KR20100041310A - Semiconductor memory device having pad structure for capacitance enlargement - Google Patents

Semiconductor memory device having pad structure for capacitance enlargement Download PDF

Info

Publication number
KR20100041310A
KR20100041310A KR1020080100435A KR20080100435A KR20100041310A KR 20100041310 A KR20100041310 A KR 20100041310A KR 1020080100435 A KR1020080100435 A KR 1020080100435A KR 20080100435 A KR20080100435 A KR 20080100435A KR 20100041310 A KR20100041310 A KR 20100041310A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
semiconductor memory
capacitance
memory device
polysilicon layer
Prior art date
Application number
KR1020080100435A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김광원
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020080100435A priority Critical patent/KR20100041310A/en
Publication of KR20100041310A publication Critical patent/KR20100041310A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

PURPOSE: A semiconductor memory device with a pad structure is provided to increase the internal capacitance of pins or pads by grounding a part of a poly silicon layer which configures the pads. CONSTITUTION: A first silicon layer and a second silicon layer and a metal layer(L30) are successively stacked in order to form a pad structure. A ground connection unit parallelly connects capacitances between a second silicon layer and a metal layer. The ground connection unit receives ground voltage through a metal contact(C01) which is formed between a second silicon layer and a metal layer(L31). The metal layers are formed in a same level.

Description

내부 커패시턴스 증대를 위한 패드 구조를 갖는 반도체 메모리 장치{Semiconductor memory device having pad structure for capacitance enlargement} Semiconductor memory device having pad structure for capacitance enlargement

본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 특히 내부 커패시턴스 증대를 위한 패드 구조를 갖는 반도체 메모리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a semiconductor memory device having a pad structure for increasing internal capacitance.

통상적으로, 다이나믹 랜덤 억세스 메모리와 같은 반도체 메모리 장치는 사용자들의 요구에 따라 나날이 고속 및 고집적화 되는 추세이다. 하나의 억세스 트랜지스터와 하나의 스토리지 커패시터를 단위 메모리 셀로서 갖는 다이나믹 랜덤 억세스 메모리 장치는 전자적 시스템의 주기억 장치로서 흔히 채용되고 있다. In general, semiconductor memory devices, such as dynamic random access memory, tend to be increasingly high-speed and high-density day by day according to the needs of users. Dynamic random access memory devices having one access transistor and one storage capacitor as unit memory cells are commonly employed as main memory devices of electronic systems.

다이나믹 랜덤 억세스 메모리 장치의 칩 구성을 보여주는 도 1을 참조하면, 칩(50)을 패키징하고 있는 패키지(100)의 외부에는 데이터 입출력 핀들(2,4), 클럭핀(10), 어드레스 핀 및 각종 신호 입출력핀들이 다른 외부 회로장치와 연결되기 위해 형성되어 있다. Referring to FIG. 1, which illustrates a chip configuration of a dynamic random access memory device, data input / output pins 2, 4, a clock pin 10, an address pin, and various types of data may be provided outside the package 100 in which the chip 50 is packaged. Signal input and output pins are formed to connect with other external circuit devices.

도 1에서, 예를 들어, 상기 데이터 입출력 핀(2)은 패키징되기 이전에 리드 와이어(3)로써 칩(50)에 형성된 본딩 패드(P)와 와이어 본딩된다. 상기 본딩 패드(P)는 정전방전 보호회로(ESD)를 통하여 미도시된 데이터 입출력 버퍼와 연결되고, 상기 데이터 입출력 버퍼는 데이터 입출력 라인을 통해 센스앰프와 연결되고 결국 메모리 셀(MC)과 동작적으로 연결되어진다. 그러므로, 상기 데이터 입출력 핀(2)은 데이터 입출력을 위해 상기 본딩 패드(P)와 연결되는 것이므로, 그에 따른 적절한 내부 커패시턴스 값을 가져야 한다. In FIG. 1, for example, the data input / output pins 2 are wire bonded with a bonding pad P formed on the chip 50 with lead wires 3 before being packaged. The bonding pad P is connected to a data input / output buffer (not shown) through an electrostatic discharge protection circuit (ESD), and the data input / output buffer is connected to a sense amplifier through a data input / output line, and thus is operable with the memory cell MC. Is connected. Therefore, since the data input / output pin 2 is connected to the bonding pad P for data input / output, it must have an appropriate internal capacitance value accordingly.

