專利名稱：具有無線通信功能的半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有無線通信功能的半導(dǎo)體器件，并且特別涉及包括存儲器的半導(dǎo)體 器件。本發(fā)明還涉及采用非接觸方式傳送和接收數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
近年來，叫做RFID (射頻識別)的個體信息識別技術(shù)引人注意。特別地，已經(jīng)積極 地開發(fā)使用采用通過無線通信的非接觸方式傳送和接收數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體器件的個體信息識 別技術(shù)(也叫做RFID標(biāo)簽、IC標(biāo)簽、IC芯片、RF標(biāo)簽、無線標(biāo)簽、或電子標(biāo)簽)。采用RFID標(biāo)簽的個體信息識別技術(shù)開始在生產(chǎn)管理、分銷管理等中使用，并且期 望該技術(shù)還將應(yīng)用于個人身份驗證。例如，專利文件1公開RFID用于行李的識別和檢查的 應(yīng)用示例。專利文件2公開使用存儲在RFID標(biāo)簽的存儲部分中的設(shè)定值的行李管理的示例。[參考文獻(xiàn)][專利文件][專利文件1]日本公布的專利申請?zhí)?008-168985[專利文件2]日本公布的專利申請?zhí)?007-12443
發(fā)明內(nèi)容
操作RFID標(biāo)簽需要的電功率可以通過利用從例如讀出器或讀出器/寫入器等通 信裝置產(chǎn)生的電磁波獲得。并且，RFID標(biāo)簽可用結(jié)合在其中的電池操作。專利文件1公開RFID標(biāo)簽接收從讀出器/寫入器輸出的電磁波以產(chǎn)生功率，由此 IC芯片開始運行以便與讀出器/寫入器通信。一般來說，電磁波隨離電磁波發(fā)生器(例如，例如讀出器/寫入器等通信裝置)的 距離增加而衰減。因此，當(dāng)RFID標(biāo)簽和讀出器/寫入器之間的通信距離增加時，更少的電 磁波對于RFID標(biāo)簽是可用的并且更少的功率由RFID標(biāo)簽接收。RFID標(biāo)簽不能在沒有接收用于操作RFID標(biāo)簽的功率(等于或高于最低運行功率 的功率)的情況下傳送和接收數(shù)據(jù)。對于各種應(yīng)用或可靠的數(shù)據(jù)通信，RFID標(biāo)簽需要消耗 更少的功率使得最小運行功率可以減小以便于運行。另外，RFID標(biāo)簽和通信裝置(例如讀出器或讀出器/寫入器等)之間的通信距離 優(yōu)選地具有某種程度的考慮便利性的靈活性。因此，RFID標(biāo)簽需要消耗更少的功率使得最 小運行功率可以減小并且通信距離可以增加。在電池結(jié)合在RFID標(biāo)簽中的情況下，RFID標(biāo)簽的功率消耗考慮到電池壽命等優(yōu) 選減小。作為用于減小RFID標(biāo)簽的功率消耗的方法，所有數(shù)據(jù)可以在RFID標(biāo)簽的內(nèi)部處 理中并行傳送以便降低時鐘頻率。然而，在RFID標(biāo)簽具有例如一次寫入存儲元件(其消耗 很多功率以寫數(shù)據(jù))等存儲器的情況下，難以并行寫數(shù)據(jù)，因為存儲器的功率消耗增加并
3且RFID標(biāo)簽的穩(wěn)定運行不能保證。RFID標(biāo)簽的穩(wěn)定運行對于RFID標(biāo)簽在例如生產(chǎn)或分銷管理系統(tǒng)等各種管理系統(tǒng) 中的使用是重要的。鑒于前述內(nèi)容，本發(fā)明的一個實施例的目的是減小半導(dǎo)體器件的功率消耗。本發(fā) 明的一個實施例的另一個目的是增加半導(dǎo)體器件和通信裝置之間的通信距離。本發(fā)明的一 個實施例的再另一個目的是保持半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定運行。本發(fā)明的一個實施例的另外目的 是在減小半導(dǎo)體器件的功率消耗的同時保持半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定運行。本發(fā)明的一個實施例是包括存儲部分(memory portion)(其中數(shù)據(jù)使用多個傳輸 方法處理)的半導(dǎo)體器件。具體地，數(shù)據(jù)通過不同的傳輸方法寫入存儲部分和從存儲部分 讀出數(shù)據(jù)串行地寫入該存儲部分并且數(shù)據(jù)并行地從該存儲部分讀出。通過串行寫數(shù)據(jù)，保 證半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定運行。通過并行讀數(shù)據(jù)，時鐘頻率降低以減小功率消耗。本發(fā)明的一個實施例是具有無線通信功能的半導(dǎo)體器件，其包括存儲部分、邏輯 部分和用于電連接該存儲部分與該邏輯部分的多個信號線。在半導(dǎo)體器件和通信裝置之間 的傳送率(transfer rate)是α [bps]的情況下，第一時鐘頻率是K α [Hz] (K是1或更大 的整數(shù))，該多個信號線的讀信號線的數(shù)量是η (η是2或更大的整數(shù))，并且第二時鐘頻率 是La/n [Hz] (L是滿足L/n < K的任意整數(shù))，解調(diào)信號用該第一時鐘頻率K a [Hz]解碼， 并且存儲在存儲部分中的數(shù)據(jù)用該第二時鐘頻率La /n[Hz]通過該η個讀信號線讀出到邏 輯部分。本發(fā)明的一個實施例是具有無線通信功能的半導(dǎo)體器件，其包括存儲部分、邏輯 部分和用于電連接該存儲部分與該邏輯部分的多個信號線。在半導(dǎo)體器件和通信裝置之間 的傳送率是a [bps]的情況下，第一時鐘頻率是K a [Hz] (K是1或更大的整數(shù))，該多個信 號線的讀信號線的數(shù)量是η (η是2或更大的整數(shù))，并且第二時鐘頻率是L a /n [Hz] (L是滿 足L/n< K的任意整數(shù))，解調(diào)信號用該第一時鐘頻率K a [Hz]解碼，存儲在存儲部分中的 數(shù)據(jù)用該第二時鐘頻率L a /n[Hz]通過該η個讀信號線讀出到邏輯部分，以及通過使用該 第一時鐘頻率Ka [Ηζ]，從存儲部分讀出的數(shù)據(jù)由包括在邏輯部分中的并行/串行轉(zhuǎn)換電 路轉(zhuǎn)換并且然后串行傳送到電路部分。本發(fā)明的一個實施例是具有無線通信功能的半導(dǎo)體器件，其包括存儲部分、邏輯 部分和用于電連接該存儲部分與該邏輯部分的多個信號線。在半導(dǎo)體器件和通信裝置之間 的傳送率是a [bps]的情況下，第一時鐘頻率是K a [Hz] (K是1或更大的整數(shù))，該多個信 號線的讀信號線的數(shù)量是η (η是2或更大的整數(shù))，第二時鐘頻率是L a /n[Hz] (L是滿足 L/n < K的任意整數(shù))，該多個信號線中的一個是寫信號線，并且第三時鐘頻率是M [Hz]，解 調(diào)信號用該第一時鐘頻率K a [Hz]解碼，存儲在存儲部分中的數(shù)據(jù)用該第二時鐘頻率La/ η [Hz]通過該η個讀信號線讀出到邏輯部分，并且數(shù)據(jù)用該第三時鐘頻率M[Hz]通過該一個 寫信號線從邏輯部分寫入存儲部分。注意該第三時鐘頻率M[Hz]可根據(jù)存儲元件的性質(zhì)視 情況確定，并且如果在運行上沒有問題則M可等于L α /η。本發(fā)明的一個實施例是具有無線通信功能的半導(dǎo)體器件，其包括存儲部分、邏輯 部分和用于電連接該存儲部分與該邏輯部分的多個信號線。在半導(dǎo)體器件和通信裝置之間 的傳送率是a [bps]的情況下，第一時鐘頻率是K a [Hz] (K是1或更大的整數(shù))，該多個信 號線的讀信號線的數(shù)量是η (η是2或更大的整數(shù))，第二時鐘頻率是L a /n[Hz] (L是滿足L/n < K的任意整數(shù))，該多個信號線中的一個是寫信號線，并且第三時鐘頻率是M [Hz]，解 調(diào)信號用該第一時鐘頻率K α [Hz]解碼，在存儲部分中的存儲單元的狀態(tài)信息或存儲在存 儲部分中的數(shù)據(jù)用該第二時鐘頻率La /n[Hz]通過該η個讀信號線讀出，并且數(shù)據(jù)用該第 三時鐘頻率M[Hz]通過該一個寫信號線從邏輯部分寫入存儲部分。在上文的結(jié)構(gòu)中，存儲部分可以用包括一次寫入存儲元件的存儲單元提供。該存 儲元件可是反熔絲(antifuse)。同樣在上文的結(jié)構(gòu)中，存儲部分可以用包括具有浮柵的存儲元件或使用磁性材料 的存儲元件的存儲單元提供。本發(fā)明的一個實施例還可是包括具有上文結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的RFID標(biāo)簽。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，可以實現(xiàn)半導(dǎo)體器件的更低功率消耗，或可以增加半 導(dǎo)體器件和通信裝置之間的通信距離。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，可以保持半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定運行。此外，可以實現(xiàn)半導(dǎo) 體器件的更低功率消耗同時保持其穩(wěn)定運行。


