CN1260810C - 半导体器件 - Google Patents

半导体器件 Download PDF

Info

Publication number
CN1260810C
CN1260810C CNB008160392A CN00816039A CN1260810C CN 1260810 C CN1260810 C CN 1260810C CN B008160392 A CNB008160392 A CN B008160392A CN 00816039 A CN00816039 A CN 00816039A CN 1260810 C CN1260810 C CN 1260810C
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
data wire
sense amplifier
data
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB008160392A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1391702A (zh
Inventor
竹村理一郎
関口知纪
木村胜高
梶谷一彦
高桥继雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Micron Memory Japan Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of CN1391702A publication Critical patent/CN1391702A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1260810C publication Critical patent/CN1260810C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/01Manufacture or treatment
    • H10B12/09Manufacture or treatment with simultaneous manufacture of the peripheral circuit region and memory cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/10Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/409Read-write [R-W] circuits 
    • G11C11/4097Bit-line organisation, e.g. bit-line layout, folded bit lines
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/50Peripheral circuit region structures

Abstract

在进行读出放大器交互配置的情况下,作为从子存储器阵列(SMA)向读出放大器(SA)引出数据线的方式,把在子存储器阵列内连续的2条或者交错地把2条数据线夹在中间的2条数据线,连接到相邻的读出放大器上。说得更详细点,采用使被夹持在连接到2个相邻的读出放大器上的每一条数据线之间的数据线的条数变成为偶数(0、2、4…)的办法,就可以避免在读出放大器块与子存储器阵列的连接部分处的断线、短路,因而使布局变得容易起来。

