【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】プロセスを複雑化させることなく、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案する。
【解決手段】複数のメモリセルと、複数のワード線と、複数のビット線とを有し、複数のメモリセルは、スイッチング素子と、第１の電極及び第２の電極を有する容量素子と、をそれぞれ有し、複数のメモリセルの少なくとも１つにおいて、複数のワード線のうち一のワード線に与えられる電位に従って、スイッチング素子が複数のビット線のうち一のビット線と第１の電極の接続を制御し、なおかつ、第２の電極が複数のワード線のうち一のワード線とは異なる一のワード線に接続されている記憶装置。 （もっと読む）

【課題】データを保持する期間を確保しつつ、単位面積あたりの記憶容量を高めることが
できる記憶装置の提案を目的の一とする。
【解決手段】記憶素子と、記憶素子における電荷の蓄積、保持、放出を制御するための、
酸化物半導体を活性層に含むトランジスタと、記憶素子に接続された容量素子とを有する
記憶装置。上記容量素子が有する一対の電極の少なくとも一方は、遮光性を有している。
さらに、上記記憶装置は遮光性を有する導電膜或いは絶縁膜を有しており、上記活性層が
、遮光性を有する電極と、遮光性を有する導電膜或いは絶縁膜との間に位置する。 （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】高い電界効果移動度を有し、しきい値電圧のばらつきが小さく、かつ高い信頼性を有する酸化物半導体を用いたトランジスタを提供する。また、該トランジスタを用い、これまで実現が困難であった高性能の半導体装置を提供する。
【解決手段】トランジスタに、インジウム、スズ、亜鉛およびアルミニウムから選ばれた二種以上、好ましくは三種以上の元素を含む酸化物半導体膜を用いる。該酸化物半導体膜は、基板加熱しつつ成膜する。また、トランジスタの作製工程において、近接の絶縁膜または／およびイオン注入により酸化物半導体膜へ酸素が供給され、キャリア発生源となる酸素欠損を限りなく低減する。また、トランジスタの作製工程において、酸化物半導体膜を高純度化し、水素濃度を極めて低くする。 （もっと読む）

【課題】短チャネル効果を抑制しつつ微細化を達成した半導体装置およびその作製方法を提供することを目的の一とする。
【解決手段】絶縁層にトレンチを形成し、トレンチの上端コーナー部と接する酸化物半導体膜に不純物を添加し、ソース領域およびドレイン領域を形成する。上記構造にすることで微細化することが可能である。また、トレンチを有することで、ソース電極層とドレイン電極層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、短チャネル効果を抑制することができる。 （もっと読む）

【課題】 メモリセルにおける絶縁特性が向上する不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置は、半導体領域を持つ。前記半導体領域の表面には金属元素を含む界面領域が設けられる。前記界面領域の表面にはトンネル絶縁膜が設けられる。前記トンネル絶縁膜の表面には電荷蓄積絶縁膜が設けられる。前記電荷蓄積絶縁膜の表面にはブロック絶縁膜が設けられる。前記ブロック絶縁膜の表面には制御ゲート電極が設けられる。 （もっと読む）

【課題】省電力化かつ高速での書き込み処理が可能なメモリの多値化に適した半導体装置およびベリファイ処理を提供する。
【解決手段】半導体装置に用いるメモリセルを、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をそれぞれ有する構成とし、書き込み回路を用いてデータバッファのデータをメモリセルに書き込む前に、予め各々のメモリセルの有するしきい値ばらつきを調べ、データバッファのデータに対して当該しきい値ばらつきを補正したデータが各々のメモリセルに書き込む。 （もっと読む）

【課題】メモリセルが３次元的に積層された不揮発性半導体記憶装置を工程数の増大を抑制しながら製造可能な不揮発性半導体記憶装置の製造方法を提供する。
【解決手段】半導体基板１０１上にスペーサ膜１０４とチャネル半導体膜１０３とを交互に複数層積層させた積層構造を形成し、積層構造に第１の方向に延在するトレンチを形成する。ついで、トレンチからチャネル半導体膜１０３を第２の方向にリセスして空隙を形成し、空隙内のチャネル半導体膜１０３上にトンネル誘電体膜１０８を形成し、フローティングゲート電極膜１０９を埋め込む。その後、第１の方向に隣接するメモリセル間でフローティングゲート電極膜１０９が分離され、チャネル半導体膜１０３が分離されないように、積層構造を第１の方向に所定の間隔で分割する。また、第２の方向に隣接するメモリセル間でチャネル半導体膜１０３が分離されるように、積層構造を第２の方向に所定の間隔で分割する。 （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】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】絶縁層に凸状部またはトレンチ（溝部）を形成し、該凸状部またはトレンチに接して半導体層のチャネル形成領域を設けることで、チャネル形成領域を基板垂直方向に延長させる。これによって、トランジスタの微細化を達成しつつ、実効的なチャネル長を延長させることができる。また、半導体層成膜前に、半導体層が接する凸状部またはトレンチの上端コーナー部に、Ｒ加工処理を行うことで、薄膜の半導体層を被覆性良く成膜する。 （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を提供すること。また、安定した電気的特性が付与された、信頼性の高い半導体装置を提供すること。
【解決手段】絶縁層に凸状構造体を形成し、該凸状構造体に接して酸化物半導体層のチャネル形成領域を設けることで、チャネル形成領域を３次元方向（基板垂直方向）に延長させる。これによって、トランジスタの微細化を達成しつつ、実効的なチャネル長を延長させることができる。また、凸状構造体の上面と側面とが交わる上端コーナー部に曲面を形成し、酸化物半導体層が当該曲面に垂直なｃ軸を有する結晶を含むように形成する。これによって、酸化物半導体層の可視光や紫外光の照射による電気的特性の変化を抑制することができる。 （もっと読む）

【課題】トランジスタに安定した電気的特性を付与し、信頼性の高い半導体装置を提供する。また、このような半導体装置を実現する酸化物材料を提供する。
【解決手段】それぞれ、ｃ軸配向し、ａｂ面、上面または被形成面に垂直な方向から見て少なくとも三角形状または六角形状の原子配列を有し、ｃ軸においては、金属原子が層状または金属原子と酸素原子とが層状に配列しており、Ｉｎ_２ＳｎＺｎ_２Ｏ_７（ＺｎＯ）_ｍ（ｍは０または自然数。）で表される、ａｂ面（または上面または被形成面）においては、ａ軸またはｂ軸の向きが異なる二種以上の結晶部分を含む酸化物膜を用いる。 （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】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】埋め込みビットライン型不揮発メモリの微細化に適した製造方法を提供し、かつコンタクトの位置ずれに起因するビットライン間ショートを生じ難い構造を提供する。
【解決手段】導電体膜が埋め込まれたシャロートレンチ溝内にビットライン拡散層を設けてＳＯＮＯＳ構造セルとする。これにより、ビットライン拡散層の半導体基板主面上での面積を大きくせずにビットライン拡散層の抵抗を低くすることができ、セル面積を増大させることなく安定した電気的特性の半導体記憶装置が得られる。また、Ｓｉ_３Ｎ_４のサイドウォールを設けてイオン注入することでビットラインを形成する。これにより、メモリセルの微細化が可能となる。 （もっと読む）

【課題】酸化物半導体を用いるトランジスタにおいて、電気特性の良好なトランジスタ及びその作製方法を提供する。
【解決手段】下地絶縁膜上に形成される酸化物半導体膜と、当該酸化物半導体膜とゲート絶縁膜を介して重畳するゲート電極と、酸化物半導体膜に接する、ソース電極及びドレイン電極として機能する一対の電極とを備えるトランジスタを有し、下地絶縁膜は、酸化物半導体膜と一部接する第１の酸化絶縁膜と、当該第１の酸化絶縁膜の周囲に設けられる第２の酸化絶縁膜とを有し、トランジスタのチャネル幅方向と交差する酸化物半導体膜の端部は、第１の酸化絶縁膜上に位置する。 （もっと読む）

【課題】酸化物半導体を用いるトランジスタにおいて、電気特性の良好なトランジスタ及びその作製方法を提供する。
【解決手段】下地絶縁膜上に形成される酸化物半導体膜と、当該酸化物半導体膜とゲート絶縁膜を介して重畳するゲート電極と、酸化物半導体膜に接し、ソース電極及びドレイン電極として機能する一対の電極とを備えるトランジスタであり、下地絶縁膜は、酸化物半導体膜と一部接する第１の酸化絶縁膜と、当該第１の酸化絶縁膜の周囲に設けられる第２の酸化絶縁膜とを有し、トランジスタのチャネル幅方向と交差する酸化物半導体膜の端部は、第２の酸化絶縁膜上に位置するものである。 （もっと読む）

【課題】隣接するメモリセルゲート電極間に空隙を形成することで結合容量を抑制し、複数のコンタクト同士の短絡を防止しメモリの信頼性を向上する。
【解決手段】半導体記憶装置は、複数の選択ゲート電極間に形成され、選択ゲート電極に近接した側の側面と当該選択ゲート電極との第２間隔が第１間隔より広い層間絶縁膜１１と、複数のメモリセルゲート電極間に空隙ＡＧを備えるよう当該空隙ＡＧの上部を被覆し、複数の選択ゲート電極間においては当該選択ゲート電極の側面および層間絶縁膜１１の側面に沿って形成され、その上部に窪部Ｒを備えて形成されたエアギャップ形成膜１２と、複数のメモリセルゲート電極上のエアギャップ形成膜１２上に形成され、複数の選択ゲート電極間ではエアギャップ形成膜１２の窪部Ｒの内側に埋込まれたリフィル膜１３と、複数の素子領域に接触するように層間絶縁膜１１に形成された複数のコンタクトＣＢａ，ＣＢｂを備える。 （もっと読む）

【課題】金属酸化物中の酸素欠損を低減し、電気的特性の安定し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】ゲート電極と、ゲート電極上に設けられたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に設けられた第１の金属酸化物膜と、第１の金属酸化物膜に接して設けられたソース電極及びドレイン電極と、ソース電極及びドレイン電極上に設けられたパッシベーション膜と、を有し、パッシベーション膜は、第１の絶縁膜と、第２の金属酸化物膜と、第２の絶縁膜とが順に積層された半導体装置である。 （もっと読む）