JP2006156969A - Semiconductor device, ic card, ic tag, rf-id tag, transponder, bill, negotiable securities, passport, electronic apparatus, baggage, and clothing - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device which can execute writing of data even after manufacturing and can prevent from counterfeiting by information alteration, and to provide a cheap semiconductor device which consists of organic memories with simple structure. <P>SOLUTION: A memory cell is structured with an organic element equipped with organic compound layer and connected to a transistor in serial and/or parallel manner. Then the memory cells are connected in series or parallel to structure NAND version memory or NOR version memory. The electrical property of the above-mentioned organic element can be irreversibly changed by impression of current or voltage, and irradiation of light etc. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、有機素子を有する半導体装置に関する。特に、有機素子を用いたメモリ回路を有する半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device having an organic element. In particular, the present invention relates to a semiconductor device having a memory circuit using an organic element.

コンピュータ技術の発展や、画像認識技術の向上によって、バーコードなどの媒体を用いた情報認識が広く普及し、商品データの認識などに用いられている。今後はさらに多量の情報認識が実施されると予想される。その一方、バーコードによる情報読み取りなどではバーコードリーダーがバーコードとの接触を必要とする、またバーコードに記録される情報量があまり多くできないという欠点があり、非接触の情報認識および媒体の記憶容量増大が望まれている。   Due to the development of computer technology and the improvement of image recognition technology, information recognition using a medium such as a barcode has become widespread and used for product data recognition and the like. In the future, it is expected that more information will be recognized. On the other hand, there is a drawback that the barcode reader needs to be in contact with the barcode and the amount of information recorded on the barcode cannot be increased so much in the case of reading information by barcode. An increase in storage capacity is desired.

このような要望から、近年ＩＣを用いたＩＤチップが開発されている。ＩＤチップとはＩＣチップ内のメモリ回路に必要な情報を記憶し、非接触手段、一般的には無線手段を用いて内部の情報を読み取るものである。このようなＩＤチップの実用化によって、商品流通などの簡素化、低コスト化、高いセキュリティの確保が可能になるものと期待されている。   Due to such demands, ID chips using ICs have been developed in recent years. The ID chip stores necessary information in a memory circuit in the IC chip, and reads internal information using non-contact means, generally wireless means. The practical use of such an ID chip is expected to simplify product distribution, reduce costs, and ensure high security.

ＩＤチップを用いた個体認証システムの概要について図４を用いて説明する。図４はバッグの個体情報を非接触で得ることを目的とした固体認証システムの概要を示す図である。特定の固体情報を記憶したＩＤチップ４０１はバッグ４０４に貼り付けられている、もしくは埋め込まれている。このＩＤチップに対して質問器（リーダライタともいう）４０３のアンテナユニット４０２より電磁波が発信される。その電磁波を受けるとＩＤチップ４０１はそのＩＤチップが持っている個体情報をアンテナユニット４０２に対して送り返す。アンテナユニット４０２は送り返された個体情報を質問器に送り、質問器は個体情報の判別をおこなう。このようにして、バッグ４０４の情報を質問器は得ることが可能になる。また、このシステムを用いることによって物流管理、集計、偽造品の除去などが可能になる。   An outline of an individual authentication system using an ID chip will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing an outline of a solid authentication system for the purpose of obtaining the individual information of the bag without contact. An ID chip 401 that stores specific solid information is attached to or embedded in a bag 404. An electromagnetic wave is transmitted from the antenna unit 402 of the interrogator (also referred to as a reader / writer) 403 to the ID chip. When receiving the electromagnetic wave, the ID chip 401 sends back individual information held by the ID chip to the antenna unit 402. The antenna unit 402 sends the returned individual information to the interrogator, and the interrogator determines the individual information. In this way, the interrogator can obtain information on the bag 404. Further, by using this system, it is possible to carry out logistics management, aggregation, removal of counterfeit products, and the like.

このようなＩＤチップの技術としては例えば図２に示すようなものがある。ＩＤチップに用いる半導体装置２００はアンテナ回路２０１、整流回路２０２、安定化電源回路２０３、アンプ２０８、復調回路２１３、論理回路２０９、メモリコントロール回路２１２、メモリ回路２１１、論理回路２０７、アンプ２０６、変調回路２０５によって構成される。また、アンテナ回路２０１はアンテナコイル３０１、同調容量３０２によって構成される（図３（Ａ））。また、整流回路２０２はダイオード３０３、３０４、平滑容量３０５によって構成される（図３（Ｂ））。アンテナ回路２０１以外を信号処理回路２１４と称する。   An example of such ID chip technology is shown in FIG. The semiconductor device 200 used for the ID chip includes an antenna circuit 201, a rectifier circuit 202, a stabilized power supply circuit 203, an amplifier 208, a demodulation circuit 213, a logic circuit 209, a memory control circuit 212, a memory circuit 211, a logic circuit 207, an amplifier 206, and a modulation. The circuit 205 is configured. The antenna circuit 201 includes an antenna coil 301 and a tuning capacitor 302 (FIG. 3A). The rectifier circuit 202 includes diodes 303 and 304 and a smoothing capacitor 305 (FIG. 3B). A part other than the antenna circuit 201 is referred to as a signal processing circuit 214.

このようなＩＤチップの動作を以下に説明する。アンテナ回路２０１で受信した交流信号はダイオード３０３、３０４によって半波整流され、平滑容量３０５によって平滑される。この平滑された電圧は多数のリップルを含んでいるため、安定化電源回路２０３で安定化され、安定化された後の電圧を復調回路２１３、アンプ２０６、論理回路２０７、アンプ２０８、論理回路２０９、メモリ回路２１１、メモリコントロール回路２１２に供給する。一方、アンテナ回路２０１で受信された信号はアンプ２０８を介して、クロック信号として、論理回路２０９に入力される。また、アンテナから入力された信号は復調回路２１３で復調され、データとして論理回路２０９に入力される。   The operation of such an ID chip will be described below. The AC signal received by the antenna circuit 201 is half-wave rectified by the diodes 303 and 304 and smoothed by the smoothing capacitor 305. Since the smoothed voltage includes a large number of ripples, it is stabilized by the stabilized power supply circuit 203, and the stabilized voltage is converted into the demodulating circuit 213, the amplifier 206, the logic circuit 207, the amplifier 208, and the logic circuit 209. , And supplied to the memory circuit 211 and the memory control circuit 212. On the other hand, a signal received by the antenna circuit 201 is input to the logic circuit 209 through the amplifier 208 as a clock signal. The signal input from the antenna is demodulated by the demodulation circuit 213 and input to the logic circuit 209 as data.

論理回路２０９において、入力されたデータはデコードされる。質問器がデータを変形ミラー符号、ＮＲＺ−Ｌ符号などでエンコードして送信するため、それを論理回路２０９はデコードする。デコードされたデータは、メモリコントロール回路２１２に送られ、それに従いメモリ回路２１１に記憶された記憶データが読み出される。メモリ回路２１１は電源が切れても保持できる不揮発性メモリ回路である必要があり、マスクＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなどが使用される。記憶される内容は、例えば１６バイトのデータ（図１２参照）であり、ＩＤチップの系列を示すファミリーコード４バイト、アプリケーションコード４バイト、使用者が設定するユーザーコード４バイトが２種類となっている。   In the logic circuit 209, the input data is decoded. Since the interrogator encodes the data with a modified mirror code, an NRZ-L code, or the like and transmits it, the logic circuit 209 decodes it. The decoded data is sent to the memory control circuit 212, and the stored data stored in the memory circuit 211 is read out accordingly. The memory circuit 211 needs to be a nonvolatile memory circuit that can be retained even when the power is turned off, and a mask ROM, EEPROM, flash memory, or the like is used. The stored contents are, for example, 16-byte data (see FIG. 12), and there are two types of 4 bytes of family code indicating the ID chip series, 4 bytes of application code, and 4 bytes of user code set by the user. Yes.

送受信される信号は、１２５ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚなどがあり、それぞれＩＳＯ規格などが設定される。また、送受信の際の変調・復調方式も規格化されている。このようなＩＤチップの例として例えば特許文献１などがある。   Signals to be transmitted and received include 125 kHz, 13.56 MHz, 915 MHz, 2.45 GHz, and the like, and ISO standards are set for each. Also, modulation / demodulation schemes for transmission and reception are standardized. An example of such an ID chip is, for example, Patent Document 1.

また、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリはフローティングゲートというようなゲートを重ねたトランジスタ構成をとっている。フローティングゲートを薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴ）に用いると、図６に示す様に、フローティングゲートトランジスタは基板６０１、下地膜６０２、活性層６０３、第１のゲート絶縁膜６０４、フローティングゲート６０５、第２のゲート絶縁膜６０６、コントロールゲート６０７、層間膜６０８、ソース電極６０９、ドレイン電極６１０より構成されている。   Moreover, EEPROM and flash memory have a transistor structure in which gates such as floating gates are stacked. When the floating gate is used for a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT), as shown in FIG. 6, the floating gate transistor includes a substrate 601, a base film 602, an active layer 603, a first gate insulating film 604, a floating gate 605, and a second gate. An insulating film 606, a control gate 607, an interlayer film 608, a source electrode 609, and a drain electrode 610 are included.

フラッシュメモリは図５に示す様にフローティングゲートトランジスタを直列に接続したような構成をとっている。図５において、フラッシュメモリはフローティングゲートトランジスタ５０１〜５１２、スイッチ５１３〜５１８、電流源５１９〜５２１、電圧源５２２、電源端子５２３〜５２７、信号線５２８〜５３１、センスアンプ５３２〜５３４によって構成される。データを書き込む時には電圧源５２２よりスイッチ５１３、５１５、５１７を介して、フローティングゲートトランジスタに電圧を印加する。さらに信号線５２８〜５３１を制御して、トランジスタを選択することができる。   The flash memory has a structure in which floating gate transistors are connected in series as shown in FIG. In FIG. 5, the flash memory includes floating gate transistors 501 to 512, switches 513 to 518, current sources 519 to 521, voltage source 522, power supply terminals 523 to 527, signal lines 528 to 531, and sense amplifiers 532 to 534. . When writing data, a voltage is applied to the floating gate transistor from the voltage source 522 via the switches 513, 515, and 517. Further, the transistor can be selected by controlling the signal lines 528 to 531.

読み出し時には、スイッチ５１４、５１６、５１８を介して電流源５１９〜５２１より電流をフローティングゲートトランジスタに印加する。そのときの電位をセンスアンプ５３２〜５３４で増幅し、信号として取りだす。フラッシュメモリに関しては以下の文献に記載されている（非特許文献１参照）。
特開２００１−２５０３９３号公報 躍進するフラッシュメモリ 舛岡富士雄著 工業調査会発行 ９１−１５４ At the time of reading, current is applied from the current sources 519 to 521 to the floating gate transistor via the switches 514, 516, and 518. The potential at that time is amplified by the sense amplifiers 532 to 534 and taken out as a signal. The flash memory is described in the following document (see Non-Patent Document 1).
JP 2001-250393 A Flash memory is making a breakthrough.

以上に述べた、従来のＩＤチップ用半導体装置は、以下のような課題があった。不揮発性メモリとしてマスクＲＯＭを使用した場合には、チップの形成工程でデータを書き込むため、製造終了後にデータを書き込むことができないという課題がある。   The conventional ID chip semiconductor device described above has the following problems. When a mask ROM is used as a nonvolatile memory, there is a problem that data cannot be written after the manufacture is completed because data is written in a chip formation process.

ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリは書き換えが可能な不揮発性メモリとして有効である。第二のゲート絶縁膜に電荷を保持して記憶をおこなうため、保持性能を維持するためには、ゲート絶縁膜の膜質が良好であることが要求される。しかし、ガラスのような絶縁基板上にトランジスタを形成する場合、６００℃を超えるような高温処理をおこなうことはできない。従って、ゲート絶縁膜の膜質をよくすることにおいて限界があり、良好な不揮発性メモリを構成するのが困難であるという課題があった。   EEPROM and flash memory are effective as rewritable nonvolatile memories. Since the charge is held in the second gate insulating film to perform storage, it is required that the film quality of the gate insulating film is good in order to maintain the holding performance. However, when a transistor is formed over an insulating substrate such as glass, high temperature treatment exceeding 600 ° C. cannot be performed. Therefore, there is a limit in improving the film quality of the gate insulating film, and there is a problem that it is difficult to configure a good nonvolatile memory.

そこで本発明は、ＩＤチップに用いる半導体装置において、低温で製造が困難なフローティングゲート構造を使用しない不揮発性メモリを有する半導体装置を提供することを課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor device having a non-volatile memory that does not use a floating gate structure that is difficult to manufacture at a low temperature in a semiconductor device used for an ID chip.

上記課題を解決するため本発明では以下の手段を講じる。   In order to solve the above problems, the present invention takes the following measures.

本発明の半導体装置は有機素子とトランジスタを並列に接続した構成を有する複数のメモリセルと、前記複数のメモリセルを直列に接続した複数のメモリセル列と、前記複数のメモリセル列の一端に該メモリセル列の信号を検出する手段とを有することを特徴としている。   A semiconductor device of the present invention includes a plurality of memory cells having a configuration in which an organic element and a transistor are connected in parallel, a plurality of memory cell columns in which the plurality of memory cells are connected in series, and one end of the plurality of memory cell columns. And means for detecting a signal of the memory cell column.

本発明の半導体装置は有機素子とトランジスタを並列に接続した構成を有する複数のメモリセルと、前記複数のメモリセルを直列に接続した複数のメモリセル列と、前記複数のメモリセル列の一端に該メモリセル列の信号を検出する手段とを有し、ＮＡＮＤ型メモリ装置を構成することを特徴としている。   A semiconductor device of the present invention includes a plurality of memory cells having a configuration in which an organic element and a transistor are connected in parallel, a plurality of memory cell columns in which the plurality of memory cells are connected in series, and one end of the plurality of memory cell columns. And a means for detecting the signal of the memory cell column to constitute a NAND type memory device.

本発明の半導体装置は有機素子とトランジスタを直列に接続した構成を有する複数のメモリセルと、前記複数のメモリセルを並列に接続した複数のメモリセル列と、前記複数のメモリセル列の一端に該メモリセル列の信号を検出する手段とを有することを特徴としている。   A semiconductor device of the present invention includes a plurality of memory cells having a configuration in which an organic element and a transistor are connected in series, a plurality of memory cell columns in which the plurality of memory cells are connected in parallel, and one end of the plurality of memory cell columns. And means for detecting a signal of the memory cell column.

本発明の半導体装置は有機素子とトランジスタを直列に接続した構成を有する複数のメモリセルと、前記複数のメモリセルを並列に接続した複数のメモリセル列と、前記複数のメモリセル列の一端に該メモリセル列の信号を検出する手段とを有し、ＮＯＲ型メモリ装置を構成することを特徴としている。   A semiconductor device of the present invention includes a plurality of memory cells having a configuration in which an organic element and a transistor are connected in series, a plurality of memory cell columns in which the plurality of memory cells are connected in parallel, and one end of the plurality of memory cell columns. And a means for detecting a signal of the memory cell column to constitute a NOR type memory device.

上記において、前記メモリセル列の信号を検出する手段は、センスアンプであることを特徴としている。   In the above, the means for detecting the signal of the memory cell column is a sense amplifier.

上記において、前記有機素子は有機化合物層を有し、前記有機化合物層は、電子輸送材料またはホール輸送材料であることを特徴としている。   In the above, the organic element has an organic compound layer, and the organic compound layer is an electron transport material or a hole transport material.

上記において、前記有機素子は有機化合物層を有し、前記有機化合物を含む層は、光を照射することによって電気抵抗が変化する材料を有することを特徴としている。   In the above, the organic element includes an organic compound layer, and the layer including the organic compound includes a material whose electric resistance changes when irradiated with light.

上記において、前記有機化合物層は、レーザ光の照射により導電性が変化することを特徴としている。   In the above, the conductivity of the organic compound layer is changed by laser light irradiation.

上記において、前記有機素子は有機化合物層を有し、前記有機化合物を含む層は、電圧または電流を印加することによって電気抵抗が変化する材料を有することを特徴としている。   In the above, the organic element includes an organic compound layer, and the layer including the organic compound includes a material whose electric resistance is changed by applying voltage or current.

