【課題】バイポーラ動作に適した半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】実施形態に係る半導体記憶装置は、第１の方向に延びる複数本のワード線を含むワード線配線層と、前記第１の方向に対して交差する第２の方向に延びる複数本のビット線を含むビット線配線層と、各前記ワード線と各前記ビット線との間に配置されたピラーと、を備える。前記ピラーは、全体にわたってシリコンを含有するセレクタ積層膜と、前記セレクタ積層膜から見て前記ワード線側又は前記ビット線側に配置された可変抵抗膜と、を有する。前記セレクタ積層膜には、前記ワード線側の端部及び前記ビット線側の端部を除く領域の一部に、第１４族元素であって原子半径がシリコンよりも大きい元素を含有する１ヶ所の異種成分含有層が形成されている。 （もっと読む）

【課題】不良を抑制しつつ微細化を達成した半導体装置の提供を目的の一とする。または、良好な特性を維持しつつ微細化を達成した半導体装置の提供を目的の一とする。
【解決手段】平坦な表面に第１の絶縁膜を形成し、第１の絶縁膜上に第１のマスクを形成し、第１のマスクにスリミング処理を行うことにより、第２のマスクを形成し、第２のマスクを用いて第１の絶縁膜にエッチング処理を行うことにより、第２の絶縁膜を形成し、第２の絶縁膜を覆うように第１の導電膜を形成し、第１の導電膜および第２の絶縁膜に研磨処理を行うことにより、等しい厚さの第３の絶縁膜、ソース電極およびドレイン電極を形成し、第３の絶縁膜、ソース電極およびドレイン電極上に酸化物半導体膜を形成し、酸化物半導体膜上にゲート絶縁膜を形成し、ゲート絶縁膜上の第３の絶縁膜と重畳する領域にゲート電極を形成する半導体装置の作製方法である。 （もっと読む）

【課題】不良を抑制しつつ微細化を達成した半導体装置の提供を目的の一とする。
【解決手段】平坦な表面上に絶縁膜を形成し、絶縁膜上にマスクを形成し、マスクにスリミング処理を行い、マスクを用いて絶縁膜にエッチング処理を行い、絶縁膜を覆うように導電膜を形成し、導電膜および絶縁膜に研磨処理を行うことにより、導電膜および絶縁膜の厚さを等しくし、導電膜をエッチングして、導電膜より厚さの小さいソース電極およびドレイン電極を形成し、絶縁膜、ソース電極、およびドレイン電極と接する酸化物半導体膜を形成し、酸化物半導体膜を覆うゲート絶縁膜を形成し、ゲート絶縁膜上の絶縁膜と重畳する領域にゲート電極を形成する。 （もっと読む）

【課題】キャパシタの誘電体膜を構成する強誘電体又は高誘電体の結晶性が良好であり、キャパシタのスイッチング電荷量が高く、低電圧動作が可能で信頼性が高い半導体装置及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】半導体基板１１０にトランジスタＴ１、Ｔ２を形成した後、ストッパ層１２０及び層間絶縁膜１２１を形成する。そして、層間絶縁膜１２１にコンタクトホールを形成し、層間絶縁膜１２１上に銅膜を形成してコンタクトホール内に銅を埋め込む。その後、低圧ＣＭＰ研磨又はＥＣＭＰ研磨により層間絶縁膜１２１上の銅膜を除去して表面を平坦化し、プラグ１２４ａ，１２４ｂを形成する。次いで、バリアメタル１２５、下部電極１２６ａ、強誘電体膜１２７及び上部電極１２８ａを形成する。このようにして、強誘電体キャパシタ１３０を有する半導体装置（ＦｅＲＡＭ）が形成される。 （もっと読む）

【課題】メモリ回路を含む半導体装置の低消費電力化を図ることを課題とする。
【解決手段】メモリ回路を含む半導体装置において、メモリ回路はワード線とビット線で規定される領域に設けられた半導体素子を有するメモリセルと半導体素子を有さないメモリセルを含み、該半導体素子には、酸化物半導体を用いて形成したオフ電流が極めて低いトランジスタを用いるため、読み出し精度が高まり、低電圧動作が可能となる。また、メモリセルは、ハイまたはローのいずれか一方のデータを記憶し、半導体素子を有するメモリセルは、前記データを構成するハイおよびローのうち、少ない方を記憶し、半導体素子を有さないメモリセルは、多い方を記憶する。 （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】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することにより、書き込み用トランジスタのソース電極（またはドレイン電極）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することにより、ノードに所定量の電荷を保持させることで行う。また、読み出し用トランジスタとして、ｐチャネル型トランジスタを用いて、読み出し電位を正の電位とする。 （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ことを目的の一とする。
【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、信号線の電位変化のタイミングを、書き込みワード線の電位変化のタイミングより遅らせる。これによって、データの書き込みミスを防ぐことが可能である。 （もっと読む）

