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公開番号2024056909
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-23
出願番号2024021672,2022117079
出願日2024-02-16,2018-09-03
発明の名称半導体装置
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類G11C 5/02 20060101AFI20240416BHJP(情報記憶)
要約【課題】新規な、回路面積が小さく、消費電力が小さく、高速動作が可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置10は、複数のセルアレイCA_1～CA_4と、複数の周辺回路PC_1～PC_4と、を有し、セルアレイは、複数のメモリセルを有し、周辺回路は、駆動回路RDa、RDbと、センスアンプアレイSAAa、SAAbと、グローバルセンスアンプGSAを有する。駆動回路は、セルアレイに選択信号を供給する機能を有し、センスアンプアレイは、セルアレイから入力された電位を増幅する機能を有し、グローバルセンスアンプは、センスアンプアレイから入力された電位を増幅する機能を有し、駆動回路と、センスアンプアレイと、グローバルセンスアンプとは、セルアレイと重なる領域を有し、メモリセルはチャネル形成領域に金属酸化物を含む。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
セルアレイと、
前記セルアレイに電気的に接続された駆動回路と、
前記セルアレイに電気的に接続された第１の増幅回路と、
前記第１の増幅回路に電気的に接続された第２の増幅回路と、を有し、
前記セルアレイは、複数のメモリセルを有し、
前記第１の増幅回路は、前記セルアレイから入力された電位を増幅する機能を有し、
前記第２の増幅回路は、前記第１の増幅回路から入力された電位を増幅する機能を有し、
前記駆動回路、前記第１の増幅回路および前記第２の増幅回路のそれぞれは、前記セルアレイと重なる領域を有する半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、半導体装置、コンピュータ及び電子機器に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する本発明
の一態様の技術分野としては、半導体装置、撮像装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、
記憶装置、表示システム、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方
法、又はそれらの製造方法、を一例として挙げることができる。
【０００３】
また、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装
置全般を指す。トランジスタ、半導体回路、演算装置、記憶装置等は半導体装置の一態様
である。また、表示装置、撮像装置、電気光学装置、発電装置（薄膜太陽電池、有機薄膜
太陽電池等を含む）、及び電子機器は半導体装置を有している場合がある。
【背景技術】
【０００４】
ＤＲＡＭ（ＤｙｎａｍｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）は、各種電子
機器に内蔵されるメモリとして広く用いられている。ＤＲＡＭは、他の半導体集積回路と
同様、スケーリング則に従って微細化が進められている。特許文献１には、ＤＲＡＭの微
細化に適したトランジスタの作製方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、酸化物半導体を用いたトランジスタをＤＲＡＭに応用した例が開
示されている。酸化物半導体を用いたトランジスタは、オフ状態でのリーク電流（オフ電
流）が非常に小さいので、リフレッシュ間隔が長く消費電力の少ないメモリを作製するこ
とができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１６－１２７１９３号公報
特開２０１７－２８２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一態様は、新規な半導体装置の提供を課題とする。又は、本発明の一態様は、回
路面積の小さい半導体装置の提供を課題とする。又は、本発明の一態様は、消費電力の小
さい半導体装置の提供を課題とする。又は、本発明の一態様は、高速動作が可能な半導体
装置の提供を課題とする。
【０００８】
なお、本発明の一態様は、必ずしも上記の課題の全てを解決する必要はなく、少なくとも
一の課題を解決できるものであればよい。また、上記の課題の記載は、他の課題の存在を
妨げるものではない。これら以外の課題は、明細書、特許請求の範囲、図面などの記載か
ら、自ずと明らかとなるものであり、明細書、特許請求の範囲、図面などの記載から、こ
れら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る半導体装置は、複数のセルアレイと、複数の周辺回路と、を有し、
セルアレイは、複数のメモリセルを有し、周辺回路は、第１の駆動回路と、第２の駆動回
路と、第１の増幅回路と、第２の増幅回路と、第３の増幅回路と、第４の増幅回路と、を
有し、第１の駆動回路及び第２の駆動回路は、セルアレイに選択信号を供給する機能を有
し、第１の増幅回路及び第２の増幅回路は、セルアレイから入力された電位を増幅する機
能を有し、第３の増幅回路及び第４の増幅回路は、第１の増幅回路又は第２の増幅回路か
ら入力された電位を増幅する機能を有し、第１の駆動回路と、第２の駆動回路と、第１の
増幅回路と、第２の増幅回路と、第３の増幅回路と、第４の増幅回路は、セルアレイと重
なる領域を有し、メモリセルは、チャネル形成領域に金属酸化物を含む半導体装置である
。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る半導体装置において、第１の駆動回路は、第２の駆動回路、
第２の増幅回路、及び第３の増幅回路と隣接し、第２の駆動回路は、第１の駆動回路、第
１の増幅回路、及び第４の増幅回路と隣接し、第１の増幅回路は、第２の駆動回路、第２
の増幅回路、第３の増幅回路、及び第４の増幅回路と隣接し、第２の増幅回路は、第１の
駆動回路、第１の増幅回路、第３の増幅回路、及び第４の増幅回路と隣接していてもよい
。
（【００１１】以降は省略されています）

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