Description

半导体器件
技术领域
本发明涉及半导体器件,特别是涉及在半导体器件中含有的存储器阵列部分和读出放大器部分的构成。
背景技术
在本说明书中要参照的文献清单如下,用文献序号进行文献的参照。[文献1]:特开平5-41081号公报;[文献2]:超微细加工技术pp.7-41;应用物理学会编/德山巍著、オ-ム社、1997年2月25日第1版发行;[文献3]:特开平9-135004号公报。
[文献1]报道了在分割后的多个存储器底板中,采用开放式数据线配置的情况下的读出放大器和数据线的配置。特别是其图3,画出了对于相邻的2条数据线配置1个读出放大器,1条与右侧的读出放大器块的读出放大器连接,剩下的1条连接到左侧的读出放大器块的读出放大器上的所谓交互配置式的存储器阵列中的掩模图形的例子。
[文献2]讲述了作为用来在半导体晶片上边形成微细图形的光刻技术之一的相移法。[文献3]讲述在所谓的1个交点存储单元方式的存储器阵列中的掩模图形的例子。
在动态随机存取存储器(DRAM)中,人们熟知(1)1个交点存储单元方式(或开放式数据线配置)和(2)2个交点存储单元方式(或折返式数据线配置)这么2种代表性的存储器阵列的构成法。虽然产品化历来是从1个交点存储单元方式的DRAM开始的,但是以64K位DRAM为界线开始进行向2个交点存储单元方式转换。即便是在现在已产品化的256M位DRAM中,采用的也是2个交点存储单元方式。但是,人们知道:DRAM中逻辑上的最小存储单元面积,相对于在2个交点存储单元方式中最小加工尺寸F的2次方的8倍(8F2)来说,在1个交点存储单元方式中为比之小25%的6F2
这里,所谓最小加工尺寸F,是为了进行由光刻等的半导体集成电路的加工技术决定的图形间的分离所必须的最小间隔,是设计上的单位。就是说,在半导体集成电路中,可以以F为单位进行所有掩模图形的设计,与现实的加工技术相吻合地应用F的具体的尺寸。如果今后仍继续采用2个交点存储单元方式,就只好仅仅依赖于最小加工尺寸F的减小,否则存储单元面积的急剧减小是不可期待的。为此,本申请发明人等,在设计手法中,对把可以期待存储单元面积减小的1个交点存储单元方式应用于大容量存储器的阵列构成的应用进行了探讨。
在图23中示出了采用在[文献1]的图3中画出来的1个交点存储单元方式且采用位线多分割和读出放大器交互配置的存储器阵列。在该存储器阵列中,读出放大器与数据线的连接,用单纯的一种规则进行。隔一条地把一个存储器阵列(例如(SMA(i))的数据线(例如,DR(i)1、DR(i)2)连接到相邻的2个读出放大器(例如SA1和SA2)上。如该图所示,在字线与数据线的所有的交点上,在存储单元的某一交点阵列上,即便是进行读出放大器的交互配置,在2条数据线上也必须布局上1个读出放大器。为实现该图23的布局的布线节距受限于光刻技术。
近些年来,作为用来形成微细图形的光刻技术已开始可以使用相移法了。传统的光掩模具有仅仅控制单纯光透过的开口部分。对此,在相移法中使用的光掩模的情况下,具有透过光的第1开口部分和对于第1开口部分透过光的相位具有180度差地进行透过(相移180度相位后透过)的第2开口部分。采用使光在第1开口部分和第2开口部分相邻的区域中彼此抵消的办法,即便是用同一光的波长,也可以进行更微细的光刻。至于相移法本身,在[文献2]中讲述了其详细情况。在采用相移法时,相位对图形的分配(相位配置)是重要的。就是说,取决于相位分配方法,如果不得不加宽布线间的节距,不能进行最佳的相位布局设计,则就不可能降低布局面积。
本申请发明人等注意到在1个交点存储单元方式中,在用相移法制作采用位线多分割和读出放大器交互配置的存储器阵列时,必须特别考虑读出放大器和存储单元阵列的数据线的连接方法。就是说,在存储器阵列和读出放大器的图形不同的区域的边界处,如果不考虑相位布局设计、布线节距和图形,就易于产生布线的断线、短路之类的不合格。
于是,本发明的目的在于提供为了实现作为可以减小芯片面积的存储器阵列构成的1个交点方式所必须的读出放大器的布局方式。
说得更具体点,目的在于实现对于使用相移方式的光刻合适的存储器阵列和读出放大器间的数据布线图形方式。
发明内容
本发明的代表性的例子如下。一种半导体器件,具备:具有设置在含有第1到第4数据的第1数据线群和多个第1字线的交点上的多个第1存储单元的第1存储器阵列,具有设置在含有第5个到第8数据的第2数据线群和多个第2字线的交点上的多个第2存储单元的第2存储器阵列,含有在上述第1和第2存储器阵列之间的区域上设置且彼此相邻的第1和第2读出放大器的第1读出放大器块,使得上述第1读出放大器,采用耦合到在上述第1数据线和第2数据线群中含有的一条数据线上的办法变成为开放式数据线配置,上述第2读出放大器,采用耦合到在上述第4数据线和第2数据线群中含有的另一条数据线上的办法变成为开放式数据线配置,在上述第1数据线与上述第4数据线之间配置上述第2和第3数据线。
附图说明
图1是本发明的实施例1的数据线的连接布局图(‘4∶5配置(其1)’),图2是图1的电路图,图3A和图3B是图1的掩模图形图,图4是图3的读出放大器部分的剖面图,图5A和图5B是1个交点存储器阵列的掩模图形图,图6是本发明的实施例1的数据线的连接布局图(‘4∶5配置(其2)’),图7是图6的电路图,图8的框图示出了同步DRAM的全体,图9的框图示出了存储器区域的细节,图10是本发明的实施例1的数据线的连接布局图(‘4∶4配置(其1)’),图11是本发明的实施例2的数据线的连接布局图(‘4∶4配置(其2)’),图12A和图12B是图10的掩模图形图,图13是图12的读出放大器部分的剖面图,图14是本发明的实施例3的数据线的连接布局图(‘4∶6配置(其1)’),图15是本发明的实施例3的数据线的连接布局图(‘4∶6配置(其2)’),图16A和图16B是图14的掩模图形图,图17是图16的读出放大器部分的剖面图,图18是本发明的实施例3的数据线的连接布局图(‘4∶6配置(其3)’),图19是本发明的实施例3的数据线的连接布局图(‘4∶6配置(其4)’),图20是本发明的实施例4的数据线的连接布局图(‘4∶5配置’),图21是本发明的实施例4的数据线的连接布局图(‘4∶4配置’),图22是本发明的实施例4的数据线的连接布局图(‘4∶6配置’),图23是1个交点存储器阵列的构成图。
具体实施方式
以下,用附图详细地说明本发明的实施例。构成实施例的各块的电路元件,虽然没有什么特别限制,但是,应可以用众所周知的CMOS(互补型MOS晶体管)等的集成电路技术在单晶硅之类的一个半导体衬底上边形成。MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的电路符号,不带箭头的表示N型MOSFET(NMOS),以与带箭头的P型MOSFET(PMOS)相区别。以下,为了说起来方便,决定把MOSFET简化为MOS。但是,本申请发明,也可以适用于使用MISFET(金属绝缘物半导体场效应晶体管)等的一般的FET电路,而并不仅仅限定于含有设置在金属栅极与半导体层之间的氧化膜绝缘膜的场效应晶体管。
<实施例1>
图1模式性地示出了本申请的实施例1的数据线和读出放大器的连接区域的特征部分。决定在说明图1的详细内容之前,使用图8和图9从本申请的可以使用的半导体器件的整体开始进行说明。