在附圖中圖1是圖示本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體器件的一部分的示意圖；圖2是圖示本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體器件的一部分的示意圖；圖3A和3B是各自圖示傳輸方法的圖；圖4是圖示本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體器件和通信裝置的示意圖；圖5是圖示本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體器件和通信裝置的示意圖；圖6A和6B是圖示本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體器件的示意剖視圖；圖7A至7E是各自圖示本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體器件的示意圖；圖8A至8G是圖示本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體器件的應(yīng)用示例的圖；圖9A至9D是圖示用于制造本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體器件的方法的示意剖視 圖；以及圖IOA至IOC是圖示用于制造本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體器件的方法的示意剖 視圖。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例將在下文中描述。注意本發(fā)明不限于下文的說明，并且模式和細(xì) 節(jié)可以采用各種方式修改而不偏離本發(fā)明的精神和范圍對于本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員是明顯的。 因此，本發(fā)明不應(yīng)該解釋為限于下文給出的實施例的說明。(實施例1) 在該實施例中，將描述至少包括存儲部分、邏輯部分和用于電連接該存儲部分與 該邏輯部分的多個信號線(接口信號線)的半導(dǎo)體器件。在該實施例中描述的半導(dǎo)體器件 還起部分RFID標(biāo)簽的作用。該實施例的半導(dǎo)體器件將參照圖1描述。該實施例的半導(dǎo)體器件190具有無線通信功能。數(shù)據(jù)采用非接觸方式在該半導(dǎo)體器件190和通信裝置200之間傳送和接收。該半導(dǎo)體器件190起例如部分RFID標(biāo)簽的作 用。該通信裝置200是例如讀出器/寫入器、讀出器或?qū)懭肫鳎鋫魉蛿?shù)據(jù)到該半導(dǎo)體器件 190并且從該半導(dǎo)體器件190接收數(shù)據(jù)、傳送數(shù)據(jù)到該半導(dǎo)體器件190或從該半導(dǎo)體器件 190接收數(shù)據(jù)。半導(dǎo)體器件190至少包括存儲部分100、邏輯部分110和用于電連接該存儲部分 100與該邏輯部分110的多個信號線。在圖1中該多個信號線包括第一信號線171、第二信 號線173、第三信號線175和第四信號線177。在該實施例中，該第二信號線173的數(shù)量是 η (η是2或更大的整數(shù))。半導(dǎo)體器件190包括具有對各種處理操作的解調(diào)、整流、調(diào)制等功能的電路部分 120是優(yōu)選的。該電路部分120和邏輯部分110通過多個信號線(接口信號線)彼此電連 接。在圖1中，該多個信號線包括第五信號線181、第六信號線183和第七信號線185。接下來將描述半導(dǎo)體器件190的配置和數(shù)據(jù)處理的流程。半導(dǎo)體器件190包括存儲部分100、邏輯部分110和電路部分120。在邏輯部分110中，從電路部分120串行傳送的解調(diào)信號被解碼以控制寫入存儲 部分100的時序(timing)、存儲部分100的讀出地址和寫入地址等。響應(yīng)信號按需要從邏 輯部分110輸出到電路部分120。在該實施例中，解調(diào)信號通過第五信號線181從電路部分 120串行傳送到邏輯部分110。此外，響應(yīng)信號通過第七信號線185從邏輯部分110串行傳 送到電路部分120。注意邏輯部分110包括并行/串行轉(zhuǎn)換電路111以視情況執(zhí)行并行/ 串行轉(zhuǎn)換。存儲部分100包括存儲單元陣列101。在該存儲單元陣列101中，設(shè)置多個存儲單元。在存儲部分100中，產(chǎn)生寫電壓以將數(shù)據(jù)寫入在存儲單元陣列101中的存儲單元。 當(dāng)數(shù)據(jù)寫入存儲單元陣列101時，寫數(shù)據(jù)通過第一信號線171串行傳送。在存儲單元陣列 101中，將訪問的存儲單元按順序被選擇并且將數(shù)據(jù)寫入其中。當(dāng)數(shù)據(jù)從存儲部分100中的存儲單元陣列101讀出時，讀數(shù)據(jù)通過第二信號線173 并行傳送。在存儲單元陣列101中，將訪問的多個存儲單元幾乎同時被選擇并且數(shù)據(jù)幾乎 同時從其中讀出。這里讀出的數(shù)據(jù)是已經(jīng)從邏輯部分寫入存儲部分并且然后存儲在存儲部 分中的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)還可包括存儲單元(包括在存儲部分中)的狀態(tài)信息。第一信號線171、第二信號線173、第三信號線175和第四信號線177連接在存儲 部分100和邏輯部分110之間。第一信號線171是用于從邏輯部分110傳送寫數(shù)據(jù)(writing data)到存儲部分 100的寫信號線。這里，第一信號線171的數(shù)量是一。第二信號線173是用于從存儲部分 100傳送讀數(shù)據(jù)(reading data)到邏輯部分110的讀信號線。這里，第二信號線173的數(shù) 量是η (η是2或更大的整數(shù))。第三信號線175是用于選擇在存儲單元陣列101中將訪問的存儲單元的地址線。 這里，第三信號線175的數(shù)量是Α(Α是1或更大的整數(shù))。第四信號線177是用于傳送電荷 泵時鐘(其控制存儲部分100中的寫電壓和寫入時序)的電荷泵時鐘傳輸線。在邏輯部分110中，具有各種處理操作必需的頻率的一個或多個時鐘用通過第六 信號線183從電路部分120輸入的時鐘來產(chǎn)生。在邏輯部分110中產(chǎn)生的各種時鐘的頻率中的至少一個由取決于半導(dǎo)體器件190和通信裝置200之間的通信規(guī)范的傳送率并且由編 碼方法確定。例如，在半導(dǎo)體器件190和通信裝置200之間的傳送率是α [bps]的情況下，在邏 輯部分110中產(chǎn)生的時鐘的頻率中的至少一個具有Kd [Hz] (K是1或更大的整數(shù))的頻率。 這是因為具有等于或高于傳送率(這里α [bps])的頻率的時鐘對于解碼解調(diào)信號(其串 行傳送到邏輯部分110)是必需的。因為邏輯部分110的功率消耗與時鐘頻率成比例，K優(yōu) 選是盡可能小的值。注意在編碼方法是曼徹斯特編碼的情況下，頻率是K α [Hz] (K是2或 更大的整數(shù))。時鐘頻率K α [Hz]用于例如解碼解調(diào)信號。同樣在該實施例的邏輯部分110中，產(chǎn)生具有La/n[Hz] (L/n < K，并且L是任意 整數(shù))的頻率的時鐘和具有M[Hz]的頻率的時鐘。輸入到邏輯部分110的解調(diào)信號用具有K a [Hz] (K是1或更大的整數(shù))的頻率的 時鐘來解碼，由此輸入的解調(diào)信號被判斷為讀指令或?qū)懼噶睢＝酉聛砻枋龅氖钱?dāng)輸入到邏輯部分110的解調(diào)信號是讀指令時執(zhí)行的處理。當(dāng)邏輯部分110接收讀指令，下列處理1和處理2優(yōu)選在數(shù)據(jù)從存儲部分100讀 出之前執(zhí)行。(處理1)在讀出已經(jīng)寫入在存儲部分100中的存儲單元陣列101的數(shù)據(jù)之前，讀出存儲單 元陣列101的信息。該信息是例如存儲單元的狀態(tài)信息，例如之前出現(xiàn)的有缺陷的存儲單 元的位置等。缺陷存儲單元的位置通過讀出存儲單元的狀態(tài)信息識別。具體地，邏輯部分110控制A個第三信號線175以選擇將訪問的存儲單元，并且信 息通過η個第二信號線173從存儲部分100讀出。當(dāng)信號通過第三信號線175輸入存儲部 分100時，η個存儲單元幾乎同時被訪問。然后，該η個存儲單元的狀態(tài)信息一次從存儲部 分100讀出并且并行傳送到邏輯部分110。在邏輯部分110中，一次可以處理η條狀態(tài)信 息。因此，在該實施例的半導(dǎo)體裝置190中，狀態(tài)信息可以用具有等于信息通過一個信號線 讀出所采用的(即，數(shù)據(jù)被串行讀出所采用的)的頻率的l/n的頻率的時鐘讀出。具體地， 處理1優(yōu)選使用具有L a /n [Hz] (L/n < K，并且L是任意整數(shù))的頻率的時鐘執(zhí)行。(處理2)在邏輯部分110中，取決于在處理1中讀出的存儲單元的狀態(tài)信息等，按需要執(zhí)行 將訪問的存儲單元的轉(zhuǎn)移處理(transfer processing)。該轉(zhuǎn)移處理意思是指定另一個存 儲單元的地址而不是要指定原始地址。由于缺陷存儲單元的產(chǎn)生，數(shù)據(jù)可能寫入不同于將 訪問的原始存儲單元的存儲單元，因此執(zhí)行該處理。處理2優(yōu)選地使用具有La /n[Hz] (L/ η < K，并且L是任意整數(shù))的頻率的時鐘執(zhí)行。在上文的處理(這里，處理1和處理2)后，在邏輯部分110中，通過使用具有La/ η [Hz] (L/n < K，并且L是任意整數(shù))的頻率的時鐘產(chǎn)生地址信號以指定η個存儲單元。然 后，地址信號通過A個第三信號線175從邏輯部分110傳送到存儲部分100。在存儲部分 100中，由通過第三信號線175輸入的地址信號指定的η個存儲單元幾乎同時被訪問。然 后，數(shù)據(jù)幾乎同時從η個存儲單元讀出并且然后通過η個第二信號線173從存儲部分100 并行傳送到邏輯部分110。在邏輯部分110中，通過使用具有K a [Hz] (K是1或更大的整數(shù))的頻率的時鐘，從存儲部分100并行讀出的數(shù)據(jù)由并行/串行轉(zhuǎn)換電路111轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)，由此產(chǎn)生響 應(yīng)信號。然后，響應(yīng)信號通過第七信號線185從邏輯部分110傳送到電路部分120。如上文描述的，在該實施例中，η個第二信號線173被連接而作為讀信號線，使得η 條數(shù)據(jù)(包括狀態(tài)信息或類似的)可以在存儲部分100和邏輯部分110之間并行傳送。因 此，讀處理或類似的可以使用具有低于頻率Kd [Hz] (K是1或更大的整數(shù))的La/n[Hz] (L/n<K，并且L是任意整數(shù))的頻率的時鐘執(zhí)行。從而，在輸入到邏輯部分110的解調(diào)信 號是讀指令的情況下，該處理視情況使用具有L α /n [Hz] (L/n < K，并且L是任意整數(shù))的 頻率的時鐘或具有Ka [Hz] (K是1或更大的整數(shù))的頻率的時鐘執(zhí)行，從而引起功率消耗 的減小。接下來描述的是當(dāng)輸入到邏輯部分110的解調(diào)信號是寫指令時執(zhí)行的處理。當(dāng)邏輯部分110接收寫指令，下列處理1和處理2優(yōu)選在數(shù)據(jù)寫入存儲部分100 之前執(zhí)行。(處理1)在將數(shù)據(jù)寫入在存儲部分100中的存儲單元陣列101之前，讀出存儲單元陣列101 的信息。該信息是例如之前出現(xiàn)的有缺陷的存儲單元的位置或重寫入將訪問的存儲單元的 次數(shù)是否沒超過上限。缺陷存儲單元的位置或?qū)懭雽⒃L問的存儲單元是否是可能的通過讀 出存儲單元的狀態(tài)信息來識別。具體地，處理1采用與上文描述的(其中邏輯部分110接收讀指令)相似的方式執(zhí) 行。邏輯部分110控制A個第三信號線175以選擇將訪問的存儲單元，并且信息通過η個 第二信號線173從存儲部分100讀出。當(dāng)信號通過第三信號線175輸入存儲部分100時，η 個存儲單元幾乎同時訪問。然后，該η個存儲單元的狀態(tài)信息一次從存儲部分100讀出并 且并行傳送到邏輯部分110。在邏輯部分110中，一次可以處理η條狀態(tài)信息。因此，在該 實施例的半導(dǎo)體裝置190中，狀態(tài)信息可以用具有等于信息通過一個信號線讀出所采用的 (即，數(shù)據(jù)串行讀出所采用的)的頻率的l/n的頻率的時鐘讀出。具體地，處理1優(yōu)選使用 具有L α /n [Hz] (L/n < K，并且L是任意整數(shù))的頻率的時鐘執(zhí)行。(處理2)處理2也采用與上文描述的(其中邏輯部分110接收讀指令)相似的方式執(zhí)行。 在邏輯部分110中，取決于在處理1中讀出的存儲單元的狀態(tài)信息等，按需要執(zhí)行將訪問的 存儲單元的轉(zhuǎn)移處理。處理2優(yōu)選地使用具有La/n [Hz] (L/n < K，并且L是任意整數(shù))的 頻率的時鐘執(zhí)行。在前述處理(這里，處理1和處理2)后，邏輯部分110產(chǎn)生具有根據(jù)存儲元件的 性質(zhì)確定的M[Hz]的頻率的時鐘。注意如果在運行上沒有問題M可等于La/η。一般來說， 更少種類的時鐘頻率可以簡化半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在邏輯部分110中，地址信號使用 具有Μ[Ηζ]的頻率的時鐘產(chǎn)生并且然后通過第三信號線175傳送到存儲部分100。此外產(chǎn) 生寫電壓的指令從邏輯部分110通過第四信號線177(電荷泵時鐘傳送線)傳送到存儲部 分100并且寫數(shù)據(jù)通過第一信號線171傳送到存儲部分100。在存儲部分100中，由通過第三信號線175輸入的地址信號指定的存儲單元按順 序被訪問，并且通過第一信號線171串行傳送的數(shù)據(jù)按順序?qū)懭脒@些存儲單元。采用這樣 的方式，數(shù)據(jù)可以寫入存儲部分100。
