【課題】トランジスタ、ダイオード等の半導体用途に好適な材料を提供する。また、マザーガラスのような大きな基板を用いて、信頼性の高い半導体装置の大量生産を行うことのできる半導体装置を提供する。また、酸化物半導体膜と該酸化物半導体膜と接するゲート絶縁膜との界面の電子状態が良好なトランジスタを有する半導体装置を提供する。また、酸化物半導体膜をチャネルに用いた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作製する。
【解決手段】ｃ軸配向し、かつ表面または界面の方向から見て三角形状または六角形状の原子配列を有し、ｃ軸を中心に回転した結晶を含む酸化物材料を用いた半導体装置。 （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、酸化物半導体層と電気的に接続するソース電極およびド
レイン電極と、酸化物半導体層、ソース電極およびドレイン電極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、酸化物半導体層の厚さは１ｎｍ以上１０ｎｍ以
下であり、ゲート絶縁層は、ゲート絶縁層に用いられる材料の比誘電率をε_ｒ、ゲート絶
縁層の厚さをｄとして、ε_ｒ／ｄが、０．０８（ｎｍ^−１）以上７．９（ｎｍ^−１）以下
の関係を満たし、ソース電極とドレイン電極との間隔は１０ｎｍ以上１μｍ以下である半
導体装置である。 （もっと読む）

【課題】本発明の一態様は、酸化物半導体を用いたデバイスにおいて高い移動度を達成し
、信頼性の高い表示装置を提供する。
【解決手段】表面と略垂直な方向にｃ軸が配向する結晶領域を有する酸化物半導体層を形
成し、酸化物半導体層上に接する酸化物絶縁層を形成し、第３の加熱処理を行うことによ
り、酸化物半導体層に酸素を供給し、酸化物絶縁層上に、水素を含む窒化物絶縁層を形成
し、第４の加熱処理を行うことにより、少なくとも酸化物半導体層と酸化物絶縁層の界面
に水素を供給する。 （もっと読む）

【課題】酸化物半導体のようなバンドギャップが大きな半導体を用いたメモリ装置の保持特性を高める。
【解決手段】ビット線の一端にバックゲートを有するトランジスタ（バックゲートトランジスタ）を直列に挿入し、そのバックゲートの電位は常に十分な負の値となるようにする。また、ビット線の最低電位はワード線の最低電位よりも高くなるようにする。電源が切れた際には、ビット線はバックゲートトランジスタによって遮断され、ビット線に蓄積された電荷が流出することが十分に抑制される。この際、セルトランジスタのゲートの電位は０Ｖであり、一方で、そのソースやドレイン（ビット線）の電位は、ゲートよりも十分に高いので、セルトランジスタは十分なオフ状態であり、データを保持できる。 （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】電源が遮断されてもデータが保持される新規な論理回路を提供する。また、消費電力を低減できる新規な論理回路を提供する。
【解決手段】２つの出力ノードを比較する比較器と、電荷保持部と、出力ノード電位確定部とを電気的に接続することにより、論理回路を構成する。それにより、電源が遮断されてもデータが保持される論理回路を得ることができる。また、論理回路を構成するトランジスタの総個数を低減させることができる。更に、酸化物半導体を用いたトランジスタとシリコンを用いたトランジスタを積層させることで、論理回路の面積の削減が可能になる。 （もっと読む）

【課題】作製コストが低減され、かつ歩留まりが向上された半導体装置、および消費電力が低減された半導体装置を提供することである。
【解決手段】第１のトランジスタおよび第２のトランジスタと、第１のトランジスタ群および第２のトランジスタ群を具備し、第１のトランジスタ群は、第３のトランジスタ、第４のトランジスタおよび４の端子を有しており、第２のトランジスタ群は、第５乃至第８のトランジスタおよび４の端子を有しており、第１のトランジスタ、第３のトランジスタ、第６のトランジスタ、第８のトランジスタはｎチャネル型トランジスタが用いられ、第２のトランジスタ、第４のトランジスタ、第５のトランジスタ、第７のトランジスタはｐチャネル型トランジスタが用いられる半導体装置である。 （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】所望のタイミングでデータの評価、書き換えを行うことができる半導体装置を提供する。
【解決手段】フリップフロップ回路と、選択回路と、選択回路を介して前記フリップフロップ回路と電気的に接続する不揮発性記憶回路と、を含むレジスタ回路と、ビット線と、データ線と、を有し、データ線はフリップフロップ回路と電気的に接続し、ビット線は、選択回路を介して不揮発性記憶回路と電気的に接続し、選択回路は、データ線の電位またはビット線の電位に応じたデータを選択的に不揮発性記憶回路に格納する半導体装置。 （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】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】電源電圧の供給の停止及び再開を行う構成において、揮発性の記憶装置と不揮発性の記憶装置との間のデータの退避及び復帰の必要のない半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】不揮発性の半導体記憶装置とする際、揮発性の記憶装置と不揮発性の記憶装置を分離することなく構成する。具体的に半導体記憶装置には、酸化物半導体を半導体層に有するトランジスタ及び容量素子に接続されたデータ保持部にデータを保持する構成とする。そしてデータ保持部に保持される電位は、電荷をリークすることなくデータの出力が可能なデータ電位保持回路及び電荷をリークすることなくデータ保持部に保持した電位を容量素子を介した容量結合により制御可能なデータ電位制御回路で制御される。 （もっと読む）

