[发明专利]半导体装置

权利要求书

1.一种半导体装置，包括：

源极线；

位线；

第一信号线；

多个第二信号线；

多个字线；

多个存储单元，在源极线和位线之间彼此并联；

第一驱动器电路，构造为驱动所述多个第二信号线和所述多个字线，从而选择由输入到第一驱动器电路的地址信号从所述多个存储单元指定的存储单元；

第二驱动器电路，构造为选择多个写入电位中的任何一个写入电位并将其输出到第一信号线；

读取电路，构造为比较位线的电位和多个参考电位以读出数据；和

电位产生电路，构造为产生所述多个写入电位和所述多个参考电位并将其提供给第二驱动器电路和读取电路，

其中所述多个存储单元之一包括：

第一晶体管，包括第一栅电极、第一源电极和第一漏电极；

第二晶体管，包括第二栅电极、第二源电极和第二漏电极；和

第三晶体管，包括第三栅电极、第三源电极和第三漏电极，

其中第一晶体管布置在包括半导体材料的衬底上，

其中第二晶体管包括氧化物半导体层，

其中第一栅电极以及第二源电极和第二漏电极中的一个彼此电连接，

其中源极线和第一源电极彼此电连接，

其中第一漏电极和第三源电极彼此电连接，

其中位线和第三漏电极彼此电连接，

其中第一信号线以及第二源电极和第二漏电极中的另一个彼此电连接，

其中所述多个第二信号线之一和第二栅电极彼此电连接，并且

其中所述多个字线之一和第三栅电极彼此电连接。

2.如权利要求1所述的半导体装置，还包括：电容器，电连接到第一栅电极。

3.如权利要求1所述的半导体装置，

其中第一晶体管包括：沟道形成区域，布置在所述包括半导体材料的衬底上；杂质区域，沟道形成区域布置在该杂质区域之间；第一栅极绝缘层，位于沟道形成区域上方；第一栅电极，位于第一栅极绝缘层上方；以及第一源电极和第一漏电极，

其中第一源电极电连接到杂质区域中的一个，并且

其中第二源电极电连接到杂质区域中的另一个。

4.如权利要求1所述的半导体装置，其中所述第二晶体管包括：第二栅电极，位于所述包括半导体材料的衬底上方；第二栅极绝缘层，位于第二栅电极上方；氧化物半导体层，位于第二栅极绝缘层上方；以及第二源电极和第二漏电极，电连接到氧化物半导体层。

5.如权利要求1所述的半导体装置，其中所述包括半导体材料的衬底是单晶半导体衬底。

6.如权利要求1所述的半导体装置，其中所述半导体材料是硅。

7.如权利要求1所述的半导体装置，其中所述氧化物半导体层包括In、Ga和Zn。

8.如权利要求1所述的半导体装置，其中氧化物半导体层包括In₂Ga₂ZnO₇的晶体。

9.如权利要求1所述的半导体装置，其中氧化物半导体层中的氢浓度小于或等于5×10¹⁹原子/cm³。

10.如权利要求1所述的半导体装置，其中第二晶体管的截止电流小于或等于1×10^-13A。