【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】第１のトランジスタ上に設けられた第２のトランジスタと容量素子とを有し、第２のトランジスタの半導体層にはオフセット領域が設けられた半導体装置を提供する。第２のトランジスタを、オフセット領域を有する構造とすることで、第２のトランジスタのオフ電流を低減させることができ、長期に記憶を保持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】低電流動作に優れると共に良好な保持特性を有する記憶素子および記憶装置を提供する。
【解決手段】本開示の記憶素子は、第１電極、記憶層および第２電極をこの順に有し、記憶層は、第１電極側に設けられた抵抗変化層と、少なくとも１種の金属元素を含むと共に、第２電極側に設けられたイオン源層とを備え、イオン源層は、テルル（Ｔｅ），硫黄（Ｓ）およびセレン（Ｓｅ）のうちの少なくとも１種のカルコゲン元素を含むと共に、抵抗変化層側に設けられた第１イオン源層と、第１イオン源層とはカルコゲン元素の含有量が異なると共に、第２電極側に設けられた第２イオン源層とからなる。 （もっと読む）

【課題】信頼性の高い半導体装置及び、信頼性の高い半導体装置の作製方法を提供する。また、消費電力が低い半導体装置及び消費電力が低い半導体装置の作製方法を提供する。また、量産性の高い半導体装置及び量産性の高い半導体装置の作製方法を提供する。
【解決手段】酸素欠損を生じることなく酸化物半導体層に残留する不純物を除去し、酸化物半導体層を極めて高い純度にまで精製して使用すればよい。具体的には、酸化物半導体層に酸素を添加した後に加熱処理を施し、不純物を除去して使用すればよい。特に酸素の添加方法としては、高エネルギーの酸素をイオン注入法またはイオンドーピング法などを用いて添加する方法が好ましい。 （もっと読む）

【課題】電力供給がない状況で記憶保持が可能で、書き込み回数に制限が無い、新たな半導体装置を提供する。
【解決手段】チャネル領域と第１のゲート絶縁層と第１のゲート電極と第１のソース及びドレイン電極とを有する第１のトランジスタと、酸化物半導体層１４０と第２のソース電極１４２ａ及び第２のドレイン電極１４２ｂと第２のゲート絶縁層１４６と第２のゲート電極１４８ａとを有する第２のトランジスタ１６２と、第２のソース電極１４２ａまたは第２のドレイン電極１４２ｂの一方と第２のゲート絶縁層１４６と第２のゲート絶縁層１４６上に第２のソース電極１４２ａ又は第２のドレイン電極１４２ｂの一方と重なるように設けられた第３の電極１４８ｂとを有する容量素子１６４と、を有し、第１のゲート電極と第２のソース電極１４２ａ又は第２のドレイン電極１４２ｂの一方とは接続され、第３の電極１４８ｂは酸化物半導体層１４０と重なる領域を有する。 （もっと読む）

【課題】信頼性を確保しつつ、高速動作を実現することができる半導体装置を提供する。
【解決手段】抵抗変化素子１０を有するメモリセル１１と、メモリセル１１に印加する電圧を制御する制御部８０と、を備え、抵抗変化素子１０は、第１の金属材料を含有する下部電極１４と、第２の金属材料を含有する上部電極１６と、酸素を含有する絶縁膜１２と、を有しており、第１の金属材料は、第２の金属材料よりも規格化酸化物生成エネルギーが大きく、制御部８０は、絶縁膜１２の抵抗値を高抵抗化させる動作時および低抵抗化させる動作時において上部電極１６に正電圧を印加し、絶縁膜１２の抵抗値を読み出す動作時において下部電極１４に正電圧を印加する。 （もっと読む）

【課題】緻密で高耐圧な絶縁膜を提供することを目的とする。
【解決手段】基板上に半導体膜を有し、半導体膜上に第１の絶縁膜を有し、第１の絶縁膜上に導電膜を有し、導電膜上に第２の絶縁膜を有し、第１の絶縁膜は、第２の絶縁膜よりも緻密であり、第１の絶縁膜は、珪素と、酸素と、窒素とを有する。第１の絶縁膜は、希ガスを有し、その膜厚は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。このような第１の絶縁膜はゲート絶縁膜として機能させる。 （もっと読む）

