半导体器件制造技术

一种被用作ＩＤ芯片并且只能重写数据一次的半导体器件。以及，用作在非制作芯片时可以被写入数据的ＩＤ芯片的半导体器件。本发明专利技术包括位于绝缘衬底上的调制电路、解调电路、逻辑电路、存储电路以及天线电路。调制电路和解调电路电连接到天线电路，解调电路连接到逻辑电路，存储电路存储逻辑电路的输出信号，并且存储电路是使用熔丝元件的熔丝存储电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用作IC芯片的半导体器件(后面也称为“ID芯片”)，其中所需的数据可以被存储在存储电路中，或者可以通过诸如无线通信的非接触方法从该存储电路中读取数据。本专利技术具体涉及在诸如玻璃和塑料的绝缘衬底上形成用作ID芯片的半导体器件。
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的媒质的数据识别被广泛地用于识别商品数据等。在将来有望需要更大量的数据识别。另一方面，当使用条形码来读取数据时，存在这样的不便之处条形码阅读器读取时需要接触该条形码，并且条形码不能存储大量的数据。因此，需要无接触数据识别并且增加媒质的存储容量。响应于这样的需求，最近几年开发了使用IC的ID芯片。ID芯片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(通常是无线装置)来读出该数据。通过将这样的ID芯片转移到实际使用中，有望使得商业流通等简单化、成本降低并且获得高安全性。使用图4描述了使用ID芯片的单个识别系统的概览图。图4示出了在没有接触的情况下，用于获得包的个体数据的单个识别系统的概览图。存储特定个体数据的ID芯片40被附着到或者嵌入在包404中。无线电波从询问器(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。当接收该无线电波时，ID芯片401作为应答向天线单元402发送其中的个体数据。天线单元402向询问器403发送该个体数据以识别它。采用这样的方式，询问器403可以获得包404的数据。此外，该系统能够实现物流管理、计数、杜绝伪造等。图2示出了这种ID芯片技术的实例。用作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)。整流电路202包括二极管303和304以及平滑电容器305(图3B)。现在描述这种ID芯片的操作。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。该平滑后的电压具有大量的波纹，因此它被稳定电源电路203所稳定，并且稳定的电压被提供给解调电路213、放大器206、逻辑电路207、放大器208、逻辑电路209、存储电路211、以及存储控制电路212。另一方面，由天线电路201接收的信号通过放大器208被输入到逻辑电路209作为时钟信号。另外，通过天线输入的信号被解调电路213解调，并且输入到逻辑电路209作为数据。在逻辑电路209中，输入数据被解码。询问器发送用失真镜像码(deformation mirror code)、NRZ-L码等编码的数据，并且它被逻辑电路209解码。解码的数据被发送到存储控制电路212，从而存储在存储电路211中的数据被读出。必要的是，存储电路211是非易失性的存储电路，该存储电路即使在电源被关断时仍能够存储，并且使用掩模(masked)ROM等。存储的内容是例如16字节数据(参见图12A)，它包括4字节族性代码(family code)、4字节应用代码、以及两种由用户设定的4字节用户代码，该16字节数据代表了该ID芯片的一行。对于发射/接收信号，可以使用125kHz、13.56MHz、915MHz、2.45GHz等，这些信号使用了ISO标准等。另外，在发射/接收中的调制和解调系统是标准化的。专利文件1是这种ID芯片的一个实例。专利文件1日本专利特开No.2001-25039
技术实现思路
用于如上所述的ID芯片的传统半导体器件具有下列问题。在使用掩模ROM作为存储电路的情况下，只是在制作该芯片的时候才能够写入数据。这样就需要在非制作芯片时也能够被写入数据的ID芯片。或者是，在使用EEPROM作为存储电路的情况下，其中的内容可以被用户任意地重写，但是除了真正用户之外的某些人可以重写其重写是被禁止的识别数据，从而有可能伪造。因此，为了防止这样的伪造，就需要只能一次写入数据的ID芯片。鉴于上述情况，本专利技术提供了一种半导体器件，该器件被用作ID芯片并且只能写入数据一次。另外，本专利技术提供了用作ID芯片的半导体器件，它能够在非制作芯片时被写入数据。本专利技术包括位于绝缘衬底上的调制电路、解调电路、逻辑电路、以及存储电路。调制电路和解调电路电连接到天线电路，解调电路连接到逻辑电路，存储电路存储逻辑电路的输出信号，并且存储电路是使用熔丝元件的熔丝存储电路。在该半导体器件中，熔丝存储电路包括只能一次写入数据的控制电路。本专利技术包括位于绝缘衬底上的调制电路、解调电路、逻辑电路和存储电路。调制电路和解调电路电连接到天线电路，解调电路连接到逻辑电路，存储电路存储逻辑电路的输出信号，并且存储电路是使用熔丝元件的熔丝存储电路，逻辑电路根据存储在存储电路中的数据来控制是否有可能写存储电路。