KR102627459B1 - Integrated circuit including multi-layer conductiong line - Google Patents
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Abstract
제1 방향으로 적층된 복수의 층들을 포함하는 집적 회로는, 본 개시의 예시적 실시예에 따라, 병렬적으로 동작하도록 구성되고, 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 배열된 복수의 단위 회로들, 복수의 단위 회로들을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하도록 구성된 제어 회로, 및 제어 회로로부터 복수의 단위 회로들에 제어 신호를 전달하도록 구성된 다층 도선을 포함할 수 있고, 다층 도선은, 상호 인접한 배선층 및 비아층에서 일체로 형성되어 제2 방향으로 연장될 수 있다.An integrated circuit including a plurality of layers stacked in a first direction is configured to operate in parallel, according to an exemplary embodiment of the present disclosure, and includes a plurality of unit circuits arranged in a second direction perpendicular to the first direction. , a control circuit configured to generate a control signal for controlling a plurality of unit circuits, and a multilayer conductor configured to transmit a control signal from the control circuit to the plurality of unit circuits, wherein the multilayer conductor includes wiring layers adjacent to each other. and may be integrally formed in the via layer and extend in the second direction.
Description
본 개시의 기술적 사상은 집적 회로에 관한 것으로서, 자세하게는 다층 도선을 포함하는 집적 회로에 관한 것이다.The technical idea of the present disclosure relates to an integrated circuit, and more specifically, to an integrated circuit including multilayer conductors.
빠른 동작 속도의 집적 회로가 요구되면서, 집적 회로의 배선에서 발생하는 신호의 지연이 중대하게 여겨지고 있다. 집적 회로에 포함된 2이상의 소자들을 전기적으로 상호 연결하는 배선은 저항치(resistance)를 가질 수 있고, 인접 배선과 정전용량(capacitance)을 형성할 수 있다. 이러한 배선의 저항치 및 정전용량에 기인하여 신호의 지연이 발생할 수 있고, 저항치 및 정전용량이 증가할수록 신호의 지연 역시 증가할 수 있다. 또한, 반도체 공정의 미세화에 기인하여, 배선에 포함되는 패턴의 크기 및 상호 인접한 패턴들 사이 거리가 감소할 수 있고, 이에 따라 배선에서 발생하는 신호의 지연이 더욱 심화될 수 있으며, 심지어 집적 회로의 동작 속도를 제한할 수도 있다.As integrated circuits with high operating speeds are required, signal delay occurring in the wiring of the integrated circuit is considered important. Wiring that electrically interconnects two or more elements included in an integrated circuit may have resistance and may form capacitance with adjacent wiring. Signal delay may occur due to the resistance and capacitance of these wires, and as the resistance and capacitance increase, the signal delay may also increase. In addition, due to the miniaturization of semiconductor processes, the size of patterns included in wiring and the distance between adjacent patterns may decrease, and accordingly, the delay of signals occurring in wiring may further intensify, and even in integrated circuits. You can also limit the speed of operation.
본 개시의 기술적 사상은 감소된 지연을 제공하는 다층 도선 및 이를 포함하는 높은 집적도의 집적 회로를 제공한다.The technical idea of the present disclosure provides a multilayer conductor that provides reduced delay and a high-density integrated circuit including the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 집적 회로는, 제1 배선층에 형성된 복수의 제1 패턴들, 제1 방향으로 제1 배선층에 인접한 제1 비아층에 형성된 복수의 제1 비아들, 및 제1 배선층에서 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장되는 제1 부분 및 제1 비아층에서 제2 방향으로 연장되는 제2 부분을 포함하는 다층 도선을 포함할 수 있고, 제1 부분 및 제2 부분은 일체로(integrally) 형성될 수 있다.In order to achieve the above object, an integrated circuit according to one aspect of the technical idea of the present disclosure includes a plurality of first patterns formed on a first wiring layer and a first via layer adjacent to the first wiring layer in a first direction. It may include a plurality of first vias, and a multilayer conductor including a first portion extending in a second direction perpendicular to the first direction in the first wiring layer and a second portion extending in a second direction in the first via layer. may be formed, and the first part and the second part may be formed integrally.
본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 집적 회로는, 제1 배선층에 형성된 복수의 제1 패턴들, 제1 방향으로 제1 배선층에 인접한 제1 비아층에 형성된 복수의 제1 비아들, 및 제1 배선층에서 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장되는 제1 부분, 제1 비아층에서 제2 방향으로 연장되는 제2 부분 및 제1 부분 및 제2 부분 사이에서 제2 방향으로 연장되는 제1 장벽층을 포함하는 다층 도선을 포함할 수 있다.An integrated circuit according to one aspect of the technical idea of the present disclosure includes a plurality of first patterns formed on a first wiring layer, a plurality of first vias formed on a first via layer adjacent to the first wiring layer in a first direction, and a first wiring layer. 1 A first part extending from the wiring layer in a second direction perpendicular to the first direction, a second part extending from the first via layer in a second direction, and a second part extending from the first via layer in a second direction between the first part and the second part. 1 May include a multi-layer conductor including a barrier layer.
본 개시의 예시적 실시예에 따라 제1 방향으로 적층된 복수의 층들을 포함하는 집적 회로는, 병렬적으로 동작하도록 구성되고, 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 배열된 복수의 단위 회로들, 복수의 단위 회로들을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어 회로, 및 제어 회로로부터 복수의 단위 회로들에 제어 신호를 제공하는 다층 도선을 포함할 수 있고, 다층 도선은, 상호 인접한 배선층 및 비아층에서 일체로 형성되어 제2 방향으로 연장될 수 있다.An integrated circuit including a plurality of layers stacked in a first direction according to an exemplary embodiment of the present disclosure is configured to operate in parallel and includes a plurality of unit circuits arranged in a second direction perpendicular to the first direction. , a control circuit that generates a control signal for controlling a plurality of unit circuits, and a multilayer conductor that provides a control signal from the control circuit to the plurality of unit circuits, wherein the multilayer conductor includes interconnection layers and via layers adjacent to each other. It may be integrally formed and extend in the second direction.
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 집적 회로는 다층 도선에 기인하여 감소된 배선 지연을 가지면서도 공간 효율적인 배선을 포함할 수 있다.According to example embodiments of the present disclosure, an integrated circuit may include space-efficient interconnections while having reduced interconnection delays due to multilayer conductors.
또한, 본 개시의 예시적 실시예에 따라, 집적 회로는 다층 도선에 기인하여 높은 집적도를 유지하면서도 향상된 동작 속도를 가질 수 있다.Additionally, according to example embodiments of the present disclosure, an integrated circuit may have improved operating speed while maintaining a high degree of integration due to the multilayer conductors.
또한, 본 개시의 예시적 실시예에 따라, 집적 회로는 다층 도선에 기인하여 향상된 동작 신뢰도를 가질 수 있다.Additionally, according to example embodiments of the present disclosure, an integrated circuit may have improved operational reliability due to the multilayer conductors.
본 개시의 예시적 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 이하의 본 개시의 예시적 실시예들에 대한 기재로부터 본 개시의 예시적 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 개시의 예시적 실시예들을 실시함에 따른 의도하지 아니한 효과들 역시 본 개시의 예시적 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.The effects that can be obtained from the exemplary embodiments of the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned are exemplary examples of the present disclosure from the description of the exemplary embodiments of the present disclosure below. The embodiments can be clearly derived and understood by those skilled in the art. That is, unintended effects resulting from implementing the exemplary embodiments of the present disclosure may also be derived by those skilled in the art from the exemplary embodiments of the present disclosure.
본 명세서에 첨부된 도면들은 도해의 편의를 위하여 스케일에 맞지 아니할 수 있고, 구성요소들을 과장하거나 축소하여 도시할 수 있다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 집적 회로(10)를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 집적 회로의 레이아웃을 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 다층 도선의 예시들을 나타내는 도면들이다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 다층 도선을 형성하는 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 다층 도선의 예시들을 나타내는 도면들이다.
도 6a 내지 도 6e는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 다층 도선의 예시들을 나타내는 도면들이다.
도 7a 및 도 7b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 다층 도선의 예시들을 나타내는 도면들이다.
도 8a 및 도 8b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 다층 도선의 예시들을 나타내는 도면들이다.
도 9는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 메모리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 10은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 도 9의 메모리 장치의 레이아웃의 일부를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 이미지 센서를 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이다.
도 13은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 시스템-온-칩(System-on-Chip; SoC)을 나타내는 블록도이다.The drawings attached to this specification may not be to scale for convenience of illustration, and may show components exaggerated or reduced.
1 is a diagram schematically showing an integrated
Figure 2 is a diagram showing the layout of an integrated circuit according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
3A and 3B are diagrams showing examples of multilayer conductors according to example embodiments of the present disclosure.
Figure 4 is a diagram schematically showing a process of forming a multilayer conductor according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
5A and 5B are diagrams showing examples of multilayer conductors according to example embodiments of the present disclosure.
6A to 6E are diagrams showing examples of multilayer conductors according to example embodiments of the present disclosure.
7A and 7B are diagrams showing examples of multilayer conductors according to example embodiments of the present disclosure.
8A and 8B are diagrams showing examples of multilayer conductors according to example embodiments of the present disclosure.