결국, 내부 커패시턴스(Cin)는 반도체 장치의 핀에서 패키지 내부로 바라보는 커패시턴스를 의미한다. 외부 핀(2)에서 내부로 차례로 상기 내부 커패시턴스의 구성 성분을 보면, 도 2에서 도시된 바와 같이, 패키지(100), 와이어 본딩(4), 패드(52), 메탈 라인(6), 정전방전 보호회로(54), 회로 소자 컴포넌트(58)가 포함되어 있다.After all, the internal capacitance (Cin) refers to the capacitance viewed from the pin of the semiconductor device into the package. Looking at the components of the internal capacitance in turn from the outer pin 2 to the inside, as shown in FIG. 2, the package 100, the wire bonding 4, the pad 52, the metal line 6, and the electrostatic discharge A protection circuit 54 and a circuit element component 58 are included.

대개의 반도체 메모리 장치의 경우에, DQ/DQS/DM, ADDR/CMD, CK/CKB 핀들 마다 요구하는 내부 커패시턴스의 스펙(스펙시피케이션, "사양"이라고도 함)이 다른데, 제조 후에 이러한 스펙 조건이 만족되어야 리드 및 라이트 동작을 포함하는 회로 동작에 지장이 없다. In the case of most semiconductor memory devices, the specifications of the internal capacitance required for each of the DQ / DQS / DM, ADDR / CMD, and CK / CKB pins (specifications, also referred to as "specs") are different. The circuit operation including read and write operations is not impeded to be satisfied.

각 핀들에 대한 내부 커패시턴스의 조절은 패드 구조에 의해 기생적으로 생성되는 커패시턴스들에 의해 상당부분 결정된다. 예컨대, 패드 구조에서 반도체 메모리 장치의 워드라인 또는 비트라인을 형성하는 금속 층과 스토리지 커패시터의 플레이트 폴리실리콘층 간에 존재하는 층간 절연막에 의해 형성되는 제1 커패시턴스, 상기 플레이트 폴리실리콘층과 메모리 셀 트랜지스터의 게이트를 형성하는 게 이트 폴리실리콘층 간에 존재하는 층간 절연막에 의해 형성되는 제2 커패시턴스, 또한 상기 게이트 폴리실리콘층과 기판간에 존재하는 게이트 산화막층에 의해 형성되는 제3 커패시턴스의 연결에 의해 내부 커패시턴스가 상당부분 결정이 되며, 미세한 조절은 패드 후단에 연결된 정전방전 트랜지스터의 핑거(트랜지스터의 액티브 영역을 손가락 형태로 배치한 것)개수로써 결정하게 된다. The adjustment of the internal capacitance for each pin is largely determined by the parasitic capacitances created by the pad structure. For example, a first capacitance formed by an interlayer insulating layer existing between a metal layer forming a word line or a bit line of a semiconductor memory device in a pad structure and a plate polysilicon layer of a storage capacitor, and the plate polysilicon layer and a memory cell transistor. Internal capacitance is formed by the connection of the second capacitance formed by the interlayer insulating film existing between the gate polysilicon layers forming the gate, and the third capacitance formed by the gate oxide layer existing between the gate polysilicon layer and the substrate. Decisions are made in large part, and the fine adjustment is determined by the number of fingers of the electrostatic discharge transistor connected to the rear end of the pad (the active region of the transistor in the form of a finger).

그러나, 트랜지스터의 핑거 개수가 충분히 확보되지 않은 상태에서 핑거 개수만으로의 조절 시에 목표 커패시턴스 값이 내부 커패시턴스의 최소 스펙에 도달되지 않으면, 결국 대응되는 핀의 내부 커패시턴스가 규정된 스펙을 충족하지 못하게 된다. However, if the target capacitance value does not reach the minimum specification of the internal capacitance when the number of fingers of the transistor is not sufficiently secured, the internal capacitance of the corresponding pin does not meet the specified specification. .

따라서, 본 발명의 목적은 핀 또는 패드의 내부 커패시턴스가 증대된 반도체 메모리 장치를 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor memory device having an increased internal capacitance of a pin or pad.

본 발명의 다른 목적은 조절 트랜지스터의 핑거 수를 최소로 구비하고서도 내부 커패시턴스를 조절하는 것이 가능한 반도체 메모리 장치를 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of adjusting internal capacitance even with a minimum number of fingers of a control transistor.

본 발명의 또 다른 목적은 반도체 메모리 장치의 내부 커패시턴스의 부족을 해결할 수 있는 방법을 제공함에 있다. It is still another object of the present invention to provide a method that can solve the lack of internal capacitance of a semiconductor memory device.

본 발명의 또 다른 목적은 옵션 클램프 트랜지스터를 줄이거나 핑거 한 개당 기생 커패시턴스가 작아도 내부 커패시턴의 조절을 쉽게 행할 수 있는 반도체 메모 리 장치를 제공함에 있다. Still another object of the present invention is to provide a semiconductor memory device that can easily adjust the internal capacitance even if the option clamp transistor is reduced or the parasitic capacitance is small per finger.

