半导体装置的制作方法

专利名称：半导体装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过无线信号发送/接收数据的半导体装置。
背景技术：
近年来、组合超小型IC芯片和无线通信用天线的小型半导体装 置(下面称为RF标签)引人注目。RF标签作为安装有半导体存储器 并能够通过来自无线通信装置(下面称为读写器)的电波来读取存储 在该半导体存储器中的信息，或将信息写入到该半导体存储器中的信 息媒体而被广知。
例如，已公开使用半导体集成电路形成通信电路、信号控制电路、 以及存储部，且与天线组合的RF标签(例如，参照专利文献l)。
作为RFID标签的应用领域，例如可以举出在流通业中的产品管 理。目前，使用条码等的产品管理还占主流，然而，由于条码是通过 光学方式读取的，因此在存在屏蔽时无法读取数据。然而，对于RFID 标签而言，由于其无线地读取数据，因此即使存在屏蔽只要能使电波 透过就也能够读取数据。因此，可以期待产品管理的高效率、低成本。 除此以外，还可以实现如在票券、航空客票、自动结帐等上的广泛应 用。
[专利文献ll日本专利申请2005-202947号公报

发明内容
每个RF标签具有与读写器分别进行固有号码(ID数据)等的 数据授受的功能。使用快闪存储器及掩模ROM (只读存储器)等的 非易失性存储器来进行ID数据的存入。在使用快闪存储器来进行ID 数据的存入的情况下，具有能够多次电改写数据的优点。但是，由于 读取时间长，因此很难提高RF标签的工作频率，且难以提供高性能 的RF标签。此外，由于对快闪存储器的写入需要高电压，因此需要特別的升压电路，这使以廉价提供RF标签变得困难。再者，因生产 工序数量有所增加而使生产成本上升，从而以廉价提供RF标签变得 更加困难。
另一方面，在使用掩模ROM来进行ID数据的存入的情况下具 有如下优点，即与使用快闪存储器的情况相比，能够非常廉价地提供 RF标签。但是，由于是在生产工序中决定掩模ROM的数据而在生 产之后不能改写数据，因此有损RF标签的方便性。
鉴于上述问题，本发明提供一种RF标签，其安装有具有利用微 弱的无线信号来生成电源电压的功能的电源电路、以及能够使用所述 电源电压来保持存入在数据保持部中的数据的存储器。通过采用如上 所述结构，可以廉价地提供高性能的RF标签，该RF标签在制造后 也能够电改写ID数据等的数据。
本说明书所公开的本发明的结构包括第一天线电路、第二天线电 路、第一电源电路、第二电源电路、以及存储电路，其中在第一天线 电路中，将第一无线信号转换为第一交流电压；在第二天线电路中， 将第二无线信号转换为第二交流电压；第一电源电路利用第一交流电 压来生成第一直流电压；第二电源电路利用第二交流电压来生成第二 直流电压；当在第一直流电压及第二直流电压之中只将第一直流电压 提供到存储电路中时，存储电路使用提供了的第一直流电压来保持数 据；并且在将第一直流电压及第二直流电压提供到存储电路中时，存 储电路使用提供了的第一直流电压及第二直流电压来保持数据。
此外，本说明书所公开的本发明的另一结构包括第一天线电路、 第二天线电路、第一电源电路、第二电源电路、以及存储电路，其中 在第一天线电路中，将无线信号转换为第一交流电压；在第二天线电 路中，将无线信号转换为第二交流电压；第一电源电路利用第一交流 电压来生成第一直流电压；第二电源电路利用第二交流电压来生成第 二直流电压；当在第一直流电压及第二直流电压之中只将第一直流电 压提供到存储电路中时，存储电路使用提供了的第一直流电压来保持 数据；并且在将第一直流电压及第二直流电压提供到存储电路中时，
存储电路使用提供了的第一直流电压及第二直流电压来保持数据。 此外，第一无线信号和第二无线信号也可以具有不同的频率。 此外，第一无线信号和第二无线信号也可以具有不同的电力。 此外，第一电源电路或第二电源电路也可以是电荷泵电路。 此外，存储电路也可以是锁存电路。 此外，存储电路也可以是触发器电路。
此外，存储电路也可以是SRAM (静态随机存取存储器)。 此外，也可以使用以形成在具有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜
为激活层的薄膜晶体管来构成第一电源电路、第二电源电路或存储电路。
注意，具有绝缘表面的衬底优选是玻璃衬底、石英衬底、塑料衬 底、SOI (绝缘体上硅结构)衬底中的任何一种。
根据本发明，可以廉价地提供高性能的RF标签，该RF标签在 制造后也能够电改写ID数据等的数据。