上記において、前記有機素子は、書き込みにより不可逆的に電気抵抗が変化することを特徴としている。   In the above, the organic element has an irreversible electrical resistance change by writing.

上記において、前記有機素子は、書き込みにより電極間距離が変化することを特徴としている。   In the above, the organic element is characterized in that a distance between electrodes changes by writing.

上記において、前記有機化合物層の導電率は１０−１５Ｓ／ｃｍ−１以上、１０−３Ｓ／ｃｍ−１以下であることを特徴としている。 In the above, the electrical conductivity of the organic compound layer is 10 −15 S / cm −1 or more and 10 −3 S / cm −1 or less.

上記において、前記有機化合物層の膜厚は５〜６０ｎｍ、好ましくは１０〜２０ｎｍであることを特徴としている。 In the above, the thickness of the organic compound layer is 5 to 60 nm, preferably 10 to 20 nm.

上記において、前記有機素子および前記トランジスタは、半導体基板上に設けられることを特徴としている。   In the above, the organic element and the transistor are provided over a semiconductor substrate.

上記において、前記有機素子および前記トランジスタは、ガラス基板上に設けられることを特徴としている。   In the above, the organic element and the transistor are provided over a glass substrate.

上記において、前記有機素子および前記トランジスタは、可撓性基板上に設けられることを特徴としている。   In the above, the organic element and the transistor are provided over a flexible substrate.

上記において、前記有機素子および前記トランジスタは、ＳＯＩ基板上に設けられることを特徴としている。   In the above, the organic element and the transistor are provided over an SOI substrate.

上記において、前記トランジスタは、薄膜トランジスタを含むことを特徴としている。   In the above, the transistor includes a thin film transistor.

本発明は上記に記載の半導体装置を有するＩＣカード、ＩＣタグ、ＲＦＩＤタグ、トランスポンダ、紙幣、有価証券、パスポート、電子機器、バッグ、衣類である。   The present invention is an IC card, IC tag, RFID tag, transponder, banknote, securities, passport, electronic device, bag, and clothing having the semiconductor device described above.

本発明は上記に記載の半導体装置を有し、電源回路、クロック発生回路、データ復調回路、データ変調回路、制御回路、及びインターフェイス回路のいずれか一を少なくとも有するＲＦＩＤタグである。   The present invention is an RFID tag that includes the semiconductor device described above and includes at least one of a power supply circuit, a clock generation circuit, a data demodulation circuit, a data modulation circuit, a control circuit, and an interface circuit.

以上に述べたように、本発明を用いることによって、低温で高性能なゲート絶縁膜を用いることなく、不揮発性メモリを有する半導体装置を構成することが可能となる。   As described above, by using the present invention, a semiconductor device having a nonvolatile memory can be configured without using a high-performance gate insulating film at a low temperature.

以下、本発明の実施の態様について、図面を参照して説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に示す図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes, and those skilled in the art can easily understand that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Is done. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of this embodiment mode. Note that in the drawings described below, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals, and repetitive description thereof is omitted.

図１に本発明の第１の実施形態を示す。図１の実施形態は有機素子１０１〜１１２、トランジスタ１１３〜１２４、スイッチ１２５〜１３０、電流源１３１〜１３３、電源１３４、電源端子１３５〜１３９、信号線１４０〜１４３、センスアンプ１４４〜１４６から構成される回路である。トランジスタ１１３〜１２４は薄膜トランジスタであることが望ましいがそれには限定されない。また、有機素子１０１とトランジスタ１１３は並列に接続されメモリセル１００を構成する。他の有機素子とトランジスタ、例えば有機素子１０２とトランジスタ１１４も同様に並列に接続されメモリセルを構成する。図１から明らかなように、複数のメモリセルが直列に接続され、メモリセル列を構成する。ここで使用する有機素子は２つのモードを有するものとする。例えば第１のモードとして図７（Ａ）に示すようなダイオードで等価回路を示せるモード有する。また、第１のモードの有機素子に電圧、電流、光（レーザ光を含む）などを与えることによって不可逆的に図７（Ｂ）に示すような抵抗で等価回路を示せる第２のモードに変化するものとする。   FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. 1 includes organic elements 101 to 112, transistors 113 to 124, switches 125 to 130, current sources 131 to 133, a power source 134, power terminals 135 to 139, signal lines 140 to 143, and sense amplifiers 144 to 146. Circuit. The transistors 113 to 124 are preferably thin film transistors, but are not limited thereto. The organic element 101 and the transistor 113 are connected in parallel to form the memory cell 100. Other organic elements and transistors, for example, the organic element 102 and the transistor 114 are similarly connected in parallel to constitute a memory cell. As is apparent from FIG. 1, a plurality of memory cells are connected in series to constitute a memory cell column. The organic element used here has two modes. For example, the first mode has a mode in which an equivalent circuit can be shown with a diode as shown in FIG. Further, by applying voltage, current, light (including laser light), etc. to the organic element in the first mode, it changes irreversibly to the second mode in which an equivalent circuit can be shown with a resistance as shown in FIG. It shall be.

次に図１に示す回路の動作を説明する。この回路を記憶回路として使用する場合について説明を行う。まず、記憶すべきデータを有機素子１０１〜１１２に記憶させる方法について説明する。有機素子１０１にデータを記憶させる場合を考える。   Next, the operation of the circuit shown in FIG. 1 will be described. A case where this circuit is used as a memory circuit will be described. First, a method for storing data to be stored in the organic elements 101 to 112 will be described. Consider a case where data is stored in the organic element 101.

最初に信号線１４１〜１４３をアクティブにする。これによってトランジスタ１１４〜１１６、１１８〜１２０、１２２〜１２４はオンし、トランジスタ１１４〜１１６、１１８〜１２０、１２２〜１２４のソースとドレインが短絡され、電源端子１３９とほぼ同じ電位となる。一方信号線１４０はノンアクティブとすると、トランジスタ１１３、１１７、１２１はオフとなる。   First, the signal lines 141 to 143 are activated. As a result, the transistors 114 to 116, 118 to 120, and 122 to 124 are turned on, and the sources and drains of the transistors 114 to 116, 118 to 120, and 122 to 124 are short-circuited to have substantially the same potential as the power supply terminal 139. On the other hand, when the signal line 140 is inactive, the transistors 113, 117, and 121 are turned off.

次にスイッチ１２５をオンさせる、すると有機素子１０１の一方の端子には電源１３４の電位が加わり、他方の端子には電源端子１３９の電位が加わる。
電源１３４の電圧として有機素子がモード変化するような電圧を加えれば、有機素子１０１は低抵抗でショート状態になる。 Next, when the switch 125 is turned on, the potential of the power source 134 is applied to one terminal of the organic element 101 and the potential of the power source terminal 139 is applied to the other terminal.
If a voltage that changes the mode of the organic element is applied as the voltage of the power supply 134, the organic element 101 becomes short-circuited with a low resistance.

次に、有機素子１０１に記憶されたデータを読み出す場合について説明をおこなう。最初に信号線１４１〜１４３をアクティブにする。これによってトランジスタ１１４〜１１６、１１８〜１２０、１２２〜１２４はオンし、トランジスタ１１４〜１１６、１１８〜１２０、１２２〜１２４のソースとドレインは短絡され、電源端子１３９とほぼ同じ電位となる。一方信号線１４０はノンアクティブとすると、トランジスタ１１３、１１７、１２１はオフとなる。そして、スイッチ１２６をオンさせる。電源端子１３６に接続された電流源１３１よりスイッチ１２６を介して有機素子１０１に電流が流れ、その電流は更にトランジスタ１１４、１１５、１１６を介して、電源端子１３９に流れる。トランジスタ１１４、１１５、１１６のオン抵抗が十分低く、且つ、モード変化後の有機素子の抵抗が十分低ければ、電流源１３１の電源端子１３６に接続しない方の端子は電源端子１３９の電位とほぼ同等となる。   Next, a case where data stored in the organic element 101 is read will be described. First, the signal lines 141 to 143 are activated. As a result, the transistors 114 to 116, 118 to 120, and 122 to 124 are turned on, and the sources and drains of the transistors 114 to 116, 118 to 120, and 122 to 124 are short-circuited to have substantially the same potential as the power supply terminal 139. On the other hand, when the signal line 140 is inactive, the transistors 113, 117, and 121 are turned off. Then, the switch 126 is turned on. A current flows from the current source 131 connected to the power supply terminal 136 to the organic element 101 via the switch 126, and the current further flows to the power supply terminal 139 via the transistors 114, 115 and 116. If the on-resistances of the transistors 114, 115, and 116 are sufficiently low and the resistance of the organic element after the mode change is sufficiently low, the terminal that is not connected to the power supply terminal 136 of the current source 131 is almost equal to the potential of the power supply terminal 139. It becomes.

有機素子にデータが記憶されない場合、有機素子は図７（Ａ）に示すダイオードの状態であり有機素子１０１に電流が流れると、電流源１３１の電源端子１３６に接続されない方の端子には電源端子１３９にダイオードの順方向電圧を加えた電圧が発生する。このようにデータが記憶されたか否かで、電流源１３１の電源端子に接続しないほうの端子の電位は異なり、これによって有機素子の記憶状態を読み出すことが可能となる。電流源１３１に接続されたセンスアンプ１４４の出力を見ることによって、明確に記憶状態を判断することが可能になる。   When data is not stored in the organic element, the organic element is in the state of a diode shown in FIG. 7A, and when a current flows through the organic element 101, the terminal that is not connected to the power supply terminal 136 of the current source 131 has a power supply terminal. A voltage obtained by adding the forward voltage of the diode to 139 is generated. The potential of the terminal not connected to the power supply terminal of the current source 131 differs depending on whether or not data is stored in this way, so that the storage state of the organic element can be read out. By looking at the output of the sense amplifier 144 connected to the current source 131, it is possible to clearly determine the storage state.

以上において、有機素子１０１について説明をおこなったが、同様に有機素子１０２に書き込みをおこなう場合には信号線１４０、１４２、１４３をアクティブとし、スイッチ１２５をオンさせ、有機素子１０２の両端に電圧を印加して、有機素子のモードを変えることによって記憶が可能となる。代表的には、２つの電極間距離が変化するとともに、有機化合物層の厚さが部分的に変化する。また、有機素子１０２に記憶された情報を読み出す場合においても、信号線１４０、１４２、１４３をアクティブとし、スイッチ１２６をオンさせ電流源１３１の電位を読むことによって記憶状態を読み出すことができ、センスアンプ１４４の出力をみれば更に明確に記憶状態を判断することが可能となる。同様に有機素子１０３または１０４についても記憶が可能となる。   In the above, the organic element 101 has been described. Similarly, when writing to the organic element 102, the signal lines 140, 142, and 143 are activated, the switch 125 is turned on, and a voltage is applied across the organic element 102. Storage is possible by applying and changing the mode of the organic element. Typically, the distance between the two electrodes changes, and the thickness of the organic compound layer partially changes. In the case of reading information stored in the organic element 102, the storage state can be read by activating the signal lines 140, 142, and 143, turning on the switch 126, and reading the potential of the current source 131. By looking at the output of the amplifier 144, the storage state can be determined more clearly. Similarly, the organic element 103 or 104 can be stored.

以上においては有機素子１０１〜１０４の列について説明をおこなったが、有機素子１０５〜１０８の列、有機素子１０９〜１１２の列についても同じである。また、図１では有機素子を４つ直列に接続しているが、その数は４つに限定されず他の数であっても良い。上記は有機素子とトランジスタを並列に接続してメモリセルを構成し、さらにそのメモリセルを直列に接続してＮＡＮＤ型のメモリ構成をとっている。そしてその一端から信号を検出する手段（ここではセンスアンプであるがセンスアンプには限定しない）を有している。   The column of the organic elements 101 to 104 has been described above, but the same applies to the column of the organic elements 105 to 108 and the column of the organic elements 109 to 112. In FIG. 1, four organic elements are connected in series, but the number is not limited to four and may be other numbers. In the above, a memory cell is configured by connecting an organic element and a transistor in parallel, and the memory cells are further connected in series to form a NAND type memory configuration. And it has means (here it is a sense amplifier, but it is not limited to a sense amplifier) to detect a signal from one end.

図２１に本発明の第２の実施形態を示す。図２１の実施形態は有機素子２１０１〜２１０３、トランジスタ２１０４〜２１０６、スイッチ２１０７〜２１１２、電流源２１１９〜２１２１、電源２１１３、電源端子２１１４〜２１１８、センスアンプ２１２２〜２１２４、信号線２１２５〜２１２７から構成される回路である。トランジスタ２１０４〜２１０６は薄膜トランジスタであることが望ましいがそれには限定されない。また、有機素子２１０１とトランジスタ２１０４は直列に接続されメモリセル２１００を構成する。他の有機素子、トランジスタも同様である。ここで使用する有機素子は２つのモードを有するものとする。例えば第１のモードとして図７（Ａ）に示すようなダイオードで等価回路を示せるモード有する。また、第１のモードの有機素子に電圧、電流、光（レーザ光を含む）などを与えることによって不可逆的に図７（Ｂ）に示すような抵抗で等価回路を示せる第２のモードに変化するものとする。   FIG. 21 shows a second embodiment of the present invention. 21 includes organic elements 2101 to 2103, transistors 2104 to 2106, switches 2107 to 2112, current sources 2119 to 2121, a power source 2113, power terminals 2114 to 2118, sense amplifiers 2122 to 2124, and signal lines 2125 to 2127. Circuit. The transistors 2104 to 2106 are preferably thin film transistors, but are not limited thereto. Further, the organic element 2101 and the transistor 2104 are connected in series to form a memory cell 2100. The same applies to other organic elements and transistors. The organic element used here has two modes. For example, the first mode has a mode in which an equivalent circuit can be shown with a diode as shown in FIG. Further, by applying voltage, current, light (including laser light), etc. to the organic element in the first mode, it changes irreversibly to the second mode in which an equivalent circuit can be shown with a resistance as shown in FIG. It shall be.

次に図２１に示す回路の動作を説明する。この回路を記憶回路として使用する場合について説明を行う。まず、記憶すべきデータを有機素子２１０１〜２１０３に記憶させる方法について説明する。まず有機素子２１０１にデータを記憶させる場合を考える。   Next, the operation of the circuit shown in FIG. 21 will be described. A case where this circuit is used as a memory circuit will be described. First, a method for storing data to be stored in the organic elements 2101 to 2103 will be described. First, a case where data is stored in the organic element 2101 will be considered.

最初に信号線２１２７をアクティブにする。これによってトランジスタ２１０４はオンし、トランジスタ２１０４のソースとドレインが短絡され、有機素子２１０１はスイッチ２１０７、２１０８と接続される。一方信号線２１２６、２１２７はノンアクティブとすると、トランジスタ２１０５、２１０６はオフとなる。   First, the signal line 2127 is activated. Accordingly, the transistor 2104 is turned on, the source and drain of the transistor 2104 are short-circuited, and the organic element 2101 is connected to the switches 2107 and 2108. On the other hand, when the signal lines 2126 and 2127 are inactive, the transistors 2105 and 2106 are turned off.

次にスイッチ２１０７をオンさせる、すると有機素子２１０１の一方の端子には電源２１１３の電位が加わり、他方の端子には電源端子２１１５の電位が加わる。電源２１１３の電圧として有機素子がモード変化するような電圧を加えれば、有機素子２１０１は低抵抗でショート状態になる。   Next, when the switch 2107 is turned on, the potential of the power supply 2113 is applied to one terminal of the organic element 2101 and the potential of the power supply terminal 2115 is applied to the other terminal. When a voltage that changes the mode of the organic element is applied as the voltage of the power source 2113, the organic element 2101 is short-circuited with low resistance.