[1-1.SDRAM的整体构成]在图8中示出了作为可以使用本发明的典型例子的同步DRAM(SDRAM)的所有的块。各个电路块用在输入控制信号的定时信号产生电路TG中形成的内部控制信号的定时进行动作。在向TG输入的控制信号中有在时钟信号CLK的定时处输入的芯片选择信号/CS,行地址选通信号/RAS,列地址选通信号,写入允许信号/WE。这些控制信号和地址信号之间的组合叫做指令。时钟允许信号CKE决定时钟信号的有效无效。此外,输入输出屏蔽信号DQM是为了屏蔽从输入输出端子(DQ0,…DQn)输入输出的数据,用来控制数据输入输出缓冲器I/OB的信号。VG是SDRAM的电压产生电路,供给字线用升压电压(VPP)、衬底电压(VBB)、阵列电压(VDL)、外围电路电压(VCL)等。
在SDRAM中,可以采用从地址输入端子(A0、A1、…An)以时分输入方式输入行地址或列地址的地址多路方式。已输入到行地址缓冲器XAB中的行地址,用行译码器X-DEC进行译码,选中一个存储器阵列MA中的特定字线,与之相对应地一条字线容量的存储单元就变成为被选中状态。接着,当向列地址缓冲器YAB中输入列地址后,借助于列地址译码器Y-DEC,就可以进而选择要进行读出或写入的存储单元。另外,SDRAM虽然具有通常可以用存储区地址指定的多个存储器阵列(或者存储器区域),但是,在该图中仅仅代表性地示出了一个存储器阵列MA(BANK0)。
图9示出了存储器阵列MA附近的扩大图。存储器阵列MA含有矩阵状配置的多个子存储器阵列SMA。虽然没有什么特别限定,但是该存储器阵列可以采用叠层字线方式,在MA的一个边上配置主字线驱动器列MWD。连接到MWD上的主字线MWL,在上层的金属布线层(M2布线层)上被设置为跨接多个SMA。子存储器阵列SMA内的构成,是在多条字线(WL1、WL2、WL3、WL4、…)和多条数据线(D1、D2、D3、D4、…)的所有的交点上都配置有存储单元的1个交点存储器阵列构成。
在SMA的上下,设置有对于每一条字线都设置的子字驱动器SWD。子字驱动器,也可以用来自主字线MWL和FX驱动器FXD控制信号激活化,选择对应的一条字线。FXD虽然可以设置在作为用SWD和SAB围起来的区域的交叉区域XA内,但是,在图9中仅仅画出了一个空白的盒子。在采用字分流方式而不是叠层字线方式的情况下,在SWD内取代字驱动器要设置把用在上层上设置的Al等的金属形成的保证用字线和下层多晶硅层的栅极共用的字线连接起来的贯通孔和接触。在该情况下,SWD就可以叫做字分流区域。此外,列方向的选择,可以采用把从列译码器Y-DEC的列选择线驱动器YSD输出的列选择线YSL设置为使得跨接多个子存储器阵列(SMA)的共用Y数据方式。列选择线YSL,典型地说在比M2还往上的上层的M3布线层上形成。对于以上所说的存储器阵列的全体来说,本发明涉及可以重复配置的子存储器阵列SMA和读出放大器SAB的内部构成。它们的详细构造示于图1。
[1-2. 4∶5配置(其1)]图1示出了一个读出放大器块SAB(j)和在其两侧配置上子存储器阵列(SMA(i)、SMA(i+1))的部分的布局。在以下的说明中例如SAB(i)的附注(i),决定在对应关系明确的情况下就适时予以省略地进行说明。该图的特征是在SMA内在规定的宽度W中配置4条数据线,在SAB内同样地在规定的宽度中实质上配置5条(4条数据线和1条接触焊盘列)数据线。为此,决定把图1的实施例叫做‘4∶5配置’。
该布局对于SAA来说在X方向(以下,把字线的延长方向定义为X方向)上具有把4个读出放大器SA1到SA4当作一个群的重复图形。但是,SA3和SA4的连接图形可以看作是借助于使SA1和SA2的图形进行镜像反转而制成的图形。对于SA1来说,读出放大器内部的数据线(*9和*10)和子存储器阵列的数据线(*1和*6)简单地进行连接。对此,在SA2中,读出放大器内部的数据线(*11和*12)和子存储器阵列的数据线(*4和*7)的特征是具有扭歪地进行连接。此外,图1的布局,对于Y方向(以下,把数据线的延伸方向定义为Y方向)来说,具有简单的重复图形,采用使同一图形在Y方向上重复配置的办法就可以扩张存储器阵列。就是说,采用在SMA(i+1)的右侧把与图1完全一样的图形连接起来的办法,SMA与SAB的重复配置就可以实现。为此,存储器阵列的扩张是容易的。
在子存储器阵列SMA内,DL(i)0、DL(i)1、…、DR(i)0、DR(i)1、…、DL(i+1)0、DL(i+1)1、…、DR(i+1)0、DR(i+1)1、…表示数据线。在SMA(i)和SMA(i+1)中左右对应的数据线(例如DR(i)1和DR(i+1)1),定为因被配置在完全相同的假想线上边而在X方向没有偏移的数据线。对此,读出放大器块内的数据线则被配置为从要配置SMA的数据线的假想线向X方向稍微偏移开来。此外,在一个子存储器阵列内,各个数据线可以具有恒定的间隔被平行地配置。在该图内,存储单元已被省略。本申请发明,就如将在图5A中要讲述的那样,其特征在于:在数据线间的间隔具有最小加工尺寸F的2倍那样的高密度配置的存储器阵列中也可以进行连接的点。虽然没有特别限制,但是,本申请发明,在以比用KrF(波长248nm)气体使准分子激光器产生振荡的情况更往前的世代的光源为前提,F为0.16微米以下的情况下,可以期待特别显著的效果。
在本发明中,在数据线的图形形成中,为了形成高密度的图形,使用作为利用光的干涉的光刻技术的相移法。在图1中,数据线虽然画出的是具有实线和虚线的2种数据线,但是,这却表明了相移法中的相位配置。就是说,作为一个例子,对实线分配相位0度,对虚线则分配相位180度。另外,在实线与虚线的每一者之间使相位差都变成为180度是重要的,相位的值本身却并不重要。如该图所示,采用使彼此相邻的数据线的相位配置变成为180度那样地进行逆相的办法,理论上说,可以使布线节距一直缩小到曝光束的波长。
读出放大器块SAB内的配置,由于不仅是数据线也需要进行电源线等的连接,故必须特别予以关照。读出放大器块SAB(j)由多个读出放大器区SAA和SAA与数据线的连接区J0构成。首先,在读出放大器区SAA的布局中,在与数据线同层上,除去数据线之外,对于2个SAA还设置有一列用做驱动控制线、IO线和电源线等的接触的图形(接触焊盘)。在图1中,接触焊盘用黑圆点和用画上斜线的圆点表示。在相移掩模上边黑圆点被规定为与实线的数据线相位相同。为了配置该接触焊盘列,在SAB内就必须形成规定的宽度实质上与5条数据线相当的图形。为此,在SMA和SAA之间相位配置就不可能简单地与数据线匹配。于是,在本申请发明中,对于SMA和SAA之间的数据线的连接来说,就要明确地提供目的为形成相位配置匹配的连接方法(连接区J0的图形)。
数据线,在SMA内连续地相邻的4条数据线(例如*1~*4)之内,2条数据线(例如*1和*4),在J0中被连接到相邻的SAA(SA1和SA2)上。剩下的2条(例如*2和*3)则被连接到相反一侧的读出放大器块(SAB(j-1)或SAB(j+1))的相邻的SAA上。例如,在图1中连续的数据线DR(i)1、DL(i)1、DL(i)2、DR(i)2、DR(i)3、DL(i)3、DL(i)4、DR(i)4之内,被连接到SAB(j)的相邻的SAA上的数据线,就变成为从DR(i)1开始把2条数据线夹持起来的DR(i)2及其相邻的DR(i)3,以及把2条数据线夹持起来的DR(i)4,彼此分别相邻的数据线,在SAA中,即便是在连接区J0中,由于也会变成为区域逆相的图形,故可以使布局变得容易起来。借助于此,数据线的相移图形,由于将变成为逆相,故变成为可以把布线宽度和间隔做成为最小加工尺寸。
可以从图1的实施例推导出来的本发明的一般结构如下。
