【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】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】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】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のチャネル形成領域と、第１のゲート電極と、第１のソース領域およびドレイン領域と、を有する第１のトランジスタと、少なくとも第１のソース領域またはドレイン領域の一部と重畳するように設けられた、酸化物半導体材料からなる第２のチャネル形成領域と、第２のソース電極と、第１のゲート電極に電気的に接続される第２のドレイン電極と、第２のゲート電極と、を有する第２のトランジスタと、第１のトランジスタと第２のトランジスタとの間の絶縁層と、を含むメモリセルを有し、第２のトランジスタをオフ状態とすべき期間において、少なくとも第１のソース領域またはドレイン領域に正の電位が与えられるときに第２のゲート電極に負の電位が与えられる半導体装置。 （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（不揮発性）で、且つ、書き込み回数にも制限が無い、新たな構造の半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】半導体記憶装置に、複数のメモリセルがマトリクス状に配設されたメモリセルアレイと、制御信号に応じて、複数のメモリセルの中から動作を行うメモリセルを選択するデコーダと、デコーダに対して制御信号を出力するか否かを選択する制御回路と、を設ける。なお、複数のメモリセルのそれぞれは、酸化物半導体によってチャネル領域が形成される選択トランジスタをオフ状態とすることによってデータの保持を行う。 （もっと読む）

【課題】信頼性の高い書き込み動作を高速に行うことのできる半導体装置の駆動方法を提供する。
【解決手段】多値書き込みを行う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。書き込みを行いながらビット線の電位を検知することによって、書き込みベリファイ動作を行うことなく、書き込みデータに対応した電位がフローティングゲートに正常に与えられたかを確認することができる。 （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、新たな半導体装置を提供する。また、回路規模を縮小し、書き込み、読み出しに対する信頼性を向上させる。
【解決手段】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対して、ベリファイ動作と、読み出しを行う際に、異なるしきい値電圧を示すデュアルゲート駆動のトランジスタを抵抗素子として用いることで、一系統の基準電位回路のみで安定したベリファイ動作、及び読み出し動作が可能となる。 （もっと読む）

【課題】データの書込みにおいて、電源電位を増やすことなく電圧を低減することで低消費電力化が実現された半導体装置を提供する。さらにデータの書込みにおいて、電源電位を増やすことなく選択トランジスタにおけるしきい値落ちの問題が抑制された半導体装置を提供する。
【解決手段】ｎチャネル型の選択トランジスタのゲートに電気的に接続するワード線に直列にダイオード電気的に接続されたトランジスタを電気的に接続し、さらに当該選択トランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続するビット線と、ワード線との間に容量素子を設ける、またはビット線とワード線との線間容量を利用する。さらに書込みにおいて、ワード選択のタイミングをビット選択のタイミングよりも早くする。 （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】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、メモリセルアレイを有する半導体装置において、直列に接続された第１乃至第ｍのメモリセルに含まれる各ノードに生じる寄生容量の値を同等の値とすることで、安定して動作可能な半導体装置とする。 （もっと読む）