图1是安装在本发明的半导体装置中的电源电路和存储电路的 第一电路图2是安装在本发朋的半导体装置中的电源电路和存储电路的 第二电路图3A和3B是安装在本发明的半导体装置中的电源电路的电路 图4是安装在本发明的半导体装置中的存储电路(SRAM)的电
路图5是本发明的半导体装置的方块图； 图6是本发明的半导体装置的斜视图。
具体实施例方式
下面，将参照

本发明的实施方式。但是，本发明不局限 于下面的说明，所属领域的普通人员很容易地了解一个事实就是其方 式和详细内容可以被转换为各种各样的形式，而不脱离本发明的宗旨
及其范围。因此，本发明不应该被解释为仅限定在下面示出的实施方 式所记载的内容中。注意，在用于说明实施方式的所有附图中，使用 同一标号表示同一部分或具有同样的功能的部分，并省略其重复说 明。
实施方式1
对于安装在本发明的RF标签中的电源电路和存储电路的第1实 施方式，参照图l来说明。图1是安装在本发明的RF标签中的电源 电路和存储电路的电路图。在图1中包括第一天线电路101、第一电 源电路102、存储电路103、第二天线电路104、第二电源电路105。
第 一天线电路101具有如下功能，即当接收微弱的第 一无线信号 时在第一天线输入布线106和接地布线107之间产生第一交流电压。 具体而言，例如，在采用电磁感应方式来进行第一通信信号的接收的 情况下具有线圏，而在釆用电场方式的情况下具有偶极天线，就可以 实现上述功能。
第一电源电路102利用第一交流电压来生成作为直流电压的第 一电源电压并将它提供到第一电源布线108。在图1中，第一电源电 路102由包括第一耦合电容113、第二耦合电容114、第一二极管115 至第四二极管118、以及第一保持电容119、第二保持电容120的两 阶电荷泵而构成。
在此，说明本电荷泵的工作。首先，第一耦合电容113将从第一 天线电路101提供的第一交流电压转换为第一交流电流并将它提供到 布线121。由笫一二极管115和第二二极管116构成的第一整流电路 整流第一交流电流来生成第一整流电流并将它提供到布线122。此外， 因从第一整流电路提供的第一整流电流而在第一保持电容119中积蓄 电荷。此时，布线122的电位成为第三电源电压。
接着，第二耦合电容114对布线123提供第二交流电流。由第三 二极管117和第四二极管118构成的第二整流电路整流第二交流电流 来生成第二整流电流并将它提供到第一电源布线108。此外，因从第 二整流电路提供的第二整流电流而在第二保持电容120中积蓄电荷。
此时，第一电源布线108的电位为加上第三电源电压和第二保持电容 120的电压的值。该值成为第一电源电压。就是说，对第一交流电压 整流并使它升压来生成第一电源电压。
第二天线电路104具有当接收第二无线信号时在第二天线输入 布线130和接地布线107之间产生第二交流电压的功能。具体而言， 例如，在采用电磁感应方式来进行第二通信信号的接收的情况下具有 线圏，而在采用电场方式的情况下具有偶极天线，就可以实现上述功 能。
第二电源电路105利用第二交流电压来生成作为直流电压的第 二电源电压并将它提供到第二电源布线112。在图1中，第二电源电 路105具有第三耦合电容131、第五二极管132、第六二极管133、以 及第三保持电容134。
存储电路103具有如下功能，即在从写入控制信号线110提供的 写入控制信号为"H"的情况下，存入从输入数据信号线109提供的输 入数据信号的电位。此外，存储电路103具有如下功能，即将存入的 电位从输出数据信号线111作为输出数据信号输出。具体来说，例如， 如果使用具有第一反相器124至第三反相器126、以及时钟 反相器 127的锁存电路作为存储电路103，则可以实现上述功能。在此，由 第一反相器124和第二反相器125构成的数据保持部128的电源电压 为第一电源电压。此外，具有第三反相器126和时钟 反相器127的 写入控制部129的电源电压为第二电源电压。注意，将第二电源电压 除了提供到写入控制部129之外，还提供到在RF标签中的存储电路 103之外的电路。
在写入控制部129中，在从写入控制信号线110提供的写入控制 信号为"H"的情况下，第三反相器126的输出为"L"。此时，在从输 入数据信号线109提供的输入数据信号为"H"水平或"L"水平的情况 下，时钟'反相器127分别输出"L，，水平信号或"H"水平信号，并且 分别将数据"H，，或"L，，存入在数据保持部128中。注意，"H，，意味着信 号水平高的状态，而"L，，意味着信号水平低的状态。.
