【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】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】新規のラッチ回路を提供すること。
【解決手段】ラッチ回路は、酸化物半導体（ＯＳ）によってチャネル領域が形成されるトランジスタ１０を有し、出力端子（Ｑ端子）並びにトランジスタ１０のソース及びドレインの一方に電気的に接続され、且つトランジスタ１０がオフ状態となることによって浮遊状態となるノード１１においてデータを保持する。なお、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】フローティングボディにデータを記憶するメモリセルを備えた半導体装置において、トリガ素子となる能動素子を設けなくともメモリセルの導通、非導通状態を確実に制御する。
【解決手段】ビット線ＢＬと、ワード線ＷＬと、第１の端子がビット線に接続され、第２の端子がワード線に接続されたメモリセル６６と、メモリセルに対するデータの書込み時に、書込みデータの如何に係わらず、ビット線とワード線を選択し、メモリセルを導通させた後、ビット線の電圧レベルを書込みデータに応じた電圧レベルに設定し、メモリセルにデータを書込む制御回路を備える。 （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】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】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】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】メモリセルを微細化しても、抵抗変化動作に十分な電流を流すことが可能なダイオードを備える抵抗変化型の不揮発性半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】不揮発性半導体記憶装置は、Ｘ方向に延在する第１配線１３と、Ｙ方向に延在する第２配線２０と、第１配線１３と第２配線２０との交点に設けられたメモリセル１０とを具備する。メモリセル１０は、第１配線１３上に設けられ一端を第１配線１３に接続されたダイオード１５と、ダイオード１５上方に設けられ一端をダイオード１５に直列接続され、他端を第２配線２０に接続され、抵抗値の変化で情報を記憶する抵抗変化部１９とを備えている。ダイオード１５は、第１導電型の第１半導体層１３と、第２導電型で、第１半導体層１３の内部に伸びている第２半導体層１４とを含んでいる。 （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のオン状態とオフ状態が切り換わ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。
【解決手段】ワイドギャップ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。ソース電極とドレイン電極との距離を狭くしてもゲート電極用の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】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】信号処理回路は、電源電圧が選択的に供給され、第１の高電源電位が選択的に与えられる第１のノードを有する回路と、第１のノードの電位を保持する不揮発性の記憶回路とを有する。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第２のノードとを有する。トランジスタはエンハンスメント型のｎチャネル型のトランジスタである。トランジスタのゲートには、第２の高電源電位または接地電位が入力される。電源電圧が供給されないとき、トランジスタはゲートに接地電位が入力されてオフ状態を維持する。第２の高電源電位は、第１の高電源電位よりも高い。 （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】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】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】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】電力の供給が停止した後もデータを保持することができる、新たな構成の記憶素子を提供することを目的の一とする。
【解決手段】記憶素子は、ラッチ回路と、第１の選択回路と、第２の選択回路と、第１の不揮発性記憶回路と、第２の不揮発性記憶回路と、を有する。また、第１の不揮発性記憶回路及び第２の不揮発性記憶回路は、それぞれトランジスタ及び容量素子を有する。第１及び第２の不揮発性記憶回路のそれぞれが有するトランジスタは、チャネルが酸化物半導体膜に形成されるトランジスタである。当該トランジスタは、オフ電流が極めて低いため、トランジスタと容量素子の接続点であるノードにデータが入力された後、トランジスタがオフ状態となり、電源電圧の供給が停止しても、長期間にわたりデータを保持することができる。 （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】コンタクトホールに埋め込まれたコンタクトプラグが埋め込み配線と非導通になることを防止した半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ゲート絶縁膜を介してピラー部９の側面と対向する位置において幅広となる形状を有する第１の溝部８を形成し、この第１の溝部８の幅広となる部分８ｂに埋め込まれた状態で第１の埋め込み配線１５を形成し、複数のピラー部９が並ぶ領域よりも外側の領域において、第１の溝部８の間に位置すると共に、第１の溝部８の幅広となる部分８ｂに埋め込まれた第１の埋め込み配線１５に至る深さで第１のコンタクトホール２５を形成する。 （もっと読む）

【課題】本発明は、チャネル抵抗を減少させてオン電流を増加させることが可能で、かつ各トランジスタを独立して、安定して動作させることの可能な半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ゲート電極用溝１８の底部１８ｃから活性領域の一部が突き出すように形成されたフィン部１５と、ゲート電極用溝１８及びフィン部１５の表面を覆うゲート絶縁膜２１と、ゲート電極用溝１８の下部に埋め込まれ、ゲート絶縁膜２１を介してフィン部１５を跨ぐように形成されたゲート電極２２と、第１の不純物拡散領域２８と、第２の不純物拡散領域２９と、フィン部１５の表面に設けられた準位形成領域３０と、を備える半導体装置１０を選択する。 （もっと読む）

【課題】消費電力を抑えることができる記憶装置、当該記憶装置を用いた信号処理回路を提供する。
【解決手段】インバータまたはクロックドインバータなどの、入力された信号の位相を反転させて出力する位相反転素子を用いた記憶素子内に、データを保持するための容量素子と、当該容量素子における電荷の蓄積および放出を制御するスイッチング素子とを設ける。例えば、容量素子の一方の電極を位相反転素子の入力あるいは出力に接続し、他方の電極をスイッチング素子に接続する。上記記憶素子を、信号処理回路が有する、レジスタやキャッシュメモリなどの記憶装置に用いる。 （もっと読む）