次に、有機素子２１０１に記憶されたデータを読み出す場合について説明をおこなう。最初に信号線２１２７をアクティブにする。これによってトランジスタ２１０４はオンし、トランジスタ２１０４のソースとドレインは短絡され、電源端子２１１５とほぼ同じ電位となる。一方信号線２１２５、２１２６はノンアクティブとすると、トランジスタ２１０５、２１０６はオフとなる。そして、スイッチ２１０８をオンさせる。電源端子２１１６に接続された電流源２１１９よりスイッチ２１０８を介して有機素子２１０１に電流が流れ、電源端子２１１５に流れる。トランジスタ２１０４のオン抵抗が十分低く、且つ、モード変化後の有機素子の抵抗が十分低ければ、電流源２１１９の電源端子２１１６に接続しない方の端子は電源端子２１１５の電位とほぼ同等となる。   Next, a case where data stored in the organic element 2101 is read will be described. First, the signal line 2127 is activated. Accordingly, the transistor 2104 is turned on, the source and drain of the transistor 2104 are short-circuited, and the potential is almost the same as that of the power supply terminal 2115. On the other hand, when the signal lines 2125 and 2126 are inactive, the transistors 2105 and 2106 are turned off. Then, the switch 2108 is turned on. A current flows from the current source 2119 connected to the power supply terminal 2116 to the organic element 2101 through the switch 2108 and flows to the power supply terminal 2115. If the on-resistance of the transistor 2104 is sufficiently low and the resistance of the organic element after mode change is sufficiently low, the terminal that is not connected to the power supply terminal 2116 of the current source 2119 is almost equal to the potential of the power supply terminal 2115.

有機素子にデータが記憶されない場合、有機素子は図７（Ａ）に示すダイオードの状態であり有機素子２１０１に電流が流れると、電流源２１１９の電源端子２１１６に接続されない方の端子には電源端子２１１５にダイオードの順方向電圧を加えた電圧が発生する。このようにデータが記憶されたか否かで、電流源２１１９の電源端子に接続しないほうの端子の電位は異なり、これによって有機素子の記憶状態を読み出すことが可能となる。さらに電流源２１１９に接続されたセンスアンプ２１２２の出力を見ることによって、明確に記憶状態を判断することが可能になる。   When data is not stored in the organic element, the organic element is in the state of a diode shown in FIG. 7A. When a current flows through the organic element 2101, the terminal that is not connected to the power supply terminal 2116 of the current source 2119 has a power supply terminal. A voltage obtained by adding the forward voltage of the diode to 2115 is generated. The potential of the terminal that is not connected to the power supply terminal of the current source 2119 differs depending on whether or not data is stored in this way, whereby the storage state of the organic element can be read. Further, by looking at the output of the sense amplifier 2122 connected to the current source 2119, the storage state can be clearly determined.

以上において、有機素子２１０１について説明をおこなったが、同様に有機素子２１０２に書き込みをおこなう場合には信号線２１２６をアクティブとし、スイッチ２１０９をオンさせ、有機素子２１０２の両端に電圧を印加して、有機素子のモードを変えることによって記憶が可能となる。また、有機素子２１０２に記憶された情報を読み出す場合においても、信号線２１２６をアクティブとし、スイッチ２１１０をオンさせ電流源２１２０の電位を読むことによって記憶状態を読み出すことができ、センスアンプ２１２３の出力をみれば更に明確に記憶状態を判断することが可能となる。同様に有機素子２１０３についても記憶が可能となる。   The organic element 2101 has been described above. Similarly, when writing to the organic element 2102, the signal line 2126 is activated, the switch 2109 is turned on, and a voltage is applied to both ends of the organic element 2102. Memory can be stored by changing the mode of the organic element. In the case of reading information stored in the organic element 2102, the memory state can be read by making the signal line 2126 active, turning on the switch 2110 and reading the potential of the current source 2120, and the output of the sense amplifier 2123. From this, it becomes possible to judge the memory state more clearly. Similarly, the organic element 2103 can be stored.

また、図２１では有機素子３つを記載しているが、その数は３つに限定されず他の数であっても良い。上記は有機素子とトランジスタを直列に接続してメモリセルを構成し、さらにそのメモリセルを並列に接続してＮＯＲ型のメモリ構成をとっている。そしてその一端から信号を検出する手段（ここではセンスアンプであるがセンスアンプに限定しない）を有している。   FIG. 21 shows three organic elements, but the number is not limited to three and may be other numbers. In the above, a memory cell is configured by connecting an organic element and a transistor in series, and the memory cells are connected in parallel to form a NOR type memory configuration. And it has means (here it is a sense amplifier, but it is not limited to a sense amplifier) to detect a signal from one end.

本発明の半導体装置の断面構造について説明する（図２２参照）。ここでは、メモリセルアレイ２２２が含むトランジスタ２４０及び有機素子２４１と、スイッチ、センスアンプなど（図２２では２２５に相当）が含むＣＭＯＳ回路２４８の断面構造を示す。 本発明に用いる基板２３０は、ガラス基板や可撓性基板の他、石英基板、シリコン基板、金属基板、ステンレス基板等を用いる。可撓性基板とは、フレキシブルな折り曲げることができる基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなるプラスチック基板等が挙げられる。   A cross-sectional structure of the semiconductor device of the present invention will be described (see FIG. 22). Here, a cross-sectional structure of a CMOS circuit 248 including a transistor 240 and an organic element 241 included in the memory cell array 222 and a switch, a sense amplifier, and the like (corresponding to 225 in FIG. 22) is shown. As the substrate 230 used in the present invention, a glass substrate, a flexible substrate, a quartz substrate, a silicon substrate, a metal substrate, a stainless steel substrate, or the like is used. The flexible substrate is a substrate that can be bent flexibly, and examples thereof include a plastic substrate made of polycarbonate, polyarylate, polyethersulfone, and the like.

有機素子２４１は、第１の導電層２４３と、有機化合物層２４４と、第２の導電層２４５の積層体に相当し、隣接する有機素子２４１の間には、絶縁層２４９が設けられる。また、図２２はＮＯＲ型メモリ回路の例であり、有機素子２４１の第２の導電層は他の有機素子と共通である。   The organic element 241 corresponds to a stacked body of the first conductive layer 243, the organic compound layer 244, and the second conductive layer 245, and an insulating layer 249 is provided between adjacent organic elements 241. FIG. 22 shows an example of a NOR type memory circuit, and the second conductive layer of the organic element 241 is common to other organic elements.

第１の導電層２４３と第２の導電層２４５は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等の公知の導電性材料を用いて形成される。   The first conductive layer 243 and the second conductive layer 245 are formed using a known conductive material such as aluminum (Al), copper (Cu), or silver (Ag).

光学的作用によりデータの書き込みを行う場合、第１の導電層２４３と第２の導電層２４５の一方又は両方は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透光性がある材料により形成するか、又は光を透過する厚さで形成する。電気的作用によりデータの書き込みを行う場合、第１の導電層２４３と第２の導電層２４５に用いる材料に特に制約はない。   In the case where data is written by an optical action, one or both of the first conductive layer 243 and the second conductive layer 245 are formed using a light-transmitting material such as indium tin oxide (ITO). Or it forms with the thickness which permeate | transmits light. In the case where data is written by an electrical action, there is no particular limitation on the material used for the first conductive layer 243 and the second conductive layer 245.

有機化合物層２４４としては、単層または積層した構造を用いることができる。なお、有機化合物層合計の膜厚は５〜６０ｎｍ、好ましくは１０〜２０ｎｍである。また、各有機化合物層の導電率は１０−１５Ｓ／ｃｍ−１以上、１０−３Ｓ／ｃｍ−１以下である。 As the organic compound layer 244, a single layer or a stacked structure can be used. The total film thickness of the organic compound layer is 5 to 60 nm, preferably 10 to 20 nm. Moreover, the electrical conductivity of each organic compound layer is 10 −15 S / cm −1 or more and 10 −3 S / cm −1 or less.

有機化合物層２４４として、有機化合物材料を用いた場合には、データの書き込みはレーザ光等の光学的作用や電気的作用を加えることによって行う。また、光酸発生剤をドープした共役高分子材料を用いた場合、データの書き込みは光学的作用により行う。データの読み出しは、有機化合物層２４４の材料には依存せず、いずれの場合であっても、電気的作用により行う。   In the case where an organic compound material is used for the organic compound layer 244, data is written by applying an optical action or an electrical action such as laser light. When a conjugated polymer material doped with a photoacid generator is used, data is written by an optical action. Data reading does not depend on the material of the organic compound layer 244 and is performed by an electrical action in any case.

続いて、光学的作用によりデータの書き込みを行う場合について説明する。この場合、レーザ照射装置２３２により、透光性を有する導電層側（ここでは第２の導電層２４５とする）から、有機化合物層２４４に対して、レーザ光を照射することにより行う。   Next, a case where data is written by optical action will be described. In this case, the irradiation is performed by irradiating the organic compound layer 244 with laser light from the light-transmitting conductive layer side (herein, the second conductive layer 245) by the laser irradiation device 232.

有機化合物層２４４として、有機化合物材料を用いた場合、レーザ光の照射により、有機化合物層２４４が酸化又は炭化して絶縁化する。そうすると、レーザ光が照射された有機素子２４１の抵抗値は増加し、レーザ光が照射されない有機素子２４１の抵抗値は変化しない。また、光酸発生剤をドープした共役高分子材料を用いた場合、レーザ光の照射により、有機化合物層２４４に導電性が与えられる。つまり、レーザ光が照射された有機素子２４１には導電性が与えられ、レーザ光が照射されない有機素子２４１には導電性が与えられない。   In the case where an organic compound material is used for the organic compound layer 244, the organic compound layer 244 is oxidized or carbonized and insulated by laser light irradiation. Then, the resistance value of the organic element 241 irradiated with the laser light increases, and the resistance value of the organic element 241 not irradiated with the laser light does not change. When a conjugated polymer material doped with a photoacid generator is used, conductivity is imparted to the organic compound layer 244 by laser light irradiation. That is, conductivity is given to the organic element 241 irradiated with the laser beam, and conductivity is not given to the organic element 241 not irradiated with the laser beam.

光によりデータの書き込みを行う場合、第１の導電層２４３と第２の導電層２４５のうち、一方又は両方は透光性を有している。透光性を有する導電層は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明な導電性材料を用いて形成するか、又は、透明な導電性材料でなくても、光を透過する厚さで形成する。   In the case where data is written by light, one or both of the first conductive layer 243 and the second conductive layer 245 have a light-transmitting property. The light-transmitting conductive layer is formed using a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), or formed with a thickness that allows light to pass even if it is not a transparent conductive material. To do.

有機化合物層２４４は、導電性を有する有機化合物材料を用いることができ、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：α−ＮＰＤ）や４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：ＴＰＤ）や４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）や４，４’−ビス（Ｎ−（４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）などの芳香族アミン系（即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物やフタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）等のフタロシアニン化合物等の正孔輸送性の高い物質を用いることができる。   The organic compound layer 244 can be formed using a conductive organic compound material. For example, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: α-NPD) ), 4,4′-bis [N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: TPD) and 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenyl-amino) ) -Triphenylamine (abbreviation: TDATA), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -triphenylamine (abbreviation: MTDATA) and 4,4 Aromatic amines such as' -bis (N- (4- (N, N-di-m-tolylamino) phenyl) -N-phenylamino) biphenyl (abbreviation: DNTPD) (ie, benzene ring-nitrogen bond) Have) Gobutsu and phthalocyanine (abbreviation: H2Pc), copper phthalocyanine (abbreviation: CuPc), or vanadyl phthalocyanine (abbreviation: VOPc), and can be used substance having a high hole-transport property of the phthalocyanine compound such as.

また、他にも有機化合物材料としては電子輸送性が高い材料を用いることができ、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）等キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる材料や、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体などの材料も用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）等の化合物等を用いることができる。 In addition, as the organic compound material, a material having a high electron transporting property can be used, for example, tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq 3 ), tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum (abbreviation). : Almq 3 ), bis (10-hydroxybenzo [h] -quinolinato) beryllium (abbreviation: BeBq 2 ), bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolato-aluminum (abbreviation: BAlq), etc. A material made of a metal complex having a skeleton or a benzoquinoline skeleton, bis [2- (2-hydroxyphenyl) benzoxazolate] zinc (abbreviation: Zn (BOX) 2 ), bis [2- (2-hydroxyphenyl) ) Benzothiazolate] zinc (abbreviation: Zn (BTZ) 2 ) and other oxazoles and thiazoles A material such as a metal complex having a ligand can also be used. In addition to metal complexes, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (abbreviation: PBD), 1,3-bis [5- (P-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl] benzene (abbreviation: OXD-7), 3- (4-tert-butylphenyl) -4-phenyl-5- ( 4-biphenylyl) -1,2,4-triazole (abbreviation: TAZ), 3- (4-tert-butylphenyl) -4- (4-ethylphenyl) -5- (4-biphenylyl) -1,2, Compounds such as 4-triazole (abbreviation: p-EtTAZ), bathophenanthroline (abbreviation: BPhen), bathocuproin (abbreviation: BCP), and the like can be used.

また、他にも有機化合物材料として、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴ）、４−ジシアノメチレン−２−ｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン、ペリフランテン、２，５−ジシアノ−１，４−ビス（１０−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）ベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、クマリン６、クマリン５４５Ｔ、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、９，９’−ビアントリル、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）や９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）等が挙げられる。また、上記発光材料を分散してなる層を形成する場合に母体となる材料としては、９，１０−ジ（２−ナフチル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）等のアントラセン誘導体、４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）等のカルバゾール誘導体、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ピリジナト］亜鉛（略称：Ｚｎｐｐ２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：ＺｎＢＯＸ）などの金属錯体等を用いることができる。また、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）等を用いることができる。 In addition, as other organic compound materials, 4-dicyanomethylene-2-methyl-6- (1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl) -4H-pyran (abbreviation: DCJT), 4-dicyanomethylene-2-tert-butyl-6- (1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl) -4H-pyran, perifrantene, 2,5-dicyano-1,4-bis (10-methoxy-1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl) benzene, N, N′-dimethylquinacridone (abbreviation: DMQd), coumarin 6, coumarin 545T, tris (8-quinolinolato) Aluminum (abbreviation: Alq 3 ), 9,9′-bianthryl, 9,10-diphenylanthracene (abbreviation: DPA) and 9,10-bis (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: D) NA), 2,5,8,11-tetra-t-butylperylene (abbreviation: TBP) and the like. As a base material for forming a layer in which the light emitting material is dispersed, an anthracene such as 9,10-di (2-naphthyl) -2-tert-butylanthracene (abbreviation: t-BuDNA) is used. Derivatives, carbazole derivatives such as 4,4′-bis (N-carbazolyl) biphenyl (abbreviation: CBP), bis [2- (2-hydroxyphenyl) pyridinato] zinc (abbreviation: Znpp 2 ), bis [2- (2 Metal complexes such as -hydroxyphenyl) benzoxazolate] zinc (abbreviation: ZnBOX) can be used. In addition, tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq 3 ), 9,10-bis (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: DNA), bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolato- Aluminum (abbreviation: BAlq) or the like can be used.

また、有機化合物層の材料として、他にも光または電気的作用を加えることによって電気抵抗が変化する材料を用いることができる。例えば、光を吸収することによって酸を発生する化合物（光酸発生剤）をドープした共役高分子を用いることができる。ここで共役高分子としては、ポリアセチレン類、ポリフェニレンビニレン類、ポリチオフェン類、ポリアニリン類、ポリフェニレンエチレン類等を用いることができる。また、光酸発生剤としては、アリールスルホニウム塩、アリールヨードニウム塩、ｏ−ニトロベンジルトシレート、アリールスルホン酸ｐ−ニトロベンジルエステル、スルホニルアセトフェノン類、Ｆｅ−アレン錯体ＰＦ６塩等を用いることができる。   In addition, as the material for the organic compound layer, a material whose electrical resistance is changed by applying light or an electrical action can be used. For example, a conjugated polymer doped with a compound that generates an acid by absorbing light (a photoacid generator) can be used. Here, as the conjugated polymer, polyacetylenes, polyphenylene vinylenes, polythiophenes, polyanilines, polyphenylene ethylenes and the like can be used. As the photoacid generator, arylsulfonium salts, aryliodonium salts, o-nitrobenzyl tosylate, arylsulfonic acid p-nitrobenzyl esters, sulfonylacetophenones, Fe-allene complex PF6 salts and the like can be used.

