RFID系统和半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种RFID系统和半导体装置。其中通过在装有CPU的无线标签中安装带RF蓄电池的SRAM，使CPU系统高速化，来提高通信功能。另外，能够进行装有CPU的无线标签的存储中的数据重写。RF蓄电池包括天线电路、电源部、以及蓄电装置。通过组合SRAM和RF蓄电池，使SRAM具有作为非易失性存储器的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信用半导体装置。本专利技术特别涉及装有CPU(中央处理装置)的无线通信用半导体装置。
技术介绍
近年来，组合了超小型IC芯片和无线通信用天线电路的小型半导体 装置(无线标签)引人注目。无线标签可以使用无线通信装置(在下文中称为读取/写入器)交接通信信号来写入或读取数据。在很多情况下，无线标签具有卡状或比卡片更小型的芯片状，但根据其用途可以采用各种各样的形状。作为无线标签的应用领域，例如可以给出流通业中的商品管理。现在，利用条码等的商品管理是主流，然而，由于条码数据是以光学方式读取的，因此在存在屏蔽时无法被读取。而对于无线通信而言，由于数据是以无线方式读取的，因此只要电波能够通过，即使存在屏蔽时也可以被读取。因此，期待有更高效率、更低成本等的商品管理。另外，无线标签还期待被广泛应用，如车票、飞机票、自动结帐等。在下述专利文献I记载有具有存储器的无线标签。专利文献I]日本专利申请公开2005-202947号公报现在，在无线标签中，作为程序数据存储用存储器例如使用掩模R0M(只读存储器)。掩模ROM在生产成本、读取速度、数据保持方面很有利。但是，因为不能多次重写数据，所以基本上不能改变存储器中的数据，而已制造好了的无线标签的用途有限制。作为解决重写数据的次数的限制的方法，可以考虑到作为存储媒介将闪存安装在无线标签中。在将闪存用于无线标签时，能够电重写数据且存储保持数据，但存在有读取速度很慢的问题。另外，闪存的写入时间长于读取时间，擦除时间需要几百毫秒，响应时间比现在的无线标签慢。而且，由于闪存的工序很难，因此成本高，而实际上非常难以安装在需要以低成本生产的无线标签中。另外，在安装在PC(个人计算机)中且使用DRAM(动态随机存取存储器)的现有的CPU系统中，首先在启动CPU系统时将存储在掩模ROM的程序数据存储到作为主存储器的DRAM中。DRAM的特征是高集成度和廉价。但是，由于需要进行每隔一定间隔地再写入数据的刷新工作，所以存储器的工作较慢。进行刷新工作是因为在DRAM存储数据取决于电荷的积累，并且其被积累的电荷由于漏电流而减少的缘故。为了使CPU系统高速工作，使用SRAM(静态随机存取存储器)作为高速缓冲存储器是非常有效，所述SRAM的集成度虽然低于DRAM，但不需要进行刷新工作而能够高速工作。尤其，通过将CPU工作所参照的频度高的程序数据保存在SRAM，而不保存在DRAM，能够缩短读取时间，以实现系统的高速工作。但是，无线标签与PC不同，电力不经常被供应而频繁地中断。因此，在电力被供应之间，以短时间使它响应(系统的启动和处理等)是很重要的。在将与PC相同的系统(DRAM+SRAM)组合到无线标签时，从供应电力之后到系统稳定工作而需要一定的启动时间。这尤其起因于从ROM读取数据并且对DRAM和SRAM写入参照频度高的数据。若在无线标签中由于启动时间长而响应需要过长时间，则对商品管理等的实际使用不合适。因此，将上述组合到PC的系统安装到无线标签实际上不是有效的方法。在无线标签的响应速度慢的情况下，只有当与读取/写入器进行通信时使无线标签静止或在移动无线标签的情况下保持低速度，才可以正常地响应。这是因为不能识别以一定以上的速度移动的标签的缘故，这成为缩小无线标签的用途的原因之一。提高响应速度是为了在各种领域利用无线标签而重要的课题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于实现装有CPU的无线标签的存储器中的数据重写，并且使CPU系统高速化，来提高无线标签的通信功能。 