在此，在数据保持部128存入数据"H"或"L"是指如下情况第 一反相器124分别输出"L"水平信号或"H"水平信号，而第二反相器 125分别输出"H"水平信号或"L"水平信号。此时，提供到输出数据信 号线111的输出数据信号分别成为"H"水平或"L"水平。
此外，在写入控制信号为"L，，水平的情况下，第三反相器126的 输出为"H"水平。此时，时钟'反相器127不论从输入数据信号线109 提供的输入数据信号的值为多少都输出浮动电位。因此，存入在数据 保持部128中的数据不发生变化地被保持。
然后，存入在数据保持部128中的数据在提供第一电源电压的期 间内一直被保持。就是说，无论提供有第二电源电压，还是没有提供 第二电源电压，存储电路103都无间断地保持数据。此外，在此，通 过釆用如图1所示的结构作为第一电源电路102，可以容易地提供高 电压。换言之，在釆用微弱的第一通信信号时也可以对数据保持部128 提供电源电压。注意，由于生成高电压，而使能够提供的电流值降低， 但是用于保持存入在数据保持部128中的数据而消耗的电流极少。因 此，可以从第一电源电路102更容易地向数据保持部128提供保持数 据所需要的充分的电源电压。
在此，通过将通常的读写器用来发送/接收第二通信信号，且准 备发送第一通信信号的发送器，如下述那样，存储电路103可以存储 数据。首先，从发送器无间断地提供微弱的第一通信信号。在此，分 析说明当第二通信信号的强度降低时，即，没有与读写器进行通信时 的情况。此时，在无线芯片中，对存储电路103的笫二电源电压的提 供中断。但是，由于第一电源电压继续被提供到存储电路103中，因 此可以继续保持存入到存储电路103中的数据。接着，分析说明当第 二通信信号的强度再次升高时，即，与读写器重新进行通信时的情况。 此时，即使对存储电路103重新进行第二电源电压的提供，也可以使 用存入在存储电路103中的数据。就是说，通过对本实施方式所示的 安装有第一电源电路102和存储电路103的无线芯片无间断地提供微 弱的第一通信信号，存储电路103可以存储数据。
就是说，在RF标签中设置以长时间接收各种波长的电磁波，并 将这些能量用作为电能的充电单元。通过将该充电了的电能无间断地 提供到存储电路中，存储电路103可以存储数据。注意，在这里接收 具有各种波长的电磁波的意思是，该电磁波包括脉沖、连续波、调制 波等且将所有这些都尽量接收。此外，电磁波不只包括传播在空中的 电波，而且还包括有意识地从供电器发射的电波。
注意，也可以使第一通信信号和第二通信信号为相同的通信信 号。在此情况下，当没有与读写器进行通信时也提供微弱的通信信号， 即可。注意，通过该通信信号，可以从第一电源电路102提供数据保 持部128无间断地保持数据所需要的充分的第一电源电压。由于这样 就不需要另外准备发送器，因此可以减少发送器的设置费用。此外， 在此情况下，可以将第一天线电路101和第二天线电路104形成为一 个天线电路。
注意，虽然在本实施方式中说明了使用两阶电荷泵作为第一电源 电路102的例子，但是还可以使用三阶、四阶及具有更多阶的电荷泵、 或使用其他已知的电荷泵。此外，虽然说明了使用锁存电路作为存储 电路103的例子，但是也可以使用触发器电路。再者，也可以使用 SRAM等的存储器。在此情况下，使对SRAM的存储单元提供的电 源电压为在本实施方式中的第一电源电压，即可。
如上所述那样，通过将本实施方式的电源电路和存储电路103 安装在RF标签中，可以廉价地提供高性能的RF标签，该RF标签 在制造后也能够电改写ID数据等的数据。
实施方式2
对于安装在本发明的RF标签中的电源电路和存储电路103的与 第一实施方式不同的第2实施方式，参照图2来说明。图2示出安装 在本发明的RF标签中的电源电路和存储电路103的电路图。
在图2中，对于第一天线电路IOI、第一电源电路102、存储电 路103、第二天线电路104、第二电源电路105，可以与第l实施方式 的图1完全相同地说明。在图2中，与第1实施方式所说明的图1不 同之处是如下在第二电源布线112和第一电源布线108之间插入有 二极管201。
二极管201具有如下功能在第二电源布线112的电位，即，第 二电源电压高于第一电源布线108的电位即第一电源电压的情况下， 通过二极管201从第二电源布线112给第一电源布线108提供电流。 该电流对第二保持电容120提供电荷，以使第一电源电压升高。
在此，通过将通常的读写器用来发送/接收第二通信信号，且准 备发送第一通信信号的发送器，如下述那样，存储电路103可以存储 数据。首先，从发送器无间断地提供微弱的第一通信信号。在此，分 析说明当第二通信信号的强度降低时，即，没有与读写器进行通信时 的情况。此时，在无线芯片中，对存储电路103的第二电源电压的提 供中断。但是，由于第一电源电压继续被提供到存储电路103中，因 此可以继续保持存入到存储电路103中的数据。接着，分析说明当第 二通信信号的强度再次升高时，即，与读写器重新进行通信时的情况。 此时，即使对存储电路103重新进行第二电源电压的提供，也可以使 用存入在存储电路103中的数据。就是说，通过对本实施方式所示的 安装有第一电源电路102和存储电路103的无线芯片无间断地提供微 弱的第一通信信号，存储电路103可以存储数据。
