半导体器件制造技术

本发明专利技术的目的是提供一种半导体器件，该半导体器件在制造过程以外时也可以写入数据，并且可以防止因改写的伪造。此外，本发明专利技术的目的是以廉价提供由简单结构的有机存储器来构成的半导体器件。通过构成将晶体管并联连接或串联连接到具有有机化合物层的有机元件的存储单元，并串联连接或并联连接该存储单元，而构成ＮＡＮＤ型或ＮＯＲ型存储器。所述有机元件可以通过施加电流或电压、照射光等来不可逆性地改变其电气特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有有机元件的半导体器件。本专利技术尤其涉及具有使用了有机元件的存储电路的半导体器件。
技术介绍
随着计算机技术和图像识别技术的发展，通过使用诸如条形码等的媒质的数据识别被广泛地应用，例如用于识别商品数据等。预测在将来要实施更大量的数据识别。另一方面，当使用条形码来读取数据时，存在如下的不便之处，即条形码阅读器读取时必须要与该条形码接触、并且条形码不能存储大量的数据。因此，期望无接触地识别数据并且增加媒质的存储容量。为响应这样的要求，近年来开发了使用IC的ID芯片。ID芯片是将需要的数据存储在IC芯片内的存储电路中，并且使用非接触装置、通常是使用无线装置来读出该数据。通过这样的D芯片的实用化来期待商品流通等的简单化、低成本化、以及高安全性的确保。图4描述了使用ID芯片的个体识别系统的概要。图4示出了以非接触地获得包的个体数据为目的的个体识别系统的概要。存储特定个体数据的ID芯片401被贴或嵌在包404中。电磁波从询问器(还被称作阅读器、记录器)403的天线单元402被发送到ID芯片401。当接收到该电磁波时，ID芯片401将其中的个体数据发回到天线单元402。天线单元402将该个体数据发送到询问器403以识别它。如此那样，询问器403可以获得包404的数据。此外，通过使用该系统能够实现物流管理、计数以及杜绝伪造品等。图2示出了这种ID芯片技术的实例。用于ID芯片的半导体器件200包括天线电路201、整流电路202、稳定电源电路203、放大器208、解调电路213、逻辑电路209、存储控制电路212、存储电路211、逻辑电路207、放大器206、调制电路205。另外，天线电路201包括天线线圈301和调谐电容器302(图3A)，并且整流电路202包括二极管303、304以及平滑电容器305(图3B)。注意，将除了天线电路201之外的部分称作信号处理电路214。以下描述这种ID芯片的工作。由天线电路201接收的交流信号通过二极管303和304被半波整流处理，并且被平滑电容器305平滑。该被平滑后的电压由于具有大量的波纹所以被稳定电源电路203稳定。并且，被稳定后的电压供给到解调电路213、放大器206、逻辑电路207、放大器208、逻辑电路209、存储电路211、存储控制电路212。另一方面，由天线电路201接收的信号通过放大器208作为时钟信号被输入到逻辑电路209。此外，通过天线输入的信号被解调电路213解调，并且作为数据被输入到逻辑电路209。在逻辑电路209中，被输入的数据被解码。具体地说，逻辑电路209将询问器用失真镜像码或NRZ-L码等来编码而发送的数据解码。解码的数据被发送到存储控制电路212，从而读出存储在存储电路211中的存储数据。必要的是，存储电路211是即使电源关断时也仍能够进行存储的非易失性的存储电路，可以使用诸如掩模ROM、EEPROM和闪存器等。存储的内容是例如16字节数据(参见图12)，它包括代表ID芯片的一行的4字节族性代码、4字节应用代码、以及两种由用户设定的4字节用户代码。被发送/接收的信号可以使用125kHz、13.56MHz、915MHz和2.45GHz等，每个信号被设定为ISO标准等。另外，在发送/接收中的调制和解调方法也是被标准化的。专利文件1是这种ID芯片的一个实例。另外，EEPROM或闪存器由栅极重叠的晶体管、即浮栅而构成。使用浮栅作为薄膜晶体管(以下称为TFT)，如图6所示，浮栅晶体管包括衬底601、基底膜602、激活层603、第一栅极绝缘膜604、浮栅605、第二栅极绝缘膜606、控制栅极607、层间膜608、源电极609以及漏电极610。