【課題】メモリセルの占有面積が小さいメモリ装置、また、メモリセルの占有面積が小さく、データ保持期間の極めて長いメモリ装置を提供する。
【解決手段】ビット線と、容量素子と、該ビット線上に設けられた溝部を有する第１の絶縁層と、一部が該溝部の底部で該ビット線と電気的に接続し、他の一部が該第１の絶縁層の上面で該容量素子の一方の電極と電気的に接する半導体層と、該半導体層と接する第２の絶縁層と、該第２の絶縁層と接するワード線と、を有する構成のメモリ装置とする。 （もっと読む）

【課題】記憶装置において、データの保持期間を確保しつつ、単位面積あたりの記憶容量を高める。
【解決手段】基板に設けられた駆動回路と、駆動回路上に設けられ、駆動回路によって駆動される複数のメモリセルアレイと、を有し、複数のメモリセルアレイはそれぞれ複数のメモリセルを有し、複数のメモリセルはそれぞれ、酸化物半導体層と重畳する第１のゲート電極と、を有する第１のトランジスタと、ソース電極又はドレイン電極と、第１のゲート絶縁層と、導電層と、を有する容量素子と、を有し、複数のメモリセルアレイは重ねて配置される。こうして、記憶装置において、データの保持期間を確保しつつ、単位面積あたりの記憶容量を高める。 （もっと読む）

【課題】信号処理回路に対する電源電圧の供給及び遮断を選択することができるスイッチとして機能する回路（電源供給制御回路）として好ましい回路を提供する。
【解決手段】信号処理回路に対する電源電位の供給を担う第１の配線と、電源電位を供給する第２の配線との電気的な接続を制御するトランジスタ、及び、信号処理回路に対する電源電位の供給を担う第１の配線を接地させるか否かを制御するトランジスタとを設け、当該２つのトランジスタの少なくとも一方として、チャネルが酸化物半導体層に形成されるトランジスタを適用する。これにより、２つのトランジスタの少なくとも一のカットオフ電流に起因する消費電力を低減することが可能となる。 （もっと読む）

【課題】新たな構成の不揮発性の記憶素子、それを用いた信号処理回路を提供する。
【解決手段】第１の回路と第２の回路とを有し、第１の回路は第１のトランジスタと第２のトランジスタとを有し、第２の回路は第３のトランジスタと第４のトランジスタとを有する。第１の信号に対応する信号電位は、オン状態とした第１のトランジスタを介して第２のトランジスタのゲートに入力され、第２の信号に対応する信号電位は、オン状態とした第３のトランジスタを介して第４のトランジスタのゲートに入力される。その後、第１のトランジスタ及び第３のトランジスタをオフ状態とする。第２のトランジスタの状態と第４のトランジスタの状態との両方を用いて、第１の信号を読み出す。第１のトランジスタ及び第３のトランジスタは、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する。 （もっと読む）

【課題】高速動作を実現できる記憶装置、或いは、リフレッシュ動作の頻度が低減できる記憶装置を提供する。
【解決手段】セルアレイ１０１の内部において、メモリセル１００に接続された配線に、駆動回路１０２から電位の供給が行われる。さらに、駆動回路１０２上にセルアレイ１０１が設けられており、セルアレイ１０１が有する複数の各メモリセル１００は、スイッチング素子と、スイッチング素子により電荷の供給、保持、放出が制御される容量素子とを有する。そして、スイッチング素子として用いられるトランジスタは、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半導体を、チャネル形成領域に含んでいる。 （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】瞬断もしくは瞬時電圧低下等の極めて短時間の電源停止又は電源電圧低下の場合でさえ、揮発性メモリ内のデータが消失してしまう場合があった。そこで、高速データ処理のために揮発性メモリを用いた場合であっても、データの保持時間を延ばす。
【解決手段】容量素子及び酸化物半導体を用いたトランジスタを有するメモリに揮発性メモリのデータ内容をバックアップしておくことによって、データの保持時間を長くすることができる。 （もっと読む）

