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DE102005026637A1 - Semiconductor dynamic random access memory device comprises power lines formed on respective metal layers arranged at row and column decoders, having different widths - Google Patents

Semiconductor dynamic random access memory device comprises power lines formed on respective metal layers arranged at row and column decoders, having different widths Download PDF

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DE102005026637A1
DE102005026637A1 DE102005026637A DE102005026637A DE102005026637A1 DE 102005026637 A1 DE102005026637 A1 DE 102005026637A1 DE 102005026637 A DE102005026637 A DE 102005026637A DE 102005026637 A DE102005026637 A DE 102005026637A DE 102005026637 A1 DE102005026637 A1 DE 102005026637A1
Authority
DE
Germany
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lines
power
metal layer
tracks
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.)
Withdrawn
Application number
DE102005026637A
Other languages
German (de)
Inventor
Jae-Young Suwon Lee
Hyuk-Joon Gunpo Kwon
Chi-Wook Hwaseong Kim
Sung-Hoon Seongnam Kim
Youn-Sik Yongin Park
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.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co 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
Priority claimed from KR1020040074730A external-priority patent/KR100689814B1/en
Priority claimed from US11/134,855 external-priority patent/US7161823B2/en
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The device has power lines (P1,P2) formed on respective metal layers arranged at row decoder and column decoder, for supplying power to the memory array. The power line (P3) formed on the metal layer has larger width and the power line (P1) formed on the metal layer has smaller width. Signal lines (GIO,LIO) are routed such that the signal lines are isolated more broadly. An independent claim is also included for power and signal line routing method on the dynamic random access memory (DRAM) array.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Halbleiterbaustein mit einem dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAM) und ein Verfahren zur Anordnung von Leistungs- und Signalleitungen in strukturierten Metallschichten, die über einem solchen Baustein liegen.The The invention relates to a semiconductor device with a dynamic Random access memory (DRAM) and a method of arrangement of power and signal lines in structured metal layers, the above such a building block.

DRAM-Bausteine beinhalten ein Speicherfeld, Schaltungen, um auf das Speicherfeld zuzugreifen, und periphere Schaltungen, um den DRAM-Betrieb zu steuern und mit externen Bauteilen zu kommunizieren. Typische Speicherfelder sind aus einem sich wiederholenden Muster von Subspeicherzellenfeldern geformt, durchsetzt mit einem Teil der Schaltungen, die benutzt werden, um auf das Speicherfeld zuzugreifen. Der Rest der Zugriffschaltung ist gewöhnlich in einem Zeilendecoder und einem Spaltendecoder an den Rändern des Speicherfeldes angeordnet.DRAM devices include a memory array, circuits to access the memory array access and peripheral circuitry to control DRAM operation and to communicate with external components. Typical memory fields are from a repeating pattern of sub memory cell fields Shaped, interspersed with a part of the circuits that uses to access the memory field. The rest of the access circuit is ordinary in a row decoder and a column decoder at the edges of the Memory array arranged.

1 zeigt eine typische Speicheranordnung 100, umfassend ein Speicherfeld 10, einen Spaltendecoder 20 und einen Zeilendecoder 30. Das Speicherfeld 10 ist ähnlich einem Schachbrett angelegt, mit Sub speicherzellenfeldern SMCAs, vertikal getrennt durch Subwortleitungstreiber SWDs und horizontal getrennt durch Leseverstärker SAs für die Speicherzellen. Jedes der Subspeicherzellenfelder umfasst eine Mehrzahl an Speicherzellen (MC), von welchen jede aus einem Zugriffstransistor, der durch eine Subwortleitung SWL aktiviert wird, und einem Kondensator aufgebaut ist, um Daten zu speichern. Die SAs sind durch Verbindungsbereiche CJ, die Schaltungen zur Steuersignalgenerierung für die SAs beinhalten, vertikal getrennt. 1 shows a typical memory arrangement 100 comprising a memory array 10 , a column decoder 20 and a row decoder 30 , The memory field 10 is similar to a chessboard applied, with sub memory cell arrays SMCAs, vertically separated by sub-word line driver SWDs and horizontally separated by sense amplifier SAs for the memory cells. Each of the sub memory cell arrays includes a plurality of memory cells (MC), each of which is composed of an access transistor activated by a sub-word line SWL and a capacitor to store data. The SAs are vertically separated by connection areas CJ including control signal generation circuits for the SAs.

Der Spaltendecoder 20 erzeugt Signale auf Spaltenauswahlleitungen (CSL), um eine oder mehrere Spalten des Feldes zum Lesen oder Schreiben entsprechend einer zugeführten Spaltenadresse (CA) auszuwählen.The column decoder 20 generates signals on column select lines (CSL) to select one or more columns of the field to read or write according to an applied column address (CA).

Der Zeilendecoder 30 antwortet auf eine zugeführte Zeilenadresse, um Speicherzellen in einer Zeile des Feldes zu aktivieren, indem er eines aus einer Vielzahl von Hauptwortleitungs(NWE)- und Wortleitungsauswahl(PX)-Signalen auswählt.The row decoder 30 responds to an input row address to activate memory cells in a row of the array by selecting one of a plurality of main word line (NWE) and word line select (PX) signals.

Weitere Aspekte der 1 werden in Zusammenhang mit 2 erklärt, welche ein weiteres Detail eines Teils des Feldes 10 zeigt. Zwei Speicherzellen MC1 und MC2 sind in SMCA1 bzw. SMCA2 gezeigt. Jede Speicherzelle umfasst einen Kondensator C, der zwischen eine Zellenplattenspannung Vp und der Source eines Zugriffstransistors N eingeschleift ist. Im Allgemeinen ist Vp gleich der Hälfte der Versorgungsspannung. Das Gate jedes Zugriffstransistors N wird durch eine entsprechende Subwortleitung (SWL) gesteuert, wobei SWL1 den MC1-Zugriffstransistor und SWL2 den MC2-Zugriffstransistor steuert.Other aspects of 1 be related to 2 explains what another detail of a part of the field 10 shows. Two memory cells MC1 and MC2 are shown in SMCA1 and SMCA2, respectively. Each memory cell comprises a capacitor C which is connected between a cell plate voltage Vp and the source of an access transistor N. In general, Vp is equal to half the supply voltage. The gate of each access transistor N is controlled by a corresponding sub-word line (SWL), SWL1 controlling the MC1 access transistor and SWL2 controlling the MC2 access transistor.

