JP2017085105A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1のトランジスタ101、第2のトランジスタ102、第1の容量素子103、第2の容量素子104及び第3のトランジスタ105を有する。第1−第2のトランジスタは酸化物半導体層を有し、第1のトランジスタのゲートは、第1のワード線112に電気的に接続され、第1のトランジスタのソース及びドレインの一方はビット線113に電気的に接続され、第1のトランジスタのソース及びドレインの他方は第2のトランジスタのソース及びドレインの一方及び第1の容量素子の一方の電極に電気的に接続される。第2のトランジスタのゲートは、第2のワード線111に電気的に接続され、第2のトランジスタのソース及びドレインの他方は第3のトランジスタのゲート及び第2の容量素子の一方の電極に電気的に接続される。
【選択図】図1
Description
、表示装置、発光装置、蓄電装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法に関す
る。特に、本発明、例えば、酸化物半導体を有する半導体装置、表示装置、または、発光
装置に関する。
トランジスタを有する半導体装置が記載されている。また特許文献2には酸化物半導体膜
を用いたトランジスタは、オフ状態において極めてリーク電流が小さいことが記載されて
いる。
する。
、本発明の一態様は、消費電力の低い半導体装置などを提供することを課題とする。また
は、本発明の一態様は、透明な半導体層を用いた半導体装置などを提供することを課題と
する。または、本発明の一態様は、信頼性の高い半導体層を用いた半導体装置などを提供
することを課題とする。
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。
容量素子及び第3のトランジスタを有し、第1のトランジスタのチャネルが形成される領
域は酸化物半導体層を有し、第2のトランジスタのチャネルが形成される領域は酸化物半
導体層を有し、第1のトランジスタのゲートは第1のワード線に電気的に接続され、第1
のトランジスタのソース及びドレインの一方はビット線に電気的に接続され、第1のトラ
ンジスタのソース及びドレインの他方は、第2のトランジスタのソース及びドレインの一
方、及び第1の容量素子の一方の電極に電気的に接続され、第2のトランジスタのゲート
は、第2のワード線に電気的に接続され、第2のトランジスタのソース及びドレインの他
方は、第3のトランジスタのゲート、及び第2の容量素子の一方の電極に電気的に接続さ
れる半導体装置である。
電荷を蓄積する工程と、ビット線から第1の容量素子にさらに電荷を蓄積する工程と、を
有し、情報を読み出す動作は、第2の容量素子の電圧により第3のトランジスタをオンに
する工程と、第2のトランジスタをオンにして、第1の容量素子と、第2の容量素子とを
並列接続させる工程と、を有する。
量素子の電圧により第3のトランジスタをオンにする。
加しても、設定する状態、判別する状態は少なく、判別回路は複雑とならない。
ット線に電気的に接続されてもよい。
スタのチャネルが形成される領域は酸化物半導体層を有し、第4のトランジスタのゲート
は第3のワード線に電気的に接続され、第4のトランジスタのソース及びドレインの一方
は、第2のトランジスタのソース及びドレインの他方、第2の容量素子の一方の電極、及
び第3のトランジスタのゲートに電気的に接続され、第4のトランジスタのソース及びド
レインの他方には基準電位が印加される。
の電圧により第3のトランジスタをオンにする工程と、第4のトランジスタをオンにして
第2の容量素子の電圧を低下させる工程と、第4のトランジスタをオフにするとともに第
2のトランジスタをオンにして、第1の容量素子と、第2の容量素子とを並列接続させる
工程と、を有する。
加しても、設定する状態、判別する状態は少なく、判別回路は複雑とならない。
説明に限定されるものではない。本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその
形態および詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解されるからである
。したがって、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容のみに限定して解釈されるもの
ではない。なお、図面を用いて本発明の構成を説明するにあたり、同じものを指す符号は
異なる図面間でも共通して用いる。
可能、或いは伝送可能な状態に相当する。従って、接続している状態とは、直接接続して
いる状態を必ずしも指すわけではなく、電流、電圧または電位が、供給可能、或いは伝送
可能であるように、配線、抵抗、ダイオード、トランジスタなどの回路素子を介して電気
的に接続している状態も、その範疇に含む。
してブロック図を示しているが、実際の構成要素は機能ごとに完全に切り分けることが難
しく、一つの構成要素が複数の機能に係わることもあり得る。
域、或いは上記半導体膜に電気的に接続されたソース電極を意味する。同様に、トランジ
スタのドレインとは、活性層として機能する半導体膜の一部であるドレイン領域、或いは
上記半導体膜に電気的に接続されたドレイン電極を意味する。また、ゲートはゲート電極
を意味する。
られる電位の高低によって、その呼び方が入れ替わる。一般的に、nチャネル型トランジ
スタでは、低い電位が与えられる端子がソースと呼ばれ、高い電位が与えられる端子がド
レインと呼ばれる。また、pチャネル型トランジスタでは、低い電位が与えられる端子が
ドレインと呼ばれ、高い電位が与えられる端子がソースと呼ばれる。本明細書では、便宜
上、ソースとドレインとが固定されているものと仮定して、トランジスタの接続関係を説
明する場合があるが、実際には上記電位の関係に従ってソースとドレインの呼び方が入れ
替わる。
態で述べる別の内容(一部の内容でもよい)、または/および、一つもしくは複数の別の
実施の形態で述べる内容(一部の内容でもよい)に対して、適用、組み合わせ、または置
き換えなどを行うことが出来る。
合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。
されない。例えば、製造技術による形状のばらつき、誤差による形状のばらつき、ノイズ
による信号、電圧、もしくは電流のばらつき、または、タイミングのずれによる信号、電
圧、もしくは電流のばらつきなどを含むことが可能である。
