KR20120088134A - Semiconductor device - Google Patents

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KR20120088134A
KR20120088134A KR1020110009268A KR20110009268A KR20120088134A KR 20120088134 A KR20120088134 A KR 20120088134A KR 1020110009268 A KR1020110009268 A KR 1020110009268A KR 20110009268 A KR20110009268 A KR 20110009268A KR 20120088134 A KR20120088134 A KR 20120088134A
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천덕수
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에스케이하이닉스 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A semiconductor device is provided to maximize the use of a semiconductor area by arranging a reservoir capacitor in a chip guard ring area. CONSTITUTION: A second well area(102) is separately formed from a first well area(101). One or more first transistors(Tr1) are formed on the first well area. One or more second transistors(Tr2) are formed on the second well area. A reservoir capacitor(RC1) is arranged on the overlapped area of the first and the second well areas. The reservoir capacitor includes a first power source terminal(120), a second power source terminal(140) and high-capacity capacitors(160,180).

Description

반도체 장치 {SEMICONDUCTOR DEVICE}Semiconductor device {SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레저바 커패시터 배치에 관한 레이아웃에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor devices, and more particularly to layouts relating to leisure bar capacitor arrangements.

반도체 장치는 내부에 다수의 전원 전압을 구비하며, 상기 전원 전압의 노이즈를 제거하기 위하여 레저바(reservoir capacitor) 커패시터를 구비한다. 이러한, 레저바 커패시터는 일반적으로 주변회로 영역에 배치되는데, 주변회로 영역은 메모리 셀을 제어하거나, 전원 등을 공급하기 위하여, 서브 워드 라인 드라이버(sub word line drive), 센스 앰프(sense amplifer) 또는 전원회로(power circuit)과 같은 다수의 주변회로가 배치된다. 종래 기술에 의한 레저바 커패시터의 배치는 이러한, 주변회로영역에서 상기 주변회로 들이 배치되고, 남는 공간을 활용하여서, 배치되었으나, 반도체 장치가 고집적화됨에 따라서, 레저바 커패시터를 배치할 수 있는 여유 공간도 점점 줄어들고 있다.
The semiconductor device includes a plurality of power supply voltages therein, and includes a reservoir capacitor capacitor to remove noise of the power supply voltage. Such a leisure bar capacitor is generally disposed in a peripheral circuit area, which is a sub word line driver, a sense amplifer, or the like for controlling a memory cell or supplying power or the like. A number of peripheral circuits, such as a power circuit, are arranged. The conventional arrangement of the leisure bar capacitor has been arranged by utilizing the remaining space in which the peripheral circuits are arranged in the peripheral circuit area. However, as the semiconductor device is highly integrated, a spare space in which the leisure bar capacitor can be arranged is also provided. It's getting smaller.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 반도체 장치 내에 레저바 커패시터를 효율적으로 배치하는 레저바 커패시터 레이아웃을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide a leisure bar capacitor layout for efficiently placing a leisure bar capacitor in a semiconductor device.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 반도체 장치는 기판의 제1웰 영역; 상기 제1웰 영역과 이격되어 형성되는 상기 기판의 제2웰 영역; 상기 제1웰 영역에 형성되는 하나 이상의 제1트랜지스터; 상기 제2웰 영역에 형성되는 하나 이상의 제2트랜지스터; 및 상기 제1웰 영역과 상기 제2웰 영역이 오버랩되는 영역에 배치되되, 상기 제1트랜지스터와 상기 제2트랜지스터의 상부에 형성되는 하나 이상의 레저바 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, the semiconductor device of the present invention comprises: a first well region of a substrate; A second well region of the substrate spaced apart from the first well region; One or more first transistors formed in the first well region; At least one second transistor formed in the second well region; And at least one leisure bar capacitor disposed in an area in which the first well region and the second well region overlap each other, and formed on the first transistor and the second transistor.

본 발명은 줄어드는 레저바 캐패시터의 영역에 대비하여 효율적인 배치 방안이 될 수 있다. 본 발명의 레저바 캐패시터 구조는 별도의 칩 면적 증가 없이 대용량의 커패시턴스를 제공할 수 있다.
The present invention can be an efficient arrangement scheme for the area of the reduced leisure bar capacitor. The leisure bar capacitor structure of the present invention can provide a large capacitance without increasing the chip area.

도 1a 내지 도 1b는 본 발명의 제1실시 예에 따른 레저바 커패시터의 레이아웃 방법을 설명하기 위한 도면
도 2a 내지 도 2d는 레저바 커패시터의 구조를 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 레저바 커패시터 배치를 설명하기 위한 도면
도 4는 본 발명의 제3실시 예에 따른 레저바 커패시터 배치를 설명하기 위한 도면
1A to 1B are views for explaining a layout method of a leisure bar capacitor according to a first embodiment of the present invention;
2a to 2d are views for explaining the structure of the leisure bar capacitor
3 is a view for explaining a leisure bar capacitor arrangement according to a second embodiment of the present invention;
4 is a view for explaining the arrangement of the leisure bar capacitor according to the third embodiment of the present invention;

이하에서는, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예가 설명된다. 도면에 있어서, 두께와 간격은 설명의 편의를 위하여 표현된 것이며, 실제 물리적 두께에 비해 과장되어 도시될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지와 무관한 공지의 구성은 생략될 수 있다. 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
In the following, the most preferred embodiment of the present invention is described. In the drawings, the thickness and spacing are expressed for convenience of description and may be exaggerated compared to the actual physical thickness. In describing the present invention, known configurations irrespective of the gist of the present invention may be omitted. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components as possible have the same number, even if displayed on different drawings.

도 1a 내지 도 1b는 본 발명의 제1실시 예에 따른 레저바 커패시터의 레이아웃 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 1a는 레이아웃 도이고, 도 1b는 도 1a의 X-X'에서 자른 단면도이다. 1A to 1B are views for explaining a layout method of a leisure bar capacitor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a layout diagram, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line XX 'of FIG. 1A.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 주변회로 영역의 로직회로(logic circuit)을 구성하는 제1모스트랜지스터 그룹 Tr1과 제2모스트랜지스터 그룹 Tr2가 예시된다. 동 도면에서는 Tr1, Tr2이 각각 1개만 도시되었으나, 복수 개의 트랜지스터로 그룹을 형성할 수 있다. 그리고, Tr1, Tr2의 게이트인 G1, G2는 라인 형으로 연장되어 배치될 수 있다. 1A and 1B, a first MOS transistor group Tr1 and a second MOS transistor group Tr2 constituting a logic circuit of a peripheral circuit region are illustrated. Although only one Tr1 and Tr2 is shown in the figure, a group may be formed of a plurality of transistors. The gates G1 and G2 of the gates Tr1 and Tr2 may extend in a line shape.

Tr1, Tr2는 웰(101, 102) 상에 형성되고, 웰(101, 102)는 각각 웰 가드링(103, 104)을 구비한다. Tr1 and Tr2 are formed on the wells 101 and 102, and the wells 101 and 102 have well guard rings 103 and 104, respectively.

그리고, 웰 101과 웰 102는 서로 다른 도전형을 가질 수 있다. 이에 따라, 웰 101이 P형으로 도핑된 경우, Tr1은 NMOS 트랜지스터가 되며, 웰 102가 N형으로 도핑된 경우, Tr2는 PMOS 트랜지스터가 된다. The well 101 and the well 102 may have different conductivity types. Accordingly, when well 101 is doped to P type, Tr1 becomes an NMOS transistor, and when well 102 is doped to N type, Tr2 becomes a PMOS transistor.

만약, 웰 101과 웰 102가 서로 다른 도전형을 가지는 경우, 임플란트 마진의 면에서, 웰 101과 웰 102는 서로 이격되어야 할 최소한의 마진 W1이 요구된다. If well 101 and well 102 have different conductivity types, in terms of implant margin, well 101 and well 102 require a minimum margin W1 to be spaced apart from each other.

종래 기술에는 레저바 커패시터를 모스 커패시터로 구성하였고, 모스 커패시터는 기판상에 모스 트랜지스터를 구성하여 형성하였으므로, 웰 101과 웰 102 사이의 마진인 W1사이에 모스 커패시터를 배치하였다. In the related art, since a leisure bar capacitor is formed of a MOS capacitor, and the MOS capacitor is formed by forming a MOS transistor on a substrate, a MOS capacitor is disposed between W1 which is a margin between the wells 101 and the wells 102.

