路的情況下的半導 體裝置。
圖31示出了應用了本發(fā)明的半導體裝置1500。在圖31中，半導體 裝置1500包括天線電路102，其接收無線電波；模擬電路130，其從 天線電路102中所接收的信號產(chǎn)生來自電源的功率，并解調(diào)該信號； 數(shù)字電路106，其控制其他電路部分；以及存儲器電路108，其根據(jù)來 自數(shù)字電路106的輸出寫入/讀取數(shù)據(jù)。
注意，半導體裝置1500不限于上述結(jié)構(gòu)，并且可以包括中央處理 器單元(下文中，稱作CPU)、傳感器元件、或接口電路等等。
能夠無線通信的半導體裝置粗略地劃分成結(jié)合有電源(功率存儲 部分)的有源(active)型和通過利用來自外部的無線電波(或電磁 波)的功率驅(qū)動的無源(passive)型。另外，存在這樣一種被稱作半有 源的類型，其利用來自外部的無線電波(或電磁波)的功率對電源(功 率存儲部分)充電。本實施方式描述其中半導體裝置1500是無源型的 情形，其中從讀取器/寫入器110接收電磁波，并且提供電磁波的功率 來驅(qū)動半導體裝置；然而本發(fā)明不限于此。也即，半導體裝置1500可 以是有源型。
在從讀取器/寫入器110發(fā)送的電磁波中，從子載波中調(diào)制具有特 定頻率的載波。被包括在子載波中的信號是二值化的數(shù)字信號，其被從讀取器/寫入器110發(fā)送到半導體裝置1500。至于載波的調(diào)制方法， 有改變振幅的幅移鍵控(ASK)調(diào)制法、改變頻率的頻移鍵控(FSK) 調(diào)制法、以及改變相位的相移鍵控(PSK)調(diào)制法。本實施方式描述 其中解調(diào)通過ASK調(diào)制方法調(diào)制的電磁波的情形。
天線電路102包括天線和電容器。天線電路102接收從讀取器/寫 入器110發(fā)送的無線電波(電磁波)，并將此時獲得的信號輸入到模 擬電路130中所包括的電源電路200、第一解調(diào)信號生成電路201和第 二解調(diào)信號生成電路202每一個中。此外，天線電路102從模擬電路130 接收其載波被調(diào)制的信號，并發(fā)送響應信號到讀取器/寫入器110。
用于本發(fā)明的天線的形狀沒有具體限制。因此，應用于包含在半 導體裝置1500中的天線電路102的信號傳輸方法可以是電磁耦合方 法、電磁感應方法、或無線電波法等等?？梢杂蓮臉I(yè)者考慮到該裝置 的期望用途而適當?shù)倪x擇傳輸方法。由此，可以根據(jù)傳輸方法提供具 有最佳長度和形狀的天線。
在應用電磁耦合方法或電磁感應方法(例如，13.56 MHz頻帶) 作為傳輸方法的情況下，為了利用隨著磁場強度變化而出現(xiàn)的電磁感 應，以環(huán)形形式(例如，環(huán)形天線)或螺旋形式(例如，螺旋天線) 形成作為天線的導電膜。
在利用作為一種無線電波法的微波方法(例如，UHF頻帶(860 至960 MHz)、 2.45GHz頻帶，等等)作為傳輸方法的情況下，可以 考慮到用于信號傳輸?shù)臒o線電波的波長適當?shù)卮_定作為天線的導電 膜的長度和形狀。例如，作為天線的導電膜可以以線性形式(例如， 偶極天線)、或平坦形式(例如，貼片天線)等等形成。此外，作 為天線的導電膜的形狀不限于線性形式，且考慮到電磁波的波長，導 電膜可以以彎曲形式、蛇形形式、或它們的結(jié)合的形式設置。
圖12A至12E每一示出了設置在天線電路102中的天線的形狀的 實例。例如，如圖12A所示，可以使用其中天線1201設置在設有信號 處理電路的芯片1200周圍的布局。替代地，如圖12B所示，可以使用 其中設有信號處理電路的芯片1202被薄的天線1203纏繞的布局。此外，如圖12C所示，可以使用這樣的布局，其中為設有信號處理電路 的芯片1204設置其形狀象天線1205那樣的用于接收高頻電磁波的天 線。替代地，如圖12D所示，可以使用這樣的布局，其中為設有信號 處理電路的芯片1206設置其形狀象180度全向(以使得它能夠等同地 從任何方向接收信號)的天線1207那樣的天線。作為另一代替，如圖 12E所示，可以使用這樣的布局，其中，為設有信號處理電路的芯片 1208設置其形狀象具有長桿形狀的天線1209那樣的天線?？梢酝ㄟ^具 有上述形狀的天線的組合來形成天線電路102。
在圖12A至12E中，在設有信號處理電路的芯片1200等與天線 1201等之間的連接方法沒有特別限制。以圖12A作為示例，天線1201 和設有信號處理電路的芯片1200通過引線接合或凸塊接合彼此連接。 替換地，該芯片的一部分可以用作要附連到天線1201的電極。以這樣 的方法，可以利用各向異性導電膜(下文中，稱作ACF)將芯片1200 附連到天線1201。另外，合適的天線長度根據(jù)要接收的信號的頻率而 不同。通常，在例如4吏用2.45 GHz頻率的情況下，天線的長度可以為 大約60 nm (波長的一半)或大約30 mm (波長的四分之一 )。
參考圖1描述模擬電路130。模擬電路130包括電源電路200、第一 解調(diào)信號生成電路201、第二解調(diào)信號生成電路202、調(diào)制電路204、 輸入/輸出部分206、第一輸出部分208、第二輸出部分210、第三輸出 部分212、第四輸出部分214、第一輸入部分216、以及第二輸入部分 218。模擬電路130從天線電路102的輸出信號產(chǎn)生電源電壓、第一解 調(diào)信號、第二解調(diào)信號、以及復位信號。輸入/輸出部分206連接到天 線電路102，并接收和發(fā)送栽波。第一輸出部分208連接到所有電路模 塊，并向其提供電源電壓。第二輸出部分210連接到所有電路模塊， 并向其提供復位信號。第三輸出部分212連接到數(shù)字電路106中的選擇 電路，并輸出第一解調(diào)信號。第四輸出部分214連接到數(shù)字電路106中 的選擇電路，并輸出第二解調(diào)信號。第一輸入部分216連接到數(shù)字電 路106中的選擇電路，并將比較器510的控制信號輸入到該選擇電路。 第二輸入部分218連接到數(shù)字電路106 ，并將由調(diào)制電路204調(diào)制的響
28應數(shù)據(jù)信號輸入其中。第一解調(diào)信號生成電路201解調(diào)調(diào)制系數(shù)為 100%的栽波，而第二解調(diào)信號生成電路202解調(diào)調(diào)制系數(shù)為10%的載 波。另外，第二解調(diào)信號生成電路202包括輸入部分，從數(shù)字電路106 輸出的信號被輸入到該輸入部分中。注意，為使半導體裝置100的操 作穩(wěn)定，可以向模擬電路130的適當位置添加調(diào)節(jié)器電路或限制器電 路等。
參考圖3說明電源電路200。電源電路200包括第一電容器300、設 有兩個二極管的整流部分302、平滑電容器304、以及設有一個電阻器 和一個電容器的延遲電路30。電源電路200使來自天線電路102的輸出 信號平滑，并產(chǎn)生數(shù)字電路的復位信號和電源電壓。調(diào)節(jié)該電源電壓 以便使其具有穩(wěn)定的電勢，該電勢距基準電勢(基準線的電勢)具有 一定的電勢差。
笫一解調(diào)信號生成電路201解調(diào)被包括在天線電路102中產(chǎn)生的 感生電壓中的數(shù)據(jù)。第二解調(diào)信號生成電路202解調(diào)被包括在天線電 路102中產(chǎn)生的感生電壓中的數(shù)據(jù)。
由調(diào)制電路204根據(jù)來自數(shù)字電路106的輸出調(diào)制從讀取器/寫入 器110發(fā)送的載波，并將其發(fā)送到天線電路102。
首先，數(shù)字電路106接收從模擬電路130提供的電源電壓、兩個系 統(tǒng)的解調(diào)信號、以及復位信號，并根據(jù)第一解調(diào)信號波形的情況選擇 第一解調(diào)信號或第二解調(diào)信號，從而確定要使用的解調(diào)信號生成電
路。接著，在數(shù)字電路106中，所選擇的信號被發(fā)送到其他數(shù)字電路， 并且關于選擇了哪個信號的信息被反饋回模擬電路130。另外，執(zhí)行 指令，該指令被給出以便根據(jù)所選擇的解調(diào)信號的數(shù)據(jù)的內(nèi)容操作半 導體裝置1500。例如，當所選擇的解調(diào)信號數(shù)據(jù)的內(nèi)容為"以存儲器 電路108的數(shù)據(jù)答復讀取器/寫入器110"時，通過訪問存儲器電路108 獲取數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到調(diào)制電路204。
存儲器電路108至少存儲半導體裝置1500的專用數(shù)據(jù)(個體標識 信息)。存儲器電路108包括控制電路，其根據(jù)數(shù)字電路106執(zhí)行數(shù) 據(jù)的寫入或讀?。灰约熬哂写鎯ζ髟碾娐?。該存儲器電路108與實施方式1中的存儲器電路108類似。只要存儲器電路108的存儲器內(nèi) 容是半導體裝置1500的專用數(shù)據(jù)(個體標識信息等)，就優(yōu)選使用能 夠存儲記憶而無需提供功率的非易失性存儲器。另一方面，只要在半 導體裝置1500所執(zhí)行的處理中使用臨時記憶，就可以使用易失性存儲 器。特別是在其中半導體裝置1500沒有電池的所謂無源類型的情況 下，優(yōu)選使用非易失性存儲器作為存儲器電路108。另外，考慮到安 全性，優(yōu)選使用非可重寫存儲器來存儲半導體裝置1500的專用數(shù)據(jù)。
參考圖4描述被包括在本實施方式的半導體裝置1500中的第一解 調(diào)信號生成電路201。第一解調(diào)信號生成電路201包括輸入部分400、 輸出部分416、第一二極管404、第二二極管406、第一電阻器408、第 二電阻器412、第一電容器402、第二電容器410、以及第三電容器414。 輸入部分400連接到第 一 電容器402的 一端。第 一 電容器402的另 一端 連接到第一二極管404的陽極以及第二二極管406的陰極。第一二極管 404的陰極連接到第一電阻器408、第二電容器410以及第二電阻器412 的各一端。第二電阻器412的另一端連接到第三電容器414的一端和輸 出部分416。此外，第二二極管406的陽極，第一電阻器408、第二電 容器410以及第三電容器414的各另一端，連接到基準電勢(Vss)。
參考圖5描述被包括在本實施方式的半導體裝置1500中的第二解 調(diào)信號生成電路202的一個結(jié)構(gòu)示例。'第二解調(diào)信號生成電路202包括 第一輸入部分500、第二輸入部分518、輸出部分514、第一解調(diào)電路 502、第二解調(diào)電路504、第一偏置電路506、第二偏置電路508、以及 比較器510。盡管下面將描述提供在第二解調(diào)信號生成電路202中的這 些電路，但是本發(fā)明不限于下面的描述。
第二解調(diào)信號生成電路202的輸入部分500連接到笫一解調(diào)電路 502的輸入部分600以及第二解調(diào)電路504的輸入部分620，而第二解調(diào) 信號生成電路202的第二輸入部分518連接到比較器510的輸入部分 918 (見，圖9A至9C)。第一解調(diào)電路502的輸出部分616連接到第一 偏置電路506的輸入部分800A,而第二解調(diào)電路504的輸出部分636連 接到第二偏置電路508的輸入部分800B。第一偏置電路506的輸出部分
30808A連接到比較器510的第一輸入部分900A,而第二偏置電路508的 輸出部分808B連接到比較器510的第二輸入部分卯0B。比較器510的輸 出部分912連接到第二解調(diào)信號生成電路202的輸出部分514。
注意，被包括在第二解調(diào)信號生成電路中的第一解調(diào)電路和第二 解調(diào)電路解調(diào)具有彼此相反極性的電信號。
注意，優(yōu)選地，比較器510的輸出部分912和第二解調(diào)信號生成電 路202的輸出部分514通過模擬緩沖器電路512彼此連接，如圖5中所 示。作為模擬緩沖器電路512，可以給出源極跟隨器電路、或共源放 大器電路等。通過提供模擬緩沖器電路512可以更有效地去除噪聲， 并且可以穩(wěn)定地產(chǎn)生解調(diào)信號。
圖6A至6C (6C-l至6C-3)每一示出了被用作第 一解調(diào)電路502 和第二解調(diào)電路504中每一個的解調(diào)電路的結(jié)構(gòu)示例。圖6A示出了第 一解調(diào)電路502。第一解調(diào)電路502包括輸入部分600、輸出部分616、 第一二極管604、第二二極管606、第一電阻器608、第二電阻器612、 第一電容器602、第二電容器610、以及第三電容器614。輸入部分600 連接到第一電容器602的一端。第一電容器602的另一端連接到第一二 極管604的陽極以及第二二極管606的陰極。第一二極管604的陰極連 接到第一電阻器608、第二電容器610、以及第二電阻器612的各一端。 第二電阻器612的另一端連接到第三電容器614的一端和輸出部分 616。另外，第二二極管606的陽極，第一電阻器608、第二電容器610 以及第三電容器614的各另一端，連接到基準電勢(Vss)-
圖6B示出了笫二解調(diào)電路504。該解調(diào)電路包括輸入部分620、 輸出部分636、笫一二極管624、第二二極管626、第一電阻器628、笫 二電阻器632、第一電容器622、第二電容器630、以及第三電容器634。 輸入部分620連接到第 一 電容器622的一端。第 一電容器622的另 一端 連接到第一二極管624的陰極以及第二二極管626的陽極。第一二極管 624的陽極連接到第一電阻器628、第二電容器630、以及第二電阻器 632的各一端。笫二電阻器632連接到第三電容器634的一端和輸出部 分636。另外，笫二二極管626的陰極，第一電阻器628、第二電容器630以及第三電容器634的各另一端，連接到基準電勢(Vss)-
圖6A和6B的第一二極管604、第二二極管606、第一二極管624、 第二二極管626中每一個可以由二極管連接的TFT形成。圖6C-1所示 的二極管、圖6C-2所示的二極管連接的n型TFT、以及圖6C-3所示的 二極管連接的p型TFT等效于一電路。圖7A (7A-l和7A-2)每一示出 其中利用閨6C (6C-l至6C-3)中所示任意TFT形成圖6A所示的作為 第一解調(diào)電路502的一部分的電路618的示例。類似的，圖7B(7B-1和 7B-2)每一示出了其中利用圖6C (6C-l至6C-3)中示出的任意TFT形 成圖6B中所示的、作為第二解調(diào)電路504的一部分的電路638的示例。 在圖7A-1所示的電路中，使用n型TFT 700和702作為二極管連接的 TFT。在圖7A-2所示的電路中，使用p型TFT 704和706作為二極管連 接的TFT。在圖7B-1所示的電路中，使用n型TFT 708和710作為二極 管連接的TFT。在圖7B-2所示的電路中，使用p型TFT 712和714作為 二極管連接的TFT。
可以通過圖6A至6C (6C-l至6C-3)和圖7A ( 7A-l和7A-2 )和7B (7B-l和7B-2)中所示的電路的組合，來形成第一解調(diào)電路502和第 二解調(diào)電路504?？梢允褂镁哂袌D7A-1所示的電路618的第一解調(diào)電路 502和具有圖7B-2所示的電路638的第二解調(diào)電路504，或者可以使用 具有圖7A-2所示的電路618的第 一解調(diào)電路502和具有圖7B-1所示的 電路638的第二解調(diào)電路504。替換地，可以使用具有圖7A-2所示的電 路618的第一解調(diào)電路502和具有圖7B-2所示的電路638的第二解調(diào)電 路504。優(yōu)選的，對于第一解調(diào)電路502使用圖7A-1所示的電路618， 而對于第二解調(diào)電路504使用圖7B-1所示的電路638。通常，n型TFT 的載流子具有比p型TFT的栽流子高的遷移率。因此，對于被包括在 第 一解調(diào)電路和第二解調(diào)電路中的所有TFT都使用n型TFT，從而能 夠提高電路的操作性能。
圖6A中所示的第一電容器602 (或第一電容器622 )補償波振幅 的中心(基準線)。第一電阻器608 (或第一電阻器628 )使恒定電流 流過點bl(或點b2)。另外，提供第二電容器610 (或第二電容器630)以使波形平滑。在適當時，根據(jù)第二電容器610 (或第二電容器630 ) 的靜電電容的程度來調(diào)整第一電阻器608(或第一電阻器628 )的電阻。 當?shù)谝浑娮杵?08 (或第一電阻器628)的電阻較小時，振幅降低；而 當電阻過量時，出現(xiàn)第二二極管606 (或第二二極管626 )的擊穿現(xiàn)象； 因此，半導體裝置不能正常操作。另外，第二電阻器612 (或第二電 阻器632 )和第三電容器614 (或第三電容器634 )作為去除高頻分量 的4氐通濾波器。
圖8示出了第 一偏置電路506和第二偏置電路508的結(jié)構(gòu)的示例。 在圖8所示的偏置電路中，輸入部分800 (下文中將輸入部分800在第 一偏置電路和第二偏置電路中分別稱作輸入部分800A和輸入部分 800B)連接到電容器802 (下文中將電容器802在第一偏置電路和第二 偏置電路中分別稱作電容器802A和電容器802B)的一端。電容器802 的另一端連接到輸出部分808以及第一電阻器804和第二電阻器806的 各一端，下文中將輸出部分808在第一偏置電路和第二偏置電路中分 別稱作輸出部分808A和輸出部分808B，將第一電阻器804在第一偏置 電路和第二偏置電路中分別稱作第一電阻器804A和第一電阻器804B， 將第二電阻器806在第一偏置電路和第二偏置電路中分別稱作第二電 阻器806A和第二電阻器806B。第一電阻器804的另一端連接到電源電 勢(VDD)，而第二電阻器806的另一端連接到基準電勢(Vss)。
電容器802使輸入部分800與第 一 電阻器804所連接的電源電勢靜 電隔離。
提供第一電阻器804和第二電阻器806以生成被輸入到比較器510 中所包括的第 一輸入部分900A和第二輸入部分900B的信號電勢之間 的差。優(yōu)選的，第一電阻器804A的電阻RM、第一電阻器804B的電阻 R1B、第二電阻器806A的電阻R2A、以及第二電阻器806B的電阻R2B滿
足尺1#議"并且議11^1^- 優(yōu)選的，R1A-只28并且1^= R2A- 當比較器 510具有第一偏置電路506和第二偏置電路508時，可以防止由于噪聲 導致的比較器510的誤動作。
圖9A至9C每一示出了比較器510的結(jié)構(gòu)的示例。比較器510包括
33具有用于比較兩個信號的功能的電路，諸如差分電路、差分放大器、
或運算放大器；以及用于停止操作(其是用于停止從電源電勢流動到 基準電勢的電流的操作)的開關。比較器510包括第一輸入部分卯0A、 第二輸入部分900B、第三輸入部分918、第一TFT 902至第六TFT 916、 以及輸出部分912。在比較器510中，第一輸入部分900A連接到第一偏 置電路506的輸出部分808A,并且第二輸入部分900B連接到第二偏置 電路508的輸出部分808B。第一輸入部分900A連接到第一TFT 902 ( n 型)的柵電極，而第二輸入部分900B連接到第二TFT 904 ( n型)的柵 電極。第一TFT 902(n型)的源電極和漏電極之一連接到第五TFT910
(n型)的源電極和漏電極之一以及第二TFT 904 ( n型)的源電極和 漏電極之一。第一TFT卯2 (n型)的源電極和漏電極中的另一個連接 到第三TFT906 (p型)的源電極和漏電極之一、第三TFT 906 ( p型) 的柵電極、以及第四TFT卯8 (p型)的柵電極。第三TFT906 (p型) 的源電極和漏電極中的另 一個連接到電源電勢(VDD )- 第四TFT 908
(p型)的源電極和漏電極之一連接到電源電勢(VDD )- 第四TFT 908
(p型)的源電極和漏電極中的另一個連接到輸出部分912以及第二 TFT 904 (n型)的源電極和漏電極中的另 一個。第五TFT910 ( n型) 的柵電極通過布線914連接到恒流電路1003(見圖10A)。第五TFT 910
(n型)的源電極和漏電極中的另一個連接到第六TFT 916(p型)的 源電極和漏電極之一。笫六TFT916 (p型)的源電極和漏電極中的另 一個連接到基準電勢(Vss)- 注意，第六TFT916 (p型)可以被連 接使得第六TFT916(p型)至少控制從電源電勢流向基準電勢的電流。 第六TFT916 (p型)可以設置以下之間在電源電勢的布線與將第三 TFT 906 (p型)的源電極和漏電極之一連接到第四TFT 908 ( p型) 的源電極和漏電極之一的布線之間(見圖9C的第六TFT 916C);在 第五TFT 910 (n型)與基準電勢的布線之間(見圖9A的第六TFT 916A);或者在第五TFT 910 ( n型)的源電極和漏電極之一與將第 一TFT卯2 (n型)的源電極和漏電極之一連接到第二TFT904 ( n型) 的源電極和漏電極之一的布線之間(見圖9B的第六TFT 916B)。第六TFT916 (p型)的柵電極連接到第三輸入部分918。布線914連接到 恒流電路1003。注意，比較器510的結(jié)構(gòu)不限于此。
下面，將描述比較器510的操作。首先，說明第六TFT916 (p型)
導通的情形。
將流過作為比較器162的恒流源的第五TFT910 (n型)的電流設 置為Id。這里，由于第三TFT 906 (p型)和第四TFT908 (p型)形成 電流鏡電路，在第三TFT 906 (p型)和第四TFT 908 ( p型)每一個 的源電極和漏電極之間有Ia/2的電流流動。另外，將圖9A至9C中所示 的每一點a的電勢設置為Vs。
現(xiàn)在描述其中不同的電勢施加到形成差分對的兩個TFT的情形。 首先考慮其中第 一輸入部分900A的電勢高于第二輸入部分900B的電 勢的情形。流過笫一TFT 902 (n型)和第二TFT 904 ( n型)的電流 以下式(l)表示，其中，Vgs是柵極電壓，Vds是漏極電壓，Vth是閾 值電壓，k為跨導系數(shù)；而X是溝道長度調(diào)制系數(shù)。
公式l
在公式(l)中，由于第一輸入部分900A的電勢高于第二輸入部 分900B的電勢，在第一TFT902的柵極電壓Vgs ( 902)和第二TFT904 的柵極電壓Vgs (卯4)之間形成如下關系Vgs ( 902) > Vgs ( 904)。 跨導系數(shù)k是由每一TTT的溝道形成區(qū)的載流子遷移率、柵極絕緣膜 的電容、溝道寬度、以及溝道長度所確定的、對于TFT唯一的值(常 數(shù))，而溝道長度調(diào)制系數(shù)X是由TFT的制造工藝所確定的常數(shù)。因 此，當?shù)谝籘FT902 (n型)和第二TFT904 ( n型)的跨導系數(shù)k和溝 道長度調(diào)制系數(shù)X等同時，在第一TFT卯2 (ii型)的漏極電壓Vds和第 二TFT 904 (n型)的漏極電壓Vds之間形成如下關系Vds ( 902) <Vds (904)。接下來，當與上面類似地考慮其中第一輸入部分900A的電 勢低于第二輸入部分900B的電勢的情形時，在第一TFT 902 (n型)的 漏極電壓V&和第二TFT 904(n型)的漏極電壓V&之間形成如下關系 Vds ( 902 ) > Vds ( 904 )。
35如上所述，輸出部分912的電壓根據(jù)第一輸入部分900A和第二輸 入部分900B的電勢的幅度關系而波動。
下面說明第六TFT916 (p型)關斷的情形。
第六TFT916 (p型)關斷；因此，在比較器510中產(chǎn)生其中幾乎 沒有電源電勢(VDD)和基準電勢(Vss)的栽流子遷移率的點。因此， 該點(節(jié)點)變?yōu)楦≈秒妱?，并且變?yōu)楦≈秒妱莸墓?jié)點受器件的每一 參數(shù)、制造工藝等等的影響。
注意，比較器510不限于上述結(jié)構(gòu)，并且，可以使用任何結(jié)構(gòu)， 只要能夠獲得與上述類似的功能即可。
接著，圖10A和10B每一示出了模擬緩沖器電路512的電路結(jié)構(gòu)的 示例。圖IOA的模擬緩沖器電路包括輸入部分IOOO、布線914、源極跟 隨器電路IOOI、反相器電路1002、恒流電路1003、反相器電路1004、 以及輸出部分1005。該布線914連接到比較器510的布線914。輸出部 分1005連接到第二解調(diào)信號生成電路202的輸出部分514。
圖10B的模擬緩沖器電路包括輸入部分1000B、布線914B、源極 跟隨器電路1001B、恒流電路1003 B、以及輸出部分1005 B。輸出部 分1005 B連接到第二解調(diào)信號生成電路202的輸出部分514。
通過提供如圖10A或10B中所示的模擬緩沖器電路512，可以有效 地去除噪聲，并能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生解調(diào)信號。
將參考圖ll說明處理第一解調(diào)信號和第二解調(diào)信號的選擇電路。 該選擇電路是數(shù)字電路的一部分；然而，并不需要時鐘。這里，將描 述電路塊的結(jié)構(gòu)及其操作的示例。
圖11所示的選擇電路包括第一輸入部分1100、第二輸入部分 1102、第一輸出部分1110、第二輸出部分1112、反相器1104、觸發(fā)器 (flip-flop)電路1106、以及選擇器電路1108。第一輸入部分1100連 接到反相器104的輸入部分以及選擇器電路1108的A端子，而第二輸入 部分1102連接到選擇器電路1108的B端子。注意，到選擇器電路1108 的A端子和B端子的連接不限于此。第一輸入部分1100可以連接選擇器 電路1108的B端子，而第二輸入部分1102可以連接到反相器104的輸入部分和選擇器電路1108的A端子。反相器1104的輸出部分連接到觸發(fā) 器電路1106的CLK端子，電源電勢連接到其D端子，而復位信號輸入 到其XR端子。作為觸發(fā)器電路1106的輸出部分的Q端子連接到第一輸 出部分1110和選擇器電路1108的S端子。作為選擇器電路1108的輸出 部分的Q端子連接到第二輸出部分1112。
下面說明圖ll的選擇電路的操作。在對操作的描述中的"HIGH" (高)表示與電源電勢相同的電勢狀態(tài)，而"LOW"(低)表示與基 準電勢相同的電勢狀態(tài)。圖11的選擇電路監(jiān)視第一輸入部分110的狀 態(tài)，根據(jù)監(jiān)視的結(jié)果選擇兩個輸入部分中的信號之一，將選擇信號輸 入到第二輸出部分1112，并將關于選擇了哪個信號的信息輸出到笫一 輸入部分1110。所選擇的信號被從第二輸出部分1112輸出到其他數(shù)字 電路，并且關于選擇了哪個信號的信息被從第一輸出部分1110反饋到 模擬電路130的第二解調(diào)信號生成電路202。當選擇了第一解調(diào)信號 時，反饋信號為HIGH，而當選擇了第二解調(diào)信號時，反饋信號為 LOW。注意，反饋信號和所選擇的信號之間的關系不限于此。當選 擇了笫一解調(diào)信號時，反饋信號可以為LOW，而當選擇了第二解調(diào) 信號時，反饋信號可以為HIGH。
下面說明反相器1104。當在與反相器1104的輸入部分連接的第一 輸入部分1110中信號從HIGH變?yōu)長OW或從LOW變?yōu)镠IGH時，反相 器1104的輸出從就在輸出之前的狀態(tài)變?yōu)橄喾礌顟B(tài)(信號從LOW變 為HIGH，或從HIGH變?yōu)長OW)。另一方面，當在與反相器1104的 輸入部分連接的第 一輸入部分l 110中信號維持HIGH或LOW時，反相 器1104的輸出維持就在輸出之前的狀態(tài)而不反相(信號維持HIGH或 LOW)。通過利用這一特性，檢測第一輸入部分1100的波形狀態(tài)(在 反相器中波形是否是從HIGH變?yōu)長OW或從LOW變?yōu)镠IGH的信號 之一)。注意，也可以使用除反相器之外的元件，只要可以監(jiān)視輸入 部分中信號的從HIGH到LOW或從LOW到HIGH的變化即可。
下面說明觸發(fā)器電路1106。首先，通過輸入XR端子的復位信號， 輸出Q變?yōu)長OW。接著，在反相器1104的輸出從LOW變?yōu)镠IGH(從HIGH到LOW，取決于電路結(jié)構(gòu))時，觸發(fā)器電路1106將連接到D端 子的電源電勢(VoD，其通常為HIGH，并且下文中可以也是如此)發(fā) 送到輸出Q。另一方面，除了當反相器1104的輸出從LOW變?yōu)镠IGH (從HIGH到LOW，取決于電路結(jié)構(gòu))時，觸發(fā)器電路1106的輸出維 持就在輸出之前的狀態(tài)。也即，僅在通過復位信號輸出Q變?yōu)長OW并 且反相器1104的輸出從LOW變?yōu)镠IGH (從HIGH到LOW，取決于電 路結(jié)構(gòu))時，輸出電源電勢。
下面描述選擇器電路1108。選擇器電路通過S端子的電勢選擇A 端子或B端子，并且所選擇的端子的電勢被輸出到Y(jié)端子。例如，在其 中當S端子的電勢為HIGH時將A端子的電勢輸出到Y(jié)端子的配置中， 如果S端子為LOW，則將B端子的電勢輸出到Y(jié)端子。這里，當S端子 為HIGH時選擇端子A,而當S端子為LOW時選擇B端子；然而S端子 的電勢與選擇A端子或B端子之間的關系不限于上述情形，而是可以自 由地設置。
下面將分別描述在調(diào)制系數(shù)為100%的載波的情況下以及在調(diào)制 系數(shù)為10%的載波的情況下解調(diào)信號及其外圍的信號線的行為。
在調(diào)制系數(shù)為100%的載波的情況下，調(diào)制系數(shù)為100%的載波從 天線電路102輸入到模擬電路130的第一解調(diào)信號生成電路201和第二 解調(diào)信號生成電路202。作為來自第一解調(diào)信號生成電路201的輸出信 號的第一解調(diào)信號具有這樣的波形，其中反相器1104中的信號從 HIGH到LOW或從LOW到HIGH變化。因此，選擇第一解調(diào)信號作為 解調(diào)信號，并將其輸出到其他數(shù)字電路。另外，信息被反饋到第二解 調(diào)信號生成電路202，比較器510的操作停止，并抑制了功率的浪費。
在調(diào)制系數(shù)為10%的栽波的情況下，調(diào)制系數(shù)為10%的載波從天 線電路102輸入到模擬電路130的第一解調(diào)信號生成電路201和第二解 調(diào)信號生成電路202。作為來自笫二解調(diào)信號生成電路202的輸出信號 的第二解調(diào)信號具有這樣的波形，其中反相器1104中的信號維持 HIGH或LOW。因此，選擇第二解調(diào)信號作為解調(diào)信號，并將其輸出 到其他數(shù)字電路。另外，該信息被反饋到第二解調(diào)信號生成電路202，
38比較器510工作而不停止。
根據(jù)上述的一種結(jié)構(gòu)示例，可以解調(diào)調(diào)制系數(shù)為100%的栽波和 調(diào)制系數(shù)為10%的載波，并且在調(diào)制系數(shù)為100%的載波的情況下可 以抑制無用功耗。
