JP2009231831A - 蓄積キャパシタ及びそれを備える半導体メモリ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】低周波ノイズ及び漏れ電流を減少させるための蓄積キャパシタ及びそれを備える半導体メモリ装置を提供する。
【解決手段】半導体メモリ装置は、セルキャパシタを有するメモリセルと蓄積キャパシタとを有する周辺回路を備える半導体メモリ装置において、前記蓄積キャパシタが、第1電源供給手段と第2電源供給手段との間で直列に接続された少なくとも2つの大容量キャパシタを備え、前記各々の大容量キャパシタが、前記セルキャパシタと実質的に同じキャパシタンスを有することを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】半導体メモリ装置は、セルキャパシタを有するメモリセルと蓄積キャパシタとを有する周辺回路を備える半導体メモリ装置において、前記蓄積キャパシタが、第1電源供給手段と第2電源供給手段との間で直列に接続された少なくとも2つの大容量キャパシタを備え、前記各々の大容量キャパシタが、前記セルキャパシタと実質的に同じキャパシタンスを有することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、蓄積キャパシタ(reservoir capacitor)、及びそれを備える集積回路に関し、特に、メモリ装置に関する。
DRAMのようなメモリは、多くの場合、低電圧による高速動作で動作する。高速動作では、パッケージ/ボード(package/board)の小さなインダクタンスが必要とする電流の供給を妨害する。パワー消費を減らすため低い電源電圧を使用するときは、小さな電源電圧のノイズが回路の遅延を大きく変化させることで誤動作を引き起こすこととなる。
かかる現象を克服するためには、電源電圧のノイズを減少しなければならない。すなわち、外部電源とオン・チップ(on chip)回路との間のインピーダンスを極めて小さくし、または、チップ内に備えられる回路周辺で蓄積キャパシタのキャパシタンスを大きくすることで、インピーダンスを減らすべきである。ここで、蓄積キャパシタは、電力消費による電圧降下を最小化するために電源供給装置に使用されるものである。
高周波ノイズに対しては、等価直列抵抗(ESR:Equivalent Series Resistance)の小さな蓄積キャパシタで十分小さなインピーダンスを獲得することはできるものの、低周波ノイズに対しては、非常に大きなキャパシタンスの蓄積キャパシタが必要である。
本発明は、前述した従来技術の問題を解決するために提案されたものである。
本発明の目的は、チップの面積を増加することなく、かつ低周波ノイズの安定化に適した蓄積キャパシタを提供することにある。
また、本発明の目的は、大容量キャパシタを使用することによって、高い電圧が印加されたとき、漏れ電流が大きくなる問題を解決した蓄積キャパシタを提供することにある。
また、本発明の目的は、別途に面積を追加することなく、大きなキャパシタンスを有するよう具現できる蓄積キャパシタを提供することにある。
また、本発明の目的は、前記のような特徴を有する蓄積キャパシタを有する集積回路を提供することにある。
また、本発明の目的は、セルキャパシタを周辺回路の蓄積キャパシタに適用し、高い電圧が印加されたとき、漏れ電流が大きくなる問題を解決した半導体メモリ装置を提供することにある。
本発明の第1実施形態に係る蓄積キャパシタは、第1電源供給手段及び第2電源供給手段と、該第1電源供給手段と前記第2電源供給手段との間で直列に接続された少なくとも2つの大容量キャパシタとを備えることを特徴とする。
また、本発明の第2実施形態に係る蓄積キャパシタは、第1電源供給手段及び第2電源供給手段と、並列に接続された複数の大容量キャパシタを有する第1キャパシタグループと、並列に接続された複数の大容量キャパシタを有する第2キャパシタグループとを備える。前記第1キャパシタグループ及び前記第2キャパシタグループが、前記第1電源供給手段と第2電源供給手段との間で直列に接続されたことを特徴とする。