Die Drain jedes Zugriffstransistors ist mit einer entsprechenden Bitleitung BL verbunden, z.B. BL1 für MC1 und BL2 für MC2. Jede Bitleitung ist auch mit anderen Speicherzellen (nicht gezeigt) in den entsprechen den SMCAs verbunden, wobei Zugriffstransistoren (nicht gezeigt) mit anderen SWLs verbunden sind. Ein Leseverstärkergebiet SA1 befindet sich zwischen SMCA1 und SMCA2. Bezüglich SMCA1 sind BL1 und BL1 B mit einer Vorladeschaltung PRE1 in SA1 verbunden und sind mit einem Paar Lesebitleitungen SBL und SBLB durch ein Bitisolationsgatter ISO1 verbunden. Bezüglich SMAC2, sind BL2 und BL2B mit einer Vorladeschaltung PRE2 in SA2 verbunden und an das Paar Lesebitleitungen SBL und SBLB durch ein Bitisolationsgatter ISO2 angeschlossen. Ein Bitleitungsleseverstärker BLSA und ein Dateneingabe-/Datenausgabegatter IOG sind ebenfalls mit den Lesebitleitungen SBL und SBLB verbunden.The Drain of each access transistor is connected to a corresponding bit line BL connected, e.g. BL1 for MC1 and BL2 for MC2. Each bit line is also connected to other memory cells (not shown) in the corresponding SMCAs, with access transistors (not shown) are connected to other SWLs. A sense amplifier area SA1 is between SMCA1 and SMCA2. With respect to SMCA1, BL1 and BL1 are B connected to a precharge circuit PRE1 in SA1 and are with a pair of read bit lines SBL and SBLB through a bit isolation gate ISO1 connected. In terms of SMAC2 are BL2 and BL2B with a precharge circuit PRE2 in SA2 and connected to the pair of read bit lines SBL and SBLB Bit isolation gate ISO2 connected. A bit line sense amplifier BLSA and a data input / output gate IOG are also included connected to read bit lines SBL and SBLB.

Der Bitleitungsleseverstärker verstärkt die Spannungsdifferenz zwischen BL1 und BL1B der MC1-Speicherzelle zum Beispiel in der folgenden Sequenz, worin die Speicherzelle einen von zwei logischen Zuständen zeigt (Mehrzustands-Speicherzellen existieren ebenso und benutzen typischerweise eine kompliziertere Leseverstärkerschaltung). Das Isolationsgatter ISO1 verbindet BL1 mit SBL und BL1B mit SBLB. Die Vorladeschaltung PRE1 lädt BL1 und BL1B auf eine Spannung in der Mitte zwischen der Spannung eines entladenen Kondensators C (was z.B. eine logische 0 darstellt) und der Spannung eines geladenen Kondensators C (was in dem selben Beispiel eine logische 1 darstellt). SWL1 wird mit Energie versorgt, um den MC1-Speicherzellenkondensator mit BL1 zu koppeln. Wenn der Zellenkondensator entladen war, bewirkt eine Ladungsteilung, dass die Spannung an BL1 relativ zu BL1B abnimmt. Wenn der Zellenkondensator geladen war, bewirkt die Ladungsteilung, dass die Spannung an BL1 relativ zu BL1B ansteigt. Wenn die Ladungsteilung abgeschlossen ist, wird das Isolationsgatter ISO1 aktiviert, so dass ein kleiner Spannungsunterschied zwischen den Bitleitungen BL1/BL1B an die Lesebitleitungen SBL1/SBL1B weitergegeben wird. In jedem Fall ist der Leseverstärker BLSA während einer vorbestimmten Dauer aktiviert, um die kleine Spannungsdifferenz zwischen den Bitleitungen BL1/BL1B zu lesen und zu verstärken.Of the bitline reinforced the voltage difference between BL1 and BL1B of the MC1 memory cell for example, in the following sequence, wherein the memory cell has a of two logical states shows (multi-state memory cells exist as well and use typically a more complicated sense amplifier circuit). The isolation gate ISO1 connects BL1 to SBL and BL1B to SBLB. The precharge circuit PRE1 loads BL1 and BL1B to a voltage in the middle between the voltage a discharged capacitor C (which represents, for example, a logical 0) and the voltage of a charged capacitor C (which in the same example represents a logical 1). SWL1 is powered to the Pair MC1 memory cell capacitor with BL1. If the cell capacitor was discharged, causing a charge sharing that voltage BL1 decreases relative to BL1B. When the cell capacitor is charged Charge sharing causes the voltage at BL1 to be relative increases to BL1B. When the charge sharing is completed, will the isolation gate is activated ISO1, leaving a small voltage difference between the bit lines BL1 / BL1B to the read bit lines SBL1 / SBL1B is passed on. In any case, the sense amplifier is BLSA while a predetermined duration activated to the small voltage difference between the bit lines BL1 / BL1B and amplify.