在寫處理后，將訪問的存儲單元的寫狀態(tài)優(yōu)選地在邏輯部分110中校驗。這是因 為如果在將訪問的存儲單元中存在缺陷存儲單元，寫數(shù)據(jù)可能沒有適當(dāng)?shù)卮鎯υ诖鎯卧?中。存儲單元的寫狀態(tài)可以例如通過在寫處理后(在數(shù)據(jù)寫入后立即)讀出對應(yīng)存儲單元 的數(shù)據(jù)并且比較它的數(shù)據(jù)與寫數(shù)據(jù)而校驗。這時，存儲單元的數(shù)據(jù)可以優(yōu)選地通過使用具 有L α /n [Hz] (L/n < K，并且L是任意整數(shù))的頻率的時鐘通過η個第二信號線173讀出。在寫數(shù)據(jù)沒有適當(dāng)?shù)卮鎯υ诖鎯卧械那闆r下，數(shù)據(jù)從邏輯部分110重新寫入 到相同的存儲單元。備選地，執(zhí)行存儲單元的轉(zhuǎn)移處理使得數(shù)據(jù)從邏輯部分110寫入到另 一個存儲單元。此外，缺陷存儲單元的位置信息可以作為存儲單元狀態(tài)信息寫入預(yù)定存儲 單元。預(yù)定存儲單元的數(shù)量可是一個或多個。該寫處理使用具有Μ[Ηζ]的頻率的時鐘執(zhí)行。 如果在運行上沒有問題M可等于L α /n (L/n < K，并且L是任意整數(shù))。在邏輯部分110中，通過使用具有K α [Hz] (K是1或更大的整數(shù))的頻率的時鐘， 響應(yīng)信號根據(jù)存儲部分100的寫狀態(tài)產(chǎn)生。然后，響應(yīng)信號通過第七信號線185從邏輯部 分110傳送到電路部分120。在輸入到邏輯部分110的解調(diào)信號是寫指令的情況下，寫處理本身使用具有 M[Hz]的頻率的時鐘執(zhí)行。然而，在伴隨寫處理的讀處理(例如獲得存儲單元的狀態(tài)信息 或校驗寫狀態(tài)等)中，數(shù)據(jù)可以使用具有低于頻率Ka [Hz] (K是1或更大的整數(shù))的La/ η [Hz] (L/n < K，并且L是任意整數(shù))的頻率的時鐘通過η個第二信號線173并行傳送；從 而功率消耗可以減小。采用該方式，寫處理和伴隨處理使用任意下列時鐘執(zhí)行具有Μ[Ηζ] 的頻率的時鐘；具有L a /n[Hz] (L/n < K，并且L是任意整數(shù))的頻率的時鐘；以及具有 Ka [Hz] (K是1或更大的整數(shù))的頻率的時鐘，從而引起功率消耗的減小。如在該實施例中描述的，當(dāng)具有無線通信功能的半導(dǎo)體器件包括存儲部分和邏輯 部分之間的多個信號線并且包括用于讀處理的η個信號線(η是2或更大的整數(shù))時，可以 達(dá)到半導(dǎo)體器件的功率消耗的減小。因此，該實施例對例如RFID標(biāo)簽等半導(dǎo)體器件的應(yīng)用 引起通信距離的增加。注意在該實施例中示出的結(jié)構(gòu)可以視情況與在本說明書中的其他實施例的任意 結(jié)構(gòu)結(jié)合。(實施例2)在該實施例中，將描述包括在半導(dǎo)體器件中的存儲部分。該實施例的半導(dǎo)體器件(其至少包括存儲部分)的特征是數(shù)據(jù)在存儲部分中通過 多個傳輸方法處理。具體地，寫處理和讀處理通過不同的傳輸方法執(zhí)行寫處理的數(shù)據(jù)串行 傳送，以及讀處理的數(shù)據(jù)并行傳送。通過串行傳送數(shù)據(jù)，執(zhí)行寫處理同時保證半導(dǎo)體器件的 穩(wěn)定運行。通過并行傳送數(shù)據(jù)，執(zhí)行讀處理同時降低時鐘頻率。注意在寫處理中，在一些情況下除數(shù)據(jù)的寫處理外，還執(zhí)行用于獲得存儲單元的 狀態(tài)信息或類似的讀處理。當(dāng)數(shù)據(jù)從存儲單元讀出時，即使正在寫處理過程中，數(shù)據(jù)如同在 存儲部分的讀處理中那樣并行讀出。在寫處理在存儲部分中執(zhí)行的情況下，寫數(shù)據(jù)串行傳送到存儲單元陣列。在存儲 單元陣列中，將訪問的存儲單元按順序被選擇并且數(shù)據(jù)寫入其中。注意并行傳送寫數(shù)據(jù)到 存儲單元陣列是可能的但就功率消耗來說是不可取的。在讀處理在存儲部分中執(zhí)行的情況下，讀數(shù)據(jù)從存儲單元陣列并行傳送。在存儲單元陣列中，將訪問的存儲單元幾乎同時被選擇并且數(shù)據(jù)幾乎同時從其中讀出。在存儲部分中，數(shù)據(jù)與時鐘同步處理。假設(shè)在存儲部分中的讀處理在相同時段中 執(zhí)行，數(shù)據(jù)可以以比數(shù)據(jù)串行讀出的情況下更低的頻率并行讀出。因此，可以減小功率消
^^ ο為了保持半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定運行同時減小其功率消耗，通過對于如在該實施例中 示出的處理的種類(寫處理或讀處理)適合的傳輸方法處理數(shù)據(jù)是重要的。如上文描述的， 為了減小功率消耗，對于讀處理，數(shù)據(jù)優(yōu)選并行傳送；然而，因為下列原因?qū)τ趯懱幚?，?shù)據(jù) 優(yōu)選串行傳送。特別地，在例如數(shù)據(jù)通過短路寫入其中的一次寫入存儲元件(例如，反熔 絲)用于存儲單元的情況下，數(shù)據(jù)優(yōu)選串行寫入。當(dāng)數(shù)據(jù)并行寫入使用反熔絲的存儲單元陣列時，同時施加寫電壓于選擇的反熔絲 并且同時使選擇的反熔絲短路是困難的。因此，存在高可能性的是這些反熔絲在不同的時 間短路。當(dāng)在存儲單元陣列中的反熔絲中的一個短路時，施加于其他反熔絲的寫電壓降低， 其可在繼續(xù)寫處理中引起困難。在用于寫數(shù)據(jù)到存儲單元需要的功率與半導(dǎo)體器件(典型地，RFID標(biāo)簽)的功率 (其從通信裝置(典型地，讀出器/寫入器)獲得)相比相對高的情況下，同時并行寫數(shù)據(jù) 到選擇的存儲單元也是困難的。因此，在存儲部分的數(shù)據(jù)處理中，寫數(shù)據(jù)串行傳送并且讀數(shù)據(jù)并行傳送是優(yōu)選的。 采用這樣的方式，可以保持包括存儲部分的半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定運行同時減小其功率消耗。接著，在該實施例中的存儲部分的配置示例將參照圖2描述。存儲部分100至少包括存儲單元陣列101。在該實施例中的存儲部分100除該存 儲單元陣列101外包括行地址解碼器103、列地址解碼器105、字線驅(qū)動電路107、位線驅(qū)動 電路和讀出電路109 (在圖2中，具有位線驅(qū)動電路109a和讀出電路109b的電路109)、接 口 113、寫入電源產(chǎn)生電路115等。在存儲單元陣列101中，設(shè)置多個存儲單元。存儲單元陣列101包括例如多個字 線、與字線相交的多個位線和連接到字線與位線的多個存儲單元。期望的數(shù)據(jù)可以寫入存 儲單元陣列101并且從存儲單元陣列101讀出。存儲單元各自包括一次寫入存儲器或例如 可重寫存儲器等非易失性存儲器。作為一次寫入存儲器，可以使用熔絲存儲元件、反熔絲存 儲元件或類似物。作為非易失性存儲器，使用具有浮柵的晶體管、使用磁性材料的存儲元 件、相變存儲元件或類似物是可能的。行地址解碼器103和列地址解碼器105分別選擇字線和位線。在該實施例中，行 地址解碼器103通過字線驅(qū)動電路107選擇字線；并且列地址解碼器105通過位線驅(qū)動電 路和讀出電路109選擇位線。當(dāng)行地址解碼器103和列地址解碼器105分別選擇字線和位線時，可以訪問連接 到該選擇的字線和位線的存儲單元。也就是說，當(dāng)連接到將訪問的存儲單元的字線和位線 由行地址解碼器103和列地址解碼器105被選擇時可以訪問期望的存儲單元。當(dāng)在存儲部分100中執(zhí)行寫處理時，字線驅(qū)動電路107和位線驅(qū)動電路109a穩(wěn)定 地傳送信號到分別由行地址解碼器103和列地址解碼器105選擇的字線和位線。當(dāng)在存儲部分100中執(zhí)行讀處理時，字線驅(qū)動電路107穩(wěn)定地傳送由行地址解碼 器103選擇的字線的信號到存儲單元陣列101。此外，讀出電路109b輸入由列地址解碼器105選擇的位線的信號，讀出選擇的存儲單元的數(shù)據(jù)并且將它傳送到另一個電路。位線驅(qū)動電路和讀出電路109連接到η (η是二或更大的整數(shù))個信號線173。存 儲部分100通過連接到位線驅(qū)動電路和讀出電路109的η個信號線173連接到其他電路。 數(shù)據(jù)通過η個信號線173傳送。接口 113是例如電連接存儲部分100到其他電路并且轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式的電路使得數(shù) 據(jù)可以在其間傳送。圖2圖示其中寫數(shù)據(jù)、地址和電荷泵時鐘從存儲部分100的外部分別 通過第一信號線171、第三信號線175和第四信號線177輸入到接口 113的示例。當(dāng)在存儲部分100中執(zhí)行寫處理時使用寫入電源產(chǎn)生電路115。寫入電源產(chǎn)生電 路115產(chǎn)生將數(shù)據(jù)寫入到存儲單元陣列101需要的電壓(寫電壓)。寫電壓從寫入電源產(chǎn) 生電路115通過接口 113施加到在存儲單元陣列101中的存儲單元。該實施例的特征是數(shù)據(jù)在存儲部分100中通過多個傳輸方法處理。