[go: up one dir, main page]

JP2001101368A - 集積半導体装置 - Google Patents

集積半導体装置

Info

Publication number
JP2001101368A
JP2001101368A JP28116699A JP28116699A JP2001101368A JP 2001101368 A JP2001101368 A JP 2001101368A JP 28116699 A JP28116699 A JP 28116699A JP 28116699 A JP28116699 A JP 28116699A JP 2001101368 A JP2001101368 A JP 2001101368A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor device
integrated semiconductor
insulating layer
memory
conductor layers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP28116699A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiro Seto
一弘 瀬戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokin Corp filed Critical Tokin Corp
Priority to JP28116699A priority Critical patent/JP2001101368A/ja
Publication of JP2001101368A publication Critical patent/JP2001101368A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非接触型ICメモリ装置として用いられる集
積半導体装置を低コストで製造するとともに高品質とす
る。 【解決手段】 基板1上に形成されたメモリ部2と電気
容量素子との間には絶縁層3,5が配置されている。電
気容量素子はスルーホールを介してメモリ部に結合され
ている。電気容量素子はそれぞれ電極層として用いられ
る導体層6及び10を備えており、コイル素子8はこれ
ら導体層間に配設されている。コイル素子と導体層との
間には絶縁層7,9が配置されており、コイル素子の巻
き始め端及び巻き終り端はスルーホールを介してそれぞ
れ導体層6及び10に電気的に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、集積半導体装置に
関し、特に、非接触型メモリ装置として用いられる集積
半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、非接触型のICメモリ装置とし
て、外部から電磁波のエネルギーを受けて、装置内部の
半導体素子を駆動させて、これによって、半導体素子に
記録された情報を電波によって外部に送り、専用の受信
機で読み出すようにしたICメモリ装置が知られてい
る。そして、この種のICメモリ装置では、専用の送信
機を用いて装置内部の半導体素子に記録された情報を変
更して書き換えることができる。
【0003】従来の非接触型ICメモリ装置は、外部コ
イル又はコンデンサからなるアンテナ装置と集積半導体
装置とを備えており、集積半導体装置には電源部及び半
導体素子からなるメモリ部が備えられている。そして、
この非接触型ICメモリ装置では、アンテナ装置と集積
半導体装置とはワイヤーボンディング等の手法を用いて
電気的に接続されている。
【0004】上記の非接触型ICメモリでは、アンテナ
装置で外部からの電磁波のエネルギーを受け、電源部
(インターフェース回路)で半導体素子駆動電圧に変換
し、これによって、メモリ部を駆動するようにしてい
る。
【0005】具体的には、図3に示すように、従来の非
接触型ICメモリ装置は集積半導体装置20を備えてお
り、集積半導体装置20の内部にはメモリ部(メモリロ
ジック回路)及びインターフェース回路(ともに図示せ
ず)を備えられている。そして、インターフェース回路
から外部接続端子20a及び20bが装置外部に引き出
されている。つまり、集積半導体装置20には外部接続
端子20a及び20bが備えられている。これら外部接
続端子20a及び20bにはコイル21がワイヤーボン
ディング等の手法で接続され、コイル21に並列にコン
デンサ22が接続されて、コイル21及び22によっ
て、アンテナ装置が構成されている。このように、従来
の非接触型ICメモリ装置20では、メモリロジック回
路及びインターフェース回路を備える集積半導体装置2
0とアンテナ装置とを電気的に接続している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
非接触型ICメモリ装置では、アンテナ装置と集積半導
体装置とを別に設けてワイヤーボンディング等の手法を
用いてこれら装置を電気的に接続している。つまり、従
来の非接触型ICメモリ装置では、アンテナ装置が集積
半導体装置の外部に形成して、アンテナ装置と集積半導
体装置とを電気的に接続しており、このため、装置間の
接続部が劣化しやすく、耐環境性等の信頼性が劣るとい
う問題点がある。
【0007】さらに、従来の非接触型ICメモリ装置で
は、ワイヤーボンディング等の手法を用いてアンテナ装
置と集積半導体装置とを接続している関係上、部品点数
が多くなるばかりでなく製造工数が多くなり、その結
果、コストアップとなってしまうという問題点がある。
【0008】本発明の目的は低コストで製造可能でかつ
高品質の非接触型ICメモリ装置として用いられる集積
半導体装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、基板上
に形成され情報を記録するメモリ部を有し、該メモリ部
が非接触でアクセスされる集積半導体装置において、前
記基板上には電気容量素子及びコイル素子を備えるアン
テナ部が形成されており、該アンテナ部を介して前記メ
モリが非接触でアクセスされるようにしたことを特徴と
する集積半導体装置が得られる。
【0010】この場合、前記基板上に前記メモリ部が形
成され、前記電気容量素子は前記メモリ部の上方に形成
され、前記電気容量素子と前記メモリ部との間には第1
の絶縁層が配置されており、前記電気容量素子はスルー
ホールを介して前記メモリ部に結合されている。なお、
前記第1の絶縁層は絶縁樹脂層、ケイ素酸素化合物絶縁
層、ケイ素窒素化合物絶縁層、及びケイ素酸素窒素化合
物絶縁層のいずれか一つであり、前記第1の絶縁層は前
記電気容量素子側の面が平坦化処理されている。
【0011】例えば、前記電気容量素子はそれぞれ電極
層として用いられる第1及び第2の導体層を備えてお
り、前記コイル素子は前記第1及び前記第2の導体層間
に配設され前記第1及び前記第2の導体層に電気的に接
続された平面コイルである。そして、前記第1及び前記
第2の導体層の少なくとも一つは電気伝導性を有する強
磁性体で形成されている。
【0012】加えて、前記コイル素子と前記第1及び前
記第2の導体層との間には第2の絶縁層が配置されてお
り、前記コイル素子の巻き始め端及び巻き終り端はスル
ーホールを介してそれぞれ前記第1及び前記第2の導体
層に電気的に接続されており、前記基板を除いて他の部
分を絶縁保護層で封止するようにすることが望ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に本発明について図面を参照
して説明する。
【0014】まず、図1を参照して、通常の手法を用い
て、シリコン基板1上に複数のMOSトランジスタ素子
2を形成する。その後、シリコン基板1上には電気絶縁
層3を形成し、電気絶縁層3上に導体層4を形成する。
この際、電気絶縁層3として、例えば、SiO2 薄膜が
用いられ、導体層4として。例えば、アルミ薄膜が用い
られる。
【0015】導体層4上には電気絶縁層5(例えば、S
iO2 薄膜)が形成され、電気絶縁層5の予め定められ
た複数の位置において導体層4に達するスルーホールが
形成される。この際、電気絶縁層5には、電気絶縁樹脂
を用いて平坦化処理が施され、これによって、凹凸が平
坦化される。電気絶縁樹脂としては、例えば、ポリイミ
ド樹脂が用いられ、ポリイミド樹脂をスピンコート法に
よって電気絶縁層5に塗布して凹凸を平坦化する。その
後、電気絶縁層5上の所定のエリアには導体層6が形成
され、電気絶縁層5に形成されたスルーホールを用いて
導体層6は導体層4と電気的に接続される。この際、導
体層6として、例えば、強磁性を備えるFeSi合金薄
膜が用いられる。なお、電気絶縁層5を平坦化処理する
際、SiO2 膜を形成した後、CMPと呼ばれる高精度
薄膜研磨法を用いて平坦化処理を行うようにしてもよ
い。加えて、電気絶縁層3及び5は集合的に第1の絶縁
層と呼ばれ、第1の絶縁層は絶縁樹脂、ケイ素酸素化合
物、ケイ素窒素化合物、及びケイ素酸素窒素化合物のい
ずれか一つで形成するようにしてもよく、第1の絶縁層
の上面は平坦化処理される。
【0016】さらに、導体層6上には電気絶縁層7(例
えば、SiO2 薄膜)が形成され、電気絶縁層7の予め
定められた複数の位置において導体層6に達するスルー
ホールが形成される。その後、電気絶縁層7上には導体
層8が形成され、電気絶縁層7に形成されたスルーホー
ルを用いて導体層8は導体層6と電気的に接続される。
導体層8として、例えば、アルミ薄膜が用いられ、導体
層8は、電気絶縁層7上に渦巻き状に形成されており、
これによって、導体層8は同一平面上で渦巻きを描く形
状の平面コイルとして用いられる。
【0017】導体層8上には電気絶縁層9(例えば、S
iO2 薄膜)が形成され、電気絶縁層9の予め定められ
た複数の位置において導体層8に達するスルーホールが
形成される(電気絶縁層7及び9は集合的に第2の絶縁
層と呼ばれる)。その後、電気絶縁層9上には導体層1
0が形成され、この導体層10は電気絶縁層5に形成さ
れたスルーホール及び電気絶縁層9に形成されたスルー
ホールを用いてそれぞれ導体層4及び導体層8と電気的
に接続される。この結果、平面コイル状の導体層8はそ
の両端部がスルーホールによって導体層6又は導体10
に電気的接続されることになる。なお、導体層10とし
て、例えば、強磁性を備えるFeSi合金薄膜が用いら
れる。そして、最後に、導体層10上にはシリコン基板
1を除いて全体を包み込むようにして電気絶縁層11が
形成される。この電気絶縁層11は湿度の進入を防止す
るとともにハンドリングの際に加わる機械的応力に対す
る保護層として用いられる。このため、電気絶縁保護層
10には、例えば、SiN薄膜が用いられる。
【0018】上述の例では、導体層6及び導体層10は
互いに対向する導体層面でコンデンサ(電気容量素子)
を形成しており、これによって、所望の電気容量値を得
ることができる。さらに、平面コイルを形成する導体層
8は、電気容量素子を形成する導体層6及び10の間に
絶縁層7及び9を介して形成されていることがわかる。
【0019】このようにして、図1に示す集積半導体装
置では、その内部にコイル、コンデンサ、インタフェー
ス回路、及びメモリロジック回路が形成されることにな
る。
【0020】図2を参照して、図1に示すようにして構
成された集積半導体装置12は非接触ICメモリ装置と
して用いられ、その内部にコイル13、コンデンサ1
4、インターフェース回路部15、及びメモリ・ロジッ
ク回路部16を備えており、コイル13及びコンデンサ
14によってアンテナ装置が構成されている。装置外部
から輻射される電磁波のエネルギー17をアンテナ装置
で受けると、インターフェース回路部15は電磁波エネ
ルギーを半導体素子の駆動電圧に変換して、半導体素子
(つまり、メモリロジック部)を駆動させる。さらに、
このインターフェース回路部15は受信電波信号を記憶
情報書き換え信号に変換し、記憶情報を電波信号に変換
する。一方、メモリ・ロジック回路部16は情報の記録
及び信号処理を行う。
【0021】図示の集積半導体装置12ではその記録さ
れた情報を電波18によって発信し、専用の送受信機1
9でこの電波を受けて記録情報を読み出す。一方、専用
の送受信機19を用いて必要に応じてメモリ・ロジック
回路部16に記録された記録情報を変更して書き換え
る。
【0022】前述の図3に示す従来例と比較すると、図
1及び図2に示す例では、コイルとコンデンサとからな
るアンテナ装置が装置内部に内蔵集積化されており、こ
の結果、装置寸法が極めて小さくなる。加えて、アンテ
ナ装置の接続が不要であるから、接続部が断線する等の
不具合が発生することがなく、耐環境性等の信頼性が向
上する。
【0023】また、図示の例では、コンデンサが形成さ
れる絶縁層を平坦化処理しているので、高精度に所望の
電気容量を得ることができる。加えて、内部コンデンサ
と内部コイルとの接続部が少なく、内部コイルの所望の
インダクタンスを少ない巻き回数で得ることができ、そ
の結果、コイル部の抵抗分を低減し送受信アンテナの効
率を向上できる。
【0024】さらに、図示の例では、腐食し易い金属部
が全く外部に露出することがなく、その結果、耐腐食パ
ッケージ等による保護が不要となり、従来例と比較して
飛躍的に品質を高めることができる。
【0025】なお、図示の例における構成材料は、単な
る一例であり、例えば、導体膜の材質の一例としてアル
ミを示したが、必要に応じて、不純物を含むシリコン、
銅、金、鉄、あるいは種々の合金などを用いてもよい。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、非接
触型ICメモリ装置として用いられる集積半導体装置を
小型で低コストにしかも高精度にできるばかりでなく、
品質を極めて高くできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による集積半導体装置の一例を模式的に
示す断面図である。
【図2】図1に示す集積半導体装置の電気回路要素を模
式的に示す図である。
【図3】従来の非接触ICメモリ装置の電気回路要素を
模式的に示す図である。
【符号の説明】
1 シリコン基板 2 MOSトランジスタ 3,5,7,9 電気絶縁層 4,6,8,10 導体層 11 電気絶縁保護層 12,20 集積半導体装置 13,21 コイル 14,22 電気容量素子(コンデンサ) 15 インターフェース回路部 16 メモリ・ロジック回路部 17 電磁波エネルギー 18 記憶情報電波信号 19 記憶情報読み書き用送受信機