Figure 9 is a block diagram showing a memory device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
FIG. 10 is a diagram illustrating a portion of the layout of the memory device of FIG. 9 according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
Figure 11 is a block diagram showing an image sensor according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
Figure 12 is a block diagram showing a display device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
Figure 13 is a block diagram showing a system-on-chip (SoC) according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 집적 회로(10)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 1은 집적 회로(10)의 레이아웃에 포함되는 일부 도선들(14, 16)이 추가적으로 도시된 집적 회로(10)의 블록도이다. 본 명세서에서, Z축 방향은 집적 회로(10)가 제조되는 반도체 공정에서 복수의 레이어들이 적층되는 방향으로서 제1 방향 또는 수직 방향으로 지칭될 수 있고, X축 방향 및 Y축 방향은 제2 방향 및 제3 방향으로 각각 지칭될 수 있다. 다른 구성요소보다 상대적으로 +Z방향으로 배치된 구성요소는 다른 구성요소 위에 있는 것으로 지칭될 수 있고, 다른 구성요소보다 상대적으로 -Z방향으로 배치된 구성요소는 다른 구성요소 아래에 있는 것으로 지칭될 수 있다. 또한, 구성요소의 표면들 중 +Z방향으로 노출된 표면은 상면으로 지칭될 수 있고, -Z방향으로 노출된 표면은 하면으로 지칭될 수 있으며, X축 방향 혹은 Y축 방향으로 노출된 표면은 측면으로 지칭될 수 있다. 본 명세서에서 다른 언급이 없는 한, 구성요소의 길이는 연장되는 방향에서의 길이를 지칭할 수 있고, 구성요소의 폭은 연장되는 방향과 수직한 방향에서의 길이를 지칭할 수 있다. 또한, 구성요소의 높이는 Z축 방향에서의 길이를 지칭할 수 있다. 본 명세서의 도면들 중 레이아웃을 도시하는 도면들에서, 도해의 편의상 일부 층들만이 도시될 수 있다.1 is a diagram schematically showing an integrated
집적 회로(10)는 반도체 공정을 통해서 제조되는 임의의 장치를 지칭할 수 있다. 예를 들면, 집적 회로(10)는 복수의 메모리 셀들을 포함하는 메모리 장치일 수도 있고, 적어도 하나의 코어를 포함하는 프로세서일 수도 있고, 외부 신호를 감지하는 센서일 수도 있으며, 시스템-온-칩(System-on-Chip; SoC)과 같이 복수의 기능 블록들을 포함하는 장치일 수도 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 집적 회로(10)는 제어 회로(12) 및 복수의 단위 회로들(U1,..., Un)을 포함할 수 있고(n은 1보다 큰 정수), 복수의 도선들(14, 16)을 포함할 수 있다.The integrated
복수의 단위 회로들(U1,..., Un)은 동일한 구조를 각각 가질 수 있고, 병렬적으로 동작하도록 구성될 수 있다. 비제한적인 예시로서, 복수의 단위 회로들(U1,..., Un)은, 도 9를 참조하여 후술되는 바와 같이, 메모리 장치에서 데이터를 저장하는 메모리 셀들일 수도 있고, 도 11을 참조하여 후술되는 바와 같이, 이미지 센서에서 빛을 감지하는 픽셀들일 수도 있으며, 도 12를 참조하여 후술되는 바와 같이, 디스플레이 장치에서 빛을 출력하는 픽셀들일 수도 있다. 이러한 복수의 단위 회로들(U1,..., Un)에 의한 병렬적인 동작들은 동시에 수행될 것이 요구될 수 있고, 병렬적인 동작들이 수행되는 시점들 사이 오차가 큰 경우, 집적 회로(10)의 동작 속도가 감소할 수 있고 심지어 오동작이 유발될 수도 있다.The plurality of unit circuits (U1,..., Un) may each have the same structure and may be configured to operate in parallel. As a non-limiting example, the plurality of unit circuits U1,..., Un may be memory cells that store data in a memory device, as will be described later with reference to FIG. 9, and with reference to FIG. 11. As will be described later, they may be pixels that detect light in an image sensor, or, as will be described later with reference to FIG. 12, they may be pixels that output light in a display device. Parallel operations by these plurality of unit circuits (U1,..., Un) may be required to be performed simultaneously, and when the error between the times when the parallel operations are performed is large, the integrated
제어 회로(12)는 복수의 단위 회로들(U1,..., Un)을 제어하기 위한 제어 신호(CTR)를 생성할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(12)는 복수의 단위 회로들(U1,..., Un)의 동작들을 제어하기 위하여 가변적인 전압 및/또는 전류를 가지는 제어 신호(CTR)를 생성할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 단위 회로들(U1,..., Un)은 상호 인접하게 배치될 수 있는 한편, 제어 회로(12)는 복수의 단위 회로들(U1,..., Un)의 일측에 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 복수의 단위 회로들(U1,..., Un)은 X축 방향(또는 제2 방향)으로 연장되는 제1 도선(14)에 전기적으로 연결될 수 있고, 제1 도선(14)을 통해서 제어 신호(CTR)를 수신할 수 있다. 제1 도선(14)에서 제어 신호(CTR)의 지연에 기인하여, 제어 회로(12)가 생성하는 제어 신호(CTR)는 제1 단위 회로(U1)에 가장 먼저 도달할 수 있고, 제n 단위 회로(Un)에 최종적으로 도달할 수 있다. 이에 따라, 제1 단위 회로(U1) 및 제n 단위 회로(Un)의 병렬적인 동작들은 상이한 시점들에서 각각 수행될 수 있다. The
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 도선(14)에서 발생하는 제어 신호(CTR)의 지연은, 제1 도선(14)이 가지는 저항치(RP) 및 제1 도선(14)과 인접하게 배치되는 제2 도선(16)과 형성하는 정전용량(CP)에 의존할 수 있다. 저항치(RP)는 제1 도선(14)의 길이(L)에 비례할 수 있고 제1 도선(14)의 폭(W)에 반비례할 수 있는 한편, 정전용량(CP)은 제1 도선(14) 및 제2 도선(16) 사이 거리(S)에 반비례할 수 있다. 이에 따라, 제1 도선(14)에서 발생하는 제어 신호(CTR)의 지연을 감소시키기 위하여, 제1 도선(14)은 짧은 길이(L) 및 넓은 폭(W)을 가질 것이 요구될 수 있고, 제1 도선(14) 및 제2 도선(16) 사이 큰 거리(S)가 요구될 수 있다. 그러나, 제1 도선(14)의 길이(L)의 감소는 복수의 단위 회로들(U1,..., Un)의 개수 및 크기에 기인하여 제한적일 수 있고, 폭(W) 및 거리(S)의 증가는 집적 회로(10)의 공간적 제약에 기인하여 제한적일 수 있다.As shown in FIG. 1, the delay of the control signal (CTR) occurring in the
이하에서 도면들을 참조하여 후술되는 바와 같이, 복수의 단위 회로들(U1,..., Un)에 제어 신호(CTR)를 전달하는 제1 도선(14)은 다층(multi-layer) 도선을 포함할 수 있고, 이에 따라 낮은 저항치(RP)를 가지면서도, 인접한 제2 도선(16)과의 거리(S)를 유지하거나 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 도선(14)은 감소된 지연을 제공할 수 있고, 제1 단위 회로(U1) 및 제n 단위 회로(Un)의 병렬적인 동작들이 수행되는 시점들 사이 오차가 현저하게 감소할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 제1 도선(14)의 감소된 폭(W)에 기인하여, 제2 도선(16)이 증가된 폭을 가질 수 있고, 결과적으로 집적 회로(10)의 동작 속도 및/또는 동작 신뢰도가 향상될 수도 있다.As will be described below with reference to the drawings, the
도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 집적 회로의 레이아웃을 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 2는 집적 회로(20)의 레이아웃에 포함되는 복수의 층들 중 M2층, V2층 및 M3층의 일부를 도시한다. 도 1을 참조하여 전술된 바와 같이, 도 2의 집적 회로(20)는 병렬적으로 동작하는 복수의 단위 회로들에 제어 신호를 전달하기 위하여 다층 도선(ML)을 포함할 수 있다. 도 2는 도해의 편의를 위하여, 집적 회로(20)의 레이아웃에 포함된 하나의 다층 도선(ML) 및 다른 일부 패턴들만을 나타낸다.Figure 2 is a diagram showing the layout of an integrated circuit according to an exemplary embodiment of the present disclosure. Specifically, FIG. 2 shows parts of the M2 layer, V2 layer, and M3 layer among the plurality of layers included in the layout of the
집적 회로(20)는 Z축 방향(또는 제1 방향)으로 적층되는 복수의 층들 중 일부로서 복수의 배선층들 및 복수의 비아층들을 포함할 수 있다. 배선층은 복수의 패턴들을 포함할 수 있고, 비아층은 복수의 비아들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 배선층으로서, M2층에서 Y축 방향으로 연장되는 제1 패턴(M21) 및 제2 패턴(M22)이 형성될 수 있고, M3층에서 X축 방향으로 연장되는 제3 패턴(M31) 및 제4 패턴(M32)을 포함할 수 있다. 또한, 비아층으로서 V2층에서 제1 비아(V21) 및 제2 비아(V22)가 형성될 수 있고, 제1 비아(V21)는 제1 패턴(M21) 및 제3 패턴(M31)에 연결될 수 있는 한편, 제2 비아(V22)는 제2 패턴(M22) 및 제4 패턴(M32)에 연결될 수 있다. 패턴들 및 비아들은 집적 회로(20)를 제조하는 반도체 공정에 기초하여 결정되는 최소 거리 이상 상호 이격될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, M2층의 제1 패턴(M21) 및 제2 패턴(M22)이 X축 방향으로 이격된 제1 거리(S1) 및 M3층의 제3 패턴(M31) 및 제4 패턴(M32)이 Y축 방향으로 이격된 제2 거리(S2)는, 반도체 공정에 의해서 결정되는 최소 이격 거리 이상일 수 있다.The
다층 도선(ML)은 2이상의 인접한 층들에서 X축 방향(또는 제2 방향)으로 함께 연장되는 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 다층 도선(ML)은 M2층에서 X축 방향으로 연장되는 제1 부분(P1), V2층에서 X축 방향으로 연장되는 제2 부분(P2) 및 M3층에서 X축 방향으로 연장되는 제3 부분(P3)을 포함할 수 있다. 비록 도 2에서 다층 도선(ML)은 3개의 연속적인 층들에서 X축 방향으로 함께 연장되는 것으로 도시되었으나, 도 3a 및 도 3b 등을 참조하여 후술되는 바와 같이, 상호 인접한 2개의 층들(예컨대, M2/V2 또는 V2/M3)에서 X축 방향으로 함께 연장될 수도 있으며, 도 8a 및 도 8b 등을 참조하여 후술되는 바와 같이, 4개 이상의 연속적인 층들에서 X축 방향으로 함께 연장될 수도 있다. 이에 따라, 다층 도선(ML)은, 단일 층에서 연장되는 구조 및 2개의 배선층들에서 연장되는 부분들을 비아들로 연결하는 구조와 비교할 때, 감소된 저항치를 가질 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 다층 도선(ML)은 X축 방향으로 길이(L)를 가질 수 있고, Y축 방향으로 폭(W)을 가질 수 있으며, Z축 방향으로 높이(H)를 가질 수 있다.The multilayer conductor ML may have a structure extending together in the X-axis direction (or the second direction) in two or more adjacent layers. For example, as shown in FIG. 2, the multilayer conductor ML includes a first part P1 extending in the X-axis direction from the M2 layer, a second part P2 extending in the X-axis direction from the V2 layer, and It may include a third part (P3) extending in the X-axis direction from the M3 layer. Although the multilayer conductor ML in FIG. 2 is shown extending together in the /V2 or V2/M3), and may extend together in the X-axis direction in four or more consecutive layers, as will be described later with reference to FIGS. 8A and 8B. Accordingly, the multilayer conductor ML may have a reduced resistance value compared to a structure extending from a single layer and a structure connecting parts extending from two wiring layers with vias. As shown in FIG. 2, the multilayer conductor ML may have a length (L) in the X-axis direction, a width (W) in the Y-axis direction, and a height (H) in the Z-axis direction. You can.