在存儲部分 100中，對于寫處理，數(shù)據(jù)串行傳送到存儲單元陣列101，并且對于讀處理，數(shù)據(jù)從存儲單元 陣列101并行傳送。在寫處理和讀處理中將訪問的存儲單元的地址由輸入到接口 113的地址信號確 定。根據(jù)該地址信號，行地址解碼器103和列地址解碼器105選擇將訪問的存儲單元。在存儲部分100中執(zhí)行寫處理的情況下，寫數(shù)據(jù)串行傳送到存儲單元陣列101。根 據(jù)通過接口 113輸入的地址信號，將訪問的存儲單元由行地址解碼器103和列地址解碼器 105選擇。寫數(shù)據(jù)通過位線驅(qū)動電路和讀出電路109 (位線驅(qū)動電路109a)傳送到選擇的 存儲單元。因為在寫處理的情況下數(shù)據(jù)串行傳送，將訪問的存儲單元按順序被選擇并且數(shù) 據(jù)按順序?qū)懭脒x擇的存儲單元。寫入存儲單元通過施加寫電壓于將訪問的存儲單元順序執(zhí) 行。具體地，每個存儲單元通過由行地址解碼器103和列地址解碼器105選擇的字線 和位線順序被訪問，并且數(shù)據(jù)順序?qū)懭朊總€存儲單元。按順序?qū)?shù)據(jù)寫入每個存儲單元意 思是數(shù)據(jù)串行寫入存儲單元。在存儲部分100中執(zhí)行讀處理的情況下，讀數(shù)據(jù)從存儲單元陣列101并行傳送。根 據(jù)通過接口 113輸入的地址信號，將訪問的多個存儲單元由行地址解碼器103 (或行地址解 碼器103和列地址解碼器105)選擇。讀數(shù)據(jù)通過位線驅(qū)動電路和讀出電路109 (讀出電路 109b)從選擇的存儲單元傳送。因為在讀處理的情況下數(shù)據(jù)并行讀出，將訪問的多個存儲單 元同時被選擇并且數(shù)據(jù)幾乎同時從選擇的存儲單元讀出。具體地，多個存儲單元通過由行地址解碼器103選擇的字線訪問，并且數(shù)據(jù)從存 儲單元同時讀出。該讀出的數(shù)據(jù)通過連接到位線驅(qū)動電路和讀出電路109的η個信號線 173并行傳送。在存儲部分100中，與η個信號線173相同數(shù)量的(η)存儲單元可以通過η 個信號線173幾乎同時被訪問，并且存儲在η個存儲單元中的數(shù)據(jù)可以幾乎同時讀出。同 時讀出存儲在與η個信號線173相同數(shù)量的(η)存儲單元中的數(shù)據(jù)意思是數(shù)據(jù)從存儲單元 并行讀出。在讀處理中，僅通過由行地址解碼器103選擇的字線，連接到選擇的字線的多個 存儲單元可以幾乎同時被訪問。備選地，多個存儲單元可以不僅通過由行地址解碼器103 選擇的字線并且通過由列地址解碼器105選擇的多個位線幾乎同時訪問。圖3Α和3Β各自圖示讀數(shù)據(jù)“ 1010”的示例。
在圖3A中，數(shù)據(jù)“1010”并行讀出，其是在本發(fā)明的一個實施例中使用的傳輸方 法。在另一方面，數(shù)據(jù)“1010”在圖3B中串行讀出。如從圖3A和圖3B的比較看見的，數(shù)據(jù) 可以以比在數(shù)據(jù)串行讀出的情況下更低的時鐘(CLK)頻率并行讀出。從而，當(dāng)數(shù)據(jù)如在本 發(fā)明的一個實施例中并行讀出時，消耗比當(dāng)數(shù)據(jù)串行讀出時更低的功率。讀數(shù)據(jù)“1010”的示例在圖3A和3B中圖示；然而，不用說同樣適用于讀出其他數(shù) 據(jù)的情況；當(dāng)數(shù)據(jù)并行讀出時，消耗比當(dāng)數(shù)據(jù)串行讀出時更低的功率。如在該實施例中示出的，包括存儲部分的半導(dǎo)體器件的功率消耗可以通過使用多 個傳輸方法的數(shù)據(jù)處理減小。另外，可以通過使用適合于該類型處理的傳輸方法的數(shù)據(jù)處 理保持半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定運行。此外，因為實現(xiàn)半導(dǎo)體器件的低功率消耗和穩(wěn)定運行，通信 距離可以通過應(yīng)用該實施例于采用非接觸方式傳送和接收數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體器件(例如RFID 標(biāo)簽等)而增加。注意在該實施例中示出的結(jié)構(gòu)可以視情況與在本說明書中的其他實施例的任意 結(jié)構(gòu)結(jié)合。(實施例3)在該實施例中，將描述具有無線通信功能的半導(dǎo)體器件。該實施例的半導(dǎo)體器件 可以采用非接觸方式傳送和接收數(shù)據(jù)，并且還起RFID標(biāo)簽的作用。圖4是該實施例的半導(dǎo)體器件(RFID標(biāo)簽)的示意圖。圖4還圖示與半導(dǎo)體器件 傳送數(shù)據(jù)的通信裝置。半導(dǎo)體器件190包括存儲部分100、邏輯部分110、整流電路125、解調(diào)電路130、復(fù) 位電路140、時鐘發(fā)生電路150、調(diào)制電路160、天線170等。存儲部分100具有在實施例2中示出的上文的配置。在存儲部分100中，數(shù)據(jù)通 過多個傳輸方法處理寫處理的數(shù)據(jù)串行傳送并且讀處理的數(shù)據(jù)并行傳送。當(dāng)數(shù)據(jù)從存儲 單元讀出時，即使在寫處理過程中，數(shù)據(jù)如同在存儲部分的讀處理中那樣并行讀出。通過使 用適合于該類型處理的傳輸方法的數(shù)據(jù)處理，可以減小功率消耗并且可以保持穩(wěn)定運行。在邏輯部分110中，輸入的解調(diào)信號被解碼并且預(yù)定處理根據(jù)從通信裝置200接 收的命令信號執(zhí)行。響應(yīng)信號按需要從邏輯部分110輸出到調(diào)制電路160。預(yù)定處理包括 存儲部分100的控制，具體地處理種類(寫處理或讀處理)的控制、解碼器(例如，在圖2 中圖示的行地址解碼器103和列地址解碼器105)的控制、驅(qū)動寫電源產(chǎn)生電路(在圖2中 的寫電源產(chǎn)生電路115)的時序的控制等。整流電路125整流由天線170接收的AC信號，由此產(chǎn)生電源電壓。解調(diào)電路130 解調(diào)由天線170接收的AC信號，并且將解調(diào)的信號供應(yīng)給邏輯部分110。復(fù)位電路140從 由天線170接收的AC信號產(chǎn)生復(fù)位信號，并且將該復(fù)位信號供應(yīng)給邏輯部分110。時鐘發(fā)生電路150產(chǎn)生運行邏輯部分110、存儲部分100等需要的時鐘，并且傳送 時鐘給邏輯部分110、存儲部分100等。時鐘發(fā)生電路150包括電容器或類似物，使得時鐘 可以根據(jù)由天線170接收的AC信號的頻率產(chǎn)生并且DC偏置分量可以被去除。如果需要， 時鐘分頻電路(clock division circuit)可在電容器的負(fù)(或正)電極和邏輯部分110、 存儲部分100等之間提供。調(diào)制電路160使用從邏輯部分110輸出的響應(yīng)信號產(chǎn)生調(diào)制的AC信號。數(shù)據(jù)在半導(dǎo)體器件190和通信裝置200之間傳送和接收(通過無線通信)。在天線170中，從通信裝置200產(chǎn)生的電磁波或電磁場轉(zhuǎn)換為AC信號。通信裝置200具體地是讀出器/寫入器、讀出器、寫入器或類似物，其傳送數(shù)據(jù)到 半導(dǎo)體器件190以及從半導(dǎo)體器件190接收數(shù)據(jù)(通過無線通信)。半導(dǎo)體器件190接收從通信裝置200傳送的信號并且產(chǎn)生功率以運行。此外，半 導(dǎo)體器件190接收從通信裝置200傳送的信號，使得數(shù)據(jù)可以寫入包括在半導(dǎo)體器件190 中的存儲部分100以及從其中讀出。從存儲部分100讀出的數(shù)據(jù)可以輸出(傳送)到通信 裝置200。在該實施例的存儲部分100中，寫處理的數(shù)據(jù)串行傳送并且讀處理的數(shù)據(jù)并行傳送。例如，從通信裝置200傳送的信號由在半導(dǎo)體器件190中的天線接收。該接收的信 號(AC信號)從天線170傳送到整流電路125、解調(diào)電路130、復(fù)位電路140和時鐘發(fā)生電 路150。在整流電路125中，該AC信號被整流使得電源電壓產(chǎn)生并且供應(yīng)給邏輯部分110。 在解調(diào)電路130中，該AC信號被解調(diào)并且該解調(diào)的信號傳送到邏輯部分110。在復(fù)位電路 140中，復(fù)位信號從AC信號產(chǎn)生并且傳送到邏輯部分110。在時鐘發(fā)生電路150中，時鐘從 該AC信號產(chǎn)生并且傳送到邏輯部分110。在調(diào)制電路160中，調(diào)制的AC信號使用從邏輯部 分110傳送的響應(yīng)信號產(chǎn)生。在從通信裝置200傳送的信號是寫信號的情況下，包括地址信號(ADDR)、寫信號 (WEB)和電荷泵時鐘(CP_CLK)的命令信號從邏輯部分110傳送到存儲部分100。在存儲部分100中，寫處理根據(jù)該傳送的信號執(zhí)行。在存儲部分100中的寫處理 具體地采用與上文在實施例1中描述的相同的方式執(zhí)行，并且數(shù)據(jù)串行寫入。在存儲部分 100中，每個存儲單元順序被訪問并且數(shù)據(jù)順序?qū)懭朊總€存儲單元。在從通信裝置200傳送的信號是讀信號的情況下，包括地址信號(ADDR)和讀信號 (REB)的命令信號從邏輯部分110傳送到存儲部分100。在存儲部分100中，讀處理根據(jù)該傳送的信號執(zhí)行。在存儲部分100中的讀處理 具體地采用與上文在實施例1中描述的相同的方式執(zhí)行，并且數(shù)據(jù)并行讀出。在存儲部分 100中，n(n是2或更大的整數(shù))個存儲單元幾乎同時被訪問，并且數(shù)據(jù)從該η個存儲單元 幾乎同時讀出。注意存儲部分100通過η個信號線電連接到邏輯部分110，并且數(shù)據(jù)可以通過η個 信號線從η個存儲單元讀出。即，數(shù)據(jù)并行讀出。從存儲部分100讀出的數(shù)據(jù)作為響應(yīng)信號從邏輯部分110傳送到調(diào)制電路160。 在調(diào)制電路160中，調(diào)制的AC信號使用接收的響應(yīng)信號產(chǎn)生，并且然后該信號(從存儲部 分讀出的數(shù)據(jù))通過天線170傳送到通信裝置200。因為數(shù)據(jù)在存儲部分100中通過多個傳輸方法處理，邏輯部分110在數(shù)據(jù)在存儲 部分100中傳送中消耗更少功率，引起整個半導(dǎo)體器件190的功率消耗的減小。因此，半導(dǎo) 體器件190的最小運行功率可以減小并且半導(dǎo)體器件190和通信裝置200之間的通信距離 可以增加。具體地，在存儲部分100中的讀處理的數(shù)據(jù)并行傳送，其使降低邏輯部分的時鐘 頻率并且減小半導(dǎo)體器件190的功率消耗成為可能。同樣在存儲部分100中，數(shù)據(jù)通過多個傳輸方法處理，具體地通過適合于該種類的處理的傳輸方法；因此，半導(dǎo)體器件190的穩(wěn)定運行可以保持。