就是说,要把被夹持在分别要连接到2个相邻的读出放大器上的数据线之间的数据线的条数作成为偶数。在这里所谓偶数,虽然指的是0、2、4…这样的也含有0的数据列,但是在现实上0条或2条会产生最为良好的结果。再次用具体例子说明以上的情况。在连接到SA1和SA2的左侧上的数据线(*1和*4)之间,夹持有2条(偶数条)的数据线(*2和*3)。另一方面。在连接到SA1和SA2的右侧的数据线(DR(i)2和DR(i)3)之间,没有数据线。这种情况也能够说是夹持有0条(偶数条)数据线。此外,在连接到SA2和SA3左侧的数据线(DR(i)2和DR(i)3)之间夹持有0条(偶数条)的数据线。就是说,在图1的任意相邻的2个读出放大器中,上述的一般化的结构成立。
倘采用以上的一般性的构成,则在使用相移掩模制作数据线时,在子存储器阵列SAM、连接部分J0、读出放大器区SAA的各个区域内,就可以无矛盾地进行使布线图形具有180度的相位差的分配。作为结果,将提高数据线的加工精度,因而会推进微细化。以上的一般性的构成的概念,不仅是本实施例1,对于后边要讲述的实施例2和实施例3也可以适用。
图2示出了与图1对应的电路图。在2个SAA之间,进行了一个接触列的布局。SAA由读出放大器SA和用来使数据线预充电为VDL/2的预充电电路PC和向IO线(IO0t、IO0b、IO1t、IO1b)输出数据线的数据的IO门控电路IOG构成。SA虽然没什么特别限制,但是,可以作成为含有漏极和栅极交叉连接,源极共通连接的N型MISFET对,和漏极与栅极交叉连接,源极共通连接的N型MISFET对的锁存式读出放大器。CSP、CSN分别表示耦合到SA的P型MISFET、N型MISFET的源极上的共源极线(读出放大器驱动线)。此外,FPC是用来借助于PC使数据线预充电的控制信号,VPLT是存储单元电容器的板极电位,VDL/2是数据线预充电电平,是阵列电压的1/2。存储单元是含有一个MISFET(在图中是NMOS)和电容器的DRAM存储单元。
图3A和图3B是对于使图1的模式性的布局图进一步具体化的SA1和SA2的掩模图形。图3A是同时示出了扩散层(L和NWEL)、栅极层(FG)以及第1金属布线层(M1)的布局图。SAP表示交叉耦合式放大电路SA的PMOS晶体管部分,SAN表示SA的NMOS部分。数据线在比栅极层FG还往上的上层的第1金属布线层(M1)上形成。另外栅极层(FG)是用可以形成MISFET的栅极的多晶硅等构成的层。在子存储器阵列中,MISFET的栅极,同时起着作为字线的作用。
另一方面,图3B的布局图仅仅示出了图3A之内可以形成数据线的第1金属布线层。CP1~CP5分别是接触焊盘,起着在半导体衬底上形成的扩散层和在比M1还往上的上层的布线层上用来进行连接的中继的作用。由该图可以很好地了解在宽度W中,在SMA中配置有4条数据线,在SAA中则含有接触焊盘列在内地配置有5条数据线的图形的情况。由图3B,则可以很好地了解到:不论是使用SMA、J0、SAA中的哪一个区域,彼此相邻的图形的相位配置也都会变成为彼此逆相。此外,采用从存储器阵列中用逆相引出彼此相邻的数据线,然后使分别成对的数据线变成为逆相的办法,SAA的布局就会变得容易起来。此外,作为读出放大器电路的控制线和电源线的CSP、CSN、VDL/2、YS的接触,一列地配置在2个SAA之间,在2个SAA中共享这些接触。借助于此,具有如下的优点:在读出放大器区内可以配置数据线、控制和电源线而无须切换数据线的相位分配。另外,CSP、CSN、VDL/2,与字线在同一方向上延伸,在比M1还往上的上层的第2金属布线层M2上形成。此外,YS则与数据线在同一方向上延伸,在比M2更往上的上层的第3金属布线层M3上形成。
图4示出了图3A中读出放大器的N型MISFET的A-A’区域上的剖面图。在图中L表示将成为晶体管的漏极、源极的扩散层,FG表示晶体管的栅极布线层,M1表示第1金属布线层,M2表示第2金属布线层。CNT表示用来连接M1和L或FG的接触孔,TH1表示从M2通向M1的接触孔。如图所示,在本实施例中,在与数据线同层的M1上,对于每一个读出放大器都布线有一条控制线或电源线,其相位配置变成为0度、180度、0度。借助于此,就可以防止在SAA内的M1布线和图形彼此间的短路。
图5A和图5B示出了子存储器阵列SMA的掩模图形图。该图示出了作成为1个晶体管1个电容器构成的动态存储单元的1个交点式的子存储器阵列。在1个交点式子存储器阵列中,由于从理论上说,1个存储单元可以用F的2次方的6倍,就是说,可以用6F2形成,故可以实现存储器阵列的高密度化,就成了一个大特征。在该图中,D是数据线,WL是字线,L是存储单元的开关MISFET的扩散层,DLCT是连接数据线和L的接触,SNCT是L和存储单元的电容器的电极之间的接触。开关MISFET的源极和漏极路径,在DLCT与SNCT之间形成。
另外DLCT在数据线的延伸方向上为相邻的2个存储单元所共享。在图5A中,数据线节距变成为2F。在这里,由于把相邻的数据线的间隔作成为F以上,故数据线的宽度就必须在F以下。此外,数据线并不是完全的直线,而是成蛇行状。
另外,图5A的1个交点的存储单元阵列的图形本身,已在[文献3]的图1中进行了讲述。另一方面,图5B缓和了数据线节距,大约为3F。在该情况下相邻的数据线的间隔也必须作成为F以上。
另外,图5B的1个交点的存储单元阵列的图形本身,已在[文献3]的图10中进行了讲述。在图1的实施例中,由于在光刻中采用了数据线间的隔离良好的图形,故虽然没有什么特别限制,但却变成为使得图5A的数据线的节距将变成为可以应对2.5F以上的存储器阵列或图5B那样的存储器阵列。
以上的4:5配置中的本申请发明的作用效果如下。
(1)在采取开放式数据线配置的存储单元阵列和读出放大器中,使考虑到微细加工的存储器阵列和读出放大器的连接形状明确起来。该连接形状具有如下特征:在1个存储器阵列中使把2条相邻的数据线(例如,图1的*2和*3)夹在中间的2条数据线(例如*1和*4)耦合到每一个相邻的读出放大器(例如SA1和SA2)上。通过采用该连接图形的办法,由于在存储器阵列、读出放大器和存储单元与读出放大器的连接部分中,可以无矛盾地分别把正相和逆相分配给相邻的图形,故使用相移法的高分辨率的数据线的形成成为可能。借助于此,结果就变成为可以推进半导体集成电路的微细化,因而会对存储器的大规模化和降低造价作出贡献。
(2)归因于采用开放式数据线配置,可以把1个存储单元的面积最小减小到6F2,可以实现存储器阵列的面积的减小。
(3)归因于在2个读出放大器之间设置1个接触焊盘列的构成,结果变成为可以用标准的制作工艺来形成读出放大器等的电源布线。
(4)由于具有完全的自我复制型的重复构造,故多个子存储器阵列和读出放大器块并列排列的存储器阵列的扩张,得以容易化。
[1-3. 4∶5配置(其2)]图6示出了对于图1的变形例。此外,图7示出了与图6对应的电路图。掩模图形虽然省略了,但是借助于使图3A和图3B变形,可以容易地形成。图6的布局,虽然在采取[4:5配置]这一点上与图1是一样的,但是,在相邻的子存储器阵列(SMA(i)、SMA(i+1))中,数据线的相位布局设计却反转了过来。就是说,与图1比较,示出的是DR(i)1和DL(I+1)1变成为逆相的关系的情况。为此,与把SAB(j)夹在中间的仅仅是右侧的图1的布局不一样。
在图6的布局中,重复构造不再是简单的。第1重复配置,是把使得在SMA(i+1)右侧与图6完全相同的重复构造偏移小于1条数据线量的重复构造连接起来。此外,第2重复配置则变成为图6与图1的组合图形。首先,图6的左侧可以简单地连接到图1的右侧。连接到图6的右侧的图形,在图1中把实线和虚线颠倒过来的图形连接起来。该图6的布局,除去子阵列的重复构造变得比图1稍微复杂这一点之外,具有与上边所说的图1的布局相同的作用效果。此外,图6的数据线的连接形状,如果着眼于SAB(j)的右侧,则与图1是完全相同的,因而可以与图1同样地描述其特征。
