半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的之一是缩小能够执行模拟数据的算术处理的半导体装置的电路规模。在该半导体装置中，存储单元生成对应于第一模拟数据的第一电流并生成对应于第一模拟数据及第二模拟数据的第二电流。参考用存储单元生成对应于参考数据的参考电流。第一电路在第一电流小于参考电流的情况下生成对应于第一电流与参考电流之差分的第三电流并保持第三电流。第二电路在第一电流大于参考电流的情况下生成对应于第一电流与参考电流之差分的第四电流并保持第四电流。第一电路和第二电路中的一个生成对应于第三模拟数据的第五电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置
本专利技术的一个实施方式涉及一种如处理模拟数据的算术处理电路等的半导体装置。注意，本专利技术的一个实施方式不局限于上述
本说明书等所公开的专利技术的一个方式的
涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本专利技术的一个实施方式涉及一种程序、机器、产品或者组成物。具体而言，作为本说明书所公开的本专利技术的一个实施方式的
的一个例子，可以举出半导体装置、显示装置、液晶显示装置、发光装置、照明装置、蓄电装置、存储装置、这些装置的驱动方法及其制造方法。
技术介绍
在将模拟数据转换为数字数据之后进行的算术处理需要执行大量的算术处理，因此很难缩短算术处理所需的时间。为此，提出了如以神经元为基本组成的脑中进行的模拟数据处理那样的无需将模拟数据转换为数字数据来进行算术处理的各种方法。以下专利文献1公开了能够同时执行独立非线性变换处理及加权处理的算术电路。[参考文献][专利文献][专利文献1]日本专利申请公开No.2004-110421
技术实现思路
积和运算处理是数字电路中经常使用的算术处理。由数字电路进行的模拟数据的积和运算处理可以通过如下具体方法进行：乘法电路将多个第一数字数据与对应于该多个第一数字数据的多个第二数字数据相乘；对应于相乘结果的多个第三数字数据被存储在数字存储器中；从上述数字存储器依次读出上述多个第三数字数据；加法电路执行多个第三数字数据的求和。由此可知，在由数字电路执行的积和运算处理中，需要频繁地将第三数字数据存储到数字存储器中并从数字存储器中读出数据。这意味着算术处理速度取决于对数字存储器的访问速度。虽然可以通过在数字电路中设置多个乘法电路或加法电路来缩短算术处理所需的时间，但是，在这种情路下难以抑制数字电路的功耗。鉴于上述技术背景，本专利技术的一个实施方式的目的之一是缩小能够执行模拟数据的算术处理的半导体装置的电路规模。本专利技术的一个实施方式的另一个目的之一是提供一种能够缩短模拟数据的算术处理所需时间的半导体装置。本专利技术的一个实施方式的另一个目的之一是降低能够执行模拟数据的算术处理的半导体装置的功耗。本专利技术的一个实施方式的目的之一是提供一种新颖的半导体装置等。注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。另外，本专利技术的一个实施方式并不需要实现所有上述目的。另外，可以从说明书、附图、权利要求书等的记载得知并抽出上述以外的目的。鉴于上述目的，本专利技术的一个实施方式的半导体装置包括存储单元、参考用存储单元、第一电路及第二电路。存储单元生成对应于第一模拟数据的第一电流并生成对应于第一模拟数据及第二模拟数据的第二电流。参考用存储单元生成对应于参考数据的参考电流。第一电路在第一电流小于参考电流时生成对应于第一电流与参考电流之差分的第三电流并保持该第三电流。第二电路在第一电流大于参考电流时生成对应于第一电流与参考电流之差分的第四电流并保持该第四电流。第一电路和第二电路中的一个从第三电流和第四电流中的一个及第二电流生成对应于第三模拟数据的第五电流。鉴于上述目的，本专利技术的一个实施方式的半导体装置包括第一存储单元、第二存储单元、第一参考用存储单元、第二参考用存储单元、第一电路及第二电路。第一存储单元生成对应于第一模拟数据的第一电流并生成对应于第一模拟数据及第二模拟数据的第二电流。第二存储单元生成对应于第三模拟数据的第三电流并生成对应于第三模拟数据及第四模拟数据的第四电流。第一参考用存储单元生成对应于参考数据的第一参考电流。第二参考用存储单元生成对应于参考数据的第二参考电流。第一电路在第一电流及第三电流之和小于第一参考电流及第二参考电流之和时生成对应于第一电流及第三电流之和与第一参考电流及第二参考电流之和的差分的第五电流并保持该第五电流。第二电路在第一电流及第三电流之和大于第一参考电流及第二参考电流之和时生成对应于第一电流及第三电流之和与第一参考电流及第二参考电流之和的差分的第六电流并保持该第六电流。第一电路和第二电路中的一个从第五电流和第六电流中的一个与第二电流和第四电流之和生成对应于第五模拟数据的第七电流。本专利技术的一个实施方式可以缩小能够执行模拟数据的算术处理的半导体装置的电路规模。本专利技术的另一个实施方式可以提供一种能够缩短模拟数据的算术处理所需时间的半导体装置。本专利技术的另一个实施方式可以降低能够执行模拟数据的算术处理的半导体装置的功耗。本专利技术的另一个实施方式可以提供一种新颖的半导体装置等。注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。另外，本专利技术的一个实施方式并不需要具有所有上述效果。另外，可以从说明书、附图、权利要求书等的记载得知并抽出上述以外的效果。附图说明图1示出半导体装置的配置。图2示出存储电路及参考用存储电路的具体配置。图3示出存储单元MC及存储单元MCR的具体电路配置及具体连接关系。图4示出电路13、电路14及电流源电路的具体配置。图5为时序图。图6示出电路13、电路14、电流源电路及开关的具体连接关系。图7示出电流-电压转换电路的配置。图8示出驱动电路的配置。图9示出半导体装置的配置。图10A至图10C示出晶体管的结构。图11示出能带结构的示意图。图12示出半导体装置的截面结构。图13A和图13B示出芯片及模块。图14示出PLD的配置。图15A至图15F示出电子设备。具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。但是，本专利技术不局限于以下说明，而所属