如上所述，在調(diào)制系數(shù)為10%的載波的情況下以及在調(diào)制系數(shù)為 100%的載波的情況下，切換要使用的解調(diào)信號生成電路，并且停止
不使用的電路的部分操作，從而可以降低功耗。
另外，在調(diào)制系數(shù)為10%的栽波以及在調(diào)制系數(shù)為100%的載波
的每一種情況下，使用不同的解調(diào)信號生成電路。因此，對于被包括 在每一解調(diào)信號生成電路中的元件的參數(shù)，設置不需要考慮調(diào)制系數(shù)
不同的情況；因而，提高了設計半導體裝置的靈活性。另外，可以容 易地使半導體裝置穩(wěn)定工作。
在該數(shù)字電路中，僅利用第一解調(diào)信號的波形來監(jiān)視解調(diào)信號； 因此，可以以小的電路尺寸來實現(xiàn)本發(fā)明的半導體裝置。
此外，在第二解調(diào)信號生成電路中，通過檢測第二解調(diào)信號生成 電路中第一偏置電路的輸出與第二偏置電路的輸出之間的差，產(chǎn)生第 二解調(diào)信號，并且甚至利用調(diào)制系數(shù)較小的信號也能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生解 調(diào)信號。從而，可以發(fā)送和接收信息。
在所述第一偏置電路和第二偏置電路的每一個輸出中存在的噪 聲具有相同的相位。在本發(fā)明中，通過比較第一偏置電路和第二偏置 電路的輸出，來產(chǎn)生第二解調(diào)信號。因此，每一輸出的噪聲被抵消， 并減小了由載波導致的噪聲的影響；從而可以解調(diào)信號。因此，對于 調(diào)制系數(shù)為10%的無線信號，也可以穩(wěn)定地檢測信號。因此，可以穩(wěn) 定地進行基于ISO/IEC 15693的信號傳輸和接收。
此外，在本發(fā)明的半導體裝置中，在接收無線信號的同時持續(xù)地 提供來自電源的功率；因此，可以使半導體裝置穩(wěn)定地工作。 (實施方式3)
號生成電路的本發(fā)明的半導體裝置的結(jié)構(gòu)示例。具體的，本實施方式將采用其中實施方式2中所描述的半導體裝置設有電池的結(jié)構(gòu)。
圖14示出了本實施方式的半導體裝置的框圖。本實施方式的半導 體裝置1800通過電磁波無線地發(fā)送數(shù)據(jù)到讀取器/寫入器1811和從讀 取器/寫入器1811接收數(shù)據(jù)。讀取器/寫入器1811優(yōu)選通過通信線路 1812連接到控制設備1813。控制設備1813控制讀取器/寫入器1811和半 導體裝置1800之間的通信。
另外，半導體裝置1800被無線地提供有來自讀取器/寫入器1811 的功率。
半導體裝置1800包括天線電路1802、充電/放電電路1803、電池 1804、電源電路1805、第一解調(diào)信號生成電路1806、第二解調(diào)信號生 成電路1807、調(diào)制電路1808、控制電路1809、以及存儲電路1810。半 導體裝置1800可以不包括天線而包括用于連接到外部天線的布線。該 布線和外部天線可以彼此連接。在這種情況下，單獨制造的天線連接 到布線。電連接至該布線的連接端(端電極)可以用于將該布線與天 線連接。此外，半導體裝置1800不限于上述結(jié)構(gòu)，并且可以包括時鐘 生成電路，或中央處理器單元(下文中，稱作CPU)等等。
注意，所述時鐘生成電路是指基于在天線電路102中生成的AC感 生電壓而產(chǎn)生并向每一電路提供時鐘信號的電路，所述時鐘信號具有 用于控制電路1809、存儲器電路1810等等的操作所必須的頻率。對于 時鐘生成電路可以使用振蕩電路或分頻電路。
天線電路1802優(yōu)選具有天線和整流器電路，該天線電路接收從讀 取器/寫入器1811發(fā)送的電磁波，并產(chǎn)生AC感生電壓。該感生電壓成 為來自半導體裝置1800的電源的功率，并且還包括從讀取器/寫入器 1811發(fā)送的數(shù)據(jù)。
可以用于本發(fā)明的天線的形狀沒有具體限制。因此，應用于被包
括在半導體裝置1800中的天線電路1802的信號傳輸方法可以是電磁 耦合法、電磁感應法、或無線電波法等等。可以由從業(yè)人員考慮到裝 置的期望的用途而適當?shù)剡x擇傳輸方法。因此，可以根據(jù)該傳輸方法 提供具有優(yōu)化的長度和形狀的天線。在本發(fā)明中，優(yōu)選使用具有13.56MHz的通信頻率的電磁感應法，來作為信號傳輸方法。
在應用電磁耦合法或電磁感應法(例如，13.56 MHz頻帶)作為
傳輸方法的情況下，為了采用隨磁場強度變化而產(chǎn)生的電磁感應，以
環(huán)形(例如，環(huán)形天線)形式或螺旋形式(例如，螺旋天線)形成作
為天線的導電膜。
在利用作為一種無線電波法的微波法(例如，UHF頻帶(860至
960 MHz)、或2.45GHz頻帶等)來作為所述傳輸方法時，可以考慮 用于信號傳輸?shù)臒o線電波的波長來適當?shù)卮_定作為天線的導電膜的
長度和形狀。例如，可以以線性形式(例如，偶極天線)或平坦形式 (例如，貼片天線)等等來形成作為天線的導電膜。另外，作為天線 的導電膜的形狀不限于線性形式，可以考慮無線電波的波長，以彎曲 形式、蛇形形式或它們的組合的形式，來設置導電膜。
注意，為天線電路1802提供的天線的形狀和連接方法與圖8所示 的被包括在實施方式1的半導體裝置1500中的天線的類似。
電源電路1805通過二極管等對天線電路1802中產(chǎn)生的感生電壓 進行整流，并利用電容器使感生電壓穩(wěn)定，從而調(diào)節(jié)以便維持相對于 基準電勢(基準線的電勢)具有一定電勢差的穩(wěn)定的電勢。
控制電路1809選擇第一解調(diào)信號或第二解調(diào)信號，并且當選擇了 第一解調(diào)信號時，用于控制第二解調(diào)信號生成電路1807的數(shù)據(jù)被輸 出。另外，控制電路1809基于所選擇的解調(diào)信號執(zhí)行以下操作分析 指令；控制存儲器電路1810;將用于外部傳輸?shù)臄?shù)據(jù)輸出到調(diào)制電路 1808;等等。除存儲器控制信號的生成電路之外，控制電路1809還可 以包括解碼電路、或信息判斷電路等。另外，控制電路1809可以包括 這樣的電路，該電路將從存儲器電路1810提取的、從半導體裝置1800 發(fā)送到讀取器/寫入器1811的數(shù)據(jù)的部分或全部轉(zhuǎn)換成編碼的信號。
存儲器電路1810至少存儲半導體裝置1800的專用數(shù)據(jù)(個體標識 信息)。存儲器電路1810包括控制電路，其根據(jù)控制電路1809執(zhí)行 數(shù)據(jù)的寫入或讀取；以及具有存儲器元件的電路。存儲器電路1810包 括有機存儲器、動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)、靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)、鐵電隨機存取存儲器(FeRAM)、掩模只讀存儲器 (ROM)、可編程只讀存儲器(PROM)、電可編程只讀存儲器 (EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、以及閃存 中的一個或多個。只要存儲器電路1810的存儲內(nèi)容是半導體裝置1800 的專用數(shù)據(jù)(個體標識信息等)，就優(yōu)選使用能夠存儲記憶而無需提 供功率的非易失性存儲器。另一方面，只要存儲半導體裝置1800所執(zhí) 行的處理中使用臨時記憶，可以使用易失性存儲器。特別是在其中半 導體裝置1800沒有電池的所謂的無源型的情況下，優(yōu)選使用非易失性 存儲器作為存儲器電路1810。
有機存儲器具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中，包含有機化合物的層被夾在 一對導電層之間，由于結(jié)構(gòu)簡單而具有至少兩個優(yōu)點。 一個優(yōu)點是， 可以簡化制造工藝并降低成本。另一優(yōu)點是，易于減少存儲器電路的 面積，并且可以容易地實現(xiàn)電容器的增加。因此，優(yōu)選使用有機存儲 器作為存儲器電路1810。
調(diào)制電路1808根據(jù)來自數(shù)字電路1809的信號，將負載(load)調(diào) 制發(fā)送到天線電路102。
第一解調(diào)信號生成電路1806和第二解調(diào)信號生成電路1807解調(diào) 并提取被包括在天線電路102中所產(chǎn)生的感生電壓中的數(shù)據(jù)。
在本實施方式的半導體裝置中，接收來自讀取器/寫入器的電磁 波，并且供應電磁波的功率來驅(qū)動半導體裝置。因此，盡管在本實施 方式中描述了無源型半導體裝置，但是本發(fā)明不限于此。作為一種在 半導體裝置內(nèi)部包含電池的結(jié)構(gòu)，可以從電池提供功率來驅(qū)動半導體 裝置。
從讀取器/寫入器發(fā)送的電磁波是從子載波調(diào)制的具有特定頻率
的載波。被包括在該子栽波中的信號是二值化的數(shù)字信號，其被從讀 取器/寫入器發(fā)送到半導體裝置。對于載波的調(diào)制方法，有改變振幅的 幅移鍵控(ASK)調(diào)制方法和改變頻率的頻移鍵控(FSK)調(diào)制方法。 本實施方式描述其中解調(diào)通過ASK調(diào)制方法調(diào)制的電磁波的情形。
被包括在本發(fā)明的半導體裝置1800中的第一解調(diào)信號生成電路1806和第二解調(diào)信號生成電路1807與實施方式1中所述的被包括在半 導體裝置100中的第一解調(diào)信號生成電路201和第二解調(diào)信號生成電 路202類似。因此，在本實施方式中省略了具體說明。
第一解調(diào)信號生成電路1806和第二解調(diào)信號生成電路1807中解 調(diào)的信號被輸入到控制電路1809，通過控制電路1809而存儲在存儲器 電路1810中的個體標識信息被提取，并且所提取的信息被在控制電路 1809中編碼，并被輸入到調(diào)制電路1808中。調(diào)制電路1808才艮據(jù)所輸入 的信號執(zhí)行調(diào)制，并將來自天線電路1802的信息發(fā)送到讀取器/寫入器 1811。讀取器/寫入器1811中接收的信息通過通信線路1812發(fā)送到控制 設備1813。
圖14中的電源電路1805提供功率給半導體裝置1800中所包括每 一電路。另外，通過經(jīng)設置在天線電路1802中的整流器電路從天線電 路1802輸入的外部無線信號對電池1804充電，并且通過充電/放電電路 1803將電池1804所充的功率提供給每一電路。利用電池1804所充的功 率，在通信距離延伸了的情況下，即使在不能從天線電路1802獲得足 夠的功率時，也可以對電源電路1805提供功率。因此，半導體裝置1800 可以工作。從而，本發(fā)明的半導體裝置可以確實穩(wěn)定工作。
另外，天線電路1802可以具有多個天線。在天線電路1802具有多 個天線時，用于發(fā)送數(shù)據(jù)到讀取器/寫入器和從讀取器/寫入器接收數(shù) 據(jù)的天線可以與提供功率的天線分開提供。另外，在天線電路1802具 有接收頻帶每一都彼此不同的多個天線時，可以接收從不同于讀取器 /寫入器1811 (其他讀取器/寫入器)發(fā)送的無線電波等。因此，可以 有效地利用無線電波來提供功率。
注意，本說明書中所述的電池是指可以通過充電恢復持續(xù)使用時 間的電池。注意，優(yōu)選使用片狀電池來作為所述電池。例如，可以利 用鋰電池，優(yōu)選使用凝膠狀電解質(zhì)的鋰聚合物電池或鋰離子電池等， 來使電池較小。自然，可以使用任何電池來作為所述電池，只要它是 可充電電池即可，并且可以使用能夠充電和放電的電池，諸如，鎳金 屬氫化物電池或鎳鎘電池，或者可以使用具有高容量的電容器，等等。如上所述，利用本發(fā)明的半導體裝置可以穩(wěn)定地解調(diào)調(diào)制系數(shù)較 小的調(diào)制信號，并因此可以接收信息。具體的，可以通過檢測第一偏 置電路的輸出與第二偏置電路的輸出之間的差來解調(diào)調(diào)制信號，并且 能夠提取其數(shù)據(jù)。
存在于所述第一偏置電路和第二偏置電路的每一個輸出中的噪 聲具有相同的相位。在本發(fā)明中，通過比較第一偏置電路和第二偏置 電路的輸出，來進行本發(fā)明的解調(diào)方法。因此，由于噪聲具有相同相 位，每一輸出的噪聲被抵消。由于上述原因，本發(fā)明的半導體裝置降 低了由載波導致的噪聲的影響，使得能夠解調(diào)信號。
另外，利用本發(fā)明還可以檢測調(diào)制系數(shù)為1 o %的無線信號。因此， 可以發(fā)送和接收基于利用ISO/TEC 15693標準化的通信方法的信號， 而無需經(jīng)過不提供功率的期間。由于在本發(fā)明的半導體裝置中，在接 收調(diào)制系數(shù)為10%的載波的同時并不妨礙從電源提供功率，因此該半 導體裝置能夠穩(wěn)定地操作。
本實施方式的半導體裝置包括電池，因此，可以補償由于電池隨 時間退化而導致的用于發(fā)送和接收個體信息的功率的不足。特別是， 本發(fā)明的半導體裝置使用比較器，因此，由于比較器消耗較高功率， 因此如在本實施方式中所述的，提供電池是極其有效的。
本實施方式的半導體裝置可以包括多個天線，其用于無線地接收 功率以用于電池。因此，可以通過外部電磁波對提供驅(qū)動半導體裝置 的功率的電池進行充電，而無需將半導體裝置直接連接到充電器。結(jié) 果，與傳統(tǒng)的有源式RFID標簽不同，不必檢查電池的剩余容量或更 換電池，使得半導體裝置能夠持續(xù)使用若干個長的時間周期或長期使 用。另外，用于驅(qū)動半導體裝置的功率不斷存儲在電池中，使得可以 獲得足夠的驅(qū)動半導體裝置的功率，并且可以增強讀取器/寫入器和半 導體裝置之間的通信距離。
注意，在本實施方式中，描述了電池作為功率存儲部分的示例； 然而，可以利用電容器代替電池來形成該半導體裝置。盡管可以使用 多種電容器，但是優(yōu)選使用小且高容量的雙層電解質(zhì)電容器或者小且高容量的疊層陶瓷電容器。替換的，可以提供電池和電容器兩者來作 為功率存儲部分。
注意，本實施方式可以與本說明書中的其他實施方式組合實現(xiàn)。
(實施方式4)
本實施方式將參考附圖描述實施方式l中所描述的半導體裝置的 制造方法的示例。本實施方式將描述其中利用薄膜晶體管在相同基板 上形成天線、電池和信號處理電路的半導體裝置的結(jié)構(gòu)。注意，可以 通過在一個基板上形成天線、電池和信號處理電路，來實現(xiàn)小型化。 另外，本實施方式將描述其中使用薄膜二次電池作為所述電池的示 例。
首先，在基板3401的一個表面上形成分離層3403，而絕緣膜3402 插入在其間，然后，在其上層疊作為基底膜的絕緣膜3404和無定形 (amorphous )半導體膜3405(例如，含無定形硅的膜)(見，圖15A)。 注意，絕緣膜3402、分離層3403、絕緣膜3404、以及半導體膜3405可 以相繼形成。注意，在不需要分離時，不必形成分離層3403。
基板3401選擇自玻璃基板、石英基板、金屬基板(例如，不銹鋼 基板)、陶瓷基板、或半導體基板(諸如，硅基板)，等等。替換的， 可以使用這樣的基板，諸如，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙 烯萘酚(PEN)、聚醚砜(PES)、或丙烯酸樹脂，其是塑料基板。 注意，在圖15A所示的步驟中，在基板3401的整個表面之上提供分離 層3403，而絕纟彖膜3402插入在其間；然而，可以在基板3401的整個表 面之上提供分離層之后通過光刻方法形成圖案。
