KR100689819B1 - Semiconductor memory device - Google Patents

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안순홍
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Abstract

본 발명은 반도체 메모리 장치를 공개한다. 이 장치는 적어도 하나의 셀 캐패시터를 포함하는 메모리 셀 어레이, 및 적어도 2개의 직렬 연결된 캐패시터 어레이들을 각각 포함하는 온칩 바이패스 캐패시터들을 구비하고, 각 캐패시터 어레이는 복수개의 병렬 연결된 캐패시터들을 포함하고, 복수개의 병렬 연결된 캐패시터들은 셀 캐패시터와 동일한 구조를 가지며, 온칩 바이패스 캐패시터들의 양단에 인가되는 전압들의 전압 차는 복수개의 캐패시터 각각의 브레이크다운 전압에 캐패시터 어레이의 개수를 곱한 값보다 작거나 같은 전압인 것을 특징으로 한다. 따라서, 캐패시터의 양단에 인가되는 전압 차를 줄여 온칩 바이패스 캐패시터 어레이의 양 전극사이에 형성되는 산화막의 열화를 방지할 수 있다. 또한, 직렬로 연결되는 온칩 바이패스 캐패시터 어레이들의 개수를 최소화할 수 있고, 이에 따라 레이아웃 면적을 증가되지 않게 되고, 캐패시턴스가 감소되지 않게 된다. The present invention discloses a semiconductor memory device. The apparatus includes a memory cell array including at least one cell capacitor, and on-chip bypass capacitors each including at least two series connected capacitor arrays, each capacitor array including a plurality of parallel connected capacitors, and a plurality of parallel connected capacitors. Capacitors connected in parallel have the same structure as cell capacitors, and the voltage difference between the voltages applied across the on-chip bypass capacitors is a voltage equal to or less than a product of the breakdown voltage of each of the capacitors multiplied by the number of capacitor arrays. do. Therefore, it is possible to reduce the voltage difference applied to both ends of the capacitor to prevent deterioration of the oxide film formed between both electrodes of the on-chip bypass capacitor array. In addition, the number of on-chip bypass capacitor arrays connected in series can be minimized, so that the layout area is not increased and the capacitance is not reduced.

Description

반도체 메모리 장치{Semiconductor memory device}Semiconductor memory device

도1은 본 발명의 반도체 메모리 장치의 온칩 바이패스 캐패시터의 실시예를를 나타내는 것이다.1 shows an embodiment of an on-chip bypass capacitor of a semiconductor memory device of the present invention.

도2는 도1에 나타낸 캐패시터 어레이의 실시예의 구성을 나타내는 것이다.FIG. 2 shows a configuration of an embodiment of the capacitor array shown in FIG.

도3은 본 발명의 온칩 바이패스 캐패시터를 구비한 실시예의 반도체 메모리 장치를 나타내는 것이다.Figure 3 shows a semiconductor memory device of an embodiment with an on-chip bypass capacitor of the present invention.

본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 특히 메모리 셀 캐패시터와 동일한 구조를 가지는 온칩 바이패스 캐패시터를 구비한 반도체 메모리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a semiconductor memory device having an on-chip bypass capacitor having the same structure as the memory cell capacitor.

반도체 메모리 장치의 온칩 바이패스 캐패시터는 전원전압과 접지전압과 같은 동작 전원들사이에 존재하는 많은 노이즈를 필터하기 위하여 사용되는 기본적인 구성요소이다. The on-chip bypass capacitor of the semiconductor memory device is a basic component used to filter out a large amount of noise present between operating power supplies such as a power supply voltage and a ground voltage.

