【課題】複数のトランジスタが高集積化された素子の少なくとも一のトランジスタに、作製工程数を増加させることなくバックゲートを設ける半導体装置を提供する。
【解決手段】複数のトランジスタが上下に積層されて設けられた素子において、少なくとも上部のトランジスタ１０２は、半導体特性を示す金属酸化物により設けられ、下部のトランジスタ１００が有するゲート電極層を上部のトランジスタのチャネル形成領域と重畳するように配して、ゲート電極層と同一の層の一部を上部のトランジスタ１０２のバックゲートＢＧとして機能させる。下部のトランジスタ１００は、絶縁層で覆われた状態で平坦化処理が施され、ゲート電極が露出され、上部のトランジスタ１０２のソース電極及びドレイン電極となる層に接続されている。 （もっと読む）

【課題】トランジスタのしきい値電圧のばらつきの影響を緩和し、複数の状態（例えば３以上の状態）の区別を正確、かつ容易に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】ソース線と、ビット線と、ワード線と、ビット線とワード線に接続されたメモリセルと、入力されたアドレス信号によって指定されたメモリセルを選択するように、複数の第２信号線及び複数のワード線を駆動する、第２信号線およびワード線の駆動回路と、書き込み電位を第１信号線に出力する、書き込み回路と、指定されたメモリセルに接続されたビット線から入力されるビット線の電位と、複数の読み出し電位とを比較する読み出し回路と、ビット線の電位と複数の読み出し電位の比較結果に基づいて複数の補正電圧のいずれかを選択する制御回路と、書き込み電位及び複数の読み出し電位を生成して、書き込み回路及び読み出し回路に供給する、電位生成回路と、を有する半導体装置。 （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半導体装置の提供と、さらに、これらの微細化を達成した半導体装置の良好な特性を維持しつつ、３次元高集積化を図る。
【解決手段】絶縁層中に埋め込まれた配線と、絶縁層上の酸化物半導体層と、酸化物半導体層と電気的に接続するソース電極及びドレイン電極と、酸化物半導体層と重畳して設けられたゲート電極と、酸化物半導体層と、ゲート電極との間に設けられたゲート絶縁層と、を有し、絶縁層は、配線の上面の一部を露出するように形成され、配線は、その上面の一部が絶縁層の表面の一部より高い位置に存在し、且つ、絶縁層から露出した領域において、ソース電極またはドレイン電極と電気的に接続し、絶縁層表面の一部であって、酸化物半導体層と接する領域は、その二乗平均平方根粗さが１ｎｍ以下であ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記憶装置、当該記憶装置を用いた半導体装置の提
供を目的の一つとする。
【解決手段】記憶素子として機能するトランジスタに蓄積された電荷を保持するためのス
イッチング素子として、酸化物半導体膜を活性層として用いたトランジスタを、記憶装置
の各メモリセルに設ける。また、記憶素子として用いるトランジスタは、第１のゲート電
極と、第２のゲート電極と、第１のゲート電極と第２のゲート電極の間に位置する半導体
膜と、第１のゲート電極と半導体膜の間に位置する第１の絶縁膜と、第２のゲート電極と
半導体膜の間に位置する第２の絶縁膜と、半導体膜に接するソース電極及びドレイン電極
と、を有する。 （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】コストを増大させずとも、書き込みに高電圧を必要とせず、不良が発生しにくく
、書き込み時間が短く、データの書換えができない半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】ダイオード接続した第１のトランジスタと、ダイオード接続した第１のトラ
ンジスタのソース電極及びドレイン電極の一方の端子にゲートが接続する第２のトランジ
スタと、ダイオード接続した第１のトランジスタのソース電極及びドレイン電極の一方の
端子及び第２のトランジスタのゲートに接続する容量素子を有するメモリ素子を含む半導
体記憶装置である。 （もっと読む）