도 2에 도시된 M2층, V2층 및 M3층의 높이들, 즉 Z축 방향의 길이들은 예시에 불과하며, 도 2에 도시된 바와 상이할 수 있는 점이 유의된다. 또한, 이하에서 본 개시의 예시적 실시예들은 M2층, V2층 및 M3층을 주로 참조하여 설명될 것이나, 다른 배선층들 및 비아층들에서도 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 다층 도선이 형성될 수 있는 점은 이해될 것이다.It should be noted that the heights of the M2 layer, V2 layer, and M3 layer shown in FIG. 2, that is, the lengths in the Z-axis direction, are merely examples and may be different from those shown in FIG. 2. In addition, hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described mainly with reference to the M2 layer, V2 layer, and M3 layer, but multilayer conductors according to exemplary embodiments of the present disclosure are also formed in other wiring layers and via layers. What can be done will be understood.
도 3a 및 도 3b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 다층 도선의 예시들을 나타내는 도면들이다. 구체적으로, 도 3a 및 도 3b는, X축 방향으로 길이(L)를 가지고 2개의 인접한 층들에서 일체로(integrally) 형성된 다층 도선들(30a, 30b)을 도시한다. 이하에서, 도 3a 및 도 3b에 대한 설명 중 중복되는 내용은 생략될 것이다.3A and 3B are diagrams showing examples of multilayer conductors according to example embodiments of the present disclosure. Specifically, FIGS. 3A and 3B show
도 3a를 참조하면, 다층 도선(30a)은 M3층에서 X축 방향으로 연장되는 제1 부분(P1) 및 V2층에서 X축 방향으로 연장되는 제2 부분(P2)을 포함할 수 있고, 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)은 일체로 형성될 수 있다. 본 명세서에서, '일체로 형성된 구성요소'는 동일한 물질로 연속적으로 형성된 것을 지칭할 수 있고, 일체로 형성된 구성요소는 도면들에서 단일 윤곽선으로 표시될 수 있다. 예를 들면, 도 4, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 후술되는 바와 같이, 도 3a에서 단일 윤곽선에 포함되는 M3층의 제1 부분(P1) 및 V2층의 제2 부분(P2)은 동일한 물질, 예컨대 Al, Cu 등과 같은 금속으로 구성될 수 있고, 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2) 사이 경계(또는 M3층 및 V2층 사이 경계) 역시 동일한 물질로 구성될 수 있다. 다른 한편으로, 도 3a에 도시된 바와 상이하게, 일체로 형성되지 아니한 부분들은 그 사이에 상이한 물질(예컨대, 절연체, 장벽층 등)이 배치될 수 있다. 본 명세서에서, 다층 도선은 Al, Cu와 같은 금속으로 구성되는 것으로 설명될 것이나, 다층 도선은 금속과 상이한 전도성 물질로 구성될 수도 있다.Referring to FIG. 3A, the
일체로 형성되는 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)에 기인하여, 다층 도선(30a)은 감소된 저항치를 가질 수 있다. 도 1을 참조하여 전술된 바와 같이, 공간적 제약에 기인하여 도선의 폭을 확장하는 것은 제한적이므로, 도선의 저항치를 감소시키기 위하여, 도 3a의 다층 도선(30a)과 상이하게 2이상의 배선층들에서 동일한 방향으로 연장되고 비아들을 통해서 상호 연결된 패턴들을 포함하는 도선이 고려될 수 있다. 그러나 이러한 도선의 경우, 비아가 Z축 방향으로 제공하는 저항치뿐만 아니라, 배선층의 패턴 및 비아 사이 장벽층의 저항치에 기인하여 도선의 저항치 감소는 제한적일 수 있고, 특히 반도체 공정이 미세화될수록 저항치 감소는 미약해질 수 있다. 다른 한편으로, 도 3a에 도시된 바와 같이, 2이상의 인접한 층들에서 일체로 형성된 다층 도선(30a)은 비아의 저항치 및 장벽층의 저항치에 대한 영향으로부터 자유로울 수 있고, 미세화된 반도체 공정에도 불구하고 감소된 저항치를 가질 수 있다.Due to the first portion (P1) and the second portion (P2) being formed integrally, the
도 3a에 도시된 바와 같이, 다층 도선(30a)의 하면 상에 층간 절연체(IL)가 배치될 수 있다. 층간 절연체(interlayer insulator)(IL)는 다층 도선(30a)(또는 제2 부분(P2))을 M2층에 형성되는 다른 패턴들과 절연시킬 수 있다. 도 2를 참조하여 전술된 바와 같이, V2층과 같은 비아층은 인접한 배선층들(즉, M2층 및 M3층)의 패턴들을 상호 연결하기 위한 비아들이 형성될 수 있으므로, 비아층에 형성되는 비아들과 상이하게, V2층에서 X축 방향으로 연장되는 제2 부분(P2)을, V2층에 인접한 M2층의 패턴들과 절연시키기 위하여 층간 절연체(IL)가 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 층간 절연체(IL)는, 층간 절연막(interlayer insulator film), 층간 유전체(interlayer dielectric) 등으로 지칭될 수도 있다.As shown in FIG. 3A, an interlayer insulator IL may be disposed on the lower surface of the
도 3b를 참조하면, 다층 도선(30b)은 M2층에서 X축 방향으로 연장되는 제1 부분(P1) 및 V2층에서 X축 방향으로 연장되는 제2 부분(P2)을 포함할 수 있고, 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)은 일체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 3b에서 단일 윤곽선에 포함되는 M2층의 제1 부분(P1) 및 V2층의 제2 부분(P2)은 동일한 물질, 예컨대 Cu와 같은 금속으로 구성될 수 있고, 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2) 사이 경계(또는 M2층 및 V2층 사이 경계) 역시 동일한 금속으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3B, the
도 3b에 도시된 바와 같이, 다층 도선(30b)의 상면 상에 층간 절연체(IL)가 배치될 수 있다. 전술된 바와 같이, V2층은 인접한 M2층 및 M3층의 패턴들을 상호 연결하기 위한 비아들이 형성될 수 있으므로, V2층에 형성되는 비아들과 상이하게, V2층에서 X축 방향으로 연장되는 제2 부분(P2)을, V2층에 인접한 M3층의 패턴들과 절연시키기 위하여 층간 절연체(IL)가 배치될 수 있다. 이에 따라, 다층 도선(30b) 위에서 M3층에 배치된 패턴들은 다층 도선(30b)과 절연될 수 있다.As shown in FIG. 3B, an interlayer insulator IL may be disposed on the upper surface of the
도 4는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 다층 도선을 형성하는 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 4는 도 3a의 다층 도선(30a)을 형성하는 과정에 따라 다층 도선(30a)이 연장되는 방향, 즉 X축 방향에 수직한 면으로 자른 단면들을 순차적으로 나타낸다. 이하에서, 도 4는 도 3a을 참조하여 설명될 것이다.Figure 4 is a diagram schematically showing a process of forming a multilayer conductor according to an exemplary embodiment of the present disclosure. Specifically, FIG. 4 sequentially shows cross-sections cut along the direction in which the
일부 실시예들에서, 다층 도선(30a)은 다마신(damascene) 공정으로 형성될 수 있다. 다마신 공정은 식각(etching)을 통해서 공간을 만들고, 형성하고자 하는 패턴을 구성하는 물질을 채운 후 연마(polishing)함으로써 최종적으로 패턴의 형성을 완료하는 기법을 지칭할 수 있다. 특히, 상호 인접한 2개의 층들, 예컨대 비아층 및 배선층을 동시에 식각하고 금속을 채운 후 연마함으로써 비아 및 패턴을 동시에 형성하는 기법은 듀얼 다마신(dual damascene) 공정으로 지칭될 수 있다.In some embodiments, the
도 4를 참조하면, 단계 S41에서, V2층 및 M3층의 일부를 식각하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 다층 도선(30a)의 길이(L) 및 폭(W)에 따라 V2층 및 M3층의 일부가 식각될 수 있다. 그 다음에 단계 S42에서, 장벽층을 형성하는 동작이 수행될 수 있다. 장벽층은 다층 도선(30a)을 구성하는 금속이나 산소 혹은 수분 등이 외부로 확산되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 V2층 및 M3층에 포함된 절연체뿐만 아니라 V2층 및 M3층 사이 층간 절연막이 보호될 수 있다. 일부 실시예들에서, 장벽층은 전도성 물질로 구성될 수 있고, 예컨대 Ti/TiN, Ta/TaN 등으로 구성될 수 있으며, PVD(Physical Vapor Deposition)에 의해서 형성될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 장벽층이 형성된 후 물질을 채우기 위한 시드층(seed layer)이 형성될 수 있고, 본 명세서에서 시드층은 장벽층에 포함된 것으로 간주될 수도 있다. 예를 들면, 다층 도선(30a)이 Cu를 포함하는 경우, 전기 도금(electro plating) 방식으로 Cu를 채우기 위한 시드층이 PVD에 의해서 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4, in step S41, an operation of etching a portion of the V2 layer and the M3 layer may be performed. For example, a portion of the V2 layer and the M3 layer may be etched depending on the length (L) and width (W) of the