<实施例2>
[2-1. 4∶4配置(其1)]图10示出了本发明的实施例2的子存储器阵列(SMA)和读出放大器块(SAB)的布局中的相位分配。本实施例的特征在于:在SMA内和SAB内的两方,把4条数据线配置在规定的宽度W之内。为此,决定把图10的布局叫做‘4∶4配置’。就是说,与图1比较,变成为在要形成数据线的层上不设置接触焊盘列的构成,至于除此之外的部分,具有与实施例1同样的构成。
该布局,在X方向上具有把2个读出放大器SA1和SA2作成为一个群的重复图形。在这一点上,比起图1来,具有图形简单化的优点。对于SA1来说,读出放大器内的数据线和子存储器阵列内部的数据线简单地连接起来。在SA2中,读出放大器内部的数据线和子存储器阵列内部的数据线虽然可以简单地连接起来,但是其方向却变成为与SA1相反,这是其特征。此外,图10的布局,对于Y方向来说,与图1同样,具有完全自我复制构造。
在本实施例中,在SAA内除数据线之外未使用与数据线同层(M1)的图形。这样的布局,在可以用比数据线(M1)更往上的上部的层(M2,M3),直接或没有M1的图形地,在栅极布线层(FG)或在扩散层(L)上形成除掉接触的构造的情况下,或除数据线以外不需要M1的图形的情况下,是可能的。图12A和图12B示出了与图10对应的现实的布局图形。由图12B可知,在第1金属布线层M1上,未设置使相位配置混乱不齐那样的接触焊盘。
图13示出了图12A和图12B中的读出放大器的N型MISFET的局部剖面A-A’。在图4中,采用了从M2开始先通过M1的接触焊盘CP在扩散层L上形成接触的构造。对此,在本实施例的情况下,则从比M1还往上的上层的M2开始,借助于贯通孔TH1’在扩散层L上直接形成接触。
在图10的布局中,由于从M2开始没有M1的图形地在L上形成了接触,故M1的相位配置,即便是在SAA内,在数据线中也变成为0度、180度的简单的重复。与实施例1同样,数据线,在SMA内连续的4条数据线之内,2条数据线被引出至SAB,并被连接到相邻的SAA上。剩下的2条,把SMA(i)或SMA(i+1)夹在中间地被连接到相反一侧的读出放大器块(SAB(j-1)或SAB(j+1))的相邻的SAA上。在本实施例中,由于与数据线同一层(M1)的每一个SAA的条数仅仅是2条数据线,故除了具有SAA的布局会变得容易起来的优点之外,还可以缩小数据线间的间隔。
该图10的布局,如图13所示,取决于制作一次把2层连接起来的贯通孔TH’的技术的有无。就是说,一般地说,为了其它的电路部分,也需要把M2和M1连接起来的贯通孔TH1。为此,就需要从M2到L的贯通孔和从M2到M1的贯通孔这么2个深度不同的2种贯通孔。此外,还需要形成埋入到深度不同的贯通孔内用来进行连接的插针。因此,图10的布局,在可以使用这样的贯通孔形成技术的情况下是有效的。
反之,如果有不能采用把2层一次连接起来的贯通孔形成技术的事情,就可以采用例如作为最普通的手段的图1的布局。
以上所述的图10的布局,虽然在使用一次把2层连接起来的贯通孔这一点上与图1的布局是不同的,但是基本上作用效果与图1的作用效果是一样的。此外,图10的数据线的连接形状,如果着眼于SAB(j)的右侧,则可以与图1同样地定义特征性的连接图形。图10和图1的不同,是SA2内的数据线的连接颠倒了过来这一点。
此外,在图10的实施例中,由于在SMA和SAB内的两方,在规定的宽度W内配置4条数据线,故虽然没有什么特别限制,但是,却变成为可以应对图5A的数据线的节距变成为2F以上的存储器阵列或图5B那样的存储器阵列。
[2-2. 4∶4配置(其2)]图11示出了图10的布局的变形例。图11,经在图6中进行变形的方法同样的处理,就可以从图10推导出图1。就是说,示出了在相邻的子存储器阵列(SMA(i)和SMA(i+1))中,数据线的相位布局设计反转过来的情况(DR(i)和DL(i+1)为逆相)。图10和图11的不同,是仅在右侧把SAA夹在中间。
图11的布局也与图6的布局同样,在子存储器阵列SMA和读出放大器块SAB的连续性的重复构造中,被认为有2种。就是说,具有使图11的图形本身降低一条数据线的量地连接到SMA(i+1)的右侧的第1重复配置,和把图10和图11组合起来的第2重复配置。因此,该图11的布局,除去子阵列的重复构造变得比图10稍微复杂这一点之外,具有与图10的布局相同的作用效果。
<实施例3>
[3-1. 4∶6配置(其1)]图14示出了本发明的实施例3的子存储器阵列(SMA)和读出放大器块(SAB)的布局及其相位配置。该图的特征在于:在SMA内,在规定的宽度W中配置4条数据线,在SAB内同样地在规定的宽度W中配置6条(4条数据线和2列的接触焊盘)的数据线。为此,决定把图14的布局叫做‘4:6配置’。至于其它的部分,具有与实施例1同样的构成。该布局在X方向上具有把2个读出放大器SA1和SA2作成为1个群的重复图形。SA1和SA2中的每一个,读出放大器内部的数据线和子存储器阵列的数据线,左侧都简单地连接,右侧都具有扭歪地连接起来,此外,图10的布局,对于Y方向来说,与图1同样具有完全自我复制构造。
图16A和图16B示出了图14的掩模图形。在第1布线层M1上,在数据线与数据线对之间,形成有电源线和控制线等的接触。
图17示出了图16A的A-A’间的剖面构成。与实施例1同样,数据线,在SMA内连续的4条数据线之内,2条数据线被引出到SAB上并连接到相邻的SAA上。剩下的2条,把SMA(i)或SMA(i+1)夹在中间地被连接到相反一侧的读出放大器块(SAB(j-1)或SAB(j+1))的相邻的SAA上。在本实施例中,由于每一个SAA的电源线和控制线的接触都处于数据线间,故数据线的相位布局设计变成为同相,具有可以减小归因于光刻中的相位0度和180度的差别而产生的曝光后的波动的优点。此外,与实施例1、2同样,在子存储器阵列(SMA)和读出放大器块(SAB)之间的连接区J0中,由于相邻的数据线将变成为逆相,故具有布局变得容易起来的优点。SAA内的电路构成与图2是一样的。变成为使得相邻的M1层的相位配置变成为逆相那样的布线。SMA的构成,与图6是一样的。
[3-2. 4∶6配置(其2)]图15示出了在图14的布局中,在相邻的子存储器阵列中,数据线的相位布局设计反转过来的情况的变形例。如果假定SAA内的布局与图14是同样的,则由于在SMA(i)和SMA(i+1)中使连接到SAB(j)上的数据线的相位关系变成为相同,故从SMA(i+1)引出的数据线的配置图形与图14的布局变成为逆相。
该图15的布局,子阵列的重复构造与图1是一样的,具有与图14的布局同样的作用效果。
[3-3. 4∶6配置(其3)]图18示出了作为‘4∶6配置’的基本图形的图14的布局的变形例。在图14中,接触焊盘列,被设置在一个读出放大器之内的相邻的数据线之间。对此,在图18中,在作成为使得把接触焊盘列设置在2个相邻的读出放大器之间(SA1与SA2之间,SA2与SA3之间等)这一点上是不同的。在图18中,由于该接触图形被配置在SAA之间,故具有可以减小读出放大器间的耦合的优点。另外,图18,除去把接触焊盘列配置在相邻的2个读出放大器间这一点之外,SMA和SAB中的数据线的连接图形和相位配置,与图1是相同的。因此其作用效果在除去设置2列接触焊盘以外的点上,与图1是同样的。
