【課題】頻繁なリフレッシュ動作が不要で、正常な読み出しを行うことのできる２トランジスタ型のＤＲＡＭを備えた半導体装置を提供する。
【解決手段】本実施形態の半導体装置は、ゲートが第１配線に接続され、第１ソース／ドレインの一方が第２配線に接続された第１トランジスタと、ゲート絶縁膜、ゲート電極、および前記ゲート絶縁膜と前記ゲート電極との間に設けられしきい値を変調するしきい値変調膜を有するゲート構造と、第２ソース／ドレインとを備え、前記ゲート電極が前記第１トランジスタの前記第１ソース／ドレインの他方に接続され、前記第２ソース／ドレインの一方が第３配線に接続され、前記第２ソース／ドレインの他方が第４配線に接続された第２トランジスタと、を備えている。 （もっと読む）

【課題】不揮発性を有し、書き込み回数に制限のない新たな構造の半導体装置を提供する。
【解決手段】複数の記憶素子が直列に接続され、複数の記憶素子の一は、第１〜第３のゲート電極、第１〜第３のソース電極、および第１〜第３のドレイン電極を有する第１〜第３のトランジスタを有し、第２のトランジスタは酸化物半導体層を含んで構成され、第１のゲート電極と、第２のソース電極または第２のドレイン電極の一方とは、電気的に接続され、第１の配線と、第１のソース電極と、第３のソース電極とは、電気的に接続され、第２の配線と、第１のドレイン電極と、第３のドレイン電極とは、電気的に接続され、第３の配線と、第２のソース電極または第２のドレイン電極の他方とは、電気的に接続され、第４の配線と、第２のゲート電極とは、電気的に接続され、第５の配線と、第３のゲート電極とは電気的に接続された半導体装置。 （もっと読む）

【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】デジタルメモリデバイスの動作電力を低減する。
【解決手段】複数のメモリセル（７１３）を含むデジタルメモリデバイス（２９０４）は、一組のメモリセル（７１３）上で動作を実行するようにコマンドを受信し、一組のメモリセル（７１３）は、デバイス（２９０４）全体よりも含有するメモリセルが少なく、デバイス（２９０４）は、受信コマンドに応答して、一組のメモリセル（７１３）に関連する一組のビットライン（７０９）のみを、動作のフロントエンドに選択的にプリチャージすることを含む動作を実行する、デジタルメモリ（２９０４）を動作させる方法、装置、およびシステム（２９００）。 （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】２Ｔｒ１Ｃ型半導体メモリ装置の消費電力を削減する。
【解決手段】読み出しトランジスタのしきい値の絶対値をビット線のデータ電位の変動幅よりも大きくする（あるいはビット線のデータ電位の変動幅を読み出しトランジスタのしきい値の絶対値よりも小さくする）ことで、ソース線の電位を固定し、また、書き込みワード線の電位変動を小さくでき、読み出しワード線の電位は、読み出しの際にのみ変動させる。また、そのようなしきい値の絶対値の大きなトランジスタは、ゲートの材料を仕事関数の高い窒化インジウム等を用いて形成する。仕事関数の高い材料を用いることで、ゲート絶縁物のポテンシャル障壁が高まり、リーク電流が抑制できるので、電荷保持特性も向上する。 （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】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】電力の供給がない状況でもデータの保持が可能、かつ書き込み回数にも制限がない、新たな構造の半導体記憶装置を提供する。また、単位面積あたりの記憶容量を増加させる。
【解決手段】一対の電極と、一対の電極の側壁と接して設けられた絶縁膜と、該絶縁膜を介して一対の電極間に設けられ、一対の電極の上面の高さよりも上面の高さの低い第１のゲート電極と、第１のゲート電極上に設けられた第１のゲート絶縁膜と、第１のゲート絶縁膜および一対の電極と接して設けられた酸化物半導体膜と、少なくとも酸化物半導体膜上に設けられた第２のゲート絶縁膜と、第２のゲート絶縁膜を介して酸化物半導体膜上に設けられた第２のゲート電極と、を有する第１のトランジスタと、一対の電極の一方を介して第１のトランジスタと接続されるキャパシタと、を有し、該キャパシタに保持される電位に応じてデータが記憶されるメモリセルからなる半導体記憶装置である。 （もっと読む）

【課題】ＤＲＡＭよりも書き込み、読み出しなどの動作速度が高く、ＳＲＡＭよりもメモリセルあたりの半導体素子の数を減らすことができる記憶装置。
【解決手段】制御装置と、演算装置と、緩衝記憶装置とを有し、緩衝記憶装置は、主記憶装置から、或いは演算装置から送られてきたデータを、制御装置からの命令に従って記憶し、緩衝記憶装置は複数のメモリセルを有し、メモリセルは、チャネル形成領域に酸化物半導体を含むトランジスタと、トランジスタを介してデータの値に従った量の電荷が供給される記憶素子とを有する。さらに、緩衝記憶装置が有する複数のメモリセルは、バリッドビットに対応するメモリセルが、データフィールドに対応するメモリセルよりも、そのデータの保持時間が短い。 （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、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、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】新たな構造の半導体装置を提供し、書き込み後の当該半導体装置のメモリセルのしきい値電圧のばらつきを小さくし、動作電圧を低減する、または記憶容量を増大する。
【解決手段】酸化物半導体を用いたトランジスタと、酸化物半導体以外の材料を用いたトランジスタとをそれぞれ有する複数のメモリセルと、複数のメモリセルを駆動する駆動回路と、駆動回路に供給する複数の電位を生成する電位生成回路と、を有し、駆動回路は、
データバッファと、複数のメモリセルのそれぞれに複数の電位のうちいずれか一の電位をデータとして書き込む書き込み回路と、メモリセルに書き込まれたデータを読み出す読み出し回路と、読み出されたデータと、データバッファに保持されたデータとが一致するか否かをベリファイするベリファイ回路と、を有する。 （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）