【課題】回路面積節約のメモリユニットの提供。
【解決手段】回路面積節約のメモリユニットは、第１トランジスターに読み取り線が接続され、並びにワード線の制御を受け、第２トランジスターが該第１トランジスターと電源端の間に接続され、第３トランジスターが該第２トランジスターに接続され、ならびにビット線の制御を受け、該第３トランジスターが該第２トランジスターの導通／切断を制御し、第４トランジスターが該第３トランジスターと書き込み線に接続され、ならびにビット線の制御を受ける。こうして、４つのトランジスターを使用してメモリユニットを形成でき、回路面積節約の目的を達成する。 （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】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１のトランジスタのゲート電極と、該ゲート電極に接する第２のトランジスタのソース電極とは、エッチングの選択比がとれる材料を用いて形成される半導体装置を提供する。第１のトランジスタのゲート電極と、第２のトランジスタのソース電極とをエッチングの選択比がとれる材料を用いて形成することで、レイアウトのマージンを低減させることができるため半導体装置の集積度を向上させることができる。 （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長時間にわたる保持が可能で、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のトランジスタと、第２のトランジスタと、を含む複数のメモリセルと、増幅回路と、スイッチ素子と、を含む読み出し回路と、リフレッシュ制御回路と、を有し、第１のチャネル形成領域と第２のチャネル形成領域は、異なる材料を主成分として構成され、第１のゲート電極と、第２のソース電極および第２のドレイン電極の一方は電気的に接続され、第２のソース電極および第２のドレイン電極の他方と、増幅回路の入力端子の一は電気的に接続され、増幅回路の出力端子は、スイッチ素子を介して第２のソース電極および第２のドレイン電極の他方と接続され、スイッチ素子の導通状態または非導通状態は、リフレッシュ制御回路によって制御され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】欠陥セルのリフレッシュによる救済制御を簡易にする。
【解決手段】 半導体装置は、第１及び第２のＲＯＭと、設定信号に基づいて、入力ノードに時系列に複数回供給される複数の入力アドレスから、前記第１及び第２のＲＯＭにそれぞれ記録すべき第１及び第２のアドレスを設定する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記設定信号に基づいて前記入力アドレスを前記第１のアドレスとして設定し、前記第１のアドレス信号が設定された後には、前記設定信号に基づき、且つ、前記設定された第１のアドレスと前記入力アドレスとが予め定めた一部のビットに関して互いに異なる場合に、その時の前記入力アドレスを前記第２のアドレスとして設定する。 （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】第１の信号線と、第２の信号線と、メモリセルと、電位変換回路と、を有し、メモリセルは、第１のゲート電極、第１のソース電極、第１のドレイン電極、及び第１のチャネル形成領域を含む第１のトランジスタと、第２のゲート電極、第２のソース電極、第２のドレイン電極、及び第２のチャネル形成領域を含む第２のトランジスタと、容量素子と、を有し、第１のチャネル形成領域は、第２のチャネル形成領域とは、異なる半導体材料を含んで構成され、第２のドレイン電極と、容量素子の電極の一方と、第１のゲート電極と、は電気的に接続され、第２のゲート電極は、第２の信号線を介して電位変換回路と電気的に接続される。 （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】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を各々含む複数のメモリセルをマトリクス状に配置し、メモリセルの一と他のメモリセルとを接続する配線（ビット線とも呼ぶ）と、第１のトランジスタにおけるソース電極またはドレイン電極と、が、第２のトランジスタにおけるソース電極またはドレイン電極を介して電気的に接続した構成とした半導体装置を提供する。これにより、第１のトランジスタにおけるソース電極またはドレイン電極と、第２のトランジスタにおけるソース電極またはドレイン電極と、を異なる配線に接続する場合と比較して配線の数を削減することができるため、半導体装置の集積度を向上させることができる。 （もっと読む）

【課題】専有面積が小さく、高集積化、大記憶容量化が可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】書き込み用トランジスタと読み出し用トランジスタで、共通のビット線を使用することで、単位メモリセル当たりの配線数を削減する。情報の書き込みは、書き込み用トランジスタをオン状態とすることにより、書き込み用トランジスタのソース電極またはドレイン電極の一方と、読み出し用トランジスタのゲート電極が電気的に接続されたノードにビット線の電位を供給し、その後、書き込み用トランジスタ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。情報の読み出しは、読み出し用トランジスタのソース電極またはドレイン電極の一方と接続された読み出し信号線に、所定の読み出し用の電位を供給し、その後、ビット線の電位を検知することで行う。 （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記憶装置、当該記憶装置を用いた信号処理回路の提供を目的の一つとする。
【解決手段】インバータまたはクロックドインバータなどの、入力された信号の位相を反転させて出力する位相反転素子を用いた記憶素子内に、データを保持するための容量素子と、当該容量素子における電荷の蓄積及び放出を制御するスイッチング素子とを設ける。上記スイッチング素子には、酸化物半導体をチャネル形成領域に含むトランジスタを用いる。そして、上記記憶素子を、信号処理回路が有する、レジスタやキャッシュメモリなどの記憶装置に用いる。 （もっと読む）

【課題】ヒューズ素子などの不揮発性記憶素子から記憶内容を低消費電流で読み出す。
【解決手段】タイミング制御回路は、外部リセット信号の状態遷移を契機として、内部リセット信号ＰＲＥＳＥＴ１、２を活性化させる。ヒューズ回路３０は、ヒューズ素子３１と、内部リセット信号ＰＲＥＳＥＴ１に応答して、ヒューズ素子３１の設定データを取得する読出回路ＲＤと、設定データを一時的に保持し、内部リセット信号ＰＲＥＳＥＴ２によってリセットされるラッチ回路Ｌ１を備える。タイミング制御回路は、内部リセット信号ＰＲＥＳＥＴ２を活性化させることによりラッチ回路Ｌ１をリセットし、内部リセット信号ＰＲＥＳＥＴ１を所定期間だけ活性化させることにより設定データをラッチ回路Ｌ１に保持させる。 （もっと読む）