專利名稱：半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件，具體而言，涉及一種使用基于時間變化器件(時效器件)的半導(dǎo)體器件，該基于時間變化器件的輸出隨著時間的經(jīng)過而改變。
背景技術(shù)：
芯片上安裝了電源的芯片被稱作有源芯片，有源芯片的射頻識別標(biāo)簽(RFID)的一個技術(shù)問題就是，例如需要延長電池(μ-電池)的使用期限。除了延長μ-電池本身的使用期限之外，節(jié)省IC功率也是很重要的。對于節(jié)省IC功率，半導(dǎo)體器件的小型化一直是一種趨勢，但是近年來已經(jīng)認(rèn)識到，由于小型化導(dǎo)致的漏電流增加，所以該趨勢幾乎已經(jīng)達到它的極限。
另一方面，假設(shè)在使用時RFID被貼到所有周圍的物質(zhì)上，但是存在一個問題，在處理貼有RFID的物質(zhì)時很難對RFID進行分類。在此情況下，μ-電池中使用的材料必須是對環(huán)境無害的。也就是說，不是任何材料都可用于獲得長的使用期限。因此，很難通過一般方法來延長μ-電池的使用期限。
考慮μ-電池的另一個應(yīng)用，面臨的一個問題是在系統(tǒng)LSI中降低μ-電池自身的成本。即，不能為了維持長的使用期限而犧牲成本，同時應(yīng)避免使用具有環(huán)境負(fù)擔(dān)的材料。對于安裝在汽車上的LSI來說，延長電池的使用期限也是重要的問題，汽車上的LSI即使在發(fā)動機關(guān)閉時也持續(xù)工作。
如上所述，作為RFID等的一個技術(shù)問題，迄今為止一直存在延長μ-電池使用期限的需求，但是存在的問題是不能期望通過半導(dǎo)體器件的小型化來節(jié)省IC的功率，不能使用具有大的環(huán)境負(fù)擔(dān)的電池，并且也不能犧牲成本。因此，在目前的情況下，仍然不能實現(xiàn)長的使用期限。
因此，一直都對能夠使用時效器件來實質(zhì)上延長μ-電池等的使用期限的半導(dǎo)體器件存在需求。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的第一方面，提供一種半導(dǎo)體器件，其包括輸入接線端；第一時效器件，包括第一源極、第一漏極和第一柵極，第一源極按照在第一期限τ1開啟并在第二期限τ2(大于τ1)關(guān)閉的方式連接到輸入接線端；第二時效器件，包括第二源極、第二漏極和第二柵極，第二源極連接到輸入接線端，第二柵極連接到第一時效器件的第一漏極，第二漏極按照在第三期限τ3開啟并在第四期限τ4(大于τ3)關(guān)閉的方式連接到第一時效器件的第一柵極；第一開關(guān)元件，包括第一接線端和第二接線端，第一接線端按照在第二時效器件開啟時關(guān)閉的方式連接到第一時效器件的第一漏極；第二開關(guān)元件，包括第三接線端和第四接線端，第三接線端按照在第一時效器件開啟時關(guān)閉的方式連接到第二時效器件的第二漏極；輸出接線端，連接到第一開關(guān)元件的第二接線端和第二開關(guān)元件的第四接線端。
按照本發(fā)明的第二方面，提供一種半導(dǎo)體器件，其包括第一接線端；第二接線端；和時效器件，包括源極、漏極和柵極，在電荷注入到柵極之后的預(yù)定時間后，在源極和漏極之間進行傳導(dǎo)，源極連接到第一接線端，漏極連接到第二接線端，柵極連接到漏極。
按照本發(fā)明的第三方面，提供一種半導(dǎo)體器件，其包括輸入接線端；輸出接線端；和N個時效器件，每個包括源極、漏極和柵極，每個時效器件按照在第一期限τ1開啟并在第二期限τ2(大于τ1)關(guān)閉的方式共同連接到輸入接線端；開關(guān)元件，設(shè)置在輸出接線端與每個時效器件的漏極之間，其在對應(yīng)的一個時效器件開啟時開啟，并在另一個時效器件開啟時關(guān)閉。
第i時效器件的漏極連接到第i+1時效器件的柵極，第N時效器件的漏極連接到第一時效器件的柵極，i是從1到N-1的自然數(shù)。


圖1A至1D是單個單元的時效器件的功能的示意圖；圖2顯示了本發(fā)明中使用的時效器件的器件結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖3是時效器件的單個單元功能的示意圖；圖4示意性顯示了本發(fā)明中使用的時效器件的單元結(jié)構(gòu)的一個示例的剖面圖；圖5顯示了其中連接了多個時效器件的一個示例的視圖；圖6是按照本發(fā)明第一實施例的半導(dǎo)體器件(雙脈沖發(fā)射功率器件)的電路配置圖；圖7A和7B顯示了第一實施例中使用的每個時效器件的特征；圖8是發(fā)射雙脈沖的原理的示意圖；圖9顯示了第一實施例中使用的開關(guān)電路的另一個示例；圖10是第一實施例的修改方式的電路配置圖；圖11是第一實施例的另一個修改方式的電路配置圖；圖12是按照本發(fā)明第一實施例的發(fā)射脈沖的原理的示意圖；
圖13是按照本發(fā)明第二實施例的半導(dǎo)體器件(單脈沖發(fā)射功率器件)的電路配置圖；圖14是第二實施例的修改方式的電路配置圖；圖15是第二實施例的另一個修改方式的電路配置圖；圖16顯示了發(fā)射單脈沖的原理的視圖；圖17顯示了發(fā)射單脈沖的視圖；圖18是按照本發(fā)明第三實施例的半導(dǎo)體器件(三聯(lián)脈沖發(fā)射功率器件)的電路配置圖；圖19是第三實施例的修改方式的電路配置圖；圖20是第三實施例的另一個修改方式的電路配置圖；圖21顯示了發(fā)射三聯(lián)脈沖的原理的視圖；圖22顯示了按照本發(fā)明第四實施例的發(fā)射單、雙、和三聯(lián)脈沖的視圖；圖23A至23E是顯示包括脈沖組件的電路配置的概念的視圖；圖24A和24B是分別顯示包括微電池模塊、一組電源和開關(guān)的電路配置的概念的視圖；圖25A至25D是顯示包括脈沖組件的電路配置的概念的視圖；圖26A至26C是按照本發(fā)明第五實施例的半導(dǎo)體器件(電路包括脈沖組件和鎖存電路)的電路配置圖；圖27是按照本發(fā)明第六實施例的半導(dǎo)體器件的方塊圖；圖28是第六實施例的修改方式的方塊圖；圖29是第六實施例的另一個修改方式的方塊圖；圖30A和30B是顯示傳統(tǒng)相變存儲器的基本元件結(jié)構(gòu)的視圖；圖31是使用相變存儲器的失效器件的元件結(jié)構(gòu)剖面圖；圖32是傳統(tǒng)MONOS或SONOS的基本元件結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖33是按照第七實施例的半導(dǎo)體器件的電路配置圖；圖34是按照第八實施例的時效器件的基本配置的示意圖；圖35是按照第八實施例的時效器件的配置圖；圖36是顯示單元配置的電路圖，其中并聯(lián)連接了多行，每行包括多個常開類型時效器件和串聯(lián)連接的微調(diào)單元；圖37至42顯示了圖36的修改方式；圖43是顯示單元配置的電路圖，其中并聯(lián)連接了多行，每行包括多個常閉類型時效器件和串聯(lián)連接的微調(diào)單元；圖44和45顯示了圖43的修改方式；圖46是顯示時效器件配置的電路圖，通過組合圖38和44的時效器件而具有按照第八實施例的關(guān)-開-關(guān)特征。
具體實施例方式
按照以下所述的實施例，例如，通過使用以預(yù)定期限改變狀態(tài)的時效器件，電源可以以預(yù)定的定時開啟/關(guān)閉。因此，延長了μ-電池的使用期限并且能夠自動開關(guān)電源。也能夠以預(yù)期的波形輸出脈沖。
在說明本發(fā)明實施例之前，將說明本發(fā)明人已經(jīng)提出的時效器件(Jpn.Pat.Appln.KOAKI Publication No.2004-172404，其全部內(nèi)容以引用方式并入本文)。
圖1A至1D顯示了時效器件的4個基本功能。圖1A顯示了在時間經(jīng)過的期間當(dāng)?shù)竭_時效器件的期限(τ1)時，信號消失。圖1B顯示了在時間經(jīng)過的期間當(dāng)?shù)竭_時效器件的期限(τ2)時，信號出現(xiàn)。圖1C顯示了在時間經(jīng)過的期間當(dāng)?shù)竭_時效器件的第一期限(τ1)時，信號出現(xiàn)。在進一步的時間經(jīng)過期間，當(dāng)?shù)竭_時效器件的比第一期限更長的第二期限(τ2)時，信號消失。圖1D顯示了在時間經(jīng)過的期間當(dāng)?shù)竭_時效器件的第一期限(τ1)時，信號消失。在進一步的時間經(jīng)過期間，當(dāng)?shù)竭_時效器件的比第一期限更長的第二期限(τ2)時，信號出現(xiàn)。
圖2顯示了單個單元的時效器件的示例的元件結(jié)構(gòu)剖面圖。截面和寫操作與一般閃速存儲器的類似。在寫操作中，向控制柵極施加高電壓，電子通過FN隧穿從溝道注入到浮柵。在時效器件中，不特別的進行擦除，浮柵與溝道之間的隧道絕緣膜比閃速存儲器的更薄。由于直接隧穿使得電子從浮柵出來，溝道電阻隨著時間的經(jīng)過而改變。這個特性被利用。溝道電阻的時效性導(dǎo)致源極與漏極之間的電流(漏極電流，ID)隨時間改變。
此外，用于實現(xiàn)隨時間變化的方法不只是上述的一種類型。如圖3所示，有四種類型的晶體管。在常開類型中，時效器件實現(xiàn)“記憶”的功能。在常閉類型中，時效器件實現(xiàn)“忘記”的功能。
在常閉類型中，電子(在pMOSFET的情況下)或空穴(nMOSFET)被存儲(寫入)在浮柵中，由此使溝道反型，并且進入導(dǎo)通狀態(tài)。隨著時間的經(jīng)過，電子或空穴從浮柵泄漏，并進入截止?fàn)顟B(tài)。這樣變化的使用期限被定義為常閉類型。相反地，在常開類型中，電子(在nMOSFET的情況下)或空穴(pMOSFET)被存儲(寫入)在浮柵中，由此使溝道進入截止?fàn)顟B(tài)。隨著時間的經(jīng)過，電荷從浮柵泄漏，并進入導(dǎo)通狀態(tài)。這樣變化的使用期限被定義為常開類型。能夠主要通過隧道絕緣膜的膜厚度來調(diào)節(jié)使用期限。
圖1A的功能是上述常閉類型時效器件的功能，圖1B的功能是上述常開類型時效器件的功能。
圖4顯示了實現(xiàn)圖1C功能的時效器件的一個示例的元件結(jié)構(gòu)剖面圖。常開類型的單元設(shè)置在左側(cè)，常閉類型的單元設(shè)置在右側(cè)。在此左/右排列的時效器件單元共享一個擴散層。或者，如圖4所示，通過金屬等的互連來傳導(dǎo)電流，并且單元被串聯(lián)連接。
在常開類型和常閉類型被串聯(lián)連接時，常開的單元可以并聯(lián)連接，或者常閉的單元可以并聯(lián)連接，如圖5所示。并列放置的單元的數(shù)量可以左/右側(cè)不同。有時候控制時效器件的期限需要這種擴展。
在圖4所示的示例中，左側(cè)常開類型的期限是τ1，右側(cè)常閉類型的期限是τ2。在圖5所示的示例中，關(guān)于左側(cè)一組并聯(lián)單元的常開類型的期限是τ1，關(guān)于右側(cè)一組并聯(lián)單元的常閉類型的期限是τ2。此處，τ1比τ2短，τ1表示第一期限，τ2表示第二期限。
此外，當(dāng)在τ1＜τ2的條件下，具有期限τ1的常閉類型與具有期限τ2常開類型并聯(lián)連接時，能夠?qū)崿F(xiàn)圖1D的功能。此外，在圖1A至1D的所有功能中，當(dāng)一組幾乎具有相同期限的相同類型的單元并聯(lián)連接時，能夠提高期限的可控性。圖5顯示了一個示例。
在本發(fā)明中，為了明顯延長μ-電池等的使用期限，使用了上述的時效器件。下面將按照所示的實施例說明本發(fā)明的細(xì)節(jié)。
(第一實施例)圖6是按照本發(fā)明第一實施例的半導(dǎo)體器件的電路配置圖。
本發(fā)明實施例中使用的時效器件具有圖1C的功能。也就是隨著時間的經(jīng)過當(dāng)達到第一期限(τ1)時，信號出現(xiàn)。隨著時間的經(jīng)過當(dāng)達到比第一期限長的第二期限(τ2)時，信號消失。換言之，使用了信號僅在從τ1到τ2的預(yù)期周期內(nèi)出現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)的功能。
如圖6所示，本發(fā)明實施例的基本單元30保持在功耗為P的讀出放大器(S/A)10與具有全部的電荷量為Q的μ-電池20之間?；締卧?0由具有上述圖1C功能的時效器件31(31a、31b)、連接到時效器件的各個柵極的升壓器(booster)32(32a、32b)、以及開關(guān)元件33(33a、33b)構(gòu)成。應(yīng)當(dāng)注意，在本發(fā)明的附圖中，通過具有源極S、漏極D和柵極G的三角形來表示時效器件。
第一時效器件31a的源極連接到輸入端，漏極經(jīng)過第一開關(guān)元件33a連接到輸出端。第二時效器件31b的源極連接到輸入端，漏極經(jīng)過第二開關(guān)元件33b連接到輸出端。
此外，第一時效器件31a的漏極經(jīng)過第一升壓器32a連接到第二時效器件31b的柵極和第二開關(guān)元件33b。因此，當(dāng)?shù)谝粫r效器件31a開啟時，第二時效器件31b通過升壓器32a被充電。此外，第二時效器件31b的漏極經(jīng)過第二升壓器32b連接到第一時效器件31a的柵極和第一開關(guān)元件33a。因此，當(dāng)?shù)诙r效器件31b開啟時，第一時效器件31a通過升壓器32b被充電。
開關(guān)元件33a、33b是pMOSFET，并且是常開類型，當(dāng)柵極被施加正電壓時關(guān)閉。因此，當(dāng)?shù)诙r效器件31b開啟時第一開關(guān)元件33a關(guān)閉。當(dāng)?shù)谝粫r效器件31a開啟時第二開關(guān)元件33b關(guān)閉。輸入端連接到μ-電池20，輸出端連接到S/A10。
應(yīng)當(dāng)注意，為了使下面的說明簡單，將第一時效器件31a稱作時效器件A，將第二時效器件31B稱作時效器件B，將第一升壓器32a稱作升壓器A，將第二升壓器32b稱作升壓器B，將第一開關(guān)元件33a稱作開關(guān)元件A，將第二開關(guān)元件33b稱作開關(guān)元件B。
圖7A顯示了失效器件A的功能。即，在第一期限(τagA)之前沒有漏極電流流過，在從τagA至第二期限(τagA+tgA)期間有漏極電流流過，在第二期限經(jīng)過之后又沒有漏極電流流過。圖7B顯示了失效器件B的功能。即，在第一期限(τagB)之前沒有漏極電流流過，在從τagB至第二期限(τagB+tgB)期間有漏極電流流過，在第二期限經(jīng)過之后又沒有漏極電流流過。
此外，假設(shè)在時間0時以一種狀態(tài)寫入時效器件A，將參照圖8來說明器件隨時間的變化。當(dāng)經(jīng)過時效器件A的第一期限(τagA)后，時效器件A的源極(S)和漏極(D)進入導(dǎo)通狀態(tài)，升壓器A開啟。通過升壓器A提升的電位被施加到時效器件B的柵極(G)，時效器件B在從第一期限(τagA)至(τagA+tgA)期間被寫入。時效器件A和B在到時間τagB之前都處于截止?fàn)顟B(tài)。時效器件B在(τagA+tgA+τagB)與(τagA+tgA+τagB+tgB)之間處于導(dǎo)通狀態(tài)，升壓器B工作，提升的電位被施加到時效器件A的柵極(G)，時效器件A被寫入。如此重復(fù)，A和B被交替的寫入以產(chǎn)生脈沖。
在圖8中，坐標(biāo)上顯示的A表示關(guān)于時效器件A的脈沖，坐標(biāo)上顯示的B表示關(guān)于時效器件B的脈沖，A+B是通過并置A和B到達讀出放大器的脈沖。由于兩個脈沖彼此重疊以形成雙重脈沖，所以一個周期內(nèi)存在兩個脈沖波形。時間間隔T1不必等于T2。當(dāng)時間間隔相等時，僅構(gòu)成單脈沖。
開關(guān)元件不必限于圖6所示的MOSFET 33。如圖9所示，連接MOSFET 35的柵極和漏極以形成二極管連接。在此情況下，開關(guān)元件A僅在時效器件A導(dǎo)通時開啟。開關(guān)元件B僅在時效器件B導(dǎo)通時開啟。基本上實現(xiàn)了與圖6中相同的操作。
升壓器32向時效器件A、B提供足夠的寫電壓。當(dāng)本發(fā)明實施例使用的時效器件A和B的隧道絕緣膜具有足夠小的膜厚度，或者μ-電池20的電壓足夠高時，本發(fā)明實施例能夠在沒有升壓器32的情況下實現(xiàn)寫操作。在此情況下，如圖10所示，能夠省略升壓器32。
此外，如圖11所示，可以使用調(diào)節(jié)器34(34a、34b)來取代升壓器32。此處，調(diào)節(jié)器34能夠調(diào)整輸出側(cè)的電壓。在此情況下，由于能夠調(diào)整施加到柵極的電壓，所以能夠調(diào)整時效器件的使用期限。
將參照圖12說明脈沖的變化。當(dāng)向圖12中的上面階段中的時效器件A和B提供相同的寫電壓(VgA＝VgB)時，下面階段D顯示了在向時效器件B提供較低的寫電壓(VgA＞VgB)的情況下的脈沖波形。為了簡化，在S中設(shè)置τA＝τB。也就是假設(shè)單脈沖波形。在D中，τB比S中的短，并且波形變?yōu)殡p脈沖波形。當(dāng)以此方式使用調(diào)節(jié)器34時，能夠調(diào)整脈沖波形。
在使用調(diào)節(jié)器34或升壓器32時，具有另一個優(yōu)點是，抑制了電池性能中穩(wěn)定性對脈沖的影響。
此處重要的是，當(dāng)時效器件A或B處于導(dǎo)通狀態(tài)時只有S/A 10工作。也就是，來自電池20的電能通常不是恒定的。當(dāng)在本實施例中提供電流脈沖時，能夠很容易延長電池使用期限，即使是在電池本身的使用期限并沒有延長或IC的功耗沒有完全抑制時。
接下來，考慮到關(guān)于時效器件寫入中的功耗，將說明使用期限的延伸程度。首先，將考慮在一個周期(τagA+tgA+τagB+tgB)中功耗。
p×(τagA+tgA+τagB+tgB)＞IgAVgAtgB+IgBVgBtgA+p tgA+p tgB(1)方程式(1)的左側(cè)表示在沒有設(shè)置本實施例電路的情況下的功耗，也就是在本實施例中省略基本單元以便將μ-電池20直接連接到讀出放大器10的情況下的功耗，在圖6、9、10和11中，基本單元包括時效器件31、升壓器32或調(diào)節(jié)器34。另一方面，右側(cè)表示在引入了本實施例的基本單元的情況下的功耗。也就是，當(dāng)時效器件A或B處于導(dǎo)通狀態(tài)時，對于周期(tgA或tgB)的功耗是時效器件A寫入時的功耗(IgAVgAtgB)、時效器件B寫入時的功耗(IgBVgBtgA)、以及此周期中S/A 10的功耗(ptgA+ptgB)的總和。注意，IgA、IgB是在時效器件A和B寫入時刻的柵極電流。
此處，研究了時效器件31的隧道絕緣膜足夠薄的情況，升壓器32或調(diào)節(jié)器34中的功耗被忽略。為了更具體，升壓器32或調(diào)節(jié)器34中的功耗也必須考慮，但是在下面所述的內(nèi)容中沒有任何實質(zhì)的改變。在沒有損害本發(fā)明本質(zhì)的范圍中，對應(yīng)于此功耗的項可以添加到方程式(1)中。
當(dāng)整理方程式(1)時，會得到下面的方程式(2)。應(yīng)當(dāng)注意，Q表示μ-電池的總的電荷量。
QP<QIgAVgAτgB+IgBVgBτgA×(τagA+τagB)---(2)]]>方程式2的左側(cè)表示在沒有使用本實施例的情況下，μ-電池20的使用期限，右側(cè)表示使用了本實施例時μ-電池20的使用期限。因此，電池使用期限的延長與時效器件31的第一期限(τagA+τagB)成正比。