그러나, 본 발명에서는 레저바 커패시터(RC1)를 스택 형 커패시터로 구성하며, 스택 형 커패시터는 모스 트랜지스터 상부에 배치될 수 있으므로, 반드시 'W1'사이에 배치될 필요가 없다. However, in the present invention, since the leisure bar capacitor RC1 is configured as a stack capacitor, the stack capacitor may be disposed on the MOS transistor, and thus it is not necessarily disposed between 'W1'.

본 발명의 일 실시 예에 따른 레저바 커패시터(RC1)는 Tr1과 Tr2 상부에 배치될 수 있다. 도면부호 110은 레저바 커패시터(RC1)가 배치될 수 있는 레저바 커패시터 배치영역이며, 바람직하게는 공정상의 이슈, 예를 들면 상부 메탈 콘택 형성시 오 정렬이나, 펀치 쓰로우 현상 등을 고려하여, Tr1의 게이트 전극 G1과 Tr2의 게이트 전극 G2 사이에 배치될 수 있다. The leisure bar capacitor RC1 according to an exemplary embodiment of the present invention may be disposed on the upper portions of Tr1 and Tr2. Reference numeral 110 denotes a leisure bar capacitor arrangement area in which the leisure bar capacitor RC1 may be disposed, and in consideration of process issues, for example, misalignment or punch throw phenomenon when forming an upper metal contact, It may be disposed between the gate electrode G1 of Tr1 and the gate electrode G2 of Tr2.

여기서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스택 형 커패시터의 구조는 다음과 같다. Here, the structure of the stacked capacitor according to an embodiment of the present invention is as follows.

레저바 커패시터(RC1)은 제1전원단(120)과 제2전원단(140) 및 그 사이에 직렬 접속된 적어도 2개의 대용량 커패시터 160, 180을 포함한다. The leisure bar capacitor RC1 includes the first power supply terminal 120 and the second power supply terminal 140 and at least two large capacity capacitors 160 and 180 connected in series therebetween.

여기서, 대용량 커패시터 160과 180은 셀 영역에 형성되는 셀 커패시터와 동일한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 스택 형 커패시터로 형성된다. Here, the large capacitors 160 and 180 may be formed in the same structure as the cell capacitor formed in the cell region. That is, it is formed of a stacked capacitor.

도 2a 내지 도 2d는 레저바 커패시터의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 2A to 2D are views for explaining the structure of the leisure bar capacitor.

도 2a는 레저바 커패시터의 제1예의 등가회로이다. 2A is an equivalent circuit of the first example of the leisure bar capacitor.

도 2a를 참조하면, 레저바 커패시터는 제1전원공급부 220과 제2전원공급부 240를 포함하고, 제1전원공급부 220과 제2전원공급부 240 사이에서 직렬 접속된 적어도 2개의 대용량 커패시터 260, 280을 포함한다. 대용량 커패시터 260, 280은 uF급의 캐패시턴스를 갖는다. Referring to FIG. 2A, the leisure bar capacitor includes a first power supply 220 and a second power supply 240, and includes at least two large capacity capacitors 260 and 280 connected in series between the first power supply 220 and the second power supply 240. Include. The large capacity capacitors 260 and 280 have a capacitance of uF class.

대용량 커패시터 260, 280은 제1전극(스토리지노드), 유전체 및 제2전극(플레이트)이 차례로 적층된 구조로서, 각 대용량 커패시터의 제1전극 및 제2전극은 폴리실리콘, 메탈계 박막 등이 사용 가능하고, 유전체는 고유전체 및 강유전체의 사용이 가능하다.The capacitors 260 and 280 are stacked in order of stacking a first electrode (storage node), a dielectric, and a second electrode (plate), and the first electrode and the second electrode of each of the capacitors are made of polysilicon or a metal thin film. In addition, the dielectric may use high dielectric constant and ferroelectric.

상술한 바와 같이 레저바 커패시터는 저주파 노이즈를 제거하기 위해 대용량 커패시터 260, 280을 사용한다. 그리고 대용량 커패시터 260, 280은 높은 전압이 인가되었을 때 누설 전류가 커지는 문제점이 발생할 수 있으므로, 대용량 커패시터를 적어도 2개 직렬로 연결된다. As described above, the leisure bar capacitors use large-capacity capacitors 260 and 280 to remove low frequency noise. In addition, since the large-capacitors 260 and 280 may have a problem in that leakage current increases when a high voltage is applied, at least two large-capacity capacitors are connected in series.