との電位差のことを示す場合が多い。よって、電圧を電位と言い換えることが可能である
。
おいては、物理的な接続部分がなく、配線が延在しているだけの場合もある。
を示すものではない。また、本明細書において発明を特定するための事項として固有の名
称を示すものではない。
ての特性を有する場合がある。また、「半導体」と「絶縁体」は境界が曖昧であり、厳密
に区別できない場合がある。従って、本明細書に記載の「半導体」は、「絶縁体」と言い
換えることができる場合がある。同様に、本明細書に記載の「絶縁体」は、「半導体」と
言い換えることができる場合がある。
ての特性を有する場合がある。また、「半導体」と「導電体」は境界が曖昧であり、厳密
に区別できない場合がある。従って、本明細書に記載の「半導体」は、「導電体」と言い
換えることができる場合がある。同様に、本明細書に記載の「導電体」は、「半導体」と
言い換えることができる場合がある。
れている状態をいう。従って、−5°以上5°以下の場合も含まれる。また、「垂直」と
は、二つの直線が80°以上100°以下の角度で配置されている状態をいう。従って、
85°以上95°以下の場合も含まれる。
。
図1に半導体装置100を示す。半導体装置100は、トランジスタ101、トランジス
タ102、容量素子103、容量素子104、トランジスタ105を有する。半導体装置
100は多値情報を記憶することができる。
層を有している。トランジスタ105のチャネルが形成される領域は酸化物半導体、シリ
コンなど、様々な材料を有する層を用いることができる。
として機能することができる。
線113はビット線として機能することができる。
に接続される。またトランジスタ101のソース及びドレインの他方はトランジスタ10
2のソース及びドレインの一方に電気的に接続される。
に接続される。また容量素子103の一方の電極はトランジスタ102のソース及びドレ
インの一方に電気的に接続される。
として機能することができる。
に接続される。またトランジスタ102のソース及びドレインの他方はトランジスタ10
5のゲートに電気的に接続される。
に接続される。また容量素子104の一方の電極はトランジスタ105のゲートに電気的
に接続される。
に接続されているが、1つの配線に電気的に接続されてもよい。換言すると、容量素子1
03の他方の電極は、容量素子104の他方の電極と電気的に接続され、1つの配線に電
気的に接続されてもよい。その場合、配線の数を減らすことができる。
ランジスタ105のソース及びドレインの他方は端子107に電気的に接続される。
る。図2−3にタイミングチャートを示す。
4の電極間の電位差がV1となるような電荷を容量素子104に蓄積し、容量素子103
の電極間の電位差がV2となるような電荷を容量素子103に蓄積することを説明する。
極間の電位差(VC1)をV1にし、ステップ2で容量素子103の電極間の電位差(V
C2)をV2にする。
時刻t1に、配線111及び配線112にハイ電圧を印加する。配線112はトランジス
タ101のゲートに電気的に接続されているから、ハイ電圧はトランジスタ101のゲー
トに印加され、トランジスタ101はオンする。当該ハイ電圧はトランジスタ101をオ
ンすることができる電圧であればよい。同様に配線111はトランジスタ102のゲート
に電気的に接続されているから、ハイ電圧はトランジスタ102のゲートに印加され、ト
ランジスタ102はオンする。当該ハイ電圧はトランジスタ102をオンすることができ
る電圧であればよい。
タ102はオンしているから、容量素子103及び容量素子104に電荷が蓄積される。
容量素子103の方は、電荷が蓄積されて、容量素子103の電極間の電位差(VC2)
はV1となる。一方、容量素子104の方も、電荷が蓄積されて、容量素子104の電極
間の電位差(VC1)はV1となる。電圧V1はトランジスタ105をオンすることがで
きる電圧であればよい。なお配線114及び配線115にはロー電圧が印加されている。
当該ロー電圧は基準電圧(GND)であってもよいし、電源電圧(VDDまたはVSS)
であってもよい。
時刻t2に、配線111にロー電圧を印加する。トランジスタ102のゲートにロー電圧
が印加され、トランジスタ102はオフする。なお当該ロー電圧はトランジスタ102を
オフすることができる電圧であればよい。
ランジスタ102のオフ電流は極めて低い。容量素子104の蓄積された電荷は、トラン
ジスタ102のソース及びドレインを経て、漏れることはない。
有するトランジスタは、シリコンやゲルマニウムなどの半導体を用いて形成されたトラン
ジスタに比べて、オフ電流を極めて小さい。
から、容量素子103にさらに電荷が蓄積される。電荷が蓄積されて、容量素子103の
電極間の電位差(VC2)はV2となる。
が印加され、トランジスタ101はオフする。なお当該ロー電圧はトランジスタ101を
オフすることができる電圧であればよい。トランジスタ101のチャネルが形成される領
域は酸化物半導体層を有しているから、トランジスタ101のオフ電流は極めて低い。容
量素子103の蓄積された電荷は、トランジスタ101のソース及びドレインを経て、漏
れることはない。また同様にトランジスタ102のソース及びドレインを経て、漏れるこ
とはない。
に蓄積され、容量素子103の電極間の電位差がV2となるような電荷が容量素子103
に蓄積されて書き込み動作が終了する。
図3)。
C1(V1)を読み出し、ステップ2で容量素子104と容量素子103を並列接続し、
合成容量素子の電圧(V3)を読み出す。
すでに容量素子104には電荷が蓄積されており、電圧VC1はV1である。電圧V1は
トランジスタ105のゲートに印加される。トランジスタ105はオンする。このとき電
流(ID)は、電圧V1に対応した電流I1となる。これによりV1が読み出される。
時刻t4に、配線111にハイ電圧を印加する。トランジスタ102はオンする。
方の電極は、トランジスタ102のソース及びドレインを介して電気的に接続されている
。よって容量素子103と容量素子104とは並列接続され、合成容量素子が形成される
。容量素子103に蓄積された電荷量(Q2)と、容量素子104に蓄積された電荷量(
Q1)は、容量素子103の容量(C2)、容量素子104の容量(C1)に応じて分配
される。
及び電圧VC2はV3となる。電圧V3はトランジスタ105のゲートに印加される。ト
ランジスタ105のゲートには電圧VC1又は電圧VC2が印加されているということも
できる。
りV3が読み出される。なお電圧V3は以下の式で表される。
する。
のステップを用いることができる。