【課題】短時間の電源停止により消費電力を抑えることができ、電源再開時において誤動作を引き起こすことなく初期化することのできる信号処理装置の記憶回路の提供を目的の一つとする。
【解決手段】記憶回路に電源が供給されない間は、揮発性記憶部に記憶していたデータ信号を、不揮発性記憶部に保持する。不揮発性記憶部では、オフ電流が極めて小さいトランジスタを用いることによって、容量素子に保持されたデータ信号は長期間にわたり保持する。こうして、不揮発性記憶部は電源の供給が停止した間も論理状態を保持する。また電源停止時に容量素子で保持されたデータ信号は、電源再開時にはリセット回路を導通状態とすることで、誤動作を引き起こすことのない電位にする。 （もっと読む）

【課題】本発明は、相変化メモリセル及びそれを利用した相変化メモリデバイスに関するものである。
【解決手段】本発明の相変化メモリセルは、書き込み回路及び読み出し回路を含む。前記書き込み回路は、第一電極と、カーボンナノチューブ構造体と、第二電極と、を含む。前記第一電極、前記カーボンナノチューブ構造体及び前記第二電極は、相互に直列接続される。前記書き込み回路は、相変化メモリセルにデータを書き込む。前記読み出し回路は、第三電極と、相変化層と、第四電極と、を含む。前記第三電極、前記相変化層及び前記第四電極は、相互に直列接続される。少なくとも一部の前記相変化層及び少なくとも一部の前記カーボンナノチューブ構造体は、相互に積層して設置される。前記読み出し回路は、前記相変化メモリセルからデータを読み出す。 （もっと読む）

【課題】遷移金属酸化物を用いた不揮発性メモリにおいて、メモリ抵抗の可逆的な変化を化学的変質によらない、メモリ抵抗変化の繰り返しに材料の劣化が起きにくい、メモリ抵抗変化の繰り返し特性に優れ、メモリ抵抗状態の安定した保持特性を有する抵抗変化型不揮発性メモリ素子を提供する。
【解決手段】抵抗変化型不揮発性メモリ素子として、第一電極２の金属Ｐｔに、欠損があり導電性を有する強誘電酸化物Ｂｉ_1-xＦｅＯ₃３を整流性接合し、さらに第二電極４にオーミック接合して、第一電極と第二電極の間に電圧を印加して、Ｂｉ_1-xＦｅＯ₃層に電気分極反転を起こして安定したメモリ抵抗変化を実現した。 （もっと読む）

【課題】本発明の主な目的は、ＧｅリッチなＧＳＴ−２１２相変化材料を提供することにより、従来のＧＳＴ−２２５の相変化メモリよりも高い結晶化温度、低いリセット電流要件及び優れた保持率を有することができる。
【解決手段】相変化材料は、Ｇｅ原子濃度ｘは、３０％〜６５％の範囲内にあり、Ｓｂ原子濃度ｙは、１３％〜２７％の範囲内にあり、Ｔｅ原子濃度ｚは、２０％〜４５％の範囲内にある。このような材料のＧｅリッチな族も記載されている。そのような材料を含む集積回路に適したメモリデバイスは記載されている。 （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。
【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】半導体装置の駆動方法を提供する。
【解決手段】酸化物半導体を用いた書き込み用トランジスタ、該トランジスタと異なる半導体材料を用いた読み出し用のトランジスタ及び容量素子を含む不揮発性のメモリセルを有する半導体装置を提供する。メモリセルへの書き込みは、書き込み用トランジスタをオン状態として、書き込み用トランジスタのソース電極と、容量素子の電極の一方と、読み出し用トランジスタのゲート電極とが電気的に接続されたノードに電位を供給した後、書き込み用トランジスタをオフ状態として、ノードに所定量の電位を保持させることで行う。メモリセルの読み出しは、ビット線にプリチャージ電位を供給した後ビット線への電位の供給を止め、ビット線の電位がプリチャージ電位に保たれるか、または電位が下がるか、により行う。 （もっと読む）