도 2b는 레저바 커패시터의 제2예의 등가회로이다. 2B is an equivalent circuit of a second example of a leisure bar capacitor.

도 2b를 참조하면, 레저바 커패시터는 제1전원공급부 220와 제2전원공급부 240을 포함하고, 병렬 접속된 복수의 대용량 커패시터를 갖는 제1커패시터그룹 260'과, 병렬 접속된 복수의 대용량 커패시터를 갖는 제2커패시터그룹 280'을 포함한다.Referring to FIG. 2B, the leisure bar capacitor includes a first power supply unit 220 and a second power supply 240, and includes a first capacitor group 260 ′ having a plurality of large capacity capacitors connected in parallel and a plurality of large capacity capacitors connected in parallel. Having a second capacitor group 280 '.

여기서, 제1커패시터그룹 260'과 제2커패시터그룹 280'은 제1 및 제2전원공급부 220, 240 사이에서 직렬 접속된다. Here, the first capacitor group 260 ′ and the second capacitor group 280 ′ are connected in series between the first and second power supply units 220 and 240.

제1 및 제2 커패시터그룹에 속한 각각의 단위 대용량 커패시터는 uF급의 캐패시턴스를 갖는다. 본 실시 예에서는 2개의 커패시터그룹 260', 280'이 직렬 연결된 것을 예시하였으나, 직렬 연결된 3개 이상의 커패시터그룹이 사용될 수 있다. Each unit large capacity capacitor belonging to the first and second capacitor groups has a capacitance of uF class. In the present exemplary embodiment, two capacitor groups 260 'and 280' are connected in series, but three or more capacitor groups connected in series may be used.

또한, 각 커패시터그룹에 속한 대용량 커패시터들은 도 2a의 실시 예에서 설명한 것과 동일하게 제1전극(스토리지노드), 유전체 및 제2전극(플레이트)이 차례로 적층된 구조로서, 각 대용량 커패시터의 제1전극 및 제2전극은 폴리실리콘, 메탈계 박막 등이 사용 가능하고, 유전체는 고유전체 및 강유전체의 사용이 가능하다.In addition, the large-capacity capacitors belonging to each capacitor group have a structure in which a first electrode (storage node), a dielectric, and a second electrode (plate) are sequentially stacked, as described in the embodiment of FIG. 2A. The second electrode may be polysilicon, a metal thin film, or the like, and the dielectric may be a high dielectric material and a ferroelectric material.

여기서, 제1 및 제2 커패시터 그룹에 속한 단위 대용량 커패시터는 각각 하 나의 등가 커패시터로 표현할 수 있으며, 이 경우, 제1 실시 예와 같이 등가회로로 표현가능하다.Here, the unit large capacity capacitors belonging to the first and second capacitor groups may be represented by one equivalent capacitor, and in this case, may be represented by the equivalent circuit as in the first embodiment.

도 2c는 도 2b에 도시된 커패시터그룹 260', 280'에 대한 레이아웃 도이다. 제2실시 예와 같이 커패시터그룹으로 직렬 연결할 경우 대용량 커패시터의 제2전극(플레이트) 패터닝이 쉬워진다. FIG. 2C is a layout diagram of capacitor groups 260 'and 280' shown in FIG. 2B. When connected in series with a capacitor group as in the second embodiment, patterning of the second electrode (plate) of the large capacity capacitor becomes easy.

도 2c를 참조하면, 제1전원을 인가받는 제1전원라인 220과, 제2전원을 인가받는 제2전원라인 240이 마련된다. 제1전원라인 220에는 제1커패시터그룹 260에 속한 각 대용량 커패시터들의 제1전극들 263a, 263b, 263c, 263d이 콘택되고, 제2전원라인 240에는 제2커패시터그룹 280에 속한 대용량 커패시터들의 제1전극들 283a, 283b, 283c, 283d이 콘택된다. 제1커패시터그룹 260 및 제2커패시터그룹 280의 각 대용량 커패시터들의 제2전극(플레이트) 265는 단일의 도전층 패턴에 의해 공통 전극으로 형성된다. Referring to FIG. 2C, a first power line 220 receiving first power and a second power line 240 receiving second power are provided. The first power line 220 contacts the first electrodes 263a, 263b, 263c, and 263d of each of the capacitors belonging to the first capacitor group 260, and the second power line 240 contacts the first capacitors of the capacitors belonging to the second capacitor group 280. Electrodes 283a, 283b, 283c, and 283d are contacted. The second electrode (plate) 265 of each of the large capacitors of the first capacitor group 260 and the second capacitor group 280 is formed as a common electrode by a single conductive layer pattern.

도 2a에 도시된 제1예에 따른 레저바 커패시터는 대용량 커패시터의 개수만 다를 뿐, 도 2c와 같은 레이아웃을 갖는다.The leisure bar capacitor according to the first example illustrated in FIG. 2A has a layout as illustrated in FIG. 2C, in which only the number of large capacity capacitors is different.

도 2d는 도 2c의 A-B에 따른 단면도이다.FIG. 2D is a cross-sectional view taken along the line A-B of FIG. 2C.

도 2d를 참조하면, 주변회로 영역 상부에 제1전원라인 220과 제2전원라인 240이 마련된다. 제1 및 제2 전원라인 220, 240은 메탈 또는 폴리실리콘과 같은 도전층으로 패턴된다. 대용량 커패시터들의 제1전극 263a, 263b, 283a, 283b들이 절연막 10을 관통하여 제1 및 제2 전원라인 220, 240에 콘택된다. 제1전극 263a, 263b, 283a, 283b들을 포함한 기판 전체구조 상에는 유전체 264가 형성되고, 유전체 264 상에 제2전극 265가 형성된다. 유전체 264 및 제2전극 265는 대용량 커패시터 별로 분리되지 않고 동일 박막에 의해 공통 구성되어 있으나, 이와 다르게 분리되어 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2D, the first power line 220 and the second power line 240 are provided on the peripheral circuit region. The first and second power lines 220 and 240 are patterned with a conductive layer such as metal or polysilicon. First electrodes 263a, 263b, 283a, and 283b of the capacitors penetrate through the insulating layer 10 and contact the first and second power lines 220 and 240. A dielectric 264 is formed on the entire substrate structure including the first electrodes 263a, 263b, 283a, and 283b, and a second electrode 265 is formed on the dielectric 264. The dielectrics 264 and the second electrode 265 are not commonly separated for each of the large-capacity capacitors but are commonly formed by the same thin film. However, the dielectrics 264 and the second electrode 265 may be formed separately.

도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 레저바 커패시터 배치를 설명하기 위한 도면이다. 특히, 도 3은 레저바 커패시터가 주변회로 영역 중 패드(PAD) 영역에 배치되는 것을 예시로 하며, 셀 캐패시터를 갖는 메모리 셀과 레저바 캐패시터가 어떻게 구성되는지를 보여준다.3 is a view for explaining the arrangement of the leisure bar capacitor according to the second embodiment of the present invention. In particular, FIG. 3 illustrates that a leisure bar capacitor is disposed in a pad (PAD) area of a peripheral circuit area, and shows how a memory cell having a cell capacitor and a leisure bar capacitor are configured.

일반적으로 패드 영역은, 최상부에 외부와 연결을 위한 패드 메탈(330)이 형성된다. 그리고, 패드 메탈(330)의 하부에는 더미 메탈(340)이 형성되어, 패드 메탈(330)을 지지하는 역활을 한다. 그리고, 하부 기판상에는 핀 커패시터(350)가 형성된다. In general, a pad metal 330 is formed at the top of the pad region to connect with the outside. In addition, a dummy metal 340 is formed under the pad metal 330, and serves to support the pad metal 330. Then, the pin capacitor 350 is formed on the lower substrate.

본 발명의 제2실시 예에 따른 레저바 커패시터(RC2)는 패드 메탈(301) 하부의 잉여 공간에 배치될 수 있다. The leisure bar capacitor RC2 according to the second embodiment of the present invention may be disposed in an excess space under the pad metal 301.

보다 구체적으로, 패드 메탈(301)과 핀 커패시터(303) 사이의 레이어는 셀 영역에는 셀 커패시터 및 비트 라인 이 형성되는 공간으로서, 셀 영역의 셀 커패시터 및 비트라인을 형성하면서, 레저바 커패시터(RC2)를 함께 형성할 수 있다. More specifically, the layer between the pad metal 301 and the pin capacitor 303 is a space in which a cell capacitor and a bit line are formed in the cell region, and forms a cell capacitor and a bit line of the cell region, while the leisure bar capacitor RC2 is formed. ) Can be formed together.