プ1で2つの状態を設け、ステップ2で4つの状態を設け、6つの状態を判別すればよい
。またはその逆で、ステップ1で4つの状態を設け、ステップ2で2つの状態を設けても
よい。
AはVBと異なる電圧である。電流IDは電圧VA又はVBに対応した電流となる。
ようにする。なおVE、VF、VG、VHはVA、VBと異なる電圧である。
ップ2で4つの状態を設け、8つの状態を判別すればよい。
ステップ2で8つの状態を設け、12の状態を判別すればよい。またはその逆で、ステッ
プ1で8つの状態を設け、ステップ2で4つの状態を設けてもよい。
る半導体装置90をみてみる(図4)。
1のみとなる。また読み出し動作は、容量素子103の電荷をトランジスタ105のゲー
トに印加し、電流IDを判別するのみであり、ステップ1のみとなる。
になる。
つの状態を設け、8つの状態を判別しなればならない。
H、VI又はVJにしなければならない。なおVA、VB、VE、VF、VG、VH、V
I、VJはそれぞれ異なる電圧である。
態を判別しなればならない。
状態を判別しなればならない。
定する状態、判別しなければならない状態が多くなり、判別回路が複雑になる。しかし半
導体装置100では、ビット数が増加しても、設定する状態、判別する状態は少なく、判
別回路は複雑とならない。
90を複数設けると、トランジスタ及び容量素子の数が増加し、トランジスタ及び容量素
子の設置面積が増加する。
なる。しかし半導体装置100では、トランジスタの数は3つ、容量素子の数は2つであ
り、素子の数は少ない。また設置面積も小さくできる。
動作でのステップ数を増やすことができる。図5(A)に示す半導体装置120は、トラ
ンジスタ101、トランジスタ102、トランジスタ116、容量素子103、容量素子
104、容量素子117、トランジスタ105を有する。トランジスタ116のゲートは
配線118に電気的に接続される。容量素子117の他方の電極は配線119に電気的に
接続される。配線118はワード線として機能することができる。
トランジスタ116、トランジスタ121、容量素子103、容量素子104、容量素子
117、容量素子122、トランジスタ105を有する。トランジスタ121のゲートは
配線123に電気的に接続される。容量素子117の他方の電極は配線124に電気的に
接続される。配線123はワード線として機能することができる。
量素子の数が多い。
加えてステップ3、すなわち3つのステップを用いることができる。
ステップ1で2つの状態を設け、ステップ2で2つの状態を設け、ステップ3で2つの状
態を設け、6つの状態を判別すればよい。
け、ステップ2で2つの状態を設け、ステップ3で4つの状態を設け、8つの状態を判別
すればよい。
2、ステップ3に加えてステップ4、すなわち4つのステップを用いることができる。
るから、ステップ1で2つの状態を設け、ステップ2で2つの状態を設け、ステップ3で
2つの状態を設け、ステップ4で2つの状態を設け、8つの状態を判別すればよい。
電極及び容量素子117の他方の電極は、異なる配線に電気的に接続されているが、1つ
の配線に電気的に接続されていてもよい。換言すると、容量素子103の他方の電極は、
容量素子104の他方の電極及び容量素子117の他方の電極と電気的に接続され、1つ
の配線に電気的に接続されてもよい。その場合、配線の数を減らすことができる。
電極、容量素子117の他方の電極及び容量素子122の他方の電極は、異なる配線に電
気的に接続されているが、1つの配線に電気的に接続されていてもよい。換言すると、容
量素子103の他方の電極は、容量素子104の他方の電極、容量素子117の他方の電
極及び容量素子122の他方の電極と電気的に接続され、1つの配線に電気的に接続され
てもよい。その場合、配線の数を減らすことができる。
図6に半導体装置130を示す。半導体装置130は、トランジスタ101、トランジス
タ102、容量素子103、容量素子104、トランジスタ131を有する。半導体装置
130は多値情報を記憶することができる。
型トランジスタであり、トランジスタ131のソース及びドレインの一方が配線132に
電気的に接続され、トランジスタ131のソース及びドレインの他方が配線113に電気
的に接続されている。トランジスタ131のチャネルが形成される領域は酸化物半導体、
シリコンなど、様々な材料を有する層を用いることができる。
る。図7−8にタイミングチャートを示す。
4の電極間の電位差がV1となるような電荷を容量素子104に蓄積し、容量素子103
の電極間の電位差がV2となるように電荷を容量素子103に蓄積することを説明する。
極間の電位差(VC1)をV1にし、ステップ2で容量素子103の電極間の電位差(V
C2)をV2にする。
まず配線114にハイ電圧を印加する。配線114は容量素子104の他方の電極に電気
的に接続されている。これにより容量素子104の電極間の電位差(VC1)はV0とな
る。電圧V0はトランジスタ131のゲートに印加され、トランジスタ131はオフする
。なお電圧V0はトランジスタ131をオフすることができる電圧であればよい。
加する。トランジスタ101及びトランジスタ102はオンする。
タ102はオンしているから、容量素子103及び容量素子104に電荷が蓄積される。
容量素子103の方は、電荷が蓄積されて、容量素子103の電極間の電位差(VC2)
はV1となる。一方、容量素子104の方も、電荷が蓄積されて、容量素子104の電極
間の電位差(VC1)はV1となる。電圧V1はトランジスタ131をオンすることがで
きる電圧であればよい。なお配線114及び配線115にはロー電圧が印加されている。
当該ロー電圧は基準電圧(GND)であってもよいし、電源電圧(VDDまたはVSS)
であってもよい。
時刻t2に、配線111にロー電圧を印加する。トランジスタ102のゲートにロー電圧
が印加され、トランジスタ102はオフする。
トランジスタ102のソース及びドレインを経て、漏れることはない。
から、容量素子103にさらに電荷が蓄積される。電荷が蓄積されて、容量素子103の
電極間の電位差(VC2)はV2となる。
ジスタ101のオフ電流は極めて低いから、容量素子103の蓄積された電荷は、トラン
ジスタ101のソース及びドレインを経て、漏れることはない。また同様にトランジスタ
102のソース及びドレインを経て、漏れることはない。
の電位差(VC1)はV4となる。電圧V4はトランジスタ131のゲートに印加され、
トランジスタ131はオフする。なお電圧V4はトランジスタ131をオフすることがで
きる電圧であればよく、電圧V0と同じでもよいし、電圧V0よりも高くても低くてもよ
