半导体设备雷火竞技的制造方法

　　[0002]近年来，使用射频识别(RFID)的自动识别，信息管理和追踪管理已被普及。RFID系统可用于各种工业领域，因为数据是可写的，大量的信息可被处理雷火竞技，并且长距离通信是允许的。在RFID系统中使用的频率包括HF频带(主要是13.56MHz)和UHF频带(860MHz到960MHz)。使用UHF频带的RFID系统正变成更小的组件，且可用于更长距离的通信，因为所使用的频率高(波长短)。

　　[0003]RFID系统包括读/写器(R/W)和RFID标签，各包括一个天线半导体设备。读/写器对与命令相对应的射频(RF)载波信号进行调制，并发送调制后的RF载波信号。该RFID标签从读/写器接收信号，并从RF载波信号产生直流电。然后，该RFID标签通过所产生的直流电驱动电路，解释所接收的指令，并且执行对应于该指令的程序。当该指令请求响应时，RFID标签通过基于RFID标签中所产生的数据由调制电路反射或吸收所接收的RF载波信号来产生二进制数据，并且用所产生的二进制数据进行应答。

　　[0004]在一个典型的RFID系统中，读/写器和RFID标签之间的距离不是确定的，并且根据客户的使用RFID系统用于不同的距离雷火竞技。因此，对于RFID标签的要求之一是，不管读/写器与RFID标签之间的距离如何，稳定的通信是可能的，换句话说，其动态范围是宽的。因此，RFID标签通常被设计成使得RFID标签可在远距离通信中进行操作。由此半导体设备，对于RFID标签，电路通常被设计为使得可以用小的功率进行接收和响应操作，并且电路甚至可以用小的输入幅度进行操作。

　　[0005]在某些情况下，当RFID标签靠近读/写器时，符合使用地点的规定等的最大传输功率可以被输入到RFID标签的天线。将读/写器的传输功率设置为某一值会与读/写器和RFID标签之间距离的平方成反比地改变RFID标签的接收功率。这使得当RFID标签靠近读/写器时，被设计成可以用小功率进行操作的RFID标签的接收功率是非常大的。因此，大信号的接收性能可能会不稳定，或大信号接收可能是困难的，使得宽动态范围中的通信无法实现。

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　　[0006]在用于RFID标签中并且从天线接收的无线电波产生直流电的半导体集成电路设备中，提出了一种技术，该技术通过提供以下电压限制电路来限制输出电压不增大超过一定电压:该电压限制电路在从输出端子输出的输出电压增大超过某一电压时使得电流流向参考电位(例如参照专利文献1)。此外，在用于将磁能转换成整流电能的设备中，提出了一种技术，该技术通过使用释放促进电路对充入磁场转换器电路的过剩能量进行释放(例如参照专利文献2)。

　　[0009]本实施例的一个目的是提供一种半导体存储设备，使得甚至当半导体设备被置于与读/写器相距短距离时，仍能够实现稳定的通信。

　　[0010]半导体设备的一个方面包括:发送和接收无线信号的天线；和包括多级连接的单元整流电路的整流电路，并且该整流电路根据天线接收到的无线信号产生电源电压，每个单元整流电路包括多个电容器和多个二极管。所述整流电路包括在比二极管的导通电压大的电压处导通的限幅电路，所述限幅电路将所述二极管的阴极钳位在第一电压。在连接到天线连接端子的电容器和被提供电源电压的参考电位的节点之间，所述二极管和所述限幅电路并联连接。

　　[0013]图3是示出利用多级连接的单元整流电路的整流电路的结构示例的示意图；

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　　[0015]图5是示出图3所示的整流电路中各节点的电位随时间变化的示意图；

　　[0017]图7是示出图6中沿线是示出在本实施例中整流电路的结构示例的示意图；

　　[0020]图10是示出在本实施例中作为限幅电路的M0S晶体管的结构的剖视图；

　　[0021]图11是用于说明在本实施例中整流电路中的二极管和限幅电路的特性的示意图。

　　[0023]图1是示出本实施例中RFID系统的结构示例的示意图。本实施例中的RFID系统包括在本实施例中作为半导体设备的读/写器10和RFID标签20。读/写器10和RFID标签20通过发送和接收射频(RF)载波信号(无线彼此进行无线，调制电路13，天线是振荡器。所述载波生成电路11产生RF载波信号。所述指令生成电路12生成指令信号，每个指令信号包含要发送到RFID标签20 —侧的指令或数据。例如，指令可以是用于读取写在RFID标签上的信息(例如ID)的指令，以及向RFID标签中指定地址区域中写入信息的指令。

　　[0025]调制电路13对载波生成电路11产生的、与来自指令生成电路12的指令信号相对应的RF载波信号进行调制。调制系统是振幅键控(ASK)调制，例如，当载波存在时，指示数据“1”，当载波不存在时，则指示数据“0”。天线发射和接收RF载波信号。天线调制的RF载波信号，并接收来自RFID标签20的RF载波信号，并向接收电路15提供载波信号。

　　[0026]接收电路15通过天线对接收的信号进行解码，并且执行对应于响应数据的处理。因为从调制电路13向接收电路15直接输入RF载波信号扰乱了来自RFID标签20的响应信号，所以为了防止信号的泄漏，将未示出的循环器(circulator)等插入到调制电路13和接收电路15之间以及调制电路13和天线，和存储器26。天线发射和接收RF载波信号。由天线接收的调制RF载波信号(对应于指令调制的载波信号)入射到整流电路22、接收电路23和调制电路24。整流电路22对天线接收到的RF载波信号进行整流，以产生电源电压(直流电压)。包括在RFID标签20中的各个电路被整流电路22产生的电源电压(直流电压)驱动。

　　[0028]接收电路23从天线接收的调制RF载波信号中提取指令。例如，UHF频段的载波信号具有860MHz到960MHz的频率和40Kb/s到160Kb/s的指令比特率。因此，可以从具有约200KHZ的低通频带的低通滤波器所接收的信号中提取指令。

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　　[0029]处理电路25自定时地(at self-timing)识别接收到的指令，并且执行对应于指令的处理。数据的“0”的长度，数据“0”和数据“1”的长度等等在指令之前作为头部，并且从读/写器10发送。因此，处理电路25基于该长度执行处理。存储器26是可读可写的非易失性存储器，并保存RFID标签20的信息(ID，生产序列号，个体数据等)。例如，处理电路25基于来自读/写器10的指令的内容通过访问存储器26来读取和写入信息，其中该读/写器10已被处理电路25识别。

　　[0030]调制电路24基于处理电路25对应于指令执行处理的结果来响应读/写器10。不同于读/写器10的调制电路13，调制电路24通过吸收或反射(阻抗调制)入射RF载波信号来产生包括“0”和“1”的二进制信号。举例来说，晶体管可以设置在天