專利名稱：振蕩電路及具有該振蕩電路的半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種振蕩電路及具有該振蕩電路的半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
近年來，已經(jīng)開發(fā)了各種電路被集成在同一個(gè)絕緣表面上的半導(dǎo)體器件， 且已知各種振蕩電路作為電路所需要的時(shí)鐘電路。
振蕩電路是通過使用CMOS而開發(fā)出來的，作為典型例子，可以舉出利用 CMOS反相器的振蕩電路(例如，參照專利文件l)。 專利文件l:日本特開2003-283307號(hào)公報(bào)
然而，現(xiàn)有的振蕩電路存在如下問題當(dāng)供給到振蕩電路的電源電壓變化 時(shí)，流入到反相器的電流值變化，所以振蕩頻率發(fā)生變化。因此，將來自振蕩 電路的輸出用作時(shí)鐘信號(hào)的情況下，振蕩頻率的變化導(dǎo)致時(shí)鐘信號(hào)的改變，從 而引起電路的錯(cuò)誤動(dòng)作。
此外，近年來，在作為通過無線通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的半導(dǎo)體器件引人注目 的RFID(射頻識(shí)別)標(biāo)簽等上，當(dāng)利用來自外部的電波或電磁波等的無線信號(hào)來 獲得電源電壓情況等下，電源電壓根據(jù)與信號(hào)發(fā)送部分的距離，容易變化，并 且該電源電壓的變化引起振蕩頻率的變化。
此外，振蕩頻率不耐電源電壓的波紋和因無線信號(hào)的噪音，因而維持恒定 水平是很困難的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明鑒于上述問題，其目的在于提供一種振蕩電路及具有該振蕩 電路的半導(dǎo)體器件，該振蕩電路抑制對(duì)電源電壓的變化導(dǎo)致的振蕩頻率的變 化，且輸出頻率更穩(wěn)定的信號(hào)。
本發(fā)明的振蕩電路之一包括不管電源電壓端子之間的電位差如何，提供 恒定電流的恒流電路；根據(jù)電源電壓端子之間的電位差，改變振蕩頻率的電壓 控制振蕩電路；n溝道型晶體管；p溝道型晶體管；以及電容。此外，電源電壓 端子由第一端子和第二端子構(gòu)成，并且由這些端子供給電源電壓。
在電源電壓端子之間的電位差恒定的情況下，具有上述結(jié)構(gòu)的電壓控制振 蕩電路，可以根據(jù)輸入端子的電壓改變振蕩頻率。此外，當(dāng)輸入端子的電壓變 大時(shí)，振蕩頻率升高，而當(dāng)輸入端子的電壓變小時(shí)，振蕩頻率降低。另外，在 輸入電壓端子的電壓恒定的情況下，振蕩頻率根據(jù)電源電壓端子之間的電位差 變化。在此情況下，當(dāng)電源電壓端子之間的電位差變大時(shí)，振蕩頻率降低，當(dāng) 電源電壓端子之間的電位差變小時(shí)，振蕩頻率升高。
另外，恒流電路與P溝道型晶體管的柵電極在第二節(jié)點(diǎn)相連接，并且，P溝 道型晶體管的源電極連接到第一端子。此外，可以將與恒流電路的電流值相對(duì) 應(yīng)的電流提供到P溝道型晶體管。
另外，p溝道型晶體管的漏電極與n溝道型晶體管的漏電極相連接，并且， n溝道型晶體管的源電極連接到第二端子。由于流過p溝道型晶體管的電流，在 n溝道型晶體管的柵電極中發(fā)生電壓。
另外，電壓控制振蕩電路與n溝道型晶體管的柵電極在第一節(jié)點(diǎn)相連接， 并且，電壓控制振蕩電路的振蕩頻率取決于在n溝道型晶體管的柵電極中發(fā)生 的電壓。第一節(jié)點(diǎn)也通過電容連接到第二端子。此外，第一節(jié)點(diǎn)相當(dāng)于電壓控 制振蕩電路的輸入端子。
當(dāng)電源電壓端子之間的電位差變化時(shí)，流過恒流電路的電流恒定。但是， 即使柵源之間的電壓恒定，連接在恒流電路的P溝道型晶體管的電流根據(jù)漏源 之間的電壓而改變。當(dāng)p溝道型晶體管的電流改變時(shí)，n溝道型晶體管的柵端子 電壓改變。
在電源電壓端子之間的電位差變化，并電壓控制振蕩電路的輸入端子恒定 的情況下，電壓控制振蕩電路的振蕩頻率根據(jù)電源電壓端子之間的電位差而改 變。然而，在本發(fā)明中，由于n溝道型晶體管的柵端子電壓改變，因此可以抑 制因電源電壓端子之間的電位差導(dǎo)致的振蕩頻率的變化。
另外，在電源電壓端子之間的電位差突然變化時(shí)，連接在第一節(jié)點(diǎn)的電容 可以抑制第一節(jié)點(diǎn)的電壓變化。
本發(fā)明的振蕩電路之一包括電連接在第一端子和第二端子之間的恒流電 路；根據(jù)電源電壓端子之間的電位差，改變振蕩頻率的電壓控制振蕩電路；n 溝道型晶體管；通過恒流電路，使柵源之間的電壓為恒定的P溝道型晶體管； 以及電容，其中，p溝道型晶體管的源電極和漏電極中的一方電連接到第一端 子，并且，p溝道型晶體管的源電極和漏電極中的另一方電連接到n溝道型晶體 管的源電極和漏電極中的一方以及柵電極，并且，n溝道型晶體管的源電極和
漏電極中的另一方電連接到第二端子，并且，n溝道型晶體管的柵電極通過電 容電連接到第二端子。此外，n溝道型晶體管的柵電極相當(dāng)于電壓控制振蕩電
路的輸入電壓端子，第一端子和第二端子相當(dāng)于電壓控制振蕩電路的電源電壓 端子。另外，恒流電路不必提供有電阻。
另外，本發(fā)明的振蕩電路之一包括電連接在第一端子和第二端子之間的 恒流電路；根據(jù)電源電壓端子之間的電位差，改變振蕩頻率的電壓控制振蕩電 路；P溝道型晶體管；通過恒流電路，使柵源之間的電壓為恒定的n溝道型晶體 管；以及電容，其中，n溝道型晶體管的源電極和漏電極中的一方電連接到第 二端子，并且，n溝道型晶體管的源電極和漏電極中的另一方電連接到p溝道型 晶體管的源電極和漏電極中的一方以及柵電極，并且，P溝道型晶體管的源電 極和漏電極中的另一方電連接到第一端子，并且，p溝道型晶體管的柵電極通 過電容電連接到第一端子。此外，P溝道型晶體管的柵電極相當(dāng)于電壓控制振 蕩電路的輸入電壓端子，第一端子和第二端子相當(dāng)于電壓控制振蕩電路的電源 電壓端子。另外，恒流電路不必提供有電阻。
另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件之一包括信號(hào)處理電路、以及發(fā)送/接收用 于發(fā)送存儲(chǔ)在信號(hào)處理電路的數(shù)據(jù)的信號(hào)的天線電路，其中，信號(hào)處理電路包 括具有上述結(jié)構(gòu)的振蕩電路、以及利用天線電路接收的信號(hào)生成電源電壓的 整流電路，并且，電源電壓供給到振蕩電路的第一端子及第二端子。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件之一包括信號(hào)處理電路、以及發(fā)送/接收用于發(fā)送 存儲(chǔ)在信號(hào)處理電路的數(shù)據(jù)的信號(hào)的天線電路，其中，信號(hào)處理電路包括具 有上述結(jié)構(gòu)的振蕩電路、利用天線電路接收的信號(hào)生成電源電壓的整流電路、 以及電源電路，并且，電源電壓通過電源電路，供給到振蕩電路的第一端子及 第二端子。此外，電源電路也可以為調(diào)節(jié)電路。
而且，具有上述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件，也可以包括存儲(chǔ)電源電壓的電池。
在本發(fā)明中，對(duì)晶體管的種類沒有特別的限制?？梢赃m用使用以非晶硅 和多晶硅為代表的非單晶半導(dǎo)體膜的薄膜晶體管(TFT)、使用半導(dǎo)體襯底或SOI 襯底形成的晶體管、結(jié)合型晶體管、雙極晶體管、使用ZnO或a-InGaZnO等化合 物半導(dǎo)體的晶體管、使用有機(jī)半導(dǎo)體或碳納米管的晶體管等。另外，對(duì)配置有 晶體管的襯底的種類也沒有特別的限制，例如可以使用單晶襯底、S0I襯底、 玻璃襯底、塑料襯底等。
本發(fā)明中的"連接"和"電連接"是同義的。因此，在本發(fā)明提出的結(jié)構(gòu) 中，不僅具有規(guī)定的連接關(guān)系，例如在文章或圖中所描述的連接關(guān)系，而且可
以在它們之間設(shè)置能夠?qū)崿F(xiàn)電連接的其他元件(例如，開關(guān)、晶體管、電容元 件、電感器、電阻元件或二極管等)。當(dāng)然，也可以配置成在中間沒夾有其他 元件，"電連接"包括直接連接的情況。
根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)一種振蕩電路，該振蕩電路輸出對(duì)由電源變化等所 造成的噪聲混入很強(qiáng)且具有在寬范圍的電壓區(qū)域中變化量小的穩(wěn)定頻率的信 號(hào)。另外，通過采用本發(fā)明的振蕩電路，可以產(chǎn)生穩(wěn)定的時(shí)鐘，從而可以提供 可靠性高且能夠無線地發(fā)送/接收信息的半導(dǎo)體器件。


圖l是說明本發(fā)明的振蕩電路的圖； 圖2是說明本發(fā)明的振蕩電路的圖； 圖3是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的圖； 圖4A至4E是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的圖5A和5B是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的圖6是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的圖7A至7D是本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的部分剖視圖； 圖8A至8C是本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的部分剖視圖； 圖9A和9B是本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的部分剖視圖10A至10C是本發(fā)明的振蕩電路或半導(dǎo)體器件所具有的晶體管的部分剖 視圖11A至11C是本發(fā)明的振蕩電路或半導(dǎo)體器件所具有的晶體管的部分剖 視圖12是本發(fā)明的振蕩電路或半導(dǎo)體器件所具有的晶體管的部分剖視圖； 圖13A至13C是本發(fā)明的振蕩電路或半導(dǎo)體器件所具有的晶體管的部分剖 視圖14A至14C是本發(fā)明的振蕩電路或半導(dǎo)體器件所具有的晶體管的部分剖 視圖15A至15C是本發(fā)明的振蕩電路或半導(dǎo)體器件所具有的晶體管的部分剖 視圖16A和16B是本發(fā)明的振蕩電路或半導(dǎo)體器件所具有的晶體管的部分剖 視圖17A至17E是說明根據(jù)本發(fā)明的物品的一個(gè)例子的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。但是，本發(fā)明可以通過多種不同 的方式來實(shí)施，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以很容易地理解一個(gè)事實(shí)就是 其方式和詳細(xì)內(nèi)容在不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍內(nèi)可以被變換為各種各樣 的形式。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為僅限定在以下的實(shí)施方式所記載的內(nèi)容 中。此外，在以下說明的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，表示相同對(duì)象的附圖標(biāo)記在不同的 附圖中共同使用。
實(shí)施方式l
圖l示出了本發(fā)明的振蕩電路的結(jié)構(gòu)。在圖1中，端子208是輸入電壓端子， 端子209是輸入電壓的基準(zhǔn)電壓端子。在本說明書中，輸入電壓端子和輸入電 壓的基準(zhǔn)電壓端子也分別被稱作第一端子和第二端子，它們被總稱為電源電壓 端子。將n溝道型晶體管(以下稱作"醒OS" )206的柵電極連接到節(jié)點(diǎn)N1，將 畫0S206的源電極連接到端子209。 p溝道型晶體管(以下稱作"PMOS" )205的漏 電極與麗OS206的漏電極相連接，它們的連接部分也連接到節(jié)點(diǎn)N1。將PM0S205 的源電極連接到端子208，將PMOS205的柵電極連接到節(jié)點(diǎn)N2。此外，節(jié)點(diǎn)N1通 過電容224連接到端子209。根據(jù)節(jié)點(diǎn)N2的電壓在PM0S205中流過電流，并且由 于NM0S206與PM0S205相連接，也在NM0S206中流過電流。當(dāng)在NM0S206中流過電 流時(shí)，在節(jié)點(diǎn)N1中發(fā)生對(duì)應(yīng)于該電流的電壓。此外，即使節(jié)點(diǎn)N2的電壓或端子 208的電壓突然變化而PM0S205的電流變化，電容224也可以抑制由NM0S206產(chǎn)生 的電壓變化。
另外，將恒流電路10連接到節(jié)點(diǎn)N2。
恒流電路10包括構(gòu)成電流鏡電路的PM0S201、 202、 NM0S203、 204、以及 電阻207。 PM0S201、 202的柵電極和PM0S202的漏電極連接到節(jié)點(diǎn)N2， PM0S201、 202的源電極連接到端子208。 PM0S201的漏電極連接到醒0S204的柵電極和 麗0S203的漏電極。NM0S204的漏電極連接到節(jié)點(diǎn)N2。麗0S204的源電極連接到 薩0S203的柵電極，而且通過電阻207連接到端子209。醒0S203的源電極連接到 端子209。
恒流電路10可以將流過電阻207的恒定電流提供給NM0S203、 204及 PM0S201、 202?？梢愿鶕?jù)電阻207的電阻值改變流過電阻207的恒定電流。這樣， 在N2中發(fā)生與流過電阻207的恒定電流相對(duì)應(yīng)的電壓。
另一方面，將電壓控制振蕩電路11連接到節(jié)點(diǎn)N1。
電壓控制振蕩電路ll包括PM0S210、 212、 213、 216、 217、 220、 221、 以及NM0S211、 214、 215、 218、 219、 222、 223。 NM0S211、 215、 219、 223的 柵電極連接到節(jié)點(diǎn)N1。將醒0S211、 215、 219、 223的源電極連接到端子209， 將PM0S210、 212、 216、 220的源電極連接到端子208。將醒0S211的漏電極連接 到PM0S210的柵電極和漏電極、以及PM0S212、 216、 220的柵電極。將PM0S212 的漏電極連接到PM0S213的源電極，將PM0S216的漏電極連接到PM0S217的源電 極，將PM0S220的漏電極連接到PM0S221的源電極。將腿0S215的漏電極連接到 NM0S214的源電極，將醒0S219的漏電極連接到醒0S218的源電極，將麗0S223的 漏電極連接到醒0S222的源電極。將PM0S213的漏電極連接到腿0S214的漏電極、 PM0S217的柵電極和NM0S218的柵電極。將PM0S217的漏電極連接到腿0S218的漏 電極、將PM0S221的柵電極和畫0S222的柵電極。將PM0S221的漏電極連接到 NM0S222的漏電極、PM0S213的柵電極、NM0S214的柵電極和輸出端子230。
流過醒0S211、 215、 219、 223的電流，取決于發(fā)生在節(jié)點(diǎn)N1的電壓。在 PM0S210中，也流過與腿0S211相同的電流。因此，在PM0S210的柵電極中，發(fā) 生與流過PMOS210的電流相對(duì)應(yīng)的電壓。流過PM0S212、 216、 220的電流，取決 于所述PM0S210的柵電極中發(fā)生的電壓。
