[发明专利]具有错误检测功能的存储装置、半导体装置以及电子设备

说明书

提供一种具有错误检测功能且其每单位面积的可存储数据量大的存储装置。使用形成在半导体衬底上的晶体管构成存储装置的驱动电路，使用薄膜晶体管构成存储装置的存储单元。可以在半导体衬底的上方层叠设置其中使用薄膜晶体管构成存储单元的层，可以增大每单位面积的可存储数据量。另外，因为可以使用薄膜晶体管构成存储装置所包括的外围电路的一部分，所以使用薄膜晶体管构成错误检测电路，将其层叠设置在半导体衬底的上方。

技术领域

本发明的一个方式涉及一种存储装置。尤其是，本发明的一个方式涉及一种能够利用半导体特性而工作的存储装置。

另外，本发明的一个方式涉及一种半导体装置。在本说明书等中，半导体装置是指利用半导体特性的装置，例如是指包含半导体元件(晶体管、二极管、光电二极管等)的电路及具有该电路的装置等。在本说明书等中，半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置，例如，集成电路、具备集成电路的芯片、在其封装中容纳有芯片的电子构件、具备集成电路的电子设备都是半导体装置的例子。

注意，本发明的一个方式不局限于上述技术领域。本说明书等所公开的发明的技术领域涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本发明的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或组合物(composition of matter)。

背景技术

DRAM(动态随机存取存储器)作为用于各种电子设备的存储装置(也称为存储器)被广泛地周知。DRAM的存储单元使用一个晶体管和一个电容元件构成，DRAM是将电荷储存在电容元件中来储存数据的存储器。

在DRAM等存储装置中，即使工作没有异常，由于宇宙射线等的影响而有时储存在存储单元中的数据也出现错误(差错)。为此，被称为“ECC(错误检测和纠正)存储器”的具有检测并纠正错误的功能的存储装置存在。ECC存储器用于不允许出错的电子设备，诸如在科学计算或金融机关中使用的计算机等。

另一方面，在被形成晶体管的沟道的区域(也称为沟道形成区域)中包含金属氧化物的晶体管(也称为氧化物半导体晶体管、OS晶体管)受到关注。例如，作为可用于晶体管的金属氧化物，已知In-Ga-Zn氧化物(也称为IGZO等)。

OS晶体管的处于关闭状态时的漏电流(也称为关态电流)极小(例如，参照非专利文献1、2)，因此通过将OS晶体管用于DRAM的存储单元，可以长时间保持储存在电容元件中的电荷。

另外，因为OS晶体管是薄膜晶体管，所以可以层叠设置OS晶体管。例如，专利文献1公开了如下结构：使用形成在半导体衬底上的晶体管构成DRAM的外围电路，在其上方层叠多个包括使用OS晶体管构成的DRAM的存储单元的层。通过层叠多个包括DRAM的存储单元的层，可以缩小DRAM的芯片面积。

此外，在本说明书等中，将在存储单元中使用OS晶体管的DRAM称为氧化物半导体DRAM或DOSRAM(注册商标，是指Dynamic Oxide Semiconductor Random Access Memory：动态氧化物半导体随机存取存储器)。

[先行技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]美国专利申请公开第2012/0063208号说明书

[非专利文献]

[非专利文献1]S.Yamazaki et al.，“Properties of crystalline In-Ga-Zn-oxide semiconductor and its transistor characteristics，”Jpn.J.Appl.Phys.，vol.53，04ED18(2014).