在与读写器进行通信的情况下，生成在第二电源电路105中的第 二电源电压高于生成在第一电源电路102中的第一电源电压。因此， 由于二极管201的作用，而在第二保持电容120中可以积蓄比只使用 第一电源电路102能够积蓄的电荷多的电荷。因此，更容易保持存入 在存储电路103中的数据。
注意，也可以使第一通信信号和第二通信信号为相同的通信信 号。在此情况下，当没有与读写器进行通信时也提供微弱的通信信号， 即可。注意，通过该通信信号，可以从第一电源电路102提供数据保 持部128无间断地保持数据所需要的充分的第一电源电压。由于这样 就不需要另外准备发送器，因此可以减少发送器的设置费用。此外， 在此情况下，可以将第一天线电路101和第二天线电路104形成为一
个天线电路。
由于二极管201的作用，而在第二保持电容120中可以积蓄来自 第一电源电路102和第二电源电路105的电荷。因此，在没有与读写 器进行通信的情况下，从读写器提供的通信信号可以更微弱。就是说， 即使在没有与读写器进行通信时，也更容易保持存入在存储电路103 中的数据。
注意，虽然在本实施方式中说明了使用两阶电荷泵作为第一电源 电路102的例子，但是还可以使用三阶、四阶及具有更多阶的电荷泵、 或使用其他已知的电荷泵。此外，虽然说明了使用锁存电路作为存储 电路103的例子，但是也可以使用触发器电路。再者，也可以使用 SRAM等的存储器。在此情况下，使对SRAM的存储单元提供的电 源电压为在本实施方式中的第一电源电压，即可。
如上所述那样，通过将本实施方式的电源电路和存储电路103 安装在RF标签中，可以廉价地提供高性能的RF标签，该RF标签 在制造后也能够电改写ID数据等的数据。
实施例1
下面，将参照

本发明的实施例。但是，本发明不局限于 下面的说明，所属领域的普通人员很容易地了解一个事实就是其方式 和详细内容可以被转换为各种各样的形式，而不脱离本发明的宗旨及 其范围。因此，本发明不应该被解释为仅限定在下面示出的实施例所 记载的内容。注意，在用于说明实施例的所有附图中，使用同一标号 表示同一部分或具有同样的功能的部分，省略其重复说明。
对于安装在本发明的RF标签中的电源电路的实施例，参照图3A 和3B来说明。图3A和3B是安装在本发明的RF标签中的电源电路 的电路图。
在图3A中，电源电路是包括第一耦合电容304至第三耦合电容 306、第一二极管307至第六二极管312、以及第一保持电容313至第 三保持电容315的三阶电荷泵。电源电路具有如下功能当将交流电 压输入到天线输入布线301和接地布线302之间时，生成作为直流电 压的电源电压并将它提供到电源布线303。
在此，说明本电荷泵的工作。首先，第一耦合电容304将从天线 输入布线301提供的交流电压转换为第一交流电流并将它提供到布线 316。由第一二极管307和第二二极管308构成的第一整流电路整流 第一交流电流来生成第一整流电流并将它提供到布线317。此外，使 用从第一整流电路提供的第一整流电流而在第一保持电容313中积蓄 电荷。此时，布线317的电位成为第一电位。
接着，第二耦合电容305对布线318提供第二交流电流。由第三 二极管309和第四二极管310构成的第二整流电路整流第二交流电路 来生成第二整流电流并将它提供到布线319。此外，使用从第二整流 电路提供的第二整流电流而在第二保持电容314中积蓄电荷。此时， 布线319的电位为加上第一电位和第二保持电容314的电压的值。该 值成为第二电位。
再者，第三耦合电容306对布线320提供第三交流电流。第五二 极管311和第六二极管312构成的第三整流电路整流第三交流电流来 生成第三整流电流并将它提供到电源布线303。此外，使用从第三整 流电路提供的第三整流电流而在第三保持电容315中积蓄电荷。此时， 电源布线303的电位为加上第二电位和第三保持电容315的电压的 值。该值成为电源电压的电位。
在图3B中，电源电路是包括第一耦合电容324至第四耦合电容 327、第一二极管328至第八二极管335、以及第一保持电容336至第 四保持电容339的四阶电荷泵。电源电路具有如下功能当将交流电 压输入到天线输入布线321和接地布线322之间时，生成作为直流电 压的电源电压并将它提供到电源布线323。
在此，说明本电荷泵的工作。首先，第一耦合电容324将从天线 输入布线321提供的交流电压转换为第一交流电流并将它提供到布线 340。由第一二极管328和第二二极管329构成的第一整流电路整流 第一交流电流来生成第一整流电流并将它提供到布线341。此外，使 用从第一整流电路提供的第一整流电流而在第一保持电容336中积蓄
电荷。此时，布线341的电位成为第一电位。