上記のような有機素子２４１は、一対の導電層間に有機化合物層を設ける単純な構成を有するため、作製工程が単純であり、安価な半導体装置の提供を可能とする。また、有機素子２４１は、不揮発性メモリであるため、データを保持するための電池を内蔵する必要がなく、小型、薄型、軽量の半導体装置の提供することができる。また、有機素子２４１として不可逆的な材料を用いることによって、データの書き込み（追記）は可能であるが、データの書き換えを行うことはできない。そうすると、偽造を防止し、セキュリティを確保した半導体装置を提供することができる。   Since the organic element 241 as described above has a simple structure in which an organic compound layer is provided between a pair of conductive layers, a manufacturing process is simple and an inexpensive semiconductor device can be provided. Further, since the organic element 241 is a nonvolatile memory, it is not necessary to incorporate a battery for holding data, and a small, thin, and lightweight semiconductor device can be provided. In addition, by using an irreversible material for the organic element 241, data can be written (added), but data cannot be rewritten. Then, it is possible to provide a semiconductor device that prevents forgery and ensures security.

次に、光学的作用によりデータの書き込みを行う場合について説明する。この場合、透光性を有する導電層側（ここでは第２の導電層２４５とする）から、有機化合物層２４４にレーザ光を照射することにより行う。ここでは、所望の部分の有機化合物層２４４に選択的にレーザ光を照射して有機化合物層２４４を破壊する。破壊された有機化合物層は、絶縁化するため、他の部分と比較すると電気抵抗が大幅に大きくなる。このように、レーザ光の照射により、有機化合物層２４４を挟んで設けられた２つの導電膜間の電気抵抗が変化することを利用してデータの書き込みを行う。例えば、レーザ光を照射していない有機化合物層を「０」のデータとする場合、「１」のデータを書き込む際は、所望の部分の有機化合物層に選択的にレーザ光を照射して破壊することによって電気抵抗を大きくする。   Next, a case where data is written by optical action will be described. In this case, the organic compound layer 244 is irradiated with laser light from the light-transmitting conductive layer side (herein, the second conductive layer 245). Here, the organic compound layer 244 is destroyed by selectively irradiating a desired portion of the organic compound layer 244 with laser light. Since the destroyed organic compound layer is insulated, the electric resistance is significantly increased as compared with other portions. In this manner, data is written by utilizing the change in electrical resistance between two conductive films provided with the organic compound layer 244 sandwiched by laser light irradiation. For example, when an organic compound layer not irradiated with laser light is set to “0” data, when writing “1” data, a desired portion of the organic compound layer is selectively irradiated with laser light for destruction. To increase the electrical resistance.

また、有機化合物層２４４として、光を吸収することによって酸を発生する化合物（光酸発生剤）をドープした共役高分子を用いた場合、レーザ光を照射すると、照射された部分だけが導電性が増加し、未照射の部分は導電性を有しない。そのため、所望の部分の有機化合物層に選択的にレーザ光を照射することにより、有機化合物層の導電性が変化することを利用してデータの書き込みを行う。例えば、レーザ光を照射していない有機化合物層を「０」のデータとする場合、「１」のデータを書き込む際は、所望の部分の有機化合物層に選択的にレーザ光を照射して導電性を増加させる。   When a conjugated polymer doped with a compound that generates acid by absorbing light (photoacid generator) is used as the organic compound layer 244, when irradiated with laser light, only the irradiated portion is conductive. Increases, and the unirradiated portion has no conductivity. Therefore, data is written by utilizing the change in conductivity of the organic compound layer by selectively irradiating the organic compound layer in a desired portion with laser light. For example, in a case where an organic compound layer not irradiated with laser light is set to “0” data, when writing “1” data, a desired portion of the organic compound layer is selectively irradiated with laser light to be conductive. Increase sex.

レーザ光を照射する場合、有機化合物層２４４の電気抵抗の変化は、メモリセルの大きさによるが、μｍオーダの径に絞ったレーザ光の照射により実現する。例えば、径が１μｍのレーザビームが１０ｍ／ｓｅｃの線速度で通過するとき、１つのメモリセルが含む有機化合物を含む層にレーザ光が照射される時間は１００ｎｓｅｃとなる。１００ｎｓｅｃという短い時間内で相を変化させるためには、レーザパワーは１０ｍＷ、パワー密度は１０ｋＷ／ｍｍ２とするとよい。また、レーザ光を選択的に照射する場合は、パルス発振のレーザ照射装置を用いて行なうことが好ましい。 In the case of irradiation with laser light, the change in the electrical resistance of the organic compound layer 244 is realized by laser light irradiation with a diameter of the order of μm, although it depends on the size of the memory cell. For example, when a laser beam having a diameter of 1 μm passes at a linear velocity of 10 m / sec, the time during which the layer containing an organic compound included in one memory cell is irradiated with laser light is 100 nsec. In order to change the phase within a short time of 100 nsec, the laser power is preferably 10 mW and the power density is 10 kW / mm 2 . In the case of selectively irradiating laser light, it is preferable to use a pulsed laser irradiation apparatus.

ここで、レーザ照射装置の一例に関して、図２３を用いて簡単に説明する。レーザ照射装置２３０１は、レーザ光を照射する際の各種制御を実行するコンピュータ（以下、ＰＣと示す。）２３０２と、レーザ光を出力するレーザ発振器２３０３と、レーザ発振器２３０３の電源２３０４と、レーザ光を減衰させるための光学系（ＮＤフィルタ）２３０５と、レーザ光の強度を変調するための音響光学変調器（Ａｃｏｕｓｔｏ−Ｏｐｔｉｃ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ ； ＡＯＭ）２３０６と、レーザ光の断面を縮小するためのレンズおよび光路を変更するためのミラー等で構成される光学系２３０７、Ｘ軸ステージ及びＹ軸ステージを有する移動機構２３０９と、ＰＣから出力される制御データをデジタルーアナログ変換するＤ／Ａ変換部２３１０と、Ｄ／Ａ変換部から出力されるアナログ電圧に応じて音響光学変調器２３０６を制御するドライバ２３１１と、移動機構２３０９を駆動するための駆動信号を出力するドライバ２３１２と、被照射物上にレーザ光の焦点を合わせるためのオートフォーカス機構２３１３を備えている。   Here, an example of a laser irradiation apparatus will be briefly described with reference to FIG. A laser irradiation device 2301 includes a computer (hereinafter, referred to as a PC) 2302 that performs various controls when irradiating laser light, a laser oscillator 2303 that outputs laser light, a power source 2304 of the laser oscillator 2303, and laser light. An optical system (ND filter) 2305 for attenuating light, an acousto-optic modulator (AOM) 2306 for modulating the intensity of laser light, and a lens and an optical path for reducing the cross section of the laser light An optical system 2307 composed of a mirror or the like for changing the position, a moving mechanism 2309 having an X-axis stage and a Y-axis stage, a D / A converter 2310 for digital-to-analog conversion of control data output from the PC, Acousto-optic modulator 23 according to the analog voltage output from the D / A converter A driver 2311 for controlling the 6, a driver 2312 for outputting a driving signal for driving the movement mechanism 2309 is provided with an auto-focus mechanism 2313 for focusing the laser beam on the irradiated object.

レーザ発振器２３０３としては、紫外光、可視光、又は赤外光を発振することが可能なレーザ発振器を用いることができる。レーザ発振器としては、ＫｒＦ、ＡｒＦ、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ等のエキシマレーザ発振器、Ｈｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ、ＨＦ等の気体レーザ発振器、ＹＡＧ、ＧｄＶＯ４、ＹＶＯ４、ＹＬＦ、ＹＡｌＯ３などの結晶にＣｒ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｔｉ又はＴｍをドープした結晶を使った固体レーザ発振器、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ等の半導体レーザ発振器を用いることができる。なお、固体レーザ発振器においては、基本波か第２高調波〜第５高調波を適用するのが好ましい。 As the laser oscillator 2303, a laser oscillator that can oscillate ultraviolet light, visible light, or infrared light can be used. Examples of laser oscillators include excimer laser oscillators such as KrF, ArF, XeF, and XeCl, gas laser oscillators such as He, He—Cd, Ar, He—Ne, and HF, YAG, GdVO 4 , YVO 4 , YLF, and YAlO 3. A solid-state laser oscillator using a crystal doped with Cr, Nd, Er, Ho, Ce, Co, Ti, or Tm, and a semiconductor laser oscillator such as GaN, GaAs, GaAlAs, or InGaAsP can be used. In the solid-state laser oscillator, it is preferable to apply the fundamental wave or the second to fifth harmonics.

次に、レーザ照射装置を用いた照射方法について述べる。有機化合物層（図示せず）が設けられた基板３０が移動機構２３０９に装着されると、ＰＣ２３０２は図外のカメラによって、レーザ光を照射する有機化合物層の位置を検出する。次いで、ＰＣ２３０２は、検出した位置データに基づいて、移動機構２３０９を移動させるための移動データを生成する。   Next, an irradiation method using a laser irradiation apparatus will be described. When the substrate 30 provided with an organic compound layer (not shown) is mounted on the moving mechanism 2309, the PC 2302 detects the position of the organic compound layer to be irradiated with laser light by a camera outside the drawing. Next, the PC 2302 generates movement data for moving the movement mechanism 2309 based on the detected position data.

この後、ＰＣ２３０２が、ドライバ２３１１を介して音響光学変調器２３０６の出力光量を制御することにより、レーザ発振器２３０３から出力されたレーザ光は、光学系２３０５によって減衰された後、音響光学変調器２３０６によって所定の光量になるように光量が制御される。一方、音響光学変調器２３０６から出力されたレーザ光は、光学系２３０７で光路及びビームスポット形状を変化させ、レンズで集光した後、基板３０上に該レーザ光を照射する。   Thereafter, the PC 2302 controls the output light amount of the acousto-optic modulator 2306 via the driver 2311, so that the laser light output from the laser oscillator 2303 is attenuated by the optical system 2305 and then the acousto-optic modulator 2306. The light amount is controlled so as to be a predetermined light amount. On the other hand, the laser light output from the acousto-optic modulator 2306 changes its optical path and beam spot shape by the optical system 2307 and is condensed by the lens, and then irradiates the laser light onto the substrate 30.

このとき、ＰＣ２３０２が生成した移動データに従い、移動機構２３０９をＸ方向及びＹ方向に移動制御する。この結果、所定の場所にレーザ光が照射され、レーザ光の光エネルギーが熱エネルギーに変換され、基板３０上に設けられた有機化合物層に選択的にレーザ光を照射することができる。なお、ここでは移動機構２３０９を移動させてレーザ光の照射を行う例を示しているが、光学系２３０７を調整することによってレーザ光をＸ方向およびＹ方向に移動させてもよい。   At this time, according to the movement data generated by the PC 2302, the movement mechanism 2309 is controlled to move in the X direction and the Y direction. As a result, laser light is irradiated to a predetermined place, light energy of the laser light is converted into thermal energy, and the organic compound layer provided on the substrate 30 can be selectively irradiated with the laser light. Note that although an example in which the laser beam is irradiated by moving the moving mechanism 2309 is shown here, the laser beam may be moved in the X direction and the Y direction by adjusting the optical system 2307.

上記の通り、レーザ光の照射によりデータの書き込みを行う本発明の構成は、半導体装置を簡単に大量に作製することができる。従って、安価な半導体装置を提供することができる。   As described above, the structure of the present invention in which data is written by laser light irradiation can easily manufacture a large number of semiconductor devices. Therefore, an inexpensive semiconductor device can be provided.

本実施例では、基板上に有機素子を作製し、その有機素子に電気的作用によりデータの書き込みを行った結果について説明する。   In this embodiment, an organic element is manufactured over a substrate, and a result of writing data to the organic element by an electric action will be described.

有機素子は、基板上に、第１の導電層、第１の有機化合物層、第２の有機化合物層、第２の導電層の順に積層した素子であり、第１の導電層は酸化珪素とインジウム錫酸化物の化合物（ＩＴＳＯと略称されることがある）、第１の有機化合物層は４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（ＴＰＤと略称されることがある）、第２の有機化合物層は、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（α−ＮＰＤと略称されることがある）、第２の導電層はアルミニウム、により形成した。また、第１の有機化合物層は１０ｎｍ、第２の有機化合物層は５０ｎｍの膜厚で形成した。なお、有機化合物層合計の膜厚は５〜６０ｎｍ、好ましくは１０〜２０ｎｍである。また、各有機化合物層の導電率は１０−１５Ｓ／ｃｍ−１以上、１０−３Ｓ／ｃｍ−１以下である。 The organic element is an element in which a first conductive layer, a first organic compound layer, a second organic compound layer, and a second conductive layer are stacked in this order on a substrate. Indium tin oxide compound (sometimes abbreviated as ITSO), the first organic compound layer is 4,4′-bis [N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (TPD The second organic compound layer may be abbreviated as 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (α-NPD). The second conductive layer was formed of aluminum. The first organic compound layer was formed with a thickness of 10 nm, and the second organic compound layer was formed with a thickness of 50 nm. The total film thickness of the organic compound layer is 5 to 60 nm, preferably 10 to 20 nm. Moreover, the electrical conductivity of each organic compound layer is 10 −15 S / cm −1 or more and 10 −3 S / cm −1 or less.

まず、電気的作用によりデータの書き込みを行う前と、電気的作用によりデータを書き込んだ後の、有機素子の電流電圧特性の測定結果について、図８を用いて説明する。   First, measurement results of current-voltage characteristics of an organic element before data writing by an electrical action and after data writing by an electrical action will be described with reference to FIG.

図８は、横軸が電圧値、縦軸が電流値、プロット２６１は電気的作用によりデータを書き込む前の有機素子の電流電圧特性、プロット２６２は電気的作用によりデータを書き込んだ後の有機素子の電流電圧特性を示す。図８から、データの書き込み前と、データの書き込み後とで、有機素子の電流電圧特性には大きな変化がみられる。例えば、印加電圧１Ｖでは、データ書き込み前の電流値は４．８×１０−５ｍＡであるのに対し、データ書き込み後の電流値は１．１×１０２ｍＡであり、データの書き込み前と、データの書き込み後では、電流値に７桁の変化が生じている。 In FIG. 8, the horizontal axis represents the voltage value, the vertical axis represents the current value, the plot 261 represents the current-voltage characteristics of the organic element before writing data by electrical action, and the plot 262 represents the organic element after writing data by electrical action. The current-voltage characteristics are shown. From FIG. 8, there is a large change in the current-voltage characteristics of the organic element before data writing and after data writing. For example, at an applied voltage of 1 V, the current value before data writing is 4.8 × 10 −5 mA, whereas the current value after data writing is 1.1 × 10 2 mA. After the data writing, the current value has changed by 7 digits.

このように、データの書き込み前と、データの書き込み後では、有機素子の抵抗値に変化が生じており、この有機素子の抵抗値の変化を、電圧値又は電流値により読み取れば、記憶回路として機能させることができる。   As described above, the resistance value of the organic element changes before and after the data is written, and if the change in the resistance value of the organic element is read by the voltage value or the current value, the memory circuit is obtained. Can function.

なお、上記のような有機素子を記憶回路として用いる場合、データの読み出し動作の度に、有機素子には所定の電圧値（短絡しない程度の電圧値）が印加され、その抵抗値の読み取りが行われる。従って、上記の有機素子の電流電圧特性には、読み出し動作を繰り返し行っても、つまり、所定の電圧値を繰り返し印加しても、変化しないような特性が必要となる。   When an organic element as described above is used as a memory circuit, a predetermined voltage value (a voltage value that does not cause a short circuit) is applied to the organic element every time data is read, and the resistance value is read. Is called. Therefore, the current-voltage characteristic of the organic element needs to have a characteristic that does not change even if the read operation is repeated, that is, a predetermined voltage value is repeatedly applied.

そこで、データの読み出し動作を行った後の有機素子の電流電圧特性の測定結果について、図９を用いて説明する。   Therefore, the measurement result of the current-voltage characteristic of the organic element after the data read operation is described with reference to FIG.

なお、この実験では、データの読み出し動作を１回行う度に、有機素子の電流電圧特性を測定した。データの読み出し動作を複数回行うことにより、有機素子の電流電圧特性の測定を行った。また、この電流電圧特性の測定は、電気的作用によりデータの書き込みが行われて抵抗値が変化した有機素子と、抵抗値が変化していない有機素子の、２つの有機素子に対して行った。   In this experiment, the current-voltage characteristics of the organic elements were measured each time the data reading operation was performed once. The current-voltage characteristic of the organic element was measured by performing the data reading operation a plurality of times. In addition, the measurement of the current-voltage characteristics was performed on two organic elements, that is, an organic element in which data was written by an electrical action and the resistance value was changed, and an organic element in which the resistance value was not changed. .

