【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】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】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】スタンバイ状態からの復帰後、電圧制御発振器に入力される電圧信号が短時間で一定となる、消費電力の低減された位相同期回路を提供することを課題とする。
【解決手段】電圧制御発振器の入力端子とループフィルタを構成する容量素子の間に、酸化物半導体材料を用いて半導体層を形成したトランジスタを設け、通常動作状態の時には当該トランジスタをオン状態に、スタンバイ状態の時には当該トランジスタをオフ状態とする。 （もっと読む）

【課題】電源の供給を停止しても、記憶している論理状態が消えない記憶装置を提供する。また、該記憶装置を用いることで、電源供給停止により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】第１乃至第４のノードを有する論理回路と、第１のノード、第２のノード、及び第３のノードと接続された第１の制御回路と、第１のノード、第２のノード、及び第４のノードと接続された第２の制御回路と、第１のノード、第１の制御回路、及び第２の制御回路に接続された第１の記憶回路と、第２のノード、第１の制御回路、及び第２の制御回路に接続された第２の記憶回路と、を有する記憶装置である。 （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】酸化物半導体層を含むトランジスタを有する不揮発性メモリにおいて、保持された情報を容易に消去できる不揮発性メモリを提供する。
【解決手段】第１のトランジスタ及び第２のトランジスタを有するメモリセルを有し、第１のトランジスタは第１のチャネル、第１のゲート電極、第１のソース電極及び第１のドレイン電極を有し、第２のトランジスタは酸化物半導体からなる第２のチャネル、第２のゲート電極、第２のソース電極及び第２のドレイン電極を有し、第２のソース電極及び第２のドレイン電極の一方は第１のゲート電極と電気的に接続され、メモリセルへの情報の書き込み及び消去は、第２のソース電極及び第２のドレイン電極の一方と、第１のゲート電極との間のノードの電位を高くすることにより情報が書き込まれ、第２のチャネルに紫外線を照射して、ノードの電位を低くすることにより情報が消去される不揮発性メモリによって解決する。 （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、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】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。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】動作特性および信頼性の向上した、新規なマルチゲート構造のトランジスタを提
供することを課題とする。
【解決手段】２つ以上のゲート電極と、直列に接続した２つ以上のチャネル形成領域、ソ
ース領域、ドレイン領域、及び高濃度不純物領域を有する半導体層と、を有するマルチゲ
ート構造のトランジスタにおいて、ソース領域側に近接するチャネル形成領域のチャネル
長が、ドレイン領域側に近接するチャネル形成領域のチャネル長よりも大きくする。 （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、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】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】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】可能な限り占有面積が削減され、データ保持期間の極めて長いメモリ装置を提供する。
【解決手段】メモリ装置内のメモリ素子のセルトランジスタとして、リーク電流の極めて小さいトランジスタを用いる。さらにメモリセルの占有面積を縮小するために、ビット線とワード線とが交差する領域に、当該トランジスタのソース及びドレインが縦方向に積層されるように形成すればよい。さらにキャパシタは、当該トランジスタの上方に積層すればよい。 （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】消費電力を低減することが可能な新たな構造の半導体装置及びその駆動方法を提供する。
【解決手段】メモリセルは、容量素子と、第１のトランジスタと、第１のトランジスタよりオフ電流の小さな第２のトランジスタとを有する。第１のトランジスタは、第２のトランジスタよりもスイッチング速度が速い。第１のトランジスタと第２のトランジスタと容量素子とは直列に電気的に接続されている。容量素子への電荷の蓄積、及び容量素子からの電荷の放出は、第１のトランジスタと第２のトランジスタの両方を介して行われる。こうして、半導体装置の消費電力を少なく、且つ情報の書き込み及び読み出し速度を高速化することができる。 （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）