另外，PM0S213和NM0S214具有反相器的結(jié)構(gòu)，其中PM0S213、 NM0S214的柵 電極成為輸入端子，漏電極成為輸出端子。PM0S217和麗0S218、 PM0S221和 醒0S222也同樣地具有反相器的結(jié)構(gòu)。構(gòu)成各個(gè)反相器的輸入端子與構(gòu)成其它 反相器的輸出端子相連接，它們構(gòu)成了將輸出信號(hào)用作輸出信號(hào)的反饋電路。 這被稱為環(huán)形振蕩器，可以從輸出端子230輸出具有頻率的信號(hào)。由于在構(gòu)成 各個(gè)反相器的PM0S和腿0S中流過與節(jié)點(diǎn)N1的電壓相對(duì)應(yīng)的電流，因此，振蕩頻 率根據(jù)流過其的電流而變化。也就是說，可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)N1的電壓改變振蕩頻率。
接著，將說明上述振蕩電路的動(dòng)作。當(dāng)在端子208和端子209之間施加電壓 時(shí)，由于在節(jié)點(diǎn)N2中發(fā)生的電壓，電流從恒流電路10向PM0S205流過。而且， 在應(yīng)0S206中也流過與PM0S205相同的電流，從而在N1中發(fā)生對(duì)應(yīng)于電流的電 壓。這樣，與產(chǎn)生電壓的節(jié)點(diǎn)N1相連接的電壓控制振蕩電路11輸出信號(hào)，該信 號(hào)具有與在節(jié)點(diǎn)N1中發(fā)生的電壓相對(duì)應(yīng)的頻率。
此外，即使增加端子208與端子209之間的電壓，由于在恒流電路10中流過 恒定電流，因此PM0S205的柵源之間的電壓也不改變。即使PM0S205的柵源之間 的電壓為恒定，流過PM0S205的電流根據(jù)PM0S205的漏源之間的電壓而變化。這 樣，當(dāng)PM0S205的電流變化時(shí)，流過醒0S206的電流變化，因此在節(jié)點(diǎn)N1中發(fā)生 的電壓變化。
另外，當(dāng)端子208與端子209之間的電壓為恒定時(shí)，電壓控制振蕩電路ll輸 出信號(hào)，該信號(hào)具有與節(jié)點(diǎn)N1的電壓相對(duì)應(yīng)的頻率。在節(jié)點(diǎn)N1的電壓從V1變化 到比V1更大的V2的情況下(V1〈V2)，當(dāng)對(duì)應(yīng)于V1的頻率為F1，對(duì)應(yīng)于V2的頻率 為F2時(shí)，F(xiàn)2大于F1(F1〈F2)。另一方面，當(dāng)節(jié)點(diǎn)N1的電壓為恒定時(shí)，電壓控制 振蕩電路ll輸出信號(hào)，該信號(hào)具有與端子208和端子209之間的電壓相對(duì)應(yīng)的頻 率。在端子208與端子209之間的電壓從V3變化到比V3更大的V4的情況下 (V3〈V4)，當(dāng)使對(duì)應(yīng)于V3的頻率為F3，而使對(duì)應(yīng)于V4的頻率為F4時(shí)，F(xiàn)4小于 F3(F3〉F4)。
例如，即使端子208與端子209之間的電壓增高，節(jié)點(diǎn)N1的電壓也同時(shí)增高， 從而可以使電壓控制振蕩電路ll的振蕩頻率保持為恒定。另一方面，當(dāng)端子208 與端子209之間的電壓下降時(shí)，節(jié)點(diǎn)N1的電壓也同時(shí)下降，從而可以使電壓控 制振蕩電路ll的振蕩頻率保持為恒定。
如上所述，即使端子208與端子209之間的電壓變化，本發(fā)明的振蕩電路也 可以抑制振蕩頻率的變化，并且可以輸出具有更穩(wěn)定的頻率的信號(hào)。
恒流電路10不局限于上述方式，只要具有提供恒定電流的結(jié)構(gòu)、并且使 PMOS205的柵源之間的電壓為恒定，即可。
電壓控制振蕩電路ll不局限于上述方式，只要根據(jù)節(jié)點(diǎn)N1的電壓產(chǎn)生具有 頻率的信號(hào)，即可。
實(shí)施方式2
在本實(shí)施方式中，將使用圖2示出與實(shí)施方式1不同的本發(fā)明的振蕩電路的 一個(gè)結(jié)構(gòu)。在圖2中，端子1708是輸入電壓端子，端子1709是輸入電壓的基準(zhǔn) 電壓端子。將PM0S1705的柵電極連接到節(jié)點(diǎn)N11，將PM0S1705的源電極連接到 端子1708。 PMOS1705的漏電極與麗OS1706的漏電極相連接，它們的連接部分也 連接到節(jié)點(diǎn)Nll。將NM0S1706的源電極連接到端子1709，將NM0S1706的柵電極 連接到節(jié)點(diǎn)N12。此外，節(jié)點(diǎn)N11通過電容1724連接到端子1708。根據(jù)節(jié)點(diǎn)N12 的電壓在NMOS1706中流過電流，并且由于PM0S1705與NM0S1706相連接，也在 PMOS1705中流過電流。當(dāng)在PM0S1705中流過電流時(shí)，在節(jié)點(diǎn)N11中發(fā)生對(duì)應(yīng)于 該電流的電壓。此外，即使節(jié)點(diǎn)N12的電壓或端子1708的電壓突然變化而 NM0S1706的電流變化，電容1724也可以抑制由PM0S1705產(chǎn)生的電壓變化。
另外，將恒流電路110連接到節(jié)點(diǎn)N12。
恒流電路110包括構(gòu)成電流鏡電路的PM0S1701、 1702、 NM0S1703、 1704、 以及電阻1707。將麗0S1703、 1704的柵電極和NM0S1704的漏電極連接到節(jié)點(diǎn) N12，腿0S1703、 1704的源電極連接到端子1709。將NM0S1703的漏電極連接到 PMOS1702的柵電極和PMOS1701的漏電極。將PMOS1702的漏電極連接到節(jié)點(diǎn)N12。 將PM0S1702的源電極連接到PM0S1701的柵電極，而且通過電阻1707連接到端子 1708。將PM0S1701的源電極連接到端子1708。
恒流電路110可以將流過電阻1707的恒定電流，提供給PM0S1701、 1702及 NM0S1703、 1704?？梢愿鶕?jù)電阻1707的電阻值，改變流過電阻1707的恒定電流。 這樣，在N12中發(fā)生與流過電阻1707的恒定電流相對(duì)應(yīng)的電壓。
另一方面，將電壓控制振蕩電路lll連接到節(jié)點(diǎn)Nll。
電壓控制振蕩電路lll包括PM0S1710、 1712、 1713、 1716、 1717、 1720、 1721、以及麗0S1711、 1714、 1715、 1718、 1719、 1722、 1723。 PM0S1710、 1712、 1716、 1720的柵電極連接到節(jié)點(diǎn)N11。將PM0S1710、 1712、 1716、 1720的源電 極連接到端子1708，將NM0S1711、 1715、 1719、 1723的源電極連接到端子1709。 將PM0S1710的漏電極連接到NM0S1711的柵電極和漏電極、以及腿0S1715、 1719、 1723的柵電極。將PM0S1712的漏電極連接到PM0S1713的源電極，將PM0S1716的 漏電極連接到PM0S1717的源電極，將PM0S1720的漏電極連接到PM0S1721的源電 極。將蘭0S1715的漏電極連接到麗0S1714的源電極，醒0S1719的漏電極連接到 畫OS1718的源電極，將醒OS1723的漏電極連接到麗OS1722的源電極。將 PM0S1713的漏電極連接到醒0S1714的漏電極、PM0S1717的柵電極和NM0S1718的 柵電極。將PM0S1717的漏電極連接到醒0S1718的漏電極、PM0S1721的柵電極和 畫0S1722的柵電極。將PM0S1721的漏電極連接到麗0S1722的漏電極、PM0S1713 的柵電極、麗0S1714的柵電極、以及輸出端子1730。
流過PM0S1710、 1712、 1716、 1720的電流，取決于發(fā)生在節(jié)點(diǎn)N11中的電 壓。在PM0S210中也流過與PM0S1710相同的電流。因此，在醒0S1711的柵電極 中發(fā)生與流過NM0S1711的電流相對(duì)應(yīng)的電壓。流過畫0S1715、 1719、 1723的電 流，取決于所述腿0S1711的柵電極中發(fā)生的電壓。
另外，PM0S1713和NM0S1714具有反相器的結(jié)構(gòu)，其中PMOS1713、 NM0S1714 的柵電極成為輸入端子，漏電極成為輸出端子。PMOS1717和醒OS1718、PMOS1721 和醒OS1722也同樣地具有反相器的結(jié)構(gòu)。構(gòu)成各個(gè)反相器的輸入端子與構(gòu)成其 它反相器的輸出端子相連接，它們構(gòu)成了將輸出信號(hào)用作輸出信號(hào)的反饋電 路。這被稱為環(huán)形振蕩器，可以從輸出端子1730輸出具有頻率的信號(hào)。由于在 構(gòu)成各個(gè)反相器的PM0S和麗0S中流過與節(jié)點(diǎn)N11的電壓相對(duì)應(yīng)的電流，因此，
振蕩頻率根據(jù)流過其的電流而變化。也就是說，可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)N11的電壓，使 具有頻率的信號(hào)變化。
接著，將說明上述振蕩電路的動(dòng)作。當(dāng)在端子1708和端子1709之間施加電 壓時(shí)，由于在節(jié)點(diǎn)N12中發(fā)生的電壓，電流從恒流電路110向麗0S1706流過。而 且，在PMOS1705中也流過與NMOS1706相同的電流，從而在N11中發(fā)生對(duì)應(yīng)于電 流的電壓。這樣，與產(chǎn)生電壓的節(jié)點(diǎn)N11相連接的電壓控制振蕩電路111輸出信 號(hào)，該信號(hào)具有與在節(jié)點(diǎn)N11中發(fā)生的電壓相對(duì)應(yīng)的頻率。
此外，即使增加端子1708與端子1709之間的電壓，由于在恒流電路110中 流過恒定電流，因此畫0S1706的柵源之間的電壓也不改變。即使麗OS1706的柵 源之間的電壓為恒定，流過醒OS1706的電流根據(jù)麗OS1706的漏源之間的電壓而 變化。這樣，當(dāng)NM0S1706的電流變化時(shí)，流過PM0S1705的電流變化，因此在節(jié) 點(diǎn)N11中發(fā)生的電壓變化。
另外，當(dāng)端子1708與端子1709之間的電壓為恒定時(shí)，電壓控制振蕩電路lll 輸出信號(hào)，該信號(hào)具有與端子1708和節(jié)點(diǎn)N11之間的電壓相對(duì)應(yīng)的頻率。在端 子1708和節(jié)點(diǎn)N11之間的電壓從V5變化到比V5更大的V6的情況下(V5〈V6)，當(dāng)使 對(duì)應(yīng)于V5的頻率為F5，而使對(duì)應(yīng)于V6的頻率為F6時(shí)，F(xiàn)6大于F5 (F5〈F6)。另一 方面，當(dāng)端子1708和節(jié)點(diǎn)N11之間的電壓為恒定時(shí)，電壓控制振蕩電路lll輸出 信號(hào)，該信號(hào)具有與端子1708和端子1709之間的電壓相對(duì)應(yīng)的頻率。在端子 1708與端子1709之間的電壓從V7變化到比V7更大的V8的情況下(V7〈V8)，當(dāng)使 對(duì)應(yīng)于V7的頻率為F7，而使對(duì)應(yīng)于V8的頻率為F8時(shí)，F(xiàn)8小于F7(F7〉F8)。
例如，即使端子1708與端子1709之間的電壓增高，端子1708與節(jié)點(diǎn)N11之 間的電壓也同時(shí)增高，從而可以使電壓控制振蕩電路lll的振蕩頻率保持為恒 定。另一方面，當(dāng)端子1708與端子1709之間的電壓下降時(shí)，節(jié)點(diǎn)N11的電壓也 同時(shí)下降，從而可以使電壓控制振蕩電路lll的振蕩頻率保持為恒定。
如上所述，即使端子1708與端子1709之間的電壓變化，本發(fā)明的振蕩電路 也可以抑制振蕩頻率的變化，并且可以輸出具有更穩(wěn)定的頻率的信號(hào)。
恒流電路110不局限于上述方式，只要具有提供恒定電流的結(jié)構(gòu)，且使 麗0S1706的柵源之間的電壓為恒定，即可。
電壓控制振蕩電路lll不局限于上述方式，只要根據(jù)端子1708與節(jié)點(diǎn)N1之 間的電壓產(chǎn)生具有頻率的信號(hào)，即可。
實(shí)施方式3
在本實(shí)施方式中，將參照附圖來說明一種半導(dǎo)體器件，其中包括上述實(shí)施 方式所示的振蕩電路，且能夠無線地發(fā)送/接收信息。
近年來，組合超小型IC芯片和無線通信用天線的RFID標(biāo)簽等的半導(dǎo)體器件 引人注目。RFID標(biāo)簽可以通過使用無線通信裝置(也稱為讀取寫入器)進(jìn)行通信 信號(hào)的授受來進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入和讀出。RFID標(biāo)簽(以下簡(jiǎn)稱為RFID)還被稱為 IC(集成電路)標(biāo)簽、IC芯片、RF標(biāo)簽、無線標(biāo)簽、電子標(biāo)簽。
作為RFID等能夠無線地發(fā)送/接收信息的半導(dǎo)體器件的應(yīng)用領(lǐng)域，例如可 以舉出在流通業(yè)中的產(chǎn)品管理。目前，使用條形碼等的產(chǎn)品管理還占主流，然 而，由于條形碼是通過光學(xué)方式讀取的，因此在存在屏蔽時(shí)無法讀取數(shù)據(jù)。然 而，對(duì)于RFID而言，由于其通過無線方式讀取數(shù)據(jù)，因此即使存在屏蔽時(shí)也能 夠讀取數(shù)據(jù)。因此，可以期待產(chǎn)品管理的高效率、低成本。除了上述以外，已 提出了如在票券、航空客票、自動(dòng)結(jié)帳等上的廣泛應(yīng)用。
用圖3所示的方框圖來說明采用本發(fā)明作為上述RFID的半導(dǎo)體器件的一個(gè) 結(jié)構(gòu)。
圖3的RFID300，由天線電路301和信號(hào)處理電路302構(gòu)成。信號(hào)處理電路 302，由整流電路303、電源電路304、解調(diào)電路305、振蕩電路306、邏輯電路 307、存儲(chǔ)控制電路308、存儲(chǔ)電路309、邏輯電路310、放大器311、以及調(diào)制 電路312構(gòu)成。
在RFID300中，由天線電路301接收的通信信號(hào)被輸入到信號(hào)處理電路302 的解調(diào)電路305。被接收的信號(hào)，即在第一天線電路301和讀取寫入器之間被發(fā) 送/接收的信號(hào)的頻率為125kHz、 13. 56MHz、 915MHz、 2.45GHz等，都分別按照 ISO標(biāo)準(zhǔn)等設(shè)定。當(dāng)然，在天線電路301和讀取寫入器之間被發(fā)送/接收的信號(hào) 的頻率并不局限于此，例如，可以使用300GHz至3THz的亞毫米波、30GHz至 300GHz的毫米波、3GHz至30GHz的微波、300MHz至3GHz的極超短波、30MHz至 300MHz的超短波、3MHz至30MHz的短波、300KHz至3MHz的中波、30KHz至300KHz 的長(zhǎng)波、以及3KHz至30KHz的超長(zhǎng)波中的任何頻率。此外，在天線電路301和讀 取寫入器之間被發(fā)送/接收的信號(hào)是調(diào)制載波而成的信號(hào)。載波的調(diào)制方式可 以為模擬調(diào)制或數(shù)字調(diào)制，并且也可以為振幅調(diào)制、相位調(diào)制、頻率調(diào)制、以 及頻譜擴(kuò)散中的任一種。優(yōu)選采用振幅調(diào)制或頻率調(diào)制。
在本實(shí)施方式中，描述用作通信信號(hào)的載波為915MHz的情況。在RFID中， 為了處理信號(hào)需要作為基準(zhǔn)的時(shí)鐘信號(hào)，在此通過使用實(shí)施方式1或?qū)嵤┓绞?
