【課題】電源電圧の供給を停止しても、論理回路部間の接続関係、又は各論理回路部内の回路構成を維持できる半導体装置を提供する。また、論理回路部間の接続関係の変更、又は各論理回路部内の回路構成の変更を高速で行うことができる半導体装置を提供する。
【解決手段】再構成可能な回路において、回路構成や接続関係等のデータを記憶する半導体素子に酸化物半導体を用いる。特に、半導体素子のチャネル形成領域に、酸化物半導体が用いられている。 （もっと読む）

【課題】ＩｎやＺｎなどを含む酸化物半導体をチャネル領域に用いたトランジスタを、Ｐ型トランジスタのように駆動できる半導体装置を提供する。
【解決手段】トランジスタとインバータを有し、インバータの出力はトランジスタのゲートに入力され、トランジスタのチャネル領域はＩｎ、Ｚｎ若しくはＳｎを含む酸化物半導体膜を有し、インバータを構成するトランジスタのチャネル領域はシリコンを有し、インバータにハイ電圧を入力すると、インバータからロー電圧が出力されるとともにトランジスタのゲートにロー電圧が入力されてトランジスタはオフし、インバータにロー電圧を入力すると、インバータからハイ電圧が出力されるとともにトランジスタのゲートにハイ電圧が入力されてトランジスタはオンする半導体装置によって解決する。 （もっと読む）

【課題】消費電力を抑えることができる信号処理回路を提供する。
【解決手段】記憶素子に電源電圧が供給されない間は、揮発性のメモリに相当する第１の記憶回路に記憶されていたデータを、第２の記憶回路に設けられた第１の容量素子によって保持する。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、第１の容量素子に保持された信号は長期間にわたり保たれる。こうして、記憶素子は電源電圧の供給が停止した間も記憶内容（データ）を保持することが可能である。また、第１の容量素子によって保持された信号を、第２のトランジスタの状態（オン状態、またはオフ状態）に変換して、第２の記憶回路から読み出すため、元の信号を正確に読み出すことが可能である。 （もっと読む）

【課題】高速動作、低消費電力である半導体装置の提供。
【解決手段】結晶性のシリコンをチャネル形成領域に有する第１のトランジスタを用いた記憶素子と、当該記憶素子のデータを記憶する容量素子と、当該容量素子における電荷の供給、保持、放出を制御するためのスイッチング素子である第２のトランジスタとを有する。第２のトランジスタは第１のトランジスタを覆う絶縁膜上に位置する。第１及び第２のトランジスタは、ソース電極又はドレイン電極を共有している。上記絶縁膜は、加熱により一部の酸素が脱離する第１の酸化絶縁膜と、酸素の拡散を防ぎ、なおかつ当該第１の酸化絶縁膜の周囲に設けられた第２の酸化絶縁膜とを有し、第２のトランジスタが有する酸化物半導体膜は、上記第１の酸化絶縁膜に接し、かつチャネル形成領域である第１の領域と、第１の領域を挟み、第１及び第２の酸化絶縁膜に接する一対の第２の領域とを有する半導体装置。 （もっと読む）

【課題】記憶装置の消費電力を低減すること、記憶装置の面積を低減すること、記憶装置を構成するトランジスタの数を低減する。
【解決手段】第１の出力信号及び第２の出力信号の電位を比較する比較器と、第１の酸化物半導体トランジスタ及び第１のシリコントランジスタを有する第１のメモリ部と、第２の酸化物半導体トランジスタ及び第２のシリコントランジスタを有する第２のメモリ部と、当該第１の出力信号及び当該第２の出力信号の電位を確定する出力電位確定器とを有し、当該第１の酸化物半導体トランジスタのソース又はドレインの一方は、当該第１のシリコントランジスタのゲートに電気的に接続されており、当該第２の酸化物半導体トランジスタのソース又はドレインの一方は、当該第２のシリコントランジスタのゲートに電気的に接続されている記憶装置に関する。 （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】電源電位の供給が遮断されたときでもデータの保持が可能で、且つ、低消費電力化が可能なプログラマブルなアナログデバイスを提供する。
【解決手段】アナログ素子を含むユニットセルを複数並列に接続されたプログラマブル回路とし、ユニットセル毎に導通または非導通の切り替えを行う。また、当該ユニットセルのスイッチとして、オフ電流を十分に小さくすることができる第１のトランジスタと、ゲート電極が第１のトランジスタのソース電極又はドレイン電極と電気的に接続された第２のトランジスタと、を含む構成とし、当該第２のトランジスタのゲート電位によってユニットセルの導通または非導通を制御する。 （もっと読む）