본 발명의 또 다른 목적은 제조공정을 복잡하게 함이 없이도 비교적 간단히 내부 커패시턴스를 증가시킬 수 있는 개선된 패드 구조를 제공함에 있다. It is a further object of the present invention to provide an improved pad structure which can increase the internal capacitance relatively simply without complicating the manufacturing process.

본 발명의 실시예적 일 양상(an aspect)에 따른 반도체 메모리 장치는, A semiconductor memory device according to an aspect of the present invention,

층간 절연막을 개재하여 제1,2 실리콘층 및 금속층이 차례로 적층되어 이루어진 패드 구조와;A pad structure in which first and second silicon layers and metal layers are sequentially stacked through an interlayer insulating film;

상기 제2 실리콘층과 상기 금속층간에 형성되는 커패시턴스와 병렬연결을 선택적으로 이루기 위해 상기 제2 실리콘층을 접지하는 접지 연결부를 구비함을 특징으로 한다. And a ground connection to ground the second silicon layer to selectively form a parallel connection with the capacitance formed between the second silicon layer and the metal layer.

본 발명의 실시예에서, 상기 접지 연결부는 상기 제2 실리콘층과 상기 금속층과 동일한 레벨에 형성된 금속층간에 형성된 메탈 콘택을 통하여 접지전압을 수신한다. In an embodiment of the present invention, the ground connection part receives a ground voltage through a metal contact formed between the second silicon layer and a metal layer formed at the same level as the metal layer.

또한, 상기 제2 실리콘층은 반도체 메모리 셀의 플레이트 폴리실리콘층의 제조시에 형성되고, 상기 제1 실리콘층은 반도체 메모리 셀의 게이트 폴리실리콘층의 제조시에 형성될 수 있다. Further, the second silicon layer may be formed at the time of manufacture of the plate polysilicon layer of the semiconductor memory cell, and the first silicon layer may be formed at the time of manufacture of the gate polysilicon layer of the semiconductor memory cell.

바람직하기로, 상기 금속층의 상부에는 비아층을 개재하여 제2 금속층이 더 형성되고, 상기 패드 구조의 후단에는 정전방전 보호회로가 연결될 수 있다. Preferably, a second metal layer may be further formed on the metal layer via a via layer, and an electrostatic discharge protection circuit may be connected to a rear end of the pad structure.

본 발명의 실시예적 다른 양상에 따른 반도체 메모리 장치는,According to another aspect of an exemplary embodiment of the present invention,

층간 절연막을 개재하여 게이트 폴리실리콘층, 플레이트 폴리실리콘층, 및 금속층이 차례로 적층되어 이루어진 패드 구조와;A pad structure in which a gate polysilicon layer, a plate polysilicon layer, and a metal layer are sequentially stacked via an interlayer insulating film;

내부 커패시턴스 용량의 증대를 위해, 상기 플레이트 폴리실리콘층과 상기 금속층간에 존재하는 제1 커패시턴스와 상기 플레이트 폴리실리콘층과 상기 게이트 폴리실리콘층간에 존재하는 제2 커패시턴스가 서로 병렬연결 구조를 선택적으로 이루도록 하기 위해 상기 플레이트 폴리실리콘층을 접지하는 접지 연결부를 구비한다. In order to increase the internal capacitance capacity, the first capacitance existing between the plate polysilicon layer and the metal layer and the second capacitance existing between the plate polysilicon layer and the gate polysilicon layer selectively form a parallel connection structure with each other. And a ground connection for grounding the plate polysilicon layer.

바람직하기로, 상기 접지 연결부는 상기 플레이트 폴리실리콘층과 상기 금속층과 동일한 레벨에 형성된 금속층간에 형성된 메탈 콘택을 통하여 접지전압을 수신하며, 상기 제2 커패시턴스는 상기 게이트 폴리실리콘층과 상기 게이트 폴리실리콘층의 하부층 사이에 존재하는 제3 커패시턴스와는 서로 직렬연결 구조를 이룰 수 있다. Preferably, the ground connection unit receives a ground voltage through a metal contact formed between the plate polysilicon layer and a metal layer formed at the same level as the metal layer, and the second capacitance is the gate polysilicon layer and the gate polysilicon. The third capacitance existing between the lower layers of the layer may form a series connection structure with each other.