更具體地，在存儲部分100 中的寫處理的數(shù)據(jù)串行傳送，其使保持半導(dǎo)體器件190的穩(wěn)定運行成為可能。此外，在電池結(jié)合在半導(dǎo)體器件190中的情況下，在該實施例中描述的功率消耗 的減小允許延長電池壽命。因此，結(jié)合在半導(dǎo)體器件中的電池較不經(jīng)常需要更換。減小結(jié) 合在半導(dǎo)體器件中的電池的尺寸也是可能的。圖5圖示具有不同于在圖4中圖示的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件490。該半導(dǎo)體器件490 除存儲部分100、邏輯部分110、整流電路125、解調(diào)電路130、復(fù)位電路140、調(diào)制電路160、 天線170外還包括限幅電路(limiter circuit) 480、調(diào)節(jié)器電路(regulator circuit) 432 和時鐘發(fā)生電路434。該限幅電路480是在高功率(內(nèi)部產(chǎn)生的電壓)從由天線170接收的信號產(chǎn)生的 情況下防止超過預(yù)定值的功率供應(yīng)給其他電路的控制電路。該限幅電路480防止由于過短 通信距離或類似的產(chǎn)生的過度功率引起其他電路的損傷。調(diào)節(jié)器電路432是在高電源電壓由整流電路125產(chǎn)生的情況下防止超過預(yù)定值的 電壓供應(yīng)給其他電路的控制電路。另外，調(diào)節(jié)器電路432減小整流電路125產(chǎn)生的電源電 壓中的變化(在大小上關(guān)于電源電壓的平均值的變化量)，使得恒定電壓供應(yīng)給邏輯部分 110。時鐘發(fā)生電路434產(chǎn)生時鐘。根據(jù)由調(diào)節(jié)器電路432產(chǎn)生的恒定電壓，運行邏輯 部分110、存儲部分100等需要的時鐘產(chǎn)生并且傳送到邏輯部分110、存儲部分100等。時 鐘發(fā)生電路434包括壓控振蕩器(VCO)或類似物。同樣在圖5中圖示的半導(dǎo)體器件490中，數(shù)據(jù)在存儲部分100中通過多個傳輸方 法處理，由此邏輯部分110在數(shù)據(jù)在存儲部分100中傳送中消耗更少功率，引起整個半導(dǎo)體 器件190的功率消耗的減小。因此，半導(dǎo)體器件490的最小運行功率可以減小并且半導(dǎo)體 器件490和通信裝置200之間的通信距離可以增加。另外，限幅電路、調(diào)節(jié)器電路、時鐘發(fā) 生電路等允許起RFID標(biāo)簽作用的半導(dǎo)體器件的運行穩(wěn)定性增加。注意在該實施例中示出的結(jié)構(gòu)可以視情況與在本說明書中的其他實施例的任意 結(jié)構(gòu)結(jié)合。(實施例4)在該實施例中，將描述具有無線通信功能的半導(dǎo)體器件(RFID標(biāo)簽)，其使用反熔 絲作為在存儲部分中的存儲元件。在圖6A中圖示的半導(dǎo)體器件中，存儲部分1100和另一個電路部分1200在相同的 襯底上提供。該另一個電路部分1200包括例如邏輯部分、時鐘分頻電路、時鐘發(fā)生電路、輸 入/輸出電路或電源電路。盡管這里沒有圖示，如果半導(dǎo)體器件具有無線通信功能則提供 天線。注意天線可在與存儲部分1100和另一個電路部分1200相同的襯底上提供。存儲部分1100包括存儲元件1110和晶體管1130。該實施例示出使用反熔絲作為 存儲元件1110的示例。該另一個電路部分1200包括晶體管1210。圖6A為了方便圖示包 括一個晶體管和一個反熔絲的存儲部分1100的橫截面；然而，晶體管和反熔絲的數(shù)量不限 于一。相似地，在該另一個電路部分1200中的晶體管的數(shù)量不限于一，但是為了方便圖示 一個晶體管的橫截面。圖6B是圖示在圖6A中圖示的半導(dǎo)體器件的一個制造步驟的橫截面視圖。用于制造該實施例的半導(dǎo)體器件的方法將在下文參照圖6A和6B描述。首先，絕緣層1502、分離層1504、絕緣層1506和絕緣層1508采用該順序在支撐襯 底1500上堆疊。作為支撐襯底1500，使用例如玻璃襯底或石英襯底等具有絕緣表面的襯底。作為分離層1504，使用具有50nm至200nm(例如，50歷)厚度的鎢層。作為分離 層1504，還可能的是使用例如鉬層或鈦層以及上文給出的鎢層等金屬層；該金屬層和任 意這些的金屬氧化物(例如，氧化鎢)層或任意這些的金屬氮化物(例如，氮化鎢)層的堆 疊層結(jié)構(gòu)；非晶硅層；或類似物。作為絕緣層1502、絕緣層1506和絕緣層1508，形成氧化 硅層、氧氮化硅層、氮氧化硅層、氮化硅層或這些的堆疊層。例如，氧氮化硅層形成為絕緣層 1502，氧氮化硅層形成為絕緣層1506并且氮化硅層、氧氮化硅層、氮化硅層和氧氮化硅層 的堆疊膜形成為絕緣層1508。在例如鎢層等金屬層形成為分離層1504并且例如氧化硅層或氧氮化硅層等氧化 層形成為絕緣層1506的情況下，包含用于分離層的金屬的氧化物的層可在金屬層和氧化 層之間形成。相似地，在例如氮化硅層或氮氧化硅層等氮化層形成為絕緣層1506的情況 下，包含用于分離層的金屬的氮化物的層可在金屬層和氮化層之間形成。接著，半導(dǎo)體層1217和半導(dǎo)體層1137在絕緣層1508上形成。半導(dǎo)體層1217和半 導(dǎo)體層1137可以采用非晶硅層通過CVD或濺射在整個表面上形成并且結(jié)晶以形成多晶硅 層、然后選擇性蝕刻多晶硅層這樣的方式形成。該非晶硅層可以通過激光結(jié)晶、使用快速熱 退火(RTA)或退火爐的熱結(jié)晶、使用促進(jìn)結(jié)晶的金屬元素結(jié)晶或結(jié)合它們的方法結(jié)晶。注 意微晶硅或單晶硅可用于半導(dǎo)體層1217和半導(dǎo)體層1137。此外，為了控制稍后將完成的薄 膜晶體管的閾值電壓，小量的雜質(zhì)元素(給予η型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素或給予P型導(dǎo)電性的 雜質(zhì)元素)可添加到半導(dǎo)體層1217和半導(dǎo)體層1137。注意在半導(dǎo)體層1217和半導(dǎo)體層 1137的每個中，形成稍后將完成的薄膜晶體管的溝道形成區(qū)。包括薄膜晶體管的溝道形成 區(qū)的半導(dǎo)體層優(yōu)選具有晶體結(jié)構(gòu)以便實現(xiàn)驅(qū)動電路的高速驅(qū)動。驅(qū)動電路的高速驅(qū)動引起 數(shù)據(jù)從存儲器的高速讀出。然后，柵極絕緣層1510在半導(dǎo)體層1217和半導(dǎo)體層1137上形成。作為該柵極絕 緣層1510，具有Inm至200nm(例如，IOnm)的厚度的氧化硅層或氧氮化硅層通過CVD或濺射 形成。備選地，該柵極絕緣層1510可以采用半導(dǎo)體層1217和半導(dǎo)體層1137受到表面氧化 處理或表面氮化處理(其使用由微波激發(fā)的等離子體)這樣的方式形成。進(jìn)一步備選地， 該柵極絕緣層1510可以采用絕緣層在半導(dǎo)體層1217和半導(dǎo)體層1137上形成并且然后受 到表面氧化處理或表面氮化處理這樣的方式形成。接著，形成與半導(dǎo)體層1217重疊且柵極絕緣層1510插入其二者之間的柵電極 1221和與半導(dǎo)體層1137重疊且柵極絕緣層1510插入其二者之間的柵電極1141。此外，充 當(dāng)反熔絲的一個電極的第一電極1111通過采用與柵電極1221和柵電極1141相同的工藝 處理相同層來形成。柵電極1221、柵電極1141和第一電極1111用例如鎢，鈦，鋁，鎳，鉻， 鉬，鉭，鈷，鋯，釩，鈀，鉿，鉬，或鐵或任意這些的合金或化合物等物質(zhì)形成。具體地，柵電極 1221、柵電極1141和第一電極1111可采用導(dǎo)電層用前述材料通過濺射形成并且然后處理 成期望的形狀這樣的方式形成。這時，選擇具有適合于薄膜晶體管的柵電極的特性以及適 合于反熔絲的電極的特性的材料是優(yōu)選的。在該實施例中，其中氮化鉭層和鎢層采用該順
15序堆疊的膜形成用于柵電極1221、柵電極1141和第一電極1111。然后，雜質(zhì)元素添加到半導(dǎo)體層1217和半導(dǎo)體層1137。這里，給予不同的導(dǎo)電類 型的雜質(zhì)元素添加到半導(dǎo)體層1217和半導(dǎo)體層1137。具體地，給予ρ型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素 添加到半導(dǎo)體層1217，并且給予η型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素添加到半導(dǎo)體層1137。作為給予η型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素，使用磷(P)、砷(As)或類似物。作為給予ρ型導(dǎo) 電性的雜質(zhì)元素，使用硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)或類似物。此外，雜質(zhì)元素可通過離子注入 或離子摻雜添加。給予η型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素添加到半導(dǎo)體層1217和半導(dǎo)體層1137。這里，雜質(zhì)元 素以比形成源區(qū)或漏區(qū)所添加的濃度更低的濃度添加，由此形成低濃度雜質(zhì)區(qū)(也稱為輕 摻雜漏(LDD)區(qū))。通過用作掩模的柵電極1221和柵電極1141，一對低濃度雜質(zhì)區(qū)采用自 對準(zhǔn)方式在半導(dǎo)體層1217和半導(dǎo)體層1137中的每個中形成，并且溝道形成區(qū)1211和溝道 形成區(qū)1131各自在該對低濃度雜質(zhì)區(qū)之間形成。這里形成的其中已經(jīng)添加了 η型雜質(zhì)元 素的低濃度雜質(zhì)區(qū)還稱為η-區(qū)。給予η型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素添加到半導(dǎo)體層1137。在半導(dǎo)體層1137中，形成一對 高濃度雜質(zhì)區(qū)1135、一對低濃度雜質(zhì)區(qū)1133和溝道形成區(qū)1131。該高濃度雜質(zhì)區(qū)1135在 半導(dǎo)體層1137中充當(dāng)源區(qū)或漏區(qū)。具體地，抗蝕劑掩模形成以便不添加雜質(zhì)元素到半導(dǎo)體層1217。抗蝕劑掩模還形 成以便不添加雜質(zhì)元素到部分半導(dǎo)體層1137。例如，抗蝕劑掩模形成使得低濃度雜質(zhì)區(qū)保 留在半導(dǎo)體層1137中并且雜質(zhì)元素添加到充當(dāng)源區(qū)或漏區(qū)的部分半導(dǎo)體層1137中。該抗 蝕劑掩模在使用后視情況去除。給予D型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素添加到半導(dǎo)體層1217。這里，雜質(zhì)元素以比形成源區(qū) 或漏區(qū)所添加的更低的濃度添加，由此形成低濃度雜質(zhì)區(qū)(也稱為P—區(qū))。