【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】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、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】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】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】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、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】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】
バイト、ページおよびブロックで書き込むことができる新単体式複合型不揮発メモリを提供する。
【解決手段】
不揮発メモリアレイは、シングルトランジスタフラッシュメモリセルおよびダブルトランジスタＥＥＰＲＯＭメモリセルを備え、同じ基板上に整合することができ、該不揮発メモリセルは低いカップリング係数の浮遊ゲートを備えて、メモリセル体積を減少でき、該浮遊ゲートをトンネル絶縁層の上に配置し、該浮遊ゲートは該ソース領域の辺縁および該ドレイン領域の辺縁に揃って、且つ該ソース領域辺縁および該ドレイン領域辺縁の幅に画定される幅を備え、該浮遊ゲートと該制御ゲートは５０％より小さい相対的に小さなカップリング係数を備えて、該不揮発メモリセルを縮小できるようにし、該不揮発メモリセルのプログラムはチャネル熱電子方式で達成し、消去は高電圧でＦＮトンネル方式で達成する。 （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】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】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）

【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、複数のメモリセルへのデータの書き換えが終了したか否かを検知する書き込み終了検知回路と、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】占有面積が小さく、高集積化、大記憶容量化が可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】第１の制御ゲート、第２の制御ゲート及び記憶ゲートを有するトランジスタを用いる。記憶ゲートを導電体化させ、該記憶ゲートに特定の電位を供給した後、少なくとも該記憶ゲートの一部を絶縁体化させて電位を保持させる。情報の書き込みは、第１及び第２の制御ゲートの電位を記憶ゲートを導電体化させる電位とし、記憶ゲートに記憶させる情報の電位を供給し、第１または第２の制御ゲートのうち少なくとも一方の電位を記憶ゲートを絶縁体化させる電位とすることで行う。情報の読み出しは、第２の制御ゲートの電位を記憶ゲートを絶縁体化させる電位とし、トランジスタのソースまたはドレインの一方と接続された配線に電位を供給し、その後、第１の制御ゲートに読み出し用の電位を供給し、ソースまたはドレインの他方と接続されたビット線の電位を検出することで行う。 （もっと読む）

【課題】新たな構造の半導体装置、及びその駆動方法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のｐチャネル型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荷を保持させることで行う。また、保持期間において、メモリセルを選択状態とし、且つ、読み出し用トランジスタのソース電極およびドレイン電極を同電位とすることで、ノードに蓄積された電荷を保持する。 （もっと読む）

【課題】電気特性の変動が生じにくく、且つ電気特性の良好な半導体装置の作製方法を提供することである。
【解決手段】基板上にゲート電極を形成し、ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成し、酸化物半導体膜を形成し、第１の酸化物半導体膜を形成した後、加熱処理をして第２の酸化物半導体膜を形成し、第１の導電膜を形成し、厚さの異なる領域を有する第１のレジストマスクを形成し、第１のレジストマスクを用いて第２の酸化物半導体膜および第１の導電膜をエッチングして第３の酸化物半導体膜および第２の導電膜を形成し、第１のレジストマスクを縮小させて、第２のレジストマスクを形成し、第２のレジストマスクを用いて第２の導電膜の一部を選択的に除去することでソース電極およびドレイン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】工程数の増大を抑制しつつ、３次元集積化を図るとともに、制御ゲート電極と浮遊ゲート電極との間のカップリング比を向上させる。
【解決手段】柱状半導体１０と、柱状半導体１０の側面にトンネル絶縁膜９を介して形成された浮遊ゲート電極８と、浮遊ゲート電極８を取り囲むようにブロック絶縁膜７を介して形成された制御ゲート電極２、３´、４を設ける。 （もっと読む）

【課題】スタック構造のゲート電極を有する不揮発性メモリの低電圧動作化・低消費電力化を実現しうる半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】素子分離絶縁膜上に第１の導電膜を形成し、素子領域上に第１の絶縁膜を形成し、第１の絶縁膜上及び第１の導電膜が形成された素子分離絶縁膜上に第２の導電膜を形成し、第２の導電膜及び第１の導電膜をパターニングし、第２の導電膜により形成された第１の部分が素子領域上に位置し、第１の導電膜と第２の導電膜の積層膜により形成された第２の部分が素子分離絶縁膜上に位置するフローティングゲートを形成し、フローティングゲート上に第２の絶縁膜を形成し、第２の絶縁膜上にコントロールゲートを形成する。 （もっと読む）

【課題】 最上の動作条件を設定し、それによって半導体メモリ装置を動作させることで半導体メモリ装置の動作特性を向上させることができる不揮発性メモリ装置及びその動作方法を提供する。
【解決手段】 ビットラインBLとソースラインSLとの間に連結されるチャンネル層SCを有するメモリストリングMSを含むメモリブロックと、チャンネル層SCにホットホールｈを供給し、メモリストリングMSに含まれたメモリセルＣの消去動作を行うように構成された動作回路グループと、チャンネル層SCにホットホールｈが目標量以上に供給されれば、ブロック消去イネーブル信号BERASE_ENを出力するように構成された消去動作決定回路460と、ブロック消去イネーブル信号BERASE_ENに応答して動作回路グループが消去動作を行う時点を制御するように構成された制御回路450と、を含む。 （もっと読む）