【課題】メモリ・ロジック混載型の半導体装置の高性能化を可能にする技術を提供する。
【解決手段】ストッパ膜１７は、ストッパ膜１３及び層間絶縁膜１４から成る絶縁層上に形成されている。コンタクトプラグ１６，６５，６６のそれぞれは、その上面がストッパ膜１７から露出するように、ソース・ドレイン領域９，５９とそれぞれ電気的に接続されてストッパ膜１３、層間絶縁膜１４及びストッパ膜１７に設けられている。絶縁層２０は、ストッパ膜１７及びコンタクトプラグ１６，６５，６６の上に設けられている。キャパシタ８２の下部電極は、メモリ形成領域において、コンタクトプラグ６６の上面とストッパ膜１７の上面とに接触するように絶縁層２０内に設けられている。 （もっと読む）

【課題】新たな構造の半導体装置を提供し、書き込み後の当該半導体装置のメモリセルのしきい値電圧のばらつきを小さくし、動作電圧を低減する、または記憶容量を増大する。
【解決手段】酸化物半導体を用いたトランジスタと、酸化物半導体以外の材料を用いたトランジスタとをそれぞれ有する複数のメモリセルと、複数のメモリセルを駆動する駆動回路と、駆動回路に供給する複数の電位を生成する電位生成回路と、を有し、駆動回路は、
データバッファと、複数のメモリセルのそれぞれに複数の電位のうちいずれか一の電位をデータとして書き込む書き込み回路と、メモリセルに書き込まれたデータを読み出す読み出し回路と、読み出されたデータと、データバッファに保持されたデータとが一致するか否かをベリファイするベリファイ回路と、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、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】電力の供給がない状況でもデータの保持が可能、かつ書き込み回数にも制限がない、新たな構造の半導体記憶装置を提供する。また、単位面積あたりの記憶容量を増加させる。
【解決手段】一対の電極と、一対の電極の側壁と接して設けられた絶縁膜と、該絶縁膜を介して一対の電極間に設けられ、一対の電極の上面の高さよりも上面の高さの低い第１のゲート電極と、第１のゲート電極上に設けられた第１のゲート絶縁膜と、第１のゲート絶縁膜および一対の電極と接して設けられた酸化物半導体膜と、少なくとも酸化物半導体膜上に設けられた第２のゲート絶縁膜と、第２のゲート絶縁膜を介して酸化物半導体膜上に設けられた第２のゲート電極と、を有する第１のトランジスタと、一対の電極の一方を介して第１のトランジスタと接続されるキャパシタと、を有し、該キャパシタに保持される電位に応じてデータが記憶されるメモリセルからなる半導体記憶装置である。 （もっと読む）

【課題】良好な保持特性を有し、かつ繰り返し動作特性の向上した記憶素子を提供する。
【解決手段】第１電極、記憶層および第２電極をこの順に有し、記憶層は、第２電極側に設けられ、少なくとも１種の金属元素およびテルル（Ｔｅ）、硫黄（Ｓ）およびセレン（Ｓｅ）のうちの少なくとも１種のカルコゲン元素を含むイオン源層と、イオン源層と第１電極との間に設けられ、かつ、テルルおよび窒素（Ｎ）を含むと共にイオン源層に接する層を有する抵抗変化層とを備えた記憶素子。 （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】データを一時的に待避させるための周辺回路を用いることなくオフ状態とすることが可能であり、かつ、装置の電源がオフ状態になっても記憶されたデータが消失しない、消費電力の低減された半導体装置および、当該半導体装置を用いた記憶装置を提供する。
【解決手段】半導体装置の保持回路に、オフ電流を十分に小さくすることができる酸化物半導体材料を用いて半導体層（少なくともチャネル形成領域）を形成したトランジスタを用いる。また、保持回路に蓄えられた記憶データと、外部から入力される参照データの比較処理を行う必要がない比較回路を、強制的に非活性状態とするスイッチング素子を備える構成とする。 （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）