도 3을 참조하면, 셀 영역에는 셀 캐패시터 320A를 포함하는 메모리 셀이 형성되고, 패드 영역에는 레저바 캐패시터를 포함한 패드가 형성된다.Referring to FIG. 3, a memory cell including a cell capacitor 320A is formed in a cell region, and a pad including a leisure bar capacitor is formed in a pad region.

레저바 캐패시터(RC2)는 제1전원라인 310B와 제2전원라인 사이에서 직렬 접속된 제1 및 제2 대용량 캐패시터 320B, 320C를 포함한다. 도면에서는 2개의 대용량 캐패시터만을 도시하였으나 그 이상의 개수가 구성되는 것이 가능하다. 또한, 도 3에 도시되어 있지 않으나 도 2a, 도 2b와 같은 다양한 방법으로 레저바 캐패시터가 구성될 수 있다. The leisure bar capacitor RC2 includes first and second large capacity capacitors 320B and 320C connected in series between the first power line 310B and the second power line. Although only two large capacitors are shown in the figure, more than this can be configured. Also, although not shown in FIG. 3, the leisure bar capacitor may be configured in various ways as shown in FIGS. 2A and 2B.

레저바 캐패시터(RC2)를 구성하는 제1 및 제2 대용량 캐패시터 320B, 320C는 셀 캐패시터 320A와 실질적으로 동일한 캐패시턴스를 갖는다.The first and second large capacity capacitors 320B and 320C constituting the leisure bar capacitor RC2 have substantially the same capacitance as the cell capacitor 320A.

셀 캐패시터 320A는 기판 상에서 비트라인 310A 상부에 형성되는 COB(capacotor on bitline) 구조의 스택 캐패시터이다. 셀 캐패시터 320A는 스토리지노드 322A, 스토리지노드 322A 상에 형성된 유전체 324A, 및 유전체 324A 상에 형성된 플레이트전극 326A를 포함한다.The cell capacitor 320A is a stack capacitor having a capacitor on bitline (COB) structure formed on the bit line 310A on the substrate. The cell capacitor 320A includes a storage node 322A, a dielectric 324A formed on the storage node 322A, and a plate electrode 326A formed on the dielectric 324A.

제1 대용량 캐패시터 320B는 스토리지노드 322A와 동일한 물질 및 표면적을 갖는 제1전극 322B, 제1전극 322A 상에 형성되고 셀 캐패시터의 유전체 324A와 동일한 물질인 유전체 324B, 및 유전체 324B 상에 형성되고 플레이트전극 326A과 동일한 물질로 형성되는 제2전극 326B을 구비한다. 따라서 셀 캐패시터 320A와 제1 대용량 캐패시터 720B는 실질적으로 동일한 캐패시턴스를 갖는다. 제2 대용량 캐패시터 320C의 제1 전극 322C, 유전체 324C 및 제2 전극 326C 역시 각각 제1대용량 캐패시터 320B의 그것들과 동일하게 형성된다. The first large capacity capacitor 320B is formed on the first electrode 322B having the same material and surface area as the storage node 322A, the first electrode 322A, the dielectric 324B formed of the same material as the dielectric capacitor 324A of the cell capacitor, and the plate electrode 324B. A second electrode 326B is formed of the same material as 326A. Thus, the cell capacitor 320A and the first high capacity capacitor 720B have substantially the same capacitance. The first electrode 322C, the dielectric 324C, and the second electrode 326C of the second high capacity capacitor 320C are also formed in the same manner as those of the first high capacity capacitor 320B, respectively.

제1 대용량 캐패시터 320B의 제1전극 322B는 제1전원라인 310B에 콘택되어 접속되고, 제2 대용량 캐패시터 320C의 제1전극 722C는 제2전원라인 310C에 콘택되어 접속된다. 제1 대용량 캐패시터 320B의 제1전극 322B과 제2 대용량 캐패시터 320C의 제1전극 322C은 동일한 도전층이 패턴되어 형성된 것이다.The first electrode 322B of the first large capacity capacitor 320B is contacted and connected to the first power supply line 310B, and the first electrode 722C of the second large capacity capacitor 320C is contacted and connected to the second power supply line 310C. The first electrode 322B of the first high capacity capacitor 320B and the first electrode 322C of the second high capacity capacitor 320C are formed by patterning the same conductive layer.