通過CVD方法或濺射方法等，利用絕緣材料，諸如氧化硅、氮 化硅、氧氮化硅(SiOxNy，其中x〉yX))、或氮氧化硅(SiNxOy，其 + x>y>0)，來形成絕緣膜3402和3404。例如，當將每一絕緣膜3402 和3404形成為具有兩層結(jié)構(gòu)時，可以形成氮氧化硅膜作為第一絕緣 膜，并可以形成氧氮化硅膜作為第二絕緣膜。替換的，可以形成氮化 硅膜作為第一絕緣膜，并可以形成氧化硅膜作為第二絕緣膜。絕緣膜 3402作為阻擋層，其防止基板3401中所含雜質(zhì)元素混合到剝離層34(B或在其上形成的元件中。絕緣膜3404作為阻擋層，其防止基板3401和 分離層3403中所含雜質(zhì)元素混合到在絕緣膜3404上形成的元件中。以 這樣的方式，提供作為阻擋層的絕緣膜3402和3404,可以防止對分離 層3403或絕緣膜3404之上形成的元件的不利影響，否則，包含在基板 3401中的堿金屬(諸如鈉)或堿土金屬，或包含在分離層3403中的雜 質(zhì)元素，將導致這些不利影響。注意，在其中使用石英作為基板3401 的情況下，可以省略絕緣膜3402和3404。這是因為在石英基板中不含 堿金屬或堿土金屬。
可以利用金屬膜，或者金屬膜和金屬氧化物膜的疊層結(jié)構(gòu)等，來 形成分離層3403。作為金屬膜，可以利用鎢、鉬、鈦、鉭、鈮、鎳、 鈷、鋯、鋅、釕、銠、鈀、鋨、或銥元素，或者使用含該元素作為主 要成分的合金材料或化合物材料，來形成單層或疊層。另外，可以通 過濺射方法或各種CVD方法(諸如等離子CVD方法)等等，來形成這 些材料?？梢酝ㄟ^以下步驟來獲得疊層結(jié)構(gòu)或金屬膜和金屬氧化物 膜形成上述金屬膜；在氧氣氣氛或N20氣氛下對其進行等離子處理， 或者在氧氣氣氛或1\20氣氛下對其進行熱處理；以及從而在金屬膜上 形成金屬膜的氧化物或氧氮化物。例如，在通過濺射方法或CVD方法 等等提供鎢膜作為金屬膜時，可以通過使鎢膜經(jīng)受等離子處理在鎢膜 的表面上形成由氧化鎢形成的金屬氧化物膜。此外，例如，在形成金 屬膜(例如，鎢膜)之后，可以通過濺射方法在金屬膜之上形成由氧 化硅(Si02)等形成的絕緣膜，并且也可以在該金屬膜上形成金屬氧 化物(例如，鴒膜之上的鴿、氧化鎢膜)。另外，例如，可以進行高 密度等離子處理來作為所述等離子處理。除金屬氧化物膜之外，可以 形成金屬氮化物或金屬氧氮化物。在這種情況下，金屬膜可以在氮氣 氣氛或含有氮氣和氧氣的混合物的氣氛下經(jīng)受等離子處理或熱處理。
通過濺射方法、LPCVD方法或等離子CVD方法等形成無定形半 導體膜3405為大于等于10nm且小于等于200nm (優(yōu)選大于等于3011111 且小于等于150nm)厚。
接著，通過激光照射使無定形半導體膜3405結(jié)晶化。注意，無定形半導體膜3405的結(jié)晶化可以通過組合激光照射、利用快速熱退火 (RTA)或退火爐的熱結(jié)晶化方法、或利用促進結(jié)晶化的金屬元素的 熱結(jié)晶化方法的方法來進行無定形半導體膜3405的結(jié)晶化。之后，將 所獲得結(jié)晶半導體膜刻蝕成期望的形狀，從形成結(jié)晶半導體膜3405a 至3405f。然后，形成柵極絕緣膜3406以便覆蓋結(jié)晶半導體膜3405a至 3405f(見，圖15B)。注意，優(yōu)選將結(jié)晶半導體膜的每一端部刻蝕成 具有錐形(tapered)形狀。這是因為通過具有錐形形狀可以有利地形 成柵極絕緣膜。
通過CVD方法或濺射方法等等，利用絕緣材料諸如氧化硅、氮 化硅、氧氮化硅(SiOxNy,其中x〉yX))、或氮氧化硅(SiNxOy，其 中x〉yX))，形成柵極絕緣膜3406。例如，當柵極絕緣膜3406被形成 具有兩層結(jié)構(gòu)時，可以形成氧氮化硅膜作為第一絕緣膜并且可以形成 氮氧化硅膜作為第二絕緣膜。替換的，可以形成氧化硅膜作為第一絕 緣膜，并可以形成氮化硅膜作為第二絕緣膜。
下面簡要說明結(jié)晶半導體膜3405a至3405f的制造工藝。首先，通 過等離子CVD方法形成厚度為50至60nm的無定形半導體膜。然后， 使含有鎳(其作為用于促進結(jié)晶化的金屬元素)的溶液保持在無定形 半導體膜上，之后進行脫氫處理(在500。C一小時)和熱結(jié)晶化處理 (在550。C四小時)。從而，形成結(jié)晶半導體膜。然后，通過光刻方 法用激光輻照該結(jié)晶半導體膜并刻蝕，使得形成結(jié)晶半導體膜3405a 至3405f。注意，可以僅通過激光輻照來進行無定形半導體膜的結(jié)晶化， 而無需進行利用促進結(jié)晶化的金屬元素的熱結(jié)晶化。
作為用于結(jié)晶化的激光振蕩器，可以使用連續(xù)波激光器(CW激 光器)或脈沖激光器。作為這里使用的激光，可以使用由下列中的一 個或多個發(fā)射的激光束氣體激光器，諸如Ar激光器、Kr激光器、以 及準分子激光器；其中單晶YAQ YV04、鎂橄欖石(Mg2Si04 )、 YA103、 或GdV04或者多晶(陶瓷)YAG、 Y203、 YV04、 YA103、或Gd04 摻雜有Nd、 Yb、 Cr、 Ti、 Ho、 Er、 Tm以及Ta中的一種或多種激光
介質(zhì)作為摻雜劑的激光器；玻璃激光器；紅寶石激光器、翠綠寶石
47(alexandrite)激光器、Tksapphire激光器、銅蒸汽激光器；以及金 屬蒸汽激光器。當利用這種激光束的基波或基波的二次至四次諧波進 行輻照時，可以獲得具有較大晶粒尺寸的晶體。例如，可以使用 Nd:YVCV激光器(1064nm的基波)的二次諧波(532nm )或三次諧波
(355nm)。在此情況下，大約O.Ol至lOO MW2/cm2 (優(yōu)選大于等于 0.1 MWVcn^且小于等于10MWVcm2)的激光功率密度是必要的，并 利用大約10至200 cm/sec的掃描速度進行輻照。注意，其中單晶YAG、 鎂橄欖石(Mg2Si04) 、 YA103、或GdV04或者多晶(陶瓷)YAG、 Y203、 YV04、 YA103、或Gd04摻雜有Nd、 Yb、 Cr、 Ti、 Ho、 Er、 Tm以及Ta中的一種或多種激光介質(zhì)作為摻雜劑的激光器，Ar離子激 光器，或Tksapphire激光器，可以用作CW激光器，而通過與Q切換操 作或模式鎖定等等相結(jié)合，它們也可以用作具有大于等于10MHz的重 復率的脈沖激光器。在使用大于等于10MHz的重復率的激光束時，在 其中半導體膜被前 一 激光熔化并固化的時期期間之后，可以利用下一
脈沖輻照半導體膜。因此，與利用具有低重復率的脈沖激光的情況不 同，可以使半導體膜中的固體-液體界面持續(xù)移動。從而，能夠獲得在 掃描方向上連續(xù)生長的晶粒。
可以通過上述高密度等離子處理來氧化結(jié)晶半導體膜3405a至 3405f的表面，來形成柵極絕緣膜3406。例如，使用利用稀有氣體(諸 如He、 Ar、 Kr或Xe)和氧氣、氧化氮、氨、氮氣、或氫氣等等的混 合物的等離子處理。在通過引入微波激發(fā)等離子時，可以生成具有低 電子溫度和高電子密度的等離子體。利用由高密度等離子體產(chǎn)生的氧 自由基(存在包括OH自由基的情形)或者氮自由基(存在包括NH自 由基的情形)，可以氧化或氮化半導體膜的表面。
通過這種高密度等離子處理，在半導體膜之上形成厚度大于等于 lnm且小于等于20nm，典型地，大于等于5nm且小于等于10m的絕緣 膜。由于在這種情況下的反應是固相反應，因此，可以使絕緣膜和半 導體膜之間的界面態(tài)密度極度降低。由于這種高密度等離子處理直接 氧化(或氮化)半導體膜(結(jié)晶硅或多晶硅)，因此，絕緣膜可以被形成為具有極少不均勻的厚度，這是理想的。另外，由于結(jié)晶硅的晶 粒邊界未被其強烈氧化，因此獲得極其優(yōu)選的狀態(tài)。也即，利用通過 這里所描述的高密度等離子處理的半導體膜表面的固相氧化，可以形 成具有均勻厚度和低界面態(tài)密度的絕緣膜，而在晶粒邊界處沒有過度 的氧化反應。
作為柵極絕緣膜3406,可以僅使用通過高密度等離子處理形成的 絕緣膜，或者可以形成通過利用等離子或熱反應的CVD方法在該絕緣 膜上淀積絕緣膜(諸如，氧化硅、氧氮化硅、或氮化硅)而獲得疊層。 在任何一種情況下，在部分或整個柵極絕緣膜中包括通過高密度等離 子處理形成的絕緣膜的晶體管可以降低特性的變化。
此外，通過在利用連續(xù)波激光束或以IO MHz或更高的重復率振 蕩的激光束照射半導體膜的同時在一個方向上掃描半導體膜以使該 半導體膜結(jié)晶而獲得的結(jié)晶半導體膜3405a至3405fT以在激光束掃描 方向上生長其晶體。晶體管被布置使得其溝道長度方向(其中在形成 溝道形成區(qū)時載流子移動的方向)與掃描方向?qū)?，且上述柵極絕緣 膜與結(jié)晶半導體膜組合，使得可以獲得具有高電子場效應遷移率和特 性較少變化的薄膜晶體管。
接著，在柵極絕緣膜3406之上層疊第一導電膜和第二導電膜。這 里，通過CVD方法或濺射方法等將第一導電膜形成為具有大于等于 20nm且小于等于100nm的厚度。第二導電膜形成具有大于等于100mn 且小于等于400nm的厚度。利用鉭、鎢、鈦、鉬、鋁、銅、鉻或鈮等 元素，或者使用含該元素作為主要成分的合金材料或化合物材料，來 形成該第一導電膜和第二導電膜。替換的，可以由通過摻雜雜質(zhì)元素 (諸如磷)而引入導電性的半導體材料(諸如多晶硅)來形成該第一 導電膜和第二導電膜。作為第一導電膜和第二導電膜的組合示例，可 以給出氮化鉭膜和鴒膜、氮化鴒膜和鴒膜、氮化鉬膜和鉬膜等等。鎢 和鉭的氮化物具有高的耐熱性。因此，在形成第一導電膜和第二導電 膜之后，可以對其進行熱處理以用于熱激活目的。另外，在采用三層 結(jié)構(gòu)而不是二層結(jié)構(gòu)的情況下，優(yōu)選采用其中鋁膜插入在鉬膜之間的疊層結(jié)構(gòu)。
接著，通過光刻方法形成抗蝕劑(resist)掩模，并進行刻蝕處 理以形成柵電極和柵極線。因此，在結(jié)晶半導體膜3405a至3405f之上 形成柵電極3407。這里，第一導電膜3407a和第二導電膜3407b的疊層 結(jié)構(gòu)被示出作為柵電極3407的示例。
接著，利用柵電極3407作為掩模，通過離子摻雜方法或離子注入 方法，使結(jié)晶半導體膜3405a、 3405b、 3405d和3405f摻雜有低濃度的 賦予n型導電性的雜質(zhì)元素。然后，通過光刻方法選擇性地形成抗蝕 劑掩模，并且使結(jié)晶半導體膜3405c和3405e摻雜有高濃度的賦予p型 導電性的雜質(zhì)元素。作為賦予n型導電性的雜質(zhì)元素，可以使用磷或 砷等等。作為賦予p型導電性的雜質(zhì)元素，可以使用硼、鋁或鎵等等。
這里，使用磷作為賦予p型導電性的雜質(zhì)元素，并將其選擇性地引入 到結(jié)晶半導體膜3405a、 3405b、 3405d和3405f中，使得以lxlO"至 lxlO"/cm"的濃度含有磷。從而，形成具有n型導電性的雜質(zhì)區(qū)域3408。 另外，利用硼作為賦予p型導電性的雜質(zhì)元素，并將其選擇性地引入 到結(jié)晶半導體膜3405c和3405e中，使得以1x10"至1x10,cii^的濃度含 有硼。從而，形成具有p型導電性的雜質(zhì)區(qū)域3409 (見，圖15C)。
隨后，形成絕緣膜以覆蓋柵極絕緣膜3406和柵電極3407。通過 CVD方法或濺射方法等將該絕緣膜形成為具有含無機材料(諸如硅、 硅的氧化物、或硅的氮化物)的膜或者含有有機材料(諸如有機樹脂 等)的膜的單層或疊層。接著，通過各向異性刻蝕(主要在垂直方向 上)選擇性刻蝕該絕緣膜，使得形成與柵電極3407的側(cè)表面接觸的絕 緣膜3410 (也稱作側(cè)壁)。利用該絕緣膜3410作為摻雜掩模來形成輕 摻雜漏極(LDD)區(qū)域。
接著，利用通過光刻方法形成的抗蝕劑掩模、柵電極3407以及絕 緣膜3410作為掩模，以高濃度對結(jié)晶半導體膜3405a、 3405b、 3405d 和3405f摻雜賦予n型導電性的雜質(zhì)元素。從而，形成具有n型導電性 的雜質(zhì)區(qū)域3411。這里，使用磷作為賦予n型導電性的雜質(zhì)元素，并 將其選擇性地引入到結(jié)晶半導體膜3405a、 3405b、 3405d和3405f中，
50使得以lxlO"至lxlO"/ci^的濃度含有磷。因此，形成濃度比雜質(zhì)區(qū)域 3408的濃度更高的n型雜質(zhì)區(qū)域3411。
通過上述步驟，形成n溝道薄膜晶體管3400a、 3400b、 3400d和 3400f，以及p溝道晶體管3400c和3400e (見圖15D)。
在n溝道薄膜晶體管3400a中，在與柵電極3407重疊的結(jié)晶半導體 膜3405a的區(qū)域中形成溝道形成區(qū)；在不與柵電極3407和絕緣膜3410 重疊的結(jié)晶半導體膜3405a的區(qū)域中形成雜質(zhì)區(qū)3411，其形成源極區(qū) 或漏極區(qū)；并且在與絕緣膜3410重疊且在溝道形成區(qū)和雜質(zhì)區(qū)3411之 間的區(qū)域中形成低濃度雜質(zhì)區(qū)(LDD區(qū))。另外，在n溝道薄膜晶體 管3400b、 3400d和3400f中，形成了溝道形成區(qū)、低濃度雜質(zhì)區(qū)、以 及雜質(zhì)區(qū)3411。
在p溝道薄膜晶體管3400c中，在與柵電極3407重疊的區(qū)域中形成 溝道形成區(qū)；在不與柵電極3407重疊的結(jié)晶半導體膜3405c的區(qū)域中 形成雜質(zhì)區(qū)3409,其形成源極區(qū)或漏極區(qū)。類似地，在p溝道薄膜晶 體管3400e中，形成了溝道形成區(qū)以及雜質(zhì)區(qū)3409。這里，盡管在p溝 道薄膜晶體管3400c和3400e中不形成LDD區(qū)，但是也可以在p溝道薄 膜晶體管中設置LDD區(qū)，或者可以將沒有LDD區(qū)的結(jié)構(gòu)應用于n溝道 薄膜晶體管。
接著，形成絕緣膜的單層或疊層以便覆蓋結(jié)晶半導體膜3405a至 3405f、柵電極3407等。然后，在該絕緣膜上形成電連接到雜質(zhì)區(qū)域3409 和雜質(zhì)區(qū)域3411 (其每一個形成薄膜晶體管3400a至3400f的源極區(qū)或 漏極區(qū))的導電膜3413 (見圖16A)。利用無機材料(諸如硅的氧化 物或硅的氮化物)、有機材料(諸如聚酰亞胺、聚酰胺、苯并環(huán)丁烯、 丙烯酸樹脂、或環(huán)氧樹脂)或硅氧烷材料等，通過CVD方法、濺射方 法、SOG方法、液滴排放法、或絲網(wǎng)印刷法等，以單層或疊層形成該 絕緣膜。這里，將絕緣膜形成為具有兩層，從而形成氮氧化硅膜作為 第一絕緣膜3412a并形成氧氮化硅膜作為第二絕緣膜3412b。另外，導 電膜3413每一可以形成薄膜晶體管3400a至3400f每一個的源電極或漏 電極。注意，在形成絕緣膜3412a和3412b之前，或者在形成它們之一或 兩者之后，出于恢復半導體膜的結(jié)晶性、已經(jīng)被加入到半導體膜中的 雜質(zhì)元素的激活、或者半導體膜的氫化的目的，可以應用熱處理。作 為所述熱處理，可以應用熱退火方法、激光退火方法或RTA方法等。