단계 S43에서, 금속을 채우는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 전술된 바와 같이, 장벽층 상에 시드층이 배치될 수 있고, 전기 도금 방식으로 금속 물질을 채우는 동작이 수행될 수 있다. 그 다음에 단계 S44에서, 연마 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 도 4의 단계 S43에 도시된 바와 같이, 단계 S43에서 금속 물질은 M3층의 위에서도 형성될 수 있고, CMP(Chemical Mechanical Polishing)와 같은 연마(polishing)에 의해서 M3층 위에 형성된 금속뿐만 아니라 장벽층이 제거될 수 있고, 그 다음에 층간 절연막이 형성될 수 있다. 이에 따라, 도 4의 단계 S44에 도시된 바와 같이, 다층 도선(30a)은 M3층에서 X축 방향으로 연장되는 제1 부분(P1) 및 V2층에서 X축 방향으로 연장되는 제2 부분(P2)을 포함할 수 있고, 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)은 일체로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)은 실질적으로 동일한 폭(W)을 가질 수 있는 한편, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 후술되는 바와 같이, 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)은 상이한 폭들을 각각 가질 수도 있다.In step S43, a metal filling operation may be performed. For example, as described above, a seed layer may be disposed on the barrier layer, and an operation of filling the metal material by electroplating may be performed. Then in step S44, a polishing operation may be performed. For example, as shown in step S43 of FIG. 4, in step S43, a metal material can also be formed on the M3 layer, and not only the metal formed on the M3 layer by polishing such as CMP (Chemical Mechanical Polishing) Alternatively, the barrier layer can be removed, and then an interlayer insulating film can be formed. Accordingly, as shown in step S44 of FIG. 4, the
도 5a 및 도 5b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 다층 도선의 예시들을 나타내는 도면들이다. 구체적으로, 도 5a는 도 3a의 다층 도선(30a)이 연장되는 X축 방향에 수직한 면으로 다층 도선(30a)을 자른 단면의 예시를 나타내고, 도 5b는 도 3b의 다층 도선(30b)이 연장되는 X축 방향에 수직한 면으로 다층 도선(30b)을 자른 단면의 예시를 나타낸다. 이하에서, 도 5a 및 도 5b에 대한 설명 중 중복되는 내용은 생략될 것이다.5A and 5B are diagrams showing examples of multilayer conductors according to example embodiments of the present disclosure. Specifically, FIG. 5A shows an example of a cross section of the
도 5a를 참조하면, 다층 도선(30a)은 M3층에서 X축 방향으로 연장되는 제1 부분(P1) 및 V2층에서 X축 방향으로 연장되는 제2 부분(P2)을 포함할 수 있고, 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)은 상이한 폭들, 즉 Y축 방향의 길이들을 각각 가질 수 있다. 예를 들면, 도 5a에 도시된 바와 같이, 다층 도선(30a)의 상부로서 제1 부분(P1)은 근사적으로 제1 폭(W1)을 가지는 한편, 다층 도선(30a)의 하부로서 제2 부분(P2)은 근사적으로 제2 폭(W2)을 가질 수 있고, 제2 폭(W2)은 제1 폭(W1)보다 작을 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)의 측면들은, 도 5a에 도시된 바와 같이, Z축 방향과 평행하지 아니한 경사면들일 수도 있다.Referring to FIG. 5A, the
유사하게, 도 5b를 참조하면, 다층 도선(30b)은 M2층에서 X축 방향으로 연장되는 제1 부분(P1) 및 V2층에서 X축 방향으로 연장되는 제2 부분(P2)을 포함할 수 있고, 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)은 상이한 폭들, 즉 Y축 방향의 길이들을 각각 가질 수 있다. 예를 들면, 도 5b에 도시된 바와 같이, 다층 도선(30b)의 상부로서 제2 부분(P2)은 근사적으로 제2 폭(W2)을 가지는 한편, 다층 도선(30b)의 하부로서 제1 부분(P1)은 근사적으로 제1 폭(W1)을 가질 수 있고, 제1 폭(W1)은 제2 폭(W2)보다 작을 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)의 측면들은, 도 5b에 도시된 바와 같이, Z축 방향과 평행하지 아니한 경사면들일 수도 있다.Similarly, referring to FIG. 5B, the
도 6a 내지 도 6e는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 다층 도선의 예시들을 나타내는 도면들이다. 구체적으로, 도 6a 내지 도 6e는, X축 방향으로 길이(L)을 가지고 3개의 연속적인 층들 각각에서 X축 방향으로 함께 연장되는 부분들을 포함하는 다층 도선들(60a, 60b, 60c, 60d, 60e)을 도시한다. 반도체 공정에 따라 도 6a 내지 도 6e에 도시된 다양한 구조들의 다층 도선들이 형성될 수 있고, 연속적인 3개의 층들에서 함께 연장되는 부분들을 포함하는 구조로서 도 6a 내지 도 6e에 도시되지 아니한 구조의 다층 도선이 가능한 점 역시, 도 6a 내지 도 6e에 도시된 구조들로부터 이해될 것이다. 이하에서, 도 6a 내지 도 6e에 대한 설명 중 중복되는 내용은 생략될 것이다.6A to 6E are diagrams showing examples of multilayer conductors according to example embodiments of the present disclosure. Specifically, FIGS. 6A to 6E
도 6a를 참조하면, 다층 도선(60a)은 M3층에서 X축 방향으로 연장되는 제1 부분(P1), V2층에서 X축 방향으로 연장되는 제2 부분(P2) 및 M2층에서 X축 방향으로 연장되는 제3 부분(P3)을 포함할 수 있고, 제1 부분(P1), 제2 부분(P2) 및 제3 부분(P3)은 일체로 형성될 수 있다. 도 3a를 참조하여 전술된 바와 같이, 일체로 형성된 제1 부분(P1), 제2 부분(P2) 및 제3 부분(P3)은 동일한 물질, 예컨대 금속으로 구성될 수 있고, 제1 부분(P1), 제2 부분(P2) 및 제3 부분(P3) 사이 경계들 역시 동일한 금속으로 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 다층 도선(60a)은, 도 4를 참조하여 전술된 바와 같이, 다마신 공정으로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 6A, the
도 6b를 참조하면, 다층 도선(60b)은 M3층에서 X축 방향으로 연장되는 제1 부분(P1), V2층에서 X축 방향으로 연장되는 제2 부분(P2) 및 M2층에서 X축 방향으로 연장되는 제3 부분(P3)을 포함할 수 있고, 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)은 일체로 형성될 수 있다. 즉, 도 6b에 도시된 바와 같이, 다층 도선(60b)의 상위에서 단일 윤곽선에 포함된 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)은 일체로 형성될 수 있는 한편, 다층 도선(60b)의 하위에서 다른 단일 윤곽선에 포함된 제3 부분(P3)은 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)과 일체로 형성되지 아니할 수 있다. 일부 실시예들에서, 다층 도선(60b)의 제2 부분(P2) 및 제3 부분(P3) 사이에 장벽층과 같이 상이한 물질이 배치될 수 있다. 다른 한편으로, 도 6b에 도시된 바와 상이하게, M3층의 제1 부분(P1) 및 M2층의 제3 부분(P3)이, X축 방향으로 연장되는 V2층의 제2 부분(P2)대신 V2층의 적어도 하나의 비아를 통해서 상호연결되는 경우와 비교할 때, 도 6b의 다층 도선(60b)은 V2층 및 M3층 사이 생략된 장벽층뿐만 아니라 X축 방향으로 확장된 제2 부분(P2)에 기인하여 낮은 저항치를 가질 수 있다.Referring to FIG. 6b, the
도 6c를 참조하면, 다층 도선(60c)은 M2층에서 X축 방향으로 연장되는 제1 부분(P1), V2층에서 X축 방향으로 연장되는 제2 부분(P2) 및 M3층에서 X축 방향으로 연장되는 제3 부분(P3)을 포함할 수 있고, 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)은 일체로 형성될 수 있다. 즉, 도 6c에 도시된 바와 같이, 다층 도선(60c)의 하위에서 단일 윤곽선에 포함된 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)은 일체로 형성될 수 있는 한편, 다층 도선(60c)의 상위에서 다른 단일 윤곽선에 포함된 제3 부분(P3)은 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)과 일체로 형성되지 아니할 수 있다. 일부 실시예들에서, 다층 도선(60c)의 제2 부분(P2) 및 제3 부분(P3) 사이에 장벽층과 같이 상이한 물질이 배치될 수 있다. 다른 한편으로, 도 6c에 도시된 바와 상이하게, M2층의 제1 부분(P1) 및 M3층의 제3 부분(P3)이, X축 방향으로 연장되는 V2층의 제2 부분(P2)대신 V2층의 적어도 하나의 비아를 통해서 상호연결되는 경우와 비교할 때, 도 6c의 다층 도선(60c)은 M2층 및 V2층 사이 생략된 장벽층뿐만 아니라 X축 방향으로 확장된 제2 부분(P2)에 기인하여 낮은 저항치를 가질 수 있다.Referring to FIG. 6C, the