如图5所示那样，闪存器由串联连接浮棚晶体管而构成。在图5中，闪存器包括浮棚晶体管501至512、开关513至518、电流源519至521、电压源522、电源端子523至527、信号线528至531、读出放大器532至534。当写入数据时，从电压源522经由开关513、515和517向浮栅晶体管施加电压。进一步，可以控制信号线528至531并且选择晶体管。当读取数据时，从电流源519至521经由开关514、516和518向浮栅晶体管施加电流。读出放大器532至534增幅此时的电位，并作为信号取出。关于闪存器，以下文件中有所记述。(参照非专利文件1)[专利文件1]日本专利申请公开NO.2001-250393[非专利文件]舛岗富士雄(Fujio Masuoka)著[跃进中的闪存器(改新版)]工业调查会发行、2003年5月10日、p.91-154如上所述的常规的用于ID芯片的半导体器件存在着下列问题。在使用掩模ROM作为非易失性存储器的情况下，由于在形成芯片的过程中写入数据，所以制造结束后不能写入数据。EEPROM和闪存器作为可以重写的非易失性存储器很有效。因为通过在第二栅极绝缘膜中保存电荷而进行存储，所以为了维持保存性能，必须要求栅极绝缘膜的膜质良好。但是，在诸如玻璃的绝缘衬底上形成晶体管的情况下，不能进行超过600℃的高温处理。因此，在提高栅极绝缘膜的膜质上有限度，因而，难以构成良好的非易失性存储器。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有非易失性存储器的半导体器件，该半导体器件用于ID芯片并且不使用在低温度下难以制造的浮栅结构。本专利技术通过以下方法来解决上述问题。本专利技术的半导体器件的特征在于，一种半导体器件，包括具有并联连接有机元件和晶体管的结构的多个存储单元、串联连接该多个存储单元的多个存储单元列、以及在所述多个存储单元列的一端中的检测该存储单元列的信号的装置。本专利技术的半导体器件的特征在于，一种半导体器件，包括具有并联连接有机元件和晶体管的结构的多个存储单元、串联连接所述多个存储单元的多个存储单元列、以及提供在该多个存储单元列的一端中的检测该存储单元列的信号的装置，其中，构成NAND型存储器件。本专利技术的半导体器件的特征在于，一种半导体器件，包括具有串联连接有机元件和晶体管的结构的多个存储单元、并联连接该多个存储单元的多个存储单元列、以及在所述多个存储单元列的一端中的检测该存储单元列的信号的装置。本专利技术的半导体器件的特征在于，一种半导体器件，包括具有串联连接有机元件和晶体管的结构的多个存储单元、并联连接所述多个存储单元的多个存储单元列、以及提供在所述多个存储单元列的一端中的检测该存储单元列的信号的装置，其中，构成NOR型存储器件。在上述中，所述有机元件具有有机化合物层，所述有机化合物层由电子运输材料或空穴运输材料而形成。在上述中，所述有机元件具有有机化合物层，所述含有有机化合物的层具有通过照射光而改变其电阻的材料。在上述中，所述有机化合物层通过照射激光而改变其导电性。在上述中，所述有机元件具有有机化合物层，含有所述有机化合物的层具有通过施加电压或电流而改变其电阻的材料。在上述中，当数据被写入时，所述有机元件的电阻不可逆地发生变化。在上述中，当数据被写入时，所述有机元件的电极之间的距离发生变化。在上述中，所述有机化合物层的导电率为10-15S/cm-1或更高、10-3S/cm- 1或更低。在上述中，所述有机化合物层的膜厚度为5至60nm、优选为10至20nm。在上述中，所述有机元件以及所述晶体管形成于半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：　　　　具有并联连接有机元件和晶体管的结构的多个存储单元；　　　　串联连接所述多个存储单元的多个存储单元列；以及　　　　在每个所述多个存储单元列的一端提供的检测该存储单元列的信号的装置。

【技术特征摘要】