[3-4. 4∶6配置(其4)]图19示出了在图18的布局中,在相邻的子存储器阵列中数据线相位布局设计反转过来的情况的变形例。在本实施例中,示出了在一个读出放大器区(SAA)中,在与数据线同层上具有一个接触等的图形的情况下,在相邻的子存储器阵列中,数据线的相位布局设计反转过来的情况。与图18同样,由于在SAB内,在SAA之间配置接触列,故具有可以减小读出放大器间的耦合的优点。若把SAA内的布局假定为与图18是同样的,则由于在SMA(i)和SMA(i+1)中使连接到SAB(j)上的数据线的相位关系变成为相同,故从SMA(i+1)引出的数据线的配置图形与图14的布局变成为逆相。
<实施例4>
在从实施例1到3中,讲述的是作为特征部分,具有在一个存储器阵列中把将2条相邻的数据线(例如图1的*2和*3)夹在中间的2条数据线(例如*1和*4)连接到相邻的2个读出放大器(例如SA1和SA2)上的布局。在本实施例4中,要讲述的是对于相邻的2个读出放大器SA可以跳过1条地选择数据线(例如,*1和*3)进行连接的布局。
[4-1.跳过1条地把数据线连接起来的4∶5配置]图20示出了本发明的实施例4的布局。与实施例1的图1比较,该布局虽然在采取[4∶5配置]这一点上是一致的,但是,在连接部分J1中,来自存储器阵列的数据线每隔1条地连接到读出放大器上这一点是不同的。该布局,在X方向上具有把4个读出放大器SA1到SA4作成为1个群的重复图形。对于SA1和SA4来说,读出放大器内部的数据线和子存储器阵列的数据线简单地连接起来。对此,在SA2和SA3中,其特征是:读出放大器内部的数据线和子存储器阵列的数据线具有扭歪地连接起来。此外,图20的布局,对于Y方向来说,由于与图1同样,具有完全自我复制构造,故阵列的扩张是容易的。
在图20中虽然用实线和虚线画出了在使用相移光刻的情况下的相位配置,但是,在连接部分J1中,相邻的数据线(例如DR(i)1和DR(i)2)却变成为彼此同相。因此,理想的是在连接部分J1处相邻的数据线之间的间隔内具有余裕。于是,图20的布局的发明,在与图5B所示的数据线间的节距变成为最小加工尺寸F的3倍(3F)的存储器阵列组合起来的情况下,就可以形成更为良好的数据线。
倘采用图20的布局,则在将成为参考一侧的数据线的存储器阵列中,具有可以构成为使得数据线可以交互地进行充放电,可以减小放大时的数据线耦合的优点。将在SMA(i)被激活化时的SMA(i+1)中说明该优点。当SMA(i)被激活化后,在SMA(i)和SMA(i+1)之内,已连接到SAB(i)和SAB(i+1)上的半数的数据线就可以进行充放电。即,虽然数据线DL(i+1)1、DL(i+1)2、DL(i+1)3、DL(i+1)4…可以进行充放电,但是在这些数据线间,由于每个1条地夹持有DR(i+1)1、DR(i+1)2、DR(i+1)3、DR(i+1)4…,故可以得到屏蔽效果,正在进行放大的数据线DL(i+1)1、DL(i+1)2、DL(i+1)3、DL(i+1)4…间的耦合减小,因而可以减小噪声。
[4-2.每一条都连接数据线的4∶4配置]图21是把与图20同样的想法应用于图10的‘4∶4配置’布局的例子。该布局,在X方向上具有使2个读出放大器SA1和SA2变成为一个群的重复图形。在这一点上,比起图1来,具有图形简单化的优点。对于SA1和SA2来说,读出放大器内部的数据线和子存储器阵列内部的数据线简单地连接起来。此外,对于Y方向来说,与图1同样,具有完全自我复制构造。
该布局,由于在连接部分J1处相邻的数据线也变成为同相,故与图5B的数据线间将变成为3F的存储单元阵列之间的组合的匹配性好。
此外,在图21中,也具有可以构成为使得数据线可以交互地进行充放电,可以减小放大时的数据线耦合的优点。本实施例,是在SAA中在与数据线同一个层上不需要数据线以外的图形的情况。这可以用与实施例2同样的工艺实现。借助于该工艺,与在SAA中的数据线同一个层(M1)的布局就变得容易起来。
[4-3.每1条都连接数据线的4∶6配置]图22是把与图20同样的想法应用于图18的‘4∶6配置’布局的例子。该布局,在X方向上具有使2个读出放大器SA1和SA2变成为一个群的重复图形。对于SA1来说,读出放大器内部的数据线和子存储器阵列的数据线简单地连接起来。对此,在SA2中,其特征是:读出放大器内部的数据线和子存储器阵列的数据线具有扭歪地连接起来。此外,对于Y方向来说,与图1同样,具有完全自我复制构造。
该布局,由于在连接部分J1处相邻的数据线也将变成为同相,故与图5B的数据线间变成为3F的存储单元阵列之间的组合的匹配性好。此外,在图22中,也具有可以构成为使得数据线可以交互地进行充放电,可以减小放大时的数据线耦合的优点。在本实施例中,示出的是在SAA中在与数据线同一层上,在数据线对内,对于一对数据线有一列读出放大器控制线和电源线的接触焊盘列的情况。虽然数据线的层的布局变得更难了,但是数据线对却可以借助于控制线和电源线的图形来减小与相邻的读出放大器区的数据线之间的耦合噪声。
以上,对图1、6、10、11、14、15、18、19、20、21、22这11种代表性的布局图形进行了说明。但是,各个布局图示出的是最具代表性的布局,借助于典型的几何学上的对称操作(镜像或旋转)可以构成各种各样的变形例,这些变形例都属于本申请的范畴。
例如,图1的布局,由于以SAB为中心,具有在X方向上延伸的镜像轴(X镜像轴),故在图1中也包括对于该X镜像轴进行折返的布局。此外,在SA1和SA2之间存在着在Y方向上延伸的第1Y镜像轴。另外,在SA3和SA4之间也存在着第2Y镜像轴。首先,对于第1Y镜像轴制作使SA1和SA2进行镜像反转的图形,然后,对于第1Y镜像轴制作使SA3和SA4进行镜像反转的图形,然后把它们排列起来(镜像反转后的SA1、SA2、SA3、SA4的排列),在图1中也包括这样的布局。
如以上所说明的那样,倘采用本发明的第1布局,就可以防止图形象在1个交点存储单元阵列中在进行读出放大器交互配置时的读出放大器和子存储器阵列之间那样,极端地进行变化的部分处的布线的断线和短路。此外,倘采用本发明的第2布局,则在1个交点存储器阵列中,就可以减小数据线耦合噪声。
以下,对在本申请中使用的标号进行整理。
MA是存储器阵列块。MWD是主字驱动器。X-DEC是X地址译码器。Y-DEC是Y地址译码器。A0、A1、…An是外部输入地址。VG是电压产生电路。VCC是外部电压。VSS是接地电位。DQ0、DQ1、DQ2、…是数据输入输出引脚。SAB、SAB(j)(j=1、2、3、…)是读出放大器块。SWD是子字驱动器。SMA、SMA(i)(i=1、2、3、…)是子存储器阵列。J0、J1是子存储器阵列与读出放大器之间的连接部分。SAA是读出放大器区。DR(i)j、DL(i)j(i,j=1、2、3、4、…)是数据线。DR0、DR1、DR2、DR3、…是数据线。DL0、DL1、DR2、DL3、…是数据线。D1、D2、D3、D4是数据线。PC是预充电电路。SA是读出放大器电路。SAN是SA的NMOS构成部分。SAP是SA的PMOS构成部分。YS是Y(列)选择线。YS1、YS2、…是Y(列)选择线。CP、CP1、…CP5是接触焊盘。FG是晶体管栅极。L是晶体管扩散层。M1是金属第1层。M2是金属第2层。M3是金属第3层。TH1是从M2和M3通向M1的接触孔。TH1’是从M2和M3不通过M1的通向L、FG的接触孔。P-sub是P型半导体衬底。CNT是接触孔。NWEL是p-sub中的N型半导体区。SNCT是存储单元内储存节点扩散层。DLCT是存储单元内数据线扩散层接触。IOG是数据输入输出电路。WL(i)、WL1、WL2、WL3、WL4是字线。VDL/2是数据线预充电电位。FPC(j)是预充电控制信号。CSP(j)、CSN(j)是SA公共源极线。IO0t、IO0b、IO1t、IO1B是IO线。