的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式及详细内容在不脱离本专利技术的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此，本专利技术不应该被解释为仅局限在以下所示的实施方式所记载的内容中。在附图中，为了清楚起见，有时夸大了尺寸、层厚度或区域。因此，尺寸、层厚度或区域不限于所示的比例。另外，在附图中，示意性地示出理想的例子，本专利技术的实施方式不局限于附图所示的形状或数值。例如，可以包括因噪声或时序偏差引起的信号、电压或电流的不同。在本说明书中，为了方便起见，有时使用如“上”、“上方”、“下”、“下方”等描述构成要素的位置关系。另外，构成要素的位置关系根据描述各构成要素的方向适当地改变。因此，不局限于本说明书中使用的词语，根据情况可以适当地进行描述。方框图中的各电路块的位置关系是为了便于说明而指定的。即使方框图示出通过不同电路块实现不同功能的情况，也可以实际配置一个电路块以实现不同功能。此外，各电路块的功能是为了便于说明而指定的，即使在示出一个电路块的情况下，也可以在实际电路块中设置多个块而由多个电路块进行由一个电路块进行的处理。在本说明书等中，半导体装置是指利用半导体特性的装置以及包括半导体元件(例如，晶体管或二极管)的电路及包括该电路的装置等。另外，半导体装置还指能够利用半导体特性而发挥作用的所有装置。例如，集成电路、具备集成电路的芯片都是半导体装置。另外，存储装置、显示装置、发光装置、照明装置以及电子设备等本身可能是半导体装置或者可能包括半导体装置。在本说明书等中，当明确地记载“X与Y连接”时，包括如下情况：X与Y电连接的情况；X与Y在功能上连接的情况；以及X与Y直接连接的情况。因此，不局限于附图或文中所示的连接关系等规定的连接关系，附图或文中也包括其他连接关系。这里，X和Y表示物体(例如，装置、元件、电路、布线、电极、端子、导电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，包括：存储单元、参考用存储单元、第一电路以及第二电路，其中，所述存储单元生成对应于第一模拟数据的第一电流并生成对应于所述第一模拟数据及第二模拟数据的第二电流，所述参考用存储单元生成对应于参考数据的参考电流，所述第一电路在所述第一电流小于所述参考电流时生成并保持对应于所述第一电流与所述参考电流之差分的第三电流，所述第二电路在所述第一电流大于所述参考电流时生成并保持对应于所述第一电流与所述参考电流之差分的第四电流，并且，所述第一电路和所述第二电路中的一个从所述第三电流和所述第四电流中的一个及所述第二电流生成对应于第三模拟数据的第五电流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.10 JP 2016-0468531.一种半导体装置，包括：存储单元、参考用存储单元、第一电路以及第二电路，其中，所述存储单元生成对应于第一模拟数据的第一电流并生成对应于所述第一模拟数据及第二模拟数据的第二电流，所述参考用存储单元生成对应于参考数据的参考电流，所述第一电路在所述第一电流小于所述参考电流时生成并保持对应于所述第一电流与所述参考电流之差分的第三电流，所述第二电路在所述第一电流大于所述参考电流时生成并保持对应于所述第一电流与所述参考电流之差分的第四电流，并且，所述第一电路和所述第二电路中的一个从所述第三电流和所述第四电流中的一个及所述第二电流生成对应于第三模拟数据的第五电流。2.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括：第一布线，该第一布线电连接到所述第一电路、所述第二电路及所述存储单元；以及第二布线，该第二布线电连接到所述参考用存储单元。3.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括：电流源电路；第一布线，该第一布线电连接到所述电流源电路、所述第一电路、所述第二电路及所述存储单元；以及第二布线，该第二布线电连接到所述电流源电路及所述参考用存储单元。4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述存储单元和所述参考用存储单元的每一个包括晶体管，并且所述半导体装置还包括：电流源电路；第一布线，该第一布线电连接到所述电流源电路、所述第一电路、所述第二电路以及所述存储单元的所述晶体管的源极和漏极中的一个；以及第二布线，该第二布线电连接到所述电流源电路以及所述参考用存储单元的所述晶体管的源极和漏极中的一个。5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述存储单元和所述参考用存储单元的每一个包括第一晶体管、第二晶体管以及电容元件，所述半导体装置还包括：电流源电路；第一布线，该第一布线电连接到所述电流源电路、所述第一电路、所述第二电路以及所述存储单元的所述第一晶体管的源极和漏极中的一个；以及第二布线，该第二布线电连接到所述电流源电路以及所述参考用存储单元的所述第一晶体管的源极和漏极中的一个，并且在所述存储单元和所述参考用存储单元的每一个中，所述第一晶体管的栅极电连接到所述第二晶体管的源极和漏极中的一个以及所述电容元件的电极。6.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括所述第一电路与所述第二电路之间的开关。7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述半导体装置执行积和运算。8.一种半导体装置，包括：第一存储单元、第二存储单元、第一参考用存储单元、第二参考用存储单元、第一电路以及第二电路，其中，所述第一存储单元生成对应于第一模拟电位的第一电流并生成对应于所述第一模拟电位及第二模拟电位的第二电流，所述第二存储单元生成对应于第三模拟电位的第三电流并生成对应于所述第三模拟电位及第四模拟电位的第四电流，所述第一参考用...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑川义元，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：日本,JP