Das Eingabe/Ausgabe-Gatter IOG koppelt, wenn es aktiviert ist, SBL und SBLB mit einem Paar lokaler Eingabe/Ausgabeleitungen LIO und LIOB, welche auch mit anderen 10-Gattern in anderen SA-Gebieten (nicht gezeigt) oberhalb und unterhalb SA1 verbunden sind. Hierbei wird das Eingabe/Ausgabe-Gatter IOG in Reaktion auf die Spaltenauswahlleitung CSL (nicht gezeigt) aktiviert. Ein lokales, globales Eingabe/Ausgabe-Gatter LGIOG dient dazu, selektiv LIO und LIOB an ein Paar globaler Eingabe/Ausgabe-Leitungen GIO und GIOB zu koppeln, wenn LIO und LIOB aktiv sind. Folglich wird der gelesene Zustand der Speicherzelle mit einer peripheren Eingabe/Ausgabe-Schaltung gekoppelt.The input / output gate IOG, when activated, couples SBL and SBLB to a pair of local input / output lines LIO and LIOB, which also operate with other 10-gates in others SA areas (not shown) are connected above and below SA1. Here, the input / output gate IOG is activated in response to the column select line CSL (not shown). A local global input / output gate LGIOG serves to selectively couple LIO and LIOB to a pair of global input / output lines GIO and GIOB when LIO and LIOB are active. Consequently, the read state of the memory cell is coupled to a peripheral input / output circuit.

Aus den 1 und 2 kann erkannt werden, dass eine große Anzahl Leiter über das Speicherfeld 10 geführt sind. NWE-Leitungen sind vertikal über das Feld über die Subspeicherzellenfelder geführt und PX-, LIO- und LIOB-Leitungen sind vertikal über das Feld über die Verbindungsgebiete und Leseverstärkergebiete geführt. CSL-, GIO- und GIOB-Leitungen sind horizontal über das Feld über die Subspeicherzellenfelder geführt. Nicht gezeigt sind Leistungsleitungen, die auch über das Feld geführt werden müssen, um Leistung für die Schaltungen in den SA-, CJ- und SWD-Regionen bereitzustellen.From the 1 and 2 can be recognized that a large number of conductors over the memory field 10 are guided. NWE lines are routed vertically across the array over the sub memory cell arrays and PX, LIO and LIOB lines are routed vertically across the array via the connection areas and sense amplifier areas. CSL, GIO and GIOB lines are routed horizontally across the field via the sub memory cell arrays. Not shown are power lines that must also be routed across the field to provide power for the circuits in the SA, CJ, and SWD regions.

3 zeigt eine Region des Speicherfeldes 10, wobei darunter liegende Schaltungsdetails ausgelassen und darüber liegende Metallleiterbahnen illustriert sind. Auf einer ersten Metallschicht sind die LIO-, PX-, und NWE-Bahnen beabstandet mit ersten Leistungsleitungen P1, die Leistung auf verschiedenen Spannungspegeln, die von den Feldschaltungen benötigt werden, bereitstellen. Einige der ersten Leistungsleitungen P1 können Massespannungsleitungen VSS und Leistungsversorgungsleitungen VCC umfassen. Andere Leitungen der ersten Leistungsleitungen P1 können eine Referenzspannungsleitung Vref, eine negative Leistungsleitung VBB, eine Boostspannungsleitung VPP etc. umfassen. Auf einer zweiten Metallschicht sind CSL- und GIO-Bahnen beabstandet mit zweiten Leistungsleitungen P2, die Leistung mit unterschiedlichen Spannungspegeln zuführen. Einige der zweiten Leistungsleitungen P2 können auch Spannungsleitungen auf Erdpotential VSS und Leistungsversorgungsleitungen VCC umfassen. Andere Leitungen der zweiten Leistungsleitungen P2 können eine Referenzspannungsleitung Vref, eine negative Leistungsleitung VBB und eine Boostspannungsleitung VPP etc. umfassen. Wo eine P2-Bahn über einer P1-Bahn mit der selben Spannungshöhe liegt, sind die beiden Bahnen miteinander verbunden, um ein Gitter zu bilden. Die P2-Bahnen sind mit Spannungsversorgungen verbunden, die außerhalb des Speicherfeldgebiets des DRAM-Bausteins liegen. 3 shows a region of the memory field 10 , with underlying circuit details omitted and overlying metal traces illustrated. On a first metal layer, the LIO, PX, and NWE traces are spaced apart with first power lines P1 which provide power at different voltage levels required by the field circuits. Some of the first power lines P1 may include ground voltage lines VSS and power supply lines VCC. Other lines of the first power lines P1 may include a reference voltage line Vref, a negative power line VBB, a boost voltage line VPP, etc. On a second metal layer, CSL and GIO traces are spaced with second power lines P2 which supply power at different voltage levels. Some of the second power lines P2 may also include voltage leads at ground potential VSS and power supply lines VCC. Other lines of the second power lines P2 may include a reference voltage line Vref, a negative power line VBB, and a boost voltage line VPP, etc. Where a P2 lane is above a P1 lane at the same level of tension, the two lanes are joined together to form a lattice. The P2 paths are connected to power supplies that are outside the memory array area of the DRAM device.

4 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm des Zeilendecoders 30 aus 1. Der Zeilendecoder 30 umfasst eine Zeilenadressendecodergebiet 30-1 und ein Zeilenadressenvordecodergebiet 30-2. Innerhalb des Zeilendecodergebiets 30-1 generiert jedes der gezeigten ersten Decodergebiete RD1 ein Wortleitungsauswahlsignal PX und jedes der gezeigten zweiten Decodergebiete RD2 erzeugt ein Hauptwortleitungssignal NWE in Reaktion auf Zeilenadressen RA und Vordecodier-Zeilenadressen DRA, welche wiederum durch Zeilenadressenvordecoder 30-2 generiert werden. 4 shows a simplified block diagram of the row decoder 30 out 1 , The row decoder 30 includes a row address decoder area 30-1 and a row address predecoder area 30-2 , Within the row decoder area 30-1 Each of the first decoder regions RD1 shown generates a word line selection signal PX, and each of the second decoder regions RD2 shown generates a main word line signal NWE in response to row addresses RA and predecode row addresses DRA, which are in turn addressed by row address predecoder 30-2 to be generated.