본 발명의 실시예에서, 상기 패드 구조의 후단에는 정전방전 보호 트랜지스터들이 연결되며 내부 커패시턴스의 세부적 조절은 상기 정전방전 보호 트랜지스터들의 핑거 개수를 가감하는 것에 의해 구현될 수 있다. In an exemplary embodiment of the present invention, electrostatic discharge protection transistors are connected to a rear end of the pad structure, and detailed control of internal capacitance may be implemented by adding or subtracting the number of fingers of the electrostatic discharge protection transistors.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예적 구성에 따르면, 패드를 구성하는 폴리실리콘층의 일부를 접지시킴에 의해, 핀 또는 패드의 내부 커패시턴스가 증대된다. 따라서, 조절 트랜지스터의 핑거 수를 최소로 구비하고서도 내부 커패시턴스를 조 절하는 것이 가능하며, 조절을 위한 옵션 클램프 트랜지스터를 줄이거나 핑거 한 개당 기생 커패시턴스가 작아도 내부 커패시턴스의 조절이 쉽게 행해질 수 있는 이점이 있다. According to the exemplary configuration of the present invention as described above, by grounding a part of the polysilicon layer constituting the pad, the internal capacitance of the pin or pad is increased. Therefore, it is possible to adjust the internal capacitance even with the minimum number of fingers of the control transistor, and there is an advantage that the adjustment of the internal capacitance can be easily performed even if the option clamp transistor for adjustment is reduced or the parasitic capacitance per finger is small. .

이하에서는 본 발명의 실시예에 따라, 내부 커패시턴스 증대를 위한 패드 구조를 갖는 반도체 메모리 장치에 관한 실시예가 첨부된 도면들을 참조로 설명될 것이다. Hereinafter, an embodiment of a semiconductor memory device having a pad structure for increasing internal capacitance according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

이하의 실시예에서 많은 특정 상세들이 도면을 따라 예를 들어 설명되고 있지만, 이는 본 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 보다 철저한 이해를 돕기 위한 의도 이외에는 다른 의도 없이 설명되었음을 주목(note)하여야 한다. 그렇지만, 본 발명이 이들 특정한 상세들 없이도 실시될 수 있을 것임은 본 분야의 숙련된 자들에 의해 이해될 수 있을 것이다. 공지의 제조 공정 및 층간 구조와 기생 커패시터들의 형성, 다이나믹 랜덤 억세스 메모리의 동작 및 그와 관련된 기능적 회로들은 본 발명을 모호하지 않도록 하기 위해 상세히 설명되지 않는다.Although many specific details are set forth in the following examples by way of example and in the accompanying drawings, it is noted that this has been described without the intent to assist those of ordinary skill in the art to provide a more thorough understanding of the present invention. shall. However, it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific details. Known manufacturing processes and interlayer structures and the formation of parasitic capacitors, the operation of dynamic random access memory, and the functional circuits associated therewith have not been described in detail in order not to obscure the present invention.

후술되는 본 발명의 실시예와의 보다 철저한 구별을 위한 의도만으로서, 도 3을 통하여 컨벤셔날 기술이 간략히 설명될 것이다. Conventional techniques will be briefly described with reference to FIG. 3 only as an intention for a more thorough distinction from the embodiments of the invention described below.

통상적인 DRAM에서, 컨벤셔날 기술에 따른 칩의 패드 구조를 보여주는 도 3을 참조하면, 도 3의 패드 구조를 이루는 층 구조에서, 각 도전 층들(L30,L20,L10) 사이에 형성된 제1,2,3커패시터들(C1,C2,C3)은 회로적으로 서로 직렬 연결되어 있 다. 따라서, 전체 커패시턴스가 되는 내부 커패시턴스(Cin)는 상기 1,2,3커패시터들(C1,C2,C3)의 각 커패시턴스보다 작다. 즉, 커패시터들의 직렬연결인 경우에 1/Cin = 1/C1 + 1/C2 +1/C3 로 되기 때문이다. 도 3의 경우에, 제1 커패시터(C1)는, 워드라인 또는 비트라인을 형성하는 금속 층(L30,MET1)과 스토리지 커패시터의 플레이트 폴리실리콘층(L20,PP) 간에 존재하는 층간 절연막에 의해 형성되고, Referring to FIG. 3, which shows a pad structure of a chip according to convention technology in a conventional DRAM, in the layer structure constituting the pad structure of FIG. The three capacitors C1, C2 and C3 are connected in series with each other in circuit. Therefore, the internal capacitance Cin, which becomes the total capacitance, is smaller than the respective capacitances of the 1,2,3 capacitors C1, C2, C3. That is, 1 / Cin = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 when the capacitors are connected in series. In the case of FIG. 3, the first capacitor C1 is formed by an interlayer insulating film existing between the metal layers L30 and MET1 forming the word line or the bit line and the plate polysilicon layers L20 and PP of the storage capacitor. Become,

상기 플레이트 폴리실리콘층(L20)과 메모리 셀 트랜지스터의 게이트를 형성하는 게이트 폴리실리콘층(L10,GP) 간에 존재하는 층간 절연막에 의해 제2 커패시턴스(C2)가 형성된다. The second capacitance C2 is formed by the interlayer insulating layer between the plate polysilicon layer L20 and the gate polysilicon layers L10 and GP forming the gate of the memory cell transistor.