在本专利技术中，在装有CPU的半导体装置中设置可以储存以无线方式传送来的电力的无线蓄电单元(RF蓄电池)和SRAM。并且，通过从无线蓄电单元向SRAM供应电力，提供由于CPU系统的高速化而提高了通信功能的半导体装置。在存储器中SRAM具有以下方面的优点读取工作和写入工作的速度、周期时间和访问时间的同一性、以及待机时的耗电量的大小。由于上述特征，SRAM在使装有CPU的半导体装置的系统高速化时具有非常重要的作用。另外，由于与无线蓄电单元组合，所以可以保存SRAM的数据，并且SRAM具有与ROM相同的功能。无线蓄电单元包括电源部和蓄电装置。无线蓄电单元还可以进一步包括天线电路。天线电路包括天线和谐振电路。天线具有接收无线信号的功能。尤其，由于天线能接收的频带有限，所以通过安装多个天线电路而可以扩大能接收的无线信号的频率范围。谐振电路是基于所接收的无线信号来产生电动势的电路。电源部具有将从天线电路获得的AC信号转换为DC信号的功能，并且包括切换向蓄电装置的充电和从蓄电装置的放电的控制电路。蓄电装置包括具有储存电力的功能的蓄电池或电容器。本专利技术的半导体装置通过安装带无线蓄电单元的SRAM，作为程序存储器及/或数据存储器使用SRAM，而能够实现存储工作的高速化。因此，可以实现CPU系统的高速工作。另外，由于在刚制造之后SRAM没有存储数据，所以能够使它存储对应于半导体装置的用途的程序数据。而且，由于在制造阶段中对于半导体装置的用途没有限制，所以能够通过批量生产来抑制生产成本。附图说明图I是示出了本专利技术的半导体装置的结构的框图；图2是示出了本专利技术的半导体装置的结构的框图；图3是示出了本专利技术的半导体装置的结构的框图；图4是本专利技术的半导体装置的透视图；图5A至5C是示出了本专利技术的半导体装置的制造方法的图6A至6C是示出了本专利技术的半导体装置的制造方法的图；图7A和7B是示出了本专利技术的半导体装置的制造方法的图；图8A和SB是示出了本专利技术的半导体装置的制造方法的图；图9A至9C是示出了本专利技术的半导体装置的制造方法的图；图IOA至IOC是示出了本专利技术的半导体装置的制造方法的图；图IlA和IlB是示出了本专利技术的半导体装置的 制造方法的图。具体实施例方式下面，将参照附图说明本专利技术的实施方式。但是，本专利技术可以通过多种不同的方式来实施，所属
的普通人员可以很容易地理解一个事实就是其方式和详细内容在不脱离本专利技术的宗旨及其范围下可以被变换为各种各样的形式。因此，本专利技术不应该被解释为仅限定在本实施方式所记载的内容中。实施方式I通过代替使用带无线蓄电单元的SRAM作为在半导体装置中的用于存储程序数据的存储器，即使在关断电源时也可以存储保持程序数据。另外，通过使用SRAM，当CPU进行存储器访问时能够进行高速的读取、写入、以及擦除。另外，由于能够写入或重写程序数据，从而能够制造具有对应于用途的CPU系统的半导体装置。在下文中描述其结构和工作。半导体装置的方框结构示出于图I。如图I所示，半导体装置201包括逻辑部206和模拟部215。逻辑部206包括CPU202、掩模R0M203、SRAM204a、SRAM204b、以及控制器205。另外，模拟部215包括电源电路209、复位电路210、时钟产生电路211、解调电路212、调制电路213、电源管理电路214、以及无线蓄电单元225。无线蓄电单元225包括天线电路224、电源部226、以及蓄电装置227。另外，天线电路224包括天线207和谐振电路208。SRAM204a从无线蓄电单元225接受电力供应，并且用于存储保持程序数据。换句话说，无线蓄电单元225用作SRAM204a的数据保持用电力供应源。SRAM本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种RFID系统，包括：读取/写入器；以及半导体装置，该半导体装置包括：在逻辑部中的SRAM；在逻辑部中的中央处理装置，所述中央处理装置被配置为从所述SRAM读取数据；无线蓄电单元，其具有天线电路，所述无线蓄电单元被配置为存储所述天线电路所接收的电力；以及电源电路，其被配置为将由所述天线电路所接收的信号而产生的电源电压供应到所述逻辑部，其中所述SRAM被配置为利用从所述无线蓄电单元供应的电力存储程序数据。