い。
)を印加してもよい。配線132は電源線として機能してもよい。
に蓄積され、容量素子103の電極間の電位差がV2となるような電荷が容量素子103
に蓄積されて書き込み動作が終了する。
図8)。
C1(V1)を読み出し、ステップ2で容量素子104と容量素子103を並列接続し、
合成容量素子の電圧(V3)を読み出す。
すでに容量素子103には電荷が蓄積されている。電圧VC1はV4であり、トランジス
タ131はオフしている。このとき電流(ID)は電流Ioffとなる。
1)は、書き込み時の電圧V1に低下する。トランジスタ131はオンする。このとき電
流(ID)は、V1に対応した電流I1となる。電流I1は配線113を経て判別回路へ
送られる。これによりV1が読み出される。
時刻t5に、配線111にハイ電圧を印加する。トランジスタ102はオンする。
方の電極は、トランジスタ102のソース及びドレインを介して電気的に接続されている
。よって容量素子103と容量素子104とは並列接続され、合成容量素子が形成される
。容量素子103に蓄積された電荷量(Q2)と、容量素子104に蓄積された電荷量(
Q1)は、容量素子103の容量(C2)、容量素子104の容量(C1)に応じて分配
される。
及び電圧VC2はV3となる。電圧V3はトランジスタ131のゲートに印加される。ト
ランジスタ131のゲートには電圧VC1又は電圧VC2が印加されているということも
できる。
りV3が読み出される。なお電圧V3は実施の形態1に示した式で表される。
C1は電圧V5に上昇する。電圧V5はトランジスタ131のゲートに印加され、トラン
ジスタ131はオフする。なお電圧V5はトランジスタ131をオフすることができる電
圧であればよい。
する。
2つのステップを用いることができ、半導体装置90を用いて多値情報を記憶させて読み
出す場合に比べて、設定する状態、判別する状態は少なく、判別回路は複雑とならない。
また半導体装置130の場合、半導体装置90と比較して、素子数を少なくできる。
容量素子の数を増やすことができる。
36を設けてもよい(図9)。半導体装置135は、実施の形態1で説明したように動作
させることができる。
図10に半導体装置140を示す。半導体装置140は、トランジスタ101、トランジ
スタ102、容量素子103、容量素子104、トランジスタ105、トランジスタ14
1を有する。半導体装置140は多値情報を記憶することができる。
する点が異なる。
として機能することができる。
レインの他方、容量素子104の一方の電極、トランジスタ105のゲートに電気的に接
続される。
線143には様々な電圧が印加されることができる。配線143には基準電位(GND)
、電源電圧(VDD、VSS)が印加されてもよい。なお各配線や各端子の電圧は相対的
なものであり、ある基準よりも高い電圧か低い電圧かが重要となる。よって、GNDと記
載されていても、0Vであるとは限定されない。トランジスタ141のソース及びドレイ
ンの一方から他方へ電流が流れればよいので、VSSやVDDなどの電源線に接続されて
いてもよい。
ンジスタ141のオフ電流は極めて低い。
る。図11−12にタイミングチャートを示す。半導体装置140の書き込み動作は、実
施の形態1の半導体装置100の書き込み動作と同様である。
04の電極間の電位差が電圧V1となるような電荷を容量素子104に蓄積し、容量素子
103の電極間の電位差が電圧V2となるように電荷を容量素子103に蓄積することを
説明する。
時刻t1に、配線111及び配線112にハイ電圧を印加する。トランジスタ101及び
トランジスタ102はオンする。
タ102はオンしているから、容量素子103及び容量素子104に電荷が蓄積される。
電荷が蓄積されて、容量素子103の電極間の電位差(VC2)はV1となる。一方、容
量素子104の方も、電荷が蓄積されて、容量素子104の電極間の電位差(VC1)は
V1となる。電圧V1はトランジスタ105をオンすることができる電圧であればよい。
に印加され、トランジスタ141はオフする。
時刻t2に、配線111にロー電圧を印加する。トランジスタ102はオフする。
ランジスタ102のオフ電流は極めて低い。容量素子104の蓄積された電荷は、トラン
ジスタ102のソース及びドレインを経て、漏れることはない。
て、漏れることはない。
から、容量素子103にさらに電荷が蓄積される。電荷が蓄積されて、容量素子103の
電極間の電位差(VC2)はV2となる。
ジスタ101のオフ電流は極めて低いから、容量素子103の蓄積された電荷は、トラン
ジスタ101のソース及びドレインを経て、漏れることはない。また同様にトランジスタ
102のソース及びドレインを経て、漏れることはない。
に蓄積され、容量素子103の電極間の電位差がV2となるような電荷が容量素子103
に蓄積されて書き込み動作が終了する。
図12)。
子104のVC1(V1)を読み出す。ステップ2でVC1をV1からV6にする。ステ
ップ3で容量素子104と容量素子103を並列接続し、合成容量素子の電圧(V3)を
読み出す。
すでに容量素子104には電荷が蓄積されており、電圧VC1はV1である。電圧V1は
トランジスタ105のゲートに印加される。トランジスタ105はオンする。このとき電
流(ID)は、電圧V1に対応した電流I1となる。これによりV1が読み出される。
時刻t4に、配線142にハイ電圧を印加する。ハイ電圧はトランジスタ141のゲート
に印加され、トランジスタ141はオンする。当該ハイ電圧はトランジスタ141をオン
することができる電圧であればよい。
タ141のソース及びドレインを経て、配線143へ流れていき、容量素子104に蓄積
された電荷は減少する。容量素子104の電極間の電位差(VC1)は、V1から配線1
43に印加された電圧V6に低下する。例えば配線143に0Vが印加されているときは
、電圧V6は0Vとなる。
ID)は電流I0になる。例えばV6が0Vであり、トランジスタ105がノーマリーオ
フ型のn型トランジスタである場合には、トランジスタ105はオフすることもある。
時刻t5に、配線142にロー電圧を印加する。トランジスタ141はオフする。当該ロ
ー電圧はトランジスタ141をオフできる電圧であればよい。
方の電極は、トランジスタ102のソース及びドレインを介して電気的に接続されている
。よって容量素子103と容量素子104とは並列接続され、合成容量素子が形成される
。容量素子103に蓄積された電荷量(Q2)と、容量素子104に蓄積された電荷量(
Q1)は、容量素子103の容量(C2)、容量素子104の容量(C1)に応じて分配