可以利用鋁、鵠、鈦、鉭、鉬、鎳、鉑、銅、金、銀、錳、釹、 碳、或硅元素，或者使用含該元素作為主要成分的合金材料或化合物 材料，通過CVD方法或濺射方法等，來以單層或疊層形成導電膜3413。 含有鋁作為其主要成分的合金材料對應于，例如，含有鋁作為其主要 成分且還含有鎳的材料，或者含有鋁作為其主要成分且還含有鎳以及 碳和硅之一或兩者的合金材料?？梢詫щ娔?413形成為具有阻擋 膜、鋁-硅膜、以及阻擋膜的疊層結(jié)構(gòu)，或者阻擋膜、鋁硅膜、氮化鈥 膜以及阻擋膜的疊層結(jié)構(gòu)。注意，阻擋膜是由鈦、鈦的氮化物、鉬、 或鉬的氮化物形成的薄膜。鋁和鋁硅是導電膜3413的較佳的材料，因 為它們具有低電阻且不昂貴。當設置阻擋層作為導電膜3413的頂層和 底層時，可以防止產(chǎn)生鋁和鋁硅的隆起(hillock)。當形成鈦(其是 具有高還原特性的元素)的阻擋膜時，即使在存在形成在結(jié)晶半導體 膜上的薄的自然氧化物膜時，也能夠減少自然氧化物膜，并因而去除 自然氧化物膜，而且可以獲得在導電膜3413和結(jié)晶半導體膜之間的理 想的接觸。
接著，形成絕緣膜3414以便覆蓋導電膜3413,并形成電連接到導 電膜3413 (其形成薄膜晶體管3400a或3400f的源電極或漏電極)的導 電膜3415a和3415b。另外，可以形成電連接到導電膜3413 (其形成薄 膜晶體管3400b等的源電極或漏電極)的導電膜3416。注意，可以利 用相同的材料以相同的步驟形成導電膜3415a和3415b以及導電膜 3416。導電膜3415a和3415b以及導電膜3416可以利用上面對于導電膜 3413所描述的任意材料來形成。
隨后，形成作為天線的導電膜3417，以便電連接到導電膜3416 (見圖16B)。
可以通過CVD方法或濺射方法等，來以以下材料的單層或疊層
52來形成絕緣膜3414:含氧或氮的絕緣膜，諸如氧化硅(SiOj 、氮化 硅(SiNy)、氧氮化硅(SiOxNy，其中x〉yX))、或氮氧化硅(SiNxOy, 其中x〉yX));含碳的膜，諸如DLC (類金剛石碳)；或者由有機材 料形成的膜，諸如環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并 環(huán)丁烯、或丙烯酸樹脂，或者硅氧烷材料，諸如硅氧烷樹脂。注意， 硅氧烷材料對應于具有Si-O-Si鍵的材料。硅氧烷具有帶有硅和氧鍵的 骨架結(jié)構(gòu)。作為取代基，使用至少含有氫的有機基團(例如，烷基基 團或芳香烴)。替換的，可以使用氟代基團作為取代基。進一步替換 的，可以使用氟代基團和至少含有氫的有機基團兩者作為取代基。
導電膜3417可以由導電材料通過CVD方法、賊射方法、諸如絲 網(wǎng)印刷或凹版印刷的印刷方法、液滴排放法、分散法、或鍍方法等形 成。導電膜3417由鋁、鈦、銀、銅、金、鉑、鎳、鈀、鉭、或鉬元素
疊層形成。
例如，在通過絲網(wǎng)印刷法形成作為天線的導電膜3417時，可以通 過選擇性地印刷導電膠(在該導電膠中在有機樹脂中溶解或分散具有 幾nm至幾十nm的晶粒直徑的導電微粒)來提供導電膜3417。作為所 述導電微粒，可以使用銀、金、銅、鎳、柏、4巴、鉭、鉬、和鈦的金 屬微粒中的至少一種；卣化銀的精細微粒；或者分散的納米微粒。另 外，包括在導電膠中的有機樹脂可以是作為用于所述金屬微粒的粘結(jié) 劑、溶劑、分散劑和涂覆材料的有機材料中的一種或多種。典型地， 可以給出諸如環(huán)氧樹脂和硅酮樹脂的有機樹脂作為示例。另外，優(yōu)選 在應用導電膠后進行烘焙。例如，在利用含有銀作為其主要成分的精 細微粒(例如，大于等于lnm且小于等于100nm的晶粒直徑)作為導 電膠的材料的情況下，在大約150至300。C的溫度烘焙導電膠并使其硬 化，從而獲得導電膜。替換的，也可以使用含焊料或無鉛焊料作為其 主要成分的精細微粒。在此情況下，優(yōu)選使用具有小于等于20nm的晶 粒直徑的精細微粒。焊料和無鉛焊料具有低成本的優(yōu)點。
導電膜3415a和3415b可以作為電連接至在稍后的步驟中被包括在本發(fā)明的半導體裝置中的二次電池的布線。另外，在形成作為天線
的導電膜3417中，可以分開地形成另一導電膜以便電連接至導電膜 3415a和3415b，從而可以使用該導電膜作為連接至二次電池的布線。
接著，形成絕緣膜3418以便覆蓋導電膜3417,并將包括薄膜晶體 管3400a至3400f、導電膜3417等的諸層(下文中，稱作"元件形成層 3419")與基板3401分開。這里，在通過激光照射(例如，UV光)在 元件形成層3149中除薄膜晶體管3400a至3400f的區(qū)域之外形成開口之 后，利用物理力將元件形成層3419與基板3401分開。在將元件形成層 3419與基板3401分開之前，可以通過將刻蝕劑引入到所述開口，來選 擇性地去除分離層3403。作為所述刻蝕劑，可以使用含卣素氟化物或 卣素間化合物的氣體或液體。例如，可以使用三氟化氯作為所述含卣 素氟化物的氣體。因此，可以將元件形成層3419與基板3401分開。注 意，沒有移除整個分離層3403,而是其部分仍可以保留。因而，可以 抑制刻蝕劑的消耗，并可以縮短去除分離層的處理時間。因此，可以 提高吞吐量，并降低成本。另外，即使在移除了分離層3403之后，也 可以使元件形成層3419保持在基板3401之上。此外，通過重新使用從 其去除了元件形成層3419的基板3401，可以降低成本。
可以通過CVD方法或'減射方法等，來以以下材料的單層或疊層 來形成絕緣膜3418:含氧或氮的絕緣膜，諸如氧化硅(SiOj 、氮化 硅(SiNy )、氧氮化硅(SiOxNy，其中x〉yX))、或氮氧化硅(SiNxOy, 其中x〉yX));含碳的膜，諸如DLC (類金剛石碳)；或者由有機材 料形成的膜，諸如環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并 環(huán)丁烯、或丙烯酸樹脂，或者硅氧烷材料，諸如硅氧烷樹脂。
在該實施方式中，在通過激光照射形成元件形成層3419中的開口 之后，將第一片材料3420附接到元件形成層3419的一個表面(暴露出 絕緣膜3418的表面)，然后，將元件形成層3419與基板3401分離(見 圖17A)。
接著，將第二片材料3421附接到元件形成層3419的另一表面(通 過分離而暴露的表面)，接著進行熱處理和加壓處理中一個或兩者(見圖17B)。作為第一片材料3420和第二片材料3421，可以使用熱熔融 膜等。
作為第 一 片材料3420和第二片材料3421 ，可以使用對其已經(jīng)應用 了用于防止靜電等的抗靜電處理的膜(下文中，稱作抗靜電膜)。作 為抗靜電膜的示例，可以給出其中在樹脂中分散抗靜電材料的膜或?qū)?其附接了抗靜電材料的膜等等。設有抗靜電材料的膜可以是在其一個 表面之上設有抗靜電材料的膜，或者在其每一表面之上設有抗靜電材 料的膜。另外，其一個表面之上設有抗靜電材料的膜可以被附接使得 抗靜電材料被放置在膜的內(nèi)側(cè)或膜的外側(cè)之上?？轨o電材料可以設置 在膜的整個表面之上，或在部分膜之上。作為抗靜電材料，可以使用 作為導電材料的金屬或銦錫氧化物(ITO)，或者表面活性劑，諸如 兩性表面活性劑、陽離子表面活性劑或非離子表面活性劑。另外，作 為另一抗靜電材料，可以使用包含在其支鏈上具有羧基基團和季銨堿 (base)的交聯(lián)共聚物的樹脂材料等。將這些材料附接、混合、或施 加到膜上，使得能夠形成抗靜電膜。通過用抗靜電膜密封元件形成層 3419，可以防止半導體元件在作為商品對待時受到諸如外部靜電的不 利影響。
注意，電源電路的存儲電容器連接到薄膜二次電池的導電膜 3415a和3415b?？梢栽谠纬蓪?419與基板3401分開之前(在圖16B 或16C所示的階段)，在元件形成層3419與基板3401分開之后(在圖 17A所示的階段)，或者在利用第一片材料和第二片材料密封元件形 成層3419 (在圖17B所示的階段)之后，進行二次電池和導電膜3415a 和3415b之間的連接。下面參考圖18A和18B以及圖19A和19B解釋其中 元件形成層3419和二次電池被形成為連接著的示例。
在圖16B中，在與作為天線的導電膜3417的同時形成分別電連接 到導電膜3415a和3415b的導電膜3431a和3431b。然后，形成絕緣膜 1918以便覆蓋導電膜3417、 3431a和3431b，接著形成開口 3432a和 3432b使得露出導電膜3431a和3431b的表面。之后，通過激光照射在 元件形成層3419中形成開口，并將第一片材料3420附接到元件形成層
553419的一個表面(其中暴露出絕緣膜3418的表面)，以使得元件形成 層3419與基板3401分開(見圖18A)。
接著，將第二片材料3421附接到元件形成層3419的另一表面(通 過分離而暴露出的表面)，并且元件形成層3419與第一片材料3420分 開。因此，使用低粘度的材料作為該第一片材料3420。然后，選擇性 地形成通過開口3432a和3432b的、分別電連接到導電膜3431a和3431b 的導電膜3434a和3434b (見圖18B)。
通過CVD方法、濺射方法、諸如絲網(wǎng)印刷或凹版印刷的印刷方 法、液滴排放法、分散器法、或鍍的方法等，利用導電材料形成導電 膜3434a和3434b。用鋁、鈦、銀、銅、金、鉑、鎳、鈀、鉭、或鉬元
或疊層形成導電膜3434a和3434b。
注意，這里所示的示例是其中在元件形成層3419與基板3401分開 之后形成導電膜3434a和3434b的情形。然而，也可以在形成導電膜 3434a和3434b之后將元件形成層3419與基板3401分開。
接著，在基板之上形成多個元件的情況下，將元件形成層3419 切割成單獨的元件(見圖19A)。對于切割可以使用激光照射裝置、 裂片(dicing)裝置、或劃片(scribing)裝置等。這里，通過激光照 射將形成在一個基板之上的多個元件彼此分開。
接著，將分開的元件電連接到二次電池(見圖19B)。在該實施 方式中，使用薄膜二次電池作為電源電路的存儲電容器，其中，電流 收集薄膜、負電極活性材料層、固體電解質(zhì)層、正電極活性材料層、 以及電流收集薄膜順序?qū)盈B。
導電膜3436a和3436b由導電材料通過CVD方法、濺射方法、諸 如絲網(wǎng)印刷或凹版印刷的印刷方法、液滴排放法、分散器法、或鍍的 方法等形成。用鋁、鈦、銀、銅、金、鉑、鎳、鈀、鉭、或鉬元素或
層形成導電膜3436a和3436b。該導電材料應當具有對負電極活性材料 層高的黏著性，并且還應具有低電阻。特別優(yōu)選使用鋁、銅、鎳或釩等。
下面進一步詳細說明薄膜二次電池的結(jié)構(gòu)。在導電膜3436a之上 形成負電極活性材料層3481。通常，使用氧化釩(V20s)等。接著， 在負電極活性材料層3481之上形成固體電解質(zhì)層3482。通常，使用磷 酸鋰(Li3P04)等。接著，在固體電解質(zhì)層3482之上形成正電極活性 材料層3483。通常，使用鋰錳氧化物(LiMn204)等。也可以使用鋰 鈷氧化物(LiCoOa)或鋰鎳氧化物(LiNiOj 。接著，在正電極活 性材料層3483之上形成要作為電極的電流收集薄膜3484。電流收集薄 膜3484應當具有對正電極活性材料層3483的高粘著性，并且還應具有 低電阻。例如，可以使用鋁、銅、鎳、或釩等。
上述負電極活性材料層3481、固體電解質(zhì)層3482、正電極活性材 料層3483和電流收集薄膜3484的薄層中的每一個，都可以通過濺射或 蒸發(fā)來形成。另外，每一層的厚度優(yōu)選為0.1至3fim。
接著，通過旋涂方法等形成樹脂膜并刻蝕層間膜3485以形成接觸 孔。層間膜3485并不限于樹脂膜，也可以使用其他膜，諸如通過CVD 方法形成的氧化物膜；然而，就平坦性而言，優(yōu)選使用樹脂膜。另外， 可以利用光敏樹脂來形成接觸孔而無需刻蝕。接著，在層間膜3485之 上形成布線層3486,并且將其連接到導電膜3436b。從而，確保與薄 膜二次電池的電連接。
這里，i殳置在元件形成層3419中的導電膜3434a和3434b分別連接 到導電膜3436a和3436b，導電膜3436a和3436b作為薄膜二次電池3489 (已經(jīng)預先制成)的連接端子。這里，示出了這樣的情形，其中，導 電膜3434a和3436a之間的電連接或者導電膜3434b和3436b之間的電 連接通過利用插入在它們之間的粘合劑材料(諸如各向異性導電膜 (ACF )或者各向異性導電膠(ACP ))的壓力接合(pressure bonding ) 來進行。這里，示出了這樣的示例，其中利用包括在導電樹脂3437中 的導電微粒3438進行所述連接。替換的，可以使用導電粘合劑(諸如 銀膠、銅膠、或碳膠)或者焊料接合等。
注意，該晶體管的結(jié)構(gòu)可以是多樣的，而不限于本實施方式中所
57示的具體結(jié)構(gòu)。例如，可以采用具有兩個或更多個柵電極的多柵極結(jié)
構(gòu)。當采用多柵極結(jié)構(gòu)時，提供其中溝道區(qū)串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)；因此， 提供了多個晶體管串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。當采用多柵極結(jié)構(gòu)時，可以獲得 多個優(yōu)點降低了閉態(tài)電流；增加了晶體管的耐受電壓，從而增強了 可靠性；即使在晶體管在飽和區(qū)中操作時漏電極和源電極之間的電壓 波動，也可以降低漏電極和源電極之間的電流的波動，從而獲得平坦 的特性；等等。替換的，也可以采用其中柵電極形成在溝道之上或之 下的結(jié)構(gòu)。在采用其中柵電極形成在溝道之上或之下的結(jié)構(gòu)時，增大 了溝道區(qū)域，并增加了流過其的電流量。從而，可以容易形成耗盡層， 并可以降低亞閾值擺動(subthreshold swing) ( S值)。當柵電極形 成在溝道之上或之下時，提供了其中多個晶體管并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。
另外，可以采用任意的下述結(jié)構(gòu)其中柵電極形成在溝道形成區(qū) 之上的結(jié)構(gòu)；其中柵電極形成在溝道形成區(qū)之下的結(jié)構(gòu)；交錯結(jié)構(gòu)； 以及反交錯結(jié)構(gòu)。另外，可以采用其中溝道形成區(qū)被劃分成多個區(qū)域， 且所劃分的區(qū)域并聯(lián)或串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。另外，溝道形成區(qū)(或其一 部分)可以與源電極或漏電極交疊。當采用其中溝道形成區(qū)(或其一 部分)與源電極或漏電極交疊的結(jié)構(gòu)時，可以防止電荷在部分溝道形 成區(qū)中街壘，并因而可以防止不穩(wěn)定操作。另外，可以提供輕摻雜漏 極(LDD)區(qū)。當提供LDD區(qū)時，可以降低閉態(tài)電流；可以增加晶體 管的耐受電壓，從而增強可靠性；并且即使在晶體管在飽和區(qū)中操作 時漏電極和源電極之間的電壓波動，也可以降低漏電極和源電極之間 的電流的波動，從而可以獲得平坦的特性。
注意，本實施方式的半導體裝置的制造方法可以應用到本說明書 中所述的任何半導體裝置。也即，根據(jù)本實施方式，能夠制造這樣的 半導體裝置，其能夠通過檢測信號波形中在信號線和基準線之間的差 發(fā)送和接收信號，以便產(chǎn)生解調(diào)信號，并且即使利用調(diào)制系數(shù)較小的 信號也能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生解調(diào)信號。
另外，可以制造能夠通過抵消每一線的噪聲并降低由于載波導致 的噪聲的影響來產(chǎn)生解調(diào)信號的半導體裝置。此外，可以制造能夠檢測信號乃至調(diào)制系數(shù)為10%的無線信號并 穩(wěn)定地進行基于ISO/IEC 15693的信號傳送和接收的半導體裝置。