【課題】 長期間のデータ保持特性に優れ、読み出し時のデータの誤り検出および訂正を効率よく行うことのできる半導体記憶装置を実現する。
【解決手段】
金属酸化物を用いた可変抵抗素子を情報の記憶に用いる半導体記憶装置１において、当該可変抵抗素子を高抵抗状態に遷移させる場合に印加する書き換え電圧パルスの電圧振幅を、遷移後の高抵抗状態の抵抗値が時間の経過とともに上昇するデータ保持特性となる電圧範囲内に設定する。具体的には、当該電圧振幅を上昇させるに伴って遷移後の高抵抗状態の抵抗値が所定のピーク値に向って上昇する電圧範囲に設定する。そして、ＥＣＣ回路１０６によりデータ誤りが検出された場合、本来低抵抗状態であるべきデータが高抵抗状態に変化したとみなして、誤りが検出された全てのメモリセルの可変抵抗素子を低抵抗状態に書き換え、誤りが検出されたビットを訂正する。 （もっと読む）

【課題】従来のＤＲＡＭは、データを保持するために数十ミリ秒間隔でリフレッシュをしなければならず、消費電力の増大を招いていた。また、頻繁にトランジスタがオン・オフするのでトランジスタの劣化が問題となっていた。この問題は、メモリ容量が増大し、トランジスタの微細化が進むにつれて顕著なものとなっていた。また、トランジスタの微細化を進めて集積化を図っても、メモリ容量を増加させるためには、半導体装置の面積が大きくなるといった問題があった。
【解決手段】酸化物半導体を有するトランジスタを用い、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。また、トレンチ構造の酸化物半導体を有するトランジスタにより、半導体装置の記憶素子を構成し、該記憶素子を複数積層することで、半導体装置の回路面積を縮小することができる。 （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、配線数を削減することによって高集積化が図られた半導体装置を提供することを目的とする。
【解決手段】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材料、例えば、ワイドギャップ半導体である酸化物半導体材料を用いて半導体装置を構成する。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である。また、書き込み用のワード線と読み出し用のワード線を共通化し、かつ書き込み用のビット線と読み出し用のビット線を共通化することにより配線数を削減し、更にソース線を削減することにより単位面積あたりの記憶容量を増加させる。 （もっと読む）

【課題】占有面積が小さく、冗長性があり、かつリーク電流の小さい保護回路を提供する。
【解決手段】保護回路は、複数の非線形素子が重畳するように積層され、かつ該非線形素子が電気的に直列接続されている構成であり、該保護回路に含まれる少なくとも一つの非線形素子は、チャネル形成領域に酸化物半導体を用いたトランジスタをダイオード接続した素子であり、他の非線形素子は、チャネル形成領域にシリコンを用いたトランジスタをダイオード接続した素子、または、接合領域にシリコンを用いたダイオードとする。 （もっと読む）

【課題】リフレッシュ動作の回数を減らすことで、消費電力を抑える。また、先に書き込んだデータを破壊することなく、データを読み出す。
【解決手段】ソースまたはドレインの一方となる第１の電極と、ソースまたはドレインの他方となる第２の電極と、第１のチャネル形成領域に絶縁膜を介して重畳して設けられた第１のゲート電極と、を有する第１のトランジスタと、ソースまたはドレインの一方となる第３の電極と、ソースまたはドレインの他方となる第４の電極と、第２のチャネル形成領域が第２のゲート電極と第３のゲート電極との間に絶縁膜を介して設けられた第２のトランジスタと、を有するメモリセルを複数有し、第１のチャネル形成領域及び第２のチャネル形成領域は、酸化物半導体を含んでおり、第２の電極は、第２のゲート電極に直接接続されている記憶装置とする。 （もっと読む）

【課題】新たな構成の不揮発性の記憶回路を提供する。
【解決手段】第１の記憶回路と、第２の記憶回路と、第１のスイッチと、第２のスイッチと、位相反転回路と、を有し、第１の記憶回路は、酸化物半導体膜により形成された第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、第３のトランジスタと、容量素子と、を有する。酸化物半導体膜により形成された第１のトランジスタと、容量素子と、を用い不揮発性の記憶回路を構成する。また、記憶回路に接続する電源線、及び信号線を少なくし、当該記憶回路に用いるトランジスタ数を減少させることで、回路規模の小さい不揮発性の記憶回路を実現することができる。 （もっと読む）