図９は、横軸が電圧値、縦軸が電流値、プロット２７２は電気的作用によりデータの書き込みが行われて抵抗値が変化した有機素子の電流電圧特性、プロット２７１は抵抗値が変化していない有機素子の電流電圧特性を示す。   In FIG. 9, the horizontal axis represents the voltage value, the vertical axis represents the current value, the plot 272 represents the current-voltage characteristics of the organic element in which the resistance value was changed by writing data by electrical action, and the plot 271 represents the resistance value. The current-voltage characteristic of the organic element which has not been shown is shown.

プロット２７１から分かるように、抵抗値が変化していない有機素子の電流電圧特性は、電圧値が１Ｖ以上のときに特に良好な再現性を示す。同様に、プロット２７２から分かるように、抵抗値が変化した有機素子の電流電圧特性は、特に良好な再現性を示す。   As can be seen from the plot 271, the current-voltage characteristics of the organic element whose resistance value has not changed exhibits particularly good reproducibility when the voltage value is 1 V or more. Similarly, as can be seen from the plot 272, the current-voltage characteristic of the organic element whose resistance value has changed exhibits particularly good reproducibility.

上記の結果から、データの読み出し動作を複数回繰り返し行っても、その電流電圧特性は変化しないことが分かる。従って、上記の有機素子を記憶回路として用いることができる。   From the above results, it can be seen that the current-voltage characteristics do not change even when the data read operation is repeated a plurality of times. Therefore, the above organic element can be used as a memory circuit.

次に、図２８に示すような基板上に有機素子を作製した試料１〜試料６において、有機素子に電気的にデータの書き込みを行ったときの電流電圧特性の測定結果を図２５〜２７に示す。なお、ここでは、有機素子に電圧を印加して、有機素子を短絡させて書き込みを行った。有機化合物層合計の膜厚は５〜６０ｎｍ、好ましくは１０〜２０ｎｍである。また、各有機化合物層の導電率は１０−１５Ｓ／ｃｍ−１以上、１０−３Ｓ／ｃｍ−１以下である。 Next, in Samples 1 to 6 in which organic elements are fabricated on the substrate as shown in FIG. 28, current-voltage characteristic measurement results when data is electrically written to the organic elements are shown in FIGS. Show. Here, writing was performed by applying a voltage to the organic element to short-circuit the organic element. The total thickness of the organic compound layer is 5 to 60 nm, preferably 10 to 20 nm. Moreover, the electrical conductivity of each organic compound layer is 10 −15 S / cm −1 or more and 10 −3 S / cm −1 or less.

図２５〜２７は、それぞれ、横軸が電圧、縦軸が電流密度値、丸印のプロットはデータを書き込む前の有機素子の電流電圧特性の測定結果、四角印のプロットはデータを書き込んだ後の、有機素子の電流電圧特性の測定結果を示す。また、試料１〜試料６の水平面における大きさは、２ｍｍ×２ｍｍである。   In FIGS. 25 to 27, the horizontal axis represents voltage, the vertical axis represents current density value, the circled plots indicate the measurement results of the current-voltage characteristics of the organic elements before the data is written, and the square plots indicate after the data is written. The measurement result of the current-voltage characteristic of an organic element is shown. Moreover, the magnitude | size in the horizontal surface of the samples 1-6 is 2 mm x 2 mm.

試料１としては、第１の導電層、第１の有機化合物層、第２の導電層の順に積層した素子である。ここでは、図２８（Ａ）に示すように、第１の導電層を酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）で形成し、第１の有機化合物層をＴＰＤで形成し、第２の導電層をアルミニウムで形成した。また、第１の有機化合物層を厚さ５０ｎｍで形成した。試料１の電流電圧特性の測定結果を図２５（Ａ）に示す。   Sample 1 is an element in which a first conductive layer, a first organic compound layer, and a second conductive layer are stacked in this order. Here, as shown in FIG. 28A, the first conductive layer is formed of indium tin oxide (ITO) containing silicon oxide, the first organic compound layer is formed of TPD, and the second conductive layer is formed. The layer was formed of aluminum. The first organic compound layer was formed with a thickness of 50 nm. The measurement result of the current-voltage characteristics of Sample 1 is shown in FIG.

また、試料２としては、第１の導電層、第１の有機化合物層、第２の導電層の順に積層した素子である。ここでは、図２８（Ｂ）に示すように、第１の導電層を酸化珪素を含むＩＴＯで形成し、第１の有機化合物層を、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８，−テトラシアノキノジメンタン（Ｆ４−ＴＣＮＱと略称されることがある）を添加したＴＰＤで形成し、第２の導電層をアルミニウムで形成した。また、第１の有機化合物層を厚さ５０ｎｍで、Ｆ４−ＴＣＮＱを０．０１ｗｔ％添加して形成した。試料２の電流電圧特性の測定結果を図２５（Ｂ）に示す。   Sample 2 is an element in which a first conductive layer, a first organic compound layer, and a second conductive layer are stacked in this order. Here, as shown in FIG. 28B, the first conductive layer is formed of ITO containing silicon oxide, and the first organic compound layer is formed of 2,3,5,6-tetrafluoro-7,7. , 8,8, -tetracyanoquinodimentane (sometimes abbreviated as F4-TCNQ), and the second conductive layer was formed of aluminum. The first organic compound layer was formed to a thickness of 50 nm by adding 0.01 wt% of F4-TCNQ. The measurement result of the current-voltage characteristic of Sample 2 is shown in FIG.

また、試料３としては、第１の導電層、第１の有機化合物層、第２の有機化合物層、第２の導電層の順に積層した素子である。ここでは、図２８（Ｃ）に示すように、第１の導電層を酸化珪素を含むＩＴＯで形成し、第１の有機化合物層をＴＰＤで形成し、第２の有機化合物層をＦ４−ＴＣＮＱで形成し、第２の導電層をアルミニウムで形成した。また、第１の有機化合物層を厚さ５０ｎｍで形成し、第２の有機化合物層を厚さ１ｎｍで形成した。試料３の電流電圧特性の測定結果を図２６（Ａ）に示す。   Sample 3 is an element in which a first conductive layer, a first organic compound layer, a second organic compound layer, and a second conductive layer are stacked in this order. Here, as shown in FIG. 28C, the first conductive layer is formed of ITO containing silicon oxide, the first organic compound layer is formed of TPD, and the second organic compound layer is formed of F4-TCNQ. And the second conductive layer was formed of aluminum. In addition, the first organic compound layer was formed with a thickness of 50 nm, and the second organic compound layer was formed with a thickness of 1 nm. The measurement result of the current-voltage characteristics of Sample 3 is shown in FIG.

また、試料４としては、第１の導電層、第１の有機化合物層、第２の有機化合物層、第２の導電層の順に積層した素子である。ここでは、図２８（Ｄ）に示すように、第１の導電層を酸化珪素を含むＩＴＯで形成し、第１の有機化合物層をＦ４−ＴＣＮＱで形成し、第２の有機化合物層をＴＰＤで形成し、第２の導電層をアルミニウムで形成した。また、第１の有機化合物層を厚さ１ｎｍで形成し、第２の有機化合物層を厚さ５０ｎｍで形成した。試料４の電流電圧特性の測定結果を図２６（Ｂ）に示す。   Sample 4 is an element in which a first conductive layer, a first organic compound layer, a second organic compound layer, and a second conductive layer are stacked in this order. Here, as illustrated in FIG. 28D, the first conductive layer is formed using ITO containing silicon oxide, the first organic compound layer is formed using F4-TCNQ, and the second organic compound layer is formed using TPD. And the second conductive layer was formed of aluminum. In addition, the first organic compound layer was formed with a thickness of 1 nm, and the second organic compound layer was formed with a thickness of 50 nm. The measurement result of the current-voltage characteristics of Sample 4 is shown in FIG.

また、試料５としては、第１の導電層、第１の有機化合物層、第２の有機化合物層、第２の導電層の順に積層した素子である。ここでは、図２８（Ｅ）に示すように、第１の導電層を酸化珪素を含むＩＴＯで形成し、第１の有機化合物層を、Ｆ４−ＴＣＮＱを添加したＴＰＤで形成し、第２の有機化合物層をＴＰＤで形成し、第２の導電層をアルミニウムで形成した。また、第１の有機化合物層を厚さ４０ｎｍで、Ｆ４−ＴＣＮＱを０．０１ｗｔ％添加して形成した。また、第２の有機化合物層を厚さ４０ｎｍで形成した。試料５の電流電圧特性の測定結果を図２７（Ａ）に示す。   Sample 5 is an element in which a first conductive layer, a first organic compound layer, a second organic compound layer, and a second conductive layer are stacked in this order. Here, as shown in FIG. 28E, the first conductive layer is formed of ITO containing silicon oxide, the first organic compound layer is formed of TPD to which F4-TCNQ is added, and the second The organic compound layer was formed with TPD, and the second conductive layer was formed with aluminum. In addition, the first organic compound layer was formed to a thickness of 40 nm by adding 0.01 wt% of F4-TCNQ. The second organic compound layer was formed with a thickness of 40 nm. The measurement result of the current-voltage characteristics of Sample 5 is shown in FIG.

また、試料６としては、第１の導電層、第１の有機化合物層、第２の有機化合物層、第２の導電層の順に積層した素子である。ここでは、図２８（Ｆ）に示すように、第１の導電層を酸化珪素を含むＩＴＯで形成し、第１の有機化合物層をＴＰＤで形成し、第２の有機化合物層をＦ４−ＴＣＮＱを添加したＴＰＤで形成し、第２の導電層をアルミニウムで形成した。また、第１の有機化合物層を厚さ４０ｎｍで形成した。また、第２の有機化合物層を厚さ４０ｎｍで、Ｆ４−ＴＣＮＱを０．０１ｗｔ％添加して形成した。試料６の電流電圧特性の測定結果を図２７（Ｂ）に示す。   Sample 6 is an element in which a first conductive layer, a first organic compound layer, a second organic compound layer, and a second conductive layer are stacked in this order. Here, as illustrated in FIG. 28F, the first conductive layer is formed using ITO containing silicon oxide, the first organic compound layer is formed using TPD, and the second organic compound layer is formed using F4-TCNQ. And the second conductive layer was formed of aluminum. The first organic compound layer was formed with a thickness of 40 nm. The second organic compound layer was formed to a thickness of 40 nm by adding 0.01 wt% of F4-TCNQ. The measurement result of the current-voltage characteristics of Sample 6 is shown in FIG.

図２５〜２７に示す実験結果からも、試料１〜試料６において、データの書き込み前と、有機素子の短絡前後で、有機素子の電流電圧特性に大きな変化がみられる。また、これらの試料の有機素子において、各有機素子が短絡する電圧にも再現性があり、誤差は０．１Ｖ以内であった。   Also from the experimental results shown in FIGS. 25 to 27, in Samples 1 to 6, there is a large change in the current-voltage characteristics of the organic element before data writing and before and after the short circuit of the organic element. Moreover, in the organic elements of these samples, the voltage at which each organic element is short-circuited was also reproducible, and the error was within 0.1V.

次に、試料１〜試料６の書き込み電圧、及び書き込み前後の特性を表１に示す。

Next, Table 1 shows the writing voltage of Sample 1 to Sample 6 and the characteristics before and after writing.

表１において、書き込み電圧（Ｖ）は、各有機素子が短絡するときの印加電圧を示す。また、Ｒ（１Ｖ）は、書き込み後の有機素子に電圧を１Ｖ印加したときの電流密度を、書き込み前の有機素子に電圧を１Ｖ印加したときの電流密度で除した値である。同様に、Ｒ（３Ｖ）は、書き込み後の有機素子に電圧を３Ｖ印加した時の電流密度を、書き込み前の有機素子に３Ｖ印加した時の電流密度で除した値である。即ち、有機素子の書き込み前後における電流密度の変化を示す。印加電圧が３Ｖの場合と比較して１Ｖ印加した場合、有機素子の書き込み前後における電流密度の変化は１０の４乗以上と大きいことが分かる。   In Table 1, a writing voltage (V) indicates an applied voltage when each organic element is short-circuited. R (1 V) is a value obtained by dividing the current density when 1 V is applied to the organic element after writing by the current density when 1 V is applied to the organic element before writing. Similarly, R (3 V) is a value obtained by dividing the current density when a voltage of 3 V is applied to the organic element after writing by the current density when 3 V is applied to the organic element before writing. That is, it shows a change in current density before and after writing of the organic element. It can be seen that when 1 V is applied compared to when the applied voltage is 3 V, the change in current density before and after writing of the organic element is as large as 10 4 or more.

剥離プロセスを用いて、フレキシブルなＩＤタグを構成する場合の例について図２０を用いて説明する。ＩＤタグはフレキシブルな保護層２００１、２００３、および剥離プロセスを用いて形成されたＩＤチップ２００２より構成される。本実施例において、アンテナ２００４はＩＤチップ２００２上ではなく、保護層２００３上に形成され、ＩＤチップ２００２に電気的に接続されている。図２０（Ａ）では保護層２００３上にのみ形成されているが、保護層２００１上にもアンテナを形成しても良い。アンテナは銀、銅、またはそれらでメッキされた金属であることが望ましい。ＩＤチップ２００２とアンテナとの接続は異方性導電膜を用い、ＵＶ処理をおこない接続をおこなうが、接続方法はこれに限定されない。   An example in which a flexible ID tag is configured using a peeling process will be described with reference to FIG. The ID tag includes a flexible protective layer 2001, 2003, and an ID chip 2002 formed using a peeling process. In this embodiment, the antenna 2004 is formed not on the ID chip 2002 but on the protective layer 2003 and is electrically connected to the ID chip 2002. In FIG. 20A, the antenna is formed only over the protective layer 2003; however, an antenna may also be formed over the protective layer 2001. The antenna is preferably silver, copper, or a metal plated with them. The ID chip 2002 and the antenna are connected using an anisotropic conductive film and UV treatment is performed, but the connection method is not limited to this.

図２０（Ｂ）は図２０（Ａ）の断面を示したものである。ＩＤチップ２００２の厚さは５μｍ以下であり、望ましくは０．１μｍ〜３μｍの厚さを有する。また保護層２００１、２００３の厚さは、保護層２００１、２００３を重ねたときの厚さをｄとしたとき、（ｄ／２）±３０μｍとなっていることが望ましく、とくに（ｄ／２）±１０μｍであれば最良である。保護層２００１、２００３の厚さは１０μｍ〜２００μｍであることが望ましい。ＩＤチップ２００２の面積は５ｍｍ角以下であり、望ましくは０．３ｍｍ角〜４ｍｍ角の面積を有する。   FIG. 20B shows a cross section of FIG. The thickness of the ID chip 2002 is 5 μm or less, and preferably has a thickness of 0.1 μm to 3 μm. The thickness of the protective layers 2001 and 2003 is preferably (d / 2) ± 30 μm, where d is the thickness when the protective layers 2001 and 2003 are overlapped, and in particular, (d / 2) ± 10 μm is the best. The thickness of the protective layers 2001 and 2003 is desirably 10 μm to 200 μm. The area of the ID chip 2002 is 5 mm square or less, and desirably has an area of 0.3 mm square to 4 mm square.

保護層２００１、２００３は有機樹脂材料で形成され折り曲げに対して強い構造をもっている。剥離プロセスを用いたＩＤチップ２００２自体も単結晶半導体に比べて、折り曲げに対して強いため、保護層２００１、２００３と密着させることが可能である。このような保護層２００１、２００３で囲われたＩＤチップをさらに他の個体物の表面または内部に配置しても良い。また、紙の中に埋め込んでも良い。 The protective layers 2001 and 2003 are formed of an organic resin material and have a strong structure against bending. Since the ID chip 2002 itself using a peeling process is more resistant to bending than a single crystal semiconductor, the ID chip 2002 can be closely attached to the protective layers 2001 and 2003. The ID chip surrounded by the protective layers 2001 and 2003 may be further arranged on the surface or inside of another individual. It may also be embedded in paper.