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に形成され情報を記録するメモリ
    部を有し、該メモリ部が非接触でアクセスされる集積半
    導体装置において、前記基板上には電気容量素子及びコ
    イル素子を備えるアンテナ部が形成されており、該アン
    テナ部を介して前記メモリが非接触でアクセスされるよ
    うにしたことを特徴とする集積半導体装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載された集積半導体装置に
    おいて、前記基板上に前記メモリ部が形成され、前記電
    気容量素子は前記メモリ部の上方に形成されていること
    を特徴とする集積半導体装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載された集積半導体装置に
    おいて、前記電気容量素子と前記メモリ部との間には第
    1の絶縁層が配置されており、前記電気容量素子はスル
    ーホールを介して前記メモリ部に結合されていることを
    特徴とする集積半導体装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載された集積半導体装置に
    おいて、前記第1の絶縁層は絶縁樹脂層、ケイ素酸素化
    合物絶縁層、ケイ素窒素化合物絶縁層、及びケイ素酸素
    窒素化合物絶縁層のいずれか一つであり、前記第1の絶
    縁層は前記電気容量素子側の面が平坦化処理されている
    ことを特徴とする集積半導体装置。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか一つに記載さ
    れた集積半導体装置において、前記電気容量素子はそれ
    ぞれ電極層として用いられる第1及び第2の導体層を備
    えており、前記コイル素子は前記第1及び前記第2の導
    体層間に配設され前記第1及び前記第2の導体層に電気
    的に接続された平面コイルであることを特徴とする集積
    半導体装置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載された集積半導体装置に
    おいて、前記第1及び前記第2の導体層の少なくとも一
    つは電気伝導性を有する強磁性体で形成されていること
    を特徴とする集積半導体装置。
  7. 【請求項7】 請求項5に記載された集積半導体装置に
    おいて、前記コイル素子と前記第1及び前記第2の導体
    層との間には第2の絶縁層が配置されており、前記コイ
    ル素子の巻き始め端及び巻き終り端はスルーホールを介
    してそれぞれ前記第1及び前記第2の導体層に電気的に
    接続されていることを特徴とする集積半導体装置。
  8. 【請求項8】 請求項1乃至7のいずれか一つに記載さ
    れた集積半導体装置において、前記基板を除いて他の部
    分が絶縁保護層で封止されていることを特徴とする集積
    半導体装置。
JP28116699A 1999-10-01 1999-10-01 集積半導体装置 Withdrawn JP2001101368A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28116699A JP2001101368A (ja) 1999-10-01 1999-10-01 集積半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28116699A JP2001101368A (ja) 1999-10-01 1999-10-01 集積半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001101368A true JP2001101368A (ja) 2001-04-13