5 zeigt einen Teil des Zeilendecoders 30, wobei die darunter liegenden Schaltungsdetails ausgelassen sind und darüber liegende Metallbahnen gezeigt sind. Über einem erstes Decodergebiet RD1 auf einer ersten Metallschicht liegen Signalleitungen S1 (z.B. PX-Leitungen) flankiert von ersten Leistungsleitungen PVINT1 und PVSS1. Über einem zweiten Decodergebiet RD2 auf einer ersten Metallschicht liegen Signal leitungen S1 (z.B. NWE-Leitungen) flankiert von zusätzlichen ersten Leistungsleitungen PVINT1 und PVSS1. 5 shows part of the row decoder 30 with the underlying circuit details omitted and overlying metal traces shown. Signal lines S1 (eg PX lines) are flanked by first power lines PVINT1 and PVSS1 above a first decoder area RD1 on a first metal layer. Signal lines S1 (eg NWE lines) are flanked by additional first power lines PVINT1 and PVSS1 via a second decoder area RD2 on a first metal layer.

Eine zweite Metallschicht beinhaltet Signalleitungen S2 (z.B. RA- und DRA-Leitungen) und zweite Leistungsleitungen PVINT2 und PVSS2. PVINT2 ist verbunden mit PVINT1, wobei die beiden überlappen, und PVSS2 ist mit PVSS1 verbunden, wobei die beiden überlappen. Die PVINT2-und PVSS2-Bahnen sind mit Leistungsversorgungen verbunden, die sich außerhalb der Speicherfeldfläche des DRAM-Bausteins befinden. Unter dieser Bedingung können die Leistungsleitungen nicht breiter ausgelegt werden, ohne die Chipfläche zu vergrößern.A second metal layer includes signal lines S2 (e.g., RA and DRA lines) and second power lines PVINT2 and PVSS2. PVINT2 is connected to PVINT1, with the two overlapping, and PVSS2 is with PVSS1, the two overlap. The PVINT2 and PVSS2 tracks are connected to power supplies that are outside the memory area of the DRAM blocks are located. Under this condition, the Power lines can not be made wider without increasing the chip area.

Da DRAM-Bausteine zu kleineren Zelldimensionen skalieren und/oder die Anzahl der Zellen in einem Speicherfeld vergrößert wird, werden mehr Signalleitungen über das Speicherfeld und die Zeilendecoder pro Einheitsfläche auf im Wesentlichen der selben Fläche, die vorher einer geringeren Anzahl an Signalleitungen gedient hat, geführt. Die Breite der Leistungsleitungen wird deshalb proportional verringert, um sich an das dichtere Feld anzupassen. Die Verringerung der Breite der Leistungsleitungen ist jedoch unerwünscht, da eine verringerte Breite der Leistungsleitungen zu einem größeren Widerstand des Stromflusses, einem höheren Spannungsabfall und Stromverbrauch und einer verringerten Stabilität der Stromversorgung, wenn der Strombedarf schwankt, führt. Die verschiedenen Signal- und Leistungsleitungen werden auch näher zusammen gepackt, wenn der Baustein auf kleinere Dimensionen skaliert, was zu einem unerwünschten Übersprechen zwischen benachbarten Leitungen führt.There Scaling DRAM devices to smaller cell dimensions and / or the As the number of cells in a memory field increases, more signal lines are going through the Memory field and the row decoder per unit area essentially the same area, which previously served a smaller number of signal lines, guided. The width of the power lines is therefore reduced proportionally, to adapt to the denser field. The reduction of the width However, the power lines is undesirable because a reduced Width of the power lines to a greater resistance of the current flow, a higher one Voltage drop and power consumption and reduced stability of the power supply, when the power demand fluctuates leads. The various signal and power lines are also getting closer together packed when the building block scales to smaller dimensions, which to an unwanted crosstalk between leads adjacent lines.

Der Erfindung liegt als technisches Problem zugrunde, einen DRAM-Halbleiterbaustein und ein entsprechendes Verfahren zur Anordnung von Leistungs- und/oder Signalleitungen bereitzustellen, die in der Lage sind, zumindest teilweise die Schwierigkeiten des oben genannten Standes der Technik zu vermeiden.The invention is based on the technical problem of providing a DRAM semiconductor device and a corresponding method for arranging power and / or signal lines, which be able to at least partially avoid the difficulties of the above-mentioned prior art.

Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines DRAM-Halbleiterbausteins mit den Merkmalen des Anspruches 1, 13 oder 23 und eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 26 oder 29.The Invention solves this problem by providing a DRAM semiconductor device with the features of claim 1, 13 or 23 and a method with the features of claim 26 or 29.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angeführt.advantageous embodiments The invention are set forth in the subclaims.

Die Ausführungsformen, die hierin beschrieben werden, benutzen ein DRAM-Design mit drei Metallschichten, das die Führung der Signal- und Leistungsleitungen beträchtlich gegenüber einer Anordnung mit zwei Metallschichten verbessert. Obwohl durch Andere bereits verschiedene Entwürfe, um Signale über ein Speicherfeld unter Benutzung von drei Metallschichten zu führen, vorgeschlagen wurden, wird angenommen, dass die vorliegende Auslegung das Problem mit besonderer Beachtung des Gesichtspunktes der Leistungsversorgung angeht und dazu eine Gruppe neuer Anordnungen von Metallschichten hervorbringt, die sich gut zu kleineren Zellengrößen skalieren lassen.The Embodiments, which are described herein use a DRAM design with three Metal layers, which is the lead the signal and power lines considerably over one Improved arrangement with two metal layers. Although by others already different designs, about signals over proposed to lead a memory field using three metal layers It is believed that the present interpretation is the problem with particular attention to the point of view of the power supply and a group of new arrangements of metal layers which scale well to smaller cell sizes.