【技术特征摘要】
2006.12.07 JP 2006-3301771.一种RFID系统，包括 读取/写入器；以及 半导体装置，该半导体装置包括 在逻辑部中的SRAM ； 在逻辑部中的中央处理装置，所述中央处理装置被配置为从所述SRAM读取数据； 无线蓄电单元，其具有天线电路，所述无线蓄电单元被配置为存储所述天线电路所接收的电力；以及 电源电路，其被配置为将由所述天线电路所接收的信号而产生的电源电压供应到所述逻辑部， 其中所述SRAM被配置为利用从所述无线蓄电单元供应的电力存储程序数据。2.—种RFID系统，包括 读取/写入器；以及 半导体装置，该半导体装置包括 在逻辑部中的SRAM ； 在逻辑部中的中央处理装置，所述中央处理装置被配置为从所述SRAM读取数据；无线蓄电单元，其具有电源部、天线电路、蓄电装置，所述无线蓄电单元被配置为存储所述天线电路所接收的电力；以及 电源电路，其被配置为将由所述天线电路所接收的信号而产生的电源电压供应到所述逻辑部， 其中所述电源部被配置为将所述天线电路所接收的AC信号转换为DC信号，并利用该DC信号控制所述蓄电装置的充电和放电，并且 其中所述SRAM被配置为利用从所述无线蓄电单元供应的电力存储程序数据。3.一种RFID系统，包括 读取/写入器；以及 半导体装置，该半导体装置包括 在逻辑部中的SRAM ； 在逻辑部中的中央处理装置，所述中央处理装置被配置为从所述SRAM读取数据；无线蓄电单元，其具有电源部、天线电路、蓄电装置，所述无线蓄电单元被配置为存储所述天线电路所接收的电力；以及 电源电路，其被配置为将由所述天线电路所接收的信号而产生的电源电压供应到所述逻辑部， 其中所述SRAM被配置为利用从所述无线蓄电单元供应的电力存储程序数据，并且 其中所述SRAM、中央处理装置、电源部、天线电路、以及蓄电装置形成在衬底上。4.根据权利要求3所述的RFID系统，其中所述衬底是玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底和半导体衬底中的一种。5.一种RFID系统，包括 读取/写入器；以及 半导体装置，该半导体装置包括 在逻辑部中的SRAM ；在逻辑部中的中央处理装置，所述中央处理装置被配置为从所述SRAM读取数据；无线蓄电单元，其具有电源部、天线电路、蓄电装置，所述无线蓄电单元被配置为存储所述天线电路所接收的电力；以及 电源电路，其被配置为将由所述天线电路所接收的信号而 产生的电源电压供应到所述逻辑部， 其中所述SRAM被配置为利用从所述无线蓄电单元供应的电力存储程序数据， 其中所述SRAM、中央处理装置、电源部、以及蓄电装置形成在第一衬底上，并且 其中所述天线电路形成在第二衬底上。6.一种RFID系统,包括 读取/写入器；以及 半导体装置，该半导体装置包括 在逻辑部中的SRAM ； 在逻辑部中的中央处理装置，所述中央处理装置被配置为从所述SRAM读取数据；无线蓄电单元，其具有电源部、天线电路、蓄电装置，所述无线蓄电单元被配置为存储所述天线电路所接收的电力；以及 电源电路，其被配置为将由所述天线电路所接收的信号而产生的电源电压供应到所述逻辑部， 其中所述SRAM被配置为利用从所述无线蓄电单元供应的电力存储程序数据， 其中所述SRAM、中央处理装置、以及电源部形成在第一衬底上，并且 其中所述天线电路和蓄电装置形成在第二衬底上。7.根据权利要求5或6所述的RFID系统，其中所述第一衬底...

【专利技术属性】
技术研发人员：上妻宗广，黑川义元，
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：