【課題】新たな構成の不揮発性の記憶回路を用いた信号処理回路を提供する。
【解決手段】演算部と、メモリと、演算部及びメモリを制御する制御部と、を有し、制御部は、揮発性の記憶回路と揮発性の記憶回路に保持されたデータを記憶するための第１の不揮発性の記憶回路との組を複数有し、メモリは、第２の不揮発性の記憶回路を複数有し、第１の不揮発性の記憶回路及び第２の不揮発性の記憶回路は、チャネルが酸化物半導体層に形成されるトランジスタと、トランジスタがオフ状態となることによってフローティングとなるノードに一対の電極のうちの一方が電気的に接続された容量素子とを有する。 （もっと読む）

【課題】電力が供給されない状況でも記憶内容の保持が可能で、かつ、書き込み回数にも制限が無い、新たな構造の半導体装置を提供することを目的の一とする。
【解決手段】ワイドギャップ半導体、例えば酸化物半導体を含むメモリセルを用いて構成された半導体装置であって、メモリセルからの読み出しのために基準電位より低い電位を出力する機能を有する電位切り替え回路を備えた半導体装置とする。ワイドギャップ半導体を用いることで、メモリセルを構成するトランジスタのオフ電流を十分に小さくすることができ、長期間にわたって情報を保持することが可能な半導体装置を提供することができる。 （もっと読む）

【課題】データを保持する期間を確保しつつ、単位面積あたりの記憶容量を高めることが
できる記憶装置の提案を目的の一とする。
【解決手段】記憶素子と、記憶素子における電荷の蓄積、保持、放出を制御するための、
酸化物半導体を活性層に含むトランジスタと、記憶素子に接続された容量素子とを有する
記憶装置。上記容量素子が有する一対の電極の少なくとも一方は、遮光性を有している。
さらに、上記記憶装置は遮光性を有する導電膜或いは絶縁膜を有しており、上記活性層が
、遮光性を有する電極と、遮光性を有する導電膜或いは絶縁膜との間に位置する。 （もっと読む）

【課題】電力が供給されない状況でも記憶内容の保持が可能で、かつ、書き込み回数にも制限が無い、新たな構造の半導体装置を提供する。
【解決手段】酸化物半導体を用いたトランジスタ（より広義には、十分にオフ電流が小さいトランジスタ）を用いた記憶回路と、酸化物半導体以外の材料を用いたトランジスタ（換言すると、十分な高速動作が可能なトランジスタ）を用いた駆動回路などの周辺回路と、を一体に備える半導体装置とする。また、周辺回路を下部に設け、記憶回路を上部に設けることで、半導体装置の面積の縮小化及び小型化を実現することができる。 （もっと読む）

【課題】電力が供給されない状況でも記憶内容の保持が可能で、かつ、書き込み回数にも制限が無い、新たな構造の半導体装置を提供する。また、新たな構造の半導体装置の高集積化を図り、単位面積あたりの記憶容量を増加させる。
【解決手段】多値書き込みを行う半導体装置、及び半導体装置の駆動方法において、酸化物半導体層を含むトランジスタを用いたメモリセルに書き込みを行う書き込みトランジスタのオンオフを制御する信号線を、ビット線に沿うように配置し、読み出し動作時に容量素子に与える電圧を書き込み時にも利用して、多値書き込みを行う。トランジスタのオフ電流を十分に小さくすることができるワイドギャップ半導体である酸化物半導体材料を用いることで、長期間にわたって情報を保持することが可能である。 （もっと読む）

【課題】プロセスを複雑化させることなく、単位面積あたりの記憶容量を高めることができる記憶装置を提案する。
【解決手段】複数のメモリセルと、複数のワード線と、複数のビット線とを有し、複数のメモリセルは、スイッチング素子と、第１の電極及び第２の電極を有する容量素子と、をそれぞれ有し、複数のメモリセルの少なくとも１つにおいて、複数のワード線のうち一のワード線に与えられる電位に従って、スイッチング素子が複数のビット線のうち一のビット線と第１の電極の接続を制御し、なおかつ、第２の電極が複数のワード線のうち一のワード線とは異なる一のワード線に接続されている記憶装置。 （もっと読む）

【課題】電力が供給されない状況でも記憶内容の保持が可能であり、記憶素子を構成するトランジスタをオンすることなく、記憶したデータを高速で読み出すことができる記憶装置を提供する。
【解決手段】記憶装置において、酸化物半導体層をチャネル領域として有するトランジスタ及び保持容量素子を有するメモリセルと、容量素子と、を電気的に接続させてノードを構成し、該ノードは保持容量素子を介した容量結合により保持データに応じて昇圧され、この電位を増幅回路によって読み出すことで、データの識別を行うことができる。 （もっと読む）