Bevorzugte, nachfolgend detaillierter beschriebene Ausführungsformen der Erfindung und das oben zum leichteren Verständnis der Erfindung erläuterte Ausführungsbeispiel des Standes der Technik sind in den Zeichnungen dargestellt, in denen:preferred Embodiments of the invention described in more detail below and the embodiment explained above for easier understanding of the invention The prior art are shown in the drawings, in FIG which:

1 ein Speicherfeld und eine Spalten-/Zeilendecoderanordnung des allgemeinen Standes der Technik für einen DRAM-Speicherbaustein zeigt, 1 shows a memory array and a column / row decoder arrangement of the general prior art for a DRAM memory module,

2 eine vergrößerte Darstellung eines Teils des Speicherfeldes aus 1 mit zusätzlichen Schaltungs- und Signalleitungsdetails zeigt, 2 an enlarged view of a portion of the memory array 1 with additional circuit and signal line details,

3 ebenfalls eine vergrößerte Darstellung eines Teils aus dem Speicherfeld von 1 zeigt, hier mit besonderem Augenmerk auf dem Layout der Signal- und Leistungsstrangführung für die zwei Metallschichten, die über dem Speicherfeld liegen, 3 also an enlarged view of a part of the memory array of 1 shows, with particular attention to the layout of the signal and power train management for the two metal layers, which are above the memory field,

4 eine vergrößerte Darstellung eines Teils des Zeilendecoders aus 1 mit zusätzlichen Schaltungs- und Signalleitungsdetails zeigt, 4 an enlarged view of a portion of the row decoder 1 with additional circuit and signal line details,

5 ebenfalls eine vergrößerte Darstellung eines Teils des Zeilendecoders aus 1 zeigt, hier mit besonderem Augenmerk auf dem Layout der Führung von Signal- und Leistungssträngen für die zwei Metallschichten, die über dem Zeilendecoder liegen, 5 also an enlarged view of a part of the row decoder 1 shows here, with particular attention to the layout of the routing of signal and power strands for the two metal layers overlying the row decoder,

6 bis 10 verschiedene Ausführungsformen illustrieren, die die Führung von Signal- und Leistungsleitungen in drei Metallschichten über ein Speicherfeld zeigen, 6 to 10 illustrate various embodiments showing the routing of signal and power lines in three metal layers across a memory array,

11 bis 14 verschiedene Ausführungsformen illustrieren, die die Führung von Signal- und Leistungsleitungen in drei Metallschichten über einen Zeilendecoder zeigen, und 11 to 14 illustrate various embodiments showing the routing of signal and power lines in three metal layers via a row decoder, and

15 und 16 verschiedene Ausführungsformen illustrieren, die eine Führung von Signal- und Leistungsleitungen in drei Metallschichten über einen Spaltendecoder zeigen. 15 and 16 Illustrate various embodiments showing routing of signal and power lines in three metal layers via a column decoder.

Die folgenden Ausführungsformen benutzen drei Metallschichten über einem Speicherfeld, einem Zeilendecoder und/oder einem Spaltendecoder. In diesen Ausführungsformen sind breitere Leistungsleitungen im Allgemeinen möglich, was die Leistungsverteilung und -stabilität erhöht.The following embodiments use three metal layers over a memory array, a row decoder and / or a column decoder. In these embodiments wider power lines are generally possible, which the power distribution and stability increased.

Verschiedene Vorteile der Ausführungsformen werden durch die im Folgenden gegebene Beschreibung der Figuren deutlich.Various Advantages of the embodiments are given by the following description of the figures clear.

6 zeigt eine erste Ausführungsform mit Signal- und Leistungsleitungen, die über ein Speicherfeld geführt sind, wobei drei Metallschichten benutzt werden. Die erste Metallschicht beinhaltet NWE-, PX-, LIO-Signalleitungen und P1-Leistungsleitungen, ähnlich dem Stand der Technik. Die zweite Metallschicht beinhaltet CSL- und GIO-Signalleitungen und keine Leistungsleitungen. Die dritte Metallschicht beinhaltet Leistungsleitungen P3 senkrecht zu den P1-Leistungsleitungen, die aus der ersten Metallschicht gebildet sind. Die P3-Leistungsleitungen können breiter gemacht werden als die Leistungsleitungen P2 des Standes der Technik, die aus der zweiten Metallschicht gebildet sind, da die CSL- und GIO-Leitungen nicht im Metall-3-Gebiet, das über dem Speicherfeld aufliegt, in Konkurrenz stehen. Obwohl zur besseren Übersichtlichkeit diese Eigenschaft nicht in 6 gezeigt ist, können Teile der P3-Leitungen sogar direkt über CSL- und GIO-Leitungen liegen. Verbindungen zu Leistungsleitungen P1 bestehen in Freiräumen, wo eine P3-Leitung über einer P1-Leitung der selben Spannung liegt und können eine Durchkontaktierung (eine direkte Verbindung zwischen dem dritten Metall und dem ersten Metall) oder eine zwischenliegende P2-Kontaktstelle (nicht gezeigt) zur Verbindung mit dem Metall-1 benutzen. Die P3-Leitungen können so mit reduziertem Widerstand und verbesserter Leistungsverteilung geführt werden. Der Abstand zwischen den CSL- und den GIO-Leitungen kann ebenfalls verbessert werden, da die P2-Leiterbahnen fehlen, was das Übersprechen reduziert und die Signalausbreitungsgeschwindigkeit verbessert. 6 shows a first embodiment with signal and power lines, which are passed over a memory array, wherein three metal layers are used. The first metal layer includes NWE, PX, LIO signal lines and P1 power lines, similar to the prior art. The second metal layer includes CSL and GIO signal lines and no power lines. The third metal layer includes power lines P3 perpendicular to the P1 power lines formed of the first metal layer. The P3 power lines can be made wider than the prior art power lines P2 formed of the second metal layer because the CSL and GIO lines are not in competition with the metal 3 area overlying the memory array , Although for the sake of clarity this property is not in 6 As shown, portions of the P3 lines may even be directly over CSL and GIO lines. Connections to power lines P1 exist in free spaces where a P3 line is above a P1 line of the same voltage and may be a via (a direct connection between the third metal and the first metal) or an intermediate P2 pad (not shown) Use connection with the metal-1. The P3 lines can thus be guided with reduced resistance and improved power distribution. The distance between the CSL and GIO lines can also be improved as the P2 tracks are missing, causing the overflow speak reduced and the signal propagation speed improved.