另一方面，升壓器32、調(diào)節(jié)器34或關(guān)于其它功能的附加電路的功耗被加到方程式(2)右側(cè)的分母，其具有降低電池使用期限的效果。即，方程式(2)意味著必須考慮降低使用期限的影響來控制時效器件的期限。下面的方程式(3)中顯示了一種結(jié)果。
τagA+τagB＞本發(fā)明所增加電路的相關(guān)功耗/p (3)寫入或升壓器32或調(diào)節(jié)器34的功耗包含在右側(cè)分子上。其可以除以讀出放大器20的功耗p，并且得到的商小于時效器件31的第一期限，也就是小于常開類型期限。
此外，不可控制的誤差(±δτ)有時混合在第一期限(τagA+τagB)中。在下面的條件方程的方程式(4)中考慮了此誤差。。
τagA+τagB±δτ＞本發(fā)明所增加電路的相關(guān)功耗/p (4)如上所述，按照本發(fā)明的實施例，電路由讀出放大器10與μ-電池20之間的時效器件31、升壓器32、開關(guān)元件33以及調(diào)節(jié)器34構(gòu)成，如圖6、9、10、11所示。因此，能夠提供脈沖電流來取代恒定的供電，從而延長了μ-電池20的使用期限。因此，當(dāng)本發(fā)明實施例應(yīng)用于RFID等時，表現(xiàn)出明顯的效果。
(第二實施例)將參照圖13至15說明本發(fā)明的第二實施例。這三幅圖之間的差別在于有或沒有升壓器42或調(diào)節(jié)器44。由于上述的圖基本上類似，所以將參照三幅圖之一的圖13來說明本實施例。應(yīng)當(dāng)注意，參照圖14和15的說明基本上類似于下面的說明，只是有或沒有升壓器和調(diào)節(jié)器發(fā)生變化。
本實施例的基本單元40位于S/A 10與μ-電池20之間?；締卧?0的構(gòu)成元件是由三角形表示的時效器件41以及升壓器42。升壓器42連接在時效器件41的柵極(G)與漏極(D)之間，漏極(D)一側(cè)的互連與S/A 10連接。相對的，源極(S)與μ-電池20連接。
本實施例的特征在于時效器件41的功能。即，此處的特征在于使用上述圖1B的功能。首先，假設(shè)寫入時效器件41的時間為時間0。當(dāng)經(jīng)過了時效器件41的期限(常開類型的期限)后，由升壓器42提升的電位被施加到柵極(G)，并開始寫入。在寫入期間持續(xù)流過漏極電流，但是電流逐步減小。當(dāng)寫入完成時，漏極電流消失。圖16顯示了此狀態(tài)。
即使在以此方式使用單個單元時，圖1B中顯示的時效器件的原始功能也被改為本實施例中圖16顯示的功能。在寫入結(jié)束之后，再經(jīng)過時效器件41的期限(τag)，重復(fù)與上述相同的過程。因此輸出了如圖17所示的(單個)脈沖波形。下面的方程式(5)顯示了用于明顯延長μ-電池20的使用期限的條件。推導(dǎo)方法類似于第一實施例的方法，因此省略。
τag±δτ＞本發(fā)明所增加電路的相關(guān)功耗/p (5)
(第三實施例)將參照圖18至20說明本發(fā)明的第三實施例。本實施例包括三個時效器件。圖18至20之間的差別在于有或沒有調(diào)節(jié)器54或升壓器52。以類似于第二實施例的方式，僅參照圖18來說明本實施例。
如圖18所示，本實施例的基本單元50位于具有功耗為p的S/A 10與具有總電荷為Q的μ-電池20之間。基本單元50由以下元件構(gòu)成時效器件51(51a、51b、51c)，每個器件具有圖1C的功能；連接到柵極的升壓器52(52a、52b、52c)；以及開關(guān)元件55(55a、55b、55c)。
第一時效器件51a的源極連接到輸入端，漏極經(jīng)過第一開關(guān)元件55a連接到輸出端。第二時效器件51b的源極連接到輸入端，漏極經(jīng)過第二開關(guān)元件55b連接到輸出端。第三時效器件51c的源極連接到輸入端，漏極經(jīng)過第三開關(guān)元件55c連接到輸出端。
此外，第一時效器件51a的漏極經(jīng)過第一升壓器52a連接到第二時效器件51b的柵極。因此，當(dāng)?shù)谝粫r效器件51a開啟時，第二時效器件51b通過升壓器52a被充電。此外，第二時效器件51b的漏極經(jīng)過第二升壓器52b連接到第三時效器件51c的柵極。因此，當(dāng)?shù)诙r效器件51b開啟時，第三時效器件51c通過升壓器52b被充電。此外，第三時效器件51c的漏極經(jīng)過第三升壓器52c連接到第一時效器件51a的柵極。因此，當(dāng)?shù)谌龝r效器件51c開啟時，第一時效器件51a通過升壓器52c被充電。
開關(guān)元件55連接MOSFET的柵極和漏極，以便構(gòu)成二極管連接。在此情況下，當(dāng)時效器件51a導(dǎo)通時，只有開關(guān)元件55a開啟。當(dāng)時效器件51b導(dǎo)通時，只有開關(guān)元件55b開啟。當(dāng)時效器件51c導(dǎo)通時，只有開關(guān)元件55c開啟。
如上所述，本實施例使用的時效器件51具有上述圖1C的功能。即，在時間0寫入之后，在第一期限(τ1)之前沒有漏極電流流過，在從第一期限至第二期限(τ2)期間有漏極電流流過，在第二期限經(jīng)過之后沒有任何漏極電流流過。
接下來，將參照圖21說明此實施例的脈沖波形，將時效器件A的寫入時刻設(shè)為時間0。應(yīng)注意，時效器件B和C沒有在時間0寫入。更具體地，它們處于經(jīng)過第二期限之后的狀態(tài)。
通過圖21中坐標(biāo)上的A、B、C來顯示時效器件A、B、C。如圖21所示，當(dāng)從時間0經(jīng)過時效器件A的第一期限(τ1A)時，開始時效器件B的寫入。當(dāng)經(jīng)過時效器件A的第二期限(τ1A+tgA)時，結(jié)束時效器件B的寫入。此處，當(dāng)?shù)竭_時效器件B的第一期限(τ1B)時，開始時效器件C的寫入。當(dāng)?shù)竭_時效器件B的第二期限(τ1B+tgB)時，結(jié)束時效器件C的寫入。此處，當(dāng)?shù)竭_時效器件C的第一期限(τ1C)時，通過時效器件C的第二期限(τ1C+tgC)再次寫入時效器件A。當(dāng)以此方式寫入了時效器件A、B和C時，產(chǎn)生了如圖21最下面階段中所示的三聯(lián)脈沖。此處，τ1A、τ1B、τ1C不要求必須相等。圖21顯示了τ1B＜τ1A＜τ1C示例。
(第四實施例)如上所述，圖22集中顯示了第一至第三實施例的脈沖波形。在圖22的坐標(biāo)上，S顯示了單脈沖波形，D顯示了雙脈沖波形，T顯示了三聯(lián)脈沖波形。根據(jù)上述的內(nèi)容能夠簡單的假設(shè)，不僅在使用一個時效器件的情況能夠?qū)崿F(xiàn)單脈沖，而且通過使用兩個時效器件在雙脈沖的兩個周期相等的情況也能實現(xiàn)單脈沖。此外，不僅在使用兩個時效器件的情況能夠?qū)崿F(xiàn)雙脈沖，而且通過使用三個時效器件在三個周期中的兩個周期相等的情況也能實現(xiàn)雙脈沖。當(dāng)構(gòu)成N個疊加脈沖時，必須使用至少N個時效器件。