또한, 상기 게이트 폴리실리콘층(L10)과 미도시된 기판간에 존재하는 게이트 산화막층에 의해서는 제3 커패시턴스(C3)가 형성된다. 상기 제1,2,3 커패시턴스들(C1,C2,C3)은 서로 직렬로 연결된 구조를 가지기 때문에, 토탈 커패시턴스 값은 각각의 커패시턴스의 값보다 작게 되는 것이다. In addition, a third capacitance C3 is formed by the gate oxide layer between the gate polysilicon layer L10 and a substrate not shown. Since the first, second, and third capacitances C1, C2, and C3 have a structure connected in series with each other, the total capacitance value becomes smaller than the value of each capacitance.

통상적으로는 상기 패드의 후단에서 정전방전 회로를 구성하는 트랜지스터의 핑거 개수로써 내부 커패시턴스의 스펙 조건을 맞추게 되는데, ESD 트랜지스터를 모두 사용함에도 불구하고 내부 커패시턴스의 최소치를 만족시키지 못할 경우에 문제가 된다. In general, the specification condition of the internal capacitance is satisfied by the number of fingers of the transistors constituting the electrostatic discharge circuit at the rear end of the pad, which is a problem when the minimum value of the internal capacitance is not satisfied even though all the ESD transistors are used.

따라서, 본 발명의 실시예의 경우에는 플레이트 폴리실리콘층(L20)을 메탈 콘택(L31)을 통해 접지시켜 내부 커패시턴스가 증대되도록 한다. 이에 대한 상세는 도 4 및 도 5를 통하여 설명될 것이다. Therefore, in the embodiment of the present invention, the plate polysilicon layer L20 is grounded through the metal contact L31 to increase the internal capacitance. Details of this will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 칩의 패드 구조도이다. 도 4를 참조하면, 층간 절연막을 개재하여 게이트 폴리실리콘층(L10), 플레이트 폴리실리콘층(L20), 및 금속층(L30)이 차례로 적층되어 이루어진 패드 구조와;4 is a diagram illustrating a pad structure of a chip according to an exemplary embodiment of the present invention. 4, a pad structure in which a gate polysilicon layer L10, a plate polysilicon layer L20, and a metal layer L30 are sequentially stacked through an interlayer insulating film;

내부 커패시턴스 용량의 증대를 위해, 상기 플레이트 폴리실리콘층(L20)과 상기 금속층(L30)간에 존재하는 제1 커패시턴스(C1)와 상기 플레이트 폴리실리콘층(L20)과 상기 게이트 폴리실리콘층(L10)간에 존재하는 제2 커패시턴스(C2)가 서로 병렬연결 구조를 선택적으로 이루도록 하기 위해 상기 플레이트 폴리실리콘층(L20)을 접지하는 접지 연결부(CO1,L31)가 구비된 것이 보여진다. In order to increase the internal capacitance capacity, the first capacitance C1 existing between the plate polysilicon layer L20 and the metal layer L30 and the plate polysilicon layer L20 and the gate polysilicon layer L10 are present. It is shown that the ground connection parts CO1 and L31 are provided to ground the plate polysilicon layer L20 in order to allow the existing second capacitance C2 to form a parallel connection structure with each other.

상기 접지 연결부를 구성하는 메탈 콘택(CO1)은 상기 제2 실리콘층(L20)과 상기 금속층(MET1)과 동일한 레벨에 형성된 금속층(L31)간에 형성된 메탈 콘택이며, 바람직하기로 상기 금속층(L31)을 통하여 접지되어 접지전압을 수신한다. The metal contact CO1 constituting the ground connection part is a metal contact formed between the second silicon layer L20 and the metal layer L31 formed at the same level as the metal layer MET1, and preferably, the metal layer L31. It is grounded through to receive the ground voltage.

여기서, 상기 제2 실리콘층(L20)은 반도체 메모리 셀의 플레이트 폴리실리콘층의 제조시에 함께 형성될 수 있은 도전층이며, 상기 제1 실리콘층(L10)은 반도체 메모리 셀의 게이트 폴리실리콘층의 제조시에 함께 형성될 수 있다. Here, the second silicon layer L20 is a conductive layer which may be formed together when the plate polysilicon layer of the semiconductor memory cell is manufactured, and the first silicon layer L10 is formed of the gate polysilicon layer of the semiconductor memory cell. Can be formed together at the time of manufacture.