【課題】良好な特性を維持しつつ微細化を達成した半導体装置の提供を目的の一とする。さらに、これらの微細化を達成した半導体装置の良好な特性を維持しつつ、３次元高集積化を図ることを目的の一つとする。
【解決手段】絶縁層中に埋め込まれた配線と、絶縁層上の酸化物半導体層と、酸化物半導体層と電気的に接続するソース電極及びドレイン電極と、酸化物半導体層と重畳して設けられたゲート電極と、酸化物半導体層と、ゲート電極との間に設けられたゲート絶縁層と、を有し、絶縁層は、配線の上面の一部を露出するように形成され、配線は、その上面の一部が絶縁層の表面の一部より高い位置に存在し、且つ、絶縁層から露出した領域において、ソース電極またはドレイン電極と電気的に接続し、絶縁層表面の一部であって、酸化物半導体層と接する領域は、その二乗平均平方根粗さが１ｎｍ以下である半導体装置である。 （もっと読む）

【課題】不良を抑制しつつ微細化を達成した半導体装置の提供を目的の一とする。または、良好な特性を維持しつつ微細化を達成した半導体装置の提供を目的の一とする。
【解決手段】絶縁層と、絶縁層中に埋め込まれたソース電極、およびドレイン電極と、絶縁層表面、ソース電極表面、およびドレイン電極表面、の一部と接する酸化物半導体層と、酸化物半導体層を覆うゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上のゲート電極と、を有し、絶縁層表面の一部であって、酸化物半導体層と接する領域は、その二乗平均平方根（ＲＭＳ）粗さが１ｎｍ以下であり、絶縁層表面の一部とソース電極表面との高低差、および絶縁層表面の一部とドレイン電極表面との高低差は、５ｎｍ以上の半導体装置である。 （もっと読む）

【課題】製造時以外にデータの書き込みが可能であり、書き換えによる偽造を防止可能な半導体装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、単純な構造の有機メモリから構成される安価な半導体装置の提供を課題とする。
【解決手段】有機化合物層を有する有機素子にトランジスタを並列または直列に接続したメモリセルを構成し、そのメモリセルを直列または並列に接続することによって、ＮＡＮＤ型メモリまたはＮＯＲ型メモリを構成する。
前記有機素子は電流または電圧の印加、光の照射などで不可逆的にその電気特性を変化さ
せることができる。 （もっと読む）

【課題】不良を抑制しつつ微細化を達成した半導体装置の提供を目的の一とする。または、良好な特性を維持しつつ微細化を達成した半導体装置の提供を目的の一とする。
【解決手段】絶縁層と、絶縁層中に埋め込まれたソース電極、およびドレイン電極と、絶縁層表面、ソース電極表面、およびドレイン電極表面、の一部と接する酸化物半導体層と、酸化物半導体層を覆うゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上のゲート電極と、を有し、絶縁層表面の一部であって、酸化物半導体層と接する領域は、その二乗平均平方根粗さ（ＲＭＳ）が１ｎｍ以下であり、絶縁層表面の一部とソース電極表面との高低差、または絶縁層表面の一部とドレイン電極表面との高低差は、５ｎｍ未満の半導体装置である。 （もっと読む）

【課題】信頼性の高い半導体装置を提供することを課題の一とする。また、信頼性の高い半導体装置の作製方法を提供することを課題の一とする。また、消費電力が低い半導体装置を提供することを課題の一とする。また、消費電力が低い半導体装置の作製方法を提供することを課題の一とする。また、量産性の高い半導体装置を提供することを課題の一とする。また、量産性の高い半導体装置の作製方法を提供することを課題の一とする。
【解決手段】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良い。具体的には、酸化物半導体層にハロゲン元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良い。ハロゲン元素としては、フッ素が好ましい。 （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ことを目的の一とする。
【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。メモリセルへの情報の書き込みは、書き込み用トランジスタをオン状態とすることにより、書き込み用トランジスタのソース電極（またはドレイン電極）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することにより、ノードに所定量の電荷を保持させることで行う。また、読み出し用トランジスタとして、しきい値電圧を正に制御したトランジスタを用いることで、読み出し電位を正の電位とする。 （もっと読む）

