半导体器件制造技术

一种半导体器件，包括输入接线端；第一时效器件，其源极连接到输入接线端，以便在τ１开启并在τ２（大于τ１）关闭；第二时效器件，其源极连接到输入接线端，栅极连接到第一时效器件的漏极，并且其漏极连接到第一时效器件的栅极，以便在τ３开启并在τ４（大于τ３）关闭；第一开关元件，其一个接线端连接到第一时效器件的漏极，以便在第二时效器件开启时关闭；第二开关元件，其一个接线端连接到第二时效器件的漏极，以便在第一时效器件开启时关闭；输出接线端，连接到第一开关元件和第二开关元件的另一个接线端。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体器件，具体而言，涉及一种使用基于时间变化器件(时效器件)的半导体器件，该基于时间变化器件的输出随着时间的经过而改变。
技术介绍
芯片上安装了电源的芯片被称作有源芯片，有源芯片的射频识别标签(RFID)的一个技术问题就是，例如需要延长电池(μ-电池)的使用期限。除了延长μ-电池本身的使用期限之外，节省IC功率也是很重要的。对于节省IC功率，半导体器件的小型化一直是一种趋势，但是近年来已经认识到，由于小型化导致的漏电流增加，所以该趋势几乎已经达到它的极限。另一方面，假设在使用时RFID被贴到所有周围的物质上，但是存在一个问题，在处理贴有RFID的物质时很难对RFID进行分类。在此情况下，μ-电池中使用的材料必须是对环境无害的。也就是说，不是任何材料都可用于获得长的使用期限。因此，很难通过一般方法来延长μ-电池的使用期限。考虑μ-电池的另一个应用，面临的一个问题是在系统LSI中降低μ-电池自身的成本。即，不能为了维持长的使用期限而牺牲成本，同时应避免使用具有环境负担的材料。对于安装在汽车上的LSI来说，延长电池的使用期限也是重要的问题，汽车上的LSI即使在发动机关闭时也持续工作。如上所述，作为RFID等的一个技术问题，迄今为止一直存在延长μ-电池使用期限的需求，但是存在的问题是不能期望通过半导体器件的小型化来节省IC的功率，不能使用具有大的环境负担的电池，并且也不能牺牲成本。因此，在目前的情况下，仍然不能实现长的使用期限。因此，一直都对能够使用时效器件来实质上延长μ-电池等的使用期限的半导体器件存在需求。
技术实现思路
按照本专利技术的第一方面，提供一种半导体器件，其包括输入接线端；第一时效器件，包括第一源极、第一漏极和第一栅极，第一源极按照在第一期限τ1开启并在第二期限τ2(大于τ1)关闭的方式连接到输入接线端；第二时效器件，包括第二源极、第二漏极和第二栅极，第二源极连接到输入接线端，第二栅极连接到第一时效器件的第一漏极，第二漏极按照在第三期限τ3开启并在第四期限τ4(大于τ3)关闭的方式连接到第一时效器件的第一栅极；第一开关元件，包括第一接线端和第二接线端，第一接线端按照在第二时效器件开启时关闭的方式连接到第一时效器件的第一漏极；第二开关元件，包括第三接线端和第四接线端，第三接线端按照在第一时效器件开启时关闭的方式连接到第二时效器件的第二漏极；输出接线端，连接到第一开关元件的第二接线端和第二开关元件的第四接线端。按照本专利技术的第二方面，提供一种半导体器件，其包括第一接线端；第二接线端；和时效器件，包括源极、漏极和栅极，在电荷注入到栅极之后的预定时间后，在源极和漏极之间进行传导，源极连接到第一接线端，漏极连接到第二接线端，栅极连接到漏极。按照本专利技术的第三方面，提供一种半导体器件，其包括输入接线端；输出接线端；和N个时效器件，每个包括源极、漏极和栅极，每个时效器件按照在第一期限τ1开启并在第二期限τ2(大于τ1)关闭的方式共同连接到输入接线端；开关元件，设置在输出接线端与每个时效器件的漏极之间，其在对应的一个时效器件开启时开启，并在另一个时效器件开启时关闭。第i时效器件的漏极连接到第i+1时效器件的栅极，第N时效器件的漏极连接到第一时效器件的栅极，i是从1到N-1的自然数。附图说明图1A至1D是单个单元的时效器件的功能的示意图；图2显示了本专利技术中使用的时效器件的器件结构的剖面图；图3是时效器件的单个单元功能的示意图；图4示意性显示了本专利技术中使用的时效器件的单元结构的一个示例的剖面图；图5显示了其中连接了多个时效器件的一个示例的视图；图6是按照本专利技术第一实施例的半导体器件(双脉冲发射功率器件)的电路配置图；图7A和7B显示了第一实施例中使用的每个时效器件的特征；图8是发射双脉冲的原理的示意图；图9显示了第一实施例中使用的开关电路的另一个示例；图10是第一实施例的修改方式的电路配置图；图11是第一实施例的另一个修改方式的电路配置图；图12是按照本专利技术第一实施例的发射脉冲的原理的示意图； 图13是按照本专利技术第二实施例的半导体器件(单脉冲发射功率器件)的电路配置图；图14是第二实施例的修改方式的电路配置图；图15是第二实施例的另一个修改方式的电路配置图；图16显示了发射单脉冲的原理的视图；图17显示了发射单脉冲的视图；图18是按照本专利技术第三实施例的半导体器件(三联脉冲发射功率器件)的电路配置图；图19是第三实施例的修改方式的电路配置图；图20是第三实施例的另一个修改方式的电路配置图；图21显示了发射三联脉冲的原理的视图；图22显示了按照本专利技术第四实施例的发射单、双、和三联脉冲的视图；图23A至23E是显示包括脉冲组件的电路配置的概念的视图；图24A和24B是分别显示包括微电池模块、一组电源和开关的电路配置的概念的视图；图25A至25D是显示包括脉冲组件的电路配置的概念的视图；图26A至26C是按照本专利技术第五实施例的半导体器件(电路包括脉冲组件和锁存电路)的电路配置图；图27是按照本专利技术第六实施例的半导体器件的方块图；图28是第六实施例的修改方式的方块图；图29是第六实施例的另一个修改方式的方块图；图30A和30B是显示传统相变存储器的基本元件结构的视图；图31是使用相变存储器的失效器件的元件结构剖面图；图32是传统MONOS或SONOS的基本元件结构的剖面图；图33是按照第七实施例的半导体器件的电路配置图；图34是按照第八实施例的时效器件的基本配置的示意图；图35是按照第八实施例的时效器件的配置图；图36是显示单元配置的电路图，其中并联连接了多行，每行包括多个常开类型时效器件和串联连接的微调单元；图37至42显示了图36的修改方式；图43是显示单元配置的电路图，其中并联连接了多行，每行包括多个常闭类型时效器件和串联连接的微调单元；图44和45显示了图43的修改方式；图46是显示时效器件配置的电路图，通过组合图38和44的时效器件而具有按照第八实施例的关-开-关特征。具体实施例方式按照以下所述的实施例，例如，通过使用以预定期限改变状态的时效器件，电源可以以预定的定时开启/关闭。因此，延长了μ-电池的使用期限并且能够自动开关电源。也能够以预期的波形输出脉冲。在说明本专利技术实施例之前，将说明本专利技术人已经提出的时效器件(Jpn.Pat.Appln.KOAKI Publication No.2004-172404，其全部内容以引用方式并入本文)。图1A至1D显示了时效器件的4个基本功能。图1A显示了在时间经过的期间当到达时效器件的期限(τ1)时，信号消失。图1B显示了在时间经过的期间当到达时效器件的期限(τ2)时，信号出现。图1C显示了在时间经过的期间当到达时效器件的第一期限(τ1)时，信号出现。在进一步的时间经过期间，当到达时效器件的比第一期限更长的第二期限(τ2)时，信号消失。图1D显示了在时间经过的期间当到达时效器件的第一期限(τ1)时，信号消失。在进一步的时间经过期间，当到达时效器件的比第一期限更长的第二期限(τ2)时，信号出现。图2显示了单个单元的时效器件的示例的元件结构剖面图。截面和写操作与一般闪速存储器的类似。在写操作中，向控制栅极施加高电压，电子通过FN隧穿从沟道注入到浮栅。