도 4에서, 상기 금속층(L30)의 상부에는 비아층(L40)을 개재하여 제2 금속층(L50)이 더 형성되고, 상기 패드 구조의 후단에는 도 5에서 보여지는 바와 같이 정전방전 보호회로(ESD)가 연결될 수 있다.In FIG. 4, a second metal layer L50 is further formed on the metal layer L30 via the via layer L40, and an electrostatic discharge protection circuit ESD as shown in FIG. 5 at the rear of the pad structure. ) May be connected.

도 5는 도 4의 패드 구조에서 내부 커패시턴스의 미세 조절에 사용되는 클램프 트랜지스터를 포함하는 회로 성분에 대한 등가적 회로를 보인 것이다. 도 5에서, 참조부호 2는 핀이고, 참조문자 C_PKG는 패키지의 기생 커패시턴스, R_PKG는 패키지의 기생 저항, L_PKG는 패키지의 기생 리액턴스를 나타내고, 노드(ND1)와 전 원전압 간에 연결된 트랜지스터 타입 다이오드(D1)는 파워 클램프로서 기능하고, 노드(ND1)와 접지전압간에 연결된 트랜지스터 타입 다이오드(D2)는 접지 클램프로서 기능한다. 미설명된 참조문자 C_COMP는 회로구성 소자에 의해 나타나는 커패시턴스를 가리킨다. FIG. 5 shows an equivalent circuit for a circuit component including a clamp transistor used to fine tune internal capacitance in the pad structure of FIG. 4. In FIG. 5, reference numeral 2 is a pin, reference letter C_PKG denotes a parasitic capacitance of the package, R_PKG denotes a parasitic resistance of the package, and L_PKG denotes a parasitic reactance of the package, and a transistor type diode connected between the node ND1 and the power voltage ( D1) functions as a power clamp, and the transistor type diode D2 connected between the node ND1 and the ground voltage serves as a ground clamp. The unexplained reference character C_COMP indicates the capacitance exhibited by the circuit component.

다시 도 4로 돌아가서, 도 4의 패드 구조에서 보여지는 바와 같이, 플레이트 폴리실리콘(이하 PP)층을 접지시킬 경우에, 내부 커패시턴스(Cin)는 대폭적으로 증가된다. 즉, 이와 같은 구조에서는 제1,2 커패시터들(C1,C2)이 서로 병렬연결을 이루기 때문에, Cin = C1 +C2 // C3 가 된다. 따라서, 도 4의 경우에는 전체 커패시턴스인 내부 커패시턴스(Cin)가 도 3의 직렬 구조에 비해 대폭적으로 증대된다. 4 again, as shown in the pad structure of FIG. 4, when grounding the plate polysilicon (PP) layer, the internal capacitance Cin is greatly increased. That is, in such a structure, since the first and second capacitors C1 and C2 form a parallel connection with each other, Cin = C1 + C2 // C3. Therefore, in the case of FIG. 4, the internal capacitance Cin, which is the total capacitance, is greatly increased compared to the series structure of FIG. 3.

내부 커패시턴스(Cin)의 조절을 ESD 트랜지스터의 핑거 수로 할 경우에 Cin이 부족하다면 더 많은 수의 핑거가 필요하게 되는데, 폴리실리콘층을 접지시키는 본 발명의 실시예를 적용할 경우에 내부 커패시턴스의 부족을 해결할 수 있다. 따라서, 옵션 클램프 트랜지스터를 줄일 수도 있고 핑거 한 개당 기생 커패시턴스가 작아도 내부 커패시턴의 조절이 해결된다. 이와 같이, 플레이트 폴리실리콘층을 접지시키는 것에 의해 부족한 내부 커패시턴스를 증대시켜 원하는 내부 커패시턴스를 유지할 수 있게 된다. In the case of adjusting the internal capacitance (Cin) to the number of fingers of the ESD transistor, if the Cin is insufficient, a larger number of fingers are required. When applying the embodiment of the present invention to ground the polysilicon layer, the lack of internal capacitance is required. Can be solved. Thus, it is possible to reduce the option clamp transistor and to adjust the internal capacitance even if the parasitic capacitance per finger is small. In this manner, by grounding the plate polysilicon layer, the insufficient internal capacitance can be increased to maintain the desired internal capacitance.