される。なおV6が0Vの場合、Q1はゼロである。
及び電圧VC2はV3となる。電圧V3はトランジスタ105のゲートに印加される。ト
ランジスタ105のゲートには電圧VC1又は電圧VC2が印加されているということも
できる。
りV3が読み出される。なお電圧V3は実施の形態1に示した式において、V1をV6に
置換した式で表される。特にV6=0Vのときは、V3は以下の式で表される。
する。
2つのステップを用いることができる。
プ1で2つの状態を設け、ステップ3で4つの状態を設け、6つの状態を判別すればよい
。またはその逆で、ステップ1で4つの状態を設け、ステップ3で2つの状態を設けても
よい。
ップ3で4つの状態を設け、8つの状態を判別すればよい。
て、設定する状態、判別する状態は少なく、判別回路は複雑とならない。
及び容量素子の数を増やすことができる。
実施の形態1−3のトランジスタのチャネルに適用できる酸化物半導体について説明する
。
が好ましい。また、該酸化物を用いたトランジスタの電気的特性のばらつきを減らすため
のスタビライザーとして、それらに加えてガリウム(Ga)を有することが好ましい。ま
た、スタビライザーとしてスズ(Sn)を有することが好ましい。また、スタビライザー
としてハフニウム(Hf)を有することが好ましい。また、スタビライザーとしてアルミ
ニウム(Al)を有することが好ましい。また、スタビライザーとしてジルコニウム(Z
r)を含むことが好ましい。
化シリコン、窒化ガリウム、または酸化ガリウムとは異なり、スパッタリング法や湿式法
により電気的特性の優れたトランジスタを作製することが可能であり、量産性に優れると
いった利点がある。また、炭化シリコン、窒化ガリウム、または酸化ガリウムとは異なり
、上記In−Ga−Zn系酸化物は、ガラス基板上に、電気的特性の優れたトランジスタ
を作製することが可能である。また、基板の大型化にも対応が可能である。
Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム
(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホル
ミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、ル
テチウム(Lu)のいずれか一種または複数種を含んでいてもよい。
n−Zn系酸化物、Sn−Zn系酸化物、Al−Zn系酸化物、Zn−Mg系酸化物、S
n−Mg系酸化物、In−Mg系酸化物、In−Ga系酸化物、In−Ga−Zn系酸化
物(IGZOとも表記する)、In−Al−Zn系酸化物、In−Sn−Zn系酸化物、
Sn−Ga−Zn系酸化物、Al−Ga−Zn系酸化物、Sn−Al−Zn系酸化物、I
n−Hf−Zn系酸化物、In−La−Zn系酸化物、In−Pr−Zn系酸化物、In
−Nd−Zn系酸化物、In−Sm−Zn系酸化物、In−Eu−Zn系酸化物、In−
Gd−Zn系酸化物、In−Tb−Zn系酸化物、In−Dy−Zn系酸化物、In−H
o−Zn系酸化物、In−Er−Zn系酸化物、In−Tm−Zn系酸化物、In−Yb
−Zn系酸化物、In−Lu−Zn系酸化物、In−Sn−Ga−Zn系酸化物、In−
Hf−Ga−Zn系酸化物、In−Al−Ga−Zn系酸化物、In−Sn−Al−Zn
系酸化物、In−Sn−Hf−Zn系酸化物、In−Hf−Al−Zn系酸化物を用いる
ことができる。
味であり、InとGaとZnの比率は問わない。また、InとGaとZn以外の金属元素
を含んでいてもよい。In−Ga−Zn系酸化物は、無電界時の抵抗が十分に高くオフ電
流を十分に小さくすることが可能であり、また、移動度も高い。
a:Zn=2:2:1(=2/5:2/5:1/5)の原子比のIn−Ga−Zn系酸化
物やその組成の近傍の酸化物を用いることができる。あるいは、In:Sn:Zn=1:
1:1(=1/3:1/3:1/3)、In:Sn:Zn=2:1:3(=1/3:1/
6:1/2)あるいはIn:Sn:Zn=2:1:5(=1/4:1/8:5/8)の原
子比のIn−Sn−Zn系酸化物やその組成の近傍の酸化物を用いるとよい。
ら、In−Ga−Zn系酸化物でも、バルク内欠陥密度を低減することにより移動度を上
げることができる。
単結晶酸化物半導体膜とは、非晶質酸化物半導体膜、微結晶酸化物半導体膜、多結晶酸化
物半導体膜、CAAC−OS(C Axis Aligned Crystalline
Oxide Semiconductor)膜などをいう。
化物半導体膜である。微小領域においても結晶部を有さず、膜全体が完全な非晶質構造の
酸化物半導体膜が典型である。
ともいう。)を含む。従って、微結晶酸化物半導体膜は、非晶質酸化物半導体膜よりも原
子配列の規則性が高い。そのため、微結晶酸化物半導体膜は、非晶質酸化物半導体膜より
も欠陥準位密度が低いという特徴がある。
晶部は、一辺が100nm未満の立方体内に収まる大きさである。従って、CAAC−O
S膜に含まれる結晶部は、一辺が10nm未満、5nm未満または3nm未満の立方体内
に収まる大きさの場合も含まれる。CAAC−OS膜は、微結晶酸化物半導体膜よりも欠
陥準位密度が低いという特徴がある。以下、CAAC−OS膜について詳細な説明を行う
。
ron Microscope)によって観察すると、結晶部同士の明確な境界、即ち結
晶粒界(グレインバウンダリーともいう。)を確認することができない。そのため、CA
AC−OS膜は、結晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。
)すると、結晶部において、金属原子が層状に配列していることを確認できる。金属原子
の各層は、CAAC−OS膜の膜を形成する面(被形成面ともいう。)または上面の凹凸
を反映した形状であり、CAAC−OS膜の被形成面または上面と平行に配列する。
M観察)すると、結晶部において、金属原子が三角形状または六角形状に配列しているこ
とを確認できる。しかしながら、異なる結晶部間で、金属原子の配列に規則性は見られな
い。
いることがわかる。
置を用いて構造解析を行うと、例えばInGaZnO4の結晶を有するCAAC−OS膜
のout−of−plane法による解析では、回折角(2θ)が31°近傍にピークが
現れる場合がある。このピークは、InGaZnO4の結晶の(009)面に帰属される
ことから、CAAC−OS膜の結晶がc軸配向性を有し、c軸が被形成面または上面に概
略垂直な方向を向いていることが確認できる。
ane法による解析では、2θが56°近傍にピークが現れる場合がある。このピークは