ＩＤチップを曲面にはる場合、つまり、ＩＤチップが弧を描いている方向と垂直にＴＦＴを配置した例について図１９を用いて説明する。図１９のＩＤチップが含むＴＦＴは、電流が流れる方向、すなわち、ドレイン電極〜ゲート電極〜ソース電極の位置は直線状にあり、応力の影響が少なくなるような配置となっている。このような配置をおこなうことによって、ＴＦＴ特性の変動を抑えることができる。また、ＴＦＴを構成する結晶は電流の流れる方向にそろっており、これらをＣＷＬＣなどで形成することによって、Ｓ値を０．３５Ｖ／ｄｅｃ以下、（好ましくは０．０９〜０．２５Ｖ／ｄｅｃ）、移動度を１００ｃｍ２／Ｖｓ以上にすることができる。
このようなＴＦＴを用いて１９段リングオシレータを構成した場合において、電源電圧３〜５Ｖにおいて、その発振周波数は１ＭＨ以上、好ましくは１００ＭＨｚ以上の特性を有する。電源電圧３〜５Ｖにおいて、インバータ１段あたりの遅延時間は２６ｎｓ、好ましくは０．２６ｎｓ以下を有する。 In the case where the ID chip is curved, that is, an example in which TFTs are arranged perpendicular to the direction in which the ID chip draws an arc will be described with reference to FIG. The TFT included in the ID chip in FIG. 19 is arranged so that the direction of current flow, that is, the position of the drain electrode to the gate electrode to the source electrode is linear, and the influence of stress is reduced. By performing such an arrangement, variation in TFT characteristics can be suppressed. Further, the crystals constituting the TFT are aligned in the direction in which the current flows. By forming these with CWLC or the like, the S value is 0.35 V / dec or less (preferably 0.09 to 0.25 V / dec). The mobility can be 100 cm 2 / Vs or higher.
When a 19-stage ring oscillator is configured using such TFTs, the oscillation frequency is 1 MHz or higher, preferably 100 MHz or higher, at a power supply voltage of 3 to 5 V. At a power supply voltage of 3 to 5 V, the delay time per inverter stage is 26 ns, preferably 0.26 ns or less.

また、応力に対して、ＴＦＴなどのアクティブ素子を破壊させないためには、ＴＦＴなどのアクティブ素子の活性領域（シリコンアイランド部分）の面積が全体の面積に占める割合は、５％〜５０％であることが望ましい。
ＴＦＴなどのアクティブ素子の存在しない領域には下地絶縁材料、層間絶縁材料および配線材料が主として設けられている。ＴＦＴの活性領域以外の面積は全体の面積の６０％以上であることが望ましい。
アクティブ素子の活性領域の厚さは２０ｎｍ〜２００ｎｍ、代表的には４０〜１７０ｎｍ、好ましくは４５〜５５ｎｍ、１４５〜１５５ｎｍを有する。 Further, in order not to destroy active elements such as TFTs due to stress, the ratio of the area of the active region (silicon island portion) of the active elements such as TFTs to the entire area is 5% to 50%. It is desirable.
In a region where there is no active element such as a TFT, a base insulating material, an interlayer insulating material, and a wiring material are mainly provided. The area other than the active region of the TFT is desirably 60% or more of the entire area.
The active region has a thickness of 20 to 200 nm, typically 40 to 170 nm, preferably 45 to 55 nm, and 145 to 155 nm.

また、ＴＦＴ２４０１が単体でまたは単体に近い状態で半導体装置内に配置されると（図２４（Ａ））、静電気による破壊、または、剥離工程を有する場合のストレスによる破壊などが起こりやすくなる。そこで、図２４（Ｂ）〜（Ｅ）にあるようにＴＦＴの周囲にシリコン、メタル等のダミーパターンまたはダミーＴＦＴを置くことによって、静電気またはストレスによる破壊を防止することができる。図２４（Ｂ）はＴＦＴ２４０２の左右にダミーＴＦＴ２４０３を配置した例である。図２４（Ｃ）はＴＦＴ２４０４の上下にダミーＴＦＴ２４０５を配置した例である。図２４（Ｄ）はＴＦＴ２４０６の周りにダミーパターン２４０７を配置した例である。図２４（Ｅ）はＴＦＴ２４０８の四方にダミーＴＦＴ２４０９を配置した例である。   Further, when the TFT 2401 is arranged in a semiconductor device as a single body or in a state close to a single body (FIG. 24A), breakdown due to static electricity or damage due to stress in the case of having a peeling process is likely to occur. Therefore, as shown in FIGS. 24B to 24E, by placing a dummy pattern such as silicon or metal or a dummy TFT around the TFT, breakdown due to static electricity or stress can be prevented. FIG. 24B shows an example in which dummy TFTs 2403 are arranged on the left and right sides of the TFTs 2402. FIG. 24C shows an example in which dummy TFTs 2405 are arranged above and below the TFT 2404. FIG. 24D shows an example in which a dummy pattern 2407 is arranged around the TFT 2406. FIG. 24E shows an example in which dummy TFTs 2409 are arranged on four sides of the TFT 2408.

また対象物の表面が曲面を有しており、それにより該曲面に貼り合わされたＩＤチップの支持体が、錐面、柱面など母線の移動によって描かれる曲面を有するように曲がってしまう場合、該母線の方向とＴＦＴのキャリアが移動する方向とを揃えておくことが望ましい。上記構成により、支持体が曲がっても、それによってＴＦＴの特性に影響が出るのを抑えることができる。また、島状の半導体膜が集積回路内において占める面積の割合を、１〜３０％とすることで、支持体が曲がっても、それによってＴＦＴの特性に影響が出るのをより抑えることができる。本実施例は、上記の実施の形態や他の実施例と組み合わせて用いることが可能である。   In addition, when the surface of the object has a curved surface, and the ID chip support bonded to the curved surface is bent so as to have a curved surface drawn by movement of the generatrix such as a cone surface or a column surface, It is desirable to align the direction of the bus and the direction in which the TFT carrier moves. With the above configuration, even if the support is bent, it can be suppressed that the characteristics of the TFT are affected thereby. In addition, by setting the ratio of the area occupied by the island-shaped semiconductor film in the integrated circuit to 1 to 30%, it is possible to further suppress the influence of the TFT characteristics even if the support is bent. . This embodiment can be used in combination with the above embodiment mode and other embodiments.

本実施例では本発明を用いた回路に外付けのアンテナをつけた例について図１０、図１１を用いて説明する。   In this embodiment, an example in which an external antenna is attached to a circuit using the present invention will be described with reference to FIGS.

図１０（Ａ）は回路の周りを一面のアンテナで覆ったものである。基板１０００上にアンテナ１００１を構成し、本発明を用いた回路１００２を接続する。図面では回路１００２の周りをアンテナ１００１で覆う構成になっているが、全面をアンテナで覆い、その上に電極を構成した回路１００２を貼り付けるような構造を取っても良い。   FIG. 10A shows the circuit covered with a single antenna. An antenna 1001 is formed over a substrate 1000, and a circuit 1002 using the present invention is connected. In the drawing, the periphery of the circuit 1002 is covered with the antenna 1001; however, a structure in which the entire surface is covered with the antenna and the circuit 1002 including the electrodes is attached thereon may be employed.

図１０（Ｂ）は細いアンテナを回路の周りを回るように配置したものである。基板１００３上にアンテナ１００４を構成し、本発明を用いた回路１００５を接続する。なお、アンテナの配線は一例であってこれに限定するものではない。   FIG. 10B shows a thin antenna arranged around the circuit. An antenna 1004 is formed over a substrate 1003 and a circuit 1005 using the present invention is connected. The wiring of the antenna is an example and is not limited to this.

図１０（Ｃ）は高周波数のアンテナである。基板１００６上にアンテナ１００７を構成し、本発明を用いた回路１００８を接続する。   FIG. 10C illustrates a high frequency antenna. An antenna 1007 is formed over a substrate 1006, and a circuit 1008 using the present invention is connected.

図１０（Ｄ）は１８０度無指向性（どの方向からでも同じく受信可能）なアンテナである。基板１００９上にアンテナ１０１０を構成し、本発明を用いた回路１０１１を接続する。   FIG. 10D illustrates an antenna that is 180 degrees omnidirectional (same reception is possible from any direction). An antenna 1010 is formed over a substrate 1009 and a circuit 1011 using the present invention is connected.

図１０（Ｅ）は棒状に長く伸ばしたアンテナである。基板１０１２上にアンテナ１０１３を構成し、本発明を用いた回路１０１４を接続する。   FIG. 10E shows an antenna elongated in a rod shape. An antenna 1013 is formed over a substrate 1012, and a circuit 1014 using the present invention is connected.

本発明を用いた回路とこれらのアンテナへの接続は公知の方法で行うことができる。例えばアンテナと回路をワイヤボンディング接続やバンプ接続を用いて接続する、あるいはチップ化した回路の一面を電極にしてアンテナに貼り付けるという方法を取ってもよい。この方式ではＡＣＦ（ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｆｉｌｍ；異方性導電性フィルム）を用いて貼り付けることができる。   The circuit using the present invention and connection to these antennas can be made by a known method. For example, the antenna and the circuit may be connected using wire bonding connection or bump connection, or one surface of the circuit formed as a chip may be attached to the antenna as an electrode. In this method, it can be attached using an ACF (anisotropy conductive film).

アンテナに必要な長さは受信に用いる周波数によって適正な長さが異なる。一般には波長の整数分の１の長さにすると良いとされる。例えば周波数が２．４５ＧＨｚの場合は約６０ｍｍ（１／２波長）、約３０ｍｍ（１／４波長）とすれば良い。   The length required for the antenna differs depending on the frequency used for reception. In general, the length is preferably an integral number of a wavelength. For example, when the frequency is 2.45 GHz, it may be about 60 mm (1/2 wavelength) and about 30 mm (1/4 wavelength).

また、本発明の回路上に基板を取りつけ、さらにその上にアンテナを構成してもよい。図１１（Ａ）〜（Ｃ）にその一例として回路上に基板を取りつけ、らせん状のアンテナを配置したものの上面図および断面図を示す。１１００は上部基板を、１１０１はアンテナ配線を示しいている。   Moreover, a board | substrate may be attached on the circuit of this invention, and also an antenna may be comprised on it. As an example, FIGS. 11A to 11C are a top view and a cross-sectional view of a substrate in which a substrate is mounted on a circuit and a spiral antenna is disposed. Reference numeral 1100 denotes an upper substrate, and 1101 denotes antenna wiring.

なお、本実施例に示した例はごく一例であり、アンテナの形状を限定するものではない。あらゆる形状のアンテナについて本発明は実施することが可能である。この実施例は実施形態および上記の実施例１〜６のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。   Note that the example shown in this embodiment is just an example, and does not limit the shape of the antenna. The present invention can be implemented with any shape of antenna. This example can be realized by using a configuration including any combination of the embodiment and the above-described Examples 1 to 6.

本実施例では本発明の半導体装置は、ＩＣカード、ＩＣタグ、ＲＦＩＤタグ、トランスポンダ、紙幣、有価証券、パスポート、電子機器、バッグ及び衣類に用いることができる。ここでは、ＩＣカード、ＩＤタグおよびＩＤチップなどの例について図１８を用いて説明する。なお、ＩＣカード、ＩＣタグ、ＲＦＩＤタグ等は、電源回路、クロック発生回路、データ復調回路、データ変調回路、制御回路、インターフェイス回路等を有していてもよい。   In this embodiment, the semiconductor device of the present invention can be used for IC cards, IC tags, RFID tags, transponders, banknotes, securities, passports, electronic devices, bags, and clothes. Here, examples of an IC card, an ID tag, an ID chip, and the like will be described with reference to FIG. Note that an IC card, an IC tag, an RFID tag, and the like may include a power supply circuit, a clock generation circuit, a data demodulation circuit, a data modulation circuit, a control circuit, an interface circuit, and the like.

図１８（Ａ）はＩＣカードであり、個人の識別用のほかに内蔵された回路のメモリが書き換え可能であることを利用して現金を使わずに代金の決済が可能なクレジットカード、あるいは電子マネーといったような使い方もできる。ＩＣカード１８００の中に本発明を用いた回路部１８０１を組み込んでいる。   FIG. 18A shows an IC card, which can be used for credit card payment without using cash by using the fact that the memory of the built-in circuit can be rewritten in addition to personal identification, or electronic You can use it like money. A circuit portion 1801 using the present invention is incorporated in an IC card 1800.

図１８（Ｂ）はＩＤタグであり、個人の識別用のほかに、小型化可能であることから特定の場所での入場管理などに用いることができる。ＩＤタグ１８１０の中に本発明を用いた回路部１８１１を組み込んでいる。   FIG. 18B shows an ID tag, which can be used for admission management in a specific place because it can be miniaturized in addition to personal identification. A circuit portion 1811 using the present invention is incorporated in the ID tag 1810.

図１８（Ｃ）はスーパーマーケットなどの小売店で商品を扱う際の商品管理を行うためのＩＤチップ１８２２を商品１８２０に貼付した例である。本発明はＩＤチップ１８２２内の回路に適用される。このようにＩＤチップを用いることにより、在庫管理が容易になるだけではなく、万引きなどの被害を防ぐことも可能である。図面ではＩＤチップ１８２２が剥がれ落ちてしまうことを防ぐために接着を兼ねた保護膜１８２１を用いているが、ＩＤチップ１８２２を接着剤を用いて直接貼付するような構造を取っていてもよい。また、商品に貼付する構造上、実施例２で挙げたフレキシブル基板を用いて作製すると好ましい。   FIG. 18C illustrates an example in which an ID chip 1822 for managing products when a product is handled in a retail store such as a supermarket is attached to the product 1820. The present invention is applied to a circuit in the ID chip 1822. By using the ID chip in this way, not only inventory management becomes easy, but also damage such as shoplifting can be prevented. In the drawing, a protective film 1821 that also serves as an adhesive is used to prevent the ID chip 1822 from peeling off. However, the ID chip 1822 may be directly attached using an adhesive. Moreover, it is preferable to produce using the flexible substrate mentioned in Example 2 on the structure attached to goods.

図１８（Ｄ）は商品製造時に識別用のＩＤチップを組み込んだ例である。図面では例としてディスプレイの筐体１８３０にＩＤチップ１８３１が組み込まれている。本発明はＩＤチップ１８３１内の回路に適用される。このような構造を取ることにより製造メーカーの識別、商品の流通管理などを容易に行うことができる。なお、図面ではディスプレイの筐体を例として取り上げているが、本発明はこれに限定されることはなく、さまざまな電子機器、物品に対して適用することが可能である。   FIG. 18D shows an example in which an ID chip for identification is incorporated at the time of product manufacture. In the drawing, an ID chip 1831 is incorporated in a display housing 1830 as an example. The present invention is applied to a circuit in the ID chip 1831. By adopting such a structure, it is possible to easily identify the manufacturer and manage the distribution of goods. Note that although the case of a display is taken as an example in the drawings, the present invention is not limited to this and can be applied to various electronic devices and articles.

図１８（Ｅ）は物品搬送用の荷札である。図面では荷札１８４０内にＩＤチップ１８４１が組み込まれている。本発明はＩＤチップ１８４１内の回路に適用される。このような構造を取ることにより搬送先の選別や商品の流通管理などを容易に行うことができる。なお、図面では物品を縛るひも状のものにくくりつけるような構造を取っているが、本発明はこれに限定されることはなく、シール材のようなものを用いて物品に直接貼付するような構造を取ってもよい。   FIG. 18E shows an article transport tag. In the drawing, an ID chip 1841 is incorporated in a tag 1840. The present invention is applied to a circuit in the ID chip 1841. By adopting such a structure, it is possible to easily carry out transport destination selection, merchandise distribution management, and the like. In the drawings, the structure is such that a string-like object that binds the article is attached, but the present invention is not limited to this, and it is directly attached to the article using something like a sealing material. You may take a simple structure.