下文中，將用于以此方式將電池輸出轉(zhuǎn)換成脈沖輸出的器件稱作脈沖組件。此時，在圖23A中集中顯示了第一至第三實施例。即，脈沖組件60設(shè)在讀出放大器10與μ-電池20之間。
此外，當(dāng)把圖23A的讀出放大器10變成天線11時，得到圖23B。當(dāng)把圖23B的天線11變成MPU 12時，得到圖23C。當(dāng)把圖23C的MPU 12變成開關(guān)13時，得到圖23D。因此，μ-電池20不僅可以經(jīng)過脈沖組件60連接到讀出放大器，而且還可以連接到更一般的功能組件14，如圖23E所示。此處，功能組件14的內(nèi)容可以不在說明書中說明，并且也沒有限制，只要利用了本發(fā)明的本質(zhì)即可。
另一方面，當(dāng)脈沖組件60與μ-電池20組合時，如圖24A所示，可以假想為μ-電池模塊70。此外，在圖24A中，可以使用如圖24B所示的某種電源72和開關(guān)71來替換右側(cè)的μ-電池模塊20。此時，即使在開關(guān)71開啟時，脈沖組件60也具有截止?fàn)顟B(tài)。在此情況下，任何電源都不能提供至功能組件14。
此外，如圖25A所示，能夠使用MPU 21替換圖23E的μ-電池20?？梢允褂脠D25B中的S/A 22來替換圖25A的MPU 21。如圖25C所示，可以使用天線23來替換圖25B的S/A 22。如圖25D所示，可以使脈沖組件的右側(cè)一般化，由功能組件24來替換。最后，如圖25D所示，為了更一般地說明，將脈沖組件60設(shè)置在功能組件14與24之間。此時，通過脈沖組件60脈沖的在功能組件14與24之間交換供電。
(第五實施例)在數(shù)字電路中輸入的上升或下降(沿)接收數(shù)據(jù)是非常有用的，并且使用輸入脈沖邊沿的用于激發(fā)觸發(fā)器的邊沿觸發(fā)型電路已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。鎖存電路是一種類型，電路的狀態(tài)在下降時轉(zhuǎn)變。多個鎖存電路與另一組合電路一起使用，在這些電路之間交換數(shù)據(jù)。此處，當(dāng)邊沿之間的間隔很小時，電路容易產(chǎn)生被稱為競爭的錯誤操作。當(dāng)通過本實施例的脈沖組件來控制邊沿間隔時，能夠抑制競爭。
將參照圖26A至26C來說明本發(fā)明的第五實施例。在本實施例中，脈沖組件60被應(yīng)用于鎖存電路。在這些附圖中，脈沖組件由61、62、63表示。附圖標(biāo)記66表示MPU，67表示鎖存電路，68表示開關(guān)。
在圖26A中，來自脈沖組件60的脈沖輸出是用于移動MPU 66的觸發(fā)信號，MPU 66發(fā)射鎖存電路控制信號，鎖存電路67工作。此處，特征是在通過本發(fā)明的脈沖組件產(chǎn)生的波形中，能夠通過如圖8所示的時效器件的期限τagA和τagB來控制上升和下降之間的間隔(邊沿間隔)。即使通過圖26B所示的電路也能夠?qū)崿F(xiàn)類似的功能。此外，如圖26C所示，可以使用μ-電池模塊或微電池組件來替換電池和脈沖組件。
(第六實施例)將參照圖27來說明本發(fā)明的第六實施例。本實施例包括三個功能組件和一個脈沖組件。首先，功能組件91和92彼此連接，脈沖組件81連接到上述的連接上，以便進行箝位。而且，功能組件93連接到脈沖組件81。即，功能組件91、92連接到脈沖組件81的輸出側(cè)，功能組件93連接到脈沖組件81的輸入側(cè)。
在此配置中，當(dāng)脈沖處于截止?fàn)顟B(tài)時，在功能組件91和92之間進行傳導(dǎo)。當(dāng)脈沖組件開啟時，如果功能組件92具有較高的內(nèi)電阻，則在功能組件91與93之間進行傳導(dǎo)。因此，通過使用脈沖組件81，能夠變換連接端。此處，當(dāng)功能組件92或93具有電源時，除了電源之外不進行連接端的變換。不必說，當(dāng)功能組件接地時，連接端的變化是精確地開啟和關(guān)閉電源。通過使用該方法，如上所述，該器件能夠用作電池使用期限延長裝置。
在圖28中，該示例可擴展到四個功能組件和兩個脈沖組件。根據(jù)參照圖27的說明能夠容易的假定一種操作，但是稍稍有點復(fù)雜。因此容易地進行描述。首先，在功能組件91和92之間進行傳導(dǎo)。當(dāng)脈沖組件81開啟時，通過功能組件93來替換功能組件92，與功能組件92相比，功能組件93具有較小的內(nèi)電阻。此時，當(dāng)脈沖組件82也開啟時，進一步通過功能組件94來替換功能組件93，與功能組件93相比，功能組件94具有較小的內(nèi)電阻。
如果功能組件93和94的內(nèi)電阻是可比較的，則來自功能組件94的信號被添加到來自功能組件93的信號中。
此處，將進一步具體說明能夠圖28的示例。首先，假設(shè)脈沖組件82相對于脈沖組件81的周期T1具有雙周期2T1。例如，假設(shè)脈沖組件81每10秒鐘具有1秒鐘的導(dǎo)通狀態(tài)，脈沖組件82每20秒鐘具有1秒鐘的導(dǎo)通狀態(tài)。此外，能夠以脈沖組件81和82每20秒鐘開啟1秒鐘的方式來匹配相位。此時，通常在功能組件91與92之間進行傳導(dǎo)，但是在功能組件91與93之間每20秒鐘傳導(dǎo)1秒鐘。在另一時刻，功能組件91與94之間每20秒鐘傳導(dǎo)1秒鐘。
圖29顯示了脈沖組件的數(shù)量被擴展到N個，功能組件的數(shù)量被擴展到N+2個。也就是說，當(dāng)N表示3時，在圖28所示的配置中增添脈沖組件83和功能組件95。更具體地，第一和第二功能組件91、92連接到第一脈沖組件81的輸出端，包括電源的第三功能組件93連接到第一脈沖組件81的輸入端。關(guān)于從2到N的自然數(shù)i，第i脈沖組件8i的輸出端連接到第i-1脈沖組件8(i-1)的輸入端。第i脈沖組件8i的輸入端連接到包括電源的第i+2功能組件9(i+2)。
此處，功能組件不是必須包括電源。在那時，考慮到功能組件92是接地的，所以在功能組件93中包括電源。此時，當(dāng)脈沖組件81具有截止?fàn)顟B(tài)時，任何電源都不能提供至功能組件91，并且只在導(dǎo)通狀態(tài)下從功能組件93供電。通過使用該方法，如上所述，該器件能夠用作電池使用期限延長裝置。