、InGaZnO4の結晶の(110)面に帰属される。InGaZnO4の単結晶酸化
物半導体膜であれば、2θを56°近傍に固定し、試料面の法線ベクトルを軸(φ軸)と
して試料を回転させながら分析(φスキャン)を行うと、(110)面と等価な結晶面に
帰属されるピークが6本観察される。これに対し、CAAC−OS膜の場合は、2θを5
6°近傍に固定してφスキャンした場合でも、明瞭なピークが現れない。
規則であるが、c軸配向性を有し、かつc軸が被形成面または上面の法線ベクトルに平行
な方向を向いていることがわかる。従って、前述の断面TEM観察で確認された層状に配
列した金属原子の各層は、結晶のab面に平行な面である。
った際に形成される。上述したように、結晶のc軸は、CAAC−OS膜の被形成面また
は上面の法線ベクトルに平行な方向に配向する。従って、例えば、CAAC−OS膜の形
状をエッチングなどによって変化させた場合、結晶のc軸がCAAC−OS膜の被形成面
または上面の法線ベクトルと平行にならないこともある。
の結晶部が、CAAC−OS膜の上面近傍からの結晶成長によって形成される場合、上面
近傍の領域は、被形成面近傍の領域よりも結晶化度が高くなることがある。また、CAA
C−OS膜に不純物を添加する場合、不純物が添加された領域の結晶化度が変化し、部分
的に結晶化度の異なる領域が形成されることもある。
による解析では、2θが31°近傍のピークの他に、2θが36°近傍にもピークが現れ
る場合がある。2θが36°近傍のピークは、CAAC−OS膜中の一部に、c軸配向性
を有さない結晶が含まれることを示している。CAAC−OS膜は、2θが31°近傍に
ピークを示し、2θが36°近傍にピークを示さないことが好ましい。
が小さい。よって、当該トランジスタは、信頼性が高い。
AC−OS膜のうち、二種以上を有する積層膜であってもよい。
グ法によって成膜する。
る。例えば、処理室内に存在する不純物濃度(水素、水、二酸化炭素、及び窒素など)を
低減すればよい。また、成膜ガス中の不純物濃度を低減すればよい。具体的には、露点が
−80℃以下、好ましくは−100℃以下である成膜ガスを用いる。
レーションが起こる。具体的には、基板加熱温度を100℃以上740℃以下、好ましく
は200℃以上500℃以下として成膜する。成膜時の基板加熱温度を高めることで、平
板状のスパッタリング粒子が基板に到達した場合、基板上でマイグレーションが起こり、
スパッタリング粒子の平らな面が基板に付着する。
を軽減すると好ましい。成膜ガス中の酸素割合は、30体積%以上、好ましくは100体
積%とする。
複数の金属酸化物膜で構成されていても良い。例えば、第1乃至第3の金属酸化物膜が順
に積層されている半導体膜の場合、第1の金属酸化物膜及び第3の金属酸化物膜は、第2
の金属酸化物膜を構成する金属元素の少なくとも1つを、その構成要素に含み、伝導帯下
端のエネルギーが第2の金属酸化物膜よりも0.05eV以上、0.07eV以上、0.
1eV以上または0.15eV以上、かつ2eV以下、1eV以下、0.5eV以下また
は0.4eV以下、真空準位に近い酸化物膜である。さらに、第2の金属酸化物膜は、少
なくともインジウムを含むと、キャリア移動度が高くなるため好ましい。
半導体膜に電界が加わると、半導体膜のうち、伝導帯下端のエネルギーが小さい第2の金
属酸化物膜にチャネル領域が形成される。即ち、第2の金属酸化物膜とゲート絶縁膜との
間に第3の金属酸化物膜が設けられていることによって、ゲート絶縁膜と離隔している第
2の金属酸化物膜に、チャネル領域を形成することができる。
をその構成要素に含むため、第2の金属酸化物膜と第3の金属酸化物膜の界面では、界面
散乱が起こりにくい。従って、当該界面においてキャリアの動きが阻害されにくいため、
トランジスタの電界効果移動度が高くなる。
近傍の領域にもチャネル領域が形成されるために、トランジスタの閾値電圧が変動してし
まう。しかし、第1の金属酸化物膜は、第2の金属酸化物膜を構成する金属元素の少なく
とも1つをその構成要素に含むため、第2の金属酸化物膜と第1の金属酸化物膜の界面に
は、界面準位が形成されにくい。よって、上記構成により、トランジスタの閾値電圧等の
電気的特性のばらつきを、低減することができる。
阻害する界面準位が形成されることがないよう、複数の酸化物半導体膜を積層させること
が望ましい。積層された金属酸化物膜の膜間に不純物が存在していると、金属酸化物膜間
における伝導帯下端のエネルギーの連続性が失われ、界面近傍において、キャリアがトラ
ップされるか、あるいは再結合により消滅してしまうからである。膜間における不純物を
低減させることで、主成分である一の金属を少なくとも共に有する複数の金属酸化物膜を
、単に積層させるよりも、連続接合(ここでは特に伝導帯下端のエネルギーが各膜の間で
連続的に変化するU字型の井戸構造を有している状態)が形成されやすくなる。
(スパッタリング装置)を用いて各膜を大気に触れさせることなく連続して積層すること
が必要となる。スパッタリング装置における各チャンバーは、酸化物半導体にとって不純
物となる水等を可能な限り除去すべくクライオポンプのような吸着式の真空排気ポンプを
用いて高真空排気(1×10−4Pa以上5×10−7Pa程度まで)することが好まし
い。または、ターボ分子ポンプとコールドトラップを組み合わせて排気系からチャンバー
内に気体が逆流しないようにしておくことが好ましい。
ず、スパッタリングに用いるガスの高純度化も重要である。上記ガスとして用いる酸素ガ
スやアルゴンガスの露点を、−40℃以下、好ましくは−80℃以下、より好ましくは−
100℃以下とし、使用するガスの高純度化を図ることで、酸化物半導体膜に水分等が取
り込まれることを可能な限り防ぐことができる。
タン、ガリウム、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、スズ、ランタン、セリウ
ムまたはハフニウムを、第2の金属酸化物膜よりも高い原子数比で含む酸化物膜であれば
よい。具体的に、第1の金属酸化物膜または第3の金属酸化物膜として、第2の金属酸化
物膜よりも上述の元素を1.5倍以上、好ましくは2倍以上、さらに好ましくは3倍以上
高い原子数比で含む酸化物膜を用いると良い。前述の元素は酸素と強く結合するため、酸
素欠損が酸化物膜に生じることを抑制する機能を有する。よって、上記構成により、第1
の金属酸化物膜または第3の金属酸化物膜を、第2の金属酸化物膜よりも酸素欠損が生じ
にくい酸化物膜にすることができる。