제1 대용량 캐패시터 320B의 제2전극 326B와, 제2 대용량 캐패시터 320C의 제2전극 326C는 단일의 도전층 패턴에 의해 공통 구성되어 있다.The second electrode 326B of the first large capacity capacitor 320B and the second electrode 326C of the second large capacity capacitor 320C are commonly configured by a single conductive layer pattern.

제1전원라인 310B 및 제2전원라인 310C는 셀 영역의 비트라인 310A와 동일한 도전층으로서, 패터닝되어 분리되어 있다. 제1전원라인 310B 및 제2전원라인 310C는 비트라인용 도전층 이외에 다른 도전층이 사용될 수 있다.The first power line 310B and the second power line 310C are the same conductive layers as the bit line 310A in the cell region and are patterned and separated. The first power line 310B and the second power line 310C may use other conductive layers in addition to the bit line conductive layer.

제1 및 제2 대용량 캐패시터 320B, 320C의 각 유전체층은 고유전체 박막 또는 강유전체 박막일 수 있다.Each dielectric layer of the first and second high capacity capacitors 320B and 320C may be a high dielectric thin film or a ferroelectric thin film.

도 3의 미설명 도면 부호 '302'는 실리콘기판이며, '303'은 셀 트랜지스터의 게이트전극이고, '304', '305', 및 '306'은 콘택 플러그이다.In FIG. 3, reference numeral '302' denotes a silicon substrate, '303' denotes a gate electrode of a cell transistor, and '304', '305', and '306' denote contact plugs.

상술한 바와 같이, 본 발명의 제2실시 예에 따른 레저바 커패시터 배치 예는 기존 면적을 활용하면서, 대용량의 커패시턴스를 갖는 레저바 커패시터를 제공할 수 있는 장점이 있다. As described above, the leisure bar capacitor arrangement example according to the second embodiment of the present invention has an advantage of providing a leisure bar capacitor having a large capacitance while utilizing an existing area.

도 4는 본 발명의 제3실시 예에 따른 레저바 커패시터 배치를 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining the arrangement of the leisure bar capacitor according to the third embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 반도체 칩은 셀이 형성되는 셀 영역(401)과 셀 영역(401) 사이 공간에 주변회로가 배치되는 주변회로 영역(402)으로 구별된다. 그리고, 단위 반도체 칩 별로, 칩을 보호하기 위한 칩 가드링(404)이 형성된다. 칩 가드링(404)은 웨이퍼를 소윙(sawing)하는 과정에서 발생하는 크랙(crack)에 위한 흡습 및 크랙 확장 현상을 방지하기 위하여 형성되는 것으로, 반도체 메모리 장치의 신뢰성 확보를 위하여 형성되는 영역으로서, 칩 가드링(404)에는 별도의 회로가 구비되지 않는 다.Referring to FIG. 4, a semiconductor chip is divided into a cell region 401 in which a cell is formed and a peripheral circuit region 402 in which a peripheral circuit is disposed in a space between the cell region 401. In addition, a chip guard ring 404 for protecting the chip is formed for each unit semiconductor chip. The chip guard ring 404 is formed to prevent moisture absorption and crack expansion for cracks generated during sawing of the wafer. The chip guard ring 404 is formed to secure reliability of a semiconductor memory device. The chip guard ring 404 is not provided with a separate circuit.

본 발명의 제3실시 예에 따른 레저바 커패시터 배치는 칩 가드링(404) 내에 레저바 커패시트를 배치한다. 칩 가드링(404)에 배치되는 레저바 커패시터의 구조는 본 발명의 제1,2 실시 예에서 소개한 레저바 커패시터 구조와 동일하다. The leisure bar capacitor arrangement according to the third embodiment of the present invention arranges the leisure bar capacitor in the chip guard ring 404. The structure of the leisure bar capacitor disposed on the chip guard ring 404 is the same as the structure of the leisure bar capacitor described in the first and second embodiments of the present invention.

이와 같이, 별도의 반도체 장치가 형성되지 않는 칩 가드링(404) 영역에 레저바 커패시터를 배치함으로써, 반도체 면적 활용을 극대화 할 수 있고, 반도체 장치의 집적화로 줄어드는 레저바 커패시터 형성 공간을 확보할 수 있다.
As such, by arranging the leisure bar capacitor in an area of the chip guard ring 404 in which a separate semiconductor device is not formed, the utilization of the semiconductor area can be maximized and the leisure bar capacitor formation space reduced by the integration of semiconductor devices can be secured. have.