通過用作掩模 的柵電極1221，一對低濃度雜質(zhì)區(qū)采用自對準(zhǔn)方式形成。注意抗蝕劑掩模形成以便不添加 雜質(zhì)元素到半導(dǎo)體層1137。該抗蝕劑掩模在使用后視情況去除。給予ρ型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素添加到半導(dǎo)體層1217。在半導(dǎo)體層1217中，形成一對 高濃度雜質(zhì)區(qū)1215、一對低濃度雜質(zhì)區(qū)1213和溝道形成區(qū)1211。具體地，抗蝕劑掩模形成以便不添加雜質(zhì)元素到半導(dǎo)體層1137?？刮g劑掩模還形 成以便不添加雜質(zhì)元素到部分半導(dǎo)體層1217。例如，抗蝕劑掩模形成使得低濃度雜質(zhì)區(qū)保 留在半導(dǎo)體層1217中并且雜質(zhì)元素添加到充當(dāng)源區(qū)或漏區(qū)的部分半導(dǎo)體層1217中。該抗 蝕劑掩模在使用后視情況去除。盡管給予η型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素在這里預(yù)先添加，對于雜質(zhì)元素的添加順序沒有 特別限制。此外，低濃度雜質(zhì)區(qū)(LDD區(qū))不是必須形成的。在這里示出的示例中，形成充當(dāng)LDD區(qū)的低濃度雜質(zhì)區(qū)。低濃度雜質(zhì)區(qū)使減小漏 區(qū)附近的電場并且防止由于熱載流子注入引起的退化成為可能。注意低濃度雜質(zhì)區(qū)不是必 須形成的。此外，代替抗蝕劑掩模，側(cè)壁絕緣層可在柵電極的側(cè)面上形成并且低濃度雜質(zhì)區(qū) 可通過使用側(cè)壁絕緣層作為掩模形成。接著，絕緣層1512、絕緣層1514和絕緣層1516形成以覆蓋柵電極1221、柵電極 1141和第一電極1111。該絕緣層1512、絕緣層1514和絕緣層1516使用例如氧化硅、氮化 硅、氧氮化硅或氮氧化硅等無機(jī)絕緣材料通過濺射、CVD或類似方法形成。注意該絕緣層1512、絕緣層1514和絕緣層1516可各自具有單層結(jié)構(gòu)或堆疊層結(jié)構(gòu)。該絕緣層1512、絕緣 層1514和絕緣層1516還充當(dāng)側(cè)壁，相鄰反熔絲通過該側(cè)壁彼此絕緣。絕緣層1512、絕緣層1514和絕緣層1516可用具有高耐熱性的硅氧烷樹脂形成，其 可以通過涂覆形成。注意該硅氧烷樹脂對應(yīng)于包括Si-O-Si鍵的樹脂。硅氧烷的骨架結(jié)構(gòu) 包括硅(Si)和氧(0)的鍵，其中有機(jī)基(例如，烷基或芳基)或氟基可用作取代基。該有 機(jī)基可具有氟基。當(dāng)熱處理在氧氮化硅層作為絕緣層1512和絕緣層1514堆疊后執(zhí)行時，添加到半 導(dǎo)體層1217和半導(dǎo)體層1137的雜質(zhì)元素可以激活并且半導(dǎo)體層1217和半導(dǎo)體層1137可 以氫化。雜質(zhì)元素的激活和半導(dǎo)體層的氫化通過激光束輻照、使用退火爐或RTA的熱處理 或類似方法執(zhí)行。因此，柵電極1221、柵電極1141和第一電極1111用可以經(jīng)受用于雜質(zhì)元 素的激活和半導(dǎo)體層的氫化的熱處理溫度的材料形成。在該實施例中，其中氮化鉭層和鎢 層采用該順序堆疊的膜形成用于柵電極1221、柵電極1141和第一電極1111。鎢和氮化鉭 各自是高熔點金屬，并且從而可以足夠經(jīng)受用于激活和氫化的熱處理溫度。絕緣層1516、絕緣層1514、絕緣層1512和柵極絕緣層1510被選擇性蝕刻以形成 開口。在蝕刻中，將不形成開口的區(qū)域可用抗蝕劑掩模覆蓋。蝕刻可通過干蝕刻法或濕蝕 刻法執(zhí)行，或可通過結(jié)合這些蝕刻法執(zhí)行。在蝕刻后，去除不再需要的抗蝕劑掩模。這里形 成的開口是到達(dá)半導(dǎo)體層1217中形成的高濃度雜質(zhì)區(qū)1215的開口 ；到達(dá)半導(dǎo)體層1137 中形成的高濃度雜質(zhì)區(qū)1135的開口 ；以及到達(dá)第一電極1111的開口。到達(dá)第一電極1111 的開口是其中電阻材料層1113和反熔絲的第二電極稍后形成的第一開口，和其中電連接 到第一電極1111的布線稍后形成的第二開口。同樣，形成到達(dá)柵電極1221和柵電極1141 的開口。在該蝕刻步驟中形成的到達(dá)第一電極1111的第一開口具有大約Iym至6μπι的 底面直徑。然而，第一開口優(yōu)選是小的，因為電流消耗隨第一開口的直徑增加而增加。盡管 開口的尺寸由直徑指示，開口的頂面的形狀不限于圓形，并且可是橢圓或矩形。到達(dá)半導(dǎo)體層的開口、到達(dá)柵電極的開口和到達(dá)第一電極的開口可以通過視情況 控制蝕刻條件在一個蝕刻步驟中形成。電阻材料層1113形成以覆蓋到達(dá)第一電極1111的第一開口。電阻材料層1113 具有堆疊層結(jié)構(gòu)，其中非晶硅層在氧氮化硅層上堆疊。氧氮化硅層通過CVD、濺射或類似方 法形成到Inm至20nm的厚度，優(yōu)選地Inm至15nm。非晶硅層通過CVD、濺射或類似方法形 成到Inm至200nm的厚度，優(yōu)選地5nm至lOOnm。例如，具有6nm厚度的氧氮化硅層和具有 15nm厚度的非晶硅層堆疊為電阻材料層1113。電阻材料層1113可具有單層結(jié)構(gòu)或堆疊層 結(jié)構(gòu)，只要該層的電阻通過應(yīng)用電信號從高電阻變化到低電阻即可。電阻材料層1113可通 過前述CVD或濺射形成電阻材料層，并且然后選擇性地蝕刻該層以覆蓋第一開口而形成。在導(dǎo)電層通過在襯底的整個表面上濺射形成后，該導(dǎo)電層選擇性地蝕刻以形成一 對導(dǎo)電層1223、導(dǎo)電層1225、一對導(dǎo)電層1143和導(dǎo)電層1145。該對導(dǎo)電層1223充當(dāng)晶體管1210的源電極或漏電極。該導(dǎo)電層1225充當(dāng)晶體 管1210的柵電極1221的引線(leading wiring)。該對導(dǎo)電層1143充當(dāng)晶體管1130的源 電極或漏電極。導(dǎo)電層1145充當(dāng)晶體管1130的柵電極1141的引線。充當(dāng)形成為存儲元件1110的反熔絲的另一個電極的第二電極1115和電連接到第 一電極1111的第三電極1117通過采用與導(dǎo)電層1223等相同的工藝處理相同層形成。第三電極1117可以充當(dāng)電連接到第一電極1111的引線。該對導(dǎo)電層1143中的一個和第二電極1115示為例如連續(xù)導(dǎo)電層。作為存儲元件 1110的反熔絲和晶體管1130通過第二電極1115彼此電連接。用于形成導(dǎo)電層1223、導(dǎo)電層1225、導(dǎo)電層1143、導(dǎo)電層1145、第二電極1115和 第三電極1117的導(dǎo)電層可以用從前述柵電極的材料選擇的材料制成。例如導(dǎo)電層1223和第二電極1115等導(dǎo)電層和電極使用例如三層結(jié)構(gòu)形成，其中 具有50nm至200nm (例如，IOOnm)厚度的鈦層、具有IOOnm至400nm (例如，300nm)厚度的 鋁層和50nm至200nm(例如，IOOnm)厚度的鈦層采用該順序堆疊。形成為例如導(dǎo)電層1223 和第二電極1115等導(dǎo)電層和電極的表面層的鈦層允許減少與其它層的接觸電阻。此外，用 于例如導(dǎo)電層1223和第二電極1115等導(dǎo)電層和電極的鋁層使減小布線電阻成為可能。通過上文的步驟，存儲元件1110和晶體管1130可以在存儲部分1100中形成，并 且晶體管1210可以在另一個電路部分1200中形成。另外，電阻器、電容器或類似物可視情 況形成。在存儲部分1100中，反熔絲形成為存儲元件1110。在反熔絲中，氧氮化硅層和非 晶硅層的堆疊結(jié)構(gòu)作為電阻材料層1113插入一對電極之間在與晶體管的柵電極相同的 步驟中形成的第一電極1111 ；在與充當(dāng)晶體管的源電極或漏電極的導(dǎo)電層相同的步驟中 形成的第二電極1115。絕緣層1520、絕緣層1522和絕緣層1524在絕緣層1516 (導(dǎo)電層1223等在其上提 供)的表面上形成。絕緣層1520、絕緣層1522和絕緣層1524可用使用無機(jī)絕緣材料、有 機(jī)絕緣材料或其的組合的單層或堆疊層形成。充當(dāng)鈍化膜的無機(jī)絕緣層和充當(dāng)平坦化膜的 有機(jī)絕緣層采用該順序在絕緣層1516(導(dǎo)電層1223等在其上提供)的表面上堆疊是優(yōu)選 的。例如，絕緣層1520用無機(jī)絕緣材料制成，并且絕緣層1522和1524用有機(jī)絕緣材料制 成。無機(jī)絕緣層和有機(jī)絕緣層的堆疊結(jié)構(gòu)有助于充分平坦化同時防止?jié)駳膺M(jìn)入元件。在分離層1504的界面處(在分離層1504和絕緣層1502之間的界面或在分離層 1504和絕緣層1506之間的界面處)或在分離層1504中執(zhí)行分離。通過沿分離層1504的 分離，在分離層1504上的元件層1600從支撐襯底1500分離。這里，用于分離元件層1600的方法在下文列出(1)其中金屬層和包含金屬氧化 物(或金屬氮化物)的層的堆疊結(jié)構(gòu)在支撐襯底1500和元件層1600之間提供為分離層 1504，并且包含金屬氧化物的層通過結(jié)晶而變脆弱，使得元件層1600從支撐襯底1500物 理分離的方法；(2)其中金屬層和包含金屬氧化物(或金屬氮化物)的層的堆疊結(jié)構(gòu)在支 撐襯底1500和元件層1600之間提供為分離層1504，包含金屬氧化物的層通過結(jié)晶而變脆 弱，并且部分分離層1504使用液體蝕刻劑、NF3或例如BrF3或ClF3等鹵素氟化物氣體蝕刻 掉，使得元件層1600從支撐襯底1500物理分離的方法；(3)其中分離層1504用包含氫的 非晶硅在支撐襯底1500和元件層1600之間形成，并且分離層1504用激光束輻照以釋放氫 氣，使得支撐襯底1500從元件層1600分離的方法；(4)其中分離層1504用非晶硅在支撐 襯底1500和元件層1600之間形成，并且分離層1504使用液體蝕刻劑或鹵素氟化物氣體蝕 刻掉以引起分離的方法；(5)其中提供有元件層1600的支撐襯底1500被機(jī)械切削，或支撐 襯底1500使用液體蝕刻劑或鹵素氟化物氣體蝕刻掉以引起分離的方法；(6)其中到達(dá)分離 層1504的開口通過在沒有形成薄膜晶體管、反熔絲、天線等地方的元件層1600的位置中用激光束輻照形成，并且然后元件層1600從支撐襯底1500物理分離且開口用作觸發(fā)器的方 法；(7)其中到達(dá)分離層1504的開口通過在沒有形成薄膜晶體管、反熔絲、天線等地方的元 件層1600的位置中用激光束輻照形成，并且然后水灌入該開口，使得元件層1600從支撐襯 底1500物理分離的方法；等。在上文描述的分離方法(1)和(2)中，作為金屬氧化物層或 金屬氮化物層，可以使用在形成為分離層的金屬層上形成絕緣層時獲得的金屬氧化物層或 金屬氮化物層。