、好ましくは3nm以上50nm以下とする。また、第2の金属酸化物膜の厚さは、3n
m以上200nm以下、好ましくは3nm以上100nm以下であり、さらに好ましくは
3nm以上50nm以下である。
たは結晶質の両方の形態を取りうる。ただし、チャネル領域が形成される第2の金属酸化
物膜が結晶質であることにより、トランジスタに安定した電気的特性を付与することがで
きるため、第2の金属酸化物膜は結晶質であることが好ましい。
実施の形態1−4に示した半導体装置の一例について説明する。図13に、図1に示した
半導体装置100が有する、トランジスタ102、トランジスタ105、及び容量素子1
04の断面構造を、一例として示す。
量素子104が、単結晶のシリコン基板にチャネル形成領域を有するトランジスタ105
上に形成されている場合を例示している。
はゲルマニウムなどの半導体膜を活性層に用いることもできる。或いは、トランジスタ1
05は、酸化物半導体を活性層に用いていても良い。全てのトランジスタが酸化物半導体
を活性層に用いている場合、トランジスタ102はトランジスタ105上に積層されてい
なくとも良く、トランジスタ102とトランジスタ105とは、同一の層に形成されてい
ても良い。
相成長法若しくはスパッタリング法で作製された非晶質シリコン、非晶質シリコンにレー
ザー光を照射して結晶化させた多結晶シリコン、単結晶シリコンウェハに水素イオン等を
注入して表層部を剥離した単結晶シリコンなどを用いることができる。
型を有するシリコン基板、ゲルマニウム基板、シリコンゲルマニウム基板、化合物半導体
基板(GaAs基板、InP基板、GaN基板、SiC基板、GaP基板、GaInAs
P基板、ZnSe基板等)等を用いることができる。図13では、n型の導電性を有する
単結晶シリコン基板を用いた場合を例示している。
電気的に分離されている。素子分離用絶縁膜1401の形成には、選択酸化法(LOCO
S(Local Oxidation of Silicon)法)またはトレンチ分離
法等を用いることができる。
ドレイン領域として機能する不純物領域1402及び不純物領域1403と、ゲート電極
1404と、半導体基板1400とゲート電極1404の間に設けられたゲート絶縁膜1
405とを有する。ゲート電極1404は、ゲート絶縁膜1405を間に挟んで、不純物
領域1402と不純物領域1403の間に形成されるチャネル形成領域と重なる。
部が形成されている。そして、上記開口部には、不純物領域1402、不純物領域140
3にそれぞれ接する配線1410、配線1411と、ゲート電極1404に電気的に接続
されている配線1412とが、形成されている。
れており、配線1411は、絶縁膜1409上に形成された配線1416に電気的に接続
されており、配線1412は、絶縁膜1409上に形成された配線1417に電気的に接
続されている。
るように形成されている。絶縁膜1420及び絶縁膜1440には開口部が形成されてお
り、上記開口部に、配線1417に電気的に接続された配線1421が形成されている。
されている。
半導体膜1430上の、ソース電極またはドレイン電極として機能する導電膜1432及
び導電膜1433と、半導体膜1430、導電膜1432及び導電膜1433上のゲート
絶縁膜1431と、ゲート絶縁膜1431上に位置し、導電膜1432と導電膜1433
の間において半導体膜1430と重なっているゲート電極1434と、を有する。なお、
導電膜1433は、配線1421に電気的に接続されている。
が設けられている。ゲート絶縁膜1431を間に挟んで導電膜1433及び導電膜143
5が重なっている部分が、容量素子104として機能する。
けられている場合を例示しているが、容量素子104は、トランジスタ105と共に、絶
縁膜1440の下に設けられていても良い。
が順に積層するように設けられている。絶縁膜1441及び絶縁膜1442には開口部が
設けられており、上記開口部においてゲート電極1434に接する導電膜1443が、絶
縁膜1441上に設けられている。
の片側において少なくとも有していれば良いが、半導体膜1430を間に挟んで存在する
一対のゲート電極を有していても良い。
ている場合、一方のゲート電極には導通状態または非導通状態を制御するための信号が与
えられ、他方のゲート電極は、電位が他から与えられている状態であっても良い。この場
合、一対の電極に、同じ高さの電位が与えられていても良いし、他方のゲート電極にのみ
接地電位などの固定の電位が与えられていても良い。他方のゲート電極に与える電位の高
さを制御することで、トランジスタのしきい値電圧を制御することができる。
ネル形成領域を有する、シングルゲート構造である場合を例示している。しかし、トラン
ジスタ102は、電気的に接続された複数のゲート電極を有することで、一の活性層にチ
ャネル形成領域を複数有する、マルチゲート構造であっても良い。
た複数の酸化物半導体で構成されていても良い。例えば半導体膜1430が、3層に積層
されて構成されている場合のトランジスタ1110Aの構成例を、図14(A)に示す。
体膜1430と、半導体膜1430と電気的に接続されている導電膜832、及び導電膜
833と、ゲート絶縁膜831と、ゲート絶縁膜831上に半導体膜1430と重畳する
ように設けられたゲート電極834と、を有する。
a乃至酸化物半導体層830cが、絶縁膜820側から順に積層されている。
bを構成する金属元素の少なくとも1つを、その構成要素に含み、伝導帯下端のエネルギ
ーが酸化物半導体層830bよりも0.05eV以上、0.07eV以上、0.1eV以
上又は0.15eV以上、かつ2eV以下、1eV以下、0.5eV以下又は0.4eV
以下、真空準位に近い酸化物膜である。さらに、酸化物半導体層830bは、少なくとも
インジウムを含むと、キャリア移動度が高くなるため好ましい。
33の上層でゲート絶縁膜831と重畳させて設ける構成としてもよい。
本発明の一態様に係る半導体装置は、表示機器、パーソナルコンピュータ、記録媒体を備
えた画像再生装置(代表的にはDVD:Digital Versatile Disc
等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを有する装置)に用いること
ができる。その他に、本発明の一態様に係る半導体装置を用いることができる電子機器と
して、携帯電話、携帯型を含むゲーム機、携帯情報端末、電子書籍、ビデオカメラ、デジ
タルスチルカメラ等のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)