본 발명은 상기에서 서술한 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 상기의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하여 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 본원의 특허청구범위에 의해서 이해되어야 함을 주의하여야 한다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be implemented in various forms, and the above-described embodiments make the disclosure of the present invention complete so that those skilled in the art can fully understand the scope of the invention. It is provided to give. Therefore, it should be noted that the scope of the present invention should be understood by the claims of the present application.

101, 102 : 기판 103, 104 : 웰 가드링
120, 220. 310B : 제1전원단 140, 240, 310C : 제2전원단
160, 180, 320B, 320C : 대용량 커패시터
110 : 레저바 커패시터 배치 영역
101, 102: substrate 103, 104: well guard ring
120, 220. 310B: first power supply 140, 240, 310C: second power supply
160, 180, 320B, 320C: large capacity capacitor
110: leisure bar capacitor placement area

Claims (7)

기판의 제1웰 영역;
상기 제1웰 영역과 이격되어 형성되는 상기 기판의 제2웰 영역;
상기 제1웰 영역에 형성되는 하나 이상의 제1트랜지스터;
상기 제2웰 영역에 형성되는 하나 이상의 제2트랜지스터; 및
상기 제1웰 영역과 상기 제2웰 영역이 오버랩되는 영역에 배치되되, 상기 제1트랜지스터와 상기 제2트랜지스터의 상부에 형성되는 하나 이상의 레저바 커패시터를 포함하는
반도체 장치.
A first well region of the substrate;
A second well region of the substrate spaced apart from the first well region;
One or more first transistors formed in the first well region;
At least one second transistor formed in the second well region; And
At least one leisure bar capacitor disposed on the first well region and the second well region, wherein the at least one leisure bar capacitor is formed on the first transistor and the second transistor;
Semiconductor device.
제1항에 있어서,
상기 제1웰과 상기 제2웰은 서로 다른 도전형인
반도체 장치
The method of claim 1,
The first well and the second well are of different conductivity types
Semiconductor devices
제1항에 있어서,
상기 오버랩되는 영역은 상기 제1트랜지스터의 게이트와 상기 제2트랜지스터의 게이트 사이의 영역인
반도체 장치.
The method of claim 1,
The overlapping area is an area between the gate of the first transistor and the gate of the second transistor.
Semiconductor device.
기판;
상기 기판상에 핀 커패시터가 형성되는 제1레이어;
상기 제1레이어 상부에 패드 메탈이 형성되는 제2레이어; 및
상기 제1레이어와 상기 제2레이어 사이의 레이어에 형성되는 레저바 커패시터를 포함하는
반도체 장치.
Board;
A first layer having a pin capacitor formed on the substrate;
A second layer having a pad metal formed on the first layer; And
And a leisure bar capacitor formed in a layer between the first layer and the second layer.
Semiconductor device.
기판;
상기 기판을 보호하기 위한 칩 가드링이 형성되는 제1영역; 및
상기 제1영역과 오버랩되면서, 상기 칩 가드링 상부의 영역에 형성되는 레저바 커패시터를 포함하는
반도체 장치.
Board;
A first region in which a chip guard ring is formed to protect the substrate; And
Overlapping the first region, including a leisure bar capacitor formed in the region of the upper portion of the chip guard ring
Semiconductor device.
제1항 또는 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레저바 커패시터는 제1전원공급수단과 제2전원공급수단; 및
상기 제1전원공급수단과 상기 제2전원공급수단 사이에 직렬 접속된 적어도 2개의 대용량 커패시터를 포함하는
반도체 장치
The method according to any one of claims 1 to 4 or 5,
The leisure bar capacitor may include a first power supply means and a second power supply means; And
And at least two large capacity capacitors connected in series between the first power supply means and the second power supply means.
Semiconductor devices
제6항에 있어서,
상기 레저바 커패시터는 하부전극 도전층, 유전체층 및 상부전극 도전층이 차례로 적층된 스택형 커패시터인
반도체 장치.
The method of claim 6,
The leisure bar capacitor is a stacked capacitor in which a lower electrode conductive layer, a dielectric layer, and an upper electrode conductive layer are sequentially stacked.
Semiconductor device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10083954B2 (en) 2015-09-25 2018-09-25 SK Hynix Inc. Semiconductor device and system including the same

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