일반적으로, 종래의 반도체 메모리 장치의 온칩 바이패스 캐패시터는 메모리 셀 어레이 영역이 아니라 주변 회로 영역의 빈 공간에 채워지게 된다. 따라서, 온 칩 바이패스 캐패시터가 채워지는 영역은 제한되게 되며, 제한된 영역에 큰 캐패시턴스를 가진 온칩 바이패스 캐패시터를 만들어야만 필터링의 효과가 커지게 된다.In general, the on-chip bypass capacitor of the conventional semiconductor memory device is filled in the empty space of the peripheral circuit region, not the memory cell array region. Therefore, the area where the on-chip bypass capacitor is filled is limited, and the filtering effect is increased only when the on-chip bypass capacitor having a large capacitance is formed in the limited area.

종래의 반도체 메모리 장치의 온칩 바이패스 캐패시터는 전원전압 발생라인과 접지전압 라인사이에 복수개의 모스 캐패시터들을 병렬로 연결하여 구성하였다. 그런데, 모스 캐패시터를 온칩 바이패스 캐패시터로 사용하게 되면 큰 캐패시턴스를 가질 수가 없게 되기 때문에 모스 캐패시터에 비해서 작은 면적에 큰 캐패시턴스를 형성할 수 있는 메모리 셀 캐패시터를 온칩 바이패스 캐패시터로 사용하는 방법이 나오게 되었으며, 이에 관한 내용은 국내 특허출원번호 제2004-6875호에 소개되어 있다. The on-chip bypass capacitor of the conventional semiconductor memory device is constructed by connecting a plurality of MOS capacitors in parallel between a power supply voltage generation line and a ground voltage line. However, when the MOS capacitor is used as an on-chip bypass capacitor, it is impossible to have a large capacitance. Therefore, a method of using a memory cell capacitor as an on-chip bypass capacitor that can form a large capacitance in a small area compared to the MOS capacitor has emerged. This information is introduced in Korean Patent Application No. 2004-6875.

여기에 소개된 온칩 바이패스 캐패시터는 온칩 바이패스 캐패시터가 메모리 셀 캐패시터와 동일한 제조 공정을 사용하여 형성될 수 있고, 온칩 바이패스 캐패시터의 양단의 전압이 각각 전원전압(VDD)과 접지전압(VSS)일 수 있음이 개시되어 있다. 그리고, 온칩 바이패스 캐패시터의 양단의 전압 차를 줄이기 위하여 적어도 2개이상의 직렬 연결된 캐패시터 어레이들을 채용하였다.The on-chip bypass capacitors introduced here can be formed using the same fabrication process as the on-chip bypass capacitors as the memory cell capacitors, and the voltages at both ends of the on-chip bypass capacitors are the supply voltage (VDD) and the ground voltage (VSS), respectively. It is disclosed that it may be. In order to reduce the voltage difference between the two ends of the on-chip bypass capacitor, at least two series connected capacitor arrays are employed.

또한, 종래의 온칩 바이패스 캐패시터는 양단의 전압이 각각 전원전압(VDD)과 접지전압(VSS)이 되는 경우에는 양단사이의 전압 차가 작아지게 되어 양 전극사이에 형성된 산화막이 열화되는 문제가 방지될 수 있다.In addition, in the conventional on-chip bypass capacitor, when the voltage at both ends becomes the power supply voltage VDD and the ground voltage VSS, the voltage difference between both ends becomes small, thereby preventing the problem of deterioration of the oxide film formed between the two electrodes. Can be.

그러나, 반도체 메모리 장치의 내부에는 다양한 내부 전압들이 존재하게 되며, 이들 전압들중에는 내부 전원전압보다 레벨이 높은 전압들도 있다. 따라서, 이들 전압들과 외부 접지전압사이에 종래의 온칩 바이패스 캐패시터가 구성되는 경우 에는 캐패시터 양단의 전압 차가 캐패시터의 브레이크다운 전압보다 커지게 되어 캐패시터의 양 전극사이의 산화막에 열화를 가져오게 된다는 문제가 있다. However, various internal voltages exist in the semiconductor memory device, and some of these voltages have higher levels than the internal power supply voltages. Therefore, when a conventional on-chip bypass capacitor is constructed between these voltages and the external ground voltage, the voltage difference across the capacitor becomes larger than the breakdown voltage of the capacitor, causing deterioration in the oxide film between the capacitor's both electrodes. There is.