【課題】還元性雰囲気による特性劣化を抑制することができる構造の強誘電体キャパシタを提供する。
【解決手段】強誘電体キャパシタ積層構造８は、強誘電体膜３と、強誘電体膜の一方表面に接する下部電極２と、強誘電体膜３の他方表面に接する上部電極４とを含む。上部電極４および下部電極２のうちのうちの少なくともいずれか一方が、酸化物導電体層と金属層とを交互に積層した積層電極構造を有している。この積層電極構造は、酸化物導電体層および金属層のうちの少なくともいずれか一方を２層以上含む。 （もっと読む）

【課題】不揮発性メモリを提供する。
【解決手段】一般的なＳＲＡＭと同様の回路構成を有し、該ＳＲＡＭの記憶保持部と電源電位線の間にオフ電流の小さいトランジスタを配することで、記憶保持部からの電荷の漏れが防止された半導体装置（不揮発性メモリ）とする。ここで、記憶保持部からの電荷の漏れを防止するためのオフ電流の小さいトランジスタとしては、酸化物半導体膜により設けられたトランジスタを用いることが好ましい。このような構成はシフトレジスタにも適用することができ、消費電力の小さいシフトレジスタを得ることができる。 （もっと読む）

【課題】データの保持期間を確保しつつ、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を提供する。
【解決手段】複数のビット線を幾つかのグループに分割し、複数のワード線も幾つかのグループに分割する。そして、一のグループに属するビット線に接続されたメモリセルには、一のグループに属するワード線が接続されるようにする。さらに、複数のビット線は、複数のビット線駆動回路１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃによってグループごとにその駆動が制御されるようにする。加えて、複数のビット線駆動回路１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃと、ワード線駆動回路１０１とを含めた駆動回路上に、セルアレイ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃを形成する。駆動回路とセルアレイ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃが重なるように三次元化することで、ビット線駆動回路が複数設けられていても、記憶装置の占有面積を小さくすることができる。 （もっと読む）

【課題】電源電圧の供給の停止及び再開を行う構成において、揮発性の記憶装置と不揮発性の記憶装置との間のデータの退避及び復帰の必要のない半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】不揮発性の半導体記憶装置とする際、揮発性の記憶装置と不揮発性の記憶装置を分離することなく構成する。具体的に半導体記憶装置には、酸化物半導体を半導体層に有するトランジスタ及び容量素子に接続されたデータ保持部にデータを保持する構成とする。そしてデータ保持部に保持される電位は、電荷をリークすることなくデータの出力が可能なデータ電位保持回路及び電荷をリークすることなくデータ保持部に保持した電位を容量素子を介した容量結合により制御可能なデータ電位制御回路で制御される。 （もっと読む）

【課題】連想メモリは一つのメモリセル内の素子数が多く、一つのメモリセルの面積が大きくなりやすい。そこで、一つのメモリセルの面積を小さくする。
【解決手段】読み出し用のトランジスタのチャネル容量（ゲート電極とチャネル形成領域との間の容量）を用いて電荷の保持を行う。つまり、読み出し用のトランジスタを電荷保持用のトランジスタとして兼用する。また、読み出し用且つ電荷保持用のトランジスタのゲートに電荷供給用のトランジスタのソース又はドレインの一方を電気的に接続する。 （もっと読む）

【課題】可能な限り占有面積が削減され、データ保持期間の極めて長いメモリ装置を提供する。
【解決手段】メモリ装置内のメモリ素子のセルトランジスタとして、リーク電流の極めて小さいトランジスタを用いる。さらにメモリセルの占有面積を縮小するために、ビット線とワード線とが交差する領域に、当該トランジスタのソース及びドレインが縦方向に積層されるように形成すればよい。さらにキャパシタは、当該トランジスタの上方に積層すればよい。 （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）