接着，第二耦合电容325对布线342提供第二交流电流。由第三 二极管330和第四二极管331构成的第二整流电路整流第二交流电流 来生成第二整流电流并将它提供到布线343。此外，使用从第二整流 电路提供的第二整流电流而在第二保持电容337中积蓄电荷。此时， 布线343的电位为加上第一电位和第二保持电容337的电压的值。该 值成为第二电位。
接着，第三耦合电容326对布线344提供第三交流电流。由第五 二极管332和第六二极管333构成的第三整流电路整流第三交流电流 来生成第三整流电流并将它提供到布线345。此外，使用从第三整流 电路提供的第三整流电流而在第三保持电容338中积蓄电荷。此时， 布线345的电位为加上第二电位和第三保持电容338的电压的值。该 值成为第三电位。
再者，第四耦合电容327对布线346提供第四交流电流。由第七 二极管334和笫八二极管335构成的第四整流电路整流第四交流电流 来生成第四整流电流并将它提供到电源布线323。此外，使用从第四 整流电路提供的第四整流电流而在第四保持电容339中积蓄电荷。此 时，电源布线323的电位为加上笫三电位和第四保持电容339的电压 的值。该值成为电源电压的电位。
注意，可以使用本实施例所示的电源电路作为实施方式1及实施 方式2中的电源电路。
通过釆用上述结构，可以利用微弱的通信信号来生成高电压。因 此，通过使用本实施例所示的电源电路作为第一电源电路102，可以 容易地向存储电路中的数据保持部128提供电源电压并保持存入在存 储电路中的数据。就是说，可以廉价地提供高性能的RF标签，该RF 标签在制造后也能够电改写ID数据等的数据。
实施例2
对于安装在本发明的RF标签中的存储电路的实施例，参照图4 来说明。图4是在使用SRAM作为安装在本发明的RF标签中的存储
电路的情况下的电路图。注意，在本实施例中，说明2行2列的SRAM， 但是一般来说，SRAM可以设定为n行m列(n、 m:自然数)。
在图4中，SRAM包括第一存储单元401至第四存储单元404、 以及控制电路(地址译码器405、写入电路406、读取电路407)。第 一存储单元401与第一字线408、第一位线410、第一反相位线411 电连接。第二存储单元402与第一字线408、第二位线412、第二反 相位线413电连接。第三存储单元403与第二字线409、第 一位线410、 笫一反相位线411电连接。第四存储单元404与第二字线409、第二 位线412、第二反相位线413电连接。
地址译码器405具有如下功能利用从外部分别提供到地址线 430的地址信号、提供到写入控制线431的写入控制信号、提供到读 取控制线432的读取控制信号来生成提供到第一字线408、第二字线 409的第一、第二字信号。具体来说，具有如下功能在地址信号为"0"， 而写入控制信号为"H"水平或读取控制信号为"H，，水平时，使第 一 字 信号为"H"水平，而第二字信号为"L，，水平。此外，还具有如下功能 在地址信号为"l"，而写入控制信号为"H"水平或读取控制信号为"H，， 水平时，使第二字信号为"H，，水平，而第一字信号为"L"水平。
写入电路406具有如下功能利用从外部提供到写入数据线433 的写入数据信号以及写入控制信号来生成分别提供到第一位线410、 第二位线、412、第一反相位线411、第二反相位线413的第一位信号、 第二位信号、第一反相位信号、第二反相位信号。具体来说，具有如 下功能在写入控制信号为"H"水平，而写入数据信号分别为"LL"、 "LH"、 "HL"或"HH"时，使第一位信号为"L"水平、"H，，水平、"L" 水平或"H"水平，第二位信号为"L"水平、"L"水平、"H"水平或"H" 水平，第一反相位信号为"H"水平、"L"水平、"H"水平或"L"水平， 且第二反相位信号为"H，，水平、"H，，水平、"L"水平或"L，，水平。此夕卜， 还具有如下功能在写入控制信号为"L"水平时，使第一位线410、 笫二位线412、第一反相位线411、第二反相位线413为浮动电位。
读取电路407具有如下功能利用读取控制信号、第一位信号、
第二位信号、第一反相位信号、第二反相位信号来生成从读取数据线
434提供到外部的读取数据信号。具体来说，具有如下功能在读取 控制信号为"H"水平，第一位信号为"L"水平、"H"水平、"L"电平或 "H"水平，第二位信号为"L"水平、"L"水平、"H"水平或"H"水平， 第一反相位信号为"H"水平、"L"水平、"H"水平或"L"水平，且第二 反相位信号为"H"水平、"H"水平、"L"水平或"L"水平时，使读取数 据信号分别为"LL"水平、"LH"水平、"HL"水平或"HH"水平。
第一存储单元401包括第一反相器414、第二反相器415、第一 选择晶体管416、第二选择晶体管417。在此，当第一字信号为"H" 水平时，通过使第一位信号为"H"水平或"L"水平，而第一反相位信 号为"L，，水平或"H"水平，来分别将数据"H"或"L"存入在第一存储单 元401中。此外，当数据"H"或"L，，分别存入在第一存储单元401中 时，通过在使第一位线410和第一反相位线411为浮动电位之后使第 一字信号为"H"水平，来使第一位信号为"H"水平或"L，，水平，而第一 反相位信号为"L"水平或"H，，水平。