Claims (30)

1.一种半导体器件,具备:
第1存储器阵列,具有设置在第1数据线群和多个第1字线的交点上的多个第1存储单元,所述第1数据线群含有第1数据线、与第1数据线相邻的第2数据线、第3数据线和与第3数据线相邻的第4数据线;
第2存储器阵列,具有设置在第2数据线群和多个第2字线的交点上的多个第2存储单元,含有第5数据线、与第5数据线相邻的第6数据线、与第6数据线相邻的第7数据线和与第7数据线相邻的第8数据线;以及
设置在上述第1存储器阵列和第2存储器阵列之间、并包括彼此相邻的第1读出放大器和第2读出放大器的第1读出放大器块,
其特征在于:
上述第1读出放大器与上述第1数据线和上述第2数据线群中的一条数据线相连,以取得开放式数据线配置,
上述第2读出放大器与上述第4数据线和上述第2数据线群中的另一条数据线相连,以取得开放式数据线配置,以及
上述第2和第3数据线被配置在上述第1数据线与上述第4数据线之间。
2.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于:
上述第2数据线群中连接到上述第1读出放大器上的一条数据线是上述第6数据线,
上述第2数据线群中连接到上述第2读出放大器上的另一条数据线是上述第7数据线,以及
上述第6和第7数据线配置在上述第5数据线与上述第8数据线之间。
3.根据权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,上述半导体器件还具有:
第2读出放大器块,设置在相对于上述第1读出放大器块来说夹持上述第1存储器阵列的位置上,并具有彼此相邻的第3读出放大器和第4读出放大器;以及
第3读出放大器块,设置在相对于上述第1读出放大器块来说夹持上述第2存储器阵列的位置上,并具有彼此相邻的第5读出放大器和第6读出放大器;
其中,上述第3读出放大器耦合到上述第2数据线上,上述第4读出放大器耦合到上述第3数据线上,上述第5读出放大器耦合到上述第5数据线上,上述第6读出放大器耦合到上述第8数据线上。
4.根据权利要求2所述的半导体器件,其特征在于:
上述第1读出放大器块还具有耦合到上述第1读出放大器上的第9数据线和第10数据线,以及耦合到上述第2读出放大器上的第11数据线和第12数据线,
上述第10和第11数据线配置在上述第9数据线与上述第12数据线之间,
上述第1读出放大器通过上述第9数据线耦合到上述第1数据线上,并通过上述第10数据线耦合到上述第6数据线上,以及
上述第2读出放大器通过上述第11数据线耦合到上述第7数据线上并通过上述第12数据线耦合到上述第4数据线上。
5.根据权利要求4所述的半导体器件,其特征在于:
上述第1到第12数据线在第1布线层上形成,以及
上述第1读出放大器块还具有配置在上述第9数据线和上述第10数据线之间且在上述第1布线层上形成的第1接触焊盘,以及配置在上述第11数据线和上述第12数据线之间且在上述第1布线层上形成的第2接触焊盘。
6.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于:
上述第1读出放大器块还具有耦合到上述第1读出放大器上的第9数据线和第10数据线,以及耦合到上述第2读出放大器上的第11数据线和第12数据线,
在上述第9数据线与上述第12数据线之间配置上述第10和第11数据线,
上述第1读出放大器通过上述第9数据线耦合到上述第1数据线上,并通过上述第10数据线耦合到上述第6数据线上,以及
上述第2读出放大器通过上述第11数据线耦合到上述第4数据线上,并通过上述第12数据线耦合到上述第7数据线上。
7.根据权利要求6所述的半导体器件,其特征在于:
上述第1到第12数据线在第1布线层上形成,以及
上述第1读出放大器块配置在上述第10数据线和上述第11数据线之间,且包括在上述第1布线层上形成的接触焊盘。
8.根据权利要求6所述的半导体器件,其特征在于:
上述第1到第12数据线在第1布线层上形成,以及
上述第1读出放大器块还具有配置在上述第10数据线和上述第11数据线之间且在上述第1布线层上形成的第1接触焊盘,和配置在相对于上述第12数据线的与上述第11数据线相对一侧、且在上述第1布线层上形成的第2接触焊盘。
9.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于:
连接到上述第1读出放大器上的上述第2数据线群中的一条数据线是上述第5数据线,
连接到上述第2读出放大器上的上述第2数据线群中的另一条数据线是上述第8数据线,以及
在上述第5数据线与上述第8数据线之间配置上述第6和第7数据线。
10.根据权利要求9所述的半导体器件,其特征在于:
上述第1读出放大器块还具有耦合到上述第1读出放大器上的第9数据线和第10数据线,以及耦合到上述第1读出放大器上的第11数据线和第12数据线,
上述第10和第11数据线配置在上述第9数据线与上述第12数据线之间,
上述第1读出放大器通过上述第9数据线耦合到上述第1数据线上且通过上述第10数据线耦合到上述第5数据线上,以及
上述第2读出放大器通过上述第11数据线耦合到上述第8数据线上且通过上述第12数据线耦合到上述第4数据线上。
11.根据权利要求10所述的半导体器件,其特征在于:
上述第1到第12数据线在第1布线层上形成,以及
上述第1读出放大器块还具有配置在上述第9数据线和上述第10数据线之间且在上述第1布线层上形成的第1接触焊盘,和配置在上述第11数据线和上述第12数据线之间且在上述第1布线层上形成的第2接触焊盘。
12.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于:
上述第1和第5数据线配置在第1假想直线上,
上述第2和第6数据线配置在第2假想直线上,
上述第3和第7数据线配置在第3假想直线上,
上述第4和第8数据线配置在第4假想直线上,以及
上述第1到第4假想直线以预定的间隔平行地配置。
13.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于:
上述第1到第4数据线分别以大于、等于2倍于最小加工尺寸F的间隔排列,而上述第5到第8数据线分别以大于、等于2倍于最小加工尺寸F的间隔排列。
14.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于:
上述第1和第2存储器阵列分别具有一个交点式的存储器矩阵构造,
上述多个第1和第2存储单元中的每一个都包括开关用MISFET和电容器,以及
上述第1到第4读出放大器中分别包括漏极和栅极交叉连接、且源极共通连接的P型MISFET对以及漏极栅极交叉连接、且源极共通连接的N型MISFET对。
15.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于:
上述多个第1和第2存储单元中的每一个都包括开关用MISFET和电容器,且上述多个第1和第2存储单元各自的面积都相对于最小加工尺寸F为F的2次方的约6倍。
16.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于:
上述第1到第8数据线用使用相移掩模的光刻技术形成。
17.一种半导体器件,具备:
第1存储器阵列,包括多个配置在第1数据线、与第1数据线相邻的第2数据线、与第2数据线相邻的第3数据线以及与第3数据线相邻的第4数据线和多个第1字线相交的交叉点上的第1存储单元;
第2存储器阵列,包括多个配置在第5数据线、与第5数据线相邻的第6数据线、与第6数据线相邻的第7数据线以及与第7数据线相邻的第8数据线和多个第2字线相交的交叉点上的第2存储单元;以及
设置在所述第1存储器阵列和第2存储器阵列之间的第1读出放大器块,并包括彼此相邻的第1读出放大器和第2读出放大器、与所述第1读出放大器相连的第9数据线和第10数据线以及与所述第2读出放大器相连的第11数据线和第12数据线,
其特征在于:
上述第1读出放大器通过上述第9数据线与上述第1数据线相连,以及通过上述第10数据线与上述第6数据线相连,以构成开放式数据线配置,
上述第2读出放大器通过上述第11数据线与上述第8数据线相连,以及通过上述第12数据线与上述第3数据线相连,以构成开放式数据线配置,以及
在上述第1和第3数据线之间配置上述第2数据线,在上述第2和第4数据线之间配置上述第3数据线,在上述第5和第7数据线之间配置上述第6数据线,在上述第6和第8数据线之间配置上述第7数据线,在上述第9和第12数据线之间配置上述第10和第11数据线。
18.根据权利要求17所述的半导体器件,其特征在于:
上述第1到第12数据线在第1布线层上形成,以及
上述第1读出放大器块配置在上述第10数据线和上述第11数据线之间,且具有在上述第1布线层上形成的接触焊盘。
19.根据权利要求17所述的半导体器件,其特征在于:
上述第1到第12数据线在第1布线层上形成,以及
上述第1读出放大器块还具有配置在上述第10数据线和上述第11数据线之间、且在上述第1布线层上形成的第1接触焊盘,和相对于上述第12数据线来说配置在上述第11数据线的相反一侧且在上述第1布线层上形成的第2接触焊盘。
20.根据权利要求17所述的半导体器件,其特征在于,上述半导体器件还具备:
第2读出放大器块,设置在相对于上述第1读出放大器块来说夹持上述第1存储器阵列的一个位置上,且具有彼此相邻的第3读出放大器和第4读出放大器;以及
第3读出放大器块,设置在相对于上述第1读出放大器块来说夹持上述第2存储器阵列的第2位置上,且具有彼此相邻的第5读出放大器和第6读出放大器;
其中,上述第3读出放大器耦合在上述第2数据线上,上述第4读出放大器耦合在上述第4数据线上,上述第5读出放大器耦合在上述第5数据线上,上述第6读出放大器耦合在上述第7数据线上。
21.根据权利要求17所述的半导体器件,其特征在于:
上述多个第1和第2存储单元中的每一个都包括开关用MISFET和电容器,而上述多个第1和第2存储单元中的每一个的面积,相对于最小加工尺寸F为F的2次方的约6倍。
22.根据权利要求17所述的半导体器件,其特征在于:上述半导体器件具有以上述第1读出放大器和上述第2读出放大器之间的镜像轴进行镜像反转后的结构。
23.一种半导体器件,包括:
第1存储器阵列,包括多个配置在第1数据线、与第1数据线相邻的第2数据线、与第2数据线相邻的第3数据线以及与第3数据线相邻的第4数据线和多个第1字线相交的交叉点上的第1存储单元;
第2存储器阵列,包括多个配置在第5数据线、与第5数据线相邻的第6数据线、与第6数据线相邻的第7数据线以及与第7数据线相邻的第8数据线和多个第2字线相交的交叉点上的第2存储单元;以及
设置在所述第1存储器阵列和第2存储器阵列之间的第1读出放大器块,并包括彼此相邻的第1读出放大器和第2读出放大器,
其特征在于:
上述第1读出放大器耦合到上述第1数据线和上述第6数据线,以构成开放式数据线配置,
上述第2读出放大器,耦合到上述第3数据线和上述第8数据线,以构成开放式数据线配置,
在上述第1和第3数据线之间配置上述第2数据线,在上述第2和第4数据线之间配置上述第3数据线,在上述第5和第7数据线之间配置上述第6数据线,在上述第6和第8数据线之间配置上述第7数据线,以及
上述第1到第4数据线分别以大于、等于最小加工尺寸F约3倍的间隔进行配置,且上述第5到第8数据线分别以大于、等于最小加工尺寸F约3倍的间隔进行配置。
24.根据权利要求23所述的半导体器件,其特征在于:
上述第1读出放大器块还具有耦合到上述第1读出放大器上的第9数据线和第10数据线、耦合到上述第2读出放大器上的第11数据线和第12数据线、第1驱动线和第2驱动线,
上述第1和第2读出放大器分别包括P型MISFET对和N型MISFET对,所述P型MISFET对在N型半导体区上形成,其漏极和栅极交叉连接,而源极共通连接;所述N型MISFET对在P型半导体区上形成,其漏极和栅极交叉连接,而源极共通连接,
上述第1到第12数据线形成在第1布线层中,所述第1布线层形成在上述N型和P型半导体区之上,
上述第1和第2驱动线形成在第2布线层中,所述第2布线层形成在上述第1布线层之上,
在上述第9数据线与上述第12数据线之间配置上述第10和第11数据线,
上述第1和第2读出放大器的上述P型MISFET对的源极,通过在上述第10和第11数据线之间设置的第1贯通孔连接到上述第1驱动线上,以及
上述第1和第2读出放大器的上述N型MISFET对的源极,通过在上述第10和第11数据线之间设置的第2贯通孔连接到上述第2驱动线上。
25.根据权利要求23所述的半导体器件,其特征在于:
在形成上述第1到第8数据线时,使用分配给上述第1、第3、第5和第7数据线的图形的相位与分配给上述第2、第4、第6和第8数据线的图形的相位差180度的相移掩模。
26.根据权利要求23所述的半导体器件,其特征在于:上述最小加工尺寸F小于、等于0.15微米。
27.一种半导体器件,具备:
第1存储器阵列,含有各自设置在第1、第2、第3和第4数据线与第1字线相交的点上的第1、第2、第3和第4存储单元;
第2存储器阵列,含有各自设置在第5、第6、第7和第8数据线与第2字线相交的点上的第5、第6、第7和第8存储单元;以及
读出放大器块,设置在上述第1和第2存储器阵列之间的区域上,并具有彼此相邻的第1和第2读出放大器;
其特征在于:
上述第1、第2、第3和第4数据线依次彼此相邻,上述第5、第6、第7和第8数据线依次彼此相邻,
上述第1读出放大器耦合到上述第1数据线群中的一条数据线和上述第2数据线群中的一条数据线上,以构成开放式数据线配置,
上述第2读出放大器耦合到上述第1数据线群中的另一条数据线和上述第2数据线群中的另一条数据线上,以构成开放式数据线配置,以及
上述第1~第8存储单元中的每一个的面积都约等于最小加工尺寸F的2次方的6倍6F2
28.根据权利要求27所述的半导体器件,其特征在于:
上述第1数据线群用相移法形成,将曝光光束提供给所述第1和第3数据线,该曝光光束与提供给所述第2和第4数据线的曝光光束之间具有180度的相位差;以及
上述第2数据线群用相移法形成,将曝光光束提供给所述第5和第7数据线,该曝光光束与提供给所述第6和第8数据线的曝光光束之间具有180度的相位差。
29.根据权利要求27所述的半导体器件,其特征在于:
上述第1、第2、第3和第4数据线以大于最小加工尺寸F约3倍的间隔配置,以及
上述第5、第6、第7和第8数据线以大于最小加工尺寸F约3倍的间隔配置。
30.根据权利要求27所述的半导体器件,其特征在于:
连接到上述第1读出放大器上的上述第1数据线群中的一条数据线和连接到上述第2读出放大器上的上述第1数据线群中的另一条数据线用相移掩模形成,各自具备在之间具有180度相位差的开口图形,以及
连接到上述第1读出放大器上的上述第2数据线群中的一条数据线和连接到上述第2读出放大器上的上述第2数据线群中的另一条数据线用相移掩模形成,具备在各自之间具有180度相位差的开口图形。
CNB008160392A 1999-12-03 2000-11-29 半导体器件 Expired - Fee Related CN1260810C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34424199 1999-12-03
JP344241/99 1999-12-03
JP344241/1999 1999-12-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1391702A CN1391702A (zh) 2003-01-15
CN1260810C true CN1260810C (zh) 2006-06-21