7 zeigt eine zweite Ausführungsform mit Signal- und Leistungsleitungen, die über ein Speicherfeld geführt sind, wobei drei Metallschichten benutzt werden. In dieser Ausführungsform sind keine P1-Leitungen im Metall-1 vorhanden, und P2-Leitungen parallel zu CSL und GIO im Metall-2 verteilen Leistung an die Speicherfeldschaltungen. P3-Leitungen sind im Metall-3 angeordnet, senkrecht zu den P2-Leitungen, und sind mit den P2-Leitungen an den Stellen verbunden, wo sich eine P3-Leitung und eine P2-Leitung mit der selben Spannung kreuzen. Die P2-Leitungen können relativ dünn bleiben, während die P3-Leitungen relativ breit gemacht werden können, um effektiv Strom zu der Umgebung transportieren zu können, wo er gebraucht wird. 7 shows a second embodiment with signal and power lines, which are passed over a memory array, wherein three metal layers are used. In this embodiment, there are no P1 lines in metal-1, and P2 lines parallel to CSL and GIO in metal-2 distribute power to the memory array circuits. P3 lines are located in the metal-3, perpendicular to the P2 lines, and are connected to the P2 lines at the points where a P3 line and a P2 line cross at the same voltage. The P2 lines can remain relatively thin while the P3 lines can be made relatively wide to effectively transport power to the environment where it is needed.

8 zeigt eine dritte Ausführungsform mit Signal- und Leistungsleitungen, die über ein Speicherfeld geführt sind, wobei drei Metallschichten benutzt werden. In dieser Ausführungsform kreuzen sich dünne P1-Leistungsleitungen mit dünnen P2-Leistungsleitungen. P1 und P2-Leitungen mit dem selben Spannungspegel sind dort miteinander verbunden, wo sie sich kreuzen. Breitere P3-Leistungsleitungen werden parallel zu den P2-Leitungen geführt und überlappen im Allgemeinen mit den P2-Leitungen, welche den gleichen Spannungspegel aufweisen. Da P3- und P2-Leitungen entlang ihrer Längserstreckung überlappen, kann die Verbindung zwischen den zwei Leitungen mit langen Kanälen oder mit häufigeren, abkürzenden Durchkontaktierungen hergestellt werden. Die P3/P2-Anordnungen haben einen geringeren Widerstand pro Längeneinheit, während sie wesentlich weniger Platz auf der Metallschicht benötigen, die sie sich mit CSL und GIO teilen. 8th shows a third embodiment with signal and power lines, which are passed over a memory array, wherein three metal layers are used. In this embodiment, thin P1 power lines intersect with P2 thin power lines. P1 and P2 lines with the same voltage level are connected where they intersect. Wider P3 power lines are routed in parallel with the P2 lines and generally overlap the P2 lines which have the same voltage level. Since P3 and P2 lines overlap along their length, the connection between the two lines can be made with long channels or with more frequent, short-circuiting vias. The P3 / P2 arrays have less resistance per unit length, while requiring significantly less space on the metal layer that they share with CSL and GIO.

9 zeigt eine vierte Ausführungsform mit Signal- und Leistungsleitungen, die über ein Speicherfeld geführt sind, wobei drei Metallschichten benutzt werden. In dieser Ausführungsform beinhaltet das Metall-1 dünne P1-Leistungsleitungen, die parallel zu NWE-Leitungen geführt sind. Metall-2 beinhaltet dünne P2-Leitungen, die senkrecht zu den P1-Leistungsleitungen und parallel zu CSL- und GIO-Leitungen geführt sind. Wo eine P2-Leitung eine P1-Leistungsleitung mit dem selben Spannungspegel kreuzt, sind die beiden Leistungsleitungen verbunden. Metall-3 beinhaltet parallel zu den P1-Leistungsleitungen relativ breite P3-Leistungsleitungen, die bevorzugt so geführt sind, dass sie mit einer darunter liegenden P1-Leitung, die den gleichen Spannungspegel aufweist, überlappen. Wo eine P3-Leistungsleitung eine P2-Stromleitung, die den gleichen Spannungspegel aufweist, kreuzt, sind die beiden Leistungsleitungen verbunden. 9 shows a fourth embodiment with signal and power lines, which are passed over a memory array, wherein three metal layers are used. In this embodiment, the metal-1 includes thin P1 power lines routed in parallel with NWE lines. Metal 2 contains thin P2 lines routed perpendicular to the P1 power lines and parallel to CSL and GIO lines. Where a P2 line crosses a P1 power line at the same voltage level, the two power lines are connected. Metal-3 includes relatively wide P3 power lines in parallel with the P1 power lines, which are preferably routed to overlap with an underlying P1 line having the same voltage level. Where a P3 power line crosses a P2 power line having the same voltage level, the two power lines are connected.

10 zeigt eine fünfte Ausführungsform mit Signal- und Leistungsleitungen, die über ein Speicherfeld geführt sind, wobei drei Metallschichten benutzt werden. Diese Ausführungsform ist ähnlich zu der dritten Ausführungsform (8), aber die GIO-Leitungen werden auf dem Metall-3 anstatt auf dem Metall-2 geführt. Dies kann eine attraktive Alternative sein, da überlappende P2- und P3-Leitungen zusammen als ein einziger Leiter mit verringertem Widerstand fungieren können, was erlaubt, dass P3 weniger breit ausgeführt wird und mehr Platz für die Signalleitungen auf dem Metall-3 bleibt. Deshalb kann das Leitungsrastermaß zwischen den CSLs größer sein, so dass Kopplungsrauschen reduziert werden kann. 10 shows a fifth embodiment with signal and power lines, which are passed over a memory array, wherein three metal layers are used. This embodiment is similar to the third embodiment ( 8th ), but the GIO leads are routed to the metal 3 instead of the metal 2. This may be an attractive alternative, as overlapping P2 and P3 lines can act together as a single reduced-resistance conductor, allowing P3 to be made less wide and leaving more room for the signal lines on the Metal-3. Therefore, the line pitch between the CSLs can be larger, so that coupling noise can be reduced.