第二存储单元402包括第三反相器418、第四反相器419、第三 选择晶体管420、第四选择晶体管421。在此，通过当第一字信号为"H，， 水平时，使第二位信号为"H"水平或"L，，水平，而第二反相位信号为 "L"水平或"H"水平，来分别将数据"H"或"L"存入在第二存储单元 402中。此外，当分别将数据"H"或"L"存入在第二存储单元402中时， 通过在使第二位线412和第二反相位线413为浮动电位之后使第一字 信号为"H，，水平，使第二位信号为"H"水平或"L"水平，而第二反相位 信号为"L"水平或"H"水平。
第三存储单元403包括第五反相器422、第六反相器423、第五 选择晶体管424、第六选择晶体管425。在此，当第二字信号为"H" 水平时，通过使第一位信号为"H，，水平或"L"水平，而第一反相位信 号为"L，，水平或"H，，水平，来分别将数据"H，，或"L"存入在笫三存储单 元403中。此外，当分别将数据"H"或"L，，存入在第三存储单元403 中时，通过在使第一位线410、第一反相位线411为浮动电位之后使
第二字信号为"H，，水平，来使第一位信号为"H"水平或"L"水平，而第 一反相位信号为"L"水平或"H"水平。
第四存储单元404包括第七反相器426、第八反相器427、第七 选择晶体管428、第八选择晶体管429。在此，当第二字信号为"H" 时，通过使第二位信号为"H，，水平或"L"水平，而第二反相位信号为 "L，，水平或"H，，水平，来分别将数据"H，，或"L，，存入在第四存储单元 404中。此外，当分别将数据"H，，或"L，，存入在第四存储单元404中时， 通过在使第二位线412和第二反相位线413为浮动电位之后使第二字 信号为"H"水平，第二位信号为"H"水平或"L"水平，而使第二反相位 信号为"L"水平或"H"水平。
然后，由第一电源布线435和第一接地布线436对第一存储单元 401至第四存储单元404提供第一电源电压、第一接地电压，并且由 第二电源布线437和第二接地布线438对地址译码器405、写入电路 406、读取电路407提供第二电源电压、第二接地电压。在此，通过 无间断地提供第一电源电压，即使第二电源电压的提供被遮断，也可 以保持存入在第一存储单元401至第四存储单元404中的数据。就是 说，本实施例的SRAM可以使用于在实施方式1中的图1及在实施 方式2中的图2所示的存储电路103。在此情况下，控制电路(地址 译码器405、写入电路406、读取电路407)相当于写入控制部129， 而存储单元(第一存储单元401至第四存储单元404)相当于数据保 持部128。
通过采用如上所述结构，可以安装能够存储数据的大容量存储 器，从而可以对RF标签的系统结构赋予灵活性。因此，可以廉价地 提供高性能的RF标签，该RF标签在制造后也能够电改写ID数据等 的数据。
实施例3
对于本发明的半导体装置之一的RF标签结构，参照图5来说明。 图5是本发明的RF标签的方块图。在图5中包括RF标签500、 CPU (中央处理单元)501、 ROM502、第一RAM(随机存取存储器)503、
第二RAM504、控制器505、第一电源电路506、第二电源电路507、 第一天线电路508、第二天线电路509、解调电路510、调制电路511。 注意，逻辑电路部512由CPU501、 ROM502、第一RAM503、第二 RAM504、控制器505构成。
第一天线电路508、第二天线电路509分别具有如下功能当接 收第一、第二通信信号时将其分别转换为第一、第二交流电压，且将 第一、第二交流电压提供到第一电源电路506、第二电源电路507。 此外，笫二交流电压也提供到解调电路510。
第一、第二交流电压在第一电源电路506、第二电源电路507中 分别被转换为第一、第二电源电压。第一电源电压提供到第二 RAM504。此外，第二电源电压提供到逻辑电路部512。
解调电路510具有整流第二交流电压并生成整流信号的功能。控 制器505从整流信号抽出第二通信信号所具有的指令及数据。
CPU501根据控制器505所抽出的指令及数据进行需要的处理。 例如，该处理可以为密码破解或数据处理等。这些处理程序存入在 ROM502或第二 RAM504中。注意，当CPU501进行处理之际，可 以使用第一RAM503、第二RAM504作为工作区域。
另外，在本实施例的RF标签中，实施方式1及实施方式2所说 明的图1及图2所示的第一电源电路102、第二电源电路105、第一 天线电路101、第二天线电路104分别相当于图5所示的第一电源电 路506、第二电源电路507、第一天线电路508、第二天线电路509。 此外，图l及图2中的存储电路103相当于图5所示的第二RAM504。 更具体地，实施例2的图4所示的SRAM可以^^用于图5所示的第 二 RAM504。