도 6d를 참조하면, 다층 도선(60d)은 M3층에서 X축 방향으로 연장되는 제1 부분(P1), V2층에서 X축 방향으로 연장되는 제2 부분(P2) 및 M2층에서 X축 방향으로 연장되는 제3 부분(P3)을 포함할 수 있고, 제1 부분(P1), 제2 부분(P2) 및 제3 부분(P3)은 개별적으로 형성될 수 있다. 즉, 도 6d에 도시된 바와 같이, 다층 도선(60d)에서 단일 윤곽선들 각각에 포함된 제1 부분(P1), 제2 부분(P2) 및 제3 부분(P3)은 일체로 형성되지 아니할 수 있다. 이에 따라, 다층 도선(60d)의 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2) 사이에 장벽층과 같이 상이한 물질이 배치될 수 있는 한편, 제2 부분(P2) 및 제3 부분(P3) 사이에도 장벽층과 같이 상이한 물질이 배치될 수 있다. 다른 한편으로, 도 6d에 도시된 바와 상이하게, M3층의 제1 부분(P1) 및 M2층의 제3 부분(P3)이, X축 방향으로 연장되는 V2층의 제2 부분(P2)대신 V2층의 적어도 하나의 비아를 통해서 상호연결되는 경우와 비교할 때, 도 6d의 다층 도선(60d)은 X축 방향으로 확장된 제2 부분(P2)에 기인하여 낮은 저항치를 가질 수 있다.Referring to FIG. 6d, the
도 6e를 참조하면, 다층 도선(60e)은 M3층에서 X축 방향으로 연장되는 제1 부분(P1), V2층에서 X축 방향으로 연장되는 제2 부분(P2) 및 M2층에서 X축 방향으로 연장되는 제3 부분(P3)을 포함할 수 있다. 도 6d의 다층 도선(60d)와 유사하게, 도 6e의 제1 부분(P1), 제2 부분(P2) 및 제3 부분(P3)은 개별적으로 형성될 수 있는 한편, 제1 부분(P1), 제2 부분(P2) 및 제3 부분(P3) 중 적어도 2개는 상이한 길이들을 가질 수 있다. 예를 들면, 도 6e에 도시된 바와 같이, M3층의 제1 부분(P1) 및 M2층의 제3 부분(P3)은 다층 도선(60e)과 일치하는 길이(L)를 가질 수 있는 한편, V2층의 제2 부분(P2)은 다층 도선(60e)의 길이(L)보다 작은 길이(L')을 가질 수 있다. Referring to FIG. 6e, the
도 7a 및 도 7b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 다층 도선의 예시들을 나타내는 도면들이다. 구체적으로, 도 7a는 도 6a의 다층 도선(60a)이 연장되는 X축 방향에 수직한 면으로 자른 단면의 예시를 나타내고, 도 7b는 도 6b의 다층 도선(60b)이 연장되는 X축 방향에 수직한 면으로 자른 단면의 예시를 나타낸다. 이하에서, 도 7a 및 도 7b에 대한 설명 중 중복되는 내용은 생략될 것이다.7A and 7B are diagrams showing examples of multilayer conductors according to exemplary embodiments of the present disclosure. Specifically, Figure 7a shows an example of a cross section cut in a plane perpendicular to the Shows an example of a cross section cut in a vertical plane. Hereinafter, overlapping content in the description of FIGS. 7A and 7B will be omitted.
도 7a를 참조하면, 다층 도선(60a)은 M3층에서 X축 방향으로 연장되는 제1 부분(P1), V2층에서 X축 방향으로 연장되는 제2 부분(P2) 및 M2층에서 X축 방향으로 연장되는 제3 부분(P3)을 포함할 수 있다. 도 6a를 참조하여 전술된 바와 같이, 다층 도선(60a)의 제1 부분(P1), 제2 부분(P2) 및 제3 부분(P3)은 일체로 형성될 수 있다. 이에 따라, 다층 도선(60a)의 제1 부분(P1), 제2 부분(P2) 및 제3 부분(P3)은 동일한 물질, 예컨대 금속으로 구성될 수 있고, 제1 부분(P1), 제2 부분(P2) 및 제3 부분(P3)의 경계들 역시 동일한 금속으로 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 다층 도선(60a)의 제1 부분(P1), 제2 부분(P2) 및 제3 부분(P3)은, 도 7a에 도시된 바와 같이 실질적으로 동일한 폭(W)을 가질 수 있다.Referring to FIG. 7A, the
도 7b를 참조하면, 다층 도선(60b)은 M3층에서 X축 방향으로 연장되는 제1 부분(P1), V2층에서 X축 방향으로 연장되는 제2 부분(P2) 및 M2층에서 X축 방향으로 연장되는 제3 부분(P3)을 포함할 수 있다. 도 6b를 참조하여 전술된 바와 같이, 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)은 일체로 형성될 수 있는 한편, 제3 부분(P3)은 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)와 일체로 형성되지 아니할 수 있다. 이에 따라, 도 7b에 도시된 바와 같이, 다층 도선(60b)의 상위에서 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2) 사이 경계는 동일한 금속으로 구성되는 한편, 다층 도선(60b)의 하위에서 제2 부분(P2) 및 제3 부분(P3) 사이 경계에서 장벽층이 배치될 수 있다.Referring to FIG. 7b, the
일부 실시예들에서, 다층 도선(60b)의 제1 부분(P1), 제2 부분(P2) 및 제3 부분(P3)은 상이한 폭들을 가질 수 있다. 예를 들면, 도 7b에 도시된 바와 같이, M3층의 제1 부분(P1) 및 M2층의 제3 부분(P3)은 근사적으로 제1 폭(W1)을 가질 수 있는 한편, V2층의 제2 부분(P2)은 근사적으로 제2 폭(W2)을 가질 수 있으며, 제2 폭(W2)은 제1 폭(W1)보다 작을 수 있다. 다층 도선에 포함된 부분들의 길이들은 반도체 공정을 고려하여 따라 결정될 수 있다.In some embodiments, the first portion (P1), the second portion (P2), and the third portion (P3) of the
도 8a 및 도 8b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 다층 도선의 예시들을 나타내는 도면들이다. 구체적으로, 도 8a 및 도 8b는, X축 방향으로 길이(L)을 가지고 4개의 연속적인 층들 각각에서 X축 방향으로 연장되는 부분들을 포함하는 다층 도선들(80a, 80b)을 도시한다. 반도체 공정에 따라 도 8a 및 도 8b에 도시된 구조들의 다층 도선들이 형성될 수 있고, 연속적인 4개 이상의 층들에서 함께 연장되는 부분들을 포함하는 구조로서 도 8a 및 도 8b에 도시되지 아니한 구조의 다층 도선이 가능한 점 역시 도 8a 및 도 8b에 도시된 구조들로부터 이해될 것이다. 이하에서, 도 8a 및 도 8b에 대한 설명 중 중복되는 내용은 생략될 것이다.8A and 8B are diagrams showing examples of multilayer conductors according to example embodiments of the present disclosure. Specifically, FIGS. 8A and 8B show
도 8a를 참조하면, 다층 도선(80a)은 M2층에서 X축 방향으로 연장되는 제1 부분(P1), V2층에서 X축 방향으로 연장되는 제2 부분(P2), M3층에서 X축 방향으로 연장되는 제3 부분(P3) 및 V3층에서 X축 방향으로 연장되는 제4 부분(P4)을 포함할 수 있다. 제1 부분(P1), 제2 부분(P2), 제3 부분(P3) 및 제4 부분(P4)은 일체로 형성될 수 있고, 일부 실시예들에서, 다층 도선(80a)은 다마신 공정으로 형성될 수 있다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 다층 도선(80a)의 상면 상에 층간 절연체(IL)가 배치될 수 있고, 이에 따라 V3층 상위의 배선층에 형성된 패턴들로부터 다층 도선(80a)이 절연될 수 있다.Referring to FIG. 8A, the
도 8b를 참조하면, 다층 도선(80b)은 M2층에서 X축 방향으로 연장되는 제1 부분(P1), V2층에서 X축 방향으로 연장되는 제2 부분(P2), M3층에서 X축 방향으로 연장되는 제3 부분(P3) 및 V3층에서 X축 방향으로 연장되는 제4 부분(P4)을 포함할 수 있다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 다층 도선(80b)의 하위에서 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)이 일체로 형성될 수 있는 한편, 다층 도선(80b)의 상위에서 제3 부분(P3) 및 제4 부분(P4)이 일체로 형성될 수 있다. 이에 따라, V2층의 제2 부분(P2) 및 M3층의 제3 부분(P3) 사이에 장벽층이 배치될 수 있다. 도 8a의 다층 도선(80a)과 유사하게, 도 8b의 다층 도선(80b)의 상면 상에 층간 절연체(IL)가 배치될 수 있다.Referring to FIG. 8b, the
도 9는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 메모리 장치를 나타내는 블록도이고, 도 10은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 도 9의 메모리 장치의 레이아웃의 일부를 나타내는 도면이다. 일부 실시예들에서, 메모리 장치(90)는 도 1의 집적 회로(10)의 예시일 수 있고, 일련의 메모리 셀들(C1,..., Cn)이 도 1의 복수의 단위 회로들(U1,..., Un)에 대응할 수 있으며, 메모리 장치(90)에서 복수의 워드 라인들(WLs)이 다층 도선들로 구현될 수 있다.FIG. 9 is a block diagram illustrating a memory device according to an exemplary embodiment of the present disclosure, and FIG. 10 is a diagram illustrating a portion of the layout of the memory device of FIG. 9 according to an exemplary embodiment of the present disclosure. In some embodiments, the
도 9를 참조하면, 메모리 장치(90)는 메모리 셀 어레이(92), 로우 디코더(94) 및 페이지 버퍼(96)를 포함할 수 있다. 메모리 장치(90)는 외부로부터 커맨드 및 어드레스를 수신할 수 있고, 데이터를 수신하거나 출력할 수 있다. 예를 들면, 메모리 장치(90)는 기입(write) 커맨드, 독출(read) 커맨드와 같은 커맨드, 및 커맨드에 대응하는 어드레스를 수신할 수 있다. 메모리 장치(90)는 기입 커맨드에 응답하여 데이터를 수신할 수 있고, 독출 커맨드에 응답하여 데이터를 출력할 수 있다. 메모리 장치(90)는 독립 적인 메모리 장치로서 패키징될 수도 있고, 시스템-온-칩 또는 프로세서 등과 같은 반도체 페키지에 함께 포함될 수도 있다.Referring to FIG. 9 , the