Family

ID=18367730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB008160392A Expired - Fee Related CN1260810C (zh) 1999-12-03 2000-11-29 半导体器件

Country Status (6)

Country Link
US (4) US6400596B2 (zh)
KR (1) KR100688237B1 (zh)
CN (1) CN1260810C (zh)
AU (1) AU1648801A (zh)
TW (1) TW503396B (zh)
WO (1) WO2001041211A1 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW503396B (en) * 1999-12-03 2002-09-21 Hitachi Ltd Semiconductor device
JP2001273788A (ja) * 2000-03-29 2001-10-05 Hitachi Ltd 半導体記憶装置
JP4392680B2 (ja) * 2002-09-05 2010-01-06 エルピーダメモリ株式会社 半導体記憶装置
US7146596B2 (en) * 2003-08-29 2006-12-05 International Business Machines Corporation Integrated circuit chip having a ringed wiring layer interposed between a contact layer and a wiring grid
US7547936B2 (en) * 2004-10-08 2009-06-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor memory devices including offset active regions
KR100706233B1 (ko) 2004-10-08 2007-04-11 삼성전자주식회사 반도체 기억 소자 및 그 제조방법
KR100621554B1 (ko) * 2005-08-01 2006-09-11 삼성전자주식회사 반도체 메모리 장치
JP4509887B2 (ja) * 2005-08-05 2010-07-21 パナソニック株式会社 半導体記憶装置
JP4907967B2 (ja) * 2005-12-01 2012-04-04 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体記憶装置
KR100827694B1 (ko) * 2006-11-09 2008-05-07 삼성전자주식회사 반도체 메모리 장치의 서브워드라인 드라이버들의 레이아웃구조
KR20100015603A (ko) 2007-03-30 2010-02-12 램버스 인코포레이티드 조정 가능한 폭 스트로브 인터페이스
US7800965B2 (en) * 2008-03-10 2010-09-21 Micron Technology, Inc. Digit line equilibration using access devices at the edge of sub-arrays
JP2012043486A (ja) * 2010-08-13 2012-03-01 Elpida Memory Inc 半導体装置
KR20120018016A (ko) * 2010-08-20 2012-02-29 삼성전자주식회사 비트 라인 감지 증폭기 레이아웃 어레이와 이의 레이아웃 방법, 및 상기 어레이를 포함하는 장치들
KR101906946B1 (ko) 2011-12-02 2018-10-12 삼성전자주식회사 고밀도 반도체 메모리 장치
TWI630607B (zh) * 2016-09-09 2018-07-21 東芝記憶體股份有限公司 Memory device
JP2019054102A (ja) * 2017-09-14 2019-04-04 東芝メモリ株式会社 記憶装置およびその製造方法
CN114255802B (zh) * 2020-09-22 2023-09-15 长鑫存储技术有限公司 集成电路
TWI746303B (zh) * 2020-12-07 2021-11-11 華邦電子股份有限公司 字元線布局及其形成方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6413290A (en) * 1987-07-07 1989-01-18 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor memory
JP2691280B2 (ja) * 1988-05-12 1997-12-17 三菱電機株式会社 半導体記憶装置
JPH0541081A (ja) 1991-08-02 1993-02-19 Fujitsu Ltd ダイナミツクram
US5838038A (en) * 1992-09-22 1998-11-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Dynamic random access memory device with the combined open/folded bit-line pair arrangement
JP3302796B2 (ja) * 1992-09-22 2002-07-15 株式会社東芝 半導体記憶装置
JPH08172169A (ja) 1994-12-16 1996-07-02 Toshiba Microelectron Corp 半導体記憶装置
JP3247573B2 (ja) 1995-04-12 2002-01-15 株式会社東芝 ダイナミック型半導体記憶装置
JP3305919B2 (ja) 1995-05-17 2002-07-24 株式会社東芝 露光用マスクと露光方法
JP2803712B2 (ja) 1995-11-10 1998-09-24 日本電気株式会社 半導体記憶装置
US6043562A (en) * 1996-01-26 2000-03-28 Micron Technology, Inc. Digit line architecture for dynamic memory
JP3633354B2 (ja) * 1999-03-29 2005-03-30 株式会社日立製作所 半導体装置
TW503396B (en) * 1999-12-03 2002-09-21 Hitachi Ltd Semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
US6671198B2 (en) 2003-12-30
AU1648801A (en) 2001-06-12
US6538912B2 (en) 2003-03-25
KR20020084062A (ko) 2002-11-04
CN1391702A (zh) 2003-01-15
KR100688237B1 (ko) 2007-02-28
WO2001041211A1 (fr) 2001-06-07
US20010002702A1 (en) 2001-06-07
US20020126520A1 (en) 2002-09-12
US20040080971A1 (en) 2004-04-29
US20030142528A1 (en) 2003-07-31
TW503396B (en) 2002-09-21
US6400596B2 (en) 2002-06-04
US6845028B2 (en) 2005-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1260810C (zh) 半导体器件
US7400034B2 (en) Semiconductor device
JP3862096B2 (ja) 半導体記憶装置
US6191990B1 (en) Semiconductor integrated circuit device having stabilizing capacitors connected between power lines of main amplifiers
US6954371B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
US11688455B2 (en) Semiconductor memory subword driver circuits and layout
JPH07135257A (ja) 半導体集積回路装置
WO2017145453A1 (ja) 半導体記憶装置
JP3281304B2 (ja) 半導体集積回路装置
JP3398570B2 (ja) 半導体記憶装置
US6452860B2 (en) Semiconductor memory device having segment type word line structure
JPH11340438A (ja) 半導体記憶装置
US6104627A (en) Semiconductor memory device
JP2003007852A (ja) 半導体記憶装置
CN1039065C (zh) 读出放大器
JP2739979B2 (ja) ダイナミック型半導体記憶装置
JP2000048564A (ja) ダイナミック型ram
JPH11135748A (ja) 半導体集積回路装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: ELPIDA MEMORY INC.

Free format text: FORMER OWNER: HITACHI CO., LTD.

Effective date: 20061208

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20061208

Address after: Tokyo, Japan

Patentee after: Nihitatsu Memory Co., Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Patentee before: Hitachi Ltd.

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: PS4 LASCO CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: NIHITATSU MEMORY CO., LTD.

Effective date: 20130826

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20130826

Address after: Luxemburg Luxemburg

Patentee after: ELPIDA MEMORY INC.

Address before: Tokyo, Japan

Patentee before: Nihitatsu Memory Co., Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20060621

Termination date: 20151129

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee