專利名稱：存儲(chǔ)器設(shè)備和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的ー個(gè)實(shí)施例涉及存儲(chǔ)器設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了各種能夠重寫(xiě)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器設(shè)備。作為這種存儲(chǔ)器設(shè)備的ー個(gè)例子，可給出在每個(gè)存儲(chǔ)器單元中設(shè)置 選擇晶體管的存儲(chǔ)器設(shè)備(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)I)。在選擇晶體管被設(shè)置于存儲(chǔ)器単元的存儲(chǔ)器設(shè)備中，通過(guò)使所述選擇晶體管導(dǎo)通執(zhí)行對(duì)該存儲(chǔ)器設(shè)備的選擇操作，且在所選擇的存儲(chǔ)器単元中執(zhí)行諸如數(shù)據(jù)寫(xiě)入之類的操作。[參考文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)I]日本公開(kāi)專利申請(qǐng)No.H07-17618
發(fā)明內(nèi)容
但是，在如上所述的常規(guī)存儲(chǔ)器設(shè)備中，選擇操作對(duì)每一行中的存儲(chǔ)器單元執(zhí)行，但無(wú)法對(duì)單獨(dú)的存儲(chǔ)器單元執(zhí)行。例如，即使在對(duì)存儲(chǔ)器單元執(zhí)行數(shù)據(jù)寫(xiě)入的情況下，還選擇同一行中的另ー個(gè)存儲(chǔ)器單元，且由此該行中的所有存儲(chǔ)器単元中的數(shù)據(jù)都變化，這就使得必需重寫(xiě)數(shù)據(jù)。因此，要花長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)寫(xiě)入。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的目的是對(duì)單獨(dú)的存儲(chǔ)器單元執(zhí)行選擇操作。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置至少第一存儲(chǔ)器單元和與第一存儲(chǔ)器單元設(shè)置在同一行中的第二存儲(chǔ)器單元。此外，作為用作每個(gè)存儲(chǔ)器單元中的選擇晶體管的晶體管，使用具有源極、漏極和兩個(gè)柵極的晶體管。數(shù)據(jù)信號(hào)被輸入至源極和漏極中的ー個(gè)。兩個(gè)柵極之ー的電壓用行選擇信號(hào)控制，該行選擇信號(hào)為在行方向上選擇存儲(chǔ)器單元的信號(hào)。兩個(gè)柵極中的另ー個(gè)的電壓用列選擇信號(hào)控制，該列選擇信號(hào)為在列方向上選擇存儲(chǔ)器單元的信號(hào)。也就是說(shuō)，用作存儲(chǔ)器單元中的選擇晶體管的晶體管用在行方向上選擇存儲(chǔ)器單元的行選擇信號(hào)和在列方向上選擇存儲(chǔ)器單元的列方向信號(hào)進(jìn)行選擇。此外，彼此不同的列選擇信號(hào)和相同的行選擇信號(hào)被輸入至設(shè)置在同一行中的第一存儲(chǔ)器單元和第二存儲(chǔ)器単元。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置用作輸出晶體管的晶體管。作為用作輸出晶體管的晶體管，使用具有源極、漏極和兩個(gè)柵極的晶體管。兩個(gè)柵極之ー電連接至用作輸出晶體管的晶體管的源極和漏極之一，從而該晶體管為ニ極管接法。兩個(gè)柵極中的另ー個(gè)電連接至用作選擇晶體管的晶體管的源極和漏極中的另ー個(gè)。通過(guò)使用用作輸出晶體管的晶體管，由于輸出晶體管中的漏電流引起的用作數(shù)據(jù)線的布線中的電壓變化得到了抑制。
此外，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在用作選擇晶體管的晶體之上設(shè)置用作輸出晶體管的晶體管，由此減小電路面積。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可對(duì)單獨(dú)的存儲(chǔ)器單元執(zhí)行選擇操作。


在附圖中圖IA和IB示出存儲(chǔ)器設(shè)備的一個(gè)例子；圖2A和2B示出存儲(chǔ)器設(shè)備的一個(gè)例子；圖3示出存儲(chǔ)器設(shè)備的一個(gè)例子；
圖4A和4B示出存儲(chǔ)器設(shè)備結(jié)構(gòu)的ー個(gè)例子；圖5是示出用于制造存儲(chǔ)器設(shè)備的方法的一個(gè)例子的示意截面圖；圖6A至6C是示出用于制造存儲(chǔ)器設(shè)備的方法的一個(gè)例子的示意截面圖；圖7A至7C是示出用于制造存儲(chǔ)器設(shè)備的方法的一個(gè)例子的示意截面圖；圖8A和SB是示出用于制造存儲(chǔ)器設(shè)備的方法的一個(gè)例子的示意截面圖；圖9A和9B是示出用于制造存儲(chǔ)器設(shè)備的方法的一個(gè)例子的示意截面圖；圖IOA和IOB是示出用于制造存儲(chǔ)器設(shè)備的方法的一個(gè)例子的示意截面圖；圖IlA和IlB是示出用于制造存儲(chǔ)器設(shè)備的方法的一個(gè)例子的示意截面圖；圖12A和12B是示出用于制造存儲(chǔ)器設(shè)備的方法的一個(gè)例子的示意截面圖；圖13A和13B是示出用于制造存儲(chǔ)器設(shè)備的方法的一個(gè)例子的示意截面圖；圖14A和14B是示出用于制造存儲(chǔ)器設(shè)備的方法的一個(gè)例子的示意截面圖；圖15示出存儲(chǔ)器設(shè)備結(jié)構(gòu)的ー個(gè)例子；圖16A和16B分別不出存儲(chǔ)器設(shè)備的一個(gè)例子；以及圖17A至17D各自示出電子設(shè)備的ー個(gè)例子。
具體實(shí)施例方式下文將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例的例子。注意，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，本實(shí)施例的細(xì)節(jié)可按照各種方式修改而不背離本發(fā)明的精神及范圍。因此，本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例的描述。注意，各個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)可適當(dāng)?shù)鼗ハ嘟M合。另外，各個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)可互相替換。為了避免組件之間的混淆，使用諸如“第一”和“第二”之類的序數(shù)，但組件的數(shù)目并不局限于序數(shù)的個(gè)數(shù)。(實(shí)施例I)在本實(shí)施例中，描述了存儲(chǔ)器設(shè)備的ー個(gè)例子，其中可對(duì)單獨(dú)的存儲(chǔ)器設(shè)備執(zhí)行選擇操作。本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備的例子包括三個(gè)或更多個(gè)存儲(chǔ)器単元，這些存儲(chǔ)器單元在行方向和列方向上排列。例如，這些存儲(chǔ)器單元設(shè)置成存儲(chǔ)器單元陣列。參考圖IA和IB描述本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備的例子。
首先，參考圖IA描述本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備結(jié)構(gòu)的例子。圖IA中所示的存儲(chǔ)器設(shè)備包括存儲(chǔ)器単元100 (a,b) (a和b是自然數(shù))、存儲(chǔ)器單元100(a，c) (c是大于a的自然數(shù))、存儲(chǔ)器単元100(d，b) (d是大于b的自然數(shù))和存儲(chǔ)器単元100(d，c)。注意，存儲(chǔ)器単元100 (d，c)并不是必需提供的。此外，可設(shè)置除存儲(chǔ)器單元100 (a, b)、存儲(chǔ)器單元100 (a, c)、存儲(chǔ)器單元100 (d，b)和存儲(chǔ)器單元100 (d，c)以外的存儲(chǔ)器単元。此外，可在以下任何ー個(gè)或多個(gè)位置處設(shè)置存儲(chǔ)器単元存儲(chǔ)器単元100(a，b)和存儲(chǔ)器單元100 (a, c)之間、存儲(chǔ)器單元100 (a, b)和存儲(chǔ)器單元100 (d, b)之間、存儲(chǔ)器單元100 (d,b)和存儲(chǔ)器單元100 (d, c)之間以及存儲(chǔ)器單元100 (a, c)和存儲(chǔ)器單元100 (d，c)之間。此時(shí)，存儲(chǔ)器單元的結(jié)構(gòu)可與存儲(chǔ)器單元100 (a，b)、100 (a，c)、100(d，b)和100 (d，c)的結(jié)構(gòu)相同或不同。存儲(chǔ)器單元100 (a，c)與存儲(chǔ)器單元100 (a，b)設(shè)置在同一行中。存儲(chǔ)器單元100 (d，b)與存儲(chǔ)器單元100 (a，b)設(shè)置在同一列中。 設(shè)置存儲(chǔ)器單元100 (d，c)的行和列與設(shè)置存儲(chǔ)器單元100 (a, b)的行和列不同，且存儲(chǔ)器単元100 (d，c)與存儲(chǔ)器単元100 (d，b)設(shè)置在同一行且與存儲(chǔ)器單元100 (a，c)設(shè)置在同一列中。此外，四個(gè)存儲(chǔ)器單元100 (存儲(chǔ)器單元100 (a, b)、存儲(chǔ)器單元100 (a, c)、存儲(chǔ)器単元100(d，b)和存儲(chǔ)器単元100 (d，C))各自包括晶體管111和數(shù)據(jù)保持電路112。注意，在圖IA中，晶體管111和數(shù)據(jù)保持電路112用行號(hào)和列號(hào)標(biāo)示，該行號(hào)和列號(hào)與設(shè)置有晶體管111和數(shù)據(jù)保持電路112的存儲(chǔ)器單元100的相同。例如，設(shè)置在存儲(chǔ)器單元100 (a，
b)中的晶體管111被表示為晶體管111 (a，b)，而設(shè)置在存儲(chǔ)器單元100(a，b)中的數(shù)據(jù)保持電路112則被表示為數(shù)據(jù)保持電路112 (a, b)。術(shù)語(yǔ)“電壓”通常是指兩個(gè)點(diǎn)的電位之間的差(也稱為電位差)。然而，電壓和電位兩者的值在某些情況下都使用在電路圖等中的伏特(V)表示，從而難以區(qū)分它們。因此，在本說(shuō)明書(shū)中，一個(gè)點(diǎn)的電位和作為基準(zhǔn)的電位(也被稱為基準(zhǔn)電位)之間的電位差在某些情況下被用作該點(diǎn)處的電壓，除非另外有規(guī)定。晶體管111是包括源極、漏極、第一柵極和第二柵極的晶體管。在存儲(chǔ)器單元100 (a，b)中，向晶體管111的第一柵極輸入第一行選擇信號(hào)，而向晶體管111的第二柵極輸入第一列選擇信號(hào)。在存儲(chǔ)器單元100 (a，c)中，向晶體管111的第一柵極輸入第一行選擇信號(hào)，而向晶體管111的第二柵極輸入第二列選擇信號(hào)。在存儲(chǔ)器單元100 (d，b)中，向晶體管111的第一柵極輸入第二行選擇信號(hào)，而向晶體管111的第二柵極輸入第一列選擇信號(hào)。在存儲(chǔ)器單元100 (d，c)中，向晶體管111的第一柵極輸入第二行選擇信號(hào)，而向晶體管111的第二柵極輸入第二列選擇信號(hào)。注意，行選擇信號(hào)是用于在行方向上選擇存儲(chǔ)器單元的脈沖信號(hào)，而列選擇信號(hào)則是用于在列方向上選擇存儲(chǔ)器單元的脈沖信號(hào)。晶體管111具有通過(guò)其導(dǎo)通或截止而至少控制存儲(chǔ)器単元100中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入和數(shù)據(jù)保持的功能，且用作選擇晶體管。例如，場(chǎng)效應(yīng)晶體管可被用作晶體管111。