、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ、デジタルオーディオプレイ
ヤー等)、複写機、ファクシミリ、プリンタ、プリンタ複合機、現金自動預け入れ払い機
(ATM)、自動販売機などが挙げられる。これら電子機器の具体例を図15に示す。
表示部5004、マイクロフォン5005、スピーカー5006、操作キー5007、ス
タイラス5008等を有する。なお、図15(A)に示した携帯型ゲーム機は、2つの表
示部5003と表示部5004とを有しているが、携帯型ゲーム機が有する表示部の数は
、これに限定されない。
5603、第2表示部5604、接続部5605、操作キー5606等を有する。第1表
示部5603は第1筐体5601に設けられており、第2表示部5604は第2筐体56
02に設けられている。そして、第1筐体5601と第2筐体5602とは、接続部56
05により接続されており、第1筐体5601と第2筐体5602の間の角度は、接続部
5605により変更が可能である。第1表示部5603における映像を、接続部5605
における第1筐体5601と第2筐体5602との間の角度に従って、切り替える構成と
しても良い。また、第1表示部5603及び第2表示部5604の少なくとも一方に、位
置入力装置としての機能が付加された表示装置を用いるようにしても良い。なお、位置入
力装置としての機能は、表示装置にタッチパネルを設けることで付加することができる。
或いは、位置入力装置としての機能は、フォトセンサとも呼ばれる光電変換素子を表示装
置の画素部に設けることでも、付加することができる。
、キーボード5403、ポインティングデバイス5404等を有する。
5303等を有する。
03、操作キー5804、レンズ5805、接続部5806等を有する。操作キー580
4及びレンズ5805は第1筐体5801に設けられており、表示部5803は第2筐体
5802に設けられている。そして、第1筐体5801と第2筐体5802とは、接続部
5806により接続されており、第1筐体5801と第2筐体5802の間の角度は、接
続部5806により変更が可能である。表示部5803における映像を、接続部5806
における第1筐体5801と第2筐体5802との間の角度に従って切り替える構成とし
ても良い。
3、ライト5104等を有する。
100 半導体装置
101 トランジスタ
102 トランジスタ
103 容量素子
104 容量素子
VC1 容量素子104の電極間の電位差
VC2 容量素子103の電極間の電位差
105 トランジスタ
106 端子
107 端子
111 配線
112 配線
113 配線
114 配線
115 配線
116 トランジスタ
117 容量素子
118 配線
119 配線
120 半導体装置
121 トランジスタ
122 容量素子
123 配線
124 配線
125 半導体装置
130 半導体装置
131 トランジスタ
132 配線
135 半導体装置
136 トランジスタ
140 半導体装置
141 トランジスタ
142 配線
143 配線
820 絶縁膜
832 導電膜
833 導電膜
831 ゲート絶縁膜
834 ゲート電極
830a 酸化物半導体層
830b 酸化物半導体層
830c 酸化物半導体層
1110A トランジスタ
1400 半導体基板
1401 素子分離用絶縁膜
1402 不純物領域
1403 不純物領域
1404 ゲート電極
1405 ゲート絶縁膜
1409 絶縁膜
1410 配線
1411 配線
1412 配線
1415 配線
1416 配線
1417 配線
1420 絶縁膜
1421 配線
1430 半導体膜
1431 ゲート絶縁膜
1432 導電膜
1433 導電膜
1434 ゲート電極
1435 導電膜
1440 絶縁膜
1441 絶縁膜
1442 絶縁膜
1443 導電膜
5001 筐体
5002 筐体
5003 表示部
5004 表示部
5005 マイクロフォン
5006 スピーカー
5007 操作キー
5008 スタイラス
5101 車体
5102 車輪
5103 ダッシュボード
5104 ライト
5301 筐体
5302 冷蔵室用扉
5303 冷凍室用扉
5401 筐体
5402 表示部
5403 キーボード
5404 ポインティングデバイス
5601 筐体
5602 筐体
5603 表示部
5604 表示部
5605 接続部
5606 操作キー
5801 筐体
5802 筐体
5803 表示部
5804 操作キー
5805 レンズ
5806 接続部
Claims (2)
- 第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、容量素子と、を有し、
前記第1のトランジスタは、
第1の酸化物半導体膜と、
前記第1の酸化物半導体膜上の第2の酸化物半導体膜と、
前記第2の酸化物半導体膜上のソース電極と、
前記第2の酸化物半導体膜上のドレイン電極と、
前記第2の酸化物半導体膜上、前記ソース電極上、及び前記ドレイン電極上の第3の酸化物半導体膜と、
前記第3の酸化物半導体膜上のゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上のゲート電極と、を有し、
前記第1のトランジスタのソース電極又はドレイン電極の一方は、前記第2のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソース電極又はドレイン電極の一方は、前記容量素子と電気的に接続されることを特徴とする半導体装置。 - 第1のトランジスタと、pチャネル型を有する第2のトランジスタと、容量素子と、を有し、
前記第1のトランジスタは、
第1の酸化物半導体膜と、
前記第1の酸化物半導体膜上の第2の酸化物半導体膜と、
前記第2の酸化物半導体膜上のソース電極と、
前記第2の酸化物半導体膜上のドレイン電極と、
前記第2の酸化物半導体膜上、前記ソース電極上、及び前記ドレイン電極上の第3の酸化物半導体膜と、
前記第3の酸化物半導体膜上のゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上のゲート電極と、を有し、
前記第1のトランジスタのソース電極又はドレイン電極の一方は、前記第2のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソース電極又はドレイン電極の一方は、前記容量素子と電気的に接続されることを特徴とする半導体装置。
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