所示的振蕩電路306來生成時(shí)鐘信號(hào)。從振蕩電路306輸出的振蕩信號(hào)作為時(shí)鐘 信號(hào)供給到邏輯電路307。調(diào)制了的載波被解調(diào)電路305解調(diào)。解調(diào)了的信號(hào)也 傳送到邏輯電路307并接受分析。被邏輯電路307分析了的信號(hào)傳送到存儲(chǔ)控制 電路308，該存儲(chǔ)控制電路308根據(jù)上述信號(hào)控制存儲(chǔ)電路309，將存儲(chǔ)在存儲(chǔ) 電路309中的數(shù)據(jù)取出并傳送到邏輯電路310。傳送到邏輯電路310的信號(hào)被邏 輯電路310編碼后被放大器311放大，并且調(diào)制電路312根據(jù)該信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行 調(diào)制。根據(jù)該調(diào)制了的載波，讀取寫入器識(shí)別來自RFID的信號(hào)。另一方面，加 到整流電路303的載波被整流后輸入到電源電路304。將這樣所獲得的電源電壓 從電源電路304供給到解調(diào)電路305、振蕩電路306、邏輯電路307、存儲(chǔ)控制電 路308、存儲(chǔ)電路309、邏輯電路310、放大器311、調(diào)制電路312等。此外，盡 管不必提供電源電路304，但是這里的電源電路具有使輸入電壓升壓、降壓或 正負(fù)反轉(zhuǎn)的功能。這樣，RFID300進(jìn)行工作。
此外，對(duì)在天線電路301中的天線的形狀沒有特別的限制。例如，如圖4A 所示，也可以采用在襯底上的信號(hào)處理電路352的周圍，配置一面的天線351的 結(jié)構(gòu)。此外，如圖4B所示，也可以采用在襯底上的信號(hào)處理電路352的周圍， 配置細(xì)天線351以使其圍繞信號(hào)處理電路352的結(jié)構(gòu)。此外，如圖4C所示，也可 以采用對(duì)襯底上的信號(hào)處理電路352具有接收高頻電磁波的天線351的形狀。此 外，如圖4D所示，也可以采用對(duì)襯底上的信號(hào)處理電路352具有180度無方向性 (能夠從所有方向均勻地接收)的天線351的形狀。此外，如圖4E所示，可以采 用對(duì)襯底上的信號(hào)處理電路352具有拉伸成棒狀的天線351的形狀。此外，對(duì)在
信號(hào)處理電路和天線電路中的與天線的連接沒有特別的限制。例如，可以采用 如下方法利用引線鍵合連接或凸塊連接來連接天線351和信號(hào)處理電路352; 或者被芯片化了的信號(hào)處理電路352的一表面設(shè)為電極并貼在天線351上。此 外，也可以使用ACF(anisotropic conductive film:各向異性導(dǎo)電薄膜)來貼 合信號(hào)處理電路352和天線351。此外，天線所需要的長(zhǎng)度根據(jù)用于接收的頻率 而不同。例如，在頻率為2.45GHz的情況下，當(dāng)設(shè)置半波長(zhǎng)偶極天線時(shí)，天線 的長(zhǎng)度大約為60mm(l/2波長(zhǎng))，當(dāng)設(shè)置單極天線時(shí)，天線的長(zhǎng)度大約為30mm(1/4 波長(zhǎng))，即可。
另外，既可以采用與信號(hào)處理電路352相同的襯底上層疊形成天線351的結(jié) 構(gòu)，又可以采用使用外部天線的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，也可以采用在信號(hào)處理電路352 的上方或下方設(shè)置有天線351的結(jié)構(gòu)。
另外，當(dāng)圖3的天線電路301采用圖4B的形狀時(shí)，天線電路301可以如圖5A
所示地由天線401和共振電容402構(gòu)成。在此情況下，將天線401和共振電容402 統(tǒng)稱為天線電路403。
另外，整流電路303只要為將由天線電路301接收的載波感應(yīng)出的交流信號(hào) 轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)的電路，即可。例如，如圖5B所示，整流電路407由二極管404、 二極管405和平滑電容406構(gòu)成，即可。
RFID可獲得的電源電壓值，根據(jù)與讀取寫入器的距離等容易變化，但通過 采用本發(fā)明的振蕩電路，即使在電源電壓值變化的情況下，也可以抑制因電源 電壓值引起的時(shí)鐘信號(hào)的變化，從而可以產(chǎn)生穩(wěn)定的時(shí)鐘。因此，可以獲得可 靠性高且能夠無線地發(fā)送/接收信息的半導(dǎo)體器件。
另外，本發(fā)明的RFID除了圖3所示的結(jié)構(gòu)之外，還可以如圖6所示那樣具有 電池361。在從整流電路303輸出的電源電壓不足以使信號(hào)處理電路302工作的 情況下，也可以將電源電壓從電池361供給到構(gòu)成信號(hào)處理電路302的各個(gè)電 路，例如，解調(diào)電路305、振蕩電路306、邏輯電路307、存儲(chǔ)控制電路308、存 儲(chǔ)電路309、邏輯電路310、放大器311、調(diào)制電路312等。此外，由于其他的模 擬電路產(chǎn)生的噪聲或數(shù)字電路產(chǎn)生的脈沖噪聲的影響，即使在從電池361向振 蕩電路306供給電源電壓的情況下，也不一定能夠?qū)⒑愣ǖ碾娫措妷汗┙o到振 蕩電路306。因此，也在圖6所示的RFID360中使用本發(fā)明的振蕩電路是很有效 的，并且可以提高RFID的可靠性。例如，當(dāng)從整流電路303輸出的電源電壓比 使信號(hào)處理電路302工作所需要的電源電壓足夠大的情況下，可以從整流電路 303輸出的電源電壓之中的剩余電壓充電電池361中，來獲得存儲(chǔ)能量。此外， 也可以除了天線電路301和整流電路303，另外提供天線電路和整流電路，來從 任意發(fā)生的電波等獲得存儲(chǔ)在電池361中的能量。
這里，電池是指通過充電可以恢復(fù)連續(xù)使用時(shí)間的電池。作為電池，優(yōu)選 使用形成為片狀的電池，例如，通過使用凝膠狀電解質(zhì)的鋰聚合物電池、鋰離 子電池、鋰二次電池等，可以實(shí)現(xiàn)小型化。當(dāng)然，只要是可充電的電池，就可 以使用任何電池，既可使用鎳氫電池、鎳鎘電池，又可使用大容量的電容器等。
另外，也可以使用調(diào)節(jié)器電路來將穩(wěn)定的電源電壓供給到電源電路304。 在此情況下，與上述情況相同，由于其他的模擬電路產(chǎn)生的噪聲或數(shù)字電路產(chǎn) 生的脈沖噪聲的影響，不一定能夠?qū)⒑愣ǖ碾娫措妷汗┙o到振蕩電路306。因 此，使用本發(fā)明的振蕩電路是很有效的，并且可以進(jìn)一步提高RFID的可靠性。 當(dāng)然，也可以在圖6的RFID所具有的電源電路中應(yīng)用調(diào)節(jié)器電路。
此外，本實(shí)施方式可以與本說明書中的其他實(shí)施方式的記載適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行組
實(shí)施方式4
在本實(shí)施方式中，將參照部分剖視圖來說明上述實(shí)施方式所示的RFID等半
導(dǎo)體器件的制造方法的一個(gè)例子。
首先，如圖7A所示，在襯底501的一個(gè)表面上夾著絕緣膜502形成剝離層 503，接著，層疊形成用作基底膜的絕緣膜504和半導(dǎo)體膜(例如，包含非晶硅 的膜)505。此外，絕緣膜502、剝離層503、絕緣膜504、以及半導(dǎo)體膜505可以 連續(xù)形成。
襯底501是選自玻璃襯底、石英襯底、金屬襯底(例如，不銹鋼襯底等)、 陶瓷襯底以及Si襯底等的半導(dǎo)體襯底中的襯底。此外，作為塑料襯底，也可以 選擇聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、 以及丙烯等的襯底。此外，在本工序中，剝離層503夾著絕緣膜502地設(shè)置在襯 底501的整個(gè)面上，但是，根據(jù)需要，也可以在襯底501的整個(gè)面上設(shè)置剝離層 后，通過光刻法選擇性地設(shè)置。
作為絕緣膜502、絕緣膜504，通過CVD法或?yàn)R射法等，使用如下絕緣材料 來形成氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅等。例如，當(dāng)將絕緣膜502、 絕緣膜504成為兩層結(jié)構(gòu)時(shí)，優(yōu)選作為第一層絕緣膜形成氮氧化硅膜并且作為 第二層絕緣膜形成氧氮化硅膜。此外，也可以作為第一層絕緣膜形成氮化硅膜 并且作為第二層絕緣膜形成氧化硅膜。絕緣膜502用作防止雜質(zhì)元素從襯底501 混入到剝離層503或形成在其上的元件的阻擋層，而且絕緣膜504用作防止雜質(zhì) 元素從襯底501、剝離層503混入到形成在其上的元件的阻擋層。這樣，通過形 成作為阻擋層發(fā)揮功能的絕緣膜502、 504，可以防止來自襯底501的Na等堿金 屬和堿土金屬、來自剝離層503中的雜質(zhì)元素給形成在其上的元件造成不良影 響。此外，在使用石英作為襯底501的情況下，也可以省略絕緣膜502、 504。
作為剝離層503，可以使用金屬膜或金屬膜和金屬氧化膜的疊層結(jié)構(gòu)等。 作為金屬膜，可以使用由選自鎢(W)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、鎳 (Ni)、鈷(Co)、鋯(Zr)、鋅(Zn)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)、以及銥 (Ir)中的元素或以上述元素為主要成分的合金材料或化合物材料構(gòu)成的膜的 單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)而形成。另外，可以通過濺射法或各種CVD法如等離子體 CVD法等而形成上述材料。作為金屬膜和金屬氧化膜的疊層結(jié)構(gòu)，可以在形成 上述金屬膜之后，進(jìn)行在氧氣氣氛中或在N20氣氛中的等離子體處理、在氧氣氣
氛中或在N20氣氛中的加熱處理，以在金屬膜的表面上設(shè)置該金屬膜的氧化物或
氧氮化物。例如，在使用濺射法或CVD法等形成鎢膜作為金屬膜的情況下，通
過對(duì)鎢膜進(jìn)行等離子體處理，可以在鎢膜的表面上形成由鎢氧化物而成的金屬
氧化膜。此外，在此情況下，用WOx表示鎢的氧化物。其中X是2至3，存在如下 情況X是2(W0》、X是2.5(WA)、 X是2. 75(W40 )、以及X是3(W03)等。當(dāng)形成鎢 的氧化物時(shí)，對(duì)如上舉出的X的值沒有特別的限制，優(yōu)選根據(jù)蝕刻速率等確定 要形成的氧化物。此外，例如，也可以在形成金屬膜(例如，鎢)之后，通過濺 射法在該金屬膜上設(shè)置氧化硅(Si02)等的絕緣膜的同時(shí)，在金屬膜上形成金屬 氧化物(例如，在鎢上形成鎢氧化物)。此外，作為等離子體處理，例如也可以 進(jìn)行高密度等離子體處理。此外，除了金屬氧化膜以外，也可以使用金屬氮化 物或金屬氧氮化物。在此情況下，在氮?dú)鈿夥罩谢蛟诘獨(dú)夂脱鯕鈿夥罩袑?duì)金屬 膜進(jìn)行等離子體處理或加熱處理即可。
通過濺射法、LPCVD法、等離子體CVD法等，以25nm至200 nm(優(yōu)選為30nm 至150 nra)的厚度形成半導(dǎo)體膜505。
接下來，如圖7B所示，對(duì)半導(dǎo)體膜505照射激光束來進(jìn)行晶化。此外，也 可以通過將激光束的照射、利用RTA(快速熱退火)或退火爐的熱結(jié)晶法、使用 促進(jìn)晶化的金屬元素的熱結(jié)晶法組合的方法等進(jìn)行半導(dǎo)體膜505的晶化。之后， 將獲得的半導(dǎo)體膜蝕刻為所希望的形狀來形成晶化了的半導(dǎo)體膜505a至505f， 并且覆蓋該半導(dǎo)體膜505a至505f地形成柵極絕緣膜506。
作為柵極絕緣膜506，通過CVD法或?yàn)R射法等，使用如下絕緣材料來形成 氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅等。例如，當(dāng)將柵極絕緣膜506作為兩 層結(jié)構(gòu)時(shí)，優(yōu)選作為第一層絕緣膜形成氧氮化硅膜并且作為第二層絕緣膜形成 氮氧化硅膜。此外，也可以作為第一層絕緣膜形成氧化硅膜并且作為第二層絕 緣膜形成氮化硅膜。
以下，簡(jiǎn)單地說明半導(dǎo)體膜505a至505f的制造工序的一個(gè)例子。首先，通 過等離子體CVD法形成50nm至60 nm厚的非晶半導(dǎo)體膜。接著，將包含作為促進(jìn)
晶化的金屬元素的鎳的溶液保持在非晶半導(dǎo)體膜上，接著，對(duì)非晶半導(dǎo)體膜進(jìn) 行脫氫處理(在50(TC下， 一個(gè)小時(shí))和熱結(jié)晶處理(在55(TC下，四個(gè)小時(shí))，來 形成結(jié)晶半導(dǎo)體膜。然后，通過照射激光束且使用光刻法，來形成結(jié)晶的半導(dǎo) 體膜505a至505f。此外，也可以只通過照射激光束而不進(jìn)行使用促進(jìn)晶化的金 屬元素的熱結(jié)晶，來使非晶半導(dǎo)體膜晶化。
作為用來晶化的激光振蕩器，可以使用連續(xù)振蕩激光器(CW激光器)或脈沖
振蕩激光器(脈沖激光器)。作為此處可采用的激光束，可以采用從如下激光器
中的一種或多種振蕩的激光束，即氣體激光器如Ar激光器、Kr激光器、受激準(zhǔn) 分子激光器等；將在單晶的YAG、 YV04、鎂橄欖石(Mg2Si04) 、 YA103、 GdV04、或 者多晶(陶瓷)的YAG、 Y203、 YV04、 YA103、 GdV04中添加Nd、 Yb、 Cr、 Ti、 Ho、 Er、 Tm、 Ta之中的一種或多種作為摻雜物而獲得的材料用作介質(zhì)的激光器；玻璃激 光器；紅寶石激光器；變石激光器；Ti:藍(lán)寶石激光器；銅蒸氣激光器；以及 金蒸氣激光器。通過照射這種激光束的基波以及這些基波的二次諧波到四次諧 波的激光束，可以獲得大粒徑的晶體。例如，可以使用Nd: YV(V激光器(基波為 1064nm)的二次諧波(532nm)或三次諧波(355nm)。此時(shí)，需要大約O. 01MW/cm2 至100MW/cii^(優(yōu)選為0. lMW/ci^至10MW/cm"的激光功率密度。而且，以大約 10cm/sec至2000cm/sec的掃描速度照射。此外，將在單晶的YAG、 YV04、鎂橄欖 石(Mg2SiO》、YA103、 GdV04、或者多晶(陶瓷)的YAG、 Y203、 YV04、 YA103、 GdV04 中添加Nd、 Yb、 Cr、 Ti、 Ho、 Er、 Tm、 Ta之中的一種或多種作為摻雜物而獲得 的材料用作介質(zhì)的激光器、Ar離子激光器、或者Ti:藍(lán)寶石激光器可以進(jìn)行連 續(xù)振蕩，也可以通過Q開關(guān)動(dòng)作或模式同步等以lOMHz以上的振蕩頻率進(jìn)行脈沖 振蕩。當(dāng)使用10MHz以上的振蕩頻率來使激光束振蕩時(shí)，在半導(dǎo)體膜由激光束 熔化之后并在凝固之前，對(duì)半導(dǎo)體膜照射下一個(gè)脈沖。因此，由于不同于使用 振蕩頻率低的脈沖激光的情況，可以在半導(dǎo)體膜中連續(xù)地移動(dòng)固液界面，所以 可以獲得沿掃描方向連續(xù)生長(zhǎng)的晶粒。
也可以通過對(duì)半導(dǎo)體膜505a至505f進(jìn)行高密度等離子體處理來使其表面 氧化或氮化，以形成柵極絕緣膜506。例如，通過引入了稀有氣體如He、 Ar、 Kr、 &等與氧氣、氧化氮(N02)、氨氣、氮?dú)饣驓錃獾鹊幕旌蠚怏w的等離子體處 理，形成柵極絕緣膜506。在此情況下，通過引入微波激發(fā)等離子體，可以產(chǎn) 生低電子溫度且高密度的等離子體?？梢酝ㄟ^使用由該高密度等離子體產(chǎn)生的 氧自由基(有可能含有OH自由基)或氮自由基(有可能含有NH自由基)，使半導(dǎo)體 膜的表面氧化或氮化。
通過上述使用了高密度等離子體的處理，厚度為lnm至20nm，典型地為5nm 至10nra的絕緣膜形成在半導(dǎo)體膜上。由于在此情況下的反應(yīng)為固相反應(yīng)，因此 可以使該絕緣膜和半導(dǎo)體膜之間的界面能級(jí)密度極低。由于上述高密度等離子 體處理直接使半導(dǎo)體膜(晶體硅或多晶硅)氧化(或氮化)，因此在理想上可以使 被形成的絕緣膜的厚度的不均勻性極小。再者，由于即使在晶體硅的晶粒界面 也不會(huì)進(jìn)行強(qiáng)烈的氧化，因此成為非常優(yōu)選的狀態(tài)。換句話說，通過在此所示
的高密度等離子體處理使半導(dǎo)體膜的表面固相氧化，可以形成具有良好的均勻 性且界面能級(jí)密度較低的絕緣膜而不會(huì)在晶粒界面中引起異常的氧化反應(yīng)。
作為柵極絕緣膜506，既可僅使用通過高密度等離子體處理形成的絕緣膜，
此外，又可通過利用了等離子體或熱反應(yīng)的CVD法將氧化硅、氧氮化硅或氮化
硅等的絕緣膜堆積以層疊在上述絕緣膜上。在任何情況下，在柵極絕緣膜的一 部分或全部具有通過高密度等離子體來形成的絕緣膜的晶體管，可以減少特性差異。
此外， 一邊對(duì)半導(dǎo)體膜照射連續(xù)振蕩激光束或者以10MHz以上的頻率振蕩 的激光束、 一邊在一個(gè)方向上掃描而使該半導(dǎo)體膜晶化而獲得的半導(dǎo)體膜505a 至505f，具有其晶體沿該激光束的掃描方向成長(zhǎng)的特征。通過使該掃描方向與 溝道長(zhǎng)度方向(形成溝道形成區(qū)域時(shí)載流子流動(dòng)的方向)一致地配置晶體管，并 且組合上述柵極絕緣膜，可以獲得特性差異小且電場(chǎng)效應(yīng)遷移率高的薄膜晶體 管(TFT: Thin Film Transistor) ?！?br> 接著，在柵極絕緣膜506上層疊形成第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜。在此，通 過CVD法或?yàn)R射法等以20nm至100nra的厚度來形成第一導(dǎo)電膜。第二導(dǎo)電膜以 100nra至400nm的厚度而形成。作為第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜，采用選自鉭(Ta)、 鉤(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(A1)、銅(Cu)、鉻(Cr)和鈮(Nb)等中的元素或以 這些元素為主要成分的合金材料或化合物材料而形成?；蛘撸捎脫诫s了磷等 雜質(zhì)元素的以多晶硅為代表的半導(dǎo)體材料而形成第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜。作 為第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜的組合實(shí)例，可以舉出氮化鉭膜和鎢膜、氮化鎢膜 和鴇膜、或者氮化鉬膜和鉬膜等。由于鎢和氮化鉭具有高耐熱性，因此在形成 第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜之后，可以進(jìn)行用于熱激活的加熱處理。此外，在不 是兩層結(jié)構(gòu)而是三層結(jié)構(gòu)的情況下，優(yōu)選采用鉬膜、鋁膜和鉬膜的疊層結(jié)構(gòu)。
接著，利用光刻法形成由抗蝕劑構(gòu)成的掩模，并且進(jìn)行蝕刻處理，以形成 柵電極和柵極線，從而在半導(dǎo)體膜505a至505f的上方形成柵電極507。在此， 示出了采用第一導(dǎo)電膜507a和第二導(dǎo)電膜507b的疊層結(jié)構(gòu)形成柵電極507的例 子。
接著，如圖7C所示，使用柵電極507作為掩模，通過離子摻雜法或離子注 入法對(duì)半導(dǎo)體膜505a至505f以低濃度添加賦予n型的雜質(zhì)元素。然后，通過光 刻法選擇性地形成由抗蝕劑構(gòu)成的掩模，以高濃度添加賦予p型的雜質(zhì)元素。 作為顯示n型的雜質(zhì)元素，可以使用磷(P)、砷(As)等。作為顯示p型的雜質(zhì)元 素，可以使用硼(B)、鋁(A1)、鎵(Ga)等。在此，使用磷(P)作為賦予n型的雜
質(zhì)元素，以lxl0'5/cr^至lxl(y7cm3的濃度選擇性地引入到半導(dǎo)體膜505a至505f， 以形成顯示n型的雜質(zhì)區(qū)域508。此外，使用硼(B)作為賦予p型的雜質(zhì)元素，以 lxl0'7cm3至lxl027cm3的濃度選擇性地引入到半導(dǎo)體膜505c、 505e，以形成顯 示P型的雜質(zhì)區(qū)域509。
接著，覆蓋柵極絕緣膜506和柵電極507地形成絕緣膜。通過等離子體CVD 法或?yàn)R射法等以單層或疊層方式形成含有無機(jī)材料如硅、硅的氧化物或硅的氮 化物的膜、或者含有有機(jī)材料如有機(jī)樹脂等的膜，來形成絕緣膜。接著，通過 以垂直方向?yàn)橹黧w的各向異性蝕刻法選擇性地蝕刻絕緣膜，從而形成與柵電極 507的側(cè)面接觸的絕緣膜510(也稱為側(cè)壁)。絕緣膜510用作當(dāng)形成LDD(輕摻雜 漏)區(qū)域時(shí)的摻雜用掩模。
接著，使用通過光刻法形成的、由抗蝕劑構(gòu)成的掩模和柵電極507及絕緣 膜510作為掩模，對(duì)半導(dǎo)體膜505a、 505b、 505d、 505f以高濃度添加賦予n型的 雜質(zhì)元素，以形成顯示n型的雜質(zhì)區(qū)域511。在此，使用磷(P)作為賦予n型的雜 質(zhì)元素，以lxl0'7cm3至lxl027cin3的濃度選擇性地引入到半導(dǎo)體膜505a、 505b、 505d、 505f，以形成顯示比雜質(zhì)區(qū)域508更高濃度的n型的雜質(zhì)區(qū)域511。
通過以上工序，如圖7D所示，形成n溝道型薄膜晶體管500a、 500b、 500d、 500f和p溝道型薄膜晶體管500c、 500e。這些薄膜晶體管500a至500f是構(gòu)成本 發(fā)明的RFID等半導(dǎo)體器件的薄膜晶體管。當(dāng)然，這樣形成的薄膜晶體管也可以 用作構(gòu)成本發(fā)明的振蕩電路的薄膜晶體管。
在n溝道型薄膜晶體管500a中，溝道形成區(qū)域被形成在與柵電極507重疊的 半導(dǎo)體膜505a的區(qū)域中，形成源區(qū)或漏區(qū)的雜質(zhì)區(qū)域511被形成在不與柵電極 507及絕緣膜510重疊的區(qū)域中，而且，低濃度雜質(zhì)區(qū)域(LDD區(qū)域)被形成在與 絕緣膜510重疊的區(qū)域且溝道形成區(qū)域和雜質(zhì)區(qū)域511之間。n溝道型薄膜晶體 管500b、 500d、 500f也同樣形成有溝道形成區(qū)域、低濃度雜質(zhì)區(qū)域、以及雜質(zhì) 區(qū)域511。
在P溝道型薄膜晶體管500c中，溝道形成區(qū)域被形成在與柵電極507重疊的 半導(dǎo)體膜505c的區(qū)域中，形成源區(qū)或漏區(qū)的雜質(zhì)區(qū)域509被形成在不與柵電極 507重疊的區(qū)域中。此外，p溝道型薄膜晶體管500e也同樣形成有溝道形成區(qū)域 以及雜質(zhì)區(qū)域509。此外，這里雖然在p溝道型薄膜晶體管500c、 500e沒有設(shè)置 LDD區(qū)域，但是既可采用在p溝道型薄膜晶體管設(shè)置LDD區(qū)域的結(jié)構(gòu)，又可采用 在n溝道型薄膜晶體管不設(shè)置LDD區(qū)域的結(jié)構(gòu)。
接下來，如圖8A所示，以單層或疊層方式形成絕緣膜以覆蓋半導(dǎo)體膜505a
至505f、柵電極507等，并且在該絕緣膜上形成導(dǎo)電膜513，以使該導(dǎo)電膜513 與形成薄膜晶體管500a至500f的源區(qū)或漏區(qū)的雜質(zhì)區(qū)域509、 511電連接。絕緣 膜通過CVD法、濺射法、SOG法、液滴噴出法、絲網(wǎng)印刷法等使用無機(jī)材料如硅 的氧化物或硅的氮化物等、有機(jī)材料如聚酰亞胺、聚酰胺、苯并環(huán)丁烯樹脂、 丙烯、環(huán)氧等、或者硅氧垸材料等，以單層或疊層方式形成。在此，以雙層方 式設(shè)置所述絕緣膜，分別使用氮氧化硅膜和氧氮化硅膜作為第一層絕緣膜512a 和第二層絕緣膜512b。此外，導(dǎo)電膜513形成薄膜晶體管500a至500f的源電極 或漏電極。
在形成絕緣膜512a、 512b之前，或者在形成絕緣膜512a、 512b中的一個(gè)或 多個(gè)薄膜之后，優(yōu)選進(jìn)行用于恢復(fù)半導(dǎo)體膜的結(jié)晶性、使添加在半導(dǎo)體膜中的 雜質(zhì)元素活性化、或者使半導(dǎo)體膜氫化的加熱處理。作為加熱處理，優(yōu)選適用 熱退火法、激光退火法、或者RTA法等。
通過CVD法或?yàn)R射法等，使用選自鋁(Al)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、 鎳(Ni)、鉑(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、錳(Mn)、釹(Nd)、碳(C)、硅(Si) 中的元素、或者以這些元素為主要成分的合金材料或化合物材料以單層或疊層 的方式形成導(dǎo)電膜513。以鋁為主要成分的合金材料例如相當(dāng)于以鋁為主要成 分且含有鎳的材料、或者以鋁為主要成分且含有碳和硅中的一方或雙方與鎳的 合金材料。作為導(dǎo)電膜513，例如優(yōu)選使用由阻擋膜、鋁硅(A1-Si)膜和阻擋膜 組成的疊層結(jié)構(gòu)、或者由阻擋膜、鋁硅(A1-Si)膜、氮化鈦膜和阻擋膜組成的 疊層結(jié)構(gòu)。此外，阻擋膜相當(dāng)于由鈦、鈦的氮化物、鉬或鉬的氮化物組成的薄 膜。因?yàn)殇X及鋁硅具有低電阻值并且其價(jià)格也低廉，所以作為用于形成導(dǎo)電膜 513的材料最合適。此外，當(dāng)設(shè)置上層和下層的阻擋層時(shí)，可以防止鋁或鋁硅 的小丘的產(chǎn)生。此外，當(dāng)形成由高還原性的元素即鈦構(gòu)成的阻擋膜時(shí)，即使產(chǎn) 生結(jié)晶半導(dǎo)體膜上的較薄的自然氧化膜，也可以還原該自然氧化膜來獲得與半 導(dǎo)體膜之間的良好接觸。
接著，覆蓋導(dǎo)電膜513地形成絕緣膜514，并且在該絕緣膜514上形成與形 成薄膜晶體管的源電極或漏電極的導(dǎo)電膜513電連接的導(dǎo)電膜515。在圖8中示 出了與形成薄膜晶體管500a的源電極或漏電極的導(dǎo)電膜513電連接的導(dǎo)電膜 515?？梢允褂迷谛纬缮鲜鰧?dǎo)電膜513時(shí)所示的任何材料來形成導(dǎo)電膜515。
接著，如圖8B所示，與導(dǎo)電膜515電連接地形成用作天線的導(dǎo)電膜516。
通過CVD法或?yàn)R射法等使用由如下材料構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)來形成 絕緣膜514:具有氧或氮的絕緣膜如氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧
化硅膜等；包含碳的膜如DLC(類金剛石碳)膜等；有機(jī)材料如環(huán)氧、聚酰亞胺、 聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并環(huán)丁烯、丙烯等；或者硅氧烷材料如硅氧垸樹脂等。
此外，硅氧垸材料相當(dāng)于包含Si-O-Si鍵的材料。硅氧烷的骨架結(jié)構(gòu)由硅(Si) 和氧(o)的鍵構(gòu)成。作為取代基，使用至少包含氫的有機(jī)基(例如烷基、芳烴)。
作為取代基，也可以使用氟基。此外，作為取代基，還可以使用至少包含氫的 有機(jī)基和氟基。
通過CVD法、濺射法、印刷法如絲網(wǎng)印刷或凹版印刷等、液滴噴出法、分 配器法、鍍敷法等，使用導(dǎo)電材料來形成導(dǎo)電膜516。導(dǎo)電材料由選自鋁(A1)、 鈦(Ti)、銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、鉬(Pt)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鉭(Ta)或鉬(Mo) 中的元素、以上述元素為主要成分的合金材料或者化合物材料的單層結(jié)構(gòu)或疊 層結(jié)構(gòu)來形成。
例如，在通過絲網(wǎng)印刷法形成用作天線的導(dǎo)電膜516的情況下，可以通過 選擇性地印刷導(dǎo)電膏來設(shè)置該導(dǎo)電膜，該導(dǎo)電膏將粒徑為幾nm至幾十!xm的導(dǎo) 電物粒子溶解或分散于有機(jī)樹脂中。作為導(dǎo)電物粒子，可以使用銀(Ag)、金 (Au)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、鉭(Ta)、鉬(Mo)和鈦(Ti)等中的一 種或多種的金屬粒子、鹵化銀的微粒或者具有分散性的納米粒子。此外，作為 包含在導(dǎo)電膏中的有機(jī)樹脂，可以使用選自用作金屬粒子的粘合劑、溶劑、分 散劑、以及涂敷劑的有機(jī)樹脂的一種或多種。典型地，可以舉出環(huán)氧樹脂、硅 酮樹脂等的有機(jī)樹脂。此外，當(dāng)形成導(dǎo)電膜時(shí)，優(yōu)選在擠出導(dǎo)電膏之后進(jìn)行焙 燒。例如，在使用以銀為主要成分的微粒(例如粒徑為lnm以上至100nm以下)作 為導(dǎo)電膏材料的情況下，可以通過在15(TC至30(TC的溫度下焙燒導(dǎo)電膏材料且 使其硬化而獲得導(dǎo)電膜。另外，也可以使用以焊料或無鉛焊料為主要成分的微 粒，在此情況下，優(yōu)選使用粒徑為20pm以下的微粒。焊料或無鉛焊料具有成 本低的優(yōu)點(diǎn)。
接著，如圖8C所示，在覆蓋導(dǎo)電膜516地形成絕緣膜517之后，將包括薄膜 晶體管500a至500f、導(dǎo)電膜516等的層(下面，記為"元件形成層518")，從襯 底501剝離。這里，可以通過在照射激光束(例如UV光)以在避開薄膜晶體管500a 至500f的區(qū)域中形成開口部之后，利用物理力量將元件形成層518從襯底501剝 離。此外，也可以在將元件形成層518從襯底501剝離之前，將蝕刻劑引入到形 成了的開口部中來選擇性地除去剝離層503。作為蝕刻劑，使用含氟化鹵素或 鹵間化合物的氣體或液體。例如，使用三氟化氯(C1F3)作為含氟化鹵素的氣體。 于是，元件形成層518處于從襯底501被剝離的狀態(tài)。此外，剝離層503可以被
部分地留下，而不被完全除去。通過以上方式，可以減少蝕刻劑的消耗且縮短
為除去剝離層花費(fèi)的處理時(shí)間。另外，在除去剝離層503之后也可以在襯底501 上保持著元件形成層518。此外，可以通過再次利用元件形成層518被剝離了的 襯底501，以縮減成本。
可以使用CVD法或?yàn)R射法等并使用由如下材料構(gòu)成的單層或疊層結(jié)構(gòu)來設(shè) 置絕緣膜517:具有氧或氮的絕緣膜如氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氮 氧化硅膜等；包含碳的膜如DLC(類金剛石碳)膜等；有機(jī)材料如環(huán)氧、聚酰亞 胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并環(huán)丁烯、丙烯等；或者硅氧烷材料如硅氧烷樹脂等。
在本實(shí)施方式中，如圖9A所示，在通過激光束的照射來將開口部形成在元 件形成層518中之后，將第一薄板材料519貼合到該元件形成層518的一方表面 (絕緣膜517露出了的表面)上。然后，從襯底501剝離元件形成層518。
接著，如圖9B所示，在將第二薄板材料520貼合到元件形成層518的另一方 表面(因剝離而露出了的表面)上之后，通過進(jìn)行加熱處理、加壓處理的一方或 雙方來貼合第二薄板材料520?？梢允褂脽崛郾∧さ茸鳛榈谝槐“宀牧?19、第 二薄板材料520。
此外，作為第一薄板材料519、第二薄板材料520，也可以使用施加了用于 防止產(chǎn)生靜電等的抗靜電處理的薄膜(以下記為抗靜電薄膜)。作為抗靜電薄 膜，可以舉出將抗靜電材料分散在樹脂中的薄膜、以及貼有抗靜電材料的薄膜 等。設(shè)置有抗靜電材料的薄膜既可以是一個(gè)面設(shè)置有抗靜電材料的薄膜，又可 以是兩個(gè)面都設(shè)置有抗靜電材料的薄膜。再者，作為在其一個(gè)面上設(shè)置有抗靜 電材料的薄膜，既可以使設(shè)置有抗靜電材料的面成為薄膜的內(nèi)側(cè)地將該薄膜與 層貼在一起，又可以使設(shè)置有抗靜電材料的面成為薄膜的外側(cè)地將該薄膜與層 貼在一起。此外，抗靜電材料設(shè)置在薄膜的整個(gè)面或部分面上，即可。作為這 里的抗靜電材料，可以使用金屬、銦和錫的氧化物(ITO)、以及界面活性劑例 如兩性界面活性劑、陽離子界面活性劑、非離子型界面活性劑等。另外，作為 抗靜電材料，還可以使用包含在其側(cè)鏈上具有羧基和季銨堿的交聯(lián)共聚物高分 子的樹脂材料等?？梢酝ㄟ^將這些材料貼附到薄膜上、將這些材料混合在薄膜 中、將這些材料涂敷在薄膜上而獲得抗靜電薄膜。通過使用抗靜電薄膜來封止， 當(dāng)作為產(chǎn)品來使用時(shí)，可以抑制外部靜電等給半導(dǎo)體元件帶來的負(fù)面影響。
通過上述工序，可以制造本發(fā)明的半導(dǎo)體器件。此外，盡管在本實(shí)施方式 中，說明了在與薄膜晶體管同一襯底上形成天線的示例，但是本發(fā)明不局限于 該結(jié)構(gòu)。也可以通過使用包含導(dǎo)電粒子的樹脂將形成有具有薄膜晶體管的層的 第一襯底與形成有用作天線的導(dǎo)電層的第二襯底互相貼合，以使薄膜晶體管和
天線電連接。
以上示出了在襯底上形成薄膜晶體管等的元件后，進(jìn)行剝離的工序，但也 可以不進(jìn)行剝離而將其直接成為產(chǎn)品。另外，通過在玻璃襯底上形成薄膜晶體 管等的元件之后，從與提供有元件的表面相反一側(cè)對(duì)該玻璃襯底進(jìn)行研磨，可 以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件的薄膜化和小型化。
另外，本實(shí)施方式可以與本說明書中的其他實(shí)施方式的記載適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行組
實(shí)施方式5
在本實(shí)施方式中，將說明與上述實(shí)施方式不同的本發(fā)明的振蕩電路或半導(dǎo) 體器件所具有的晶體管的制造方法。本發(fā)明的振蕩電路或半導(dǎo)體器件所具有的
晶體管可以由上述實(shí)施方式所說明的絕緣襯底上的薄膜晶體管而構(gòu)成，還可以
由使用單晶襯底的MOS晶體管而構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中，將參照?qǐng)D10至圖12所示的部分剖視圖來說明本發(fā)明的振 蕩電路或半導(dǎo)體器件所具有的晶體管的制造方法的一個(gè)實(shí)例。
首先，如圖10A所示，在半導(dǎo)體襯底900上形成分離元件的區(qū)域902、 903(下 面，也記為區(qū)域902、 903)。設(shè)置在半導(dǎo)體襯底900的區(qū)域902、 903分別被絕緣 膜901(也稱為場(chǎng)氧化膜)分開。此外，這里示出一種例子，即，使用具有n型的 導(dǎo)電型的單晶Si襯底作為半導(dǎo)體襯底900，并且將p阱904設(shè)置在半導(dǎo)體襯底900 的區(qū)域903中。
此外，襯底900只要是半導(dǎo)體襯底，就沒有特別的限制。例如，可以使用 如下襯底具有n型或p型的導(dǎo)電型的單晶Si襯底；化合物半導(dǎo)體襯底(GaAs襯 底、InP襯底、GaN襯底、SiC襯底、藍(lán)寶石襯底、ZnSe襯底等)；通過采用貼合 法或SIMOX(注入氧隔離)法來形成的SOI(絕緣硅)襯底等。
元件分離區(qū)域902、 903可以適當(dāng)?shù)夭捎眠x擇氧化法(L0C0S(硅局部氧化)法) 或深溝分離法等。
此外，可以通過將具有p型的導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素選擇性地引入到半導(dǎo)體襯 底900，將p阱形成在半導(dǎo)體襯底900的區(qū)域903中。作為顯示p型的雜質(zhì)元素， 可以使用硼(B)、鋁(A1)、鎵(Ga)等。
此外，由于在本實(shí)施方式中，使用具有n型的導(dǎo)電型的半導(dǎo)體襯底作為半
導(dǎo)體襯底900，因此對(duì)區(qū)域902中不進(jìn)行雜質(zhì)元素的引入。但是也可以通過引入 顯示n型的雜質(zhì)元素來將n阱形成在區(qū)域902中。可以使用磷(P)或砷(As)等作為 顯示n型雜質(zhì)元素。另一方面，在使用具有P型的導(dǎo)電型的半導(dǎo)體襯底的情況下， 可以采用如下結(jié)構(gòu)，即將顯示n型的雜質(zhì)元素引入到區(qū)域902中來形成n阱，并 且對(duì)區(qū)域903不進(jìn)行雜質(zhì)元素的引入。
接著，覆蓋區(qū)域902、 903地分別形成絕緣膜905、 906(參照?qǐng)D10B)。 例如，通過進(jìn)行熱處理來使設(shè)置在半導(dǎo)體襯底900上的區(qū)域902、 903的表 面氧化，可以使用氧化硅膜形成絕緣膜905、 906。此外，在采用熱氧化法形成 氧化硅膜之后，也可以通過進(jìn)行氮化處理來使氧化硅膜的表面氮化，采用氧化 硅膜和包含氧和氮的膜(氧氮化硅膜)的疊層結(jié)構(gòu)來形成絕緣膜905、 906。
另外，也可以采用等離子體處理來形成絕緣膜905、 906。例如，可以通過 對(duì)設(shè)置在半導(dǎo)體襯底900上的區(qū)域902、 903的表面進(jìn)行采用高密度等離子體處 理的氧化處理或氮化處理，形成氧化硅膜或氮化硅膜作為絕緣膜905、 906。此 外，也可以在通過高密度等離子體處理對(duì)區(qū)域902、 903的表面進(jìn)行氧化處理之 后，通過再次的高密度等離子體處理進(jìn)行氮化處理。在這種情況下，接觸區(qū)域 902、 903的表面地形成氧化硅膜，并且在該氧化硅膜上形成氧氮化硅膜。從而， 絕緣膜905、 906為層疊有氧化硅膜和氧氮化硅膜的膜。此外，可以在通過熱氧 化法將氧化硅膜形成在區(qū)域902、 903的表面上之后，通過高密度等離子體處理 進(jìn)行氧化處理或氮化處理。
此外，絕緣膜905、 906在后面完成的晶體管中起到柵極絕緣膜的作用。 接下來，覆蓋形成在區(qū)域902、 903的上方的絕緣膜905、 906地形成導(dǎo)電膜 (參照?qǐng)D10C)。這里，示出按順序?qū)盈B形成導(dǎo)電膜907和908作為導(dǎo)電膜的例子。
當(dāng)然，導(dǎo)電膜可以采用單層或三層以上的疊層結(jié)構(gòu)來形成。