물론, 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 이들 전압들과 외부 접지전압사이에 많은 수의 캐패시터 어레이들을 직렬로 연결하게 되면 캐패시터 어레이의 양 전극사이의 전압 차를 감소할 수는 있으나, 캐패시턴스가 작아지게 되고, 레이아웃 면적의 증가를 가져오게 된다는 문제가 있다. Of course, in order to solve this problem, connecting a large number of capacitor arrays in series between these voltages and the external ground voltage can reduce the voltage difference between the two electrodes of the capacitor array, but the capacitance becomes smaller. There is a problem that the layout area is increased.

본 발명의 목적은 레이아웃 면적 증가를 최소화하면서 온칩 바이패스 캐패시터 어레이의 양 전극사이의 전압 차를 줄여 양 전극사이에 형성된 산화막의 열화를 방지할 수 있는 반도체 메모리 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of preventing the deterioration of an oxide film formed between both electrodes by reducing the voltage difference between both electrodes of the on-chip bypass capacitor array while minimizing an increase in layout area.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 메모리 장치는 적어도 하나의 셀 캐패시터를 포함하는 메모리 셀 어레이, 및 적어도 2개의 직렬 연결된 캐패시터 어레이들을 각각 포함하는 온칩 바이패스 캐패시터들을 구비하고, 각 캐패시터 어레이는 복수개의 병렬 연결된 캐패시터들을 포함하고, 상기 복수개의 병렬 연결된 캐패시터들은 상기 셀 캐패시터와 동일한 구조를 가지며, 상기 온칩 바이패스 캐패시터들의 양단에 인가되는 전압들의 전압 차는 상기 복수개의 캐패시터 각각의 브레이크다운 전압에 상기 캐패시터 어레이의 개수를 곱한 값보다 작거나 같은 전압인 것을 특징으로 한다.A semiconductor memory device of the present invention for achieving the above objects comprises a memory cell array including at least one cell capacitor, and on-chip bypass capacitors each including at least two series connected capacitor arrays, each capacitor array having a plurality of And a plurality of parallel connected capacitors, wherein the plurality of parallel connected capacitors have the same structure as the cell capacitor, and a voltage difference between voltages applied across the on-chip bypass capacitors is equal to the breakdown voltage of each of the plurality of capacitors. The voltage is less than or equal to a value multiplied by the number of arrays.

상기 셀 캐패시터는 MIS(Metal-Insulator-Semiconductor) 구조의 캐패시터인 것을 특징으로 하거나, MIM(Metal-Insulator-Metal) 구조의 캐패시터인 것을 특징 으로 한다.The cell capacitor may be a capacitor having a metal-insulator-semiconductor (MIS) structure, or a capacitor having a metal-insulator-metal (MIM) structure.