本発明の第1実施形態に係る蓄積キャパシタは、前記第1電源供給手段と第2電源供給手段との間で、前記少なくとも2つの大容量キャパシタと並列に接続されたMOSキャパシタを更に備え得る。本発明の第2実施形態に係る蓄積キャパシタも、前記第1電源供給手段と第2電源供給手段との間で、前記第1キャパシタグループ及び第2キャパシタグループが並列に接続されたMOSキャパシタを更に備え得る。このとき、前記大容量キャパシタが、基板上において前記MOSキャパシタ上に配置され得る。
本発明の第1実施形態及び第2実施形態に係る蓄積キャパシタにおいて、前記大容量キャパシタが、下部電極導電層、誘電体層及び上部電極導電層が順に積層された構造である。前記第1電源供給手段は、第1電源が印加される第1電源ラインを備え、前記大容量キャパシタの下部電極導電層が、前記第1電源ラインにコンタクトして構成される。前記第2電源供給手段は、第2電源が印加される第2電源ラインを備え、前記大容量キャパシタの下部電極の導電層が、前記第2電源ラインにコンタクトして構成される。
前記大容量キャパシタの前記誘電体層が、高誘電体薄膜または強誘電体薄膜であり得る。
また、本発明の第3実施形態に係る半導体メモリ装置は、セルキャパシタを有するメモリセルと蓄積キャパシタを有する周辺回路とを備え、前記蓄積キャパシタが、第1電源供給手段と第2電源供給手段との間で直列に接続された少なくとも2つの大容量キャパシタを備え、前記各々の大容量キャパシタが、前記セルキャパシタ及び同じキャパシタンスを有することを特徴とする。
また、本発明の第4実施形態に係る半導体メモリ装置は、セルキャパシタを有するメモリセルと蓄積キャパシタとを有する周辺回路を備え、前記蓄積キャパシタが、並列に接続された複数の大容量キャパシタを有する第1キャパシタグループと、並列に接続された複数の大容量キャパシタを有する第2キャパシタグループとを備え、前記第1キャパシタグループ及び前記第2キャパシタグループが、第1電源供給手段と第2電源供給手段との間で直列に接続され、前記各々の大容量キャパシタが、前記セルキャパシタと同じキャパシタンスを有することを特徴とする。
本発明の第3実施形態に係る半導体メモリ装置において、前記蓄積キャパシタが、前記第1電源供給手段と第2電源供給手段との間で、前記少なくとも2つの大容量キャパシタと並列に接続されたMOSキャパシタを更に備え得る。本発明の第4実施形態に係る半導体メモリ装置において、前記蓄積キャパシタも、前記第1電源供給手段と第2電源供給手段との間で、前記第1キャパシタグループ及び第2キャパシタグループと並列に接続されたMOSキャパシタを更に備え得る。
前記メモリ装置は、チップが平面的にセルアレイ領域と周辺回路領域とを有し、本発明では、セル領域にセルキャパシタをパターニングするとき、周辺回路領域にも同様に大容量キャパシタをパターニングする。特に、本発明の第3実施形態及び第4実施形態に係るメモリ装置において、前記セルキャパシタは、基板上でビットライン上に形成されるCOB(Capacitor On Bitline)構造のスタックキャパシタである。
そして、このようなスタック構造のセルキャパシタの形成過程において、同様に、周辺回路領域に大容量キャパシタをパターニングし得る。金属コンタクトのない周辺回路領域に大容量キャパシタを形成することができ、大容量キャパシタは、MOSキャパシタ上に配置され得る。
本発明の第3実施形態及び第4実施形態に係るメモリ装置において、前記第1電源供給手段が、電源電圧VDDライン、高電圧VPPライン、コア電圧VCOREライン、及びビットラインプリチャージ電圧VBLPラインのグループから選択されたいずれか1つであり得る。前記第2電源供給手段が、接地電圧VSSラインまたはバックバイアス電圧VBBラインであることがあり得る。
本発明の蓄積キャパシタは、低周波ノイズを除去するために大容量キャパシタを使用する。また、大容量キャパシタは、高い電圧が印加されたとき漏れ電流が大きくなる問題を抱えている。これを克服するために、大容量キャパシタを少なくとも2つ以上直列に接続する方法を採用する。
低周波ノイズを除去するためには、μFのキャパシタンスが必要であるが、MOSキャパシタのキャパシタンスは数十nFにすぎない。面積を増加させずにμFのキャパシタンスを獲得するためには、MOSキャパシタの数百倍に達する単位面積の当たりのキャパシタンスを有しなければならない。現在、メモリ装置のセルキャパシタがMOSキャパシタに対比して約300〜400倍の範囲のサイズを有することから、このようなセルキャパシタと実質的に同じレイアウト及び物質から形成された大容量キャパシタを蓄積キャパシタとして利用可能である。
