【課題】用途に合わせて要求される電気的特性を備えた酸化物半導体層を用いたトランジスタ、及び該トランジスタを有する半導体装置を提供する。
【解決手段】酸化物絶縁膜上に、半導体層、ソース電極層又はドレイン電極層、ゲート絶縁膜、及びゲート電極層が順に積層されたトランジスタにおいて、該半導体層としてバンドギャップの異なる少なくとも２層の酸化物半導体層を含む酸化物半導体積層を用いる。酸化物半導体積層には、酸素又は／及びドーパントを導入してもよい。 （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のトランジスタ上に設けられた第２のトランジスタと容量素子とを有し、第２のトランジスタの半導体層にはオフセット領域が設けられた半導体装置を提供する。第２のトランジスタを、オフセット領域を有する構造とすることで、第２のトランジスタのオフ電流を低減させることができ、長期に記憶を保持可能な半導体装置を提供することができる。 （もっと読む）

【課題】ＳＯＩ基板のチャージ蓄積による不良を抑制する。
【解決手段】まず、シード基板１００の一面に、シード基板１００の表面と同一面を形成するように、開口部２２０を有する絶縁層２００を形成する（絶縁層形成工程）。次いで、シード基板１００の一面に接するように、支持基板３００を貼り合せる（貼り合せ工程）。次いで、シード基板１００または支持基板３００の一方を薄板化することにより、当該薄板化基板からなる半導体層１２０を形成する（半導体層形成工程）。以上の工程により、ＳＯＩ基板を準備する。次いで、半導体層１２０に半導体素子６０を形成する（半導体素子形成工程）。 （もっと読む）

【課題】ＤＣスパッタリング法を用いて、酸化ガリウム膜を成膜する成膜方法を提供する
ことを課題の一つとする。トランジスタのゲート絶縁層などの絶縁層として、酸化ガリウ
ム膜を用いる半導体装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。
【解決手段】酸化ガリウム（ＧａＯｘとも表記する）からなる酸化物ターゲットを用いて
、ＤＣスパッタリング法、またはＤＣパルススパッタ方式により絶縁膜を形成する。酸化
物ターゲットは、ＧａＯｘからなり、Ｘが１．５未満、好ましくは０．０１以上０．５以
下、さらに好ましくは０．１以上０．２以下とする。この酸化物ターゲットは導電性を有
し、酸素ガス雰囲気下、或いは、酸素ガスとアルゴンなどの希ガスとの混合雰囲気下でス
パッタリングを行う。 （もっと読む）

【課題】半導体集積回路における消費電力を低減する。また、半導体集積回路における動作の遅延を低減する。
【解決手段】記憶回路が有する複数の順序回路のそれぞれにおいて、酸化物半導体によってチャネル形成領域が構成されるトランジスタと、該トランジスタがオフ状態となることによって一方の電極が電気的に接続されたノードが浮遊状態となる容量素子とを設ける。なお、酸化物半導体によってトランジスタのチャネル形成領域が構成されることで、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。そのため、記憶回路に対して電源電圧が供給されない期間において当該トランジスタをオフ状態とすることで、当該期間における容量素子の一方の電極が電気的に接続されたノードの電位を一定又はほぼ一定に保持することが可能である。その結果、上述した課題を解決することが可能である。 （もっと読む）

【課題】単位面積あたりのメモリモジュールの記憶容量を増加させる。また、消費電力の小さなメモリモジュールを提供する。
【解決手段】半導体装置は、ビット線と、二以上のワード線と、トランジスタおよびキャパシタからなるサブメモリセルを二以上有するメモリセルと、を有する。トランジスタのソースまたはドレインの一方がビット線と接続し、トランジスタのソースまたはドレインの他方がキャパシタと接続し、トランジスタのゲートがワード線の一と接続し、キャパシタの容量が各サブメモリセルで異なる。 （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】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】複雑な作製工程を必要とせず、消費電力を抑えることができる信号処理回路の提供する。
【解決手段】入力された信号の位相を反転させて出力する論理素子を２つ（第１の位相反転素子及び第２の位相反転素子）と、第１の選択トランジスタと、第２の選択トランジスタと、を有する記憶素子であって、酸化物半導体層にチャネルが形成されるトランジスタと容量素子との組を２つ（第１のトランジスタと第１の容量素子との組、及び第２のトランジスタと第２の容量素子との組）有する。そして、信号処理回路が有する記憶装置に上記記憶素子を用いる。例えば、信号処理回路が有するレジスタ、キャッシュメモリ等の記憶装置に上記記憶素子を用いる。 （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】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】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】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】酸化物半導体を用いた半導体装置に安定した電気的特性を付与し、高信頼性化す
ることを目的の一とする。
【解決手段】第１の絶縁膜を形成し、第１の絶縁膜に酸素ドープ処理を行って、第１の絶
縁膜に酸素原子を供給し、第１の絶縁膜上に、ソース電極およびドレイン電極、ならびに
、ソース電極およびドレイン電極と電気的に接続する酸化物半導体膜を形成し、酸化物半
導体膜に熱処理を行って、酸化物半導体膜中の水素原子を除去し、水素原子が除去された
酸化物半導体膜上に、第２の絶縁膜を形成し、第２の絶縁膜上の酸化物半導体膜と重畳す
る領域にゲート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】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。
【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１６２、トランジスタ１６２と異なる半導体材料を用いた読み出し用トランジスタ１６０及び容量素子１６４を含む不揮発性のメモリセルにおいて、メモリセルへの書き込みは、書き込み用トランジスタ１６２をオン状態とすることにより、書き込み用トランジスタ１６２のソース電極（またはドレイン電極）と、容量素子１６４の電極の一方と、読み出し用トランジスタ１６０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１６２をオフ状態とすることにより、ノードに所定量の電荷を保持させることで行う。また、読み出し用トランジスタ１６０として、ｐチャネル型トランジスタを用いて、読み出し電位を正の電位とする。 （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】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】ワイドギャップ半導体、例えば酸化物半導体を含むメモリセルを用いて構成された半導体装置であって、メモリセルからの読み出しのために基準電位より低い電位を出力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。ワイドギャップ半導体を用いることで、メモリセル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、長期間にわたって情報を保持することが可能な半導体装置を提供することができる。 （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）