상기 온칩 바이패스 캐패시터들 각각의 양단에 외부로부터 인가되는 외부 전원전압, 외부로부터 인가되는 외부 접지전압, 상기 외부 전원전압보다 낮고 상기 외부 접지전압보다 높은 제1내부 전원전압, 상기 외부 전원전압보다 높은 제2내부 전원전압, 상기 외부 접지전압보다 낮은 제3내부 전원전압, 상기 제1내부 전원전압보다 낮고 상기 외부 접지전압보다 높은 제4내부 전원전압들중의 서로 다른 2개의 전압이 인가되는 것을 특징으로 한다.An external power supply voltage applied from the outside of each of the on-chip bypass capacitors, an external ground voltage applied from the outside, a first internal power supply voltage lower than the external power supply voltage and higher than the external ground voltage, and higher than the external power supply voltage A second internal power supply voltage, a third internal power supply voltage lower than the external ground voltage, and two different voltages among the fourth internal power supply voltages lower than the first internal power supply voltage and higher than the external ground voltage are applied. It is done.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 반도체 메모리 장치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a semiconductor memory device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 반도체 메모리 장치의 온칩 바이패스 캐패시터의 실시예를를 나타내는 것으로, 내부 전압들(V1, V2)사이에 연결된 내부 회로(또는 메모리 셀 어레이 캐패시터) 및 이 내부 회로와 병렬인 온칩 바이패스 캐패시터를 포함할 수 있고, 온칩 바이패스 캐패시터는 직렬 연결된 적어도 2개의 캐패시터 어레이들(C1, C2)을 포함한다. 도1에 예시된 온칩 바이패스 캐패시터의 총 캐패시턴스는1 illustrates an embodiment of an on-chip bypass capacitor of a semiconductor memory device of the present invention, in which an internal circuit (or memory cell array capacitor) connected between internal voltages V1 and V2 and an on-chip bypass in parallel with the internal circuit are shown. And a pass capacitor, wherein the on-chip bypass capacitor includes at least two capacitor arrays C1 and C2 connected in series. The total capacitance of the on-chip bypass capacitor illustrated in Figure 1 is

Ctotal = (C1×C2)/(C1+C2)Ctotal = (C1 × C2) / (C1 + C2)

이고, 각 캐패시터 어레이들(C1 및 C2)의 양단 전압은,And the voltage across the capacitor arrays C1 and C2 is

△V = 1/2 × (V1 - V2)ΔV = 1/2 × (V1-V2)

이다.to be.

도1에서는 2개의 직렬 연결된 적어도 2개의 캐패시터 어레이들을 도시하였지 만, 3개이상의 캐패시터 어레이들을 포함하여 구성될 수도 있다. 그러나, 3개이상의 캐패시터 어레이들로 구성되는 경우에는 2개의 캐패시터 어레이들로 구성되는 경우보다 레이아웃 면적을 많이 차지하게 되고, 캐패시턴스는 작아지게 된다. 따라서, 직렬로 연결된 2개의 캐패시터 어레이들을 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.In FIG. 1, at least two capacitor arrays connected in series are shown, but may include three or more capacitor arrays. However, in the case of three or more capacitor arrays, the layout area takes up more than the two capacitor arrays, and the capacitance becomes small. Therefore, it is desirable to include two capacitor arrays connected in series.

그리고, 온칩 바이패스 캐패시터가 2개의 캐패시터 어레이로 구성되는 경우에 캐패시터 어레이의 캐패시터의 브레이크다운 전압을 VCBV이라고 하면, 온칩 바이패스 캐패시터의 양단에 인가되는 전압들(V1, V2)사이의 전압 차는 2VCBV보다 작거나 같은 전압으로 설정되는 것이 바람직하다. If the breakdown voltage of the capacitor of the capacitor array is VCBV when the on-chip bypass capacitor is composed of two capacitor arrays, the voltage difference between the voltages V1 and V2 applied to both ends of the on-chip bypass capacitor is 2VCBV. It is desirable to set the voltage to be less than or equal to

도2는 도1에 나타낸 캐패시터 어레이의 실시예의 구성을 나타내는 것으로, 캐패시터 어레이(C1)는 4개의 병렬 연결된 캐패시터들(C1-1 ~ C1-4)로 구성되어 있다. 그리고, 도시하지는 않았지만, 캐패시터 어레이(C2) 또한 4개의 병렬 연결된 캐패시터들을 포함하여 구성될 수 있다.FIG. 2 shows the configuration of the embodiment of the capacitor array shown in FIG. 1, wherein the capacitor array C1 is composed of four parallel-connected capacitors C1-1 to C1-4. Although not shown, the capacitor array C2 may also be configured to include four parallel connected capacitors.

또한, 도2에서는 캐패시터 어레이가 4개의 병렬 연결된 캐패시터들로 구성되는 것을 도시하였지만, 4개이상의 캐패시터들을 병렬로 연결하여 구성하여도 상관없다.In addition, although FIG. 2 illustrates that the capacitor array is composed of four parallel connected capacitors, four or more capacitors may be connected in parallel.

그리고, 도1 및 도2의 온칩 바이패스 캐패시터를 구성하는 캐패시터는 메모리 셀 캐패시터에 대해 사용되는 공정 스텝과 동일 공정 스텝들을 사용하여 형성될 수 있고, 온칩 바이패스 캐패시터 어레이들의 캐패시터들의 병렬연결로 인해 캐패시턴스가 커질 수 있고, 온칩 바이패스 캐패시터 어레이들의 직렬연결로 인해 캐패 시터의 양 전극사이의 전압 차가 작아짐으로써 산화층의 열화가 방지될 수 있다.The capacitors constituting the on-chip bypass capacitors of FIGS. 1 and 2 may be formed using the same process steps as those used for the memory cell capacitor, and due to the parallel connection of the capacitors of the on-chip bypass capacitor arrays. Capacitance can be large and deterioration of the oxide layer can be prevented by decreasing the voltage difference between both electrodes of the capacitor due to the series connection of the on-chip bypass capacitor arrays.

일반적으로, 반도체 메모리 장치 내부에는 외부로부터 인가되는 외부 전원전압(VEXT), 외부로부터 인가되는 외부 접지전압(VSS), 및 다른 내부 전압들, 예를 들면, 워드 라인을 인에이블하기 위하여 사용되는 고전압(VPP), 메모리 셀 어레이를 위한 메모리 셀 어레이용 내부 전원전압(VINTA), 주변회로를 위한 주변회로용 내부 전원전압(VINTP), 비트 라인을 프리차지하기 위한 비트 라인 프리차지 전압(VBL), 메모리 셀의 셀 캐패시터로 인가되는 전압(VP), 및 기판으로 인가되는 기판전압(VBB)이 있다. 결과적으로, 본 발명의 반도체 메모리 장치의 온칩 바이패스 캐패시터의 양단의 전압들(V1, V2)은 이들 전압들이 될 수 있으며, 이들 전압들사이의 전압 차가 캐패시터의 브레이크다운 전압(VCBV)보다 작거나 같은 값으로 설정됨으로써 캐패시터의 양 전극사이에 형성되는 산화막의 열화를 방지할 수 있게 된다.In general, an internal power supply voltage VEXT applied from the outside, an external ground voltage VSS applied from the outside, and high voltages used to enable other internal voltages, for example, word lines, are provided in the semiconductor memory device. (VPP), internal power supply voltage (VINTA) for memory cell arrays for memory cell arrays, internal power supply voltage (VINTP) for peripheral circuits for peripheral circuits, bit line precharge voltage (VBL) for precharging bit lines, There is a voltage VP applied to the cell capacitor of the memory cell, and a substrate voltage VBB applied to the substrate. As a result, the voltages V1 and V2 across the on-chip bypass capacitor of the semiconductor memory device of the present invention may be these voltages, and the voltage difference between these voltages is less than or equal to the breakdown voltage VCBV of the capacitor. By setting the same value, it is possible to prevent deterioration of the oxide film formed between the both electrodes of the capacitor.

도3은 본 발명의 온칩 바이패스 캐패시터를 구비한 실시예의 반도체 메모리 장치를 나타내는 것으로, 내부 전압들(VPP, VEXT, VINTP/VINTA, VP/VB, VSS, VBB), 및 온칩 바이패스 캐패시터들(30, 32, 34, 36, 38, 40, 42)로 구성되어 있다. 그리고, 온칩 바이패스 캐패시터들(30, 32, 34, 36, 38, 40, 42) 각각은 온칩 바이패스 캐패시터 어레이들(C1, C2)로 구성되어 있다.Figure 3 shows a semiconductor memory device of an embodiment with an on-chip bypass capacitor of the present invention, wherein the internal voltages VPP, VEXT, VINTP / VINTA, VP / VB, VSS, VBB, and on-chip bypass capacitors ( 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42). In addition, each of the on-chip bypass capacitors 30, 32, 34, 36, 38, 40, and 42 is composed of on-chip bypass capacitor arrays C1 and C2.

그리고, 셀 캐패시터의 브레이크다운 전압(VCBV)은 대략 VINTA/2로 프리차지 전압(VBL)과 거의 동일하게 설정되며, 이들 전압들의 레벨은 VPP>VEXT>VINTP(VINTA)>VP(VBL)>VSS>VBB이 되게 설정된다. 도3에서는 이들 인접하는 전압들사이의 전압 차(V1-V2)가 2VCBV보다 작거나 같은 값이 되고, 고전압(VPP) 과 메모리 셀 어레이용 및 주변회로용 내부 전원전압(VINTP/VINTA)사이의 전압 차 및 셀 캐패시터 및 비트 라인 전압(VP/VBL)과 기판전압(VBB)사이의 전압 차가 2VCBV보다 작거나 같은 값임을 가정하여 나타낸 것이다. The breakdown voltage (VCBV) of the cell capacitor is approximately VINTA / 2, which is set almost equal to the precharge voltage VBL, and the level of these voltages is VPP> VEXT> VINTP (VINTA)> VP (VBL)> VSS. > VBB is set to be. In Fig. 3, the voltage difference (V1-V2) between these adjacent voltages is less than or equal to 2VCBV, and between the high voltage (VPP) and the internal power supply voltage (VINTP / VINTA) for the memory cell array and the peripheral circuit. It is shown assuming that the voltage difference and the voltage difference between the cell capacitor and the bit line voltage VP / VBL and the substrate voltage VBB are less than or equal to 2VCBV.

도3에서, 온칩 바이패스 캐패시터(30)는 전압(VPP)과 외부 전원전압(VEXT)사이, 온칩 바이패스 캐패시터(32)는 전압(VEXT)과 전압(VINTP/VINTA)사이, 온칩 바이패스 캐패시터(34)는 전압(VINTP/VINTA)과 전압(VP/VBL)사이, 온칩 바이패스 캐패시터(36)는 전압(VP/VBL)과 전압(VSS)사이, 온칩 바이패스 캐패시터(38)는 전압(VSS)과 전압(VBB)사이, 온칩 바이패스 캐패시터(40)는 전압(VPP)과 전압(VINTP/VINTA)사이, 온칩 바이패스 캐패시터(42)는 전압(VP/VBL)과 전압(VBB)사이에 연결되어 있다.In FIG. 3, the on-chip bypass capacitor 30 is between the voltage VPP and the external power supply voltage VEXT, and the on-chip bypass capacitor 32 is between the voltage VEXT and the voltage VINTP / VINTA, and the on-chip bypass capacitor 34 is between voltage VINTP / VINTA and voltage VP / VBL, on-chip bypass capacitor 36 is between voltage VP / VBL and voltage VSS, and on-chip bypass capacitor 38 is voltage ( Between VSS) and voltage VBB, on-chip bypass capacitor 40 between voltage VPP and voltage VINTP / VINTA, and on-chip bypass capacitor 42 between voltage VP / VBL and voltage VBB. Is connected to.

그리고, 도3의 캐패시터 어레이들(C1, C2)은 메모리 셀 캐패시터에 대해 사용되는 공정 스텝과 동일 공정 스텝을 사용하여 형성될 수 있다. 즉, 캐패시터 어레이들(C1, C2)은 MIS(Metal-Insulator-Semiconductor) 구조 또는 MIM(Metal-Insulator-Metal) 구조의 캐패시터가 될 수 있다. 또한, 온칩 바이패스 캐패시터들(30, 32, 34, 36, 38, 40, 42)중 일부의 온칩 바이패스 캐패시터들의 캐패시터들(C1, C2)은 메모리 셀 캐패시터에 대해 사용되는 공정 스텝과 동일 공정 스텝을 사용하여 형성하고, 나머지는 모스 캐패시터들에 대해 사용되는 공정 스텝과 동일 공정 스텝을 사용하여 형성될 수 있다. 즉, 모든 온칩 바이패스 캐패시터들의 캐패시터 어레이들(C1, C2)을 구성하는 캐패시터들을 메모리 셀 캐패시터로 구성할 수도 있고, 모든 온칩 바이패스 캐패시터들중 일부의 온칩 바이패스 캐패시터들의 캐패 시터 어레이들(C1, C2)을 구성하는 캐패시터들은 메모리 셀 캐패시터가 아닌 모스 캐패시터들로 구성할 수도 있다. 이때, 모스 캐패시터들로 구성되는 온칩 바이패스 캐패시터는 캐패시터 어레이들(C1, C2)처럼 직렬로 연결되어 구성되어야 할 필요는 없다. The capacitor arrays C1 and C2 of FIG. 3 may be formed using the same process steps as those used for the memory cell capacitors. That is, the capacitor arrays C1 and C2 may be capacitors of a metal-insulator-semiconductor (MIS) structure or a metal-insulator-metal (MIM) structure. In addition, the capacitors C1 and C2 of some of the on-chip bypass capacitors of the on-chip bypass capacitors 30, 32, 34, 36, 38, 40, and 42 are the same as the process steps used for the memory cell capacitor. Formed using a step, the remainder may be formed using the same process step as the process step used for the MOS capacitors. That is, capacitors constituting the capacitor arrays C1 and C2 of all on-chip bypass capacitors may be configured as memory cell capacitors, and capacitor arrays C1 of on-chip bypass capacitors of some of all on-chip bypass capacitors. The capacitors constituting C2) may be configured as MOS capacitors rather than memory cell capacitors. In this case, the on-chip bypass capacitor composed of MOS capacitors does not need to be connected in series like the capacitor arrays C1 and C2.

그리고, 본 발명의 반도체 메모리 장치의 온칩 바이패스 캐패시터는 캐패시터의 양단에 인가되는 전압 차가 충분히 작아 하나의 캐패시터 어레이의 브레이크다운 전압보다 작거나 같은 경우에는 온칩 바이패스 캐패시터로 하나의 캐패시터 어레이만을 연결하여 구성할 수도 있다.In the on-chip bypass capacitor of the semiconductor memory device of the present invention, when the voltage difference applied to both ends of the capacitor is small enough to be less than or equal to the breakdown voltage of one capacitor array, only one capacitor array is connected to the on-chip bypass capacitor. It can also be configured.

본 발명의 실시예들은 2개의 온칩 바이패스 캐패시터 어레이들에 대해 설명하였으나, 3개 보다 많은 임의의 개수의 온칩 바이패스 캐패시터 어레이들을 사용할 수도 있음을 당업자는 알 수 있을 것이다. 본 발명의 실시예들은 각 온칩 바이패스 캐패시터 어레이를 4개의 캐패시터들을 포함하는 것으로 설명하였으나, 1개 이상의 임의의 개수의 캐패시터들을 사용할 수도 있음을 당업자는 알 수 있을 것이다. 또한, 각 온칩 바이패스 캐패시터 어레이의 캐패시터들의 개수는 다를 수 있음을 당업자는 알 수 있을 것이다. While embodiments of the invention have been described with respect to two on-chip bypass capacitor arrays, it will be appreciated by those skilled in the art that any number of more than three on-chip bypass capacitor arrays may be used. Although embodiments of the present invention have been described as each on-chip bypass capacitor array comprising four capacitors, one of ordinary skill in the art will appreciate that one or more of any number of capacitors may be used. In addition, the skilled person will appreciate that the number of capacitors in each on-chip bypass capacitor array may vary.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand that you can.

본 발명의 반도체 메모리 장치는 캐패시터의 양단에 인가되는 전압 차를 줄여 온칩 바이패스 캐패시터 어레이의 양 전극사이에 형성되는 산화막의 열화를 방지할 수 있다.  The semiconductor memory device of the present invention can prevent the deterioration of the oxide film formed between both electrodes of the on-chip bypass capacitor array by reducing the voltage difference applied to both ends of the capacitor.

따라서, 직렬로 연결되는 온칩 바이패스 캐패시터 어레이들의 개수를 최소화할 수 있고, 이에 따라 레이아웃 면적을 증가되지 않게 되고, 캐패시턴스가 감소되지 않게 된다. Thus, the number of on-chip bypass capacitor arrays connected in series can be minimized, thereby not increasing the layout area and reducing the capacitance.

Claims (4)

적어도 하나의 셀 캐패시터를 포함하는 메모리 셀 어레이; 및A memory cell array comprising at least one cell capacitor; And 적어도 2개의 직렬 연결된 캐패시터 어레이들을 각각 포함하는 온칩 바이패스 캐패시터들을 구비하고,Have on-chip bypass capacitors each including at least two series-connected capacitor arrays, 각 캐패시터 어레이는 복수개의 병렬 연결된 캐패시터들을 포함하고,Each capacitor array includes a plurality of parallel connected capacitors, 상기 복수개의 병렬 연결된 캐패시터들은 상기 셀 캐패시터와 동일한 구조를 가지며,The plurality of parallel connected capacitors have the same structure as the cell capacitor, 상기 온칩 바이패스 캐패시터들의 양단에 인가되는 전압들의 전압 차는 상기 복수개의 캐패시터 각각의 브레이크다운 전압에 상기 캐패시터 어레이의 개수를 곱한 값보다 작거나 같은 전압인 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.And a voltage difference between voltages applied across the on-chip bypass capacitors is a voltage less than or equal to a value of a breakdown voltage of each of the plurality of capacitors multiplied by the number of the capacitor arrays. 제1항에 있어서, 상기 셀 캐패시터는The method of claim 1, wherein the cell capacitor MIS(Metal-Insulator-Semiconductor) 구조의 캐패시터인 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.A semiconductor memory device comprising a capacitor having a metal-insulator-semiconductor (MIS) structure. 제1항에 있어서, 상기 셀 캐패시터는The method of claim 1, wherein the cell capacitor MIM(Metal-Insulator-Metal) 구조의 캐패시터인 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.A semiconductor memory device comprising a capacitor having a metal-insulator-metal (MIM) structure. 제1항에 있어서, 상기 온칩 바이패스 캐패시터들 각각의 양단에 The capacitor of claim 1, wherein both ends of each of the on-chip bypass capacitors are disposed. 외부로부터 인가되는 외부 전원전압, 외부로부터 인가되는 외부 접지전압, 상기 외부 전원전압보다 낮고 상기 외부 접지전압보다 높은 제1내부 전원전압, 상기 외부 전원전압보다 높은 제2내부 전원전압, 상기 외부 접지전압보다 낮은 제3내부 전원전압, 상기 제1내부 전원전압보다 낮고 상기 외부 접지전압보다 높은 제4내부 전원전압들중의 서로 다른 2개의 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.An external power supply voltage applied from the outside, an external ground voltage applied from the outside, a first internal power supply voltage lower than the external power supply voltage and higher than the external ground voltage, a second internal power supply voltage higher than the external power supply voltage, and the external ground voltage And a third lower internal power supply voltage and two different voltages from among the fourth internal power supply voltages lower than the first internal power supply voltage and higher than the external ground voltage.
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