플레이트 폴리실리콘층(PP)을 접지시켜 내부 커패시턴스를 증대시키는 것에 관하여 설명되었으나, 플레이트 폴리실리콘층 대신에 게이트 폴리실리콘층(GP)을 접시키거나, 두 실리콘층을 함께 모두 접지시키는 것도 가능함은 물론이다. Although the plate polysilicon layer PP has been described with respect to increasing internal capacitance, it is also possible to plate the gate polysilicon layer GP instead of the plate polysilicon layer or to ground both silicon layers together. to be.

상기한 설명에서는 본 발명의 실시예들을 위주로 도면을 따라 예를 들어 설 명하였지만, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 또는 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다. 예를 들어, 사안이 다른 경우에 본 발명의 기술적 사상을 벗어남이 없이 패드의 층 구조 및 커패시터의 병직렬 연결 구성을 다르게 할 수 있을 것이다. In the above description, the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings. will be. For example, if the matter is different, the layer structure of the pad and the parallel connection configuration of the capacitor may be different without departing from the technical spirit of the present invention.

또한, DRAM에서의 경우를 예로 들었으나, SRAM 등과 같은 타의 휘발성 메모리나 NVM 등과 같은 불휘발성 메모리 등에서도 본 발명의 기술적 사상이 확장적으로 적용가능할 것이다. In addition, although the case of DRAM is exemplified, the technical idea of the present invention may be widely applied to other volatile memories such as SRAM and the like or nonvolatile memories such as NVM.

도 1은 통상적인 반도체 메모리 장치의 칩 구성도1 is a chip configuration diagram of a conventional semiconductor memory device

도 2는 도 1의 칩의 내부 커패시턴스 구성 성분을 보여주는 도면FIG. 2 illustrates internal capacitance components of the chip of FIG. 1. FIG.

도 3는 컨벤셔날 기술에 따른 칩의 패드 구조도3 illustrates a pad structure of a chip according to convention technology.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 칩의 패드 구조도4 is a pad structure diagram of a chip according to an embodiment of the present invention;

도 5는 도 4의 패드 구조에서 내부 커패시턴스의 미세 조절에 사용되는 클램프 트랜지스터를 포함하는 회로 성분에 대한 등가적 회로도FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of a circuit component including a clamp transistor used for fine adjustment of internal capacitance in the pad structure of FIG. 4. FIG.

Claims (10)

층간 절연막을 개재하여 제1,2 실리콘층 및 금속층이 차례로 적층되어 이루어진 패드 구조와;A pad structure in which first and second silicon layers and metal layers are sequentially stacked through an interlayer insulating film; 상기 제2 실리콘층과 상기 금속층간에 형성되는 커패시턴스와 병렬연결을 선택적으로 이루기 위해 상기 제2 실리콘층을 접지하는 접지 연결부를 구비함을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.And a ground connection connected to the ground of the second silicon layer to selectively form a capacitance and a parallel connection between the second silicon layer and the metal layer. 제1항에 있어서, 상기 접지 연결부는 상기 제2 실리콘층과 상기 금속층과 동일한 레벨에 형성된 금속층간에 형성된 메탈 콘택을 통하여 접지전압을 수신하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치. The semiconductor memory device of claim 1, wherein the ground connection unit receives a ground voltage through a metal contact formed between the second silicon layer and a metal layer formed at the same level as the metal layer. 제1항에 있어서, 상기 제2 실리콘층은 반도체 메모리 셀의 플레이트 폴리실리콘층의 제조시에 형성됨을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said second silicon layer is formed during fabrication of a plate polysilicon layer of a semiconductor memory cell. 제3항에 있어서, 상기 제1 실리콘층은 반도체 메모리 셀의 게이트 폴리실리콘층의 제조시에 형성됨을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein the first silicon layer is formed during fabrication of the gate polysilicon layer of the semiconductor memory cell. 제4항에 있어서, 상기 금속층의 상부에는 비아층을 개재하여 제2 금속층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.The semiconductor memory device of claim 4, wherein a second metal layer is further formed on the metal layer via a via layer. 제1항에 있어서, 상기 패드 구조의 후단에는 정전방전 보호회로가 연결됨을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.The semiconductor memory device of claim 1, wherein an electrostatic discharge protection circuit is connected to a rear end of the pad structure. 층간 절연막을 개재하여 게이트 폴리실리콘층, 플레이트 폴리실리콘층, 및 금속층이 차례로 적층되어 이루어진 패드 구조와;A pad structure in which a gate polysilicon layer, a plate polysilicon layer, and a metal layer are sequentially stacked via an interlayer insulating film; 내부 커패시턴스 용량의 증대를 위해, 상기 플레이트 폴리실리콘층과 상기 금속층간에 존재하는 제1 커패시턴스와 상기 플레이트 폴리실리콘층과 상기 게이트 폴리실리콘층간에 존재하는 제2 커패시턴스가 서로 병렬연결 구조를 선택적으로 이루도록 하기 위해 상기 플레이트 폴리실리콘층을 접지하는 접지 연결부를 구비함을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.In order to increase the internal capacitance capacity, the first capacitance existing between the plate polysilicon layer and the metal layer and the second capacitance existing between the plate polysilicon layer and the gate polysilicon layer selectively form a parallel connection structure with each other. And a ground connection for grounding the plate polysilicon layer. 제7항에 있어서, 상기 접지 연결부는 상기 플레이트 폴리실리콘층과 상기 금속층과 동일한 레벨에 형성된 금속층간에 형성된 메탈 콘택을 통하여 접지전압을 수신하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치. The semiconductor memory device of claim 7, wherein the ground connection unit receives a ground voltage through a metal contact formed between the plate polysilicon layer and a metal layer formed at the same level as the metal layer. 제8항에 있어서, 상기 제2 커패시턴스는 상기 게이트 폴리실리콘층과 상기 게이트 폴리실리콘층의 하부층 사이에 존재하는 제3 커패시턴스와는 서로 직렬연결 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.10. The semiconductor memory device of claim 8, wherein the second capacitance forms a series connection structure with a third capacitance existing between the gate polysilicon layer and a lower layer of the gate polysilicon layer. 제9항에 있어서, 상기 패드 구조의 후단에는 정전방전 보호 트랜지스터들이 연결되며 내부 커패시턴스의 세부적 조절은 상기 정전방전 보호 트랜지스터들의 핑거 개수를 가감하는 것에 의해 구현됨을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.The semiconductor memory device of claim 9, wherein electrostatic discharge protection transistors are connected to a rear end of the pad structure, and detailed control of internal capacitance is implemented by adding or subtracting the number of fingers of the electrostatic discharge protection transistors.
KR1020080100435A 2008-10-14 2008-10-14 Semiconductor memory device having pad structure for capacitance enlargement KR20100041310A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080100435A KR20100041310A (en) 2008-10-14 2008-10-14 Semiconductor memory device having pad structure for capacitance enlargement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080100435A KR20100041310A (en) 2008-10-14 2008-10-14 Semiconductor memory device having pad structure for capacitance enlargement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100041310A true KR20100041310A (en) 2010-04-22