在该半导体器件中，构造熔丝存储电路的熔丝元件通过烧断金属线路来执行存储操作。在该半导体器件中，构造熔丝存储电路的熔丝元件通过烧断半导体薄膜来执行存储操作。在该半导体器件中，构造熔丝存储电路的熔丝元件通过将绝缘膜短路来执行存储操作。在该半导体器件中，在熔丝存储电路执行存储操作时的供电是通过整流由天线电路输出的信号以及通过增大其电压来实现的。在该半导体器件中，在熔丝存储电路执行存储操作时的供电是通过外部高压电源实现的。在该半导体器件中，调制电路、解调电路、逻辑电路和存储电路中的至少一个是由薄膜晶体管构成的(下面也称作TFT)。在该半导体器件中，天线电路、调制电路、解调电路、逻辑电路和存储电路整体形成在同一绝缘衬底上，或者调制电路、解调电路、逻辑电路和存储电路整体形成在同一绝缘衬底上，而天线电路形成在另一绝缘衬底上。在该半导体器件中，绝缘衬底选自玻璃、塑料和薄膜绝缘体。在该半导体器件中，天线电路形成在调制电路、解调电路、逻辑电路和存储电路中的至少一个上。在该半导体器件中，输入到天线电路的信号是射频信号。在本专利技术中，ID芯片指的是用于个体识别的半导体芯片，它用于IC标签、无线标签、RFID、IC卡、应答器等。如上所述，根据本专利技术，只能将数据写入到ID芯片中的存储电路一次。采用这样的方式，可以防止伪造ID芯片的数据，从而可以制作用作安全保护的ID芯片的半导体器件。另外，有可能提供用作ID芯片的半导体器件，该ID芯片可以在非制作芯片时被写入数据。附图说明图1是本专利技术的半导体器件的构成的框图。图2是说明传统半导体器件的构成的框图。图3A和3B分别是说明传统半导体器件的构成的框图。图4是说明RF标签系统的概览图。图5是说明熔丝存储器的电路结构的视图。图6A和6B都是说明熔丝元件的构成的视图。图7是说明熔丝存储器的电路结构的视图。图8是容性熔丝存储器的结构的视图。图9是说明熔丝存储器的电路结构的视图。图10A-10E分别是说明本专利技术的天线实施例的视图。图11A-11C是说明本专利技术的天线实施例的视图。图12A和12B都是说明存储在存储电路中的数据的实例的视图。图13是本专利技术的逻辑电路的框图。图14是本专利技术的逻辑电路的框图。图15是在本专利技术一个步骤时的截面视图。图16A和16B都是说明在本专利技术某个步骤时的截面视图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位于绝缘衬底上的半导体器件，包括：　　　　调制电路；　　　　解调电路；　　　　逻辑电路；　　　　存储电路；以及　　　　天线电路，　　　　其中调制电路和解调电路电连接到天线电路；　　　　其中解调电路连接到逻辑电路；　　　　其中存储电路具有存储逻辑电路的输出信号的功能；以及　　　　其中存储电路是使用熔丝元件的熔丝存储电路。

【技术特征摘要】
JP 2004-2-6 30681/041.一种位于绝缘衬底上的半导体器件，包括调制电路；解调电路；逻辑电路；存储电路；以及天线电路，其中调制电路和解调电路电连接到天线电路；其中解调电路连接到逻辑电路；其中存储电路具有存储逻辑电路的输出信号的功能；以及其中存储电路是使用熔丝元件的熔丝存储电路。2.根据权利要求1的半导体器件，其中熔丝存储电路包括仅被写入数据一次的控制电路。3.一种位于绝缘衬底上的半导体器件，包括调制电路；解调电路；逻辑电路；存储电路；以及天线电路，其中调制电路和解调电路电连接到天线电路；其中解调电路连接到逻辑电路；其中存储电路具有存储逻辑电路的输出信号的功能；其中存储电路是使用熔丝元件的熔丝存储电路；以及其中逻辑电路根据存储在存储电路中的数据来控制是否可以进行存储电路的写入。4.根据权利要求1的半导体器件，其中熔丝元件通过烧断金属布线来执行存储操作。5.根据权利要求3的半导体器件，其中熔丝元件通过烧断金属布线来执行存储操作。6.根据权利要求1的半导体器件，其中熔丝元件通过熔化半导体薄膜来执行存储操作。7.根据权利要求3的半导体器件，其中熔丝元件通过熔化半导体薄膜来执行存储操作。8.根据权利要求1的半导体器件，其中熔丝元件通过短路绝缘膜来执行存储操作。9.根据权利要求3的半导体器件，其中熔丝元件通过短路绝缘膜来执行存储操作。10.根据权利要求1的半导体器件，其中通过整流天线电路输出的信号和升高该天线电路输出信号的电压来获得用于熔丝存储电路执行存储操作的电能。11.根据权利要求3的半导体器件，其中通过整流天线电路输出的信号和升高该天线电路输出信号的电压来获得用于熔丝存储电路执行存储操作的电能。12.根据权利要求1的半导体器件，其中使用外部高压电源来获得用于熔丝存储电路执行存储操作的电能。13.根据权利要求3的半导体器件，其中使用外部高压电源来获得用于熔丝存储电路执行存储操作的电能。14.根据权利要求1的半导体器件，其中调制电路、解调电路、逻辑电路以及存储电路中的至少一个是由薄膜晶体管构成的。15.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：小山润，今井馨太郎，
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]