Vorzugsweise, aber nicht notwendig, in Verbindung mit einer der vorhergehenden Ausführungsformen werden verschiedene Ausführungsformen auch dazu bereitgestellt, Signal- und Leistungsleitungen zu führen, die über einem Zeilendecoder liegen. 11 zeigt eine erste Zeilendecoderausführungsform. Relativ dünne Leistungsleitungen PVINT1, PVSS1 werden auf einer ersten Metallschicht bereitgestellt, um Leistung für eine darunter liegende Zeilendecoderschaltung bereitzustellen. Zum Beispiel sind PVINT1- und PVSS1-Leistungsleitungen so angeordnet, dass sie von oben nach unten zu einem Bereich außerhalb eines Zeilendecodergebietes RD1 verlaufen, wobei ein innerer Abschnitt, der über RD1 liegt, zum Führen von Signalleitungen S1 in dem ersten Metall belassen wird. Andere Zeilendecodersignalleitungen S2 sind auf dem zweiten Metall gebildet und laufen senkrecht zu den PVINT1-, PVSS1- und S1-Leitungen. Auf dem dritten Metall laufen relativ breite Leistungs leitungen PVINT3 und PVSS3 parallel zu den S2-Leitungen, wobei PVINT3 und PVSS3 jeweils mit einer oder mehreren der Signalleitungen S2 überlappen. Wo PVINT3 mit PVINT1 überlappt, aber nicht mit S2, wird eine Verbindung zwischen den beiden Leistungsleitungen hergestellt. Ähnlich wird, wo PVSS3 mit PVSS1 überlappt, aber nicht mit S2, eine Verbindung zwischen den beiden Leistungsleitungen hergestellt. Die Verbindung kann eine Durchkontaktierung, die teilweise mit dem Metall-2 gefüllt ist, beinhalten, aber es existieren keine kontinuierlichen Metall-2-Leistungsleitungen in dieser Ausführungsform. Die Verbindung kann direkt zwischen Metall-3 und Metall-1 (mittels eines Kontakts) hergestellt werden. Vorteilhaft erlaubt diese Anordnung einen extra Raum auf dem Metall-2, um die Leitungen S2 zu spreizen oder deren Anzahl zu vergrößern, und stellt auch eine Leistungsverteilung durch Metall-3-Leistungsleitungen mit einem wesentlich größeren Querschnitt als die Leistungsleitungen im Metall-2 des Standes der Technik bereit.Preferably, but not necessarily, in connection with any of the foregoing embodiments, various embodiments are also provided to guide signal and power lines that overlay a row decoder. 11 shows a first row decoder embodiment. Relatively thin power lines PVINT1, PVSS1 are provided on a first metal layer to provide power to an underlying row decoder circuit. For example, PVINT1 and PVSS1 power lines are arranged to extend from top to bottom to an area outside a row decoder area RD1 with an inner portion overlying RD1 being left to lead signal lines S1 in the first metal. Other row decoder signal lines S2 are formed on the second metal and are perpendicular to the PVINT1, PVSS1 and S1 lines. On the third metal run relatively wide power lines PVINT3 and PVSS3 parallel to the S2 lines, wherein PVINT3 and PVSS3 each overlap with one or more of the signal lines S2. Where PVINT3 overlaps with PVINT1 but not with S2, a connection is made between the two power lines. Similarly, where PVSS3 overlaps PVSS1, but not S2, a connection is made between the two power lines. The connection may include a via partially filled with the metal 2, but there are no continuous metal 2 power lines in this embodiment. The connection can be made directly between metal-3 and metal-1 (by means of a contact). Advantageously, this arrangement allows extra space on the metal-2 to spread or increase the number of lines S2, and also provides power distribution through metal-3 power lines having a substantially larger cross-section than the power lines in the prior art metal-2 the technology ready.

12 zeigt eine zweite Zeilendecoderausführungsform ähnlich zu 11, aber verwendet zusätzliche Leistungsleitungen PVINT2 und PVSS2 auf dem Metall-2, die parallel zu und außerhalb der Signalleitungen S2 verlaufen. Wo PVINT2 mit PVINT1 überlappt, wird eine Verbindung zwischen den beiden Leistungsleitungen hergestellt, und ähnliche Verbindungen werden zwischen PVSS2 und PVSS1 hergestellt. PVINT3 überlappt mit PVINT2 (und kann auch mit einer oder mehreren Signalleitungen S2 überlappen), wobei eine Verbindung zwischen PVINT3 und PVINT2 dort hergestellt wird, wo die beiden Leitungen überlappen. Diese Verbindung kann ein länglicher Kanal sein oder eine Reihe von weiter abkürzenden Durchkontaktierungen, die über die Längserstreckung von PVINT3 und PVINT2 beabstandet angeordnet sind. Eine ähnliche Anordnung und Verbindung existiert zwischen PVSS3 und PVSS2. 12 FIG. 12 shows a second row decoder embodiment similar to FIG 11 but uses extra power lines PVINT2 and PVSS2 on the metal-2, which run parallel to and outside the signal lines S2. Where PVINT2 overlaps with PVINT1, a connection is established between the two power lines, and similar connections are made between PVSS2 and PVSS1. PVINT3 overlaps with PVINT2 (and may also overlap one or more signal lines S2), establishing a connection between PVINT3 and PVINT2 where the two lines overlap. This connection may be an elongate channel or a series of further shorting vias spaced over the longitudinal extent of PVINT3 and PVINT2. A similar arrangement and connection exists between PVSS3 and PVSS2.