【課題】電源電圧の供給の停止及び再開を行う構成において、揮発性の記憶装置と不揮発性の記憶装置との間のデータの退避及び復帰の必要のない半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】不揮発性の半導体記憶装置とする際、揮発性の記憶装置と不揮発性の記憶装置を分離することなく構成する。具体的に半導体記憶装置には、酸化物半導体を半導体層に有するトランジスタ及び容量素子に接続されたデータ保持部にデータを保持する構成とする。そしてデータ保持部に保持される電位は、電荷をリークすることなくデータの出力が可能なデータ電位保持回路及び電荷をリークすることなくデータ保持部に保持した電位を容量素子を介した容量結合により制御可能なデータ電位制御回路で制御される。 （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】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の半導体材料を用いたトランジスタと、第１の半導体材料とは異なる第２の半導体材料を用いたトランジスタと、容量素子とを有する複数のメモリセルを有し、書き込み期間にソース線に電源電位を供給する機能を有する電位切り替え回路を備えた半導体装置とする。これにより、半導体装置の消費電力を十分に抑えることができる。 （もっと読む）

【課題】半導体装置を小型化する。また、メモリセルを有する半導体装置の駆動回路の面積を縮小する。
【解決手段】少なくとも第１の半導体素子を有する素子形成層と、素子形成層上に設けられた第１の配線と、第１の配線上に設けられた層間膜と、層間膜を介して第１の配線と重畳する第２の配線と、を有し、第１の配線と、層間膜と、第２の配線と、は、第２の半導体素子を構成し、第１の配線と、第２の配線と、は、同電位が供給される配線である半導体装置である。 （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、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】消費電力を抑えることができる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、揮発性のメモリに相当する記憶部に記憶されていたデータを、不揮発性のメモリに相当する記憶部に設けられた容量素子によって保持する記憶回路である。不揮発性記憶部では、酸化物半導体層にチャネルが形成される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信号は長期間にわたり保持することができる。こうして、記憶回路は電源の供給が停止している間も論理状態（データ信号）を保持することが可能である。また酸化物半導体層にチャネルが形成されるトランジスタのゲートに印加する電位を、電源電位を供給する配線と前記トランジスタのゲートとの間に設けられた昇圧回路によって高くすることで、１つの電源電位であっても誤動作なくデータ信号の保持を行うことが可能である。 （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】演算部と、メモリと、演算部及びメモリを制御する制御部と、を有し、制御部は、揮発性の記憶回路と揮発性の記憶回路に保持されたデータを記憶するための第１の不揮発性の記憶回路との組を複数有し、メモリは、第２の不揮発性の記憶回路を複数有し、第１の不揮発性の記憶回路及び第２の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ノードに一対の電極のうちの一方が電気的に接続された容量素子とを有する。 （もっと読む）

【課題】特定のトランジスタのゲートの電位に応じて記憶情報の判別が行われる半導体装置において、当該トランジスタのしきい値電圧のばらつきの低減と、長期間に渡る情報の保持とを両立することで情報の保持特性に優れる半導体装置を提供すること。
【解決手段】チャネル領域が酸化物半導体によって形成されるトランジスタのソース又はドレインのみに電気的に接続されるノードにおいて電荷の保持（情報の記憶）を行う。なお、当該ノードにソース又はドレインが電気的に接続されるトランジスタは、複数であってもよい。また、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）