作為晶體管111，例如，可使用包括形成有溝道的氧化物半導(dǎo)體層的晶體管。作為另ー個(gè)例子，可使用包括其中形成有溝道且包含屬于元素周期表族14(例如，硅)的半導(dǎo)體的半導(dǎo)體層的晶體管。在該情況下，在第一柵極和第二柵極之間設(shè)置半導(dǎo)體層。另外，在該情況下，可通過(guò)使第二柵極與第一柵極隔著半導(dǎo)體層重疊，來(lái)減小存儲(chǔ)器設(shè)備的電路面積。氧化物半導(dǎo)體層的帶隙大于硅的帶隙，例如，2eV或更大，優(yōu)選的是2. 5eV或更大，更優(yōu)選的是3eV或更大。另外，氧化物半導(dǎo)體層是本征(或i型的)或基本本征的半導(dǎo)體層。作為氧化物半導(dǎo)體層，可以使用例如非單晶氧化物層，該氧化物包括從垂直于a_b平面的方向觀看時(shí)具有三角形、六邊形、正三角形或正六邊形原子排列的相(也稱為C-軸取向晶體；CAAC)，并且其中在垂直于C-軸方向的方向(也稱為層的厚度方向)上金屬原子以分層方式排列，或者在垂直于C-軸方向的方向上金屬原子和氧原子以分層方式排列。通 過(guò)使用包括CAAC作為形成有晶體管的溝道的層(也稱為溝道形成層)的氧化物半導(dǎo)體層，例如，可抑制由光引起的晶體管的退化?？梢詫ㄉ鲜鲅趸锇雽?dǎo)體層的晶體管用作晶體管111，上述氧化物半導(dǎo)體層具有彼此分開(kāi)、且添加有賦予ー導(dǎo)電性的摻雜劑的ー對(duì)區(qū)域。在包括具有添加有摻雜劑的ー對(duì)區(qū)域的氧化物半導(dǎo)體層的晶體管中，在添加有摻雜劑的那對(duì)區(qū)域之間形成溝道。優(yōu)選地，添加有摻雜劑的那對(duì)區(qū)域的電阻低于形成溝道的區(qū)域(也稱為溝道形成區(qū))的電阻。通過(guò)使用包括具有添加有摻雜劑的ー對(duì)區(qū)域的氧化物半導(dǎo)體層的晶體管，形成有溝道的區(qū)域(也稱為溝道形成區(qū))和晶體管的源極或漏極之間的電阻可以是低的，從而可以減小晶體管的面積(也稱為晶體管的小型化)。例如，包括氧化物半導(dǎo)體層的晶體管為具有的截止態(tài)電流低于包括半導(dǎo)體層(例如，硅層)的常規(guī)晶體管的截止態(tài)電流的晶體管。包括氧化物半導(dǎo)體層的晶體管的每微米溝道寬度的截止態(tài)電流低于或等于IOaA (I X10_17A)，優(yōu)選地低于或等于IaA (I X I(T18A)，更優(yōu)選地低于或等于10ζΑ(1Χ10_2°Α)，優(yōu)選得多地低于或等于IzA (I X I(T21A)，更加優(yōu)選地低于或等于 IOOyA (I X I(T22A)。此外，圖IA中所示的存儲(chǔ)器設(shè)備包括數(shù)據(jù)線101、行選擇線102和列選擇線103。注意，在圖IA中，數(shù)據(jù)線101用與電連接至數(shù)據(jù)線101的存儲(chǔ)器単元100的列號(hào)相同的列號(hào)標(biāo)示。例如，電連接至存儲(chǔ)器単元100(a，b)的數(shù)據(jù)線101被表示為數(shù)據(jù)線101_b。注意，在圖IA中，行選擇線102用與電連接至行選擇線102的存儲(chǔ)器単元100的行號(hào)相同的行號(hào)標(biāo)示，而列選擇線103用與電連接至列選擇線103的存儲(chǔ)器単元100的列號(hào)相同的列號(hào)標(biāo)示。例如，電連接至存儲(chǔ)器単元100 (a，b)的列選擇線103被表示為列選擇線103_b。數(shù)據(jù)線101_b電連接至存儲(chǔ)器單元100 (a，b)和100 (d，b)中每ー個(gè)內(nèi)的晶體管111的源極和漏極中的ー個(gè)，而數(shù)據(jù)線101_C則電連接至存儲(chǔ)器單元100 (a，c)和100 (d，c)中每ー個(gè)內(nèi)的晶體管111的源極和漏極中的ー個(gè)。數(shù)據(jù)線是用于向存儲(chǔ)器單元發(fā)送數(shù)據(jù)/從存儲(chǔ)器單元接收數(shù)據(jù)的布線。行選擇線102_a電連接至存儲(chǔ)器單元100 (a，b)和100 (a，c)中每ー個(gè)內(nèi)的晶體管111的第一柵極，而行選擇線102_d則電連接至存儲(chǔ)器単元100(d，b)和100(d，c)中每ー個(gè)內(nèi)的晶體管111的第一柵極。行選擇線是輸入有行選擇信號(hào)的布線。列選擇線103_b電連接至存儲(chǔ)器單元100 (a，b)和100 (d，b)中每ー個(gè)內(nèi)的晶體管Ill的第二柵極，而列選擇線103_C則電連接至存儲(chǔ)器単元100(a，c)和100(d，c)中每ー個(gè)內(nèi)的晶體管111的第二柵極。列選擇線是輸入有列選擇信號(hào)的布線。注意，晶體管的端子和布線不必分開(kāi)形成；可以使ー個(gè)導(dǎo)電層同時(shí)用作為晶體管的端子和布線。數(shù)據(jù)保持電路112是具有保持?jǐn)?shù)據(jù)功能的電路。注意，該數(shù)據(jù)保持電路112并不是必需設(shè)置的。替代設(shè)置數(shù)據(jù)保持電路112，可以使晶體管111的源極和漏極中的另ー個(gè)用作存儲(chǔ)器節(jié)點(diǎn)或?qū)⑵潆娺B接至存儲(chǔ)器節(jié)點(diǎn)。作為數(shù)據(jù)保持電路112，例如，可以使用采用電容器的電路、采用晶體管的電路或采用電容器和晶體管兩者的電路。接下來(lái)，作為用于驅(qū)動(dòng)本實(shí)施例中存儲(chǔ)器設(shè)備的方法的示例，參考圖IB來(lái)描述用于驅(qū)動(dòng)圖IA中所示的存儲(chǔ)器設(shè)備的方法的示例。圖IB是示出用于驅(qū)動(dòng)圖IA中所示的存儲(chǔ)器設(shè)備的方法的示例的時(shí)序圖。這里，作為示例，描述數(shù)據(jù)被寫(xiě)入第M行和第N列中的存 儲(chǔ)器單元100 (也稱為存儲(chǔ)器單元100 (M，N)) (M是a或d，而N是b或c)，該存儲(chǔ)器單元100是存儲(chǔ)器單元100 (a, b)、100(a，c)、100(d，b)和100 (d，c)之一的情況。晶體管111是η溝道晶體管。晶體管111的閾值電壓根據(jù)列選擇線103的電壓(列選擇信號(hào)的電壓)而偏移。在將數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器単元100 (Μ，N)(也稱為寫(xiě)入)的情況下，第N數(shù)據(jù)線101 (也稱為數(shù)據(jù)線101_Ν)的電壓被設(shè)置為對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓，而除該第N數(shù)據(jù)線101之外的數(shù)據(jù)線101 (也稱為數(shù)據(jù)線101_其它)的電壓則被設(shè)置為等于參考電位Vref (未示出)。此外，第M行選擇線102 (也稱為行選擇線102_Μ)的電壓用第M行選擇信號(hào)設(shè)置為高于參考電位Vref的電壓VH ；除第M行選擇線102之外的行選擇線102 (也稱為行選擇線102_其它)的電壓用不同于第M行選擇信號(hào)的行選擇信號(hào)設(shè)置為等于參考電位Vref ;第N列選擇線103 (也稱為列選擇線103_Ν)的電壓用第N列選擇信號(hào)設(shè)置為等于參考電位Vref ;且除第N列選擇線103之外的列選擇線103(也稱為列選擇線103_其它)的電壓用除第N列選擇信號(hào)之外的列選擇信號(hào)設(shè)置為低于參考電位Vref。注意，所有行選擇線102的電壓設(shè)置在所有列選擇線103的電壓設(shè)置之后進(jìn)行。此外，參考電位Vref的值根據(jù)存儲(chǔ)器設(shè)備的規(guī)格進(jìn)行設(shè)置。另外，電壓VL的值進(jìn)行適當(dāng)?shù)卦O(shè)置，以使存儲(chǔ)器單元100中未被選擇的晶體管111肯定被截止。例如，電壓VL可用負(fù)電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生。此時(shí)，晶體管111的閾值電壓被設(shè)置為對(duì)應(yīng)于列選擇線103的電壓(列選擇信號(hào)的電壓)的值。例如，在晶體管111是η溝道晶體管的情況下，隨著列選擇線103的電壓被降低，晶體管111的閾值電壓在正方向上偏移。由此，第M行和第N列中的存儲(chǔ)器単元100被選擇，第M行和第N列中的存儲(chǔ)器單元100中的晶體管111 (也稱為晶體管111 (Μ，N)被導(dǎo)通，根據(jù)第N數(shù)據(jù)線101 (也稱為數(shù)據(jù)線101_Ν)的電壓將數(shù)據(jù)寫(xiě)入第M行和第N列中的存儲(chǔ)器単元100中，且除第M行和第N列中的存儲(chǔ)器単元100之外的存儲(chǔ)器単元100不被選擇，且其中的晶體管111被截止。此外，通過(guò)適當(dāng)?shù)馗淖償?shù)據(jù)線101、行選擇線102和列選擇線103的電壓，當(dāng)對(duì)單獨(dú)的存儲(chǔ)器単元100進(jìn)行上述操作時(shí)，可對(duì)所有的存儲(chǔ)器単元100寫(xiě)入數(shù)據(jù)。注意，本發(fā)明并不局限于此；例如，可對(duì)多個(gè)存儲(chǔ)器単元100(例如，一行中的存儲(chǔ)器単元100)執(zhí)行數(shù)據(jù)寫(xiě)入。
以上是對(duì)用于驅(qū)動(dòng)圖IA中所示存儲(chǔ)器設(shè)備的方法的示例的描述。如參考附圖IA和IB所描述地，在本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備的例子中，設(shè)置有第一存儲(chǔ)器単元、與第一存儲(chǔ)器單元設(shè)置在同一行中的第二存儲(chǔ)器単元、以及與第一存儲(chǔ)器單元設(shè)置在同一列中的第三存儲(chǔ)器単元。另外，在本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備的例子中，在第一到第三存儲(chǔ)器單元的每ー個(gè)中包括具有兩個(gè)柵極且用作選擇晶體管的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。在設(shè)置在同一行中的第一存儲(chǔ)器単元和第二存儲(chǔ)器単元中，第一存儲(chǔ)器單元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的兩個(gè)柵極之ー的電壓和第ニ存儲(chǔ)器単元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的兩個(gè)柵極之ー的電壓用相同的行選擇信號(hào)進(jìn)行控制，而第一存儲(chǔ)器單元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的兩個(gè)柵極中另ー個(gè)的電壓和第二存儲(chǔ)器単元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的兩個(gè)柵極中另ー個(gè)的電壓用不同的列選擇信號(hào)進(jìn)行控制。另外，在設(shè)置在同一列中的第一存儲(chǔ)器單元和第三存儲(chǔ)器単元中，第一存儲(chǔ)器單元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的兩個(gè)柵極之一的電壓和第三存儲(chǔ)器単元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的兩個(gè)柵極之ー的電壓用不同的行選擇信號(hào)進(jìn)行控制，而第一存儲(chǔ)器單元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的兩個(gè)柵極中另一個(gè)的電壓和第三存儲(chǔ)器単元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的兩個(gè)柵極中另一個(gè)的電壓用相同的列選擇信號(hào)進(jìn)行控 制。此外，此時(shí)，可以以第二柵極與第一柵極隔著半導(dǎo)體層重疊的方式設(shè)置其中在第一柵極和第二柵極之間形成有溝道的半導(dǎo)體層，從而可減小存儲(chǔ)器設(shè)備的電路面積。在本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備的例子中，在設(shè)置在同一行中的第一和第二存儲(chǔ)器單元中，第一存儲(chǔ)器單元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的兩個(gè)柵極之一與第二存儲(chǔ)器単元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的兩個(gè)柵極之ー連接至相同布線從而被控制，而第一存儲(chǔ)器單元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的兩個(gè)柵極中的另ー個(gè)與第二存儲(chǔ)器単元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的兩個(gè)柵極中的另ー個(gè)則連接至不同布線從而被控制。此外，在設(shè)置在同一列中的第一和第三存儲(chǔ)器単元中，第一存儲(chǔ)器単元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的兩個(gè)柵極之一與第三存儲(chǔ)器単元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的兩個(gè)柵極之一連接至不同布線從而被控制，而第一存儲(chǔ)器單元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的兩個(gè)柵極中的另ー個(gè)與第三存儲(chǔ)器単元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的兩個(gè)柵極中的另ー個(gè)則連接至相同布線從而被控制。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，可對(duì)單獨(dú)的存儲(chǔ)器單元執(zhí)行選擇操作。例如，在存儲(chǔ)器單元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)的同時(shí)，同一行中的另一存儲(chǔ)器單元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管可處于截止?fàn)顟B(tài)。由此，數(shù)據(jù)的重寫(xiě)變得不必要，這可縮短寫(xiě)入時(shí)間。另外，通過(guò)使用具有兩個(gè)柵極的晶體管，可在不增加存儲(chǔ)器単元中元件數(shù)量的情況下，對(duì)單獨(dú)的存儲(chǔ)器單元執(zhí)行選擇操作。(實(shí)施例2)在本實(shí)施例中，描述實(shí)施例I中的存儲(chǔ)器設(shè)備的例子。參考圖2A和2B描述本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備的例子。首先，參考圖2A描述本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備結(jié)構(gòu)的例子。圖2A中所示的存儲(chǔ)器設(shè)備包括存儲(chǔ)器単元200 (a，b)、存儲(chǔ)器単元200 (a，c)、存儲(chǔ)器單元200(d，b)和存儲(chǔ)器単元200 (d，C)。注意，存儲(chǔ)器単元200 (d，c)并不是必需提供的。此外，可設(shè)置除存儲(chǔ)器単元200 (a，b)、存儲(chǔ)器単元200 (a，C)、存儲(chǔ)器単元200 (d，b)和存儲(chǔ)器単元200(d，c)之外的存儲(chǔ)器単元。此外，可在以下任何ー個(gè)或多個(gè)位置處設(shè)置存儲(chǔ)器單元存儲(chǔ)器單元200 (a，b)和存儲(chǔ)器單元200 (a，c)之間、存儲(chǔ)器單元200 (a，b)和存儲(chǔ)器単元200(d，b)之間、存儲(chǔ)器単元200(d，b)和存儲(chǔ)器単元200 (d，c)之間以及存儲(chǔ)器単元200 (a, c)和存儲(chǔ)器單元200 (d，c)之間。此時(shí)，存儲(chǔ)器單元的結(jié)構(gòu)可與存儲(chǔ)器單元200 (a，
b)、200(a，c)、200(d，b)和200(d，c)的結(jié)構(gòu)相同或不同。存儲(chǔ)器單元200 (a，c)與存儲(chǔ)器單元200 (a，b)設(shè)置在同一行中。存儲(chǔ)器單元200 (d，b)與存儲(chǔ)器單元200 (a，b)設(shè)置在同一列中。設(shè)置有存儲(chǔ)器単元200 (d，c)的行和列與設(shè)置有存儲(chǔ)器単元200(a，b)的行和列不同，且存儲(chǔ)器単元200 (d，c)與存儲(chǔ)器単元200 (d，b)設(shè)置在同一行且與存儲(chǔ)器單元200 (a，
c)設(shè)置在同一列。 此外，存儲(chǔ)器單元200 (a，b)、存儲(chǔ)器單元200 (a，C)、存儲(chǔ)器單元200 (d，b)和存儲(chǔ)器單元200(d，c)中的每ー個(gè)包括晶體管211和晶體管212。注意，在圖2A中，晶體管211和晶體管212用行號(hào)和列號(hào)標(biāo)示，該行號(hào)和列號(hào)與設(shè)置有晶體管211和晶體管212的存儲(chǔ)器單元200的相同。晶體管211包括第一源極、第一漏極、第一柵極和第二柵極。在存儲(chǔ)器單兀200 (a, b)中，向晶體管211的第一柵極輸入第一行選擇信號(hào),而向晶體管211的第二柵極輸入第一列選擇信號(hào)。在存儲(chǔ)器單元200(a，c)中，向晶體管211的第一柵極輸入第一行選擇信號(hào)，而向晶體管211的第二柵極輸入第二列選擇信號(hào)。在存儲(chǔ)器單元200(d，b)中，向晶體管211的第一柵極輸入第二行選擇信號(hào)，而向晶體管211的第二柵極輸入第一列選擇信號(hào)。在存儲(chǔ)器單元200(d，c)中，向晶體管211的第一柵極輸入第二行選擇信號(hào)，而向晶體管211的第二柵極輸入第二列選擇信號(hào)。晶體管211用作選擇晶體管。作為晶體管211，可使用能應(yīng)用于圖IA中的晶體管111的晶體管。晶體管212包括第二源極、第二漏極、第三柵極和第四柵極。晶體管212的第三柵極電連接至晶體管212的第二源極和第二漏極中的ー個(gè)，從而晶體管212為ニ極管接法。此外，在存儲(chǔ)器單元200 (a，b)中，向晶體管212的第二源極和第二漏極中的另ー個(gè)輸入第一讀取選擇信號(hào)。在存儲(chǔ)器單元200 (a，c)中，向晶體管212的第二源極和第二漏極中的另ー個(gè)輸入
第一讀取選擇信號(hào)。此外，在存儲(chǔ)器單元200 (d，b)中，向晶體管212的第二源極和第二漏極中的另ー個(gè)輸入第二讀取選擇信號(hào)。此外，在存儲(chǔ)器單元200 (d，c)中，向晶體管212的第二源極和第二漏極中的另ー個(gè)輸入第二讀取選擇信號(hào)。注意，讀取選擇信號(hào)是用于選擇從中讀取數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器單元的脈沖信號(hào)。晶體管212用作用于讀取數(shù)據(jù)的輸出晶體管。晶體管212對(duì)應(yīng)于實(shí)施例I中的存儲(chǔ)器設(shè)備的數(shù)據(jù)保持電路。作為晶體管212，可使用能應(yīng)用于圖IA中的晶體管111的晶體管。晶體管212可具有與晶體管211的結(jié)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu)。此外，圖2A中所示的存儲(chǔ)器設(shè)備包括數(shù)據(jù)線201、行選擇線202、列選擇線203和讀取選擇線204。注意，在圖2A中，行選擇線202和讀取選擇線204各自用與電連接至行選擇線202和讀取選擇線204的存儲(chǔ)器単元200的行號(hào)相同的行號(hào)表示，而數(shù)據(jù)線201和列選擇線203各自用與電連接至數(shù)據(jù)線201和列選擇線203的存儲(chǔ)器単元200的列號(hào)相同的列號(hào)表不。數(shù)據(jù)線201_b電連接至存儲(chǔ)器単元200 (a, b)和存儲(chǔ)器単元200 (d，b)中每ー個(gè)內(nèi)的晶體管211的第一源極和第一漏極之一，并電連接至存儲(chǔ)器単元200(a，b)和存儲(chǔ)器單元200(d，b)中每ー個(gè)內(nèi)的晶體管212的第二源極和第二漏極之一。數(shù)據(jù)線201_c電連接至存儲(chǔ)器単元200 (a，c)和存儲(chǔ)器単元200 (d，c)中每ー個(gè)內(nèi)的晶體管211的第一源極和第一漏極之一，并電連接至存儲(chǔ)器単元200 (a，c)和存儲(chǔ)器単元200 (d，c)中每ー個(gè)內(nèi)的晶體管212的第二源極和第二漏極之一。晶體管212的第四柵極電連接至晶體管211的第一源極和第一漏極中的另ー個(gè)。晶體管212的第四柵極的電壓為用于設(shè)置存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器単元中 的數(shù)據(jù)的狀態(tài)的電壓。行選擇線202_a電連接至存儲(chǔ)器單元200 (a，b)和200 (a，c)中每ー個(gè)內(nèi)的晶體管211的第一柵極，而行選擇線202_d則電連接至存儲(chǔ)器単元200(d，b)和200(d，c)中每ー個(gè)內(nèi)的晶體管211的第一柵極。列選擇線203_b電連接至存儲(chǔ)器單元200 (a，b)和200 (d，b)中每ー個(gè)內(nèi)的晶體管211的第二柵極，而列選擇線203_c則電連接至存儲(chǔ)器単元200(a，c)和200(d，c)中每ー個(gè)內(nèi)的晶體管211的第二柵極。讀取選擇線204_a電連接至存儲(chǔ)器單元200 (a, b)和200 (a, c)中姆ー個(gè)內(nèi)的晶體管211的第二源極和第二漏極中的另ー個(gè)，而讀取選擇線204_d則電連接至存儲(chǔ)器単元200 (d，b)和204(d，c)中每ー個(gè)內(nèi)的晶體管212的第二源極和第二漏極中的另ー個(gè)。讀取選擇線204是輸入有讀取選擇信號(hào)的布線，該讀取選擇信號(hào)用于選擇從中讀取數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器単元。注意，晶體管的端子和布線不必分開(kāi)形成；可以使ー個(gè)導(dǎo)電層同時(shí)用作晶體管的端子和布線。此外，晶體管211和晶體管212可設(shè)置成具有疊層結(jié)構(gòu)。例如，晶體管211可設(shè)置在晶體管212上。當(dāng)晶體管211和晶體管212被設(shè)置成具有疊層結(jié)構(gòu)時(shí)，可減小存儲(chǔ)器單元的電路面積。另外，在本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備內(nèi)，存儲(chǔ)器單元可設(shè)置在用以控制對(duì)該存儲(chǔ)器単元的驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器電路上。在該情況下，可減小存儲(chǔ)器設(shè)備的電路面積。接下來(lái)，作為用于驅(qū)動(dòng)本實(shí)施例中存儲(chǔ)器設(shè)備的方法的示例，參考圖2B來(lái)描述用于驅(qū)動(dòng)圖2A中所示的存儲(chǔ)器設(shè)備的方法的示例。圖2B是示出用于驅(qū)動(dòng)圖2A中所示的存儲(chǔ)器設(shè)備的方法的示例的時(shí)序圖。這里，作為示例，描述其中數(shù)據(jù)被寫(xiě)入第M行和第N列中的存儲(chǔ)器単元200 (也稱為存儲(chǔ)器単元200 (M，N))中、該存儲(chǔ)器単元200是存儲(chǔ)器単元
200(a, b) ,200 (a, c) ,200 (d，b)和200 (d，c)之一的情況下的操作，以及其中存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元200 (M，N)中的數(shù)據(jù)被讀取的情況下的操作。晶體管211和晶體管212是η溝道晶體管。此外，高于參考電位的電壓VDD為數(shù)據(jù)(I),而等于參考電位Vref的電壓為數(shù)據(jù)(O)。晶體管211的閾值電壓根據(jù)列選擇信號(hào)203的電壓(列選擇信號(hào)的電壓)而偏移。在將數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器単元200 (Μ，N)(寫(xiě)入)的情況下，第N數(shù)據(jù)線201 (也稱為數(shù)據(jù)線201_N)的電壓被設(shè)置為對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓，而除第N數(shù)據(jù)線201之外的數(shù)據(jù)線
201(也稱為數(shù)據(jù)線201_其它)的電壓則被設(shè)置為等于參考電位Vref (未示出)。此外，第M行選擇線202(也稱為行選擇線202_M)的電壓用第M行選擇信號(hào)設(shè)置為高于參考電位Vref的電壓VH ;除第M行選擇線202之外的行選擇線202 (也稱為行選擇線202_其它)的電壓用不同于第M行選擇信號(hào)的行選擇信號(hào)設(shè)置為等于參考電位Vref ;第N列選擇線203(也稱為列選擇線203_N)的電壓用第N列選擇信號(hào)設(shè)置為等于參考電位Vref ;且除第N列選擇線203之外的列選擇線203 (也稱為列選擇線203_其它)的電壓用不同于第N列選擇信號(hào)的列選擇信號(hào)設(shè)置為低于參考電位Vref。注意，所有行選擇線202的電壓設(shè)置在所有列選擇線203的電壓設(shè)置之后進(jìn)行。另外，第M讀取選擇線204 (也稱為讀取選擇線204_M)的電壓可被設(shè)置為電壓VH，且除第M讀取選擇線204之外的讀取選擇線204 (也稱為讀取選擇線204_其它)的電壓可被設(shè)置為電壓VH。在該情況下，可必然使晶體管212截止，且由此可抑制在晶體管212的源極和漏極之間流動(dòng)的漏電流。此時(shí)，晶體管211的閾值電壓被設(shè)置為對(duì)應(yīng)于列選擇線203的電壓(列選擇信號(hào) 的電壓)的值。由此存儲(chǔ)器單元200 (M，N)被選擇，存儲(chǔ)器單元200 (M，N)中的晶體管211 (晶體管211 (M，N))導(dǎo)通，存儲(chǔ)器単元200 (M，N)中的晶體管212(M，N)的第四柵極的電壓設(shè)置為對(duì)應(yīng)于第N數(shù)據(jù)線201 (也稱為數(shù)據(jù)線201_N)的電壓的值，且數(shù)據(jù)被寫(xiě)入存儲(chǔ)器単元200 (M, N)。除存儲(chǔ)器単元200(M，N)之外的存儲(chǔ)器單元不被選擇，且其中的晶體管211截止。注意，適當(dāng)設(shè)置電壓VL的值，以使晶體管211肯定被截止。此外，通過(guò)適當(dāng)?shù)馗淖償?shù)據(jù)線201、行選擇線202、列選擇線203和讀取選擇線204的電壓，當(dāng)對(duì)單獨(dú)的存儲(chǔ)器単元200執(zhí)行上述操作時(shí)，可對(duì)所有的存儲(chǔ)器単元200寫(xiě)入數(shù)據(jù)。注意，本發(fā)明并不局限于此；例如，可對(duì)多個(gè)存儲(chǔ)器単元200(例如，一行中的存儲(chǔ)器單元200)執(zhí)行數(shù)據(jù)寫(xiě)入。在對(duì)存儲(chǔ)器単元200 (M，N)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取(也稱為讀取)的情況下，第N數(shù)據(jù)線201 (數(shù)據(jù)線201_N)的電壓被設(shè)置為電壓VH，而除第N數(shù)據(jù)線201之外的數(shù)據(jù)線201 (也被稱為數(shù)據(jù)線201_其它)的電壓則被設(shè)置為等于參考電位Vref (未示出)。此外，第M行選擇線202 (行選擇線202_M)的電壓用第M行選擇信號(hào)設(shè)置為等于參考電位Vref ;除第M行選擇線202之外的行選擇線202 (行選擇線202_其它)的電壓用不同于第M行選擇信號(hào)的行選擇信號(hào)設(shè)置為等于參考電位Vref ;第N列選擇線203 (列選擇線203_N)的電壓用第N列選擇信號(hào)設(shè)置為等于參考電位Vref ;且除第N列選擇線203之外的列選擇線203 (列選擇線203_其它)的電壓用不同于第N列選擇信號(hào)的列選擇信號(hào)設(shè)置為等于參考電位Vref。另外，第M讀取選擇線204 (讀取選擇線204_M)的電壓被設(shè)置為高于參考電位Vref且低于電壓VH的電壓VM，而除第M讀取選擇線204之外的讀取選擇線204 (讀取選擇線204_其它)的電壓被設(shè)置為電壓VH。注意，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置電壓VM的值，使得當(dāng)晶體管212的第四柵極的電壓等于參考電位Vref時(shí)晶體管211截止。此時(shí)，第M行和第N列中的存儲(chǔ)器單元200中的晶體管211截止。晶體管212的閾值電壓根據(jù)晶體管212的第四柵極的電壓來(lái)設(shè)置。例如，在晶體管212為η溝道晶體管的情況下，當(dāng)晶體管212的第四柵極的電壓為電壓VDD時(shí)，與晶體管212的第四柵極的電壓等于參考電位Vref的情況相比，晶體管212的閾值電壓在負(fù)方向上偏移。
由此，當(dāng)晶體管212(M，N)的第四柵極的電壓為電壓VDD (數(shù)據(jù)(I))且讀取選擇線204_M的電壓為電壓VM吋，晶體管212 (M，N)導(dǎo)通，且數(shù)據(jù)線201_N的電壓發(fā)生變化。另夕卜，此時(shí)，由于晶體管212(M，N)為ニ極管接法，因此電流不會(huì)在讀取選擇線204_M到數(shù)據(jù)線201_N的方向上流動(dòng)。此外，當(dāng)晶體管212(M，N)的第四柵極的電壓等于參考電位Vref (數(shù)據(jù)(O))且讀取選擇線204_M的電壓為電壓VM吋，晶體管212 (Μ,Ν)截止，且數(shù)據(jù)線201_Ν的電壓不會(huì)變化。由此，例如，通過(guò)用外部讀取電路檢測(cè)數(shù)據(jù)線201_Ν的電壓，可讀取存儲(chǔ)器單元200 (Μ，N)中的數(shù)據(jù)。此外，通過(guò)適當(dāng)?shù)馗淖償?shù)據(jù)線201、行選擇線202、列選擇線203和讀取選擇線204 的電壓，當(dāng)對(duì)每一行中的存儲(chǔ)器単元200執(zhí)行上述操作時(shí)，可讀取所有存儲(chǔ)器単元200中的數(shù)據(jù)。此時(shí)，為了順序地讀取設(shè)置在同一列中的多個(gè)存儲(chǔ)器単元200內(nèi)的數(shù)據(jù)，在讀取了一個(gè)存儲(chǔ)器単元200中的數(shù)據(jù)之后，在讀取與一個(gè)存儲(chǔ)器単元200設(shè)置在同一列中的另ー個(gè)存儲(chǔ)器単元內(nèi)的數(shù)據(jù)之前，將電連接至除與一個(gè)存儲(chǔ)器単元200設(shè)置在同一列中的ー個(gè)存儲(chǔ)器單元200之外的存儲(chǔ)器単元的數(shù)據(jù)線201的電壓被設(shè)置為電壓VH。以上是對(duì)用于驅(qū)動(dòng)圖2Α中所示存儲(chǔ)器設(shè)備的方法的示例的描述。注意，在本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備中，例如，除了圖2Α中所示的元件之外，如圖3所示，存儲(chǔ)器単元200中的每ー個(gè)可包括電容器213。電容器213包括第一電容器電極和第二電容器電極。電容器213的第一電容器電極電連接至晶體管211的第一源極和第一漏極中的另ー個(gè)。電容器213的第二電容器電極接地。此外，預(yù)定信號(hào)可輸入至電容器213的第二電容器電極。如參考圖2Α和2Β以及圖3所描述地，在本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備的例子中，設(shè)置第一存儲(chǔ)器單元、與第一存儲(chǔ)器單元設(shè)置在同一行中的第二存儲(chǔ)器單元以及與第一存儲(chǔ)器單元設(shè)置在同一列中的第三存儲(chǔ)器単元。另外，在本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備的例子中，在第一到第三存儲(chǔ)器單元的每ー個(gè)中包括具有第一源極、第一漏極、第一柵極和第二柵極的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管。在設(shè)置在同一行但不同列中的第一存儲(chǔ)器單元和第二存儲(chǔ)器単元中，第一存儲(chǔ)器單元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一柵極的電壓和第二存儲(chǔ)器単元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一柵極的電壓用相同的行選擇信號(hào)進(jìn)行控制，而第一存儲(chǔ)器單元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第二柵極的電壓和第二存儲(chǔ)器単元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第二柵極的電壓用不同的列選擇信號(hào)進(jìn)行控制。此外，在設(shè)置在同一列中的第一存儲(chǔ)器單元和第三存儲(chǔ)器単元中，第一存儲(chǔ)器單元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一柵極的電壓和第三存儲(chǔ)器單兀中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一柵極的電壓用不同的行選擇信號(hào)進(jìn)行控制，而第一存儲(chǔ)器單元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第二柵極的電壓和第三存儲(chǔ)器単元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第二柵極的電壓用相同的列選擇信號(hào)進(jìn)行控制。在本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備的例子中，在設(shè)置在同一行中的第一和第二存儲(chǔ)器單元中，第一存儲(chǔ)器單元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一柵極與第二存儲(chǔ)器單元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一柵極連接至相同布線從而被控制，而第一存儲(chǔ)器單元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第二柵極與第二存儲(chǔ)器単元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第二柵極則連接至不同布線從而被控制。此外，在設(shè)置在同一列中的第一和第三存儲(chǔ)器單元中，第一存儲(chǔ)器單元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一柵極與第三存儲(chǔ)器単元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一柵極連接至不同布線從而被控制，而第一存儲(chǔ)器單元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第二柵極與第三存儲(chǔ)器單元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第二柵極則連接至相同布線從而被控制。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，可對(duì)單獨(dú)的存儲(chǔ)器單元執(zhí)行選擇操作。例如，在存儲(chǔ)器單元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)的同時(shí)，同一行中的另一存儲(chǔ)器單元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管可處于截止?fàn)顟B(tài)。由此，數(shù)據(jù)的重寫(xiě)變得不必要，這可縮短寫(xiě)入時(shí)間。另外，在本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備的例子中，第一到第三存儲(chǔ)器単元的每ー個(gè)包括具有第二源極、第二漏極、第三柵極和第四柵極的第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管。第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第三柵極電連接至第二源極和第二漏極中的ー個(gè)，而第四柵極則電連接至第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一源極或第一漏極；由此，可抑制在第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)在第二源極和第二漏極之間流動(dòng)的漏電流。因此，可抑制用作數(shù)據(jù)線的布線中的電壓變化，從而可提高存儲(chǔ)器設(shè)備的可靠性。 (實(shí)施例3)在本實(shí)施例中，參考圖4A和4B來(lái)描述實(shí)施例2中的存儲(chǔ)器設(shè)備中的存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)的例子。圖4A和4B示出本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)的例子。在這里，作為ー個(gè)例子，描述圖2A和2B中所示的存儲(chǔ)器単元結(jié)構(gòu)的例子。注意，圖4A和4B中所示的元件包括尺寸與實(shí)際尺寸不同的元件。圖4A和4B中所示的存儲(chǔ)器単元包括導(dǎo)電層751、絕緣層752、半導(dǎo)體層753、導(dǎo)電層754a、導(dǎo)電層754b、絕緣層755、導(dǎo)電層756、導(dǎo)電層757、導(dǎo)電層758、絕緣層760、半導(dǎo)體層761、導(dǎo)電層762a、導(dǎo)電層762b、絕緣層763、導(dǎo)電層764、導(dǎo)電層765、絕緣層766和導(dǎo)電層 767。導(dǎo)電層751設(shè)置在襯底750上。導(dǎo)電層751用作作為存儲(chǔ)器単元中的選擇晶體管的晶體管的兩個(gè)柵極中的ー個(gè)(輸入列選擇信號(hào)的柵極)。此外，導(dǎo)電層751可用作列選擇線。注意，這種用作晶體管柵極的層也可稱為柵電極或柵極布線。作為導(dǎo)電層751，例如，可以使用諸如鑰、鎂、鈦、鉻、鉭、鎢、鋁、銅、釹或鈧之類的金屬材料層或包含這些材料中的任意作為主要組分的合金材料層。通過(guò)堆疊使用可用于導(dǎo)電層751的材料形成的層,可形成導(dǎo)電層751。作為襯底750，例如可使用玻璃襯底或塑料襯底。絕緣層752設(shè)置在導(dǎo)電層751上。絕緣層752用作作為存儲(chǔ)器単元中的選擇晶體管的晶體管的柵極絕緣層。作為絕緣層752，例如，可使用諸如氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁、氮氧化鋁、氧化鉿之類的材料或有機(jī)絕緣材料(例如，聚酰亞胺或丙烯酸樹(shù)脂)的層。通過(guò)堆疊使用可用于絕緣層752的材料形成的層，可形成絕緣層752。半導(dǎo)體層753與導(dǎo)電層751隔著絕緣層752重疊。作為半導(dǎo)體層753，例如，可以使用氧化物半導(dǎo)體層或包含屬于元素周期表的族14的半導(dǎo)體(例如，硅)的半導(dǎo)體層。可用作氧化物半導(dǎo)體層的氧化物半導(dǎo)體的例子包括四組分金屬氧化物、三組分金屬氧化物和兩組分金屬氧化物。
作為四組分金屬氧化物，例如，可使用In-Sn-Ga-Zn-O基金屬氧化物等。作為三組分金屬氧化物，例如，可使用In-Ga-Zn-O基金屬氧化物、In-Sn-Zn-O基金屬氧化物、In-Al-Zn-O基金屬氧化物、Sn-Ga-Zn-O基金屬氧化物、Al-Ga-Zn-O基金屬氧化物、Sn-Al-Zn-O基金屬氧化物等。作為兩組分金屬氧化物，例如，可使用In-Zn-O基金屬氧化物、Sn-Zn-O基金屬氧化物、Al-Zn-O基金屬氧化物、Zn-Mg-O基金屬氧化物、Sn-Mg-O基金屬氧化物、In-Mg-O基金屬氧化物、In-Sn-O基金屬氧化物或In-Ga-O基金屬氧化物。另外，也可將In-O基金屬氧化物、Sn-O基金屬氧化物、Zn-O基金屬氧化物等用作氧化物半導(dǎo)體。此外，可被用作氧化物半導(dǎo)體的金屬氧化物可包含氧化硅。在使用In-Zn-O基金屬氧化物的情況下，例如，可使用具有以下組分比的氧化物靶材以形成In-Zn-O基金屬氧化物半導(dǎo)體層1η : Zn = 50 : I到I : 2 (In2O3 ZnO = 25 : I 至Ij I : 4 摩爾比)，優(yōu)選地 In : Zn = 20 : I 到 I : I (In2O3 ZnO = 10 I 至Ij
I 2 摩爾比)，更優(yōu)選地 In Zn = 15 I 至Ij I. 5 I (In2O3 ZnO = 15 2 到 3 4摩爾比)。例如，用于形成In-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體的靶材的原子比由In Zn O =S U R，R> 1.5S+U表示。In含量的増加可使晶體管的遷移率升高。由InLO3(ZnO)niGii是大于O的數(shù))表示的材料可被用作氧化物半導(dǎo)體。這里，InLO3(ZnO)m中的L表不選自Ga、Al、Mn和Co的一種或多種金屬兀素。其中形成有溝道的半導(dǎo)體層753的至少ー個(gè)區(qū)域可以為晶體和非單晶的，且包括在從垂直于a-b平面的方向觀看時(shí)具有三角形、六邊形、正三角形或正六邊形原子排列的相，并且其中在垂直于C-軸方向的方向上金屬原子以分層方式排列，或者在垂直于C-軸方向的方向上金屬原子和氧原子以分層方式排列。導(dǎo)電層754a電連接至半導(dǎo)體層753。導(dǎo)電層754a用作作為存儲(chǔ)器単元中的選擇晶體管的晶體管的源極或漏扱。注意，用作晶體管源極的導(dǎo)電層也被稱為源電極或源極布線，而用作晶體管漏極的導(dǎo)電層也被稱為漏電極或漏極布線。導(dǎo)電層754b電連接至半導(dǎo)體層753。導(dǎo)電層754b用作作為存儲(chǔ)器単元中的選擇晶體管的晶體管的源極或漏極。導(dǎo)電層754a和導(dǎo)電層754b可各自為，例如，諸如鋁、鎂、鉻、銅、鉭、鈦、鑰、或鎢之類的金屬材料層；或包含上述金屬材料中的任一種作為主要組分的合金材料層。作為合金材料層，例如，可使用Cu-Mg-Al合金材料層。此外，導(dǎo)電層754a和導(dǎo)電層754b可各自為包含導(dǎo)電金屬氧化物的層。注意,氧化硅可包含在可用于導(dǎo)電層754a和導(dǎo)電層754b的導(dǎo)電金屬氧化物中。通過(guò)堆疊使用可用于導(dǎo)電層754a和導(dǎo)電層754b的材料形成的層，可形成導(dǎo)電層754a和導(dǎo)電層754b。例如，當(dāng)導(dǎo)電層754a和導(dǎo)電層754b中的每ー個(gè)通過(guò)在Cu-Mg-Al合金材料層上堆疊銅層來(lái)形成吋，導(dǎo)電層754a和導(dǎo)電層754b與相接觸的層可具有高的粘附性。在半導(dǎo)體層753、導(dǎo)電層754a和導(dǎo)電層754b上設(shè)置絕緣層755。絕緣層755用作作為存儲(chǔ)器単元中的選擇晶體管的晶體管的柵極絕緣層。作為絕緣層755，例如，可使用通過(guò)用可用于絕緣層752的任何材料形成的層，該材料可與用于絕緣層752的材料相同或不同。通過(guò)堆疊使用可用于絕緣層755的材料形成的層，可形成絕緣層755。導(dǎo)電層756與半導(dǎo)體層753隔著絕緣層755重疊。導(dǎo)電層756用作作為存儲(chǔ)器單元中的選擇晶體管的晶體管的兩個(gè)柵極中的ー個(gè)(輸入行選擇信號(hào)的柵極)。此外，導(dǎo)電層756可用作行選擇線。作為導(dǎo)電層756，例如，可使用通過(guò)用可用于導(dǎo)電層751的任何材料形成的層，該材料可與用于導(dǎo)電層751的材料相同或不同。通過(guò)堆疊使用可用于導(dǎo)電層756的材料形成的層，可形成導(dǎo)電層756。導(dǎo)電層757通過(guò)形成于絕緣層755中的第一開(kāi)ロ部分電連接至導(dǎo)電層754a。導(dǎo)電層757用作作為輸出晶體管的晶體管的兩個(gè)柵極中的ー個(gè)(電連接至用作選擇晶體管的晶體管的兩個(gè)柵極之ー的柵極)。注意，導(dǎo)電層757優(yōu)選比導(dǎo)電層756厚。當(dāng)導(dǎo)電層757比導(dǎo)電層756厚時(shí)，由導(dǎo)電層756和另ー導(dǎo)電層產(chǎn)生的寄生電容可以是小的。
作為導(dǎo)電層757，例如，可使用通過(guò)用可用于導(dǎo)電層751的任何材料形成的層，該材料可與用于導(dǎo)電層751的材料相同或不同。通過(guò)堆疊使用可用于導(dǎo)電層757的材料形成的層，可形成導(dǎo)電層757。導(dǎo)電層758通過(guò)形成于絕緣層755中的第二開(kāi)ロ部分電連接至導(dǎo)電層754b。導(dǎo)電層758用作電極或布線。注意，導(dǎo)電層758比導(dǎo)電層757厚。導(dǎo)電層758并非是必需設(shè)置的。作為導(dǎo)電層758，例如，可使用通過(guò)用可用于導(dǎo)電層751的任何材料形成的層，該材料可與用于導(dǎo)電層751的材料相同或不同。通過(guò)堆疊使用可用于導(dǎo)電層758的材料形成的層，可形成導(dǎo)電層758。在絕緣層755、導(dǎo)電層756和導(dǎo)電層757上設(shè)置絕緣層760。絕緣層760用作作為存儲(chǔ)器単元中的輸出晶體管的晶體管的平面化層(planarizing layer)和柵極絕緣層。作為絕緣層760，可使用通過(guò)用可用于絕緣層752的材料形成的層。通過(guò)堆疊使用可用于絕緣層760的材料形成的層，可形成絕緣層760。半導(dǎo)體層761與導(dǎo)電層757隔著絕緣層760重疊。作為導(dǎo)電層761，例如，可使用通過(guò)用可用于導(dǎo)電層753的任何材料形成的層，該材料可與用于導(dǎo)電層753的材料相同或不同。導(dǎo)電層762a電連接至半導(dǎo)體層761。導(dǎo)電層762a用作作為存儲(chǔ)器単元中的輸出晶體管的晶體管的源極或漏極。導(dǎo)電層762b電連接至半導(dǎo)體層761和導(dǎo)電層754b。導(dǎo)電層762b用作作為存儲(chǔ)器單元中的輸出晶體管的晶體管的源極或漏極。作為導(dǎo)電層762a和導(dǎo)電層762b,例如,可使用通過(guò)用可用于導(dǎo)電層754a和導(dǎo)電層754b的任何材料形成的層,該材料可與用于導(dǎo)電層754a和導(dǎo)電層754b的材料相同或不同。通過(guò)堆疊使用可用于導(dǎo)電層762a和導(dǎo)電層762b的材料形成的層，可分別形成導(dǎo)電層762a和導(dǎo)電層762b。在半導(dǎo)體層761、導(dǎo)電層762a和導(dǎo)電層762b上設(shè)置絕緣層763。絕緣層763用作作為存儲(chǔ)器単元中的輸出晶體管的晶體管的柵極絕緣層。絕緣層763可通過(guò)用例如可用于絕緣層752的任何材料來(lái)形成，該材料可與用于絕緣層752的材料相同或不同。通過(guò)堆疊使用可用于絕緣層763的材料形成的層，可形成絕緣層763。導(dǎo)電層764與半導(dǎo)體層761隔著絕緣層763重疊，且通過(guò)形成于絕緣層763中的開(kāi)ロ部分電連接至導(dǎo)電層762b。導(dǎo)電層764用作作為存儲(chǔ)器単元中的輸出晶體管的晶體管的兩個(gè)柵極中的ー個(gè)(電連接至用作輸出晶體管的晶體管的源極和漏極之ー的柵極)。導(dǎo)電層764可通過(guò)用例如可用于導(dǎo)電層751的任何材料來(lái)形成，該材料可與用于導(dǎo)電層751的材料相同或不同。通過(guò)堆疊使用可用于導(dǎo)電層764的材料形成的層，可形成導(dǎo)電層764。導(dǎo)電層765通過(guò)形成于絕緣層763中的開(kāi)ロ部分電連接至導(dǎo)電層762b。導(dǎo)電層765用作電極或布線。導(dǎo)電層765可通過(guò)用例如可用于導(dǎo)電層751的任何材料來(lái)形成，該材料可與用于導(dǎo)電層751的材料相同或不同。通過(guò)堆疊使用可用于導(dǎo)電層765的材料形成的層，可形成導(dǎo)電層765。在導(dǎo)電層762b、絕緣層763和導(dǎo)電層764上設(shè)置絕緣層766。絕緣層766可通過(guò)用可用于絕緣層752的任何材料來(lái)形成，該材料可與用于絕緣層752的材料相同或不同。通過(guò)堆疊使用可用于絕緣層766的材料形成的層，可形成絕緣層 766。導(dǎo)電層767電連接至導(dǎo)電層765。導(dǎo)電層767用作用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的布線。作為導(dǎo)電層767，例如，可使用通過(guò)用可用于導(dǎo)電層754a和導(dǎo)電層754b的任何材料形成的層，該材料可與用于導(dǎo)電層754a和導(dǎo)電層754b的材料相同或不同。通過(guò)堆疊使用可用于導(dǎo)電層767的材料形成的層，可形成導(dǎo)電層767。此外，可在用于控制存儲(chǔ)器単元的驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器電路上形成存儲(chǔ)器単元。在圖5中示出設(shè)置在驅(qū)動(dòng)器電路上的存儲(chǔ)器単元結(jié)構(gòu)的例子。注意，對(duì)于包括與圖4A和4B相同組件的圖5中的一部分，可適當(dāng)?shù)貐⒖既鐖D4A和4B中所示的存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)的例子的描述。圖5中所示的存儲(chǔ)器單元不設(shè)置在圖4A和4B中所示的襯底750上，但設(shè)置在用于形成驅(qū)動(dòng)器電路的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的半導(dǎo)體層780上。此外，半導(dǎo)體層780包括區(qū)域782a、區(qū)域782b、區(qū)域783a和區(qū)域783b。作為半導(dǎo)體層780，例如，可使用半導(dǎo)體襯底。可替代地，可將設(shè)置在不同襯底上的半導(dǎo)體層用作半導(dǎo)體層780。注意，在位于多個(gè)存儲(chǔ)器単元之間的半導(dǎo)體層780的區(qū)域中，可設(shè)置絕緣分離區(qū)域。區(qū)域782a和區(qū)域782b為互相分離、且添加有賦予η型或ρ型導(dǎo)電性的摻雜劑的區(qū)域。區(qū)域782a和區(qū)域782b用作作為存儲(chǔ)器単元中的輸出晶體管的晶體管的源極區(qū)域和漏極區(qū)域。區(qū)域783a和區(qū)域783b設(shè)置在區(qū)域782a和區(qū)域782b之間以互相分離，且區(qū)域783a 和區(qū)域783b之間的區(qū)域用作溝道形成區(qū)。區(qū)域783a與區(qū)域782a相接觸，且區(qū)域783b與區(qū)域782b相接觸。如在區(qū)域782a和區(qū)域782b中那樣，區(qū)域783a和區(qū)域783b為添加有賦予η型或P型導(dǎo)電性的摻雜劑的區(qū)域。
注意，區(qū)域783a和區(qū)域783b的摻雜劑的濃度可低于區(qū)域782a和區(qū)域782b的摻雜劑的濃度。在該情況下，區(qū)域783a和區(qū)域783b也被稱為低濃度區(qū)域。此外，在該情況下，區(qū)域782a和區(qū)域782b可被稱為高濃度區(qū)域。區(qū)域783a和區(qū)域783b的深度可比區(qū)域782a和區(qū)域782b淺；然而，本發(fā)明不限于此。絕緣層784設(shè)置在半導(dǎo)體層780上。絕緣層784用作驅(qū)動(dòng)器電路的晶體管的柵極絕緣層。作為絕緣層784，例如，可使用諸如氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁、氮氧化鋁、氧化鉿之類的材料或有機(jī)絕緣材料(例如，聚酰亞胺或丙烯酸樹(shù)脂)的層。通過(guò)堆疊使用可用于絕緣層784的材料形成的層，可形成絕緣層784。導(dǎo)電層785與半導(dǎo)體層780隔著絕緣層784重疊。與導(dǎo)電層785重疊的半導(dǎo)體層780的區(qū)域用作驅(qū)動(dòng)器電路的晶體管的溝道形成區(qū)。導(dǎo)電層785用作驅(qū)動(dòng)器電路的晶體管的柵極。導(dǎo)電層785可通過(guò)用例如可用于導(dǎo)電層751的任何材料來(lái)形成，該材料可與用于導(dǎo)電層751的材料相同或不同。通過(guò)堆疊使用可用于導(dǎo)電層785的材料形成的層，也可形成導(dǎo)電層785。絕緣層786a設(shè)置在絕緣層784上，并與導(dǎo)電層785的彼此相対的ー對(duì)側(cè)表面中的ー個(gè)相接觸。絕緣層786b設(shè)置在絕緣層784上，并與導(dǎo)電層785的彼此相対的ー對(duì)側(cè)表面中的另ー個(gè)相接觸。絕緣層787a設(shè)置在絕緣層786a上。絕緣層787b設(shè)置在絕緣層786b上。在絕緣層784、導(dǎo)電層785、絕緣層786a、絕緣層786b、絕緣層787a和絕緣層787b上設(shè)置絕緣層788。絕緣層786a、絕緣層786b、絕緣層787a、絕緣層787b和絕緣層788可使用可用于絕緣層784的任何材料來(lái)形成，該材料可與用于絕緣層784的材料相同或不同。此外，絕緣層786a、絕緣層786b、絕緣層787a、絕緣層787b和絕緣層788可各自通過(guò)堆疊用可用于絕緣層786a、絕緣層786b、絕緣層787a、絕緣層787b和絕緣層788的材料形成的層來(lái)形成。注意，驅(qū)動(dòng)器電路的晶體管的結(jié)構(gòu)并不局限于以上所述的結(jié)構(gòu)。當(dāng)在圖5中所示的驅(qū)動(dòng)器電路上設(shè)置存儲(chǔ)器單元時(shí)，可抑制電路面積的增加。作為用于制造本實(shí)施例中存儲(chǔ)器単元的方法的示例，參考圖6A到6C、圖7A到7C、圖8A和8B、圖9A和9B、圖IOA和10B、圖IlA和11B、圖12A和12B、圖13A和13B以及圖14A和14B來(lái)描述用于制造圖4A和4B中所示的存儲(chǔ)器單元的方法的示例。首先，如圖6A所示，第一導(dǎo)電膜在襯底750上形成并部分蝕刻，從而形成導(dǎo)電層
751。例如，通過(guò)用濺射等形成可用于導(dǎo)電層751的材料的膜，可形成第一導(dǎo)電膜。可替代地，例如，通過(guò)光刻エ藝在一個(gè)層或一個(gè)膜的部分上形成抗蝕劑掩模，且可使用該抗蝕劑掩模部分地蝕刻所述層或膜。注意，在該情況下，在蝕刻后移除抗蝕劑掩模，除非另外有規(guī)定。然后，如圖6B中所示，絕緣層752在導(dǎo)電層751上形成。
例如，通過(guò)用濺射法、CVD法等形成可用于絕緣層752的材料的膜，可形成絕緣層
752。然后，如圖6C中所示，半導(dǎo)體膜在絕緣層752上形成并部分蝕刻，從而形成半導(dǎo)體層 753。例如，通過(guò)用濺射形成可用于半導(dǎo)體層753的氧化物半導(dǎo)體材料的膜，可形成氧化物半導(dǎo)體膜。注意，可在稀有氣體氣氛下、氧氣氣氛下、或稀有氣體和氧氣的混合氣氛下形成氧化物半導(dǎo)體膜。例如，通過(guò)在氧氣氣氛下形成氧化物半導(dǎo)體膜，可形成高結(jié)晶度的氧化物半導(dǎo)體膜。通過(guò)將具有組分比In2O3 Ga2O3 ZnO=I I 1(摩爾比)的氧化物靶材用作濺射靶材，可形成氧化物半導(dǎo)體膜?？商娲兀?，通過(guò)使用具有組分比In2O3 Ga2O3 ZnO = I I 2 (摩爾比)的氧化物靶材，可形成氧化物半導(dǎo)體膜。 除空間區(qū)域等之外的一部分的體積相對(duì)于氧化物靶材的總體積的比率(這種比率也稱為相對(duì)密度)優(yōu)選地高于或等于90%且低于或等于100%，更優(yōu)選地高于或等于95%且低于或等于99. 9%。通過(guò)使用具有高相對(duì)密度的金屬氧化物靶材，所形成的氧化物半導(dǎo)體膜具有高密度。當(dāng)通過(guò)濺射形成氧化物半導(dǎo)體膜時(shí)，襯底750可保持在低壓下并以高于或等于100°C且低于或等于600°C的溫度加熱，該加熱溫度優(yōu)選高于或等于200°C且低于或等于400°C。通過(guò)加熱襯底750，可降低氧化物半導(dǎo)體膜中雜質(zhì)的濃度，且可減小由濺射引起的對(duì)氧化物半導(dǎo)體膜的損害。然后，如圖7A中所示，第二導(dǎo)電膜在絕緣層752和半導(dǎo)體層753上形成井部分蝕亥1 J，從而形成導(dǎo)電層754a和導(dǎo)電層754b。例如，通過(guò)用濺射等形成可用于導(dǎo)電層754a和導(dǎo)電層754b的任何材料的膜，可形成第二導(dǎo)電膜?？商娲兀诙?dǎo)電膜可以是通過(guò)用可用于導(dǎo)電層754a和導(dǎo)電層754b的材料形成的膜的疊層。然后，如圖7B中所示，在絕緣層752、半導(dǎo)體層753、導(dǎo)電層754a和導(dǎo)電層754b上形成絕緣層755。例如，絕緣層755能以與用于絕緣層752的方法相似的方法形成。然后，如圖7C中所示，第三導(dǎo)電膜在半導(dǎo)體層753上形成并部分蝕刻，從而可形成導(dǎo)電層756。例如，絕緣層756能以與用于導(dǎo)電層751的方法相似的方法形成。然后，如圖8A中所示，部分地蝕刻絕緣層755，從而形成開(kāi)ロ部分771和開(kāi)ロ部分772。在那之后，如圖SB中所示，第四導(dǎo)電膜在導(dǎo)電層754a上通過(guò)開(kāi)ロ部分771形成并部分蝕刻，從而形成導(dǎo)電層757。例如，導(dǎo)電層757能以與用于導(dǎo)電層751的方法相似的方法形成。在那之后，如圖9A中所示，第五導(dǎo)電膜在導(dǎo)電層754b上通過(guò)開(kāi)ロ部分772形成并部分蝕刻，從而形成導(dǎo)電層758。例如，導(dǎo)電層758能以與用于導(dǎo)電層751的方法相似的方法形成。注意，本發(fā)明并不局限于此，且例如導(dǎo)電層757和導(dǎo)電層758可以以相同步驟通過(guò)使用多色調(diào)掩模部分地蝕刻第四導(dǎo)電膜而形成。然后，如圖9B中所不,在導(dǎo)電層754a、導(dǎo)電層754b、絕緣層755、導(dǎo)電層756、導(dǎo)電層757和導(dǎo)電層758上形成絕緣層760。例如，通過(guò)用濺射法或CVD法形成可用于絕緣層760的材料的膜，可形成絕緣層760。然后，如圖IOA中所示，通過(guò)除去絕緣層760的部分露出導(dǎo)電層758的上表面。例如，通過(guò)用CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)或蝕刻除去絕緣層760的部分，可露出導(dǎo)電層758的上表面。在那之后，如圖IOB中所示，在導(dǎo)電層757上隔著絕緣層760形成半導(dǎo)體層761。例如，半導(dǎo)體層761能以與用于半導(dǎo)體層753的方法相似的方法形成。 然后，如圖IlA中所示，第六導(dǎo)電膜在絕緣層760和半導(dǎo)體層761上形成井部分蝕亥1J，從而形成導(dǎo)電層762a和導(dǎo)電層762b。例如，導(dǎo)電層762a和導(dǎo)電層762b能以與用于導(dǎo)電層754a和導(dǎo)電層754b的方法相似的方法形成。在那之后，如圖IIB中所示，在半導(dǎo)體層761、導(dǎo)電層762a和導(dǎo)電層762b上形成絕緣層763。例如，絕緣層763能以與用于絕緣層752的方法相似的方法形成。然后，如圖12A中所示，通過(guò)蝕刻絕緣層763的部分，露出導(dǎo)電層762b的上表面。然后，如圖12B中所示，第七導(dǎo)電膜在絕緣層763和露出的導(dǎo)電層762b上形成并部分蝕刻，從而形成導(dǎo)電層764。例如，導(dǎo)電層764能以與用于導(dǎo)電層756的方法相似的方法形成。在那之后，如圖13A中所示，第八導(dǎo)電膜在露出的導(dǎo)電層762b上形成并部分蝕刻，從而形成導(dǎo)電層765。例如，導(dǎo)電層765能以與用于導(dǎo)電層757的方法相似的方法形成。然后，如圖13B中所示，在導(dǎo)電層762b、絕緣層763、導(dǎo)電層764和導(dǎo)電層765上形成絕緣層766。例如，絕緣層766能以與用于絕緣層760的方法相似的方法形成。然后，如圖14A中所示，通過(guò)除去絕緣層766的部分露出導(dǎo)電層765的上表面。例如，通過(guò)用CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)或蝕刻除去絕緣層766的部分，可露出導(dǎo)電層765的上表面。在那之后，如圖14B中所示，第九導(dǎo)電膜在絕緣層766和導(dǎo)電層765上形成并部分蝕刻，從而形成導(dǎo)電層767。例如，導(dǎo)電層767能以與用于導(dǎo)電層751的方法相似的方法形成。另外，在用于制造如圖4A和4B中所示的存儲(chǔ)器設(shè)備的方法的例子中，比如，在高于或等于600°C且低于或等于750°C，或者高于或等于600°C且低于襯底的應(yīng)變點(diǎn)的溫度上進(jìn)行熱處理。注意，對(duì)上述熱處理的時(shí)序無(wú)具體限制，只要在氧化物半導(dǎo)體膜形成之后執(zhí)行該熱處理即可。此外，該熱處理可執(zhí)行一次以上。注意，用于熱處理的熱處理裝置可以是電爐，或通過(guò)來(lái)自諸如電阻加熱器之類的加熱器的熱傳導(dǎo)或熱輻射對(duì)物體進(jìn)行加熱的裝置。例如，可使用諸如GRTA(氣體快速熱退火)裝置或LRTA(燈快速熱退火)裝置之類的RTA(快速熱退火)裝置。LRTA裝置是用于通過(guò)從諸如鹵素?zé)簟⒔饘冫u化物燈、氙弧燈、碳弧燈、高壓鈉燈、或高壓汞燈之類的燈發(fā)射的光(電磁波)的輻射對(duì)物體加熱的裝置。GRTA裝置是使用高溫氣體進(jìn)行熱處理的裝置。作為高溫氣體，可使用稀有氣體或經(jīng)由熱處理不會(huì)與物體發(fā)生反應(yīng)的惰性氣體(例如，氮?dú)?。在熱處理之后，在維持或降低加熱溫度的同時(shí)，可向已用于熱處理的爐子引入高純度氧氣、高純度N20氣體或超干空氣(具有_40°C或更低的露點(diǎn)，優(yōu)選為_(kāi)60°C或更低的露點(diǎn))。在該情況下，優(yōu)選的是，在氧氣或N2O氣體中不包含水、氫等。引入熱處理裝置的氧氣或N2O氣體的純度優(yōu)選為6N或更高，更優(yōu)選為7N或更高。也就是說(shuō)，氧氣或N2O氣體中的雜質(zhì)濃度為Ippm或更低,優(yōu)選為O. Ippm或更低。通過(guò)氧氣或N2O氣體的作用，可減少由半導(dǎo)體膜中的缺氧所引起的缺陷。
此外，除了所述熱處理，可在惰性氣體氣氛下或氧氣氣體氣氛下進(jìn)行熱處理(優(yōu)選在高于或等于200°C且低于或等于600°C，例如高于或等于250°C且低于或等于350°C的溫度下)。通過(guò)上述步驟，半導(dǎo)體層753和半導(dǎo)體層761可被高度純化。以上的描述為用于制造圖4A和4B中所示存儲(chǔ)器單元的方法的示例。如參考圖4A和4B、圖5、圖6A到6C、圖7A到7C、圖8A和8B、圖9A和9B、圖IOA和10B、圖IIA和11B、圖12A和12B、圖13A和13B以及圖14A和14B所描述的，本實(shí)施例中
的存儲(chǔ)器単元具有其中堆疊有用作選擇晶體管的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管和用作輸出晶體管的第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)。此外，本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器単元具有其中第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管設(shè)置在第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管上的結(jié)構(gòu)。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，可減小電路面積。(實(shí)施例4)在本實(shí)施例中，描述存儲(chǔ)器設(shè)備的結(jié)構(gòu)的例子。參考圖15描述本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備結(jié)構(gòu)的例子。圖15是示出本實(shí)施例中的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器設(shè)備的結(jié)構(gòu)的例子的框圖。圖15中所示的存儲(chǔ)器設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)控制電路(也稱為MCTL)811、驅(qū)動(dòng)器電路812a(也稱為IDRV 812a)、驅(qū)動(dòng)器電路812b (也稱為JDRV 812b)和多個(gè)存儲(chǔ)器單元(也稱為 MC)813。向驅(qū)動(dòng)控制電路811輸入寫(xiě)入控制信號(hào)、讀取控制信號(hào)和地址信號(hào)。驅(qū)動(dòng)控制電路811根據(jù)所輸入的寫(xiě)入控制信號(hào)、讀取控制信號(hào)和地址信號(hào)產(chǎn)生并輸出多個(gè)控制信號(hào)。例如，驅(qū)動(dòng)控制電路811根據(jù)地址信號(hào)輸入來(lái)輸出行地址信號(hào)和列地址信號(hào)。行地址信號(hào)被輸入至驅(qū)動(dòng)器電路812a。驅(qū)動(dòng)器電路812a根據(jù)所輸入的行地址信號(hào)選擇設(shè)置在行方向上的布線(包括比如行選擇線和讀取選擇線)并設(shè)置該布線的電壓。比如，驅(qū)動(dòng)器電路812a設(shè)置有第一解碼器。第一解碼器根據(jù)行地址信號(hào)輸入來(lái)選擇設(shè)置在行方向上的布線。數(shù)據(jù)信號(hào)和列地址信號(hào)被輸入至驅(qū)動(dòng)器電路812b。驅(qū)動(dòng)器電路812b對(duì)設(shè)置在列方向上的布線(包括比如列選擇線和數(shù)據(jù)線)的電壓進(jìn)行設(shè)定。比如，驅(qū)動(dòng)器電路812b設(shè)置有第二解碼器和多個(gè)模擬開(kāi)關(guān)。第二解碼器選擇設(shè)置在列方向上的布線，而多個(gè)模擬開(kāi)關(guān)則根據(jù)從第二解碼器輸入的信號(hào)確定是否輸出數(shù)據(jù)信號(hào)。注意，驅(qū)動(dòng)器電路812b可設(shè)置有讀取電路。讀取電路對(duì)電連接至所選擇布線的存儲(chǔ)器單元813中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取。存儲(chǔ)器單元813設(shè)置在存儲(chǔ)器單元陣列814中。在上述實(shí)施例中描述的存儲(chǔ)器設(shè)備的結(jié)構(gòu)可被用作存儲(chǔ)器単元813的結(jié)構(gòu)。存儲(chǔ)器単元813由驅(qū)動(dòng)器電路812a和驅(qū)動(dòng)器電路812b選擇，且在所選擇的存儲(chǔ)器単元813中進(jìn)行數(shù)據(jù)寫(xiě)入或數(shù)據(jù)讀取。在圖15中所示的存儲(chǔ)器設(shè)備中，由驅(qū)動(dòng)器電路根據(jù)輸入至驅(qū)動(dòng)控制電路的信號(hào)來(lái)選擇存儲(chǔ)器單元，且進(jìn)行寫(xiě)入操作或讀取操作。進(jìn)ー步地，參考圖16A和16B描述本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備的例子。圖16A和16B是分別示出本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備的例子的示意圖。圖16A中所示的存儲(chǔ)器設(shè)備也稱為通用串行總線USB存儲(chǔ)器。圖16A中所示的存儲(chǔ)器設(shè)備包括外殼901a和連接器部分902a。 外殼901a包括，比如，圖15中所示的存儲(chǔ)器單元陣列、驅(qū)動(dòng)器電路和驅(qū)動(dòng)控制電路。連接器部分902a電連接至驅(qū)動(dòng)控制電路。連接器部分902a是能夠被連接至另ー電子設(shè)備的USB端ロ的端子部分。當(dāng)圖16A中所示的存儲(chǔ)器設(shè)備和另ー電子設(shè)備通過(guò)將連接器部分902a插入該電子設(shè)備的USB端ロ來(lái)電連接時(shí)，來(lái)自該電子設(shè)備的數(shù)據(jù)可被寫(xiě)入存儲(chǔ)器設(shè)備或者可將該數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器設(shè)備讀出至電子設(shè)備。圖16B中所示的存儲(chǔ)器設(shè)備為卡型存儲(chǔ)器設(shè)備。圖16B中所示的存儲(chǔ)器設(shè)備包括外殼901b和連接器部分902b。外殼901b包括比如圖15中所示的存儲(chǔ)器單元陣列、驅(qū)動(dòng)器電路和驅(qū)動(dòng)控制電路。連接器部分902b電連接至驅(qū)動(dòng)控制電路。連接器部分902b是能夠連接至另ー電子設(shè)備的卡槽部分的端子部分。當(dāng)圖16B中所示的存儲(chǔ)器設(shè)備和另ー電子設(shè)備通過(guò)將連接器部分902b插入該電子設(shè)備的卡槽部分來(lái)電連接時(shí)，來(lái)自該電子設(shè)備的數(shù)據(jù)可被寫(xiě)入存儲(chǔ)器設(shè)備或者可將該數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器設(shè)備讀出至電子設(shè)備。當(dāng)實(shí)施例2中所描述的存儲(chǔ)器設(shè)備的結(jié)構(gòu)被用作參考圖16A和16B所描述的存儲(chǔ)器設(shè)備的結(jié)構(gòu)時(shí)，可形成其中噪聲更少地影響數(shù)據(jù)信號(hào)的存儲(chǔ)器設(shè)備。(實(shí)施例5)在本實(shí)施例中，描述各自包括上述實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備的電子設(shè)備的例子。參考圖17A至17D描述本實(shí)施例中的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示例。圖17A中所示的電子設(shè)備是個(gè)人數(shù)字助理的例子。圖17A中所示的個(gè)人數(shù)字助理包括外殼IOOla和設(shè)置在外殼IOOla中的顯示部分1002a。注意，外殼IOOla的側(cè)表面1003a可設(shè)置有用于將個(gè)人數(shù)字助理連接至外部設(shè)備的連接端子和/或用于操作圖17A中所示的個(gè)人數(shù)字助理的按鈕。圖17A中所示的個(gè)人數(shù)字助理在外殼IOOla中包括CPU、存儲(chǔ)器電路、用于在外部設(shè)備和CPU及存儲(chǔ)器電路中的每ー個(gè)之間發(fā)送和接收信號(hào)的接ロ以及用于向外部設(shè)備發(fā)送信號(hào)并從外部設(shè)備接收信號(hào)的天線。
圖17A中所示的個(gè)人數(shù)字助理例如用作電話機(jī)、電子書(shū)閱讀器、個(gè)人計(jì)算機(jī)和游戲機(jī)中的ー種或多種。圖17B中所示的電子設(shè)備是折疊式個(gè)人數(shù)字助理的例子。圖17B中所示的個(gè)人數(shù)字助理包括外殼1001b、設(shè)置在外殼IOOlb中的顯示部分1002b、外殼1004、設(shè)置在外殼1004中的顯示部分1005和用于連接外殼IOOlb和外殼1004的鉸鏈1006。在圖17B中所示的個(gè)人數(shù)字助理中，通過(guò)用鉸鏈1006移動(dòng)外殼IOOlb或外殼1004，外殼IOOlb可疊在外殼1004上。注意，外殼IOOlb的側(cè)表面1003b或外殼1004的側(cè)表面1007可設(shè)置有用于將個(gè)人數(shù)字助理連接至外部設(shè)備的連接端子和/或用于操作圖17B中所示的個(gè)人數(shù)字助理的按鈕。顯示部分1002b和顯示部分1005可顯示一幅圖像或不同圖像。注意，顯示部分1005不是必須設(shè)置的，且可設(shè)置作為輸入設(shè)備的鍵盤來(lái)代替顯示部分1005。圖17B中所示的個(gè)人數(shù)字助理在外殼IOOlb或外殼1004中包括CPU、存儲(chǔ)器電路以及用于在外部設(shè)備和CPU及存儲(chǔ)器電路中的每ー個(gè)之間發(fā)送和接收信號(hào)的接ロ。注意，圖17B中所示的個(gè)人數(shù)字助理可包括用于向外部設(shè)備發(fā)送信號(hào)并從外部設(shè)備接收信號(hào)的天線。圖17B中所示的個(gè)人數(shù)字助理例如用作電話機(jī)、電子書(shū)閱讀器、個(gè)人計(jì)算機(jī)和游戲機(jī)中的ー種或多種。圖17C中所示的電子設(shè)備是固定信息終端的例子。圖17C中所示的固定信息終端包括外殼IOOlc和設(shè)置在外殼IOOlc中的顯示部分1002c。注意，顯示部分1002c可設(shè)置在外殼IOOlc中的臺(tái)面部分1008上。圖17C中所示的固定信息終端在外殼IOOlc中包括CPU、存儲(chǔ)器電路以及用于在外部設(shè)備和CPU及存儲(chǔ)器電路中的每ー個(gè)之間發(fā)送和接收信號(hào)的接ロ。注意，圖17C中所示的固定信息終端可包括用于向外部設(shè)備發(fā)送信號(hào)并從外部設(shè)備接收信號(hào)的天線。此夕卜，圖17C中所不的固定信息終端中的外殼IOOlc的側(cè)表面1003c可設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)用于輸出票券等的票券輸出部分、硬幣槽和賬單槽。
圖17C中所示的固定信息終端用作，例如，自動(dòng)取款機(jī)、用于預(yù)定票券等的信息通信終端(也稱為多媒體站)或游戲機(jī)。圖17D中所示的電子設(shè)備是固定信息終端的例子。圖17D中所示的固定信息終端包括外殼IOOld和設(shè)置在外殼IOOld中的顯不部分1002d。注意,還可以設(shè)置用于支撐外殼IOOld的支架。注意,夕卜殼IOOld的側(cè)表面1003d可設(shè)置有用于將固定信息終端連接至外部設(shè)備的連接端子和/或用于操作圖17D中所示的固定信息終端的按鈕。圖17D中所示的固定信息終端可在外殼IOOld中包括CPU、存儲(chǔ)器電路以及用于在外部設(shè)備和CPU及存儲(chǔ)器電路中的每ー個(gè)之間發(fā)送和接收信號(hào)的接ロ。注意，圖17D中所示的固定信息終端可包括用于向外部設(shè)備發(fā)送信號(hào)并從外部設(shè)備接收信號(hào)的天線。圖17D中所示的固定信息終端，例如，用作數(shù)碼相框、監(jiān)視器或電視機(jī)。比如，上述實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備被用作電子設(shè)備中的一個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備。比如，上述實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備被用作圖17A至17D中所示的電子設(shè)備中的一個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備。注意，本發(fā)明并不局限于此；可以為圖17A至17D中所示的任何電子設(shè)備提供存儲(chǔ)器設(shè)備連接部分并將圖16A和16B中所示的任何存儲(chǔ)器設(shè)備連接至存儲(chǔ)器設(shè)備連接部分，從而可向存儲(chǔ)器設(shè)備寫(xiě)入數(shù)據(jù)或從存儲(chǔ)器設(shè)備讀取數(shù)據(jù)。如參考圖17A至17D所描述地，本實(shí)施例中的電子設(shè)備的例子各自包括存儲(chǔ)器設(shè)備，該存儲(chǔ)器設(shè)備包括上述實(shí)施例中的存儲(chǔ)器設(shè)備。具備了這種結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)沒(méi)有電カ供應(yīng)時(shí)，電子設(shè)備中的數(shù)據(jù)也可在一定時(shí)間段內(nèi)得到保持。由此，可提高可靠性并減少功耗。 本申請(qǐng)基于2011年3月18日向日本專利局提交的日本專利申請(qǐng)No. 2011-060175，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種存儲(chǔ)器設(shè)備，包括 第一存儲(chǔ)器單元； 與所述第一存儲(chǔ)器單元設(shè)置在同一行中的第二存儲(chǔ)器単元； 行選擇線； 第一列選擇線；以及 第二列選擇線， 其中，所述第一存儲(chǔ)器單元包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括第一柵極和第ニ柵極并通過(guò)導(dǎo)通或截止至少控制所述第一存儲(chǔ)器單元中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入和數(shù)據(jù)保持， 其中，所述第二存儲(chǔ)器単元包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括第一柵極和第ニ柵極并通過(guò)導(dǎo)通或截止至少控制所述第二存儲(chǔ)器単元中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入和數(shù)據(jù)保持， 其中，所述行選擇線電連接至包括在所述第一存儲(chǔ)器單元和所述第二存儲(chǔ)器単元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一柵極， 其中，所述第一列選擇線電連接至包括在所述第一存儲(chǔ)器單元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第ニ柵極，以及 其中，所述第二列選擇線電連接至包括在所述第二存儲(chǔ)器単元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第ニ柵極。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲(chǔ)器設(shè)備，其特征在于，所述第一或第二存儲(chǔ)器単元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括形成有溝道的氧化物半導(dǎo)體層。
3.一種存儲(chǔ)器設(shè)備，包括 第一存儲(chǔ)器單元； 與所述第一存儲(chǔ)器單元設(shè)置在同一行中的第二存儲(chǔ)器単元； 第一數(shù)據(jù)線； 第二數(shù)據(jù)線； 行選擇線； 第一列選擇線； 第二列選擇線；以及 讀取選擇線， 其中，所述第一存儲(chǔ)器單元和所述第二存儲(chǔ)器単元各自包括 第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管，包括第一源極、第一漏極、第一柵極和第二柵極； 以及 第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管，包括第二源極、第二漏極、第三柵極和第四柵極， 其中，數(shù)據(jù)信號(hào)向所述第一源極和所述第一漏極中的ー個(gè)輸入， 其中，所述第三柵極電連接至所述第二源極和所述第二漏極中的ー個(gè)，以及 其中，所述第四柵極電連接至所述第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一源極和第一漏極中的另ー個(gè)， 其中，所述第一數(shù)據(jù)線電連接至包括在所述第一存儲(chǔ)器單元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一源極和第一漏極中的ー個(gè)， 其中，所述第二數(shù)據(jù)線電連接至包括在所述第二存儲(chǔ)器単元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一源極和第一漏極中的一個(gè)以及包括在所述第二存儲(chǔ)器単元中的第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第ニ源極和第二漏極中的ー個(gè)， 其中，所述行選擇線電連接至包括在所述第一存儲(chǔ)器單元和所述第二存儲(chǔ)器単元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一柵極， 其中，所述第一列選擇線電連接至包括在所述第一存儲(chǔ)器單元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第二柵極， 其中，所述第二列選擇線電連接至包括在所述第二存儲(chǔ)器単元中的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第二柵極，以及 其中，所述讀取選擇線電連接至包括在所述第一存儲(chǔ)器單元中的第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第二源極和第二漏極中的另ー個(gè)以及包括在所述第二存儲(chǔ)器單元中的第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第二源極和第二漏極中的另ー個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的存儲(chǔ)器設(shè)備，其特征在干，所述第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括形成有溝道的氧化物半導(dǎo)體層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的存儲(chǔ)器設(shè)備，其特征在于，所述第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管被堆疊在所述第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管上。
6.ー種包括如權(quán)利要求I所述的存儲(chǔ)器設(shè)備的電子設(shè)備。
7.ー種包括如權(quán)利要求3所述的存儲(chǔ)器設(shè)備的電子設(shè)備。
全文摘要
提供了存儲(chǔ)器設(shè)備和電子設(shè)備。對(duì)單獨(dú)的存儲(chǔ)器單元執(zhí)行選擇操作。設(shè)備包括第一存儲(chǔ)器單元和與第一存儲(chǔ)器單元設(shè)置在同一行中的第二存儲(chǔ)器單元，它們各自包括具有第一柵極和第二柵極的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。場(chǎng)效應(yīng)晶體管通過(guò)導(dǎo)通或截止來(lái)至少控制存儲(chǔ)器單元中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入和數(shù)據(jù)保持。該設(shè)備還包括行選擇線，電連接至包括在第一存儲(chǔ)器單元和第二存儲(chǔ)器單元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一柵極；第一列選擇線，電連接至包括在第一存儲(chǔ)器單元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第二柵極；以及第二列選擇線，電連接至包括在第二存儲(chǔ)器單元中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第二柵極。
文檔編號(hào)H01L27/10GK102693755SQ20121008254
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者松林大介 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所