また、大容量キャパシタは、ESRが大きいキャパシタである。これだけでは高周波ノイズを除去できないため、MOSキャパシタを共に使用することで高周波ノイズも除去できる。
本発明は、100mV〜200mVの範囲の電源ノイズを50mV以下に減らし得ると共に、センシングノイズのような低周波ノイズを安定化させ得る。
本発明の方法は、チップ面積の増加なく、蓄積キャパシタのキャパシタンスを増大させ得る。
セルキャパシタを用いた蓄積キャパシタは、DRAMのような半導体装置に使用される全ての電源(内部/外部電源)を安定化させるための目的で使用し得る。特に、このような蓄積キャパシタは、電圧サイズの低い電源電圧の安定化のために用いることができる。そして、電圧差の小さな電源間のAC短絡または/及びDCオープンを目的とした接続に用いられる。
以下、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明の技術的な思想を容易に実施できる程度で詳説するため、本発明の最も好ましい実施形態を添付の図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る蓄積キャパシタの等価回路図である。
同図を参照すると、蓄積キャパシタは、第1電源供給部120及び第2電源供給部140を備え、第1電源供給部120と第2電源供給部140との間に直列に接続された少なくとも2つの大容量キャパシタ160、180を備える。それと共に、第1電源供給部120と第2電源供給部140との間で、大容量キャパシタと並列に接続されたMOSキャパシタ170を備える。MOSキャパシタ170は省略が可能である。MOSキャパシタ170は、数十nFのキャパシタンスを有する。大容量キャパシタ160、180は、μF級(μF range)のキャパシタンスを有する。大容量キャパシタ160、180は、第1電極(ストレージノード)、誘電体及び第2電極(プレート)が順に積層された構造であって、各大容量キャパシタの第1電極及び第2電極はポリシリコン、メタル系の薄膜などが使用され得、誘電体は、高誘電体及び強誘電体の使用が可能である。
前述したように、蓄積キャパシタは、低周波ノイズを除去するために大容量キャパシタ160、180を使用する。また、大容量キャパシタ160、180は、高い電圧が印加されたとき、漏れ電流が大きくなる問題を抱えていることから、大容量キャパシタを少なくとも2つ直列に接続する方法を採用する。
また、大容量キャパシタ160、180は、ESRの大きいキャパシタである。これだけでは高周波ノイズを除去できないため、MOSキャパシタ170を共に使用することで高周波ノイズも除去が可能である。
図2は、本発明の第2実施形態に係る蓄積キャパシタの等価回路図である。
同図を参照すると、蓄積キャパシタは、第1電源供給部220及び第2電源供給部240を備え、並列に接続された複数の大容量キャパシタを有する第1キャパシタグループ260と、並列に接続された複数の大容量キャパシタを有する第2キャパシタグループ280とを備える。
ここで、第1キャパシタグループ260及び第2キャパシタグループ280は、第1電源供給部220と第2電源供給部240との間に直列に接続される。それとともに、第1電源供給部220と第2電源供給部240との間に第1キャパシタグループ及び第2キャパシタグループと並列に接続されたMOSキャパシタ270を備える。MOSキャパシタ270は省略可能である。
MOSキャパシタ270は、数十nF級のキャパシタンスを有する。第1キャパシタグループ及び第2キャパシタグループに属する各々の単位大容量キャパシタは、μF級のキャパシタンスを有する。本実施形態では、2つのキャパシタグループ260、280が直列に接続されたものを例示したが、直列に接続された3つ以上のキャパシタグループを使用することができる。
また、各キャパシタグループに属する大容量キャパシタは、図1の実施形態において説明したものと同様に、第1電極(ストレージノード)、誘電体及び第2電極(プレート)が順に積層された構造であって、各大容量キャパシタの第1電極及び第2電極は、ポリシリコン、メタル系の薄膜などが使用され得、誘電体は、高誘電体及び強誘電体の使用が可能である。