可以采用選自鉭(Ta)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(A1)、銅(Cu)、鉻(Cr)、 鈮(Nb)等中的元素或者以上述元素為主要成分的合金材料或化合物材料來形 成導(dǎo)電膜907、 908。此外，也可以使用使上述元素氮化的金屬氮化膜來形成。 另外，還可以使用以摻雜了磷等的雜質(zhì)元素的多晶硅為代表的半導(dǎo)體材料來形 成。
這里，使用氮化鉭形成導(dǎo)電膜907且在其上使用鎢形成導(dǎo)電膜908，來設(shè)置 疊層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電膜。另外，可以使用選自氮化鎢、氮化鉬或氮化鈦的單層或疊 層膜作為導(dǎo)電膜907，而可以使用選自鉭、鉬、鈦的單層或疊層膜作為導(dǎo)電膜 908。
接著，通過對(duì)層疊而設(shè)置了的導(dǎo)電膜907、 908選擇性地進(jìn)行蝕刻來除去， 將導(dǎo)電膜907、 908留在區(qū)域902、 903上方的一部分，從而如圖11A所示，分別 形成柵電極909、 910。
接著，選擇性地形成抗蝕劑掩模911以覆蓋區(qū)域902，并且通過使用該抗蝕 劑掩模911、柵電極910作為掩模來將雜質(zhì)元素引入到區(qū)域903中，形成雜質(zhì)區(qū) 域(參照?qǐng)D11B)。作為雜質(zhì)元素，使用賦予n型的雜質(zhì)元素或賦予p型的雜質(zhì)元 素?？梢允褂昧?P)、砷(As)等作為顯示n型的雜質(zhì)元素?？梢允褂门?B)、鋁 (Al)、鎵(Ga)等作為顯示p型的雜質(zhì)元素。這里使用磷(P)作為雜質(zhì)元素。
如圖11B所示，通過引入雜質(zhì)元素，在區(qū)域903中形成構(gòu)成源區(qū)或漏區(qū)的雜 質(zhì)區(qū)域912和溝道形成區(qū)域913。
接著，選擇性地形成抗蝕劑掩模914以覆蓋區(qū)域903，并且通過使用該抗蝕 劑掩模914、柵電極909作為掩模來將雜質(zhì)元素引入到區(qū)域902中，形成雜質(zhì)區(qū) 域(參照?qǐng)D11C)。作為雜質(zhì)元素，使用賦予n型的雜質(zhì)元素或賦予p型的雜質(zhì)元 素?？梢允褂昧?P)、砷(As)等作為顯示n型的雜質(zhì)元素?？梢允褂门?B)、鋁 (Al)、鎵(Ga)等作為顯示p型的雜質(zhì)元素。這里，引入具有與在圖11B中引入到 區(qū)域903中的雜質(zhì)元素不同的導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素(例如，硼(B))。其結(jié)果，在區(qū) 域902中形成構(gòu)成源區(qū)或漏區(qū)的雜質(zhì)區(qū)域915和溝道形成區(qū)域916。
接著，覆蓋絕緣膜905、 906、柵電極909、 910地形成第二絕緣膜917，并 且在該第二絕緣膜917上形成與形成在區(qū)域902、 903中的雜質(zhì)區(qū)域912、 915電 連接的布線918(參照?qǐng)D12)。
可以使用CVD法或?yàn)R射法等，并使用由如下材料構(gòu)成的單層或疊層結(jié)構(gòu)， 來設(shè)置第二絕緣膜917:具有氧或氮的絕緣膜如氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化 硅膜、氮氧化硅膜等；包含碳的膜如DLC(類金剛石碳)膜等；有機(jī)材料如環(huán)氧、 聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并環(huán)丁烯、丙烯等；或者硅氧垸材料如硅 氧烷樹脂等。此外，硅氧垸材料相當(dāng)于包含Si-O-Si鍵的材料。硅氧烷的骨架 結(jié)構(gòu)由硅(Si)和氧(O)的鍵而構(gòu)成。作為取代基，使用至少包含氫的有機(jī)基(例 如烷基、芳烴)。作為取代基，也可以使用氟基。此外，作為取代基，也可以 使用至少包含氫的有機(jī)基和氟基。
通過CVD法或?yàn)R射法等，使用選自鋁(Al)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、 鎳(Ni)、鉑(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、錳(Mn)、釹(Nd)、碳(C)、硅(Si) 中的元素、或者以上述元素為主要成分的合金材料或化合物材料的單層或疊 層，來形成布線918。以鋁作為主要成分的合金材料相當(dāng)于，例如以鋁作為主
要成分且還含有鎳的材料，或者以鋁作為主要成分且還含有碳和硅的一方或雙
方以及鎳的合金材料。作為布線918，例如優(yōu)選使用由阻擋膜、鋁硅(A1-Si)膜 和阻擋膜組成的疊層結(jié)構(gòu)，或者由阻擋膜、鋁硅(A1-Si)膜、氮化鈦膜和阻擋 膜組成的疊層結(jié)構(gòu)。此外，阻擋膜相當(dāng)于由鈦、鈦的氮化物、鉬或者鉬的氮化 物組成的薄膜。因?yàn)殇X和鋁硅具有低電阻值并且其價(jià)格也低廉，所以作為用于 形成布線918的材料最合適。此外，當(dāng)設(shè)置上層和下層的阻擋層時(shí)，可以防止 鋁或鋁硅的小丘的產(chǎn)生。另外，當(dāng)形成由高還原性的元素的鈦構(gòu)成的阻擋膜時(shí)， 即使在結(jié)晶半導(dǎo)體膜上形成有薄的自然氧化膜，也可以使該自然氧化膜還原， 并獲得與結(jié)晶半導(dǎo)體膜的良好接觸。
如上所述，可以通過使用單晶襯底制造MOS晶體管。此外，晶體管的結(jié)構(gòu) 不局限于上述結(jié)構(gòu)。例如，也可以采用反交錯(cuò)結(jié)構(gòu)、鰭式FET結(jié)構(gòu)等。當(dāng)釆用 鰭式FET結(jié)構(gòu)時(shí)，可以抑制晶體管尺寸的微細(xì)化所引起的短溝道效應(yīng)。
此外，本實(shí)施方式可以與本說明書中的其他實(shí)施方式的記載適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行組
實(shí)施方式6
在本實(shí)施方式中，將說明與上述實(shí)施方式不同的本發(fā)明的振蕩電路或半導(dǎo) 體器件所具有的晶體管的制造方法。本發(fā)明的振蕩電路或半導(dǎo)體器件中的晶體 管也可以由采用與上述實(shí)施方式所說明的使用單晶襯底的MOS晶體管不同的制 造方法來提供的MOS晶體管而構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中，將參照?qǐng)D13至圖16所示的部分剖視圖來說明本發(fā)明的振 蕩電路或半導(dǎo)體器件所具有的晶體管的制造方法的一個(gè)實(shí)例。
首先，如圖13A所示，在襯底1200上形成絕緣膜。這里，使用具有n型的導(dǎo) 電型的單晶Si作為襯底1200，并且在該襯底1200上形成絕緣膜1201和絕緣膜 1202。例如，通過對(duì)襯底1200進(jìn)行熱處理來形成氧化硅作為絕緣膜1201，并且 在該絕緣膜1201上利用CVD法來形成氮化硅膜。
此外，襯底1200只要是半導(dǎo)體襯底，就沒有特別的限制。例如，可以使用 如下襯底具有n型或p型的導(dǎo)電型的單晶Si襯底；化合物半導(dǎo)體襯底(GaAs襯 底、InP襯底、GaN襯底、SiC襯底、藍(lán)寶石襯底、ZnSe襯底等)；通過采用貼合 法或SIMOX(注入氧隔離)法來形成的SOI(絕緣硅)襯底等。
此外，可以在形成絕緣膜1201之后采用高密度等離子體處理來使該絕緣膜 1201氮化，以提供絕緣膜1202。此外，設(shè)置在襯底1200上的絕緣膜可以采用單
層或三層以上的疊層結(jié)構(gòu)。
接著，如圖13B所示，在絕緣膜1202上選擇性地形成抗蝕劑掩模1203的圖 案后，通過使用該抗蝕劑掩模1203作為掩模來選擇性地進(jìn)行蝕刻，在襯底1200 中選擇性地形成凹部1204。可以通過利用等離子體的干蝕刻對(duì)襯底1200、絕緣 膜1201、 1202進(jìn)行蝕刻。
接著，如圖13C所示，在除去抗蝕劑掩模1203的圖案之后，填充在襯底1200 中形成了的凹部1204地形成絕緣膜1205。
采用CVD法或?yàn)R射法等并使用氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅等的 絕緣材料來形成絕緣膜1205。這里，通過常壓CVD法或減壓CVD法，使用TEOS(正 硅酸乙酯)氣體來形成氧化硅膜作為絕緣膜1205。
接著，如圖14A所示，通過磨削處理、拋光處理或CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)處理， 使襯底1200的表面露出。這里，通過使襯底1200的表面露出，形成在襯底1200 的凹部1204中的絕緣膜1206之間提供區(qū)域1207、 1208。此外，絕緣膜1206是通 過采用磨削處理、拋光處理或CMP處理除去形成在襯底1200的表面上的絕緣膜 1205而獲得的絕緣膜。接下來，通過選擇性地引入具有p型的導(dǎo)電型的雜質(zhì)元 素，在區(qū)域1208中形成p阱1209。
可以使用硼(B)、鋁(A1)、鎵(Ga)等作為顯示p型的雜質(zhì)元素。這里，作為 雜質(zhì)元素，將硼(B)引入到區(qū)域1208中。
此外，在本實(shí)施方式中，由于使用具有n型的導(dǎo)電型的半導(dǎo)體襯底作為襯 底1200，所以對(duì)區(qū)域1207不進(jìn)行雜質(zhì)元素的引入。但是，可以通過引入顯示n 型的雜質(zhì)元素來將n阱形成在區(qū)域1207中。作為顯示n型的雜質(zhì)元素，可以使用 磷(P)、砷(As)等。
另一方面，在使用具有P型的導(dǎo)電型的半導(dǎo)體襯底的情況下，也可以采用 如下結(jié)構(gòu)對(duì)區(qū)域1207引入顯示n型的雜質(zhì)元素來形成n阱，而不將雜質(zhì)元素引 入到區(qū)域1208中。
接著，如圖14B所示，在襯底1200的區(qū)域1207、 1208的表面上分別形成絕 緣膜1210、 1211。
例如，通過進(jìn)行熱處理來使設(shè)置在襯底1200中的區(qū)域1207、 1208的表面氧 化，可以使用氧化硅膜形成絕緣膜1210、 1211。此外，在采用熱氧化法形成氧 化硅膜之后，也可以通過采用氮化處理使氧化硅膜的表面氮化，以氧化硅膜和 具有氧及氮的膜(氧氮化硅膜)的疊層結(jié)構(gòu)來形成絕緣膜1210、 1211。
另外，如上述那樣，也可以采用等離子體處理形成絕緣膜1210、 1211。例
如，可以通過采用高密度等離子體處理對(duì)使設(shè)置在襯底1200中的區(qū)域1207、 1208的表面進(jìn)行氧化處理或氮化處理，使用氧化硅(SiOx)膜或氮化硅(SiNx)膜 來形成絕緣膜1210、 1211。此外，也可以在采用高密度等離子體處理對(duì)區(qū)域 1207、 1208的表面進(jìn)行氧化處理之后，通過再次的高密度等離子體處理來進(jìn)行 氮化處理。在此情況下，接觸區(qū)域1207、 1208的表面地形成氧化硅膜，并且該 氧化硅膜上形成氧氮化硅膜，從而絕緣膜1210、 1211成為層疊了氧化硅膜和氧 氮化硅膜的膜。此外，也可以在通過熱氧化法在區(qū)域1207、 1208的表面上形成 氧化硅膜之后，通過高密度等離子體處理進(jìn)行氧化處理或氮化處理。
此外，形成在襯底1200的區(qū)域1207、 1208中的絕緣膜1210、 1211起到后面
完成的晶體管中的柵絕緣膜的作用。
接著，如圖14C所示，覆蓋形成在設(shè)置在襯底1200的區(qū)域1207、 1208中的 上方的絕緣膜1210、 1211地形成導(dǎo)電膜。這里，示出按順序?qū)盈B形成導(dǎo)電膜1212 和導(dǎo)電膜1213作為導(dǎo)電膜的例子。當(dāng)然，也可以采用單層或三層以上的疊層結(jié) 構(gòu)來形成導(dǎo)電膜。
可以采用選自鉭(Ta)、鴿(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(A1)、銅(Cu)、鉻(Cr)、 鈮(Nb)等中的元素、或者以上述元素為主要成分的合金材料或化合物材料來形 成導(dǎo)電膜1212、 1213。此外，也可以采用使上述元素氮化了的金屬氮化膜來形 成。另外，還可以采用以摻雜了磷等的雜質(zhì)元素的多晶硅為典型的半導(dǎo)體材料 來形成。
這里，使用氮化鉭形成導(dǎo)電膜1212且其上使用鎢形成導(dǎo)電膜1213來提供疊 層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電膜。另外，可以使用選自氮化鉭、氮化鎢、氮化鉬或氮化鈦的單 層或疊層膜作為導(dǎo)電膜1212，而可以使用選自鎢、鉭、鉬、鈦的單層或疊層膜 作為導(dǎo)電膜1213。
