半导体装置制造方法及图纸

技术编号:7868570 阅读:189 留言:0更新日期:2012-10-15 02:38
目的在于提供一种具有新颖结构的半导体装置,其中即使在不供电时仍能够保持所存储的数据,并且没有对写入操作次数的限制。半导体装置包括源极位线、第一信号线、第二信号线、字线、以及连接在源极位线之间的存储器单元。存储器单元包括第一晶体管、第二晶体管和电容器。第二晶体管被形成为包括氧化物半导体材料。第一晶体管的栅极电极、源极和漏极电极中的一个、以及电容器的一个电极彼此电连接。源极位线同第一晶体管的源极电极彼此电连接。与上述源极位线相邻的另一源极位线同第一晶体管的漏极电极彼此电连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
这里公开的专利技术涉及使用半导体元件的半导体装置以及用于制造该半导体装置的方法。
技术介绍
使用半导体元件的存储装置被宽泛地分成两类当供电停止时丢失所存储的数据的易失性存储器装置,以及即使在不供电时仍保持所存储的数据的非易失性存储器装置。 易失性存储装置的典型示例是DRAM (动态随机存取存储器)。DRAM以如下方式存储数据选择存储元件中包括的晶体管并且将电荷存储在电容器中。当从DRAM读取数据时,基于上述原理电容器中的电荷丢失;因此,在读取数据之后当再次存储数据时需要另一写入操作。即使在未选择晶体管时,由于截止态下源极和漏极之间的泄漏电流(截止态电流)等,电荷流出/流入形成存储器元件的晶体管,因此数据存储时间短。出于该原因,必要按预定间隔的另一写入操作(刷新操作),并且难于充分降低功耗。此外,由于当供电停止时存储的数据丢失,因此需要包括磁材料或光学材料的另外的存储装置以便长时间地保持数据。易失性存储装置的另一示例是SRAM(静态随机存取存储器)。SRAM通过使用诸如触发器的电路来保持存储的数据,并因此不需要刷新操作;在这一点上,SRAM具有优于DRAM的优点。然而,由于使用诸如触本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.15 JP 2010-0075171.一种半导体装置,包括 多个源极位线,在第一方向上延伸; 多个第一信号线,在所述第一方向上延伸; 多个第二信号线,在第二方向上延伸; 多个字线,在所述第二方向上延伸; 多个存储器单元,并联连接在所述多个源极位线之间; 第一驱动器电路,电连接到所述多个源极位线; 第二驱动器电路,电连接到所述多个第一信号线; 第三驱动器电路,电连接到所述多个第二信号线;以及 第四驱动器电路,电连接到所述多个字线, 其中所述多个存储器单元中的一个包括 第一晶体管,包括第一栅极电极、第一源极电极和第一漏极电极; 第二晶体管,包括第二栅极电极、第二源极电极和第二漏极电极;以及 电容器, 其中所述第二晶体管包括氧化物半导体材料, 其中所述第一栅极电极、所述第二源极电极和第二漏极电极中的一个、以及所述电容器的一个电极彼此电连接, 其中所述多个源极位线中的一个与所述第一源极电极彼此电连接, 其中与所述多个源极位线中的所述的一个相邻的所述多个源极位线中的另一个与所述第一漏极电极彼此电连接, 其中所述多个第一信号线中的所述的一个与所述第二源极电极和第二漏极电极中的另一个彼此电连接, 其中所述多个第二信号线中的一个与所述第二栅极电极彼此电连接,以及 其中所述多个字线中的一个与所述电容器的另一电极彼此电连接。2.根据权利要求I所述的半导体装置,其中所述第一晶体管包括单晶硅。3.根据权利要求I所述的半导体装置,其中所述第一晶体管包括 第一沟道形成区域,包括与氧化物半导体不同的半导体材料; 杂质区域,与所述第一沟道形成区域相邻; 在所述第一沟道形成区域上的第一栅极绝缘层; 在所述第一栅极绝缘层上的所述第一栅极电极;以及 电连接到所述多个杂质区域的所述第一源极电极和所述第一漏极电极。