此外，在上文描述的分離方法(6)中，在到達(dá)分離層1504的開口形成后，部 分分離層1504可使用通過開口引入的液體蝕刻劑或鹵素氟化物氣體蝕刻掉，并且然后可 執(zhí)行物理分離。如在圖6A中圖示的，元件層1600密封在第一襯底1300和第二襯底1340之間。 具有柔性的襯底優(yōu)選用作該第一襯底1300和該第二襯底1340，并且可以使用例如塑料膜、 紙、薄陶瓷或其中碳纖維或玻璃纖維的織物用樹脂浸漬的薄片(還稱為半固化片)。第一襯 底1300和第二襯底1340可以使用例如環(huán)氧樹脂層等粘結(jié)層接合。通過對元件層1600密 封在其之間的第一襯底1300和第二襯底1340使用柔性材料，完成的半導(dǎo)體器件可以作為 RFID標(biāo)簽附著到物體或類似物的曲面。元件層1600的分離和密封的順序可以由實踐者視情況確定，例如(1)在元件層 1600從支撐襯底1500分離后，第二襯底1340接合到與分離表面相反的元件層1600的表 面，并且第一襯底1300接合到元件層1600的分離表面(支撐襯底1500從其處分離的表 面)，(2)在第二襯底1340固定到與在其上提供分離層1504的表面相反的元件層1600的 表面后，元件層1600從支撐襯底1500分離并且第一襯底1300接合到元件層1600的分離 表面，或(3)不包括天線的層在天線形成之前從支撐襯底1500分離，然后形成天線并且第 一襯底1300和第二襯底1340接合。通過上文的步驟，可以制造起RFID標(biāo)簽作用的半導(dǎo)體器件。此外，采用使用分離 層從支撐襯底接合到另一個襯底的方法；因此，可以制造薄、輕量并且抗震RFID標(biāo)簽。此 外，可以制造柔性并且能夠附著到曲面或類似物的RFID標(biāo)簽。注意半導(dǎo)體器件(RFID標(biāo)簽)視情況提供有天線。對于可應(yīng)用于該實施例的半導(dǎo) 體器件的天線的形狀沒有特別的限制。例如，如在圖7A中圖示的，平面天線1800a可在電路部分1700a周圍提供。如在 圖7B中圖示的，薄天線1800b可提供以圍繞電路部分1700b。如在圖7C中圖示的，電路部 分1700c可提供有天線1800c用于接收高頻電磁波。同樣，如在圖7D中圖示的，電路部分 1700d可提供有天線1800d，其是180°全方向的(能夠從任何方向接收信號)。此外，如在 圖7E中圖示的，電路部分1700e可提供有像延長棒的天線1800e。注意電路部分1700a至 1700e各自包括在圖6A中圖示的另一個電路部分1200和存儲部分1100。電路部分1700a 至1700e還對應(yīng)于在圖4和圖5中圖示的電路部分，其包括除天線部分之外的各種電路。作為向該實施例的半導(dǎo)體器件供應(yīng)功率的方法，可以采用電磁耦合法、電磁感應(yīng) 法、電磁波法或類似方法。供電方法可由實踐者考慮應(yīng)用視情況選擇，并且具有最佳長度和 形狀的天線可取決于供電方法提供。在采用例如電磁耦合法或電磁感應(yīng)法(例如，13. 56MHz波段)作為供電方法的情 況下，采用環(huán)形或螺旋形(例如，線圈、螺旋天線或回路天線)的導(dǎo)電層可以用作天線。天 線可直接在包括電路部分的襯底上形成，或可連接外部天線。特別地，當(dāng)天線直接在包括電路部分的襯底上形成時，天線端子和電路部分可以彼此接合而具有高可靠性，由此可以制 造而擁標(biāo)簽(robust tag)。另外，因為數(shù)據(jù)在存儲部分中通過多個傳輸方法處理，該實施例的RFID標(biāo)簽消耗 更少功率。因此，采用電磁耦合法或電磁感應(yīng)法的天線可以在尺寸上減小，引起RFID標(biāo)簽 的尺寸、重量和成本的減小。在采用電磁波法(例如，UHF波段(在從860MHz至960MHz的范圍中)或2. 45GHz 波段)作為供電方法的情況下，采用線形(例如，偶極天線)或采用平面形狀(例如，貼片 天線)的導(dǎo)電層可以用作天線。導(dǎo)電層的形狀不限于線形而可以是彎曲形狀、曲折形狀 (meandering shape)或其的組合。在天線具有大尺寸的情況下，連接外部天線，但天線也可 以直接在襯底上形成。天線的形狀和長度可考慮電磁波的波長視情況確定。例如，當(dāng)使用2. 45GHz的頻 率時，半波偶極天線可具有大約60mm(半波長)的長度，并且單極天線可具有大約30mm(四 分之一波長)的長度。注意在該實施例中示出的結(jié)構(gòu)可以視情況與在本說明書中的其他實施例的任意 結(jié)構(gòu)結(jié)合。(實施例5)在該實施例中，將描述用于制造具有無線通信功能的半導(dǎo)體器件的方法，其與上 文在實施例3中示出的方法不同。注意與在圖6A和6B中的相同的元件和具有與在圖6A和 6B中的那些共同的功能的元件由相同的標(biāo)號指示用于說明，并且重復(fù)的說明省略或簡化。 在下文中，用于制造其中存儲部分1100和另一電路部分120在相同襯底上提供的半導(dǎo)體器 件的方法將參照圖9A至9D和圖IOA至IOC描述。如在圖9A中圖示的，分離層1504和絕緣層1508采用該順序在支撐襯底1500上 堆疊。注意絕緣層或類似物可在支撐襯底1500和分離層1504之間，以及在分離層1504和 絕緣層1508之間提供。半導(dǎo)體層1217和半導(dǎo)體層1137在絕緣層1508上形成。柵絕緣層1510在半導(dǎo)體 層1217和半導(dǎo)體層1137上形成。形成與半導(dǎo)體層1217重疊且柵極絕緣層插入其二者之間的柵電極1221和與半導(dǎo) 體層1137重疊且柵極絕緣層插入其二者之間的柵電極1141。此外，充當(dāng)反熔絲的一個電極 的第一電極1111通過采用與柵電極1221和柵電極1141相同的工藝處理相同層形成。雜質(zhì)元素添加到半導(dǎo)體層1217和半導(dǎo)體層1137。給予不同的導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元 素添加到半導(dǎo)體層1217和半導(dǎo)體層1137 在該實施例中，給予η型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素添加 到半導(dǎo)體層1217 ；并且給予ρ型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素添加到半導(dǎo)體層1137。給予η型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素添加到半導(dǎo)體層1217使得形成低濃度雜質(zhì)區(qū)。通過 用作掩模的柵電極1221，一對低濃度雜質(zhì)區(qū)采用自對準(zhǔn)方式在半導(dǎo)體層1217中形成，并且 溝道形成區(qū)1911在該對低濃度雜質(zhì)區(qū)之間形成。注意抗蝕劑掩模形成以便不添加雜質(zhì)元 素到半導(dǎo)體層1137。該抗蝕劑掩模在使用后視情況去除。接著，給予ρ型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素添加到半導(dǎo)體層1137以便形成源區(qū)或漏區(qū)。通 過用作掩模的柵電極1141，一對高濃度雜質(zhì)區(qū)1835采用自對準(zhǔn)方式在半導(dǎo)體層1137中形 成，并且溝道形成區(qū)1831在該對高濃度雜質(zhì)區(qū)1835之間形成。注意抗蝕劑掩模形成以便不添加雜質(zhì)元素到半導(dǎo)體層1217。該抗蝕劑掩模在使用后視情況去除。接著，側(cè)壁絕緣層1222、側(cè)壁絕緣層1142和側(cè)壁絕緣層1112分別在柵電極1221 的側(cè)邊上、在柵電極1141的側(cè)邊上并且在第一電極1111的側(cè)邊上形成。描述用于制造側(cè)壁絕緣層1222、側(cè)壁絕緣層1142和側(cè)壁絕緣層1112的方法的示 例。絕緣層形成以覆蓋柵極絕緣層1510、柵電極1221、柵電極1141和第一電極1111。絕緣 層使用無機(jī)絕緣材料或有機(jī)絕緣材料的單層膜或堆疊層膜通過例如等離子CVD或濺射形 成。接著，絕緣層通過主要在垂直方向上的各向異性蝕刻選擇性蝕刻，由此在柵電極1221、 柵電極1141和第一電極1111的側(cè)邊上形成絕緣層(側(cè)壁絕緣層1222、側(cè)壁絕緣層1142和 側(cè)壁絕緣層1112)。注意部分柵極絕緣層1510可以與側(cè)壁絕緣層1222、側(cè)壁絕緣層1142 和側(cè)壁絕緣層1112的形成同時蝕刻。圖9A圖示其中柵極絕緣層1510蝕刻以便與側(cè)壁絕 緣層1222、側(cè)壁絕緣層1142和側(cè)壁絕緣層1112的側(cè)面對準(zhǔn)的示例。柵極絕緣層1510保留 在柵電極1221和側(cè)壁絕緣層1222下面，在柵電極1141和側(cè)壁絕緣層1142下面和在第一 電極1111和側(cè)壁絕緣層1112下面。接著，給予η型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素添加到半導(dǎo)體層1217。這里，雜質(zhì)元素添加到 半導(dǎo)體層1217以便形成源區(qū)或漏區(qū)。通過用作掩模的柵電極1221和側(cè)壁絕緣層1222，一 對高濃度雜質(zhì)區(qū)1915和一對低濃度雜質(zhì)區(qū)1913采用自對準(zhǔn)方式在半導(dǎo)體層1217中形成。 該對低濃度雜質(zhì)區(qū)1913在與側(cè)壁絕緣層1222大致上重疊的區(qū)域中形成，其中柵極絕緣層 1510插入其之間。注意抗蝕劑掩模形成以便不添加雜質(zhì)元素到半導(dǎo)體層1137。該抗蝕劑 掩模在使用后視情況去除。在該實施例中，η溝道晶體管在另一個電路部分1200中制造并且ρ溝道晶體管在 存儲部分1100中制造；然而，本發(fā)明不限于該示例。此外，盡管在圖9Α至9D中為了方便每 個電路部分包括一個晶體管，晶體管的數(shù)量不限于一。此外，盡管圖9Α至9D圖示其中低濃 度雜質(zhì)區(qū)1913提供在半導(dǎo)體層1217中的示例，低濃度雜質(zhì)區(qū)也可使用側(cè)壁絕緣層在半導(dǎo) 體層1137中形成。絕緣層形成以覆蓋柵電極1221、柵電極1141和第一電極1111，以及在相應(yīng)電極的 側(cè)邊上形成的側(cè)壁絕緣層1222、側(cè)壁絕緣層1142和側(cè)壁絕緣層1112。在該實施例中，作為 絕緣層，絕緣層1512和絕緣層1516采用該順序堆疊。通過上文的步驟獲得的半導(dǎo)體器件的剖視圖對應(yīng)于圖9Α。形成到達(dá)第一電極1111的第一開口 1830。例如，抗蝕劑掩模在絕緣層1516上形 成并且絕緣層1516和絕緣層1512選擇性蝕刻，使得到達(dá)第一電極1111的第一開口 1830 形成。第一開口 1830具有例如大約Ιμπι至6μπι的直徑。該抗蝕劑掩模在使用后視情況 去除。通過上文的步驟獲得的半導(dǎo)體器件的剖視圖對應(yīng)于圖9Β。形成接觸第一電極1111的電阻材料層1113以覆蓋第一開口 1830。通過上文的步 驟獲得的半導(dǎo)體器件的剖視圖對應(yīng)于圖9C。形成第二開口以到達(dá)在半導(dǎo)體層1217中形成的高濃度雜質(zhì)區(qū)1915、柵電極1221、 在半導(dǎo)體層1137中形成的高濃度雜質(zhì)區(qū)1835和柵電極1141。例如，抗蝕劑掩模在絕緣層 1516上形成并且絕緣層1516和絕緣層1512選擇性蝕刻，使得第二開口形成。該抗蝕劑掩 模在使用后視情況去除。通過上文的步驟獲得的半導(dǎo)體器件的剖視圖對應(yīng)于圖9D。