【課題】特定のトランジスタのゲートの電位に応じて記憶情報の判別が行われる半導体装置において、当該トランジスタのしきい値電圧のばらつきの低減と、長期間に渡る情報の保持とを両立することで情報の保持特性に優れる半導体装置を提供すること。
【解決手段】チャネル領域が酸化物半導体によって形成されるトランジスタのソース又はドレインのみに電気的に接続されるノードにおいて電荷の保持（情報の記憶）を行う。なお、当該ノードにソース又はドレインが電気的に接続されるトランジスタは、複数であってもよい。また、当該酸化物半導体は、シリコンよりもバンドギャップが広く、真性キャリア密度がシリコンよりも低い。このような酸化物半導体によってトランジスタのチャネル領域が形成されることで、オフ電流（リーク電流）が極めて低いトランジスタを実現することができる。 （もっと読む）

【課題】高い電界効果移動度を有し、しきい値電圧のばらつきが小さく、かつ高い信頼性を有する酸化物半導体を用いたトランジスタを提供する。また、該トランジスタを用い、これまで実現が困難であった高性能の半導体装置を提供する。
【解決手段】トランジスタに、インジウム、スズ、亜鉛およびアルミニウムから選ばれた二種以上、好ましくは三種以上の元素を含む酸化物半導体膜を用いる。該酸化物半導体膜は、基板加熱しつつ成膜する。また、トランジスタの作製工程において、近接の絶縁膜または／およびイオン注入により酸化物半導体膜へ酸素が供給され、キャリア発生源となる酸素欠損を限りなく低減する。また、トランジスタの作製工程において、酸化物半導体膜を高純度化し、水素濃度を極めて低くする。 （もっと読む）

【課題】シリサイド層を有するトランジスタにおいて、オン電流の高いトランジスタを得ることを課題とする。さらに、加熱処理等の工程を増やさずにオン電流の高いトランジスタを得ることを課題とする。
【解決手段】チャネル形成領域、不純物領域及びシリサイド層を有するシリコン膜と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、不純物領域にシリサイド層を介して電気的に接続する配線とを有し、シリサイド層断面は、チャネル形成領域側の端点から膜厚が増加している第１領域と、第１領域と比べて膜厚が一定である第２領域とを有する半導体装置において、第１領域と第２領域は、シリサイド層断面の端点を通り、水平線とθ（０°＜θ＜４５°）の角度をなす直線がシリサイド層と不純物領域の界面と交わる点を通り、且つ水平線に対し垂直な線で分けられ、シリコン膜の膜厚に対する第２領域の膜厚比は０．６以上である。 （もっと読む）

【課題】不揮発性の記憶装置を有するＣＡＭとする際に、メモリセルの低消費電力化を図ることのできる半導体記憶装置を提供することを課題の一とする。また、データの書き込みを繰り返し行う際の劣化をなくすことができる半導体記憶装置を提供することを課題の一とする。また、メモリセルの高密度化が可能な不揮発性の記憶装置を提供する。
【解決手段】酸化物半導体を半導体層に有する第１のトランジスタ及び当該第１のトランジスタをオフ状態とすることで書き込んだデータに対応する電位を保持できる容量素子を有するメモリ回路と、書き込んだ電位を参照するための参照回路を有し、参照回路を構成する第２のトランジスタの導通状態を検出することで、整合するデータのアドレスを取得し、高速な検索機能を可能にした半導体記憶装置である。 （もっと読む）

【課題】微細化及び高集積化を達成した酸化物半導体を用いた半導体装置において、安定した電気的特性を付与し、高信頼性化する。
【解決手段】酸化物半導体膜を含むトランジスタ（半導体装置）において、酸化物半導体膜を、絶縁層に設けられたトレンチ（溝）に設ける。トレンチは曲率半径が２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の曲面状の下端コーナ部を含み、酸化物半導体膜は、トレンチの底面、下端コーナ部、及び内壁面に接して設けられる。酸化物半導体膜は、少なくとも下端コーナ部において表面に概略垂直なｃ軸を有している結晶を含む酸化物半導体膜である。 （もっと読む）

【課題】微細化及び高集積化を達成した酸化物半導体を用いた半導体装置、及び半導体装置の作製工程において、安定した電気的特性を付与し、高信頼性化する。また、上記半導体装置の作製工程において、不良を抑制し、歩留まりよく作製する技術を提供する。
【解決手段】酸化物半導体層を含むトランジスタを有する半導体装置において、酸化物半導体膜を、絶縁層に設けられたトレンチに設ける。トレンチは下端コーナ部及び曲率半径が２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の曲面状の上端コーナ部を含み、酸化物半導体膜は、トレンチの底面、下端コーナ部、上端コーナ部、及び内壁面に接して設けられる。酸化物半導体膜は、少なくとも上端コーナ部において表面に概略垂直なｃ軸を有している結晶を含む酸化物半導体膜である。 （もっと読む）

