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公開番号2025096347
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-26
出願番号2025060984,2024008464
出願日2025-04-02,2012-05-24
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H10D 89/00 20250101AFI20250619BHJP()
要約【課題】信頼性の高いトリミング回路を提供する。書き換え可能なトリミング回路を提供
する。信頼性の高いトリミング回路の駆動方法を提供する。書き換え可能なトリミング回
路の駆動方法を提供する。
【解決手段】オフリーク電流が極めて小さいトランジスタのソース電極またはドレイン電
極に接続された記憶ノードと、該記憶ノードにゲート電極が接続されたトランジスタを用
いてトリミング回路を構成する。また、該オフリーク電流が極めて小さいトランジスタを
用いて、該記憶ノードにゲート電極が接続されたトランジスタのソース電極とドレイン電
極に対して並列に接続された素子または回路のトリミング状態を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の導電膜と、
前記第１の導電膜の上方に配置された領域を有する第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層の上方に配置された領域を有し、かつ、第１のトランジスタのチャネル形成領域を有する第１の酸化物半導体層と、
前記第１の絶縁層の上方に配置された領域を有し、かつ、第２のトランジスタのチャネル形成領域を有する第２の酸化物半導体層と、
前記第１の酸化物半導体層の上方に配置された領域を有する第２の導電膜と、
前記第１の酸化物半導体層の上方に配置された領域を有し、かつ、前記第２の酸化物半導体層の上方に配置された領域を有する第３の導電膜と、
前記第２の酸化物半導体層の上方に配置された領域を有する第４の導電膜と、
前記第１の酸化物半導体層の上方に配置された領域を有し、かつ、前記第１のトランジスタのゲートとしての機能を有する第５の導電膜と、
前記第２の酸化物半導体層の上方に配置された領域を有し、かつ、前記第２のトランジスタのゲートとしての機能を有する第６の導電膜と、を有し、
前記第２の導電膜は、前記第１のトランジスタのソース又はドレインの一方としての機能を有し、
前記第３の導電膜は、前記第１のトランジスタのソース又はドレインの他方としての機能を有し、かつ、前記第２のトランジスタのソース又はドレインの一方としての機能を有し、
前記第４の導電膜は、前記第２のトランジスタのソース又はドレインの他方としての機能を有し、
前記第２の導電膜には、第１の電源電位が供給され、
前記第４の導電膜には、第２の電源電位が供給され、
前記第３の導電膜は、前記第１の導電膜との重なりを有し、
前記第２の導電膜、前記第３の導電膜及び前記第４の導電膜は、互いに離隔しており、
前記第３の導電膜の電位に従って素子の動作状態が制御され、
前記第１のトランジスタがオフであり、かつ、前記第２のトランジスタがオフである期間を有する、
半導体装置。
続きを表示（約 3,000 文字）【請求項２】
第１の導電膜と、
前記第１の導電膜の上方に配置された領域を有する第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層の上方に配置された領域を有し、かつ、第１のトランジスタのチャネル形成領域を有する第１の酸化物半導体層と、
前記第１の絶縁層の上方に配置された領域を有し、かつ、第２のトランジスタのチャネル形成領域を有する第２の酸化物半導体層と、
前記第１の酸化物半導体層の上方に配置された領域を有する第２の導電膜と、
前記第１の酸化物半導体層の上方に配置された領域を有し、かつ、前記第２の酸化物半導体層の上方に配置された領域を有する第３の導電膜と、
前記第２の酸化物半導体層の上方に配置された領域を有する第４の導電膜と、
前記第１の酸化物半導体層の上方に配置された領域を有し、かつ、前記第１のトランジスタのゲートとしての機能を有する第５の導電膜と、
前記第２の酸化物半導体層の上方に配置された領域を有し、かつ、前記第２のトランジスタのゲートとしての機能を有する第６の導電膜と、を有し、
前記第２の導電膜は、前記第１のトランジスタのソース又はドレインの一方としての機能を有し、
前記第３の導電膜は、前記第１のトランジスタのソース又はドレインの他方としての機能を有し、かつ、前記第２のトランジスタのソース又はドレインの一方としての機能を有し、
前記第４の導電膜は、前記第２のトランジスタのソース又はドレインの他方としての機能を有し、
前記第２の導電膜には、第１の電源電位が供給され、
前記第４の導電膜には、第２の電源電位が供給され、
前記第５の導電膜には、第１の信号が入力され、
前記第６の導電膜には、第２の信号が入力され、
前記第３の導電膜は、前記第１の導電膜との重なりを有し、
前記第２の導電膜、前記第３の導電膜及び前記第４の導電膜は、互いに離隔しており、
前記第３の導電膜の電位に従って素子の動作状態が制御され、
前記第１のトランジスタがオフであり、かつ、前記第２のトランジスタがオフである期間を有する、
半導体装置。
【請求項３】
第１の導電膜と、
前記第１の導電膜の上方に配置された領域を有する第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層の上方に配置された領域を有し、かつ、第１のトランジスタのチャネル形成領域を有する第１の酸化物半導体層と、
前記第１の絶縁層の上方に配置された領域を有し、かつ、第２のトランジスタのチャネル形成領域を有する第２の酸化物半導体層と、
前記第１の酸化物半導体層の上面に接する領域を有する第２の導電膜と、
前記第１の酸化物半導体層の上面に接する領域を有し、かつ、前記第２の酸化物半導体層の上面に接する領域を有する第３の導電膜と、
前記第２の酸化物半導体層の上面に接する領域を有する第４の導電膜と、
前記第１の酸化物半導体層の上方に配置された領域を有し、かつ、前記第１のトランジスタのゲートとしての機能を有する第５の導電膜と、
前記第２の酸化物半導体層の上方に配置された領域を有し、かつ、前記第２のトランジスタのゲートとしての機能を有する第６の導電膜と、を有し、
前記第２の導電膜は、前記第１のトランジスタのソース又はドレインの一方としての機能を有し、
前記第３の導電膜は、前記第１のトランジスタのソース又はドレインの他方としての機能を有し、かつ、前記第２のトランジスタのソース又はドレインの一方としての機能を有し、
前記第４の導電膜は、前記第２のトランジスタのソース又はドレインの他方としての機能を有し、
前記第２の導電膜には、第１の電源電位が供給され、
前記第４の導電膜には、第２の電源電位が供給され、
前記第３の導電膜は、前記第１の導電膜との重なりを有し、
前記第２の導電膜、前記第３の導電膜及び前記第４の導電膜は、互いに離隔しており、
前記第３の導電膜の電位に従って素子の動作状態が制御され、
前記第１のトランジスタがオフであり、かつ、前記第２のトランジスタがオフである期間を有する、
半導体装置。
【請求項４】
第１の導電膜と、
前記第１の導電膜の上方に配置された領域を有する第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層の上方に配置された領域を有し、かつ、第１のトランジスタのチャネル形成領域を有する第１の酸化物半導体層と、
前記第１の絶縁層の上方に配置された領域を有し、かつ、第２のトランジスタのチャネル形成領域を有する第２の酸化物半導体層と、
前記第１の酸化物半導体層の上面に接する領域を有する第２の導電膜と、
前記第１の酸化物半導体層の上面に接する領域を有し、かつ、前記第２の酸化物半導体層の上面に接する領域を有する第３の導電膜と、
前記第２の酸化物半導体層の上面に接する領域を有する第４の導電膜と、
前記第１の酸化物半導体層の上方に配置された領域を有し、かつ、前記第１のトランジスタのゲートとしての機能を有する第５の導電膜と、
前記第２の酸化物半導体層の上方に配置された領域を有し、かつ、前記第２のトランジスタのゲートとしての機能を有する第６の導電膜と、を有し、
前記第２の導電膜は、前記第１のトランジスタのソース又はドレインの一方としての機能を有し、
前記第３の導電膜は、前記第１のトランジスタのソース又はドレインの他方としての機能を有し、かつ、前記第２のトランジスタのソース又はドレインの一方としての機能を有し、
前記第４の導電膜は、前記第２のトランジスタのソース又はドレインの他方としての機能を有し、
前記第２の導電膜には、第１の電源電位が供給され、
前記第４の導電膜には、第２の電源電位が供給され、
前記第５の導電膜には、第１の信号が入力され、
前記第６の導電膜には、第２の信号が入力され、
前記第３の導電膜は、前記第１の導電膜との重なりを有し、
前記第２の導電膜、前記第３の導電膜及び前記第４の導電膜は、互いに離隔しており、
前記第３の導電膜の電位に従って素子の動作状態が制御され、
前記第１のトランジスタがオフであり、かつ、前記第２のトランジスタがオフである期間を有する、
半導体装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記第３の導電膜は、容量素子の電極としての機能を有する、
半導体装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
前記素子は、前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタとは異なる層に配置されている、
半導体装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記第２の導電膜は、前記第５の導電膜と離隔しており、
前記第４の導電膜は、前記第６の導電膜と離隔している、
半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、トリミング回路に関する。また、トリミング回路の駆動方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
高い精度の電圧値、電流値が要求される集積回路（たとえばＡＤコンバータやＤＡコンバ
ータ）の製造工程において、製造条件の調整では抑制しきれない特性のバラツキを補償す
る方法が必要とされている。
【０００３】
また、高い歩留まりが要求される集積回路（たとえば大容量の記憶装置）の製造工程にお
いて、内蔵する冗長回路への接続を切り替える方法が必要とされている。
【０００４】
このような用途にトリミング回路とよばれる回路が用いられている。トリミング回路は、
該トリミング回路に並列に接続された素子や回路を利用可能な状態とするか、利用不可能
な状態（トリミング状態）とするか、を選択する回路である。従来のトリミング回路には
、例えばヒューズやツェナーザップダイオードなどが用いられている。
【０００５】
また、チャネル形成領域に酸化物半導体を用いたトランジスタが知られている（特許文献
１）。酸化物半導体層はスパッタリング法などを用いて比較的容易に作製できるため、チ
ャネル形成領域に酸化物半導体を用いたトランジスタは作製が容易であるという特徴を備
える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００７－１２３８６１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ヒューズやツェナーザップダイオードなどは信頼性に問題を生じる場合がある
。例えば、レーザを用いてヒューズを焼き切るレーザーカット法においては、切断箇所に
残渣が残り回路が正しく遮断されない場合がある。
【０００８】
また、ヒューズやツェナーザップダイオードなど不可逆な素子を用いる従来のトリミング
回路はひとたび切断すると元の状態に戻すことができないため、トリミングのやり直しや
、書き換えができないといった問題がある。
【０００９】
本発明の一態様は、このような技術的背景のもとでなされたものである。本発明の一態様
は、信頼性の高いトリミング回路を提供することを課題の一とする。または、書き換え可
能なトリミング回路を提供することを課題の一とする。または、信頼性の高いトリミング
回路の駆動方法を提供することを課題の一とする。または、書き換え可能なトリミング回
路の駆動方法を提供することを課題の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一態様は物理的に回路を切断することなく、設定さ
れた開閉器の状態を長い期間保つ構成に着眼した。そして、オフリーク電流が極めて小さ
いトランジスタのソース電極またはドレイン電極に接続された記憶ノードと、該記憶ノー
ドにゲート電極が接続されたトランジスタを備える構成に想到した。また、該オフリーク
電流が極めて小さいトランジスタを用いて、該記憶ノードにゲート電極が接続されたトラ
ンジスタのソース電極とドレイン電極に対して並列に接続された素子または回路のトリミ
ング状態を制御する方法に想到し、上記課題の解決に至った。
（【００１１】以降は省略されています）

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