【課題】オフ状態のソース、ドレイン間のリーク電流の低いトランジスタを書き込みトランジスタに用いて、データを保存する半導体メモリ装置を提供する。
【解決手段】書き込みトランジスタのドレインと読み出しトランジスタのゲート、および、前記ドレインとキャパシタの一方の電極を接続した記憶セルを複数用いて形成されたマトリクスにおいて、書き込みトランジスタのゲートを書き込みワード線に、書き込みトランジスタのソースおよび読み出しトランジスタのソースをビット線に、読み出しトランジスタのドレインを読み出しワード線に接続する。ここで、書き込みトランジスタと読み出しトランジスタの導電型を異なるものとする。集積度を高めるために、バイアス線を他行の読み出しワード線で代用したり、記憶セルを直列に接続し、ＮＡＮＤ構造とし、読み出しワード線と書き込みワード線を共用してもよい。 （もっと読む）

【課題】書き込み速度を損なうことなく、消費電力の低減された記憶装置を提供する。
【解決手段】書き込み信号に応じて、第１のノードに電源電位を入力するか、電位を保持させるか、接地させるかを選択するコントローラと、一方の電極が前記第１のノードに接続する第１の容量素子と、第１の容量素子の他方の電極に、書き込み信号を遅延して出力する遅延回路と、第１のノードと接続されるゲート電極と、入力データ信号が入力される第１の電極と、入力データ信号を記憶する第２のノードと接続される第２の電極とを備える第１のトランジスタと、第２のノードと接続され、読み出し信号に応じて第２のノードの電位に応じた信号を出力する読み出し回路と、を有し、第２のノードは、一方の電極が接地された第２の容量素子の他方の電極と、読み出し回路が備える第２のトランジスタのゲート電極と、が接続される記憶装置を提供すること。 （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】回路構成が簡略化され、安定して動作可能なワード線分割回路を提供する。また、回路構成が簡略化され、安定して動作可能な記憶装置を提供する。
【解決手段】ワード線と、サブワード線との間に、リーク電流が極めて低減されたトランジスタを直列に接続し、ワード線分割回路を構成すればよい。当該トランジスタには、チャネルが形成される半導体層に酸化物半導体を含むトランジスタを適用できる。また、このような回路構成が簡略化されたワード線分割回路を、記憶装置に適用すればよい。 （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、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】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】高速動作を実現できる記憶装置、或いは、リフレッシュ動作の頻度が低減できる記憶装置を提供する。
【解決手段】セルアレイ１０１の内部において、メモリセル１００に接続された配線に、駆動回路１０２から電位の供給が行われる。さらに、駆動回路１０２上にセルアレイ１０１が設けられており、セルアレイ１０１が有する複数の各メモリセル１００は、スイッチング素子と、スイッチング素子により電荷の供給、保持、放出が制御される容量素子とを有する。そして、スイッチング素子として用いられるトランジスタは、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半導体を、チャネル形成領域に含んでいる。 （もっと読む）

【課題】新たな構成の不揮発性の記憶素子、それを用いた信号処理回路を提供する。
【解決手段】第１の回路と第２の回路とを有し、第１の回路は第１のトランジスタと第２のトランジスタとを有し、第２の回路は第３のトランジスタと第４のトランジスタとを有する。第１の信号に対応する信号電位は、オン状態とした第１のトランジスタを介して第２のトランジスタのゲートに入力され、第２の信号に対応する信号電位は、オン状態とした第３のトランジスタを介して第４のトランジスタのゲートに入力される。その後、第１のトランジスタ及び第３のトランジスタをオフ状態とする。第２のトランジスタの状態と第４のトランジスタの状態との両方を用いて、第１の信号を読み出す。第１のトランジスタ及び第３のトランジスタは、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する。 （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】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】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】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】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】記憶回路におけるデータの保持期間を長くする。また、消費電力を低減する。また、回路面積を小さくする。また、１回のデータの書き込みに対する該データの読み出し可能回数を増やす。
【解決手段】記憶回路を具備し、記憶回路は、ソース及びドレインの一方にデータ信号が入力される第１の電界効果トランジスタと、ゲートが第１の電界効果トランジスタのソース及びドレインの他方に電気的に接続される第２の電界効果トランジスタと、ソース及びドレインの一方が第２の電界効果トランジスタのソース又はドレインに電気的に接続される第３の電界効果トランジスタと、を備える。 （もっと読む）