메모리 셀 어레이(92)는 복수의 메모리 셀들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 메모리 셀 어레이(92)는 도 9에 도시된 바와 같이, SRAM(Static Random Access Memory) 셀로서 일방향으로 배열된 일련의 메모리 셀들(C1,..., Cn)을 포함할 수 있다(n은 1보다 큰 정수). 제1 메모리 셀(C1)은 교차 연결된 제1 인버터(INV1) 및 제2 인버터(INV2)를 포함할 수 있고, 기입 동작 및 독출 동작시 제1 인버터(INV1) 및 제2 인버터(INV2)를 제1 비트 라인 쌍(BL11, BL21)과 전기적으로 접속시키는 제1 트랜지스터(T1) 및 제2 트랜지스터(T2)를 포함할 수 있다. 비록, 도 9는 SRAM 셀을 예시하나, SRMA과 상이한 메모리, 예컨대 플래시 메모리, DRAM(Dynamic Random Access Memory), RRAM(Resistance Random Access Memory), PRAM(Phase-change Random Access Memory) 등 다른 메모리에서도 다층 도선으로 구현된 워드 라인이 적용될 수 있는 점은 이해될 것이다.The
메모리 셀 어레이(92)는 로우 디코더(94)와 복수의 워드 라인들(WLs)을 통해서 접속될 수 있고, 페이지 버퍼(96)와 복수의 비트 라인들(BLs)을 통해서 접속될 수 있다. 메모리 셀 어레이(92)에 포함된 일련의 메모리 셀들(C1,..., Cn)은 복수의 워드 라인들(WLs) 중 제k 워드 라인(WLk)에 연결될 수 있고, 이와 같이 하나의 워드 라인에 연결된 일련의 메모리 셀들(C1,..., Cn) 혹은 일련의 메모리 셀들(C1,..., Cn)에 저장된 데이터는 페이지(page)로서 지칭될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 다층 도선으로 구현된 제k 워드 라인(WLk)은 제1 메모리 셀(C1)에 포함된 제1 트랜지스터(T1) 및 제2 트랜지스터(T2)의 제어 전극들(예컨대 게이트 전극들)에 연결될 수 있다. The
로우 디코더(94)는 메모리 셀 어레이(90)에 포함된 복수의 메모리 셀들 중 일련의 메모리 셀들(C1,..., Cn)을 선택하기 위하여, 복수의 워드 라인들(WLs) 중 제k 워드 라인(WLk)을 활성화시킬 수 있다. 예를 들면, 로우 디코더(94)는 제k 워드 라인(WLk)의 전압 레벨을 상승시킴으로써 제k 워드 라인(WLk)을 활성화시킬 수 있다. 즉, 로우 디코더(94)는 도 1의 제어 회로(12)에 대응할 수 있다. 페이지 버퍼(96)는, 선택된 일련의 메모리 셀들(C1,..., Cn)에 기입할 데이터에 대응하는 신호들을 복수의 비트 라인들(BLs)에 제공하거나, 로우 디코더(94)에 의해서 선택된 일련의 메모리 셀들(C1,..., Cn)에 저장된 데이터에 대응하는 신호들을 복수의 비트 라인들(BLs)로부터 감지할 수 있다.The
다층 도선으로 구현된 제k 워드 라인(WLk)은, 이상에서 도면들을 참조하여 전술된 바와 같이, 감소된 저항치를 가질 수 있고, 이에 따라 로우 디코더(94)가 제k 워드 라인(WKk)에 인가한 신호, 예컨대 상승된 전압(또는 강하된 전압)이 제1 메모리 셀(C1) 및 제n 메모리 셀(Cn)에 도달한 시점들의 차이가 감소할 수 있고, 결과적으로 메모리 장치(90)의 기입 속도 및 독출 속도가 향상될 수 있다. 또한, 제k 워드 라인(WLk)의 감소된 저항치에 기인하여, 제k 워드 라인(WLk)은 다층 도선으로 구현되지 아니한 경우보다 감소된 폭을 가질 수도 있고, 제k 워드 라인(WLk)이 감소된 폭을 가지는 예시들이 도 10을 참조하여 후술될 것이다.The k-th word line (WLk) implemented with a multi-layer conductor may have a reduced resistance value, as described above with reference to the drawings, and accordingly, the
도 10의 좌측을 참조하면, 제1 메모리 셀(C1')의 경계들 중 Y축 방향으로 마주보는 경계들 상에서 음의 공급 전압(VSS)(또는 접지 전압)이 인가되는 제1 라인(L1) 및 제2 라인(L2)이 X축 방향으로 연장될 수 있고, 그 사이에 다층 도선으로 구현되지 아니한 제k 워드 라인(WLk')이 연장될 수 있다. 안정된 음의 공급 전압(VSS)을 제1 메모리 셀(C1')을 포함하는 일련의 메모리 셀들에 제공하기 위하여, 음의 공급 전압(VSS)을 제공하는 제1 라인(L1) 및 제2 라인(L2)이 도 10에 도시된 바와 같이 배치될 수 있다. 제1 라인(L1) 및 제2 라인(L2)은 제1 폭(W1)을 가질 수 있는 한편, 다층 도선으로 구현되지 아니한 제k 워드 라인(WLk')은 제2 폭(W2)을 가질 수 있다. 전술된 바와 같이, 제k 워드 라인(WLk')이 다층 도선으로 구현되는 경우 제k 워드 라인(WLk')은 제2 폭(W2)보다 작은 폭을 가질 수 있고, 도 10의 '경우' 및 'B 경우'는 제k 워드 라인(WLk')이 다층 도선으로 구현되는 예시들을 나타낸다.Referring to the left side of FIG. 10, a first line (L1) to which a negative supply voltage (VSS) (or ground voltage) is applied on the boundaries of the first memory cell (C1') facing the Y-axis direction. and the second line L2 may extend in the In order to provide a stable negative supply voltage (VSS) to a series of memory cells including the first memory cell (C1'), a first line (L1) and a second line (L1) that provide a negative supply voltage (VSS) ( L2) may be arranged as shown in FIG. 10. The first line (L1) and the second line (L2) may have a first width (W1), while the k word line (WLk'), which is not implemented as a multilayer conductor, may have a second width (W2). there is. As described above, when the k-th word line (WLk') is implemented as a multi-layer conductor, the k-th word line (WLk') may have a width smaller than the second width (W2), and in the 'case' and 'Case B' represents examples in which the k-th word line (WLk') is implemented with a multi-layer conductor.
도 10의 'A 경우'를 참조하면, 제1 메모리 셀(C1a)을 포함하는 일련의 메모리 셀들에 음의 공급 전압(VSS)을 제공하는 제1 라인(L1a) 및 제2 라인(L2a)의 폭(W1a)은 유지될 수 있는 한편(W1a = W1), 감소된 제k 워드 라인(WLka)의 폭(W2a)에 기인하여(W2a < W2), 제k 워드 라인(WLka) 및 제1 라인(L1a) 사이 거리가 증가할 수 있고, 제k 워드 라인(WLka) 및 제2 라인(L2a) 사이 거리가 증가할 수 있다. 예를 들면, 도 10의 좌측에 도시된 제k 워드 라인(WLk')이 제1 라인(L1) 및 제2 라인(L2)과 각각 이격된 거리(S)는 M2층에서 패턴들 상호간 최소 이격 거리일 수 있는 한편, 도 10의 'A 경우'에서 제k 워드 라인(WLka)이 제1 라인(L1a) 및 제2 라인(L2a)과 각각 이격된 거리(Sa)는 M2층에서 패턴들 상호간 최소 이격 거리보다 클 수 있다. 이에 따라, 제k 워드 라인(WLka)이 제1 라인(L1a) 및 제2 라인(L2a)과 형성하는 정전용량이 감소할 수 있고, 결과적으로 제k 워드 라인(WLka)에서 발생하는 지연이 더욱 감소할 수 있다.Referring to 'Case A' of FIG. 10, the first line L1a and the second line L2a provide a negative supply voltage VSS to a series of memory cells including the first memory cell C1a. The width W1a can be maintained (W1a = W1), while due to the width W2a of the kth word line WLka being reduced (W2a < W2), the kth word line WLka and the first line The distance between (L1a) may increase, and the distance between the kth word line (WLka) and the second line (L2a) may increase. For example, the distance S between the k word line (WLk') shown on the left side of FIG. 10 and the first line (L1) and the second line (L2), respectively, is the minimum distance between the patterns in the M2 layer. On the other hand, in 'case A' of FIG. 10, the distance (Sa) between the k word line (WLka) and the first line (L1a) and the second line (L2a), respectively, is the distance between the patterns in the M2 layer. It can be greater than the minimum separation distance. Accordingly, the capacitance formed by the k-th word line (WLka) with the first line (L1a) and the second line (L2a) may be reduced, and as a result, the delay occurring in the k-th word line (WLka) further increases. may decrease.
도 10의 'B 경우'를 참조하면, 감소된 제k 워드 라인(WLka)의 폭(W2b)에 기인하여(W2b < W2), 제1 메모리 셀(C1b)에 음의 공급 전압(VSS)을 제공하는 제1 라인(L1b) 및 제2 라인(L2b)의 폭(W1b)이 증가할 수 있다(W1b > W1). 이에 따라, 제1 라인(L1b) 및 제2 라인(L2b)의 저항치들이 감소할 수 있고, 결과적으로 제1 메모리 셀(C1b)을 포함하는 일련의 메모리 셀들에 더욱 안정적인 음의 공급 전압(VSS)이 제공될 수 있다.Referring to 'Case B' of FIG. 10, due to the reduced width W2b of the kth word line WLka (W2b < W2), a negative supply voltage VSS is applied to the first memory cell C1b. The width (W1b) of the first line (L1b) and the second line (L2b) provided may increase (W1b > W1). Accordingly, the resistance values of the first line (L1b) and the second line (L2b) may be reduced, resulting in a more stable negative supply voltage (VSS) to the series of memory cells including the first memory cell (C1b). This can be provided.
도 11은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 이미지 센서를 나타내는 블록도이다. 일부 실시예들에서, 이미지 센서(110)는 도 1의 집적 회로(10)의 예시일 수 있고, 일련의 픽셀들(X1,..., Xn)이 도 1의 복수의 단위 회로들(U1,..., Un)에 대응할 수 있으며, 이미지 센서(110)에서 복수의 픽셀들을 제어하기 위한 제어 라인들(RSs, TGs, SELs) 중 적어도 일부가 다층 도선들로 구현될 수 있다.Figure 11 is a block diagram showing an image sensor according to an exemplary embodiment of the present disclosure. In some embodiments, the
도 11을 참조하면, 이미지 센서(110)는 픽셀 어레이(112), 로우 드라이버(114) 및 독출 회로(116)를 포함할 수 있다. 픽셀 어레이(112)는 복수의 제어 라인들, 즉 복수의 리셋 라인들(RSs), 복수의 전송 라인들(TGs) 및 복수의 선택 라인들(SELs)을 통해서 로우 드라이버(114)와 연결될 수 있고, 복수의 출력 라인들(OLs)을 통해서 독출 회로(116)와 연결될 수 있다. 로우 드라이버(114)는 복수의 리셋 라인들(RSs), 복수의 전송 라인들(TGs) 및 복수의 선택 라인들(SELs) 중 일부를 동시에 활성화하거나 순차적으로 활성화함으로써 픽셀 어레이(112)에 포함된 복수의 픽셀들을 제어할 수 있고, 독출 회로(116)는 출력 라인들(OLs)의 전압 및/또는 전류를 감지함으로써 픽셀 어레이(112)에서 감지된 빛의 세기를 검출할 수 있다.Referring to FIG. 11 , the
픽셀 어레이(112)는 복수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 픽셀 어레이(112)는 도 11에 도시된 바와 같이, 4T(4-Transistor) 구조의 일련의 픽셀들(X1,..., Xn)을 포함할 수 있다(n은 1보다 큰 정수). 즉, 제1 픽셀(X1)은 4개의 트랜지스터들(T3 내지 T6) 및 광 감지 소자(PD)를 포함할 수 있다. 비록 도 11은 4T 구조의 픽셀을 예시하나, 6T(6-Transistor) 구조 등 상이한 구조의 픽셀을 포함하는 이미지 센서에서도 다층 도선으로 구현된 제어 라인들이 적용될 수 있는 점은 이해될 것이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 제k 전송 라인(TGk)은 전송 트랜지스터(T3)의 제어 전극(또는 게이트 전극)에 연결될 수 있고, 제k 리셋 라인(RSk)은 리셋 트랜지스터(T5)의 제어 전극에 연결될 수 있으며, 제k 선택 라인(SELk)은 선택 트랜지스터(T6)의 제어 전극에 연결될 수 있다.
복수의 제어 라인들 중 적어도 일부가 다층 도선들로 구현됨으로써 이미지 센서(110)의 동작이 향상될 수 있다. 예를 들면, 복수의 전송 라인들(TGs)이 다층 도선들로 구현되는 경우, 제1 픽셀(X1)에서 빛을 감지하는 구간 및 제n 픽셀(Xn)에서 빛을 감지하는 구간 사이 오차가 감소할 수 있고, 결과적으로 이미지 센서(110)에 의해서 생성되는 이미지의 정확도가 향상될 수 있다. 또한, 복수의 선택 라인들(SELs)이 다층 도선들로 구현되는 경우, 제1 픽셀(X1)에서 제1 출력 라인(OL1)에 신호를 출력하는 시점 및 제n 픽셀(Xn)에서 제n 출력 라인(OLn)에 신호를 출력하는 시점 사이 오차가 감소할 수 있고, 이에 따라 독출 회로(116)에 의한 독출 속도가 증가할 수 있으며, 이미지 센서(110)의 이미지 촬영 속도가 증가할 수 있다.The operation of the
도 12는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 장치(120)(또는 디스플레이 패널(122))은 도 1의 집적 회로(10)의 예시일 수 있고, 일련의 픽셀들(X1',..., Xn')이 도 1의 단위 회로들(U1,..., Un)에 대응할 수 있으며, 디스플레이 장치(120)에서 복수의 픽셀들을 제어하기 위한 복수의 스캔 라인들(SLs)이 다층 도선들로 구현될 수 있다.Figure 12 is a block diagram showing a display device according to an exemplary embodiment of the present disclosure. In some embodiments, display device 120 (or display panel 122) may be an example of
도 12를 참조하면, 디스플레이 장치(120)는 디스플레이 패널(122), 스캔 드라이버(124) 및 데이터 드라이버(126)를 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(122)은 복수의 스캔 라인들(SLs)을 통해서 스캔 드라이버(124)와 연결될 수 있고, 복수의 데이터 라인들(DLs)을 통해서 데이터 드라이버(126)와 연결될 수 있다. 스캔 드라이버(124)는 디스플레이 패널(122)에 포함된 복수의 픽셀들 중 일부로서 일련의 픽셀들을 선택하기 위하여 복수의 스캔 라인들(SLs) 중 하나를 활성화시킬 수 있고, 데이터 드라이버(126)는 스캔 드라이버(124)에 의해서 선택된 일련의 픽셀들이 출력할 빛의 세기에 따라 복수의 데이터 라인들(DLs)에 전압 및/또는 전류를 제공할 수 있다.Referring to FIG. 12 , the
디스플레이 패널(122)는 복수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 패널(122)은 LED(Light Emitting Device)를 포함하는 일련의 픽셀들(X1',..., Xn')을 포함할 수 있다(n은 1보다 큰 정수). 즉, 제1 픽셀(X1')은 2개의 트랜지스터들(T7, T8), 캐패시터(CAP) 및 LED(LD)를 포함할 수 있다. 비록 도 12는 LED를 포함하는 구조의 픽셀을 예시하나, LED와 상이한 발광 소자(light emitting element)를 포함하는 디스플레이 패널에서도 다층 도선으로 구현된 복수의 스캔 라인들(SLs)이 적용될 수 있는 점은 이해될 것이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 제k 스캔 라인(SLk)은 스위치 트랜지스터(T7)의 제어 전극(또는 게이트 전극)에 연결될 수 있다.The
복수의 스캔 라인들(SLs)이 다층 도선들로 구현됨으로써 디스플레이 장치(120)의 동작이 향상될 수 있다. 예를 들면, 제1 픽셀(X1')이 선택되는 시점 및 제n 픽셀(Xn')이 선택되는 시점 사이 오차가 감소할 수 있고, 이에 따라 디스플레이 패널(122)을 통해서 출력되는 이미지의 품질이 개선될 뿐만 아니라 디스플레이 패널(122)에서 이미지가 업데이트되는 속도가 증가할 수 있다.The operation of the
도 13은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 시스템-온-칩(System-on-Chip; SoC)을 나타내는 블록도이다. 시스템-온-칩(130)은 도 1의 집적 회로(10)의 예시일 수 있고, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 다층 도선을 포함할 수 있다. 시스템-온-칩(130)은 다양한 기능을 수행하는 IP(intellectual property)와 같은 복잡한 기능 블록들을 하나의 칩에 구현한 것으로서, 본 개시의 예시적 실시예들에 따라 2이상의 연속적인 층들에서 함께 연장되는 부분들을 포함하는 다층 도선들이 시스템-온-칩(130)의 각 기능 블록들에 포함될 수 있다. 이에 따라, 높은 공간 효율성이 달성되면서도 배선에서 발생하는 지연이 감소됨으로써 시스템-온-칩(130)은 높은 집적도 및 높은 동작 속도를 가질 수 있다.Figure 13 is a block diagram showing a system-on-chip (SoC) according to an exemplary embodiment of the present disclosure. System-on-
도 13을 참조하면, 시스템-온-칩(130)은 모뎀(132), 디스플레이 컨트롤러(133), 메모리(134), 외부 메모리 컨트롤러(135), CPU(Central Processing Unit)(136), 트랜잭션 유닛(137), PMIC(138) 및 GPU(graphic processing unit)(139)을 포함할 수 있고, 시스템-온-칩(130)의 각 기능 블록들은 시스템 버스(131)를 통해서 상호 통신할 수 있다.Referring to FIG. 13, the system-on-
시스템-온-칩(130)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있는 CPU(136)는 다른 기능 블록들(132, 133, 134, 135, 137, 138, 139)의 동작들을 제어할 수 있다. 모뎀(132)은 시스템-온-칩(130) 외부로부터 수신되는 신호를 복조(demodulation)하거나, 시스템-온-칩(130) 내부에서 생성된 신호를 변조(modulation)하여 외부로 송신할 수 있다. 외부 메모리 컨트롤러(135)는 시스템-온-칩(130)에 연결된 외부 메모리 장치로부터 데이터를 송수신하는 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 외부 메모리 장치에 저장된 프로그램 및/또는 데이터는 외부 메모리 컨트롤러(135)의 제어 하에서 CPU(136) 또는 GPU(139)에 제공될 수 있다. GPU(139)는 그래픽 처리와 관련된 프로그램 명령(instruction)들을 실행할 수 있다. GPU(139)는 외부 메모리 컨트롤러(135)를 통해서 그래픽 데이터를 수신할 수도 있고, GPU(139)에 의해서 처리된 그래픽 데이터를 외부 메모리 컨트롤러(135)를 통해서 시스템-온-칩(130) 외부로 전송할 수도 있다. 트랜잭션 유닛(137)은 각 기능 블록들의 데이터 트랜잭션을 모니터링할 수 있고, PMIC(138)는 트랜잭션 유닛(137)의 제어에 따라 각 기능 블록으로 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 디스플레이 컨트롤러(133)는 시스템-온-칩(130) 외부의 디스플레이(또는 디스플레이 장치)를 제어함으로써 시스템-온-칩(130) 내부에서 생성된 데이터를 디스플레이에 전송할 수 있다.The
메모리(134)는, 비휘발성 메모리로서 EEPROM(non-volatile memory such as a Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리(flash memory), PRAM(Phase-change Random Access Memory), RRAM(Resistance Random Access Memory), NFGM(Nano Floating Gate Memory), PoRAM(Polymer Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 등을 포함할 수도 있고, 휘발성 메모리로서 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 모바일 DRAM, DDR SDRAM(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory), LPDDR(Low Power DDR) SDRAM, GDDR(Graphic DDR) SDRAM, RDRAM(Rambus Dynamic Random Access Memory) 등을 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 도 9등을 참조하여 전술된 바와 같이, 메모리(134)에 포함된 복수의 메모리 셀들 중 일부를 각각 선택하기 위한 복수의 워드 라인들이 다층 도선들로 구현될 수 있다.The
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As above, exemplary embodiments have been disclosed in the drawings and specification. Although embodiments have been described in this specification using specific terms, this is only used for the purpose of explaining the technical idea of the present disclosure and is not used to limit the meaning or scope of the present disclosure as set forth in the claims. . Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present disclosure should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.
Claims (20)
위로 향하는 제1 방향으로 상기 제1 배선층에 인접한 제1 비아층에 형성된 복수의 제1 비아들; 및
상기 제1 배선층에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장되는 제1 부분 및 상기 제1 비아층에서 상기 제2 방향으로 연장되는 제2 부분을 포함하는 다층 도선을 포함하고,
상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 일체로(integrally) 형성되고,
상기 복수의 제1 패턴들은, 적어도 제1 거리만큼 상호 이격되고,
상기 다층 도선은, 상기 복수의 제1 패턴들로부터 상기 제1 거리보다 큰 제2 거리만큼 이격된 것을 특징으로 하는 집적 회로.a plurality of first patterns formed on a first wiring layer;
a plurality of first vias formed in a first via layer adjacent to the first wiring layer in a first upward direction; and
A multilayer conductor including a first part extending from the first wiring layer in a second direction perpendicular to the first direction and a second part extending from the first via layer in the second direction,
The first part and the second part are integrally formed,
The plurality of first patterns are spaced apart from each other by at least a first distance,
The integrated circuit, wherein the multilayer conductors are spaced apart from the plurality of first patterns by a second distance greater than the first distance.
상기 제1 방향으로 상기 제1 비아층에 인접한 제2 배선층에 형성된 복수의 제2 패턴들을 더 포함하고,
상기 다층 도선은, 상기 제2 배선층에서 상기 제2 방향으로 상기 제1 부분과 동일한 길이로서 연장되는 제3 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집적 회로.In claim 1,
Further comprising a plurality of second patterns formed on a second wiring layer adjacent to the first via layer in the first direction,
The multilayer conductor further includes a third portion extending from the second wiring layer in the second direction to the same length as the first portion.
상기 제1 부분, 상기 제2 부분 및 상기 제3 부분은, 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 집적 회로.In claim 2,
An integrated circuit, wherein the first part, the second part, and the third part are integrally formed.
상기 다층 도선은, 상기 제1 부분 및 상기 제3 부분 사이 장벽층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집적 회로.In claim 2,
The integrated circuit, wherein the multilayer conductor further includes a barrier layer between the first portion and the third portion.
상기 제1 방향으로 상기 제2 배선층에 인접한 제2 비아층에 형성된 복수의 제2 비아들을 더 포함하고,
상기 다층 도선은, 상기 제2 비아층에서 상기 제2 방향으로 연장된 제4 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집적 회로.In claim 2,
Further comprising a plurality of second vias formed in a second via layer adjacent to the second wiring layer in the first direction,
The multilayer conductor further includes a fourth portion extending from the second via layer in the second direction.
상기 제1 부분, 상기 제2 부분, 상기 제3 부분 및 상기 제4 부분은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 집적 회로.In claim 5,
An integrated circuit, wherein the first part, the second part, the third part, and the fourth part are integrally formed.
상기 다층 도선은, 상기 제2 부분 및 상기 제3 부분 사이 장벽층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집적 회로.In claim 5,
The integrated circuit, wherein the multilayer conductor further includes a barrier layer between the second portion and the third portion.
상기 제1 방향으로 상기 제1 비아층에 인접한 제2 배선층에 형성된 복수의 제2 패턴들; 및
상기 다층 도선 및 상기 제2 배선층 사이에 형성된 층간 절연체(interlayer insulator)를 더 포함하는 집적 회로.In claim 1,
a plurality of second patterns formed on a second wiring layer adjacent to the first via layer in the first direction; and
An integrated circuit further comprising an interlayer insulator formed between the multilayer conductor and the second wiring layer.
상기 제2 부분은, 상기 제1 부분의 폭 이하의 폭을 가지는 특징으로 하는 집적 회로.In claim 1,
The integrated circuit wherein the second portion has a width less than or equal to the width of the first portion.
상기 제2 부분은, 상기 제1 부분과 동일한 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 집적 회로.In claim 1,
The integrated circuit, wherein the second part has the same length as the first part.
병렬적으로 동작하도록 구성되고, 상기 제2 방향으로 배열된 복수의 단위 회로들을 포함하고,
상기 다층 도선은, 상기 복수의 단위 회로들에 포함된 트랜지스터들의 제어 전극들에 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 집적 회로.In claim 1,
configured to operate in parallel and comprising a plurality of unit circuits arranged in the second direction,
The multilayer conductor is electrically connected to control electrodes of transistors included in the plurality of unit circuits.
상기 다층 도선은, 상기 제1 배선층 및 상기 제1 비아층에서 동일한 금속 물질로 구성된 것을 특징으로 하는 집적 회로.In claim 1,
The integrated circuit is characterized in that the multilayer conductor is made of the same metal material in the first wiring layer and the first via layer.
상기 다층 도선을 형성할 때 상기 금속 물질의 확산을 방지하도록 구성된 장벽층을, 상기 다층 도선의 표면의 적어도 일부에서 더 포함하는 집적 회로.In claim 13,
The integrated circuit further comprising, on at least a portion of a surface of the multilayer conductor, a barrier layer configured to prevent diffusion of the metallic material when forming the multilayer conductor.
위로 향하는 제1 방향으로 상기 제1 배선층에 인접한 제1 비아층에 형성된 복수의 제1 비아들; 및
상기 제1 배선층에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장되는 제1 부분, 상기 제1 비아층에서 상기 제2 방향으로 연장되는 제2 부분 및 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분 사이에서 상기 제2 방향으로 연장되는 제1 장벽층을 포함하는 다층 도선을 포함하고,
상기 복수의 제1 패턴들은, 적어도 제1 거리만큼 상호 이격되고,
상기 다층 도선은, 상기 복수의 제1 패턴들로부터 상기 제1 거리보다 큰 제2 거리만큼 이격된 것을 특징으로 하는 집적 회로.a plurality of first patterns formed on a first wiring layer;
a plurality of first vias formed in a first via layer adjacent to the first wiring layer in a first upward direction; and
A first part extending from the first wiring layer in a second direction perpendicular to the first direction, a second part extending from the first via layer in the second direction, and between the first part and the second part. comprising a multilayer conductor including a first barrier layer extending in the second direction,
The plurality of first patterns are spaced apart from each other by at least a first distance,
The integrated circuit, wherein the multilayer conductors are spaced apart from the plurality of first patterns by a second distance greater than the first distance.
상기 제1 장벽층은, 상기 제1 부분 및/또는 상기 제2 부분을 형성할 때, 상기 제1 부분을 구성하는 물질 및/또는 상기 제2 부분을 구성하는 물질의 확산을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 집적 회로.In claim 15,
The first barrier layer is configured to prevent diffusion of the material constituting the first portion and/or the material constituting the second portion when forming the first portion and/or the second portion. integrated circuit.
상기 제1 방향으로 상기 제1 비아층에 인접한 제2 배선층에 형성된 복수의 제2 패턴들을 더 포함하고,
상기 다층 도선은,
상기 제2 배선층에서 상기 제2 방향으로 상기 제1 부분과 동일한 길이로서 연장되는 제3 부분; 및
상기 제2 부분 및 상기 제3 부분 사이에서 상기 제2 방향으로 연장되는 제2 장벽층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집적 회로.In claim 15,
Further comprising a plurality of second patterns formed on a second wiring layer adjacent to the first via layer in the first direction,
The multilayer conductor is,
a third part extending from the second wiring layer in the second direction to the same length as the first part; and
The integrated circuit further comprising a second barrier layer extending in the second direction between the second portion and the third portion.
상기 제2 장벽층은, 상기 제2 부분 및/또는 상기 제3 부분을 형성할 때, 상기 제2 부분을 구성하는 물질 및/또는 상기 제3 부분을 구성하는 물질의 확산을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 집적 회로.In claim 17,
The second barrier layer is configured to prevent diffusion of the material constituting the second portion and/or the material constituting the third portion when forming the second portion and/or the third portion. integrated circuit.
상기 제2 부분은, 상기 제1 부분과 동일한 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 집적 회로.In claim 15,
The integrated circuit, wherein the second part has the same length as the first part.
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