JP 2004-10-29 2004-3173981.一种半导体器件，包括具有并联连接有机元件和晶体管的结构的多个存储单元；串联连接所述多个存储单元的多个存储单元列；以及在每个所述多个存储单元列的一端提供的检测该存储单元列的信号的装置。2.根据权利要求书1的器件，其中，所述有机元件具有有机化合物层，并且，所述有机化合物层由电子运输材料或空穴运输材料来形成。3.根据权利要求书1的器件，其中，所述有机元件具有有机化合物层，并且，所述有机化合物层具有由照射光来改变其电阻的材料。4.根据权利要求书2的器件，其中，所述有机化合物层通过照射激光来改变其导电性。5.根据权利要求书1的器件，其中，所述有机元件具有有机化合物层，并且，所述有机化合物层包含由施加电压或电流来改变其电阻的材料。6.根据权利要求书1的器件，其中，当写入数据时所述有机元件不可逆地改变其电阻。7.根据权利要求书6的器件，其中，当写入数据时所述有机元件改变其电极之间的距离。8.根据权利要求书1的器件，其中，所述有机化合物层的导电性为10-15至10-3S/cm-1。9.根据权利要求书1的器件，其中，所述有机化合物层的厚度为5至60nm，优选为10至20nm。10.根据权利要求书1的器件，其中，所述有机元件以及所述晶体管提供在半导体衬底上。11.根据权利要求书1的器件，其中，所述有机元件以及所述晶体管提供在玻璃衬底上。12.根据权利要求书1的器件，其中，所述有机元件以及所述晶体管提供在可弯曲性衬底上。13.根据权利要求书1的器件，其中，所述有机元件以及所述晶体管提供在SOI衬底上。14.根据权利要求书1的器件，其中，所述晶体管包括薄膜晶体管。15.具有根据权利要求书1的半导体器件的IC卡、IC标签、RFID、应答器、纸币、有价证券、护照、电子器件、包以及衣服。16.具有根据权利要求书1的半导体器件并且至少具有电源电路、时钟产生电路、数据解调电路、数据调制电路、控制电路以及接口电路中的一个的RFID。17.一种半导体器件，包括具有并联连接有机元件和晶体管的结构的多个存储单元；串联连接所述多个存储单元的多个存储单元列；以及提供在每个所述多个存储单元列的一端检测该存储单元列的信号的装置，以便构成NAND型存储器件。18.根据权利要求书17的器件，其中，所述有机元件具有有机化合物层，并且，所述有机化合物层由电子运输材料或空穴运输材料来形成。19.根据权利要求书17的器件，其中，所述有机元件具有有机化合物层，并且，所述有机化合物层具有由照射光来改变其电阻的材料。20.根据权利要求书18的器件，其中，所述有机化合物层通过照射激光来改变其导电性。21.根据权利要求书17的器件，其中，所述有机元件具有有机化合物层，并且，所述有机化合物层包含由施加电压或电流来改变其电阻的材料。22.根据权利要求书17的器件，其中，当写入数据时所述有机元件不可逆地改变其电阻。23.根据权利要求书22的器件，其中，当写入数据时所述有机元件改变其电极之间的距离。24.根据权利要求书17的器件，其中，所述有机化合物层的导电性为10-15至10-3S/cm-1。25.根据权利要求书17的器件，其中，所述有机化合物层的厚度为5至60nm，优选为10至20nm。26.根据权利要求书17的器件，其中，所述有机元件以及所述晶体管提供在半导体衬底上。27.根据权利要求书17的器件，其中，所述有机元件以及所述晶体管提供在玻璃衬底上。28.根据权利要求书17的器件，其中，所述有机元件以及所述晶体管提供在可弯曲性衬底上。29.根据权利要求书17的器件，其中，所述有机元件以及所述晶体管提供在SOI衬底上。30.根据权利要求书17的器件，其中，所述晶体管包括薄膜晶体管。31.具有根据权利要求书17的半导体器件的IC卡、IC标签、RFID、应答器、纸币、有价证券、护照、电子器件、包以及衣服。32.具有根据权利要求书17的半导体器件并且至少具有电源电路、时钟产生电路、数据解调电路、数据调制电路、控制电路以及接...

【专利技术属性】
技术研发人员：小山润，安部宽子，汤川干央，岩城裕司，山崎舜平，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]