在本發(fā)明的半導體裝置中，在接收無線信號的同時持續(xù)地提供來 自電源的功率；因此，該半導體裝置能夠穩(wěn)定地操作。另外，能夠無 線地充電該半導體裝置；因此，可以補償由于電池隨時間的退化而導 致的發(fā)送和接收個體信息的功率的不足。
另外，可以制造這樣的半導體裝置，其能夠通過檢測第一偏置電 路的輸出和第二偏置電路的輸出之間的差產(chǎn)生解調(diào)信號，即使利用調(diào) 制系數(shù)較小的信號也能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生解調(diào)信號，并且通過降低噪聲的 影響而解調(diào)信號。
另外，在本發(fā)明的半導體裝置中，在接收調(diào)制系數(shù)為10%的載波 的同時，持續(xù)地提供來自電源的功率；因此，半導體裝置能夠穩(wěn)定工 作。另外，能夠無線地充電半導體裝置；因此，可以補償由于電池隨 時間的退化而導致的發(fā)送和接收個體信息的功率的不足。 (實施方式5)
本實施方式將參考附圖描述上述實施方式中所示的半導體裝置 的另一制造方法示例。在本實施方式中，將描述其中在相同基板之上 形成被包括在半導體裝置中的天線、電池以及信號處理電路的結(jié)構(gòu)。 注意，天線、電池和信號處理電路是利用其中形成了溝道形成區(qū)的晶 體管在單晶襯底上一次形成的。當在單晶村底上形成晶體管時，可以 形成具有較少電特性變化的晶體管的半導體裝置，這是優(yōu)選的。另外， 將描述其中使用薄膜二次電池作為所述電池的示例。
首先，在將元件區(qū)隔離之后，在半導體襯底3500中形成區(qū)域3504 和3506 (見圖20A)。通過絕緣膜(也稱作場氧化物膜)3502將設置 在半導體襯底3500中的區(qū)域3504和3506彼此隔離。這里示出的示例是 這樣的情況，其中，使用具有n型導電性的單晶硅襯底作為所述半導 體村底3500,且在半導體襯底3500的區(qū)域3506中形成p阱3507。
可以使用任何村底作為所述襯底3500，只要它是半導體襯底即 可。例如，可以使用具有n型或p型導電性的單晶硅村底、化合物半導體襯底(例如，GaAs襯底、InP襯底、GaN襯底、SiC襯底、藍寶石 襯底、或ZnSe襯底)、或通過接合方法或通過注入的氧分離(SIMOX) 方法形成的絕緣體上硅(SOI)村底等。
可以通過硅的局部氧化(LOCOS)方法或溝槽隔離方法等來形 成區(qū)域3504和3506。
另外，可以通過用賦予p型導電性的雜質(zhì)選擇性地摻雜半導體村 底3500來形成在半導體襯底3500中形成的p阱3507。作為賦予p型導電 性的雜質(zhì)元素，可以使用硼、鋁或鎵等。
在本實施方式中，盡管由于使用具有n型導電性的半導體襯底作 為所述半導體襯底3500所以區(qū)域3504并未摻雜有雜質(zhì)元素，但是通過 引入賦予n型導電性的雜質(zhì)元素，可以在區(qū)域3504中形成n阱。作為賦 予n型導電性的雜質(zhì)元素，可以使用磷或砷等等。另一方面，當使用 具有p型導電性的半導體襯底時，用賦予n型導電性的雜質(zhì)元素摻雜區(qū) 域3504來形成n阱，而區(qū)域3506可以不用雜質(zhì)元素摻雜。
接著，形成絕緣膜3532和3534以便分別覆蓋區(qū)域3504和3506 (見 圖20B)。
例如，通過熱處理氧化設置在半導體襯底3500中的區(qū)域3504和 3506的表面，使得絕緣膜3532和3534可以由氧化硅膜形成。替換的， 可以經(jīng)由通過熱氧化方法形成氧化硅膜并然后通過氮化處理使氧化 硅膜的表面氮化的步驟，通過氧化硅膜和含氧和氮的膜(氧氮化硅膜) 的疊層，來形成絕緣膜3532和3534中的每一個。
進一步替換的，可以通過如上所述的等離子處理來形成絕緣膜 3532和3534。例如，可以通過對設置在半導體村底3500中的區(qū)域3504 和3506的表面執(zhí)行高密度等離子處理來氧化或氮化表面，來形成氧化 硅膜或氮化硅膜作為所述絕緣膜3532和3534。另外，在通過高密度等 離子處理對區(qū)域3504和3506的表面進行氧化處理之后，可以通過再次 進行高密度等離子處理來將表面氮化。在此情況下，形成氧化硅膜以 便與區(qū)域3504和3506的表面接觸，然后在氧化硅膜上形成氧氮化硅 膜。因此，絕緣膜3532和3534每一被形成為具有氧化硅膜和氧氮化硅
60膜的疊層結(jié)構(gòu)。另外，可以通過熱氧化方法在區(qū)域3504和3506的表面 上形成氧化硅膜，并且可以通過高密度等離子處理將所述表面氧化或 氮化。
分別在半導體襯底3500的區(qū)域3504和3506之上形成的絕緣膜 3532和3534作為稍后完成的晶體管的柵極絕緣膜。
接著，形成導電膜以便覆蓋分別在區(qū)域3504和3506之上形成的絕 緣膜3532和3534 (見圖20C)。這里，示出了其中導電膜3536和3538 順序?qū)盈B作為所述導電膜的示例。不用說，該導電膜可以形成為具有 單層或者三層或更多層的疊層結(jié)構(gòu)。
作為導電膜3536和3538的材料，可以使用鉭、鎢、鈦、鉬、鋁、 銅、鉻或鈮等元素，或者使用含該元素作為主要成分的合金材料或化 合物材料。替換的，可以使用通過上述元素的氫化而獲得金屬氣化物。 另外，可以使用以摻雜了諸如砩的雜質(zhì)元素的多晶硅為代表的半導體 材料。
這里，形成氮化鉭膜作為導電膜3536，并在其上形成鎢膜作為導 電膜3538。替換的，也可以利用氮化鎢膜、氮化鉬膜和氮化鈦膜的單 層或疊層來形成導電膜3536，和使用鎢膜、鉭膜、鉬膜、和鈦膜的單 層或疊層來形成導電膜3538。
接著，通過刻蝕選擇性地去除層疊的導電膜3536和3538，使得導 電膜3536和3538分別在部分的區(qū)域3504和3506之上殘留。從而，形成 才冊電極3540和3542 (見圖21A)。
接著，選擇性地形成抗蝕劑掩模3548以便覆蓋區(qū)域3504,并利用 抗蝕劑掩模3548和柵電極3542作為掩模，將雜質(zhì)元素引入到區(qū)域3506 的期望部分中，從而形成雜質(zhì)區(qū)域(見圖21B)。作為雜質(zhì)元素，使 用賦予n型導電性的雜質(zhì)元素或者賦予p型導電性的雜質(zhì)元素。作為賦 予n型導電性的雜質(zhì)元素，可以使用磷或砷等。作為賦予p型導電性的 雜質(zhì)元素，可以使用硼、鋁或鎵等。這里，使用磷作為雜質(zhì)元素。
在圖21B中，通過引入雜質(zhì)元素，在區(qū)域3506中形成雜質(zhì)區(qū)3552 (其形成源極區(qū)和漏極區(qū))和溝道形成區(qū)3550。接著，選擇性地形成抗蝕劑掩模3566以便覆蓋區(qū)域3506，并利用 抗蝕劑掩模3566和柵電極3540作為掩模，將雜質(zhì)元素引入到區(qū)域3504 中，從而形成雜質(zhì)區(qū)域(見圖21C)。作為雜質(zhì)元素，使用賦予n型導 電性的雜質(zhì)元素或者賦予p型導電性的雜質(zhì)元素。作為賦予n型導電性 的雜質(zhì)元素，可以使用磷或砷等。作為賦予p型導電性的雜質(zhì)元素， 可以使用硼、鋁或鎵等。這里，使用賦予與圖21C中引入到區(qū)域3506 中的雜質(zhì)元素不同導電性的雜質(zhì)元素(例如，硼)。結(jié)果，在區(qū)域3504 中形成雜質(zhì)區(qū)3570 (其形成源極區(qū)和漏極區(qū))以及溝道形成區(qū)3568。
接著，形成絕緣膜3572以便覆蓋絕緣膜3532和3534和柵電極3540 和3542。然后，在絕緣膜3572之上形成分別電連接到區(qū)域3504和3506 中形成的雜質(zhì)區(qū)3552和3570的布線3574 (見圖22A)。
可以通過CVD方法或濺射方法等，來以以下材料的單層或疊層 來形成絕緣膜3572:含氧或氮的絕緣膜，諸如氧化硅(SiOj 、氮化 硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy，其中x〉yX))、或氮氧化硅(SiNxOy， 其中x〉yX));含碳的膜，諸如DLC (類金剛石碳)；或者由有機材 料形成的膜，諸如環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并 環(huán)丁烯、或丙烯酸樹脂，或者硅氧烷材料，諸如硅氧烷樹脂。注意， 硅氧烷材料對應于具有Si-O-Si鍵的材料。硅氧烷具有帶有硅和氧鍵的 骨架結(jié)構(gòu)。作為取代基，使用至少含有氫的有機基團(例如，烷基基 團或芳香烴)。替換的，可以使用氟代基團作為取代基。進一步替換 的，可以使用氟代基團和至少含有氫的有機基團兩者作為取代基。
可以利用鋁、鴒、鈦、鉭、鉬、鎳、鉑、銅、金、銀、錳、釹、 碳、或硅元素，或者使用含該元素作為主要成分的合金材料或化合物 材料，通過CVD方法或濺射方法等，來以單層或疊層形成布線3574。 含有鋁作為其主要成分的合金對應于，例如，含有鋁作為其主要成分 且還含有鎳的材料，或者含有鋁作為其主要成分且還含有鎳以及碳和 硅之一或兩者的合金材料?？梢詫⒉季€3574形成為具有阻擋膜、鋁-硅膜以及阻擋膜的疊層結(jié)構(gòu)，或者阻擋膜、鋁硅膜、氮化鈦膜以及阻 擋膜的疊層結(jié)構(gòu)。注意，阻擋膜是由鈦、鈦的氮化物、鉬、或鉬的氮化物形成的薄膜。鋁和鋁硅是布線3574的較佳的材料，因為它們具有 低電阻且不昂貴。當設置阻擋層作為導電膜3413的頂層和底層時，可 以防止產(chǎn)生鋁和鋁硅的隆起。當形成由鈦(其是具有高還原特性的元 素)的阻擋膜時，即使在存在形成在結(jié)晶半導體膜上的薄的自然氧化 物膜時，也能夠減少自然氧化物膜，并因而去除自然氧化物膜，而且 可以獲得在布線3574和結(jié)晶半導體膜之間的理想的接觸。
注意，應用于本發(fā)明的晶體管的結(jié)構(gòu)不限于附圖中所示出的結(jié) 構(gòu)。例如，可以使用具有反向交錯(inversely staggered )結(jié)構(gòu)或FinFET 結(jié)構(gòu)等等的晶體管。FinFET結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的，因為其能夠抑制隨著晶體 管尺寸減小而出現(xiàn)的短溝道效應。
本發(fā)明的半導體裝置包括能夠存儲功率的電池，功率被提供給信 號處理電路。作為所述電池，優(yōu)選使用諸如雙層電解質(zhì)電容器的電容 器或薄膜二次電池。在本實施方式中，描述了晶體管和薄膜二次電池 之間的連接。
在本實施方式中，二次電池層疊在連接到晶體管的布線3574之 上。該二次電池具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中電流收集薄膜、負電極活性材 料層、固體電解質(zhì)層、正電極活性材料層、以及電流收集薄膜順序?qū)?疊(見圖22B)。因此，其還作為二次電池的電流收集薄膜的布線3574 的材料應當具有對負電極活性材料層的高粘著性，且還應具有低電 阻。特別優(yōu)選使用鋁、銅、鎳或釩等。
下面詳細描述薄膜二次電池的結(jié)構(gòu)。在布線3574之上形成負電極 活性材料層3591。通常，使用氧化釩(V205)等。接著，在負電極活 性材料層3591之上形成固體電解質(zhì)層3592。通常，使用磷酸鋰 (Li3P04)等。接著，在固體電解質(zhì)層3592之上形成正電極活性材料 層3593。通常，使用鋰錳氧化物(LiMn204)等。也可以使用鋰鈷氧 化物(LiCoOa)或鋰鎳氧化物(LiNi02)。接著，在正電極活性材 料層3593之上形成要作為電極的電流收集薄膜3594。電流收集薄膜 3594應當具有對正電極活性材料層3593的高粘著性，并且還應具有低 電阻。例如，可以使用鋁、銅、鎳、或釩等。
63上述負電極活性材料層3591、固體電解質(zhì)層3592、正電極活性材 料層3593和電流收集薄膜3594的薄層中的每一個，都可以通過濺射或 蒸發(fā)來形成。另外，每一層的厚度優(yōu)選為0.1至3 jim。
接著，通過旋涂方法等形成樹脂膜。然后，刻蝕該樹脂膜以形成 接觸孔和層間膜3596。層間膜3596并不限于樹脂膜，也可以使用其他 膜，諸如通過CVD方法形成的氧化物膜；然而，就平坦性而言，優(yōu)選 使用樹脂膜。另外，可以利用光敏樹脂來形成接觸孔而無需刻蝕。接 著，在層間膜3596之上形成布線層3595，并將其連接到布線3597。從 而，確保與薄膜二次電池的電連接。
利用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的半導體裝置可以采用這樣的結(jié)構(gòu)，其中 在單晶襯底上形成晶體管，并在其上形成薄膜二次電池。從而，在本 實施方式中制造了極其薄且小尺寸的半導體裝置。
注意，本實施方式的半導體裝置的制造方法可以應用于本說明書 中所描述的任何半導體裝置。也就是說，根據(jù)本實施方式，可以制造 這樣的半導體裝置，該半導體裝置可以通過檢測信號波形中信號線與 基準線之間的差來發(fā)送和接收信息以便產(chǎn)生解調(diào)信號，并且即使利用 調(diào)制系數(shù)較小的信號也能夠產(chǎn)生解調(diào)信號。
另外，可以制造能夠通過抵消每一線的噪聲并降低由于栽波導致 的噪聲的影響來解調(diào)信號的半導體裝置。
此夕卜，可以制造能夠檢測信號乃至調(diào)制系數(shù)為10。/o的信號并穩(wěn)定
地進行基于ISO/IEC 15693的信號傳送和接收的半導體裝置。
在本發(fā)明的半導體裝置中，在接收無線信號的同時持續(xù)地提供來
自電源的功率；因此，該半導體裝置能夠穩(wěn)定地操作。另外，能夠無
線地充電該半導體裝置；因此，可以補償由于電池隨時間的退化而導
致的發(fā)送和接收個體信息的功率的不足。
另外，可以制造這樣的半導體裝置，其能夠通過檢測第一偏置電
路的輸出和第二偏置電路的輸出之間的差產(chǎn)生解調(diào)信號，即使利用調(diào)
制系數(shù)較小的信號也能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生解調(diào)信號，并且通過降低噪聲的
影響而解調(diào)信號。另外，在本發(fā)明的半導體裝置中，在接收調(diào)制系數(shù)為10%的載波 的同時，持續(xù)地提供來自電源的功率；因此，半導體裝置能夠穩(wěn)定工 作。另外，能夠無線地充電半導體裝置；因此，可以補償由于電池隨 時間的退化而導致的發(fā)送和接收個體信息的功率的不足。
(實施方式6)
下面將參考附圖描述與上述實施方式中所描述的不同的半導體 裝置的制造方法。
首先，在襯底3600之上形成絕緣膜。這里，使用具有n型導電性 的單晶硅襯底作為所述襯底3600,并在村底3600之上形成絕緣膜3602 和3604 (見圖23A)。例如，通過對4于底3600進4亍熱處理，形成氧化 硅膜作為絕緣膜3602，然后通過CVD方法在絕緣膜3602之上形成氮化 硅膜。
可以使用任何襯底作為所述襯底3600 ，只要它是半導體襯底即 可，而不限于硅襯底。例如，可以使用具有n型或p型導電性的單晶硅 襯底、化合物半導體襯底(例如，GaAs襯底、InP襯底、GaN襯底、 SiC襯底、藍寶石襯底、或ZnSe村底)、或通過接合方法或通過注入 的氧分離(SIMOX)方法形成的絕緣體上硅(SOI)襯底等。
替換的，在形成絕緣膜3602之后，可以通過經(jīng)高密度等離子處理 的絕緣膜3602的氮化，來形成絕緣膜3604。注意，設在村底3600之上 的絕緣膜可以具有單層結(jié)構(gòu)或三層或更多層的疊層結(jié)構(gòu)。