4.根据权利要求I所述的半导体装置,其中所述第二晶体管包括 所述第一晶体管之上的所述第二源极电极和所述第二漏极电极; 第二沟道形成区域,包括所述氧化物半导体材料,并且电连接到所述第二源极电极和所述第二漏极电极; 所述第二沟道形成区域上的第二栅极绝缘层;以及 所述第二栅极绝缘层上的所述第二栅极电极。5.根据权利要求I所述的半导体装置,其中所述电容器包括 所述第二源极电极或所述第二漏极电极;氧化物半导体层,包括所述氧化物半导体材料; 所述第二栅极绝缘层;以及 所述第二栅极绝缘层上的电容器电极。6.根据权利要求I所述的半导体装置,其中所述半导体装置设置在膝上型计算机、便携式信息终端、电子书阅读器、移动电话、数字相机和电视装置之一中。7.一种半导体装置,包括 (N+1)个源极位线,在第一方向上延伸,其中η是自然数; η个第一信号线,在所述第一方向上延伸; m个第二信号线,在第二方向上延伸,其中m是自然数; m个字线,在所述第二方向上延伸; (mXn)个存储器单元,并联连接在所述源极位线之间; 第一驱动器电路,电连接到所述源极位线; 第二驱动器电路,电连接到所述第一信号线; 第三驱动器电路,电连接到所述第二信号线;以及 第四驱动器电路,电连接到所述字线, 其中所述存储器单元中的一个包括 第一晶体管,包括第一栅极电极、第一源极电极和第一漏极电极; 第二晶体管,包括第二栅极电极、第二源极电极和第二漏极电极;以及 电容器, 其中所述第二晶体管包括氧化物半导体材料, 其中所述第一栅极电极、所述第二源极电极和第二漏极电极中的一个、以及所述电容器的一个电极彼此电连接, 其中所述源极位线中的一个与所述第一源极电极彼此电连接, 其中与所述源极位线中的所述的一个相邻的所述源极位线中的另一个与所述第一漏极电极彼此电连接, 其中所述第一信号线中的一个与所述第二源极电极和第二漏极电极中的另一个彼此电连接, 其中所述第二信号线中的一个与所述第二栅极电极彼此电连接, 其中所述字线中的一个与所述电容器的另一电极彼此电连接,以及其中所述源极位线中的一个电连接到与所述存储器单元中的所述的一个相邻的存储器单元的第一源极电极。8.根据权利要求7所述的半导体装置,其中所述第一晶体管包括单晶硅。9.根据权利要求7所述的半导体装置,其中所述第一晶体管包括 第一沟道形成区域,包括与氧化物半导体不同的半导体材料; 杂质区域,与所述第一沟道形成区域相邻; 所述第一沟道形成区域上的第一栅极绝缘层; 所述第一栅极绝缘层上的所述第一栅极电极;以及 电连接到所述杂质区域的所述第一源极电极和所述第一漏极电极。10.根据权利要求7所述的半导体装置,其中所述第二晶体管包括所述第一晶体管之上的所述第二源极电极和所述第二漏极电极; 第二沟道形成区域,包括所述氧化物半导体材料,并且电连接到所述第二源极电极和所述第二漏极电极; 所述第二沟道形成区域上的第二栅极绝缘层;以及 所述第二栅极绝缘层上的所述第二栅极电极。11.根据权利要求7所述的半导体装置,其中所述电容器包括 所述第二源极电极或所述第二漏极电极; 氧化物半导体层,包括所述氧化物半导体材料; 所述第二栅极绝缘层;以及 所述第二栅极绝缘层上的电容器电极。12.根据权利要求7所述的半导体装置,其中所述半导体装置设置在膝上型计算机、便携式信息终端、电子书阅读器、移动电话、数字相机...

【专利技术属性】
技术研发人员:山崎舜平小山润加藤清
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:

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