Family

ID=42217071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080100435A KR20100041310A (en) 2008-10-14 2008-10-14 Semiconductor memory device having pad structure for capacitance enlargement

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100041310A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9666236B2 (en) 2015-10-12 2017-05-30 SK Hynix Inc. Multi-chip package
US9953921B2 (en) 2015-11-13 2018-04-24 SK Hynix Inc. Semiconductor device and semiconductor package

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9666236B2 (en) 2015-10-12 2017-05-30 SK Hynix Inc. Multi-chip package
US9953921B2 (en) 2015-11-13 2018-04-24 SK Hynix Inc. Semiconductor device and semiconductor package

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102199249B1 (en) Wiring with external terminals
US9666262B2 (en) Semiconductor memory device including power decoupling capacitor
US5866928A (en) Single digit line with cell contact interconnect
US6947341B2 (en) Integrated semiconductor memory chip with presence detect data capability
US9613678B2 (en) Semiconductor apparatus including multichip package
US20190355677A1 (en) Power gate circuits for semiconductor devices
KR102454368B1 (en) Memory package and semiconductor package
US9418967B2 (en) Semiconductor device
KR20100041310A (en) Semiconductor memory device having pad structure for capacitance enlargement
US7961492B2 (en) Charge storage circuit, voltage stabilizer circuit, method for storing charge using the same
US20230083158A1 (en) Semiconductor device
US20230027964A1 (en) Planar t-coil and integrated circuit including the same
CN116867283A (en) Semiconductor memory device with a memory cell having a memory cell with a memory cell having a memory cell
US8884338B2 (en) Semiconductor integrated-circuit device with standard cells
US20110255332A1 (en) Semiconductor memory device
JPS6173367A (en) Semiconductor device
US20070120267A1 (en) Multi chip module
US11296047B2 (en) Wiring with external terminal
KR101988001B1 (en) Semiconductor memory device having power decoupling capacitor
JP7341927B2 (en) semiconductor storage device
US9502423B2 (en) Semiconductor device layout and method for forming the same
TW202314973A (en) Semiconductor storage device
CN117981489A (en) Semiconductor memory device with a memory cell having a memory cell with a memory cell having a memory cell
JPH04310693A (en) Read-out method for static ram
US20060239056A1 (en) Generation of MRAM programming currents using external capacitors

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid