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公開番号2024073489
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-29
出願番号2024031608,2022198750
出願日2024-03-01,2018-06-25
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 11/404 20060101AFI20240522BHJP(情報記憶)
要約【課題】メモリセルのデータ書き換え時間を短縮する半導体装置を提供する。
【解決手段】メモリモジュール10は、複数のメモリセルMC[n]、選択トランジスタDTr及び配線WBL1を有する。また、各メモリセルは、夫々メモリノードを有する。メモリセルMC[1]の一方の端は、選択トランジスタを介して配線WBL1と電気的に接続し、メモリセルMC[1]の他方の端は、メモリセルMC[2]の一方の端と電気的に接続し、メモリセルMC[2]の他方の端は、配線WBL1と電気的に接続されている。選択トランジスタがオン状態のとき、メモリセルMC[1]のメモリノードは、選択トランジスタを介して配線WBL1に与えられる信号によって書き換えられ、選択トランジスタがオフ状態のとき、メモリセルMC[1]は、メモリセルMC[2]のメモリノードを介して配線WBL1に与えられる信号によって書き換えられる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
メモリモジュールを有する半導体装置であって、
前記メモリモジュールは、第１のメモリセル、第２のメモリセル、選択トランジスタ、及び第１の配線を有し、
前記第１のメモリセルは、第１のメモリノードを有し、
前記第２のメモリセルは、第２のメモリノードを有し、
前記第１のメモリセルの一方は、前記選択トランジスタを介して前記第１の配線と電気的に接続され、
前記第１のメモリセルの他方は、前記第２のメモリセルの一方と電気的に接続され、
前記第２のメモリセルの他方は、前記第１の配線と電気的に接続され、
前記第１のメモリノード及び前記第２のメモリノードは、電圧を信号として保持する機能を有し、
前記選択トランジスタがオン状態のとき、
前記第１のメモリノードは、前記選択トランジスタを介して前記第１の配線に与えられる信号によって前記第１のメモリノードに保持されている電圧が書き換えられる機能を有し、
前記第２のメモリノードは、前記選択トランジスタ、及び前記第１のメモリノードを介して前記第１の配線に与えられる信号によって前記第２のメモリノードに保持されている電圧が書き換えられる機能を有し、
前記選択トランジスタがオフ状態のとき、
前記第１のメモリノードは、前記第２のメモリノードを介して前記第１の配線に与えられる信号によって前記第１のメモリノードに保持されている電圧が書き換えられる機能を有し、
前記第２のメモリノードは、前記第１の配線に与えられる信号によって前記第２のメモリノードに保持されている電圧が書き換えられる機能を有する、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、電子機器に関する。
続きを表示（約 1,700 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発明
の一態様の技術分野は、物、方法、又は、製造方法に関する。又は、本発明は、プロセス
、マシン、マニュファクチャ、又は、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する
。特に、本発明の一態様は、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、そ
れらの駆動方法、又はそれらの製造方法に関する。
【０００３】
なお、本明細書等において、半導体装置は、半導体特性を利用することで機能しうる素
子、回路、又は装置等を指す。一例としては、トランジスタ、ダイオード等の半導体素子
は半導体装置である。また別の一例としては、半導体素子を有する回路は、半導体装置で
ある。また別の一例としては、半導体素子を有する回路を備えた装置は、半導体装置であ
る。
【背景技術】
【０００４】
スマートフォン、タブレット、電子ブック等のモバイル機器、パーソナルコンピュータ
、サーバなどの半導体装置を有する電子機器は、大きなデータを扱うことが求められてい
る。よって半導体装置は、記憶容量が大きく、さらに処理時間が高速であることが求めら
れている。
【０００５】
特に、近年、上述した電子機器では、高精細な画像、動画、音声などを扱うアプリケー
ションが増えるに従い、扱われるデータ量が増加している。よって記憶容量の大きい半導
体装置が求められている。特許文献１では、メモリセルが三次元的に積層された半導体装
置について開示されている。また、半導体装置のチップの大きさを変えずに大きな記憶容
量を有する半導体装置を実現するには、半導体装置が有する回路を微細化する技術が求め
られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００８－２５８４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電子機器で動作するアプリケーションは、インターネット、又はネットワークと接続す
ることで画像及び音声などの大きなデータを快適に扱うことが求められている。また、モ
バイル機器のように可搬性を特徴とする電子機器では、長時間の使用を実現するために電
力の低減が課題である。電子機器では、電力の低減のためにパワーゲーティング等の電力
低減技術を利用することができる。しかし、パワーゲーティング等の電力低減技術を利用
するには、使用中のデータの退避を必要とする問題がある。
【０００８】
例えば、半導体装置として知られているＮＡＮＤ型フラッシュメモリ等では、データの
書き換えをするために指定したアドレス以外のデータについても更新する必要がある。し
たがって、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ等では、大量のデータを書き込むための処理時間
が多く必要とされ、さらに、データ量に応じて消費電力が増加する課題がある。
【０００９】
上記問題に鑑み、本発明の一態様は、新規な構成の記憶装置を提供することを課題の一
とする。又は、本発明の一態様は、書き換え時間が短縮された記憶装置を提供することを
課題の一とする。又は、本発明の一態様は、消費電力を低減させる記憶装置を提供するこ
とを課題の一とする。
【００１０】
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の
一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課
題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、
図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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