换言之，在本实施例的RF标签中，图5所示的第二 RAM504 通过无间断地提供第一通信信号，即使第二通信信号的信号强度降 低，也可以保持存入有的数据。因此，例如，可以存入固有号码等的 数据、密码处理等的程序。通过存入固有号码，可以在制造后写入固 有号码。此外，通过存入密码处理程序来容易更新为最新密码处理程
序，从而可以进行安全性高的密码处理。
通过采用如上结构，可以安装能够存储数据的存储器，可以对
RF标签的系统结构赋予灵活性。因此，可以廉价地提供高性能的RF
标签o
实施例4
在图6中，以斜视图来表示图5所示的RF标签的一个方式。
在图6中，RF标签500包括衬底520及覆盖材料521。作为衬 底520，可使用玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底或SOI衬底。作为覆 盖材料521，可以使用玻璃衬底、石英衬底、或塑料衬底。
逻辑电路部512、第一电源电路506、第二电源电路507、解调 电路510、调制电路511形成在衬底520上。而且，覆盖材料521覆 盖逻辑电路部512、第一电源电路506、第二电源电路507、解调电路 510、调制电路511、第一天线电路508、第二天线电路509地重叠于 衬底520。注意，第一天线电路508、第二天线电路509既可以形成 在衬底520上，又可以另外准备第一天线电路508、第二天线电路509 并贴附到衬底520上。
第 一 电源电路506包括第 一保持电容524及第二保持电容525。 可以在第一保持电容524和第二保持电容525中积蓄电能。此外，第 二电源电路507包括保持电容522。在保持电容522中可以积蓄电能。
可以通过调制用作载流子(载波)的电波进行在RF标签500和 读写器之间的通信。在本实施例中示出使用950MHz的载流子的RF 标签的结构，但是载流子的频率不局限于此。作为载流子，可以使用 各种频率如125KHz、 13.56MHz等的电波。信号的传输方式可以才艮据 载流子的波长来分为电磁耦合方式、电磁感应方式、微波方式等各种 方式。调制方式有振幅调制、频率调制、相位调制等各种方式，对其 没有特别的限制。
此外，由于在本实施例中例示在使用电场进行通信的情况下的 RF标签，因此将偶极天线用于天线电路508、天线电路509。在使用 磁场而不使用电场来进行通信的情况下，可以将线圏状天线用于天线
电路508、天线电路509。
此外，在本实施例中，说明了包括天线电路508、天线电路509 的RF标签500的结构，但是本发明的RF标签可以不一定具有天线 电路508及天线电路509的双方。也可以只具有天线电路508或只具 有天线电路509。另外，也可以在图6所示的RF标签中设置振荡电 路。
本发明的RF标签，包括其中的电容都可以完全通过通常的MOS 步骤来形成。因此，可以实现RF标签的小型化。
本实施例可以与实施方式1、 2、实施例1至3适当地组合来实施。
本说明书根据2006年10月17日在日本专利局受理的日本专利 申请编号2006-282084而制作，所述申请内容包括在本说明书中。
权利要求
1.一种半导体装置，包括用作接收的第一天线电路；用作发送/接收的第二天线电路；将所述第一天线电路所接收的第一无线信号转换为直流电压并使所述直流电压升压来生成第一直流电压的第一电源电路；利用所述第二天线电路所接收的第二无线信号来生成第二直流电压的第二电源电路；以及接受所述第一直流电压和所述第二直流电压的存储电路。
2. 根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一无线信号 和所述第二无线信号具有不同的频率。
3. 根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一无线信号 和所述第二无线信号具有不同的电力。
4. 根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一电源电路 及所述第二电源电路中之一包括电荷泵电路。
5. 根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述存储电路包括 锁存电路。
6. 根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述存储电路包括 触发器电路。
7. 根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述存储电路是静 态随机存取存储器。
8. 根据权利要求l所述的半导体装置，其中所述第一电源电路、 所述第二电源电路、以及所述存储电路中的任何一个使用将形成在具 有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜用作激活层的薄膜晶体管。