(修改方式)應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明不限于上述實施例。在該實施例中，具有雙層?xùn)艠O配置的存儲單元已經(jīng)被用作時效器件，但是本發(fā)明不必限于此器件?？梢允褂萌魏卧?，只要該元件經(jīng)過編程能夠在一定時間之后開啟或關(guān)閉即可。
例如，圖30A、30B中顯示的相變存儲器、雙向統(tǒng)一金屬(OUM)都適用(http//www.ovonic.com/PDFs/Elec_Memory_Research_Report/OUM.pdf)。在圖30A、30B中，101表示p-型層，102表示n型層，103表示p+型擴散層，104表示層間絕緣膜，105表示電極，106表示多晶硫族化物層，107表示硫族化物層106的相變區(qū)域(編程區(qū)域)。在此情況下，利用了硫族化物的相變(多晶/非晶)。通過供電在編程區(qū)域中產(chǎn)生相變，并讀取電阻值的變化。例如，通過施加電流來寫入當(dāng)非晶狀態(tài)以便具有高的電阻，這種狀態(tài)被保護一段時間。在相變存儲器中，該時間被假設(shè)為使用期限。
此外，可以通過OUM來實現(xiàn)SSAD，如圖31所示。在圖31中，201表示襯底，202表示多晶硫族化物層，203表示編程區(qū)域，204表示源極區(qū)域，205表示漏極區(qū)域，206表示柵極電極。在此情況下，非晶狀態(tài)具有期限，并且該狀態(tài)需要幾乎是絕緣的。
此外，如圖32所示，可以通過MONOS/SONOS晶體管來實現(xiàn)SSAD。在圖32中，301表示Si襯底，302表示源極區(qū)域，303表示漏極區(qū)域，304表示SiO2膜，305表示Si3N4膜，306表示SiO2膜，307表示控制柵極，309表示電子陷阱。在此情況下，在Si3N4與SiO2之間界面使用電子陷阱309，以控制捕獲數(shù)量或被捕獲電子的數(shù)量以及電子的發(fā)射速率，由此控制了使用期限。
已經(jīng)使用圖1B和1C所示的功能說明了一些實施例。在下面的實施例中，將使用圖1D的功能來說明實施例。
(第七實施例)圖33是按照本發(fā)明第七實施例的半導(dǎo)體器件的電路配置圖。假設(shè)本實施例中使用的時效器件具有上述圖1D所示的功能。本實施例不同于圖9中所示的第一實施例，其中反相器電路連接到每個時效器件的漏極。因此時效器件的開關(guān)被反轉(zhuǎn)，之后的操作類似于第一實施例的操作?？梢圆辉O(shè)置升壓器，如參照圖10所述，或者可以使用調(diào)節(jié)器來替換升壓器，如參照圖11所述。此處，開關(guān)器件具有二極管連接，其中柵極和漏極連接在一起，如圖9所示，但是也可以如圖6、10、11所示來構(gòu)造該器件。通過使用反相器電路，能夠?qū)崿F(xiàn)第一實施例中所述的所有組合。
(第八實施例)上述實施例中使用的時效器件單元存在缺陷位的問題，按照與通常閃速存儲單元相同的方式，缺陷位具有極短的使用期限。在第八實施例中，將說明一種構(gòu)造，其避免了時效器件中的上述問題。
首先，將說明常閉類型。假設(shè)在N個時效器件單元中具有r(r＜＜N)個缺陷位，則將單元分成其中r個單元具有極短使用期限的單元組，和其中單元的使用期限圍繞(N-r)個正常單元的平均使用期限以高斯分布的單元組。當(dāng)所有的單元并聯(lián)時，(N-r)個單元的正常單元組構(gòu)成了電流通路，以便在使用期限之前的導(dǎo)通狀態(tài)中發(fā)射信號，因此通過(N-r)個單元的正常單元組來確定整個并置單元組的使用期限。也就是通過并置，能夠消除r個單元的缺陷位組對整個并置單元組的使用期限的影響。
接下來，將說明常開類型。假設(shè)在N個時效器件單元中具有r(r＜＜N)個缺陷位，則將單元分成其中r個單元具有極短使用期限的單元組，和其中單元的使用期限圍繞(N-r)個正常單元的平均使用期限以高斯分布的單元組。當(dāng)所有的單元串聯(lián)時，(N-r)個單元的正常單元組切斷了電流，以便在使用期限之前的截止?fàn)顟B(tài)中中斷信號，因此通過(N-r)個單元的正常單元組來確定整個串聯(lián)單元組的使用期限。也就是通過串聯(lián)，能夠消除r個單元的缺陷位組對整個串聯(lián)單元組的使用期限的影響。
因此，常開類型的時效器件被串聯(lián)使用，常閉類型的時效器件被并聯(lián)使用，這是最簡單的缺陷位抵消手段。圖34顯示了時效器件系統(tǒng)的布圖設(shè)計的一個示例，其通過在并聯(lián)的常閉類型時效器件單元410中串聯(lián)連接串聯(lián)的常開類型時效器件單元400實現(xiàn)了圖1C所示的關(guān)-開-關(guān)特征。圖35類似地顯示了具有能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)-開-關(guān)特征的時效器件系統(tǒng)布圖設(shè)計的另一個時效器件系統(tǒng)。圖35與圖34不同之處在于其進一步并聯(lián)連接了多個串聯(lián)連接的常開類型時效器件單元400。下面將參照電路圖來說明進一步并聯(lián)連接多個串聯(lián)連接的優(yōu)點。
在圖36中，將串聯(lián)連接的常開類型時效器件單元400與MOSFET424和運算電路422串聯(lián)，再將這些部件并聯(lián)連接。MOSFET 424和運算電路422串聯(lián)構(gòu)成了微調(diào)單元420。微調(diào)單元420與本發(fā)明人的日本專利申請KOKAI公開No.2004-172404中所公開的相同，上述申請的全部內(nèi)容并入本文。該單元具有測量流過運算電路422的電流的功能，以便在測量值不在一定區(qū)域內(nèi)的情況下關(guān)閉MOSFET 424。因此，能夠?qū)r效器件單元400的波形浮動引起的期限誤差限制在預(yù)定的范圍內(nèi)。
不必說，如圖37所示，可以通過非易失性存儲單元426來替換微調(diào)單元420中的MOSFET 424。并不限于MOSFET 424或非易失性存儲單元426，只要其具有能夠響應(yīng)運算電路422的指令切斷信號的功能即可。例如，也能夠通過電遷移直接中斷布線。即，微調(diào)單元420的構(gòu)成元件包括運算電路422，其檢測信號電流以便在該電流沒有位于預(yù)定范圍內(nèi)的情況下發(fā)射切斷電流的指令信號；斷路器，其響應(yīng)運算電路422的指令信號來切斷信號電流。此處，斷路器是具有信號切斷功能的器件的總稱，包括MOSFET、非易失性存儲單元、通過電遷移斷開連接等。