図3は、図2に示すキャパシタグループ260、280に対するレイアウト図である。第2実施形態のように、キャパシタグループとして直列に接続した場合、大容量キャパシタの第2電極(プレート)のパターニングが容易になる。
同図を参照すると、第1電源が印加される第1電源ライン320及び第2電源が印加される第2電源ライン340が備えられる。第1電源ライン320には、第1キャパシタグループ260に属する各大容量キャパシタの第1電極363A、363B、363C、363Dがコンタクトされ、第2電源ライン340には、第2キャパシタグループ280に属する大容量キャパシタの第1電極383A、383B、383C、383Dがコンタクトされる。第1キャパシタグループ260及び第2キャパシタグループ280の各大容量キャパシタの第2電極(プレート)365は、単一の導電層パターンにより共通電極として形成される。
図1に示す第1実施形態に係る蓄積キャパシタは、大容量キャパシタの個数のみが異なるだけであって、図3と同じレイアウトを有する。
図4は、図3のA−Bに沿った断面図である。
同図を参照すると、基板上に第1電源ライン320及び第2電源ライン340が備えられる。第1電源ライン及び第2電源ライン320、340は、メタルまたはポリシリコンのような導電層でパターンされる。大容量キャパシタの第1電極363A、363B、383A、383Bが絶縁膜310を貫通して第1電源ライン及び第2電源ライン320、340にコンタクトされる。第1電極363A、363B、383A、383Bを備えた基板全体の構造上には誘電体364が形成され、この誘電体364上に第2電極365が形成される。誘電体364及び第2電極365は、大容量キャパシタごとに分離されず、同じ薄膜によって共通に構成されているが、これとは異なって分離して形成することもできる。
図5は、MOSキャパシタが大容量キャパシタとともに基板上に形成された断面図である。大容量キャパシタ510は、シリコン基板(si−sub)上でMOSキャパシタ530上に配置される。
MOSキャパシタ530は、シリコン基板(si−sub)に形成されたゲートG、ソースS及びドレインDを有する。ソースS及びドレインDは、第2電源ラインVSSに接続され、ゲートGは、第1電源ラインVDDに接続される。同図において、大容量キャパシタ及び接続配線は、等価回路として図示されている。
図6は、通常のDRAMセルを示す図面である。同図を参照すると、メモリセルは、ワードライン及びビットラインに接続されたアクセストランジスタTrと、セルデータの保存のためのセルキャパシタCAPとから構成される。前述した本実施形態の蓄積キャパシタは、上記のようなセルキャパシタを有するメモリ装置に応用され得る。
図7は、本発明の第3実施形態に係るメモリ装置を示す図面である。セルキャパシタを有するメモリセルと蓄積キャパシタとを有する周辺回路を備える半導体メモリ装置において、メモリセルと蓄積キャパシタとがどのように構成されるかを説明する。
同図を参照すると、セル領域には、セルキャパシタ720Aを備えるメモリセルが形成され、周辺回路の領域は、蓄積キャパシタを備える周辺回路が形成される。
蓄積キャパシタは、第1電源ライン710Bと第2電源ライン710Cとの間で直列に接続された第1大容量キャパシタ720B及び第2大容量キャパシタ720Cを備える。図面では、2つの大容量キャパシタのみを示したが、これ以上の個数を構成することができる。また、図7に示されていないが、図1、図2及び図5のような多様な方法により蓄積キャパシタを構成することができる。特に、図5のように、第1大容量キャパシタ720B及び第2大容量キャパシタ720Cと並列に接続されたMOSキャパシタを更に備え得る。
ここで重要な点は、蓄積キャパシタを構成する第1大容量キャパシタ720B及び第2大容量キャパシタ720Cが、セルキャパシタ720Aと実質的に同じキャパシタンスを有することである。
セルキャパシタ720Aは、基板上においてビットライン710A上に形成されるCOB(Capacitor On Bitline)構造のスタックキャパシタである。セルキャパシタ720Aは、ストレージノード722A、このストレージノード722A上に形成された誘電体724A及びこの誘電体724A上に形成されたプレート電極726Aを備える。