該對導(dǎo)電層1223、導(dǎo)電層1225、該對導(dǎo)電層1143和導(dǎo)電層1145在第二開口中形 成。該對導(dǎo)電層1223電連接到高濃度雜質(zhì)區(qū)1915，并且該對導(dǎo)電層1143電連接到高濃度 雜質(zhì)區(qū)1835。該對導(dǎo)電層1223和該對導(dǎo)電層1143充當(dāng)源電極或漏電極。導(dǎo)電層1225充 當(dāng)柵電極1221的引線，并且導(dǎo)電層1145充當(dāng)柵電極1141的引線。充當(dāng)反熔絲的另一個電極的第二電極1115在電阻材料層1113上形成，并且第三 電極1117形成以電連接到第一電極1111。通過上文的步驟獲得的半導(dǎo)體器件的剖視圖對應(yīng)于圖10A。在該實施例中，存儲元 件1110和P溝道晶體管1130在存儲部分1100中制造，并且η溝道晶體管1210在另一個 電路部分1200中制造。絕緣層在提供有導(dǎo)電層1223、第二電極1115等的絕緣層1516上形成。該絕緣層 優(yōu)選地通過視情況結(jié)合無機(jī)絕緣層和有機(jī)絕緣層形成。為了增加具有無線通信功能的半導(dǎo) 體器件的可靠性，優(yōu)選形成無機(jī)絕緣層。在天線在稍后的步驟中通過印刷方法(例如，絲網(wǎng) 印刷或液滴排出)形成的情況下，絕緣層優(yōu)選具有平坦性并且優(yōu)選形成有機(jī)絕緣層。在該 實施例中，例如形成具有平坦性的絕緣層1522。絕緣層1522還可以充當(dāng)層間絕緣層用于將 天線與例如晶體管或存儲元件等元件電絕緣。通過上文的步驟獲得的半導(dǎo)體器件的剖視圖對應(yīng)于圖10Β。接著，天線1801在絕緣層1522上形成。這里，例如內(nèi)建天線1801提供在半導(dǎo)體 器件中。對于天線1801的形狀沒有特別的限制，例如可以形成線形天線(回路天線、偶極 天線、螺旋天線或類似的)或平面天線(貼片天線或類似的)。例如，天線1801可以采用下列方式形成鋁、銀或類似物的金屬層通過濺射形成 并且然后選擇性蝕刻到期望的形狀。天線1801還可以通過絲網(wǎng)印刷、液滴排出或類似方法 形成。接著，絕緣層在提供有天線1801的絕緣層1522上形成。該絕緣層優(yōu)選地通過視 情況結(jié)合無機(jī)絕緣層和有機(jī)絕緣層形成。例如，絕緣層1523用無機(jī)絕緣材料形成，并且具 有平坦表面的絕緣層1524用有機(jī)絕緣材料形成。通過上文的步驟獲得的半導(dǎo)體器件的剖視圖對應(yīng)于圖10C。在分離層1504的界面處(在分離層1504和支撐襯底1500之間的界面或在分離 層1504和絕緣層1508之間的界面處)或在分離層1504中執(zhí)行分離。通過沿分離層1504 分離，分離層1504上的元件層從支撐襯底1500分離。從支撐襯底1500分離的元件層用柔 性襯底(薄片)或類似物密封，由此獲得具有無線通信功能的半導(dǎo)體器件(RFID標(biāo)簽)。因為數(shù)據(jù)在存儲部分中通過多個傳輸方法處理，該實施例的半導(dǎo)體器件消耗更少 功率。因此，采用電磁耦合法或電磁感應(yīng)法的天線可以在尺寸上減小，引起RFID標(biāo)簽的尺 寸、重量和成本的減小。注意在該實施例中示出的結(jié)構(gòu)可以視情況與在本說明書中的其他實施例的任意 結(jié)構(gòu)結(jié)合。(實施例6)在該實施例中，本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體器件(RFID標(biāo)簽)的應(yīng)用示例將參 照圖8Α至8G描述。這里，圖8Α至8G是圖示半導(dǎo)體器件的應(yīng)用示例的示意圖。半導(dǎo)體器件(RFID標(biāo)簽)的應(yīng)用范圍是寬闊的。半導(dǎo)體器件(RFID標(biāo)簽)可以用于安裝在例如票據(jù)、硬幣、有價證券、不記名債券、證書(例如，駕駛執(zhí)照或居民卡，參見圖 8A)、用于包裝物體的容器(例如，包裝紙或瓶子，參見圖8C)、記錄介質(zhì)(例如，DVD或錄像 帶，參見圖8B)、車輛(例如，自行車，參見圖8D)、個人物品(例如，包或眼鏡)、食物、植物、 動物、人體、衣服、商品或電子裝置(例如，液晶顯示器、EL顯示器、電視機(jī)或移動電話)、物 體的貨運標(biāo)簽(參見圖8E和8F)或交通卡、通行證或各種票(參見圖8G)上。半導(dǎo)體器件600通過附著到物體的表面、安裝到物體上或嵌入物體中而固定到產(chǎn) 品(物體自身或附著到該產(chǎn)品的物體)。例如，半導(dǎo)體器件通過嵌入書的紙中或包裝的有機(jī) 樹脂中而固定到產(chǎn)品。因為半導(dǎo)體器件600在尺寸、厚度和重量上減小，產(chǎn)品的設(shè)計不被損 壞，即使在半導(dǎo)體器件固定到產(chǎn)品后也如此。另外，當(dāng)半導(dǎo)體器件600安裝在票據(jù)、硬幣、有 價證券、不記名債券、證書或類似物上時，可以獲得驗證功能，并且偽造可以通過利用該驗 證功能而防止。此外，當(dāng)半導(dǎo)體器件600附著到用于包裝物體的容器、記錄介質(zhì)、個人物品、 食物、衣服、商品、電子裝置或類似物時，例如檢查系統(tǒng)等的系統(tǒng)可以高效執(zhí)行。此外，半導(dǎo) 體器件600可以使用例如薄膜晶體管等元件在像樹脂襯底的柔性襯底上低成本地制造；從 而，它可以順利地用于例如通行證或多種票等僅使用一次或小次數(shù)的一次性物品。此外，當(dāng) 半導(dǎo)體器件600附著到車輛時，車輛可以具有更高的安全性以防備偷竊或類似的。該實施例的半導(dǎo)體器件(RFID標(biāo)簽)消耗更少的功率并且具有增加的通信距離。 因此，因為通信距離具有高度靈活性，半導(dǎo)體器件可以方便地用于各種應(yīng)用。另外，因為天 線尺寸的減小由于半導(dǎo)體器件的功率消耗的減小可以實現(xiàn)，半導(dǎo)體器件可以進(jìn)一步在尺寸 上減小，使得可以獲得具有提高的便利性和設(shè)計質(zhì)量的半導(dǎo)體器件。注意在該實施例中示出的結(jié)構(gòu)可以視情況與在本說明書中的其他實施例的任意 結(jié)構(gòu)結(jié)合。該申請基于在2009年10月6日像日本專利局提交的日本專利申請序列號 2009-232085，其的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，其包括 電路部分；解調(diào)信號從所述電路部分輸入到其中的邏輯部分；以及 通過多個信號線連接到所述邏輯部分的存儲部分， 其中所述多個信號線包括讀信號線和至少一個寫信號線，以及 其中所述讀信號線的數(shù)量大于所述寫信號線的數(shù)量。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述解調(diào)信號用第一時鐘頻率在所述邏輯部分中解碼，其中存儲在所述存儲部分中的數(shù)據(jù)用第二時鐘頻率通過所述讀信號線讀出，以及其中所述第二時鐘頻率低于所述第一時鐘頻率。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述讀信號線的數(shù)量是n，其中η是等于或大于2的整數(shù)， 其中所述半導(dǎo)體器件具有α bps的傳送率，其中所述解調(diào)信號用第一時鐘頻率Ka Hz在所述邏輯部分中解碼，其中K是等于或大 于1的整數(shù)，以及其中存儲在所述存儲部分中的數(shù)據(jù)用第二時鐘頻率La /n Hz通過所述讀信號線讀出， 其中L是滿足L/n<K的整數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述讀信號線的數(shù)量是n，其中η是等于或大于2的整數(shù)， 其中所述半導(dǎo)體器件具有a bps的傳送率，其中所述解調(diào)信號用第一時鐘頻率Ka Hz在所述邏輯部分中解碼，其中K是等于或大 于1的整數(shù)，以及其中在所述存儲部分中的存儲單元的狀態(tài)信息用第二時鐘頻率La/n Hz通過所述讀 信號線讀出，其中L是滿足L/n < K的整數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述解調(diào)信號用第一時鐘頻率在所述邏輯部分中解碼， 其中存儲在所述存儲部分中的數(shù)據(jù)用第二時鐘頻率通過所述讀信號線讀出， 其中數(shù)據(jù)用第三時鐘頻率通過所述寫信號線從所述邏輯部分寫入所述存儲部分，以及 其中所述第二時鐘頻率低于所述第一時鐘頻率。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述半導(dǎo)體器件具有a bps的傳送率，以及其中從所述存儲部分讀出的數(shù)據(jù)在所述邏輯部分中轉(zhuǎn)換并且用第一時鐘頻率K a Hz 串行傳送到所述電路部分，其中K是等于或大于1的整數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述存儲部分包括一次寫入存儲元件。
8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述存儲部分包括反熔絲。
9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述存儲部分包括具有浮柵的存儲元件或使 用磁性材料的存儲元件。
10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述半導(dǎo)體器件包括RFID標(biāo)簽。
全文摘要
半導(dǎo)體器件包括存儲部分、邏輯部分和用于電連接該存儲部分與該邏輯部分的多個信號線。在半導(dǎo)體器件和通信裝置之間的傳送率是α[bps]的情況下，在該邏輯部分中產(chǎn)生的第一時鐘頻率是Kα[Hz](K是1或更大的整數(shù))，該多個信號線的讀信號線的數(shù)量是n(n是2或更大的整數(shù))，并且在該邏輯部分中產(chǎn)生的第二時鐘頻率是Lα/n[Hz](L是滿足L/n＜K的任意整數(shù))，存儲在存儲部分中的數(shù)據(jù)用該第二時鐘頻率Lα/n[Hz]通過該n個讀信號線讀取到邏輯部分。
文檔編號G06K17/00GK102034122SQ20101051376
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月6日
發(fā)明者加藤清, 小林英智, 熱海知昭, 米田誠一, 高橋康之 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所