【課題】良好な特性を維持しつつ、微細化を達成した、酸化物半導体を用い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】酸化物半導体層と、酸化物半導体層と接するソース電極及びドレイン電極と、酸化物半導体層と重なるゲート電極と、酸化物半導体層とゲート電極との間に設けられたゲート絶縁層と、を有し、ソース電極またはドレイン電極は、第１の導電層と、前記ゲート電極と一部が重畳するように第１の導電層の端部よりチャネル長方向に伸長した領域を有する第２の導電層と、を含み、第２の導電層の伸長した領域の上にサイドウォール絶縁層を有し、サイドウォール絶縁層は異なる複数の材料層が積層される半導体装置である。 （もっと読む）

【課題】信頼性の高い半導体装置を提供することを課題の一とする。また、信頼性の高い半導体装置の作製方法を提供することを課題の一とする。また、消費電力が低い半導体装置を提供することを課題の一とする。また、消費電力が低い半導体装置の作製方法を提供することを課題の一とする。また、量産性の高い半導体装置を提供することを課題の一とする。また、量産性の高い半導体装置の作製方法を提供することを課題の一とする。
【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】強誘電体膜の表面をレジストに曝すことなく、特性が異なる複数のキャパシタを有する半導体装置を製造する。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、基板上方に絶縁膜を形成する工程、絶縁膜上方に下部電極層を形成する工程、下部電極層上に強誘電体膜を形成する工程、強誘電体膜上に第１上部電極層を形成する工程、第１上部電極層上に、第１領域を覆う第１レジストを形成する工程、第１レジストをマスクとしてエッチングを行うことにより、第２領域の第１上部電極層を除去するとともに、第２領域の強誘電体膜を削る工程、第１領域の第１上部電極層上及び第１領域以外の強誘電体膜上に、第２上部電極層を形成する工程、第１領域及び第２領域に第２レジストを形成する工程、第２レジストをマスクとして第１上部電極層、第２上部電極層、強誘電体膜及び下部電極層をエッチングし、第１のキャパシタ及び第２のキャパシタを形成する工程、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変換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】トランジスタの微細化を達成し、電界緩和がなされた、酸化物半導体を用いた半導体装置を提供することを課題の一とする。
【解決手段】ゲート電極の線幅を微細化し、ソース電極層とドレイン電極層の間隔を短縮する。ゲート電極をマスクとして自己整合的に希ガスを添加し、チャネル形成領域に接する低抵抗領域を酸化物半導体層に設けることができるため、ゲート電極の幅、即ちゲート配線の線幅を小さく加工しても位置精度よく低抵抗領域を設けることができ、トランジスタの微細化を実現できる。 （もっと読む）

【課題】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半導体材料を用いたトランジスタとを積層して、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のトランジスタと、第１のトランジスタ上に絶縁層と、絶縁層上に第２のトランジスタと、を有し、第１のトランジスタは、第１のチャネル形成領域を含み、第２のトランジスタは、第２のチャネル形成領域を含み、第１のチャネル形成領域は、第２のチャネル形成領域と異なる半導体材料を含んで構成され、絶縁層は、二乗平均平方根粗さが１ｎｍ以下の表面を有する半導体装置。 （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、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】第１の信号線と、第２の信号線と、メモリセルと、電位変換回路と、を有し、メモリセルは、第１のゲート電極、第１のソース電極、第１のドレイン電極、及び第１のチャネル形成領域を含む第１のトランジスタと、第２のゲート電極、第２のソース電極、第２のドレイン電極、及び第２のチャネル形成領域を含む第２のトランジスタと、容量素子と、を有し、第１のチャネル形成領域は、第２のチャネル形成領域とは、異なる半導体材料を含んで構成され、第２のドレイン電極と、容量素子の電極の一方と、第１のゲート電極と、は電気的に接続され、第２のゲート電極は、第２の信号線を介して電位変換回路と電気的に接続される。 （もっと読む）