之后，在絕緣膜3604之上選擇性地形成抗蝕劑掩模3606的圖案， 并且利用該抗蝕劑掩模3606作為掩模執(zhí)行選擇性刻蝕，從而在襯底 3600中選擇性地形成凹陷部分3608 (見圖23B)。對于對襯底3600和 絕緣膜3602和3604的一部分的刻蝕，可以進行等離子干法刻蝕。
接著，去除抗蝕劑掩模3606的圖案，然后形成絕緣膜3610以便填 充形成在襯底3600中的凹陷部分3608 (見圖23C)。
通過CVD方法或濺射方法等，利用絕緣材料，諸如氧化硅、氮 化硅、氧氮化硅(SiOxNy，其中x〉yX))、或氮氧化硅(SiNxOy，其 + x>y>0)，來形成絕緣膜3610。作為絕緣膜3610，通過TEOS (正硅
65酸乙酯)氣體利用大氣壓CVD方法或低壓CVD方法形成氧化硅膜。 接著，通過研磨處理或拋光處理，諸如化學機械拋光(CMP)，
暴露襯底3600的表面。這里，通過暴露襯底3600的表面，在形成在村 底3600的凹陷部分3608中的絕緣膜3611之間形成區(qū)域3612和3613。過 研磨處理或拋光處理諸如CMP來去除形成在襯底3600的表面之上的 絕緣膜3610，從而獲得絕緣膜3611。隨后，通過選擇性地引入賦予p 型導電性的雜質(zhì)元素，在襯底3600的區(qū)域3613中形成p阱3615。
作為賦予p型導電性的雜質(zhì)元素，可以使用硼、鋁或鎵等。這里， 將硼《j入到區(qū)域3613中作為雜質(zhì)元素。
另外，在本實施方式中，盡管由于使用具有ii型導電性的半導體 襯底作為所述襯底3600而不將雜質(zhì)元素引入到區(qū)域3612中，但是通過 引入賦予n型導電性的雜質(zhì)元素在區(qū)域3612中形成n阱。作為所述賦予 n型導電性的雜質(zhì)元素，可以使用磷或砷等。
另一方面，當使用具有p型導電性的半導體襯底時，可以將賦予 n型導電性的雜質(zhì)元素引入到區(qū)域3612中以形成n阱，而可以區(qū)域3613 不用雜質(zhì)元素摻雜。
接著，在襯底3600中的區(qū)域3612和3613的表面之上形成絕緣膜 3632和3634 (見圖24B)。
例如，通過熱處理將設置在襯底3600中的區(qū)域3612和3613的表面 氧化，使得可以由氧化硅膜形成絕緣膜3632和3634。替換的，可以通 過熱氧化方法形成氧化硅膜以及然后通過氮化處理將氧化硅膜的表 面氮化的步驟，通過氧化硅膜和含氧和氮的膜(氧氮化硅膜)的疊層 來形成絕緣膜3632和3634每一個。
進一步替換的，可以通過如上所述的等離子處理形成絕緣膜3632 和3634。例如，可以通過對設置在襯底3600中的區(qū)域3612和3613的表 面進行高密度等離子處理以便使所述表面氧化或氮化，來形成氧化硅 膜或氮化硅膜來作為所述絕緣膜3632和3634。另外，在通過高密度等 離子對區(qū)域3612和3613的表面進行氧化處理之后，通過再次進行高密 度等離子處理使所述表面氮化。在此情況下，形成氧化硅膜以便與區(qū)域3612和3613的表面接觸，然后，在氧化硅膜上形成氧氮化硅膜。因 此，絕緣膜3632和3634每一被形成為具有氧化硅膜和氧氮化硅膜的層 疊結(jié)構(gòu)。另外，可以在通過熱氧化方法在這些表面上形成氧化硅膜之 后，通過高密度等離子處理氧化或氮化區(qū)域3612和3613的表面。
分別形成在區(qū)域3612和3613之上的絕緣膜3632和3634作為稍后 完成的晶體管的柵極絕緣膜。
接著，形成導電膜以便覆蓋分別形成在設置于襯底3600中的區(qū)域 3612和3613之上的導電膜3632和3634 (見圖24C)。這里，示出了其 中順序?qū)盈B導電膜3636和3638作為所述導電膜的示例。不用說，該導 電膜可以被形成為具有單層或者三層或更多層的疊層結(jié)構(gòu)。
作為導電膜3632和3634的材料，可以使用鉭、鎢、鈦、鉬、鋁、 銅、鉻、或鈮等元素，或者使用含該元素作為主要成分的合金材料或 化合物材料。替換的，可以使用通過上述元素的氮化而獲得的金屬氮 化物。另外，可以使用以摻雜有諸如磷的多晶硅為代表的半導體材料。
這里，形成氮化鉭膜作為導電膜3636，并在其上形成鎢膜作為導 電膜3638。替換的，也可以利用氮化鴒膜、氮化鉬膜和氮化鈦膜的單 層或者疊層來形成導電膜3636，而通過鎢膜、鉭膜、鉬膜和鈦膜的單 層或疊層來形成導電膜3638。
接著，通過刻蝕選擇性地去除層疊的導電膜3636和3638，使得在 襯底3600的部分區(qū)域3612和3613的之上剩余有導電膜3636和3638。從 而形成作為柵電極的導電膜3640和3642 (見圖25A)。這里，暴露出 與導電膜3640和3642不交疊的襯底3600的區(qū)域3612和3613的表面。
具體的，在襯底3600的區(qū)域3612中，形成在導電膜3640之下的、 與導電膜3640不交疊的部分絕緣膜3632被選擇性地去除，從而使得導 電膜3640的端部與絕緣膜3632的端部幾乎彼此對準。另外，在襯底 3600的區(qū)域3613中，形成在導電膜3642之下的、與導電膜3642不交疊 的部分絕緣膜3634被選擇性地去除，從而使得導電膜3642的端部與絕 緣膜3634的端部幾乎彼此對準。
在此情況下，可以在形成導電膜3640和3642的同時去除與導電膜3640和3642不交疊的部分絕緣膜等。替換的，可以使用在形成導電膜 3640和3642之后留下的抗蝕劑掩?；蛘邔щ娔?640和3642作為掩模， 來去除與導電膜3640和3642不交疊的部分絕緣膜。
然后，將雜質(zhì)元素選擇性引入到襯底3600的區(qū)域3612和3613中 (見圖25B)。這里，利用導電膜3642作為掩模，將賦予n型導電性的 雜質(zhì)元素選擇性地引入到區(qū)域3613中，而利用導電膜3640作為掩模， 將賦予p型導電性的雜質(zhì)元素選擇性地引入到區(qū)域3612中。作為所述 賦予n型導電性的雜質(zhì)元素，可以使用磷或砷等。作為賦予n型導電性 的雜質(zhì)元素，可以使用硼、鋁、或鎵等。
接著，形成與導電膜3640和3642的側(cè)表面接觸的側(cè)壁3654。具體 的，以含無機材料(諸如硅、硅的氧化物、或硅的氮化物)的膜或者 含諸如有機樹脂的有機材料的膜的單層或疊層來形成側(cè)壁。然后，通 過主要在垂直方向上的各向異性刻蝕來選擇性地刻蝕該絕緣膜，從而 可以將側(cè)壁3654形成為與導電膜3640和3642的側(cè)表面接觸。在用于形 成輕摻雜漏極(LDD)區(qū)域的摻雜中使用側(cè)壁2654作為掩模。另外， 側(cè)壁3654被形成為與形成在導電膜3640和3642之下的絕緣膜的側(cè)表 面接觸。
隨后，利用側(cè)壁3654和導電膜3640和3642作為掩^^，將雜質(zhì)元素 引入到村底3600的區(qū)域3612和3613中，從而形成每一都作為源極區(qū)或 漏極區(qū)的雜質(zhì)區(qū)(見圖25C)。這里，利用側(cè)壁3654和導電膜3642作 為掩模，以比LDD區(qū)域中的濃度更高的濃度，將賦予n型導電性的雜 質(zhì)元素引入到襯底3600的區(qū)域3613中。而利用側(cè)壁3654和導電膜3640 作為掩模，以比LDD區(qū)域中的濃度更高的濃度，將賦予p型導電性的 雜質(zhì)元素引入到襯底3600的區(qū)域3612中。
結(jié)果，在襯底3600的區(qū)域3612中，形成了每一形成源極區(qū)或漏極 區(qū)的雜質(zhì)區(qū)3658、形成LDD區(qū)域的低濃度雜質(zhì)區(qū)3660、以及溝道形成 區(qū)3664。而在襯底3600的區(qū)域3613中，形成了每一形成源極區(qū)或漏極 區(qū)的雜質(zhì)區(qū)3664、形成LDD區(qū)域的低濃度雜質(zhì)區(qū)3666、以及溝道形成 區(qū)3662。
68在該實施方式中，在與導電膜3640和3642不交疊的區(qū)域3612和 3613的部分被暴露的條件下，引入雜質(zhì)元素。因此，可以以與導電膜
3613中的溝道形成區(qū)3656和3662。
接著，形成絕緣膜以便覆蓋設置在襯底3600的區(qū)域3612和3613 之上的絕緣膜、導電膜等等，并且通過在絕緣膜中形成開口3678而形 成絕緣膜3677 (見圖26A)。
可以通過CVD方法或濺射方法等，來以以下材料的單層或疊層 來形成絕緣膜3677:含氧或氮的絕緣膜，諸如氧化硅(SiOj 、氮化 硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy，其中x〉yX))、或氮氧化珪(SiNxOy, 其中x〉yX));含碳的膜，諸如DLC (類金剛石碳)；或者由有機材 料形成的膜，諸如環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并 環(huán)丁烯、或丙烯酸樹脂，或者硅氧烷材料，諸如硅氧烷樹脂。注意， 硅氧垸材料對應于具有Si-O-Si鍵的材料。硅氧烷具有帶有硅和氧鍵的 骨架結(jié)構(gòu)。作為取代基，使用至少含有氫的有機基團(例如，烷基基 團或芳香烴)。替換的，可以使用氟代基團作為取代基。進一步替換 的，可以使用氟代基團和至少含有氫的有機基團兩者作為取代基。
接著，通過CVD方法等在開口3678中形成導電膜3680。然后， 在絕緣膜3677之上選擇性地形成導電膜3682a至3682d ，以便電連接到 導電膜3680 (見圖26B)。
可以利用鋁、鴒、鈦、鉭、鉬、鎳、鉑、銅、金、銀、錳、釹、 碳、或硅元素，或者使用含該元素作為主要成分的合金材料或化合物 材料，通過CVD方法或濺射方法等，來以單層或疊層形成導電膜3680 和導電膜3682a至3682d。含有鋁作為其主要成分的合金對應于，例如， 含有鋁作為其主要成分且還含有鎳的材料，或者含有鋁作為其主要成 分且還含有鎳以及碳和硅之一或兩者的合金材料。可以將導電膜3680 和導電膜3682a至3682d形成為具有阻擋膜、鋁-硅膜、以及阻擋膜的疊 層結(jié)構(gòu)，或者阻擋膜、鋁硅膜、氮化鈦膜以及阻擋膜的疊層結(jié)構(gòu)。注 意，阻擋膜是由鈦、鈦的氮化物、鉬、或鉬的氮化物形成的薄膜。鋁和鋁硅是導電膜3680和導電膜3682a至3682d的較佳的材料，因為它們 具有低電阻且不昂貴。當設置阻擋層作為導電膜3680的頂層和底層 時，可以防止產(chǎn)生鋁和鋁硅的隆起(hillock)。當形成鈦(其是具有 高還原特性的元素)的阻擋膜時，即使在存在形成在結(jié)晶半導體膜上 的薄的自然氧化物膜時，也能夠減少自然氧化物膜，并因而去除自然 氧化物膜，而且可以獲得在導電膜3680和導電膜3682a至3682d和結(jié)晶 半導體膜之間的理想的接觸。這里，可以通過CVD方法利用鎢的選擇 性生長形成導電膜3680和導電膜3682a至3682d。
通過上述步驟，可以獲得在襯底3600的區(qū)域3612中形成的p溝道 晶體管和在襯底3600的區(qū)域3613中形成的n溝道晶體管。
注意，應用于本發(fā)明的晶體管的結(jié)構(gòu)不限于附圖中所示出的結(jié) 構(gòu)。例如，可以使用具有反向交錯結(jié)構(gòu)或FhiFET結(jié)構(gòu)等等的晶體管。 FinFET結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的，因為其能夠抑制隨著晶體管尺寸減小而出現(xiàn)的 短溝道效應。
本發(fā)明的半導體裝置包括能夠存儲功率的電池，功率被提供給信 號處理電路。作為所述電池，優(yōu)選使用諸如雙層電解質(zhì)電容器的電容 器或薄膜二次電池。在本實施方式中，描述晶體管和薄膜二次電池之 間的連接。
在本實施方式中，二次電池層疊在連接到晶體管的導電膜3682d 之上。該二次電池具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中電流收集薄膜、負電極活性 材料層、固體電解質(zhì)層、正電極活性材料層、以及電流收集薄膜順序 層疊(見圖26B)。因此，其還具有二次電池的電流收集薄膜的功能 的導電膜3682d的材料應當具有對負電極活性材料層的高粘著性，且 還應具有低電阻。特別優(yōu)選使用鋁、銅、鎳或釩等。
下面詳細描述薄膜二次電池的結(jié)構(gòu)。在導電膜3682d之上形成負 電極活性材料層3691。通常，使用氧化釩(V205)等。接著，在負電 極活性材料層3691之上形成固體電解質(zhì)層3692。通常，使用磷酸鋰 (Li3POj等。接著，在固體電解質(zhì)層3692之上形成正電極活性材料 層3693。通常，使用鋰錳氧化物(LiMn204)等。也可以使用鋰鈷氧化物(LiCo02)或鋰鎳氧化物(LiNiOa)。接著，在正電極活性材料 層3693之上形成要作為電極的電流收集薄膜3694。電流收集薄膜3694 應當具有對正電極活性材料層3693的高粘著性，并且還應具有低電 阻。例如，可以使用鋁、銅、鎳、或釩等。
上述負電極活性材料層3691、固體電解質(zhì)層3692、正電極活性材 料層3693和電流收集薄膜3694的薄層中的每一個，都可以通過濺射或 蒸發(fā)來形成。另外，每一層的厚度優(yōu)選為0.1至3 nm。
接著，通過旋涂方法等形成樹脂膜。然后，刻蝕該樹脂膜以形成 接觸孔和層間膜3696。層間膜3696并不限于樹脂膜，也可以使用其他 膜，諸如通過CVD方法形成的氧化物膜；然而，就平坦性而言，優(yōu)選 使用樹脂膜。另外，可以利用光敏樹脂來形成接觸孔而無需刻蝕。接 著，在層間膜3696之上形成布線層3695，并將其連接到布線3697。從 而，確保與薄膜二次電池的電連接。
利用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的半導體裝置可以采用這樣的結(jié)構(gòu)，其中 在單晶襯底上形成晶體管，并在其上形成薄膜二次電池。從而，在本
實施方式中制造了極其薄且小尺寸的半導體裝置。
注意，本實施方式的半導體裝置的制造方法可以應用于本說明書 中所描述的任何半導體裝置。也就是說，根據(jù)本實施方式，可以制造 這樣的半導體裝置，該半導體裝置可以通過檢測信號波形中信號線與 基準線之間的差來發(fā)送和接收信息以便產(chǎn)生解調(diào)信號，并且即使利用 調(diào)制系數(shù)較小的信號也能夠產(chǎn)生解調(diào)信號。
另外，可以制造能夠通過抵消每一線的噪聲并降低由于栽波導致 的噪聲的影響來解調(diào)信號的半導體裝置。
此外，可以制造能夠檢測信號乃至調(diào)制系數(shù)為10%的信號并穩(wěn)定 地進行基于ISO/IEC 15693的信號傳送和接收的半導體裝置。
在本發(fā)明的半導體裝置中，在接收無線信號的同時持續(xù)地提供來 自電源的功率；因此，該半導體裝置能夠穩(wěn)定地操作。另外，能夠無 線地充電該半導體裝置；因此，可以補償由于電池隨時間的退化而導 致的發(fā)送和接收個體信息的功率的不足。另外，可以制造這樣的半導體裝置，其能夠通過檢測第一偏置電 路的輸出和第二偏置電路的輸出之間的差產(chǎn)生解調(diào)信號，即使利用調(diào) 制系數(shù)較小的信號也能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生解調(diào)信號，并且通過降低噪聲的 影響來解調(diào)信號。
另外，在本發(fā)明的半導體裝置中，在接收調(diào)制系數(shù)為10%的載波 的同時，持續(xù)地提供來自電源的功率；因此，半導體裝置能夠穩(wěn)定工 作。另外，能夠無線地充電半導體裝置；因此，可以補償由于電池隨 時間的退化而導致的發(fā)送和接收個體信息的功率的不足。 (實施方式7)
應用了本發(fā)明的半導體裝置2000可以通過采用能夠發(fā)送和接收 電磁波的功能而用于多種物品和系統(tǒng)。作為所述物品，例如，給出以 下示例鑰匙(見圖13A)、紙幣、硬幣、證券、不記名債券、證書 (例如駕駛執(zhí)照或居住卡，見圖13B)、書、容器(例如培養(yǎng)皿，見 圖13C)、包裹箱(例如包裝紙或瓶，見圖13E和13F)、記錄介質(zhì)(例 如盤或錄像帶)、車輛(例如自行車)、個人物品(例如鞋或眼鏡， 見圖13D)、食品、衣物、日用品、電器(諸如液晶顯示設備、EL顯 示設備、電視設備、或便攜式終端)等。本發(fā)明的半導體裝置可以通 過附著或嵌入在表面上而固定或安裝到如上所述的多種形式的物品。 另外，系統(tǒng)可以指商品管理系統(tǒng)、認證功能系統(tǒng)、或分送系統(tǒng)等
利用本發(fā)明的半導體裝置，該半導體裝置可以在通過無線通信持 續(xù)地從電源提供功率的同時工作。另外，可以降低載波的噪聲。
而且，利用本發(fā)明的半導體裝置，在接收調(diào)制系數(shù)為10%的載波 的同時持續(xù)地提供來自電源的功率。另外，可以降低栽波的噪聲。該 實施方式可以與其他實施方式組合。
[實施例
將參考

對其應用了本發(fā)明的能夠無線通信的半導體裝 置在實際操作時的信號波形。使用在實施方式l中所述的半導體裝置 IOO作為所述能夠無線通信的半導體裝置。在解調(diào)信號生成電路中的 每一部分中，利用示波器獲得波形。作為模擬緩沖器電路，使用圖10A
72中所示的一種。
在該實施例中所使用的半導體裝置中每一元件的參數(shù)如下。在第
一解調(diào)電路154中，第一電容器602為10pF;第二電容器610為2pF;第 三電容器614為lpF;第一電阻器608為200kll;而第二電阻器612為 100kQ。在第二解調(diào)電路156中，第一電容器622為10pF;第二電容器 630為2pF;第三電容器634為lpF。在第一偏置電路158中，電容器802A 為500pF;第一電阻器804A為300kQ;而第二電阻器806A為400kQ。 在第二偏置電路160中，電容器802B為500pF;第一電阻器804B為 300kQ;而第二電阻器806B為400kft。被包括在恒流電路1003中的電 阻器的電阻為100k12。
圖27A和27B分別示出了被輸入到解調(diào)信號生成電路的輸入部分 152的波形1400以及從解調(diào)信號生成電路的輸出部分166輸出的波形 1401。在波形1400被輸入到輸入部分152時，波形1401從輸出部分166 輸出。注意，圖27B是圖27A中的區(qū)域1402的放大視圖。
圖28A和28B在波形1400被輸入到輸入部分152時從比較器162的 第一輸入部分900A和第二輸入部分900B檢測到的波形。圖28A示出了 從第一輸入部分900A檢測到的波形1403。圖28B示出了從第二輸入部 分900B檢測到的波形1404。
當波形1403被輸入到第 一輸入部分卯OA且波形1404被輸入到第 二輸入部分卯OB時，從比較器162的輸出部分912檢測到波形1406。圖 29A示出該波形1406。圖32A和32B分別示出了波形1403和1404以供比 較。在將波形1403和1404與圖29A中所示的波形1406比較時，通過比 較器162可以獲得波形1403和波形1404之間的差；因此，可以獲得具 有較少噪聲的信號作為波形1406。另外，通過比較波形1403和1404， 從圖29B顯然可知，在波形1406中降低了載波的噪聲。注意，圖29B 示出圖29A中區(qū)域1405的放大視圖。類似的，圖32B示出了圖32A中區(qū) 域1407的放大視圖，而圖33B示出了圖33A中區(qū)域1408的放大視圖。
如本實施例中所示，利用本發(fā)明的半導體裝置，檢測了信號波形 中信號線與基準線之間的差；因此，產(chǎn)生解調(diào)信號，并且即使利用解調(diào)系數(shù)較小的信號也可穩(wěn)定地產(chǎn)生解調(diào)信號。因而可以發(fā)送和接收信 息。
在上述信號波形中，存在于信號線和基準線的每一個中的噪聲具 有相同的相位。在本發(fā)明中，通過信號線和基準線的比較進行解調(diào)。 因此，每一條線的噪聲被抵消，并降低了由于由栽波引起的噪聲的影
響；因而能夠解調(diào)信號。
另外，利用本發(fā)明，對于調(diào)制系數(shù)為10%的無線信號也可以穩(wěn)定 地檢測信號，并且可以穩(wěn)定地進行基于利用ISO/IEC 15693的信號發(fā) 送和接收。
在本發(fā)明的半導體裝置中，在接收無線信號的同時持續(xù)供應來自 電源的功率；因此，該半導體裝置能夠穩(wěn)定地工作。另外，如實施方 式2中所示，電池安裝在本發(fā)明的半導體裝置上；因此，穩(wěn)定得多的 操作是可能的。
本發(fā)明基于分別于2006年12月25日和2006年12月26日提交的曰 本專利申請2006-347086和2006-350344，并通過引用將其整個內(nèi)容引 入于此。
權利要求
1. 一種能夠無線通信的半導體裝置，包括第一解調(diào)電路，其具有與天線電路電連接的輸入部分，該第一解調(diào)電路被配置來解調(diào)第一電信號；第二解調(diào)電路，其被配置來解調(diào)極性與第一電信號相反的第二電信號，該第二解調(diào)電路電連接至所述輸入部分；第一偏置電路，其具有與所述第一解調(diào)電路的輸出部分電連接的輸入部分；第二偏置電路，其具有與所述第二解調(diào)電路的輸出部分電連接的輸入部分；以及比較器，其具有第一輸入部分和第二輸入部分；其中，所述第一偏置電路的輸出部分電連接至所述比較器的第一輸入部分，以及其中，所述第二偏置電路的輸出部分電連接至所述比較器的第二輸入部分。
2. 如權利要求1所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所述比 較器是差分電路、差分放大器或運算放大器中任意一種。
3. 如權利要求2所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所述天 線是環(huán)形形式或螺旋形式的。
4. 如權利要求1所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所述半 導體裝置包括能夠被無線充電的電池。
5. —種能夠無線通信的半導體裝置，包括 第一解調(diào)電路，其具有與天線電路電連接的輸入部分；第二解調(diào)電路，其被配置來解調(diào)極性與由所述第一解調(diào)電路解調(diào)的電信號相反的電信號，該第二解調(diào)電路電連接至所述輸入部分；第一偏置電路，其具有與所述第一解調(diào)電路的輸出部分電連接的 輸入部分；第二偏置電路，其具有與所述第二解調(diào)電路的輸出部分電連接的輸入部分；以及比較器，其具有第一輸入部分和第二輸入部分；以及模擬緩沖器電路，其電連接至所述比較器的輸出部分；其中，所述第一偏置電路的輸出部分電連接至所述比較器的笫一輸入部分，以及其中，所述第二偏置電路的輸出部分電連接至所述比較器的第二輸入部分。
6. 如權利要求5所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所述 比較器是差分電路、差分放大器或運算放大器中任意一種。
7. 如權利要求6所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所述天 線是環(huán)形形式的或螺旋形式的。
8. 如權利要求5所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所述半 導體裝置包括能夠被無線充電的電池。
9. 如權利要求5所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所述 模擬緩沖器電路包括源極跟隨器電路、恒流電路、以及反相器電路。
10. —種能夠無線通信的半導體裝置，包括 天線電路；第一解調(diào)信號生成電路，其電連接至所述天線電路； 笫二解調(diào)信號生成電路，被配置來解調(diào)調(diào)制系數(shù)小于所述第一解調(diào)信號生成電路的調(diào)制系數(shù)的信號；以及選擇電路，其選擇在通過所述天線電路接收信號時使用所述第一解調(diào)信號生成電路和所述第二解調(diào)信號生成電路中的哪一個； 其中，所述第二解調(diào)信號生成電路包括比較器，以及 其中，所述比較器和具有電源電勢或基準電勢的布線通過晶體管連接。
11. 如權利要求10所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所 述選擇電路包括反相器電路、觸發(fā)器電路、以及選擇器電路。
12. 如權利要求io所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所 述第二解調(diào)信號生成電路包括第一解調(diào)電路，其具有與天線電路電連接的一個輸入部分； 第二解調(diào)電路，其解調(diào)極性與所述第一解調(diào)電路的電信號相反的電信號，該第二解調(diào)電路電連接至所述輸入部分；第一偏置電路，其具有與所述第一解調(diào)電路的輸出部分電連接的 輸入部分；以及第二偏置電路，其具有與所述第二解調(diào)電路的輸出部分電連接的 輸入部分；其中，所述比較器具有第一輸入部分和第二輸入部分， 其中，所述第一偏置電路的輸出部分電連接至所述第一輸入部 分，以及其中，所述第二偏置電路的輸出部分電連接至所述第二輸入部
13.如權利要求10所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所 述第二解調(diào)信號生成電路包括第一解調(diào)電路，其具有與天線電路電連接的一個輸入部分；第二解調(diào)電路，其解調(diào)極性與所述第一解調(diào)電路的電信號相反的電信號，該第二解調(diào)電路電連接至所述輸入部分；第一偏置電路，其具有與所述第一解調(diào)電路的輸出部分電連接的輸入部分；第二偏置電路，其具有與所述第二解調(diào)電路的輸出部分電連接的 輸入部分；比較器，其具有第一輸入部分和第二輸入部分；以及 模擬緩沖器電路，其電連接至所述比較器的輸出部分， 其中，所述第一偏置電路的輸出部分電連接至所述第一輸入部 分，以及其中，所述第二偏置電路的輸出部分電連接至所述第二輸入部
14. 如權利要求10所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所 述比較器是差分電路、差分放大器或運算放大器中任意一種。
15. 如權利要求14所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所述 天線是環(huán)形形式的或螺旋形式的。
16. 如權利要求10所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所述 半導體裝置包括能夠被無線充電的電池。
17. 如權利要求10所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所 述模擬緩沖器電路包括源極跟隨器電路、恒流電路、以及反相器電路。
18. —種能夠無線通信的半導體裝置，包括 天線電路；第一解調(diào)信號生成電路，其被配置來解調(diào)調(diào)制系數(shù)大于或等于90%且小于或等于100%的信號；第二解調(diào)信號生成電路，其被配置來解調(diào)解調(diào)調(diào)制系數(shù)大于或等于10%且小于或等于30%的信號；以及選擇電路，其選擇在通過所述天線電路接收信號時使用所述第一解調(diào)信號生成電路和所述第二解調(diào)信號生成電路中的哪一個； 其中，所述第二解調(diào)信號生成電路包括比較器，以及 其中，所述比較器和具有電源電勢或基準電勢的布線通過晶體管連接。
19. 如權利要求18所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所 述選擇電路包括反相器電路、觸發(fā)器電路、以及選擇器電路。
20. 如權利要求18所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所 述第二解調(diào)信號生成電路包括第一解調(diào)電路，其具有與天線電路電連接的一個輸入部分； 第二解調(diào)電路，其解調(diào)極性與所述第一解調(diào)電路的電信號相反的電信號，該第二解調(diào)電路電連接至所述輸入部分；第一偏置電路，其具有與所述第一解調(diào)電路的輸出部分電連接的 輸入部分；以及第二偏置電路，其具有與所述第二解調(diào)電路的輸出部分電連接的 輸入部分；其中，所述比較器具有第一輸入部分和第二輸入部分， 其中，所述第一偏置電路的輸出部分電連接至所述第一輸入部 分，以及其中，所述第二偏置電路的輸出部分電連接至所述第二輸入部
21.如權利要求18所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所 述笫二解調(diào)信號生成電路包括第一解調(diào)電路，其具有與天線電路電連接的一個輸入部分；第二解調(diào)電路，其解調(diào)極性與所述第一解調(diào)電路的電信號相反的電信號，該第二解調(diào)電路電連接至所述輸入部分；第一偏置電路，其具有與所述第一解調(diào)電路的輸出部分電連接的輸入部分；第二偏置電路，其具有與所述第二解調(diào)電路的輸出部分電連接的 輸入部分；比較器，其具有第一輸入部分和第二輸入部分；以及 模擬緩沖器電路，其電連接至所述比較器的輸出部分， 其中，所述第一偏置電路的輸出部分電連接至所述第一輸入部 分，以及其中，所述第二偏置電路的輸出部分電連接至所述第二輸入部分。
22. 如權利要求18所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所 述比較器是差分電路、差分放大器或運算放大器中任意一種。
23. 如權利要求22所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所述 天線是環(huán)形形式的或螺旋形式的。
24. 如權利要求18所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所述 半導體裝置包括能夠被無線充電的電池。
25. 如權利要求18所述的能夠無線通信的半導體裝置，其中所 述模擬緩沖器電路包括源極跟隨器電路、恒流電路、以及反相器電路。
全文摘要
通過向能夠無線通信的半導體裝置提供解調(diào)信號生成電路以及通過解調(diào)信號生成電路獲得具有相反極性的電壓之間的差，產(chǎn)生解調(diào)信號。替換的，提供多個解調(diào)信號生成電路和選擇電路，該選擇電路根據(jù)所接收的信號的特性選擇解調(diào)信號生成電路，其中在第一解調(diào)信號生成電路工作時第二解調(diào)信號生成電路的操作停止。該選擇電路包括反相器電路、觸發(fā)器電路、以及選擇器電路。在第二解調(diào)信號生成電路具有比較器等等時，降低了其功耗。
文檔編號G06K19/07GK101548286SQ20078004496
公開日2009年9月30日 申請日期2007年12月14日 優(yōu)先權日2006年12月25日
發(fā)明者小林英智, 熱海知昭 申請人:株式會社半導體能源研究所