在时效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：输入接线端；第一时效器件，包括第一源极、第一漏极和第一栅极，第一源极按照在第一期限τ１开启并在第二期限τ２（大于τ１）关闭的方式连接到输入接线端；第二时效器件，包括第二源极、第二漏极和第二栅极， 第二源极连接到输入接线端，第二栅极连接到第一时效器件的第一漏极，第二漏极按照在第三期限τ３开启并在第四期限τ４（大于τ３）关闭的方式连接到第一时效器件的第一栅极；第一开关元件，包括第一接线端和第二接线端，第一接线端按照在第二时效器件 开启时关闭的方式连接到第一时效器件的第一漏极；第二开关元件，包括第三接线端和第四接线端，第三接线端按照在第一时效器件开启时关闭的方式连接到第二时效器件的第二漏极；输出接线端，连接到第一开关元件的第二接线端和第二开关元件的第四 接线端。

【技术特征摘要】
JP 2004-9-28 2004-2820581.一种半导体器件，包括输入接线端；第一时效器件，包括第一源极、第一漏极和第一栅极，第一源极按照在第一期限τ1开启并在第二期限τ2(大于τ1)关闭的方式连接到输入接线端；第二时效器件，包括第二源极、第二漏极和第二栅极，第二源极连接到输入接线端，第二栅极连接到第一时效器件的第一漏极，第二漏极按照在第三期限τ3开启并在第四期限τ4(大于τ3)关闭的方式连接到第一时效器件的第一栅极；第一开关元件，包括第一接线端和第二接线端，第一接线端按照在第二时效器件开启时关闭的方式连接到第一时效器件的第一漏极；第二开关元件，包括第三接线端和第四接线端，第三接线端按照在第一时效器件开启时关闭的方式连接到第二时效器件的第二漏极；输出接线端，连接到第一开关元件的第二接线端和第二开关元件的第四接线端。2.如权利要求1所述的半导体器件，其中第一开关元件和第二开关元件中的每个都是其栅极连接到漏极的MOS晶体管。3.如权利要求1所述的半导体器件，其中第一开关元件是MOS晶体管，其栅极连接到第一时效器件的第一栅极，其中第二开关元件是MOS晶体管，其栅极连接到第二时效器件的第二栅极。4.如权利要求1所述的半导体器件，进一步包括第一升压器或第一调节器，设置在第一时效器件的第一漏极与第二时效器件的第二栅极之间；和第二升压器或第二调节器，设置在第二时效器件的第二漏极与第一时效器件的第一栅极之间。5.如权利要求1所述的半导体器件，其中第一时效器件包括串联连接的具有第一期限τ1的常开类型第三时效器件以及具有第二期限τ2的常闭类型第四时效器件，第二时效器件包括串联连接的具有第三期限τ3的常开类型第五时效器件以及具有第四期限τ4的常闭类型第六时效器件。6.如权利要求5所述的半导体器件，其中第三时效器件和第五时效器件中的每个都包括多个常开类型的时效器件单元，其彼此并联连接，并且第四时效器件和第六时效器件中的每个都包括多个常闭类型的时效器件单元，其彼此并联连接。7.如权利要求5所述的半导体器件，其中第三时效器件和第五时效器件中的每个都包括多个常开类型的时效器件单元，其彼此串联连接，并且第四时效器件和第六时效器件中的每个都包括多个常闭类型的时效器件单元，其彼此并联连接。8.如权利要求5所述的半导体器件，其中第三时效器件和第五时效器件中的每个都包括多个常开类型的时效器件单元，其被串联连接以形成多行，并且多行彼此间被进一步并联连接，第四时效器件和第六时效器件中的每个都包括多个常闭类型的时效器件单元，其彼此并联连接。9.如权利要求1所述的半导体器件，其中第一时效器件和第二时效器件包括双层栅极构造，其包括浮栅和控制栅极；通过在电荷注入到浮栅之后直到检测到第一时效器件和第二时效器件的开启关断变化为止所经过的时间，来定义从第一期限至第四期限的所有期限。10.如权利要求1所述的半导体器件，进一步包括连接到输出接线端的第一功能组件和第二功能组件的至少其中之一；和连接到输入接线端的第三功能组件，该第三功能组件包括电源。11.一种半导体系统，包括N个半导体器件，每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边浩志，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]