図１８（Ｆ）は本１８５０にＩＤチップ１８５２が組み込まれたものである。本発明はＩＤチップ１８５２内の回路に適用される。このような構造を取ることにより書店における流通管理や図書館などでの貸し出し処理などを容易に行うことができる。図面ではＩＤチップ１８５２が剥がれ落ちてしまうことを防ぐために接着を兼ねた保護膜１８５１を用いているが、ＩＤチップ１８５２を接着剤を用いて直接貼付するような構造を取る、または本１８５０の表紙に埋め込む構造を取っていてもよい。   FIG. 18F shows an ID chip 1852 incorporated in the book 1850. The present invention is applied to a circuit in the ID chip 1852. By adopting such a structure, distribution management at a bookstore or lending processing at a library or the like can be easily performed. In the drawing, a protective film 1851 that also serves as an adhesive is used to prevent the ID chip 1852 from peeling off. However, the ID chip 1852 is directly attached using an adhesive, or the cover of this 1850 You may take the structure embedded in.

図１８（Ｇ）は紙幣１８６０にＩＤチップ１８６１が組み込まれたものである。本発明はＩＤチップ１８６１内の回路に適用される。このような構造を取ることにより偽札の流通を阻止することが容易に行える。なお、紙幣の性質上ＩＤチップ１８６１が剥がれ落ちるのを防ぐために紙幣１８６０に埋め込むような構造を取るとより好ましい。本発明は紙幣に限らず、有価証券、パスポートなど紙を材質にしたものに適用可能である。   FIG. 18G shows a bill 1860 in which an ID chip 1861 is incorporated. The present invention is applied to a circuit in the ID chip 1861. By adopting such a structure, it is possible to easily prevent the circulation of counterfeit bills. Note that it is more preferable to adopt a structure in which the ID chip 1861 is embedded in the banknote 1860 in order to prevent the ID chip 1861 from peeling off due to the nature of the banknote. The present invention is not limited to banknotes, and can be applied to papers such as securities and passports.

図１８（Ｈ）は靴１８７０にＩＤチップ１８７２が組み込まれたものである。本発明はＩＤチップ１８７２内の回路に適用される。このような構造を取ることにより製造メーカーの識別、商品の流通管理などを容易に行うことができる。図面ではＩＤチップ１８７２が剥がれ落ちてしまうことを防ぐために接着を兼ねた保護膜１８７１を用いているが、ＩＤチップ１８７２を接着剤を用いて直接貼付するような構造を取る、または靴１８７０に埋め込む構造を取っていてもよい。本発明は靴に限らず、バッグ、衣類など身に付けるものに適用可能である。   FIG. 18H shows a shoe 1870 in which an ID chip 1872 is incorporated. The present invention is applied to a circuit in the ID chip 1872. By adopting such a structure, it is possible to easily identify the manufacturer and manage the distribution of goods. In the drawing, in order to prevent the ID chip 1872 from peeling off, a protective film 1871 that also serves as an adhesive is used. However, the ID chip 1872 is directly attached using an adhesive or embedded in a shoe 1870. The structure may be taken. The present invention is applicable not only to shoes but also to items worn on bags, clothes, and the like.

セキュリティ確保を目的として、多様な物品へＩＤチップを実装する場合を説明する。セキュリティ確保とは、盗難防止又は偽造防止の面から捉えることができる。   A case will be described in which an ID chip is mounted on various articles for the purpose of ensuring security. Ensuring security can be understood from the aspect of preventing theft or forgery.

盗難防止の例として、バッグにＩＤチップを実装する場合を説明する。図１３に示すように、バッグ１３０１にＩＤチップ１３０２を実装する。例えば、バッグ１３０１の底又は側面の一部等にＩＤチップ１３０２を実装することができる。ＩＤチップ１３０２は非常に薄型で小さいため、バッグ１３０１のデザイン性を低下させずに実装することができる。加えてＩＤチップ１３０２は透光性を有し、盗難者はＩＤチップ１３０２が実装されているかを判断しにくい。そのため、盗難者によってＩＤチップ１３０２が取り外される恐れがない。   As an example of theft prevention, a case where an ID chip is mounted on a bag will be described. As shown in FIG. 13, an ID chip 1302 is mounted on a bag 1301. For example, the ID chip 1302 can be mounted on the bottom or part of the side surface of the bag 1301. Since the ID chip 1302 is very thin and small, it can be mounted without degrading the design of the bag 1301. In addition, the ID chip 1302 has translucency, and it is difficult for a thief to determine whether the ID chip 1302 is mounted. Therefore, there is no possibility that the ID chip 1302 will be removed by the theft.

このようなＩＤチップ実装バッグが盗難された場合、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いてバッグの現在位置に関する情報を得ることができる。なおＧＰＳとは、ＧＰＳ用の衛星から送られる信号をとらえてその時間差を求め、これをもとに測位するシステムである。   When such an ID chip mounting bag is stolen, information on the current position of the bag can be obtained using, for example, GPS (Global Positioning System). GPS is a system that captures a signal sent from a GPS satellite, obtains a time difference thereof, and performs positioning based on the time difference.

また盗難された物品以外にも忘れ物や落とし物を、ＧＰＳを用いて現在位置に関する情報を得ることができる。 Further, in addition to the stolen article, it is possible to obtain information on the current position of forgotten or lost items using GPS.

またバッグ以外にも、自動車、自転車等の乗物、時計やアクセサリーにＩＤチップを実装することができる。   In addition to bags, ID chips can be mounted on vehicles such as automobiles and bicycles, watches and accessories.

次に偽造防止の例として、パスポートや免許証等にＩＤチップを実装する場合を説明する。   Next, as an example of forgery prevention, a case where an ID chip is mounted on a passport or a license will be described.

図１４（Ａ）に、ＩＤチップを実装したパスポート１４０１を示す。図１４（Ａ）ではＩＤチップ１４０２がパスポート１４０１の表紙に実装されているが、その他のページに実装してもよく、ＩＤチップ１４０２は透光性を有するため表面に実装してもよい。またＩＤチップ１４０２を表紙等の材料で挟み込むようにし、表紙の内部に実装することも可能である。   FIG. 14A shows a passport 1401 mounted with an ID chip. In FIG. 14A, the ID chip 1402 is mounted on the cover of the passport 1401; however, it may be mounted on another page, and the ID chip 1402 may be mounted on the surface because it has translucency. Further, the ID chip 1402 can be sandwiched between materials such as a cover and mounted inside the cover.

図１４（Ｂ）には、ＩＤチップを実装した免許証１４０３を示す。図１４（Ｂ）では、ＩＤチップ１４０４が免許証１４０３の内部に実装されている。またＩＤチップ１４０４は透光性を有するため、免許証１４０３の印刷面上に設けても構わない。例えば。ＩＤチップ１４０４は免許証１４０３の印字面上に実装し、フィルムで覆うことができる。またＩＤチップ１４０４を免許証１４０３の材料で挟み込むようにし、内部に実装することも可能である。   FIG. 14B shows a license 1403 on which an ID chip is mounted. In FIG. 14B, the ID chip 1404 is mounted inside the license 1403. Further, since the ID chip 1404 has a light-transmitting property, the ID chip 1404 may be provided on the printing surface of the license 1403. For example. The ID chip 1404 can be mounted on the printing surface of the license 1403 and covered with a film. Further, the ID chip 1404 can be sandwiched between the materials of the license 1403 and mounted inside.

以上のような物品にＩＤチップを実装することにより、偽造を防止することができる。また上述したバッグにＩＤチップを実装し、偽造を防止することもできる。加えて非常に薄型で小さいＩＤチップを用いるため、パスポートや免許証等のデザイン性を損ねることがない。さらにＩＤチップは透光性を有するため、表面に実装しても構わない。   Forgery can be prevented by mounting the ID chip on the article as described above. Further, forgery can be prevented by mounting an ID chip on the above-described bag. In addition, since a very thin and small ID chip is used, the design such as a passport and a license is not impaired. Furthermore, since the ID chip has translucency, it may be mounted on the surface.

またＩＤチップにより、パスポートや免許証等の管理を簡便に行うことができる。さらにパスポートや免許証等に直接情報を記入することなく、ＩＤチップに保存することができるため、プライバシーを守ることができる。   The ID chip can easily manage passports and licenses. Furthermore, since information can be stored in the ID chip without directly entering information in a passport or a license, privacy can be protected.

安全管理を行うため、食料品等の商品へＩＤチップを実装する場合を図１５を用いて説明する。
ＩＤチップ１５０３を実装したラベル１５０２と、当該ラベル１５０２が貼られた肉のパック１５０１を示す。ＩＤチップ１５０３はラベル１５０２の表面に実装していてもよいし、ラベル１５０２内部に実装してもよい。また野菜等の生鮮食品の場合、生鮮食品を覆うラップにＩＤチップを実装してもよい。 A case where an ID chip is mounted on a commodity such as food for safety management will be described with reference to FIG.
A label 1502 on which an ID chip 1503 is mounted and a meat pack 1501 to which the label 1502 is attached are shown. The ID chip 1503 may be mounted on the surface of the label 1502 or may be mounted inside the label 1502. In the case of fresh food such as vegetables, an ID chip may be mounted on a wrap that covers the fresh food.

ＩＤチップ１５０３には、商品の生産地、生産者、加工年月日、賞味期限等の商品に関する基本事項、更には商品を用いた調理例等の応用事項を記録することができる。このような基本事項は、書き換える必要がないためＭＲＯＭ（マスクＲＯＭ：Ｍａｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や前述した有機素子を用いたメモリ等の書き換え不能なメモリを用いて記録するとよい。   The ID chip 1503 can record basic items related to the product such as the product production location, producer, processing date, expiration date, and application items such as cooking examples using the product. Such basic matters do not need to be rewritten, and therefore may be recorded using a non-rewritable memory such as an MROM (Mask Read Only Memory) or a memory using the aforementioned organic element.

また食料品の安全管理を行うためには、加工前の動植物の状態を知り得ることが重要である。そのため、動植物内にＩＤチップを埋め込み、リーダ装置によって動植物に関する情報を取得するとよい。動植物に関する情報とは、飼育地、飼料、飼育者、伝染病の感染の有無等である。   In addition, it is important to be able to know the state of animals and plants before processing in order to carry out food safety management. Therefore, it is preferable to embed an ID chip in animals and plants and acquire information on animals and plants by a reader device. Information on animals and plants includes breeding grounds, feed, breeders, presence of infectious diseases, and the like.

またＩＤチップに、商品の値段が記録されていれば、従来のバーコードを用いる方式よりも、簡便、短時間に商品の精算を行うことが可能となる。すなわち、ＩＤチップが実装された複数の商品を一挙に精算することができる。但し、このように複数のＩＤチップを読み取る場合、アンチコリジョン機能をリーダ装置に搭載する必要がある。   If the price of the product is recorded on the ID chip, the product can be settled more easily and in a shorter time than a method using a conventional barcode. That is, it is possible to settle a plurality of products on which the ID chip is mounted all at once. However, when reading a plurality of ID chips in this way, it is necessary to mount an anti-collision function in the reader device.

さらにＩＤチップの通信距離によっては、レジスターと商品との距離が遠くても、商品の精算を可能とすることができる。またＩＤチップは万引き防止にも役立つ。   Furthermore, depending on the communication distance of the ID chip, the product can be settled even if the distance between the register and the product is long. ID chips also help prevent shoplifting.

さらにＩＤチップは、バーコード、磁気テープ等のその他の情報媒体と併用することもできる。例えば、ＩＤチップには書き換え不要な基本事項を記録し、バーコードには更新すべき情報、例えば値引き価格や特価情報を記録するとよい。バーコードはＩＤチップと異なり、情報の修正を簡便に行うことができるからである。   Furthermore, the ID chip can be used in combination with other information media such as a barcode and a magnetic tape. For example, basic items that do not need to be rewritten are recorded on the ID chip, and information to be updated, such as discount prices and special price information, may be recorded on the barcode. This is because, unlike an ID chip, a bar code can easily correct information.

このようにＩＤチップを実装することにより、消費者へ提供できる情報を増大させることができるため、消費者は安心して商品を購入することができる。   By mounting the ID chip in this way, information that can be provided to the consumer can be increased, so that the consumer can purchase the product with peace of mind.

物流管理を行うため、ビール瓶等の商品へＩＤチップを実装する場合を説明する。図１６（Ａ）に示すように、ビール瓶にＩＤチップ１６０２を実装する。例えば、ラベル１６０１を用いてＩＤチップ１６０２を実装することができる。   A case will be described in which an ID chip is mounted on a product such as a beer bottle for distribution management. As shown in FIG. 16A, an ID chip 1602 is mounted on a beer bottle. For example, the ID chip 1602 can be mounted using the label 1601.

ＩＤチップには、製造日、製造場所、使用材料等の基本事項を記録する。このような基本事項は、書き換える必要がないためＭＲＯＭ（マスクＲＯＭ：Ｍａｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や前述した有機素子を用いたメモリ等の書き換え不能なメモリを用いて記録するとよい。加えてＩＤチップには、各ビール瓶の配送先、配送日時等の個別事項を記録する。例えば、図１６（Ｂ）に示すように、各ビール瓶１６０３がベルトコンベア１６０６により流れ、ライタ装置１６０５を通過するときに、ラベル１６０４に内蔵されたＩＤチップ１６０７に各配送先、配送日時を記録することができる。このような個別事項は、本発明の有機メモリを用いて記録するとよい。   In the ID chip, basic items such as the date of manufacture, the place of manufacture, and the materials used are recorded. Such basic matters do not need to be rewritten, and therefore may be recorded using a non-rewritable memory such as an MROM (Mask Read Only Memory) or a memory using the aforementioned organic element. In addition, individual items such as the delivery destination and delivery date and time of each beer bottle are recorded in the ID chip. For example, as shown in FIG. 16B, when each beer bottle 1603 flows by the belt conveyor 1606 and passes through the writer device 1605, each delivery destination and delivery date and time are recorded on the ID chip 1607 built in the label 1604. be able to. Such individual items may be recorded using the organic memory of the present invention.

また配達先から購入された商品情報がネットワークを通じて物流管理センターへ送信されると、この商品情報に基づき、ライタ装置又は当該ライタ装置を制御するパーソナルコンピュータ等が配送先や配送日時を算出し、ＩＤチップへ記録するようなシステムを構築するとよい。   When product information purchased from a delivery destination is transmitted to the distribution management center through the network, based on this product information, the writer device or a personal computer that controls the writer device calculates the delivery destination and delivery date and time. A system that records on a chip should be constructed.

また配達はケース毎に行われるため、ケース毎、又は複数のケース毎にＩＤチップを実装し、個別事項を記録することもできる。   Since delivery is performed for each case, an ID chip can be mounted for each case or for each of a plurality of cases, and individual items can be recorded.

このような複数の配達先が記録されうる飲料品は、ＩＤチップを実装することにより、手作業で行う入力にかかる時間を削減でき、それに起因した入力ミスを低減することができる。加えて物流管理の分野において最もコストのかかる人件費用を削減することができる。従って、ＩＤチップを実装したことにより、ミスの少ない、低コストな物流管理を行うことができる。   By installing an ID chip in such a beverage product in which a plurality of delivery destinations can be recorded, the time required for manual input can be reduced, and input errors caused by the input can be reduced. In addition, labor costs that are the most expensive in the field of logistics management can be reduced. Therefore, by mounting the ID chip, it is possible to carry out low-cost logistics management with few mistakes.

さらに配達先において、ビールに合う食料品や、ビールを使った料理法等の応用事項を記録してもよい。その結果、食料品等の宣伝を兼ねることができ、消費者の購買意欲を高めることができる。このような応用事項は、本発明の有機メモリを用いて記録するとよい。このようにＩＤチップを実装することにより、消費者へ提供できる情報を増大させることができるため、消費者は安心して商品を購入することができる。   Furthermore, application items such as foods suitable for beer and cooking methods using beer may be recorded at the delivery destination. As a result, it can serve as an advertisement for foods and the like, and the consumer's willingness to purchase can be enhanced. Such application items may be recorded using the organic memory of the present invention. By mounting the ID chip in this way, information that can be provided to the consumer can be increased, so that the consumer can purchase the product with peace of mind.

製造管理を行うため、ＩＤチップを実装した製造品と、当該ＩＤチップの情報に基づき制御される製造装置（製造ロボット）について説明する。   In order to perform manufacturing management, a manufactured product on which an ID chip is mounted and a manufacturing apparatus (manufacturing robot) controlled based on information on the ID chip will be described.