接著，如圖15A所示，通過對(duì)層疊而提供了的導(dǎo)電膜1212、 1213選擇性地 進(jìn)行蝕刻來除去，將導(dǎo)電膜1212、 1213留在襯底1200的區(qū)域1207、 1208上方的 一部分，并且形成分別起到柵電極的作用的導(dǎo)電膜1214、 1215。此外，這里使 在襯底1200上的不重疊于導(dǎo)電膜1214、 1215的區(qū)域1207、 1208的表面露出。
具體而言，在襯底1200的區(qū)域1207中，選擇性地除去形成在導(dǎo)電膜1214下 方的絕緣膜1210的不重疊于該導(dǎo)電膜1214的部分，以形成為導(dǎo)電膜1214和絕緣 膜1210的端部大致一致。此外，在區(qū)域1208中，選擇性地除去形成在導(dǎo)電膜1215 下方的絕緣膜1211的不重疊于該導(dǎo)電膜1215的部分，以形成為導(dǎo)電膜1215和絕 緣膜1211的端部大致一致。
在此情況下，既可以在形成導(dǎo)電膜1214、 1215的同時(shí)除去不重疊的部分的 絕緣膜等，又可以在形成導(dǎo)電膜1214、 1215之后，將留下了的抗蝕劑掩?；蛟?導(dǎo)電膜1214、 1215用作掩模，來除去不重疊的部分的絕緣膜等。
接著，如圖15B所示，將雜質(zhì)元素選擇性地引入到襯底1200的區(qū)域1207、 1208中。這里，將導(dǎo)電膜1215用作掩模對(duì)區(qū)域1208中選擇性地引入低濃度的賦 予n型的雜質(zhì)元素，來形成雜質(zhì)區(qū)域1217。另一方面，將導(dǎo)電膜1214用作掩模 對(duì)區(qū)域1207中選擇性地引入低濃度的賦予p型的雜質(zhì)元素，來形成雜質(zhì)區(qū)域 1216。作為賦予n型的雜質(zhì)元素，可以使用磷(P)、砷(As)等。作為賦予p型的 雜質(zhì)元素，可以使用硼(B)、鋁(A1)、鎵(Ga)等。
接著，形成與導(dǎo)電膜1214、 1215的側(cè)面接觸的側(cè)壁1218。具體而言，通過 等離子體CVD法或?yàn)R射法等，使用包含無機(jī)材料如硅、硅的氧化物、或硅的氮 化物等，或者包含有機(jī)材料如有機(jī)樹脂等的膜的單層或疊層來形成側(cè)壁1218。 而且，通過以垂直方向?yàn)橹黧w的各向異性蝕刻來對(duì)該絕緣膜選擇性地進(jìn)行蝕 刻，從而可以與導(dǎo)電膜1214、 1215的側(cè)面接觸地形成該絕緣膜。該側(cè)壁1218被 用作在形成LDD(輕摻雜漏)區(qū)域時(shí)的摻雜用掩模。此外，這里側(cè)壁1218形成為 與形成在導(dǎo)電膜1214、 1215的下方的絕緣膜和浮動(dòng)?xùn)烹姌O的側(cè)面也接觸。
接著，如圖15C所示，通過使用該側(cè)壁1218、導(dǎo)電膜1214、 1215作為掩模 來將雜質(zhì)元素引入到襯底1200的區(qū)域1207、 1208中，形成用作源區(qū)或漏區(qū)的雜 質(zhì)區(qū)域。這里，使用側(cè)壁1218和導(dǎo)電膜1215作為掩模來將高濃度的賦予n型的 雜質(zhì)元素引入到襯底1200的區(qū)域1208中。而且，使用側(cè)壁1218和導(dǎo)電膜1214作 為掩模來將高濃度的賦予P型的雜質(zhì)元素引入到區(qū)域1207中。
其結(jié)果，在襯底1200的區(qū)域1207中，形成構(gòu)成源區(qū)或漏區(qū)的雜質(zhì)區(qū)域1220、 構(gòu)成LDD區(qū)域的低濃度雜質(zhì)區(qū)域1221、以及溝道形成區(qū)域1222。此外，在襯底 1200的區(qū)域1208中，形成構(gòu)成源區(qū)或漏區(qū)的雜質(zhì)區(qū)域1223、構(gòu)成LDD區(qū)域的低 濃度雜質(zhì)區(qū)域1224、以及溝道形成區(qū)域1225。
此外，在本實(shí)施方式中，在使不重疊于導(dǎo)電膜1214、 1215的襯底1200的區(qū) 域1207、 1208露出了的狀態(tài)下進(jìn)行雜質(zhì)元素的引入。因此，可以分別形成在襯 底1200的區(qū)域1207、 1208中的溝道形成區(qū)域1222、 1225，與導(dǎo)電膜1214、 1215 以自對(duì)準(zhǔn)的方式形成。
接著，覆蓋設(shè)置在襯底1200的區(qū)域1207、 1208上的絕緣膜及導(dǎo)電膜等地形 成第二絕緣膜1226，并且該第二絕緣膜1226中形成開口部1227(參照?qǐng)D16A)。
可以使用CVD法或?yàn)R射法等，并使用由如下材料構(gòu)成的單層或疊層結(jié)構(gòu)，
來提供第二絕緣膜1226:具有氧或氮的絕緣膜如氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化 硅膜、氮氧化硅膜等；包含碳的膜如DLC(類金剛石碳)膜等；有機(jī)材料如環(huán)氧、 聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并環(huán)丁烯、丙烯等；或者硅氧垸材料如硅
氧烷樹脂等。此外，硅氧垸材料相當(dāng)于包含Si-O-Si鍵的材料。硅氧垸的骨架
結(jié)構(gòu)由硅(Si)和氧(O)的鍵而構(gòu)成。作為取代基，使用至少包含氫的有機(jī)基(例 如烷基、芳烴)。作為取代基，也可以使用氟基。此外，作為取代基，也可以 使用至少包含氫的有機(jī)基和氟基。
接著，使用CVD法來在開口部1227中形成導(dǎo)電膜1228，并且在第二絕緣膜 1226上選擇性地形成與導(dǎo)電膜1228電連接的導(dǎo)電膜1229a至1229d(參照?qǐng)D 16B)。
通過CVD法或?yàn)R射法等，使用選自鋁(Al)、鴿(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、 鎳(Ni)、鉑(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、錳(Mn)、釹(Nd)、碳(C)、硅(Si) 中的元素、以上述元素為主要成分的合金材料或化合物材料的單層或疊層來形 成導(dǎo)電膜1228、 1229a至1229d。以鋁作為主要成分的合金材料相當(dāng)于，例如以 鋁作為主要成分且還含有鎳的材料，或者以鋁作為主要成分且還含有碳和硅的 一方或雙方以及鎳的合金材料。作為導(dǎo)電膜1228、 1229a至1229d，優(yōu)選使用例 如由阻擋膜、鋁硅(A1-Si)膜和阻擋膜組成的疊層結(jié)構(gòu)，或者由阻擋膜、鋁硅 (A1-Si)膜、氮化鈦膜和阻擋膜組成的疊層結(jié)構(gòu)。此外，阻擋膜相當(dāng)于由鈦、 鈦的氮化物、鉬或者鉬的氮化物組成的薄膜。因?yàn)殇X和鋁硅具有低電阻值并且 其價(jià)格也低廉，所以作為用于形成導(dǎo)電膜1228的材料最合適。此外，當(dāng)設(shè)置上 層和下層的阻擋層時(shí)，可以防止鋁或鋁硅的小丘的產(chǎn)生。此外，當(dāng)形成由高還 原性的元素的鈦構(gòu)成的阻擋膜時(shí)，即使在結(jié)晶半導(dǎo)體膜上形成有薄的自然氧化 膜，也可以使該自然氧化膜還原，并獲得與結(jié)晶半導(dǎo)體膜的良好接觸。這里， 導(dǎo)電膜1228可以通過采用CVD法，使鴇(W)選擇性地生長(zhǎng)來形成。
通過上述工序可以獲得一種振蕩電路或半導(dǎo)體器件，其中具備形成在襯底 1200的區(qū)域1207中的p型晶體管和形成在區(qū)域1208中的n型晶體管。
此外，晶體管的結(jié)構(gòu)不局限于上述結(jié)構(gòu)。例如，還可以采用反交錯(cuò)結(jié)構(gòu)、 鰭式FET結(jié)構(gòu)等。通過采用鰭式FET結(jié)構(gòu)，可以抑制晶體管尺寸的微細(xì)化所引起 的短溝道效應(yīng)。
此外，本實(shí)施方式可以與本說明書中的其他實(shí)施方式的記載適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行組
合o
實(shí)施方式7
在本實(shí)施方式中，將說明本發(fā)明的RFID等半導(dǎo)體器件的用途。例如，本發(fā)
明的半導(dǎo)體器件可以用作所謂的ID標(biāo)記、ID標(biāo)簽、ID卡，其安裝到紙幣、硬幣、
有價(jià)證券類、無記名債券類、證書類(駕照或居住證等)、包裝用容器類(包裝
紙或瓶子等)、記錄媒體(DVD軟件或錄像帶等)、交通工具類(自行車等)、個(gè)人 物品(書包或眼鏡等)、食品類、植物類、動(dòng)物類、人體、衣類、生活用品類、 電子設(shè)備等的商品、貨運(yùn)標(biāo)簽等的物品中。電子設(shè)備指的是液晶顯示裝置、EL 顯示裝置、電視裝置(也簡(jiǎn)稱為電視機(jī)或電視接收機(jī)等)、以及便攜電話等。RFID 可獲得的電源電壓值由于與讀取寫入器的距離等容易變化，但通過采用本發(fā)明 的振蕩電路，即使在電源電壓值變化的情況下，也可以抑制因電源電壓值所引 起的時(shí)鐘信號(hào)的變化，從而可以產(chǎn)生穩(wěn)定的時(shí)鐘。因此，可以獲得可靠性高且 能夠無線地發(fā)送/接收信息的半導(dǎo)體器件。
在本實(shí)施方式中，參照?qǐng)D17說明本發(fā)明的應(yīng)用例子以及帶有其的商品的一 個(gè)例子。
圖17A是包括根據(jù)本發(fā)明的RFID的半導(dǎo)體器件的完成品的一例狀態(tài)。在標(biāo) 記臺(tái)紙1601(剝離紙)上形成有內(nèi)置了RFID1602的多個(gè)ID標(biāo)記1603。 ID標(biāo)記1603 放置在箱子1604內(nèi)。此外，在ID標(biāo)記1603上寫著與商品或服務(wù)有關(guān)的信息(產(chǎn) 品名稱、品牌、商標(biāo)、商標(biāo)所有者、銷售者、以及制造商等)，而內(nèi)置的RFID 帶有該產(chǎn)品(或者產(chǎn)品種類)固有的ID號(hào)碼，從而可以容易知道非法行為如偽 造、商標(biāo)權(quán)、專利權(quán)等的知識(shí)產(chǎn)權(quán)侵犯、不公平競(jìng)爭(zhēng)等。此外，在RFID內(nèi)可以 輸入有不能寫在產(chǎn)品的容器或標(biāo)記上的許多信息，例如產(chǎn)品的產(chǎn)地、銷售地、 質(zhì)量、原材料、功效、用途、數(shù)量、形狀、價(jià)格、生產(chǎn)方法、使用方法、生產(chǎn) 時(shí)期、使用時(shí)間、保質(zhì)期限、處理說明、以及與產(chǎn)品有關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)等，并且 交易人和消費(fèi)者可以通過簡(jiǎn)單的讀取器來訪問這些信息。此外，雖然生產(chǎn)者可 以很容易重寫或刪除信息，但是交易人或消費(fèi)者不能重寫或刪除信息。
圖17B示出了內(nèi)置了具備RFID1612的標(biāo)記形狀的ID標(biāo)簽1611。通過將ID標(biāo) 簽1611安裝到產(chǎn)品中，產(chǎn)品管理變得很容易。例如，在產(chǎn)品被盜竊的情況下， 通過追蹤產(chǎn)品的路徑，可以迅速査清犯罪者。以此方式，通過提供ID標(biāo)簽，可 以使所謂跟蹤能力優(yōu)良的產(chǎn)品流通。
圖17C是包括了具備根據(jù)本發(fā)明的RFID1622的ID卡1621的完成品的一例狀 態(tài)。上述ID卡1621包括所有種類卡如現(xiàn)金卡、信用卡、預(yù)付卡、電子電車票、 電子貨幣、電話卡、以及會(huì)員卡等。
圖17D示出了無記名債券1631的完成品的狀態(tài)。無記名債券1631嵌入有 RFID1632，并且其周圍由樹脂成形以保護(hù)RFID。在此，該樹脂中填充有填料。 無記名債券1631可以與本發(fā)明的ID標(biāo)記、ID標(biāo)簽、以及ID卡同樣制造。此外， 上述無記名債券包括郵票、車票、票券、入場(chǎng)券、商品券、書券、文具券、啤 酒券、米券、各種贈(zèng)券、以及各種服務(wù)券等，但是不言而喻，并不局限于這些。 此外，通過將本發(fā)明的RFID1632設(shè)置在紙幣、硬幣、有價(jià)證券類、無記名債券 類、證書類等，可以提供認(rèn)證功能，并且通過應(yīng)用該認(rèn)證功能可以防止偽造。
圖17E表示貼有包括根據(jù)本發(fā)明的RFID1642的ID標(biāo)記的書籍1643。本發(fā)明 的RFID1642被貼合在表面上，或者被埋在內(nèi)部而固定于物品。如圖17E所示， 如果是書，就被埋在紙中，而如果是由有機(jī)樹脂構(gòu)成的包裝，就被埋在該有機(jī) 樹脂中，來固定于各物品。因?yàn)楸景l(fā)明的RFID1642實(shí)現(xiàn)小型、薄型、輕量，所
以固定于物品之后也不損壞其物品本身的設(shè)計(jì)性。
