【課題】容量素子の容量を低減し、また、集積度の高い半導体メモリ装置を提供する。
【解決手段】１つのビット線ＢＬ＿ｍに複数個のメモリブロックを接続させる。第ｎ行のメモリブロックはサブビット線ＳＢＬ＿ｎ＿ｍと複数のメモリセルを有する。メモリセルはトランジスタと容量素子を直列に接続し、容量素子の電極の一をサブビット線ＳＢＬ＿ｎ＿ｍに接続する。さらに第ｎ行のメモリブロックは書き込みトランジスタＷＴｒ＿ｎ＿ｍと読み出しトランジスタＲＴｒ＿ｎ＿ｍを有し、また、読み出しトランジスタＲＴｒ＿ｎ＿ｍには相補型インバータ等の増幅回路ＡＭＰ＿ｎ＿ｍを接続する。サブビット線ＳＢＬ＿ｎ＿ｍの電位変動を増幅回路ＡＭＰ＿ｎ＿ｍで増幅する。サブビット線ＳＢＬ＿ｎ＿ｍの容量は十分に小さいため、各メモリセルの容量素子の電荷による電位変動を増幅回路ＡＭＰ＿ｎ＿ｍでエラーなく増幅でき、ビット線ＢＬ＿ｍに出力できる。 （もっと読む）

【課題】安定したチャージポンプ動作を行う。
【解決手段】ノードＡ，Ｂを有するコンデンサＣ１と、ＶＤＤレベルからＶＳＳレベルの間で振幅するポンピング信号ＰＵＭＰ１をコンデンサＣ１のノードＡに供給するポンピング回路１１０と、コンデンサＣ１のノードＢをＶＰＰｅｘｔレベルにプリチャージし、ポンピング信号ＰＵＭＰ１がＶＳＳレベルからＶＤＤレベルに変わった時に、コンデンサＣ１のノードＢをＶＰＰｅｘｔレベルよりも高いレベルに駆動する出力回路１２０とを備える。本発明によれば、コンデンサＣ１のノードＡをポンピングするための電圧と、コンデンサＣ１のノードＢをプリチャージするための電圧が異なっていることから、昇圧電圧を効率よく生成することできる。 （もっと読む）

【課題】データ処理性能の低下を防止可能な半導体装置を提供すること。
【解決手段】本発明にかかる半導体装置は、インターフェイス回路１０５−１，１０５−２と、インターフェイス回路１０５−１に第１のデータバスを介して結合されると共に、インターフェイス回路１０５−１から出力される第１のアクセス制御信号に結合されたメモリコア１０６−１と、インターフェイス回路１０５−２に第２のデータバスを介して結合されたメモリコア１０６−２と、第１のアクセス制御信号、又は、インターフェイス回路１０５−２から出力される第２のアクセス制御信号を選択的にメモリコア１０６−２に結合させる選択回路１０７−１と、を備える。 （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】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】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】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】消費電力を抑えることができる記憶装置を提供する。
【解決手段】第１クロック信号に従って、データを含む信号の電位の極性を反転させることで、出力電位を生成する第１論理素子と、第１論理素子が生成する出力電位を保持する第２論理素子及び第３論理素子と、トランジスタを用いたスイッチング素子と、第２論理素子及び第３論理素子において保持される第１論理素子の出力電位が、スイッチング素子を介して与えられることで、データを記憶する容量素子と、を有し、第２論理素子は、第１クロック信号とは異なる系統の第２クロック信号に従って、第３論理素子の出力電位の極性を反転させることで、第２論理素子の出力電位を生成し、第３論理素子は、第２論理素子の出力電位の極性を反転させることで、第３論理素子の出力電位を生成する記憶装置。 （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】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】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】ビット線にビット線制御トランジスタを直列に挿入し、そのゲートの最低電位は十分な負の値となるようにする。ビット線制御トランジスタのゲートは電池等に接続するビット線制御回路に接続される。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。外部からの電源が切れた際には、ビット線はビット線制御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。あるいは外部電源遮断時にワード線の電位を十分な負の電位とできるような回路を設けてもよい。 （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】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】記憶素子（ＤＲＡＭ）の保持情報の多値化を簡便に行うこと。
【解決手段】記憶素子（ＤＲＡＭ）が有するトランジスタがオン状態の期間において、当該記憶素子（ＤＲＡＭ）に対して情報の書き込みを行う配線（ビット線）の電位を変動させることで、当該記憶素子（ＤＲＡＭ）が有する容量素子に蓄積される電荷量を制御する。これにより、当該記憶素子（ＤＲＡＭ）を有する半導体装置の構造を複雑化せずとも記憶素子（ＤＲＡＭ）の保持情報を多値化することが可能である。 （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】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】酸化物半導体を用いて形成されたトランジスタと、該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容量素子を用いて、不揮発性の記憶回路を構成する。記憶回路に予めハイレベル電位を書き込んでおき、退避させるデータがハイレベル電位の場合は、そのままの状態を維持し、退避させるデータがローレベル電位の場合は、ローレベル電位を記憶回路に書き込むことで、書き込み速度を向上させた信号処理回路を実現できる。 （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】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】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）