圖38顯示了電路圖的一個示例。在此示例中，串聯(lián)的常開類型時效器件單元400與斷路器428和運算電路422串聯(lián)連接，并且它們彼此又并聯(lián)連接。因此，采用了缺陷位抵消手段，并進一步控制了由于器件波形導(dǎo)致的期限誤差。圖39顯示了在微調(diào)單元420中運算電路422的位置取代了斷路器428的位置。圖40顯示了微調(diào)單元420與常開類型時效器件單元400的組之間位置關(guān)系被顛倒。圖41顯示了微調(diào)單元420設(shè)置在常開類型時效器件單元400的組之間。圖42顯示了斷路器428、運算電路422和常開類型時效器件單元400以任意順序彼此串聯(lián)連接，再進一步并聯(lián)連接。在此情況下，也能夠產(chǎn)生上述的效果。當(dāng)斷路器428、運算電路422和常開類型時效器件單元400以此方式串聯(lián)連接再進一步并聯(lián)連接時，能夠同時實現(xiàn)缺陷位抵消手段和使用期限波動控制，而不考慮串聯(lián)連接的順序。
接下來，將以常閉類型來說明關(guān)于缺陷位抵消手段和使用期限波動控制的具體方法。如圖43所示，微調(diào)單元420與一個常閉類型時效器件410串聯(lián)連接。此串聯(lián)連接再進一步并聯(lián)。當(dāng)在導(dǎo)通狀態(tài)下檢測的信號電流沒有位于預(yù)定范圍內(nèi)的情況下而通過斷路器428切斷信號時，通過斷路器428和運算電路422來控制波形波動。左側(cè)沒有被切斷的時效器件單元410構(gòu)成了其使用期限位于預(yù)定范圍內(nèi)的單元組。并置的單元能夠進一步消除該組中缺陷位的影響。
圖44顯示了微調(diào)單元420與常閉類型時效器件單元410之間位置關(guān)系被顛倒。在圖44中，斷路器428、運算電路422和常閉類型時效器件單元410串聯(lián)連接，再進一步并聯(lián)。即使是在此構(gòu)造下，也能夠獲得上述的效果。當(dāng)斷路器428、運算電路422和常閉類型時效器件單元410僅以此方式串聯(lián)連接時，通過在預(yù)定范圍內(nèi)的波形波動而不考慮順序，這些串聯(lián)連接的并置能夠同時實現(xiàn)缺陷位抵消手段以及使用期限誤差控制。
如上所述，對于常閉類型時效器件單元410和常開類型時效器件單元400，通過使用包括斷路器428和運算電路422的微調(diào)單元420能夠同時實現(xiàn)缺陷位抵消手段和使用期限波動抵消手段。能夠進一步結(jié)合這些技術(shù)來構(gòu)成可以實現(xiàn)關(guān)-開-關(guān)特征的時效器件系統(tǒng)，如圖46的一個示例所示。工作原理已經(jīng)很明顯，因此省略其說明。在圖6、9、10、11、13-15、18-20和33所示的時效器件中，可較佳的使用圖46所示的具有關(guān)-開-關(guān)特征的、經(jīng)歷缺陷位抵消手段和使用期限波動控制的時效器件系統(tǒng)。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說很容易想到其它的優(yōu)點和修改。因此，本發(fā)明在其更寬的方面并不限于此處所顯示并說明的具體細(xì)節(jié)和代表性實施例。因此，在沒有脫離由后附權(quán)利要求及其等價物所限定的一般發(fā)明概念的實質(zhì)及范圍的情況下，可以進行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括輸入接線端；第一時效器件，包括第一源極、第一漏極和第一柵極，第一源極按照在第一期限τ1開啟并在第二期限τ2(大于τ1)關(guān)閉的方式連接到輸入接線端；第二時效器件，包括第二源極、第二漏極和第二柵極，第二源極連接到輸入接線端，第二柵極連接到第一時效器件的第一漏極，第二漏極按照在第三期限τ3開啟并在第四期限τ4(大于τ3)關(guān)閉的方式連接到第一時效器件的第一柵極；第一開關(guān)元件，包括第一接線端和第二接線端，第一接線端按照在第二時效器件開啟時關(guān)閉的方式連接到第一時效器件的第一漏極；第二開關(guān)元件，包括第三接線端和第四接線端，第三接線端按照在第一時效器件開啟時關(guān)閉的方式連接到第二時效器件的第二漏極；輸出接線端，連接到第一開關(guān)元件的第二接線端和第二開關(guān)元件的第四接線端。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件中的每個都是其柵極連接到漏極的MOS晶體管。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中第一開關(guān)元件是MOS晶體管，其柵極連接到第一時效器件的第一柵極，其中第二開關(guān)元件是MOS晶體管，其柵極連接到第二時效器件的第二柵極。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，進一步包括第一升壓器或第一調(diào)節(jié)器，設(shè)置在第一時效器件的第一漏極與第二時效器件的第二柵極之間；和第二升壓器或第二調(diào)節(jié)器，設(shè)置在第二時效器件的第二漏極與第一時效器件的第一柵極之間。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中第一時效器件包括串聯(lián)連接的具有第一期限τ1的常開類型第三時效器件以及具有第二期限τ2的常閉類型第四時效器件，第二時效器件包括串聯(lián)連接的具有第三期限τ3的常開類型第五時效器件以及具有第四期限τ4的常閉類型第六時效器件。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其中第三時效器件和第五時效器件中的每個都包括多個常開類型的時效器件單元，其彼此并聯(lián)連接，并且第四時效器件和第六時效器件中的每個都包括多個常閉類型的時效器件單元，其彼此并聯(lián)連接。
7.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其中第三時效器件和第五時效器件中的每個都包括多個常開類型的時效器件單元，其彼此串聯(lián)連接，并且第四時效器件和第六時效器件中的每個都包括多個常閉類型的時效器件單元，其彼此并聯(lián)連接。
8.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其中第三時效器件和第五時效器件中的每個都包括多個常開類型的時效器件單元，其被串聯(lián)連接以形成多行，并且多行彼此間被進一步并聯(lián)連接，第四時效器件和第六時效器件中的每個都包括多個常閉類型的時效器件單元，其彼此并聯(lián)連接。