Family

ID=17635280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28116699A Withdrawn JP2001101368A (ja) 1999-10-01 1999-10-01 集積半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001101368A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007288175A (ja) * 2006-03-21 2007-11-01 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 不揮発性半導体記憶装置
JP2007294910A (ja) * 2006-03-31 2007-11-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 不揮発性半導体記憶装置
JP2007294911A (ja) * 2006-03-31 2007-11-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 不揮発性半導体記憶装置
US7956352B2 (en) * 2005-03-25 2011-06-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Memory element comprising an organic compound and an insulator
US20120193694A1 (en) * 2005-03-08 2012-08-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Wireless chip and electronic appliance having the same
US8288197B2 (en) 2005-04-27 2012-10-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing a semiconductor device including a memory device comprising an insulator mixture region in a conductive layer
US8421061B2 (en) 2006-03-10 2013-04-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Memory element and semiconductor device including the memory element
US8772917B2 (en) 2006-02-10 2014-07-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having an antenna
KR101440928B1 (ko) * 2006-03-21 2014-09-15 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 불휘발성 반도체 기억장치

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120193694A1 (en) * 2005-03-08 2012-08-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Wireless chip and electronic appliance having the same
US8455954B2 (en) * 2005-03-08 2013-06-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Wireless chip and electronic appliance having the same
US8399881B2 (en) 2005-03-25 2013-03-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Memory element, memory device, and semiconductor device
US7956352B2 (en) * 2005-03-25 2011-06-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Memory element comprising an organic compound and an insulator
US8288197B2 (en) 2005-04-27 2012-10-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing a semiconductor device including a memory device comprising an insulator mixture region in a conductive layer
US8772917B2 (en) 2006-02-10 2014-07-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having an antenna
US9437777B2 (en) 2006-02-10 2016-09-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device with antenna and light-emitting element
US9768210B2 (en) 2006-02-10 2017-09-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having antenna and sensor elements
US8421061B2 (en) 2006-03-10 2013-04-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Memory element and semiconductor device including the memory element
JP2007288175A (ja) * 2006-03-21 2007-11-01 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 不揮発性半導体記憶装置
KR101440928B1 (ko) * 2006-03-21 2014-09-15 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 불휘발성 반도체 기억장치
JP2007294911A (ja) * 2006-03-31 2007-11-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 不揮発性半導体記憶装置
JP2007294910A (ja) * 2006-03-31 2007-11-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 不揮発性半導体記憶装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7868462B2 (en) Semiconductor package including transformer or antenna
CN1255760C (zh) 具有禁用装置的非接触集成电路卡
JP3907461B2 (ja) 半導体モジュールの製造方法
US6666380B1 (en) Non-contact IC card and IC card communication system
US7859383B2 (en) Spiral inductor with multi-trace structure
US6161761A (en) Card assembly having a loop antenna formed of a bare conductor and method for manufacturing the card assembly
JP6386005B2 (ja) 誘電体スタック、アイソレータ装置、およびアイソレータ装置を形成する方法
US7834418B2 (en) Semiconductor device
US7524753B2 (en) Semiconductor device having through electrode and method of manufacturing the same
JPH11509024A (ja) カードまたはラベル用の非接触電子モジュール
KR20120133057A (ko) 반도체 패키지 및 그 제조방법
US8207606B2 (en) Semiconductor device
JP2001101368A (ja) 集積半導体装置
TW200910556A (en) Method for connecting an electronic chip to a radiofrequency identification device
JP4141857B2 (ja) 半導体装置
US8739402B2 (en) Method of manufacture of IC contactless communication devices
JP2007067057A (ja) 半導体装置およびその製造方法
US20070217174A1 (en) Wafer level packaging structure with inductors and manufacture method thereof
US6525385B2 (en) Semiconductor device with inductance element
CN110689105A (zh) 超薄rfid智能卡封装方法
JPH1111058A (ja) Icモジュールおよびこれを用いたicカード
KR100243376B1 (ko) 반도체 패키지 및 그 제조방법
JPWO1999062026A1 (ja) Icカード及びicカード用平面コイル
JP2004063824A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP3017819B2 (ja) Icカード

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20061205