【課題】信頼性の高い半導体装置を提供する。また、不良を抑制しつつ微細化を達成した半導体装置を提供する。
【解決手段】トレンチを有する絶縁層に接して、ソース領域またはドレイン領域として機能する領域の膜厚が、チャネル形成領域として機能する領域の膜厚よりも厚い酸化物半導体層を形成する。該酸化物半導体層を用いたトランジスタは、ソース抵抗またはドレイン抵抗を低減することができると共に、しきい値のバラツキ、電気特性の劣化、ノーマリーオン化を抑制することができ、信頼性の高いトランジスタとすることができる。 （もっと読む）

【課題】酸化物半導体を用いるトランジスタにおいて、電気特性の良好なトランジスタ及びその作製方法を提供する。
【解決手段】下地絶縁膜上に形成される酸化物半導体膜と、当該酸化物半導体膜とゲート絶縁膜を介して重畳するゲート電極と、酸化物半導体膜に接し、ソース電極及びドレイン電極として機能する一対の電極とを備えるトランジスタであり、下地絶縁膜は、酸化物半導体膜と一部接する第１の酸化絶縁膜と、当該第１の酸化絶縁膜の周囲に設けられる第２の酸化絶縁膜とを有し、トランジスタのチャネル幅方向と交差する酸化物半導体膜の端部は、第２の酸化絶縁膜上に位置するものである。 （もっと読む）

【課題】酸化物半導体膜を用いたトランジスタに安定した電気的特性を付与し、信頼性の高い半導体装置を作製する。
【解決手段】酸化物半導体膜を用いた半導体装置であるトランジスタにおいて、酸化物半導体膜から水素を捕縛する膜（水素捕縛膜）、および水素を拡散する膜（水素透過膜）を有し、加熱処理によって酸化物半導体膜から水素透過膜を介して水素捕縛膜へ水素を移動させる。具体的には、酸化物半導体膜を用いたトランジスタのゲート絶縁膜を、水素捕縛膜と水素透過膜との積層構造とする。このとき、水素透過膜を酸化物半導体膜と接する側に、水素捕縛膜をゲート電極と接する側に、それぞれ形成する。その後、加熱処理を行うことで酸化物半導体膜から脱離した水素を、水素透過膜を介して水素捕縛膜へ移動させることができる。 （もっと読む）

【課題】金属酸化物中の酸素欠損を低減し、電気的特性の安定した半導体装置を提供することを目的の一とする。
【解決手段】ゲート電極と、ゲート電極上に設けられたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に設けられた第１の金属酸化物膜と、第１の金属酸化物膜に接して設けられたソース電極及びドレイン電極と、ソース電極及びドレイン電極上に設けられたパッシベーション膜と、を有し、パッシベーション膜は、第１の絶縁膜と、第２の金属酸化物膜と、第２の絶縁膜とが順に積層された半導体装置である。 （もっと読む）

【課題】酸化物半導体を用いた半導体装置に安定した電気的特性を付与し、高信頼性化する。
【解決手段】酸化物半導体層を含むトランジスタの作製工程において、酸化シリコン膜上に、酸化物半導体が結晶状態における化学量論的組成比に対し、酸素の含有量が過剰な領域が含まれている非晶質酸化物半導体層を形成し、該非晶質酸化物半導体層上に酸化アルミニウム膜を形成した後、加熱処理を行い該非晶質酸化物半導体層の少なくとも一部を結晶化させて、表面に概略垂直なｃ軸を有している結晶を含む酸化物半導体層を形成する。 （もっと読む）

【課題】記憶内容に対する保持特性の改善を図ることが可能な半導体装置を提供する。また、半導体装置における消費電力の低減を図る。
【解決手段】チャネル形成領域に、トランジスタのオフ電流を十分に小さくすることができるワイドギャップ半導体材料（例えば、酸化物半導体材料）を用い、且つ、ゲート電極用のトレンチと、素子分離用のトレンチを有するトレンチ構造のトランジスタとする。トランジスタのオフ電流を十分に小さくすることができる半導体材料を用いることで、長期間にわたって情報を保持することが可能となる。また、ゲート電極用のトレンチを有することで、ソース電極とドレイン電極との距離を狭くしても該トレンチの深さを適宜設定することで、短チャネル効果の発現を抑制することができる。 （もっと読む）

【課題】電力が供給されない状況でも記憶内容の保持が可能で、かつ、書き込み回数にも制限が無い、新たな構造の半導体装置の提供。
【解決手段】酸化物半導体材料を用いたトランジスタ１６２と、酸化物半導体以外の半導体材料を用いたトランジスタ１６０を組み合わせて用いることにより、書き込み回数にも制限が無く、長期間にわたる情報の保持ができる、新たな構造の半導体装置を実現することができる。さらに、酸化物半導体以外の半導体材料を用いたトランジスタと酸化物半導体材料を用いたトランジスタとを接続する接続電極１３０ｂを、当該接続電極と接続する酸化物半導体以外の半導体材料を用いたトランジスタの電極１２９より小さくすることにより、新たな構造の半導体装置の高集積化を図り、単位面積あたりの記憶容量を増加させることができる。 （もっと読む）