第1大容量キャパシタ720Bは、ストレージノード722Aと同じ物質及び表面積を有する第1電極722B、当該第1電極722B上に形成されてセルキャパシタの誘電体724Aと同じ物質の誘電体724B、及びこの誘電体724B上に形成されてプレート電極726Aと同じ物質の第2電極726Bを備える。したがって、セルキャパシタ720Aと第1大容量キャパシタ720Bとは実質的に同じキャパシタンスを有する。第2大容量キャパシタ720Cの第1電極722C、誘電体724C及び第2電極726Cも各々第1大容量キャパシタ720Bと同一に形成される。
第1大容量キャパシタ720Bの第1電極722Bは、第1電源ライン710Bにコンタクトして接続され、第2大容量キャパシタ720Cの第1電極722Cは、第2電源ライン710Cにコンタクトして接続される。第1大容量キャパシタ720Bの第1電極722Bと、第2大容量キャパシタ720Cの第1電極722Cとは、同じ導電層がパターンされて形成されたものである。
第1大容量キャパシタ720Bの第2電極726B及び第2大容量キャパシタ720Cの第2電極726Cは、単一の導電層パターンにより共通に構成されている。
第1電源ライン710B及び第2電源ライン710Cは、セル領域のビットライン710Aと同じ導電層であって、パターニングされて分離されている。第1電源ライン710B及び第2電源ライン710Cは、ビットライン用の導電層以外に異なる導電層を使用し得る。
第1電源ライン710Bは、メモリの内部回路に使用される様々な電圧の中、論理「ハイ」に対応する電圧レベルが印加される。すなわち、第1電源ライン710Bは、電源電圧VDDライン、高電圧VPPライン、コア電圧VCOREライン及びビットラインプリチャージ電圧VBLPラインのグループから選択されたいずれか1つであり得る。
第2電源ライン710Cは、メモリの内部回路に使用される様々な電圧の中、論理「ロー」に対応する電圧レベルが印加される。すなわち、第2電源ライン710Cは、接地電圧VSSライン、またはバックバイアス電圧VBBラインであり得る。
第1大容量キャパシタ720B及び第2大容量キャパシタ720Cの各誘電体層は、高誘電体の薄膜または強誘電体の薄膜であり得る。
同図において説明されていない名図面の符号「702」はシリコン基板であり、「703」はセルトランジスタのゲート電極であり、「704」、「705」及び「706」はコンタクトプラグである。
本発明の第4実施形態に係る半導体メモリ装置として、図5に示すように、蓄積キャパシタがキャパシタグループごとに構成された実施形態が可能であって、このとき、各グループに属する各々の大容量キャパシタは、セルキャパシタと同一に構成される。
なお、本実施形態において、複数の第1電極のそれぞれは、基板上に蒸着された同じ導電層がパターニングされて分離されたものであってもよい。
前述した本発明は、DRAMなどの半導体集積回路で蓄積キャパシタを使用した電源供給スキームを利用するすべての場合に適用され得る。メモリ以外の半導体装置にも適用され得る。また、DRAMの中でもビットライン上にセルキャパシタが具現される構造において、本発明は非常に有用である。特に、周辺回路の領域では、セルキャパシタが使用されていないことから、メタルコンタクトのない全ての周辺回路の領域で形成できるという長所がある。既存のDRAMにおいてMOSキャパシタ上には電源端子が備えられる一方、本発明においては蓄積キャパシタの形成において何の制約もないことから、面積が増加することなくキャパシタンスを増大させることができる。他にも、メタルコンタクトがない周辺回路の領域においても大容量キャパシタを作ることができる。
本発明の技術思想は、前述した好ましい実施形態によって具体的に記述されたが、前記の実施形態はその説明のためのものであって、その制限のためのものでないことを注意すべきである。また、本発明の技術分野における通常の専門家であれば、本発明の技術思想の範囲内で多様な実施形態が可能であることを理解できるであろう。
120 第1電源供給部
140 第2電源供給部
160、180 大容量キャパシタ
170 MOSキャパシタ
140 第2電源供給部
160、180 大容量キャパシタ
170 MOSキャパシタ
Claims (52)
- 第1電源供給手段及び第2電源供給手段と、
該第1電源供給手段と前記第2電源供給手段との間で直列に接続された少なくとも2つの大容量キャパシタと
を備えることを特徴とする蓄積キャパシタ。 - 前記第1電源供給手段と第2電源供給手段との間で、前記少なくとも2つの大容量キャパシタと並列に接続されたMOSキャパシタを更に備えることを特徴とする請求項1に記載の蓄積キャパシタ。
- 前記大容量キャパシタが、基板上において前記MOSキャパシタ上に配置されることを特徴とする請求項2に記載の蓄積キャパシタ。
- 前記大容量キャパシタが、下部電極導電層、誘電体層及び上部電極導電層が順に積層されたスタックキャパシタであることを特徴とする請求項1または2に記載の蓄積キャパシタ。
- 前記少なくとも2つの大容量キャパシタが、
前記第1電源供給手段に接続された第1電極、該第1電極上に形成された第1誘電体、及び該第1誘電体上に形成された第2電極を備える第1大容量キャパシタと、
前記第2電源供給手段に接続された第3電極、該第3電極上に形成された第2誘電体、及び該第2誘電体上に形成された第4電極を備える第2大容量キャパシタと
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の蓄積キャパシタ。 - 前記第1電極及び前記第3電極が、基板上に蒸着された同じ導電層がパターニングされて分離されたことを特徴とする請求項5に記載の蓄積キャパシタ。
- 前記第2電極及び前記第4電極が、単一の導電層パターンにより共通に構成されることを特徴とする請求項5に記載の蓄積キャパシタ。
- 前記大容量キャパシタが、μF級のキャパシタンスを有することを特徴とする請求項1または2に記載の蓄積キャパシタ。
- 前記MOSキャパシタが、nF級のキャパシタンスを有することを特徴とする請求項2に記載の蓄積キャパシタ。
- 前記第1電源供給手段は、第1電源が印加される第1電源ラインを備え、前記第1電極が、前記第1電源ラインにコンタクトして構成され、
前記第2電源供給手段は、第2電源が印加される第2電源ラインを備え、前記第3電極が、前記第2電源ラインにコンタクトして構成されることを特徴とする請求項5に記載の蓄積キャパシタ。 - 前記誘電体層が、高誘電体薄膜または強誘電体薄膜であることを特徴とする請求項4に記載の蓄積キャパシタ。
- 前記MOSキャパシタは、基板上に形成されたゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ソース及びドレインが前記第2電源供給手段に接続され、前記ゲートが前記第1電源供給手段に接続されたことを特徴とする請求項2に記載の蓄積キャパシタ。
- 第1電源供給手段及び第2電源供給手段と、
並列に接続された複数の大容量キャパシタを有する第1キャパシタグループと、
並列に接続された複数の大容量キャパシタを有する第2キャパシタグループとを備え、
前記第1キャパシタグループ及び前記第2キャパシタグループが、前記第1電源供給手段と第2電源供給手段との間で直列に接続されたことを特徴とする蓄積キャパシタ。 - 前記第1電源供給手段と第2電源供給手段との間で、前記第1キャパシタグループ及び第2キャパシタグループとが並列に接続されたMOSキャパシタを更に備えることを特徴とする請求項13に記載の蓄積キャパシタ。
- 前記大容量キャパシタが、基板上において前記MOSキャパシタ上に配置されることを特徴とする請求項14に記載の蓄積キャパシタ。
- 前記第1キャパシタグループの各々の大容量キャパシタは、前記第1電源供給手段に接続された第1電極、該第1電極上に形成された第1誘電体、及び該第1誘電体上に形成された第2電極を備え、
前記第2キャパシタグループの各々の大容量キャパシタは、前記第2電源供給手段に接続された第3電極、該第3電極上に形成された第2誘電体、及び該第2誘電体上に形成された第4電極を備えることを特徴とする請求項13または14に記載の蓄積キャパシタ。 - 前記第1電源供給手段は、第1電源が印加される第1電源ラインを備え、前記第1電極が、前記第1電源ラインにコンタクトして構成され、
前記第2電源供給手段は、第2電源が印加される第2電源ラインを備え、前記第3電極が、前記第2電源ラインにコンタクトして構成されることを特徴とする請求項16に記載の蓄積キャパシタ。 - 前記第2電極及び前記第4電極が、単一の導電層パターンにより共通に構成されることを特徴とする請求項16に記載の蓄積キャパシタ。
- 前記第1誘電体層及び第2誘電体層が、高誘電体薄膜または強誘電体薄膜であることを特徴とする請求項16に記載の蓄積キャパシタ。
- 前記大容量キャパシタが、μF級のキャパシタンスを有することを特徴とする請求項13または14に記載の蓄積キャパシタ。
- 前記MOSキャパシタが、nF級のキャパシタンスを有することを特徴とする請求項14に記載の蓄積キャパシタ。
- 前記MOSキャパシタは、基板上に形成されたゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ソース及びドレインが、前記第2電源供給手段に接続され、前記ゲートが、前記第1電源供給手段に接続されたことを特徴とする請求項14に記載の蓄積キャパシタ。
- セルキャパシタを有するメモリセルと蓄積キャパシタとを有する周辺回路を備える半導体メモリ装置であって、
前記蓄積キャパシタが、第1電源供給手段と第2電源供給手段との間で直列に接続された少なくとも2つの大容量キャパシタを備え、
前記各々の大容量キャパシタが、前記セルキャパシタと実質的に同じキャパシタンスを有することを特徴とする半導体メモリ装置。 - 前記蓄積キャパシタが、前記第1電源供給手段と第2電源供給手段との間で、前記少なくとも2つの大容量キャパシタと並列に接続されたMOSキャパシタを更に備えることを特徴とする請求項23に記載の半導体メモリ装置。
- 前記セルキャパシタが、基板上においてビットライン上に形成されることを特徴とする請求項23または24に記載の半導体メモリ装置。
- 前記セルキャパシタが、ストレージノード、該ストレージノード上に形成された第1誘電体、及び該第1誘電体上に形成されたプレート電極を備え、
前記大容量キャパシタが、前記ストレージノードと同じ物質及び表面積を有する第1電極、該第1電極上に形成されて前記第1誘電体と同じ物質である第2誘電体、及び該第2誘電体上に形成されて前記プレート電極と同じ物質で形成される第2電極を備えることを特徴とする請求項23または24に記載の半導体メモリ装置。 - 前記少なくとも2つの大容量キャパシタが、
前記第1電源供給手段に接続された第1電極、該第1電極上に形成された第1誘電体、及び該第1誘電体上に形成された第2電極を備えた第1大容量キャパシタと、
前記第2電源供給手段に接続された第3電極、該第3電極上に形成された第2誘電体、及び該第2誘電体上に形成された第4電極を備えた第2大容量キャパシタと
を備えることを特徴とする請求項23または24に記載の半導体メモリ装置。 - 前記第1電極及び前記第3電極が、基板上に蒸着された同じ導電層がパターニングされて分離されたことを特徴とする請求項27に記載の半導体メモリ装置。
- 前記第2電極及び前記第4電極が、単一の導電層パターンにより共通に構成されたことを特徴とする請求項27に記載の半導体メモリ装置。
- 前記第1電源供給手段は、第1電源が印加される第1電源ラインを備え、前記第1電極が、前記第1電源ラインにコンタクトして構成され、
前記第2電源供給手段は、第2電源が印加される第2電源ラインを備え、前記第3電極が、前記第2電源ラインにコンタクトして構成されることを特徴とする請求項27に記載の半導体メモリ装置。 - 前記第1電源ライン及び第2電源ラインが、ビットライン用の導電層がパターニングされて分離されたことを特徴とする請求項30に記載の半導体メモリ装置。
- 前記第1電源ラインが、電源電圧VDDライン、高電圧VPPライン、コア電圧VCOREライン、及びビットラインプリチャージ電圧VBLPラインのグループから選択されたいずれか1つであることを特徴とする請求項31に記載の半導体メモリ装置。
- 前記第2電源ラインが、接地電圧VSSラインまたはバックバイアス電圧VBBラインであることを特徴とする請求項31に記載の半導体メモリ装置。
- 前記第1誘電体層及び第2誘電体層が、高誘電体薄膜または強誘電体薄膜であることを特徴とする請求項26に記載の半導体メモリ装置。
- 前記大容量キャパシタが、μF級のキャパシタンスを有することを特徴とする請求項23または24に記載の半導体メモリ装置。
- 前記MOSキャパシタが、nF級のキャパシタンスを有することを特徴とする請求項24に記載の半導体メモリ装置。
- 前記MOSキャパシタは、基板上に形成されたゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ソース及びドレインが、前記第2電源供給手段に接続され、前記ゲートが、前記第1電源供給手段に接続されたことを特徴とする請求項24に記載の半導体メモリ装置。
- セルキャパシタを有するメモリセルと蓄積キャパシタとを有する周辺回路を備える半導体メモリ装置であって、
前記蓄積キャパシタが、
並列に接続された複数の大容量キャパシタを有する第1キャパシタグループと、
並列に接続された複数の大容量キャパシタを有する第2キャパシタグループとを備え、
前記第1キャパシタグループ及び前記第2キャパシタグループが、第1電源供給手段と第2電源供給手段との間で直列に接続され、前記各々の大容量キャパシタが、前記セルキャパシタと同じキャパシタンスを有することを特徴とする半導体メモリ装置。 - 前記蓄積キャパシタが、前記第1電源供給手段と前記第2電源供給手段との間で、前記第1キャパシタグループ及び第2キャパシタグループと並列に接続されたMOSキャパシタを更に備えることを特徴とする請求項38に記載の半導体メモリ装置。
- 前記セルキャパシタが、基板上においてビットライン上に形成されることを特徴とする請求項38または39に記載の半導体メモリ装置。
- 前記大容量キャパシタが、基板上において前記MOSキャパシタ上に配置されることを特徴とする請求項39に記載の半導体メモリ装置。
- 前記セルキャパシタが、ストレージノード、該ストレージノード上に形成された第1誘電体、及び該第1誘電体上に形成されたプレート電極を備え、
前記大容量キャパシタが、前記ストレージノードと同じ物質及び表面積を有する第1電極、該第1電極上に形成されて前記第1誘電体と同じ物質である第2誘電体、及び該第2誘電体上に形成されて前記プレート電極と同じ物質に形成される第2電極を備えることを特徴とする請求項38または39に記載の半導体メモリ装置。 - 前記第1キャパシタグループの各々の大容量キャパシタが、前記第1電源供給手段に接続された第1電極、該第1電極上に形成された第1誘電体、及び該第1誘電体上に形成された第2電極を備え、
前記第2キャパシタグループの各々の大容量キャパシタが、前記第2電源供給手段に接続された第3電極、該第3電極上に形成された第2誘電体、及び該第2誘電体上に形成された第4電極を備えることを特徴とする請求項38または39に記載の半導体メモリ装置。 - 前記第1電源供給手段は、第1電源が印加される第1電源ラインを備え、前記第1電極が、前記第1電源ラインにコンタクトして構成され、
前記第2電源供給手段は、第2電源が印加される第2電源ラインを備え、前記第3電極が、前記第2電源ラインにコンタクトして構成されることを特徴とする請求項43に記載の半導体メモリ装置。 - 前記第1電源ライン及び第2電源ラインが、ビットライン用の導電層がパターニングされて分離されたことを特徴とする請求項44に記載の半導体メモリ装置。
- 前記第2電極及び前記第4電極が、単一の導電層パターンにより共通に構成されることを特徴とする請求項43に記載の半導体メモリ装置。
- 前記第1電源ラインが、電源電圧VDDライン、高電圧VPPライン、コア電圧VCOREライン、及びビットラインプリチャージ電圧VBLPラインのグループから選択されたいずれか1つであることを特徴とする請求項45に記載の半導体メモリ装置。
- 前記第2電源ラインが、接地電圧VSSラインまたはバックバイアス電圧VBBラインであることを特徴とする請求項47に記載の半導体メモリ装置。
- 前記第1誘電体層及び第2誘電体層が、高誘電体薄膜または強誘電体薄膜であることを特徴とする請求項43に記載の半導体メモリ装置。
- 前記大容量キャパシタが、μF級のキャパシタンスを有することを特徴とする請求項38または39に記載の半導体メモリ装置。
- 前記MOSキャパシタが、nF級のキャパシタンスを有することを特徴とする請求項39に記載の半導体メモリ装置。
- 前記MOSキャパシタが、基板上に形成されたゲート、ソース、及びドレインを有し、前記ソース及びドレインが前記第2電源供給手段に接続され、前記ゲートが、前記第1電源供給手段に接続されたことを特徴とする請求項39に記載の半導体メモリ装置。
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