現在、オリジナル商品を生産する場面が多くみられ、このような場合、生産ラインでは当該商品のオリジナル情報に基づくように生産する。例えば、ドアの塗装色を自由に選択することができる自動車の生産ラインにおいては、自動車の一部にＩＤチップを実装し、当該ＩＤチップからの情報に基づき、塗装装置を制御する。そしてオリジナルな自動車を生産することができる。
ＩＤチップを実装する結果、事前に生産ラインに投入される自動車の順序や同色を有する数を調整する必要がない。強いては、自動車の順序や数それに合わせるように塗装装置を制御するプログラムを設定しなくてすむ。すなわち製造装置は、自動車に実装されたＩＤチップの情報に基づき、個別に動作することができる。 Currently, there are many scenes of producing original products. In such a case, production is performed on the production line based on the original information of the products. For example, in an automobile production line in which a door paint color can be freely selected, an ID chip is mounted on a part of the automobile, and the coating apparatus is controlled based on information from the ID chip. And you can produce an original car.
As a result of mounting the ID chip, there is no need to adjust the order of cars to be put on the production line or the number having the same color in advance. For this reason, it is not necessary to set a program for controlling the painting apparatus to match the order and number of cars. That is, the manufacturing apparatus can operate individually based on the information of the ID chip mounted on the automobile.

このようにＩＤチップは様々な場所で使用することができる。そしてＩＤチップに記録された情報により、製造に関する固有情報を得ることができ、当該情報に基づき製造装置を制御することができる。   Thus, the ID chip can be used in various places. And the specific information regarding manufacture can be obtained from the information recorded on the ID chip, and the manufacturing apparatus can be controlled based on the information.

次に、本発明のＩＤチップを用いたＩＣカードを、電子マネーとして利用する形態について説明する。図１７に、ＩＣカード１７０１を用いて、決済をおこなっている様子を示す。ＩＣカード１７０１は、本発明のＩＤチップ１７０２を有している。ＩＣカード１７０１の利用の際には、レジスター１７０３、リーダ／ライタ１７０４を用いる。ＩＤチップ１７０２には、ＩＣカード１７０１に入金されている金額の情報が保持されており、リーダ／ライタ１７０４は該金額の情報を非接触で読み取り、レジスター１７０３に送信することができる。レジスター１７０３では、ＩＣカード１７０１に入金されている金額が、決済する金額以上であることを確認し、決済を行なう。そしてリーダ／ライタ１７０４に決済後の残額の情報を送信する。リーダ／ライタ１７０４は該残額の情報を、ＩＣカード１７０１のＩＤチップ１７０２に書き込むことができる。   Next, a mode in which an IC card using the ID chip of the present invention is used as electronic money will be described. FIG. 17 shows a state in which payment is performed using the IC card 1701. The IC card 1701 has the ID chip 1702 of the present invention. When the IC card 1701 is used, a register 1703 and a reader / writer 1704 are used. The ID chip 1702 holds information about the amount of money deposited in the IC card 1701, and the reader / writer 1704 can read the amount information without contact and send it to the register 1703. The register 1703 confirms that the amount deposited in the IC card 1701 is equal to or greater than the amount to be settled, and performs settlement. Then, information on the remaining amount after settlement is transmitted to the reader / writer 1704. The reader / writer 1704 can write the remaining amount information into the ID chip 1702 of the IC card 1701.

なおリーダ／ライタ１７０４に、暗証番号などを入力することができるキー１７０５を付加し、第三者によってＩＣカード１７０１を用いた決済が無断で行なわれるのを制限できるようにしても良い。
なお、本実施例に示した例はごく一例であり、これらの用途に限定するものではないことを付記する。 Note that a key 1705 capable of inputting a personal identification number or the like may be added to the reader / writer 1704 so that a third party can be prevented from making payment using the IC card 1701 without permission.
It should be noted that the examples shown in the present embodiment are only examples and are not limited to these applications.

以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる物品の固体認識用のチップとして適用することが可能である。また、本発明は実施形態、実施例１〜９のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。   As described above, the application range of the present invention is extremely wide and can be applied as a solid recognition chip for any article. Moreover, this invention is realizable even if it uses the structure which consists of what combination of embodiment and Examples 1-9.

本発明の有機素子を用いたメモリを示すブロック図。The block diagram which shows the memory using the organic element of this invention. 従来の半導体装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the conventional semiconductor device. 従来の半導体装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the conventional semiconductor device. ＲＦタグシステムの概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of RF tag system. 従来のＮＡＮＤ型フラッシュメモリの構成を示す図。The figure which shows the structure of the conventional NAND type flash memory. フローティングゲート構造を示す図。The figure which shows a floating gate structure. 有機素子の等価回路を示す図。The figure which shows the equivalent circuit of an organic element. 本発明の有機素子のデータを示す図。The figure which shows the data of the organic element of this invention. 本発明の有機素子のデータを示す図。The figure which shows the data of the organic element of this invention. 本発明のアンテナの実施例を示す図。The figure which shows the Example of the antenna of this invention. 本発明のアンテナの実施例を示す図。The figure which shows the Example of the antenna of this invention. メモリ回路に記憶されるデータの例を示す図。The figure which shows the example of the data memorize | stored in a memory circuit. 本発明を用いたバッグを示す図。The figure which shows the bag using this invention. 本発明を用いた証明書を示す図。The figure which shows the certificate using this invention. 本発明を用いた食料品管理を説明する図。The figure explaining the foodstuff management using this invention. 本発明を用いた物流管理を説明する図。The figure explaining the physical distribution management using this invention. 本発明を用いたＩＣカード決済を説明する図。The figure explaining IC card settlement using the present invention. 本発明の応用例を示す図。The figure which shows the application example of this invention. 本発明におけるＴＦＴの配置を示す図。The figure which shows arrangement | positioning of TFT in this invention. 本発明の半導体装置と保護層を組み合わせた図。The figure which combined the semiconductor device and protective layer of this invention. 本発明のＮＯＲ型有機メモリの構成を示す図。The figure which shows the structure of the NOR type organic memory of this invention. 本発明の断面図。Sectional drawing of this invention. 本発明に用いるレーザ装置を示す図。The figure which shows the laser apparatus used for this invention. 本発明におけるＴＦＴの配置を示す図。The figure which shows arrangement | positioning of TFT in this invention. 本発明の有機素子のデータを示す図。The figure which shows the data of the organic element of this invention. 本発明の有機素子のデータを示す図。The figure which shows the data of the organic element of this invention. 本発明の有機素子のデータを示す図。The figure which shows the data of the organic element of this invention. 本発明の有機素子の積層構造。The laminated structure of the organic element of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１００ メモリセル
１０１〜１１２ 有機素子
１１３〜１２４ トランジスタ
１２５〜１３０ スイッチ
１３１〜１３３ 電流源
１３４ 電源
１３５〜１３９ 電源端子
１４０〜１４３ 信号線
１４４〜１４６ センスアンプ
100 memory cells 101-112 organic elements 113-124 transistors 125-130 switches 131-133 current source 134 power supplies 135-139 power terminals 140-143 signal lines 144-146 sense amplifiers

Claims (20)

有機素子とトランジスタを並列に接続した構成を有する複数のメモリセルと、前記複数のメモリセルを直列に接続した複数のメモリセル列と、前記複数のメモリセル列の一端に該メモリセル列の信号を検出する手段とを有することを特徴とする半導体装置。   A plurality of memory cells having a configuration in which an organic element and a transistor are connected in parallel, a plurality of memory cell columns in which the plurality of memory cells are connected in series, and a signal of the memory cell column at one end of the plurality of memory cell columns And a means for detecting the semiconductor device. 有機素子とトランジスタを並列に接続した構成を有する複数のメモリセルと、前記複数のメモリセルを直列に接続した複数のメモリセル列と、前記複数のメモリセル列の一端に該メモリセル列の信号を検出する手段とを有し、ＮＡＮＤ型メモリ装置を構成することを特徴とする半導体装置。   A plurality of memory cells having a configuration in which an organic element and a transistor are connected in parallel, a plurality of memory cell columns in which the plurality of memory cells are connected in series, and a signal of the memory cell column at one end of the plurality of memory cell columns And a NAND-type memory device. 有機素子とトランジスタを直列に接続した構成を有する複数のメモリセルと、前記複数のメモリセルを並列に接続した複数のメモリセル列と、前記複数のメモリセル列の一端に該メモリセル列の信号を検出する手段とを有することを特徴とする半導体装置。   A plurality of memory cells having a configuration in which an organic element and a transistor are connected in series, a plurality of memory cell columns in which the plurality of memory cells are connected in parallel, and a signal of the memory cell column at one end of the plurality of memory cell columns And a means for detecting the semiconductor device. 有機素子とトランジスタを直列に接続した構成を有する複数のメモリセルと、前記複数のメモリセルを並列に接続した複数のメモリセル列と、前記複数のメモリセル列の一端に該メモリセル列の信号を検出する手段とを有し、ＮＯＲ型メモリ装置を構成することを特徴とする半導体装置。   A plurality of memory cells having a configuration in which an organic element and a transistor are connected in series, a plurality of memory cell columns in which the plurality of memory cells are connected in parallel, and a signal of the memory cell column at one end of the plurality of memory cell columns A semiconductor device comprising a NOR-type memory device. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、前記メモリセル列の信号を検出する手段は、センスアンプであることを特徴とする半導体装置。   5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the means for detecting a signal of the memory cell column is a sense amplifier. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、前記有機素子は有機化合物層を有し、前記有機化合物層は、電子輸送材料またはホール輸送材料であることを特徴とする半導体装置。   6. The semiconductor device according to claim 1, wherein the organic element includes an organic compound layer, and the organic compound layer is an electron transport material or a hole transport material. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、前記有機素子は有機化合物層を有し、前記有機化合物を含む層は、光を照射することによって電気抵抗が変化する材料を有することを特徴とする半導体装置。   6. The organic element according to claim 1, wherein the organic element includes an organic compound layer, and the layer including the organic compound includes a material whose electrical resistance changes when irradiated with light. A semiconductor device. 請求項６において、前記有機化合物層は、レーザ光の照射により導電性が変化することを特徴とする半導体装置。   7. The semiconductor device according to claim 6, wherein the conductivity of the organic compound layer is changed by irradiation with laser light. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、前記有機素子は有機化合物層を有し、前記有機化合物を含む層は、電圧または電流を印加することによって電気抵抗が変化する材料を有することを特徴とする半導体装置。   6. The organic element according to claim 1, wherein the organic element includes an organic compound layer, and the layer including the organic compound includes a material whose electric resistance is changed by applying voltage or current. A semiconductor device characterized by the above. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、前記有機素子は、書き込みにより不可逆的に電気抵抗が変化することを特徴とする半導体装置。   6. The semiconductor device according to claim 1, wherein the electric resistance of the organic element changes irreversibly by writing. 請求項１０において、前記有機素子は、書き込みにより電極間距離が変化することを特徴とする半導体装置。   11. The semiconductor device according to claim 10, wherein the distance between the electrodes of the organic element is changed by writing. 請求項１乃至請求項１１のいずれか一項において、前記有機化合物層の導電率は１０−１５Ｓ／ｃｍ−１以上、１０−３Ｓ／ｃｍ−１以下であることを特徴とする半導体装置。 12. The semiconductor device according to claim 1, wherein the organic compound layer has a conductivity of 10 −15 S / cm −1 or more and 10 −3 S / cm −1 or less. . 請求項１乃至請求項１１のいずれか一項において、前記有機化合物層の膜厚は５〜６０ｎｍ、好ましくは１０〜２０ｎｍであることを特徴とする半導体装置。 12. The semiconductor device according to claim 1, wherein the thickness of the organic compound layer is 5 to 60 nm, preferably 10 to 20 nm. 請求項１乃至請求項１３のいずれか一項において、前記有機素子および前記トランジスタは、半導体基板上に設けられることを特徴とする半導体装置。   14. The semiconductor device according to claim 1, wherein the organic element and the transistor are provided over a semiconductor substrate. 請求項１乃至請求項１３のいずれか一項において、前記有機素子および前記トランジスタは、ガラス基板上に設けられることを特徴とする半導体装置。   14. The semiconductor device according to claim 1, wherein the organic element and the transistor are provided over a glass substrate. 請求項１乃至請求項１３のいずれか一項において、前記有機素子および前記トランジスタは、可撓性基板上に設けられることを特徴とする半導体装置。   14. The semiconductor device according to claim 1, wherein the organic element and the transistor are provided over a flexible substrate. 請求項１乃至請求項１３のいずれか一項において、前記有機素子および前記トランジスタは、ＳＯＩ基板上に設けられることを特徴とする半導体装置。   14. The semiconductor device according to claim 1, wherein the organic element and the transistor are provided over an SOI substrate. 請求項１乃至請求項１７のいずれか一項において、前記トランジスタは、薄膜トランジスタを含むことを特徴とする半導体装置。   18. The semiconductor device according to claim 1, wherein the transistor includes a thin film transistor. 請求項１乃至請求項１８のいずれか一項に記載された半導体装置を有するＩＣカード、ＩＣタグ、ＲＦＩＤタグ、トランスポンダ、紙幣、有価証券、パスポート、電子機器、バッグ、衣類。   An IC card, IC tag, RFID tag, transponder, banknote, securities, passport, electronic device, bag, and clothing having the semiconductor device according to any one of claims 1 to 18. 請求項１乃至請求項１８のいずれか一項に記載された半導体装置を有し、電源回路、クロック発生回路、データ復調回路、データ変調回路、制御回路、及びインターフェイス回路のいずれか一を少なくとも有するＲＦＩＤタグ。
A semiconductor device according to claim 1, comprising at least one of a power supply circuit, a clock generation circuit, a data demodulation circuit, a data modulation circuit, a control circuit, and an interface circuit. RFID tag.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008046116A (en) * 2006-07-20 2008-02-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Position information detecting system and position information detection method
US8587479B2 (en) 2006-07-20 2013-11-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Position information detection system and position information detection method

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11112060A (en) * 1997-09-30 1999-04-23 Toshiba Corp Electron migration type element
JP2000113152A (en) * 1998-10-05 2000-04-21 Hitachi Maxell Ltd Noncontact memory element built-in magnetic stripe tape and ic card and ic tag manufactured using the same
JP2002026283A (en) * 2000-06-30 2002-01-25 Seiko Epson Corp Multilayered memory device and its manufacturing method
JP2003243631A (en) * 2002-02-18 2003-08-29 Mitsubishi Electric Corp Thin film magnetic storage device and radio chip, distribution management system and manufacturing process management system using the same
JP2003529223A (en) * 2000-03-28 2003-09-30 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Integrated circuit with programmable storage element
JP2004103212A (en) * 2002-07-15 2004-04-02 Toshiba Corp Magnetic random access memory
WO2004073079A1 (en) * 2003-02-14 2004-08-26 Fuji Electric Holdings Co., Ltd. Switching device
JP2004272975A (en) * 2003-03-06 2004-09-30 Sharp Corp Nonvolatile semiconductor memory device
JP2004273110A (en) * 2003-03-10 2004-09-30 Sharp Corp Temperature-compensated rram circuit

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11112060A (en) * 1997-09-30 1999-04-23 Toshiba Corp Electron migration type element
JP2000113152A (en) * 1998-10-05 2000-04-21 Hitachi Maxell Ltd Noncontact memory element built-in magnetic stripe tape and ic card and ic tag manufactured using the same
JP2003529223A (en) * 2000-03-28 2003-09-30 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Integrated circuit with programmable storage element
JP2002026283A (en) * 2000-06-30 2002-01-25 Seiko Epson Corp Multilayered memory device and its manufacturing method
JP2003243631A (en) * 2002-02-18 2003-08-29 Mitsubishi Electric Corp Thin film magnetic storage device and radio chip, distribution management system and manufacturing process management system using the same
JP2004103212A (en) * 2002-07-15 2004-04-02 Toshiba Corp Magnetic random access memory
WO2004073079A1 (en) * 2003-02-14 2004-08-26 Fuji Electric Holdings Co., Ltd. Switching device
JP2004272975A (en) * 2003-03-06 2004-09-30 Sharp Corp Nonvolatile semiconductor memory device
JP2004273110A (en) * 2003-03-10 2004-09-30 Sharp Corp Temperature-compensated rram circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008046116A (en) * 2006-07-20 2008-02-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Position information detecting system and position information detection method
US8587479B2 (en) 2006-07-20 2013-11-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Position information detection system and position information detection method

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