雖然這里未圖示，但是通過將本發(fā)明的RFID提供于包裝用容器類、記錄媒 體、個(gè)人物品、食品類、衣類、生活用品類、電子設(shè)備等，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品檢査 系統(tǒng)等的系統(tǒng)效率化。通過將RFID設(shè)置到交通工具，可以防止對(duì)其的偽造或偷 竊。另外，通過將RFID嵌入到例如動(dòng)物等的活體中，可以容易地識(shí)別各個(gè)活體。 例如，通過將無線標(biāo)簽嵌入到例如家畜等的活體中，可以容易識(shí)別出生年、性 別、或種類等。
如上所述，本發(fā)明的RFID，可以提供到任何物品(包括活體)中來使用。 此外，本實(shí)施方式可以與本說明書中的其他實(shí)施方式的記載適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行組合。
本申請(qǐng)基于2006年10月31日向日本專利局提交的日本專利申請(qǐng)?zhí)?2006-295314，在此引入其全部?jī)?nèi)容作為參考。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括電壓控制振蕩電路，具有第一電壓端子、第二電壓端子和輸出時(shí)鐘信號(hào)的輸出端子；控制電路，電連接在所述第一電壓端子和所述第二電壓端子之間，且使所述第一電壓端子和所述控制電路的控制端子之間的電位差為恒定；第一晶體管，具有與所述電壓控制振蕩電路的輸入端子電連接的第一柵電極；與所述第二電壓端子電連接的第一源區(qū)；以及與所述第一柵電極電連接的第一漏區(qū)；以及第二晶體管，具有與所述控制電路的控制端子電連接的第二柵電極；與所述第一電壓端子電連接的第二源區(qū)；以及與所述第一漏區(qū)電連接的第二漏區(qū)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括電連接在所述第一柵電極和所述第一源區(qū)之間的電容器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 所述第一晶體管和所述第二晶體管是形成于具有絕緣表面的襯底上的薄膜晶體管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括 發(fā)送和接收信號(hào)的天線電路；以及利用所述信號(hào)在所述第一電壓端子和所述第二電壓端子之間生成電源電 壓的整流電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括接收所述時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的邏輯電路； 接收來自所述邏輯電路的數(shù)據(jù)信號(hào)的存儲(chǔ)控制電路；以及 受所述存儲(chǔ)控制電路控制的存儲(chǔ)電路。
6. —種半導(dǎo)體器件，包括電壓控制振蕩電路，具有輸入電壓端子、基準(zhǔn)電壓端子和輸出時(shí)鐘信號(hào)的 輸出端子；控制電路，電連接在所述輸入電壓端子和所述基準(zhǔn)電壓端子之間，且使所 述輸入電壓端子和所述控制電路的控制端子之間的電位差為恒定； n溝道型晶體管，具有與所述電壓控制振蕩電路的輸入端子電連接的第一柵電極；與所述基準(zhǔn)電壓端子電連接的第一源區(qū)；以及與所述第一柵電極電連接的第一漏區(qū)；以及 P溝道型晶體管，具有與所述控制電路的控制端子電連接的第二柵電極； 與所述輸入電壓端子電連接的第二源區(qū)；以及 與所述第一漏區(qū)電連接的第二漏區(qū)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括 電連接在所述第一柵電極和所述第一源區(qū)之間的電容器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 所述n溝道型晶體管和所述p溝道型晶體管是形成于具有絕緣表面的襯底上的薄膜晶體管。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括 發(fā)送和接收信號(hào)的天線電路；以及利用所述信號(hào)在所述輸入電壓端子和所述基準(zhǔn)電壓端子之間生成電源電 壓的整流電路。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括 接收所述時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的邏輯電路； 接收來自所述邏輯電路的數(shù)據(jù)信號(hào)的存儲(chǔ)控制電路；以及 受所述存儲(chǔ)控制電路控制的存儲(chǔ)電路。
11. 一種半導(dǎo)體器件，包括電壓控制振蕩電路，具有輸入電壓端子、基準(zhǔn)電壓端子和輸出時(shí)鐘信號(hào)的 輸出端子；控制電路，電連接在所述輸入電壓端子和所述基準(zhǔn)電壓端子之間，且使所 述基準(zhǔn)電壓端子和所述控制電路的控制端子之間的電位差為恒定； P溝道型晶體管，具有與所述電壓控制振蕩電路的輸入端子電連接的第一柵電極；與所述輸入電壓端子電連接的第一源區(qū)；以及與所述第一柵電極電連接的第一漏區(qū)；以及 n溝道型晶體管，具有與所述控制電路的控制端子電連接的第二柵電極-,與所述基準(zhǔn)電壓端子電連接的第二源區(qū)；以及與所述第一漏區(qū)電連接的第二漏區(qū)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括 電連接在所述第一柵電極和所述第一源區(qū)之間的電容器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 所述n溝道型晶體管和所述P溝道型晶體管是形成于具有絕緣表面的襯底上的薄膜晶體管。
14. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括 發(fā)送和接收信號(hào)的天線電路；以及利用所述信號(hào)在所述輸入電壓端子和所述基準(zhǔn)電壓端子之間生成電源電壓的整流電路。
15. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括 接收所述時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的邏輯電路； 接收來自所述邏輯電路的數(shù)據(jù)信號(hào)的存儲(chǔ)控制電路；以及 受所述存儲(chǔ)控制電路控制的存儲(chǔ)電路。
16. —種半導(dǎo)體器件，包括電壓控制振蕩電路，具有輸入電壓端子、基準(zhǔn)電壓端子和輸出時(shí)鐘信號(hào)的 輸出端子；控制電路，包括p溝道型第一控制晶體管，具有與所述控制電路的控制端子電連接的第一柵電極； 與所述輸入電壓端子電連接的第一源區(qū)；以及 與所述控制電路的控制端子電連接的第一漏區(qū)； P溝道型第二控制晶體管，具有與所述控制電路的控制端子電連接的第二柵電極； 與所述輸入電壓端子電連接的第二源區(qū)；以及 第二漏區(qū)； n溝道型第三控制晶體管，具有與所述第二漏區(qū)電連接的第三柵電極； 第三源區(qū)；以及與所述控制電路的控制端子電連接的第三漏區(qū)； n溝道型第四控制晶體管，具有與所述第三源區(qū)電連接的第四柵電極；與所述基準(zhǔn)電壓端子電連接的第四源區(qū)；以及與所述第三柵電極電連接的第四漏區(qū)；以及 電連接在所述第四柵電極和所述基準(zhǔn)電壓端子之間的電阻器； n溝道型第五晶體管，具有 與所述電壓控制振蕩電路的輸入端子電連接的第五柵電極； 與所述基準(zhǔn)電壓端子電連接的第五源區(qū)；以及 與所述第五柵電極電連接的第五漏區(qū)；以及 P溝道型第六晶體管，具有與所述控制電路的控制端子電連接的第六柵電極； 與所述輸入電壓端子電連接的第六源區(qū)；以及 與所述第五漏區(qū)電連接的第六漏區(qū)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括 電連接在所述第五柵電極和所述第五源區(qū)之間的電容器。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述P溝道型第一控制晶體管、所述P溝道型第二控制晶體管、所述n溝道 型第三控制晶體管、所述n溝道型第四控制晶體管、所述n溝道型第五晶體管和 所述P溝道型第六晶體管是形成在具有絕緣表面的襯底上的薄膜晶體管。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括 發(fā)送和接收信號(hào)的天線電路；以及利用所述信號(hào)在所述輸入電壓端子和所述基準(zhǔn)電壓端子之間生成電源電 壓的整流電路。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括 接收所述時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的邏輯電路； 接收來自所述邏輯電路的數(shù)據(jù)信號(hào)的存儲(chǔ)控制電路；以及 受所述存儲(chǔ)控制電路控制的存儲(chǔ)電路。
21. —種半導(dǎo)體器件，包括電壓控制振蕩電路，具有輸入電壓端子、基準(zhǔn)電壓端子和輸出時(shí)鐘信號(hào)的 輸出端子；控制電路，包括n溝道型第一控制晶體管，具有與所述控制電路的控制端子電連接的第一柵電極； 與所述基準(zhǔn)電壓端子電連接的第一源區(qū)；以及 與所述控制電路的控制端子電連接的第一漏區(qū)；n溝道型第二控制晶體管，具有與所述控制電路的控制端子電連接的第二柵電極； 與所述基準(zhǔn)電壓端子電連接的第二源區(qū)；以及 第二漏區(qū)；P溝道型第三控制晶體管，具有與所述第二漏區(qū)電連接的第三柵電極； 第三源區(qū)；以及與所述控制電路的控制端子電連接的第三漏區(qū)；P溝道型第四控制晶體管，具有與所述第三源區(qū)電連接的第四柵電極； 與所述輸入電壓端子電連接的第四源區(qū)；以及 與所述第三柵電極電連接的第四漏區(qū)；以及電連接在所述第四柵電極和所述輸入電壓端子之間的電阻器;p溝道型第五晶體管，具有與所述電壓控制振蕩電路的輸入端子電連接的第五柵電極; 與所述輸入電壓端子電連接的第五源區(qū)；以及 與所述第五柵電極電連接的第五漏區(qū)；以及n溝道型第六晶體管，具有與所述控制電路的控制端子電連接的第六柵電極； 與所述基準(zhǔn)電壓端子電連接的第六源區(qū)；以及 與所述第五漏區(qū)電連接的第六漏區(qū)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括: 電連接在所述第五柵電極和所述第五源區(qū)之間的電容器。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 所述n溝道型第一控制晶體管、所述n溝道型第二控制晶體管、所述p溝道型第三控制晶體管、所述p溝道型第四控制晶體管、所述P溝道型第五晶體管和 所述n溝道型第六晶體管是形成于具有絕緣表面的襯底上的薄膜晶體管。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括 發(fā)送和接收信號(hào)的天線電路；以及利用所述信號(hào)在所述輸入電壓端子和所述基準(zhǔn)電壓端子之間生成電源電 壓的整流電路。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括 接收所述時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的邏輯電路； 接收來自所述邏輯電路的數(shù)據(jù)信號(hào)的存儲(chǔ)控制電路；以及 受所述存儲(chǔ)控制電路控制的存儲(chǔ)電路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種振蕩電路，該振蕩電路抑制對(duì)電源電壓的變化等導(dǎo)致的振蕩頻率的變化，且輸出更穩(wěn)定的頻率。在本發(fā)明中，通過振蕩電路輸出穩(wěn)定的頻率，該振蕩電路包括電連接在第一端子和第二端子之間的恒流電路；根據(jù)電源電壓端子之間的電位差，改變振蕩頻率的電壓控制振蕩電路；n溝道型晶體管；通過恒流電路，使柵源之間的電壓為恒定的p溝道型晶體管；以及電容，其中，p溝道型晶體管的源電極連接到第一端子，漏電極連接到n溝道型晶體管的漏電極及柵電極，且n溝道型晶體管的源電極連接到第二端子，柵電極通過電容電連接到第二端子。此外，n溝道型晶體管的柵電極相當(dāng)于電壓控制振蕩電路的輸入電壓端子，第一端子和第二端子相當(dāng)于電壓控制振蕩電路的電源電壓端子。
文檔編號(hào)H03K3/011GK101174823SQ20071018500
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月31日
發(fā)明者松嵜隆德 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所