9. 根据权利要求8所述的半导体装置，其中所述具有绝缘表面 的衬底是玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底、以及绝缘硅衬底中的任何 一种。
10. —种半导体装置，包括用作接收的第一天线电路；用作发送/接收的第二天线电路；将所述第一天线电路所接收的无线信号转换为直流电压并使所 述直流电压升压来生成第一直流电压的第一电源电路；利用所述第二天线电路所接收的所述无线信号来生成第二直流 电压的第二电源电路；以及接受所述第一直流电压和所述第二直流电压的存储电路。
11. 根据权利要求10所述的半导体装置，其中所述第一电源电 路及所述第二电源电路中之一包括电荷泵电路。
12. 根据权利要求10所述的半导体装置，其中所述存储电路包 括锁存电路。
13. 根据权利要求10所述的半导体装置，其中所述存储电路包 括触发器电路。
14. 根据权利要求10所述的半导体装置，其中所述存储电路是 静态随机存取存储器。
15. 根据权利要求10所述的半导体装置，其中所述第一电源电 路、所述第二电源电路、以及所述存储电路中的任何一个使用将形成 在具有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜用作激活层的薄膜晶体管。
16. 根据权利要求15所述的半导体装置，其中所述具有绝缘表 面的衬底是玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底、以及绝缘硅衬底中的任 何一种。
17. —种半导体装置，包括 第一天线电路； 第二天线电路； 第一电源电路； 第二电源电路；以及 存储电路，其中，所述第 一电源电路利用所述第 一天线电路所接收的第 一无 线信号来生成第一直流电压，并且，所述第二电源电路利用所述第二天线电路所接收的第二无 线信号来生成第二直流电压，并且，当只将所述第一直流电压及所述第二直流电压之中的所述 第一直流电压提供到所述存储电路中时，所述存储电路使用提供来的 所述第一直流电压保持数据，并且，当将所述第一直流电压及所述第二直流电压都提供到所述 存储电路中时，所述存储电路使用提供来的所述第一直流电压和所述 第二直流电压保持数据。
18. 根据权利要求17所述的半导体装置，其中所述第一电源电 路及所述第二电源电路中之一包括电荷泵电路。
19. 根据权利要求17所述的半导体装置，其中所述存储电路包 括锁存电路。
20. 根据权利要求17所述的半导体装置，其中所述存储电路包 括触发器电路。
21. 根据权利要求17所述的半导体装置，其中所述存储电路是 静态随机存取存储器。
22. 根据权利要求17所述的半导体装置，其中所述第一电源电 路、所述第二电源电路、以及所述存储电路中的任何一个使用将形成 在具有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜用作激活层的薄膜晶体管。
23. 根据权利要求22所述的半导体装置，其中所述具有绝缘表 面的衬底是玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底、以及绝缘硅衬底中的任 何一种。
24. —种半导体装置，包括 第一天线电路； 第二天线电路； 第一电源电路； 第二电源电路；以及 存储电路，其中，所述第 一电源电路将所述第一天线电路所接收的无线信号转换为直流电压并使所述直流电压升压来生成第一直流电压，并且，所述第二电源电路利用所述第二天线电路所接收的无线信号来生成第二直流电压，并且，所述存储电路使用所述第二直流电压工作且使用所述笫一直流电压存储数据。
25. —种半导体装置，包括第一天线电路；笫二天线电路；具有存储单元和控制所述存储单元的控制电路的存储电路；对所述存储单元提供第一直流电压的第一电源电路；以及对所述控制电路提供第二直流电压的第二电源电路，其中，所述第一电源电路将所述第一天线电路所接收的无线信号转换为直流电压且使所述直流电压升压来生成所迷第一直流电压， 并且，所述第二电源电路利用所述第二天线电路所接收的无线信号来生成所述第二直流电压。
全文摘要
一种半导体装置，在发送/接收数据的在RF标签中，使用掩模ROM或快闪存储器进行ID号码等的数据存入。掩模ROM虽然可以廉价地制作，但不能改写。此外，快闪存储器虽然能够电改写，但会使生产成本升高。因此，很难以廉价提供能够进行数据改写的RF标签。本发明在RF标签中安装具有利用微弱的无线信号来生成电源电压的功能的电源电路、以及使用所述电源电压来可以保持存入在数据保持部中的数据的存储器。通过采用如上所述结构，本发明廉价地提供高性能的RF标签，该RF标签在制造后也能够电改写ID数据等的数据。
文档编号G06K19/077GK101174315SQ200710180849
公开日2008年5月7日 申请日期2007年10月17日 优先权日2006年10月17日
发明者黑川义元 申请人:株式会社半导体能源研究所