【課題】高速動作が可能であり、且つ消費電力を低減することが可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】レベルシフタ、第１のバッファ、及び第２のバッファと、第１のスイッチ及び第２のスイッチと、第１の端子、第１の端子から入力される信号の反転信号が入力される第２の端子、及び第１のスイッチ及び第２のスイッチの状態を制御するクロック信号が入力される第３の端子と、を備えるラッチ回路を有する。レベルシフタの第１の出力端子は、第１のスイッチを介して、第１のバッファ及び第２のバッファそれぞれの一の入力端子と接続し、レベルシフタの第２の出力端子は、第２のスイッチを介して、第１のバッファ及び第２のバッファそれぞれの他の入力端子と接続する。レベルシフタの第１の入力端子は、第１のバッファの出力端子と接続し、レベルシフタの第２の入力端子は、第２のバッファの出力端子と接続する。 （もっと読む）

【課題】連想メモリは一つのメモリセル内の素子数が多く、一つのメモリセルの面積が大きくなりやすい。そこで、一つのメモリセルの面積を小さくする。
【解決手段】読み出し用のトランジスタのチャネル容量（ゲート電極とチャネル形成領域との間の容量）を用いて電荷の保持を行う。つまり、読み出し用のトランジスタを電荷保持用のトランジスタとして兼用する。また、読み出し用且つ電荷保持用のトランジスタのゲートに電荷供給用のトランジスタのソース又はドレインの一方を電気的に接続する。 （もっと読む）

【課題】ラッチ型メモリが搭載されたＣＰＵを動作させるに際して、処理内容に応じて常時記憶方式と終了時記憶方式のいずれかを選択し、ラッチ型メモリが搭載されたＣＰＵの消費電力を低減する。
【解決手段】ラッチ型メモリが搭載されたＣＰＵを動作させるに際して、電源のオンオフの繰り返し動作が多い場合には常時記憶方式とし、電源のオンオフの繰り返し動作が少ない場合には終了時記憶方式とする。常時記憶方式と終了時記憶方式のどちらを選択するかは、消費電力に応じて決定したしきい値をもとにして決定する。 （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】信号処理回路に対する電源電圧の供給及び遮断を選択することができるスイッチとして機能する回路（電源供給制御回路）として好ましい回路を提供する。
【解決手段】信号処理回路に対する電源電位の供給を担う第１の配線と、電源電位を供給する第２の配線との電気的な接続を制御するトランジスタ、及び、信号処理回路に対する電源電位の供給を担う第１の配線を接地させるか否かを制御するトランジスタとを設け、当該２つのトランジスタの少なくとも一方として、チャネルが酸化物半導体層に形成されるトランジスタを適用する。これにより、２つのトランジスタの少なくとも一のカットオフ電流に起因する消費電力を低減することが可能となる。 （もっと読む）

【課題】リフレッシュ動作の回数を減らすことで、消費電力を抑える。また、先に書き込んだデータを破壊することなく、データを読み出す。
【解決手段】ソースまたはドレインの一方となる第１の電極と、ソースまたはドレインの他方となる第２の電極と、第１のチャネル形成領域に絶縁膜を介して重畳して設けられた第１のゲート電極と、を有する第１のトランジスタと、ソースまたはドレインの一方となる第３の電極と、ソースまたはドレインの他方となる第４の電極と、第２のチャネル形成領域が第２のゲート電極と第３のゲート電極との間に絶縁膜を介して設けられた第２のトランジスタと、を有するメモリセルを複数有し、第１のチャネル形成領域及び第２のチャネル形成領域は、酸化物半導体を含んでおり、第２の電極は、第２のゲート電極に直接接続されている記憶装置とする。 （もっと読む）

【課題】小型でコントラストの高い画像データを取得することができるフォトセンサを提供する。該フォトセンサを用いた半導体装置を提供する。
【解決手段】受光素子と、スイッチング素子であるトランジスタと、トランジスタを介して受光素子と電気的に接続する電荷保持ノードとを有するフォトセンサにおいて、導通状態から非導通状態とするためにトランジスタへ供給する駆動パルスの入力波形の立ち下がり時間を遅延させ、電荷保持ノードが保持する電荷の減少を抑制する。 （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】新たな構成の不揮発性の記憶回路を提供する。
【解決手段】第１の記憶回路と、第２の記憶回路と、第１のスイッチと、第２のスイッチと、位相反転回路と、を有し、第１の記憶回路は、酸化物半導体膜により形成された第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、第３のトランジスタと、容量素子と、を有する。酸化物半導体膜により形成された第１のトランジスタと、容量素子と、を用い不揮発性の記憶回路を構成する。また、記憶回路に接続する電源線、及び信号線を少なくし、当該記憶回路に用いるトランジスタ数を減少させることで、回路規模の小さい不揮発性の記憶回路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】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】電源をオフしてもデータを保持することができ、退避動作と復帰動作が不要なレジスタ回路を提供する。
【解決手段】複数のレジスタ構成回路と、オフ電流が小さい第１のトランジスタと、オフ電流が小さい第２のトランジスタと、を有するレジスタ回路において、データ保持部を前記第１のトランジスタのソース及びドレインの一方に接続し、前記第２のトランジスタのソース及びドレインの一方に接続する。前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタはオフ電流が小さいので、データ保持部の電荷がリークせず、レジスタ回路の電源をオフしてもデータ保持部にデータが保持される。そのため、退避動作と復帰動作を行わなくてよい。 （もっと読む）