9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中第一時效器件和第二時效器件包括雙層?xùn)艠O構(gòu)造，其包括浮柵和控制柵極；通過在電荷注入到浮柵之后直到檢測到第一時效器件和第二時效器件的開啟關(guān)斷變化為止所經(jīng)過的時間，來定義從第一期限至第四期限的所有期限。
10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，進一步包括連接到輸出接線端的第一功能組件和第二功能組件的至少其中之一；和連接到輸入接線端的第三功能組件，該第三功能組件包括電源。
11.一種半導(dǎo)體系統(tǒng)，包括N個半導(dǎo)體器件，每個都包括如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件；第一功能組件和第二功能組件，連接到N個半導(dǎo)體器件中的第一半導(dǎo)體器件的輸出接線端；和第i+2功能組件，連接到N個半導(dǎo)體器件中的第i半導(dǎo)體器件的輸入接線端，i是從2到N的自然數(shù)；第i半導(dǎo)體器件的輸出接線端連接到第i-1半導(dǎo)體器件的輸入接線端。
12.一種半導(dǎo)體器件，包括第一接線端；第二接線端；和時效器件，包括源極、漏極和柵極，在電荷注入到柵極之后的預(yù)定時間后，在源極和漏極之間進行傳導(dǎo)，源極連接到第一接線端，漏極連接到第二接線端，柵極連接到漏極。
13.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，進一步包括設(shè)置在柵極與漏極之間的升壓器或調(diào)節(jié)器。
14.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其中時效器件具有雙層?xùn)艠O構(gòu)造，其包括浮柵和控制柵極，通過在電荷注入到浮柵之后直到檢測到時效器件的開啟關(guān)斷變化為止所經(jīng)過的時間，來定義所述預(yù)定期限。
15.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，進一步包括連接到輸出接線端的第一功能組件和第二功能組件的至少其中之一；和連接到輸入接線端的第三功能組件，該第三功能組件包括電源。
16.一種半導(dǎo)體系統(tǒng)，包括N個半導(dǎo)體器件，每個都包括如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件；第一功能組件和第二功能組件，連接到N個半導(dǎo)體器件中的第一半導(dǎo)體器件的輸出接線端；和第i+2功能組件，連接到N個半導(dǎo)體器件中的第i半導(dǎo)體器件的輸入接線端，i是從2到N的自然數(shù)；第i半導(dǎo)體器件的輸出接線端連接到第i-1半導(dǎo)體器件的輸入接線端。
17.一種半導(dǎo)體器件，包括輸入接線端；輸出接線端；N個時效器件，每個包括源極、漏極和柵極，每個時效器件按照在第一期限τ1開啟并在第二期限τ2(大于τ1)關(guān)閉的方式共同連接到輸入接線端；和開關(guān)元件，設(shè)在輸出接線端與每個時效器件的漏極之間，其在對應(yīng)的一個時效器件開啟時開啟，并在另一個時效器件開啟時關(guān)閉；第i時效器件的漏極連接到第i+1時效器件的柵極，第N時效器件的漏極連接到第一時效器件的柵極，i是從1到N-1的自然數(shù)。
18.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件，其中第一期限τ1和第二期限τ2與其它時效器件中的每個期限不同。
19.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件，進一步包括第i升壓器或調(diào)節(jié)器，設(shè)置在第i時效器件的漏極與第i+1時效器件的柵極之間；和第N升壓器或調(diào)節(jié)器，設(shè)置在第N時效器件的漏極與第一時效器件的柵極之間。
20.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件，其中每個時效器件具有雙層?xùn)艠O構(gòu)造，其包括浮柵和控制柵極；通過在電荷注入到浮柵之后直到檢測到時效器件的開啟關(guān)斷變化為止所經(jīng)過的時間，來定義第一期限和第二期限。
21.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件，進一步包括連接到輸出接線端的第一功能組件和第二功能組件的至少其中之一；和連接到輸入接線端的第三功能組件，該第三功能組件包括電源。
22.一種半導(dǎo)體系統(tǒng)，包括N個半導(dǎo)體器件，每個都包括如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件；第一功能組件和第二功能組件，連接到N個半導(dǎo)體器件中的第一半導(dǎo)體器件的輸出接線端；和第i+2功能組件，連接到N個半導(dǎo)體器件中的第i半導(dǎo)體器件的輸入接線端，i是從2到N的自然數(shù)；第i半導(dǎo)體器件的輸出接線端連接到第i-1半導(dǎo)體器件的輸入接線端。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件，包括輸入接線端；第一時效器件，其源極連接到輸入接線端，以便在τ1開啟并在τ2(大于τ1)關(guān)閉；第二時效器件，其源極連接到輸入接線端，柵極連接到第一時效器件的漏極，并且其漏極連接到第一時效器件的柵極，以便在τ3開啟并在τ4(大于τ3)關(guān)閉；第一開關(guān)元件，其一個接線端連接到第一時效器件的漏極，以便在第二時效器件開啟時關(guān)閉；第二開關(guān)元件，其一個接線端連接到第二時效器件的漏極，以便在第一時效器件開啟時關(guān)閉；輸出接線端，連接到第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件的另一個接線端。
文檔編號H01L27/04GK1763953SQ20051010717
公開日2006年4月26日 申請日期2005年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月28日
發(fā)明者渡邊浩志 申請人:株式會社東芝