13 zeigt eine dritte Zeilendecoderausführungsform ähnlich zu 11. PVINT1 und PVSS1 sind zentral angeordnet, jedoch über dem Zei lendecodergebiet RD1, mit Signalleitungen S1 außerhalb von PVINT1 und PVSS1. Hierbei existieren PVINT2 und PVSS2 nicht auf der zweiten Metallschicht. 13 FIG. 12 shows a third row decoder embodiment similar to FIG 11 , PVINT1 and PVSS1 are centrally located, but above the row decoder area RD1, with signal lines S1 outside of PVINT1 and PVSS1. Here, PVINT2 and PVSS2 do not exist on the second metal layer.

14 zeigt eine vierte Zeilendecoderausführungsform ähnlich 12. PVINT1 und PVSS1 sind zentral angeordnet, jedoch oberhalb des Zeilendecodergebiets RD1, mit Signalleitungen S1 außerhalb von PVINT1 und PVSS1. Hierbei existieren PVINT2 und PVSS2 auf der zweiten Metallschicht mit der Signalleitung S2. 14 Figure 4 shows a fourth row decoder embodiment similarly 12 , PVINT1 and PVSS1 are located centrally, but above the row decoder area RD1, with signal lines S1 outside of PVINT1 and PVSS1. In this case, PVINT2 and PVSS2 exist on the second metal layer with the signal line S2.

Bevorzugt, aber nicht notwendig, in Verbindung mit einer der vorherigen Ausführungsformen werden auch verschiedene Ausführungsformen bereitgestellt, um Signal- und Leistungsleitungen, die über einem Spaltendecoder liegen, zu führen. 15 zeigt eine erste Spaltendecoderausführungsform, die z.B. mit der Ausführungsform der 10 benutzt werden kann, welche GIO-Leitungen aufweist, die auf dem Metall-3 angeordnet sind. Ein Spaltendecoder 20' benutzt Signalleitungen S1 und Leistungsleitungen PVINT1 und PVSS1, die sich auf dem Metall-1 befinden, und Signalleitungen S2 und Leistungsleitungen PVINT2 und PVSS2, die sich auf dem Metall-2 über dem Metall-1 befinden. Auf dem Metall-3 jedoch setzen sich die Metall-3-GIO-Leitungen (und optional Metall-3-Leistungsleitungen, nicht gezeigt, um das Speicherfeld mit Leistung zu versorgen), die über dem Speicherfeld liegen, weiter über dem Spaltendecoder in Richtung einer peripheren I/O-Schaltung (nicht gezeigt) fort.Preferred, but not necessary, in connection with any of the previous embodiments, various embodiments are also provided to guide signal and power lines that are above a column decoder. 15 shows a first column decoder embodiment, for example, with the embodiment of the 10 can be used, which has GIO lines, which are arranged on the metal-3. A column decoder 20 ' uses signal lines S1 and power lines PVINT1 and PVSS1 located on the metal-1 and signal lines S2 and power lines PVINT2 and PVSS2 located on the metal-2 over the metal-1. However, on the metal-3, the metal 3-GIO lines (and, optionally, metal-3 power lines, not shown, to power the memory array) that overlay the memory array continue to move over the column decoder toward one peripheral I / O circuit (not shown).

16 zeigt eine zweite Spaltendecoderausführung ähnlich 15, in der die GIO-Leitungen über dem Spaltendecoder auf dem Metall-3 verlaufen. Gleich nach dem Spaltendecoder ist jedoch jede GIO-Leitung durch eine Durchkontaktierung mit einer GIO-Leitung verbunden, die sich über dem Speicherfeld auf dem Metall-2 forsetzt, wie in den 6 bis 9 gezeigt. 16 shows a second column decoder design similar 15 in which the GIO leads pass over the column decoder on the metal-3. However, just after the column decoder, each GIO line is connected through a via to a GIO line that extends over the memory array on the metal 2, as in FIGS 6 to 9 shown.

Der Fachmann erkennt, dass viele andere Permutationen der Leitungsführung in Betracht kommen, die in den allgemeinen Rahmen der beschriebenen Ausführungsformen fallen. Absolute Breiten und Abstände der Leitungen wurden nicht diskutiert, da diese im Allgemeinen eine Funktion des Bausteins und des Prozesserfordernisses sind. Solche kleineren Modifikationen und Implementierungsdetails sind durch die Ausführungsformen der Erfindung umfasst und sollen in den Umfang der Ansprüche fallen.Of the One skilled in the art recognizes that many other permutations of routing in Be considered that in the general context of the described embodiments fall. Absolute widths and distances of the lines were not as these are generally a function of the building block and of the process requirement. Such minor modifications and implementation details are through the embodiments of the invention includes and is intended to be within the scope of the claims.

Claims (29)

Halbleiterbaustein mit dynamischem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAM) umfassend: – ein Speicherzellenfeld mit einem wiederholten Zeilen/Spalten-Muster aus Zellenblöcken, wobei jeder Zellenblock ein Subspeicherzellenfeld und einen Leseverstärkerabschnitt sowie einen Subwortleitungsabschnitt umfasst, die mit dem Subspeicherzellenfeld verknüpft sind, – eine erste, zweite und dritte strukturierte Metallschicht, die über dem Speicherzellenfeld angeordnet sind, wobei jede strukturierte Metallschicht eine Mehrzahl an Bahnen umfasst, und – isolierende Schichten, die um die strukturierten Metallschichten herum angeordnet sind, um die Bahnen im wesentlichen zu isolieren, außer dort, wo Löcher in einer der isolierenden Schichten gebildet sind, um einen elektrischen Kontakt mit einer Bahn herzustellen; – wobei die Bahnen der ersten strukturierten Metallschicht eine Mehrzahl von im wesentlichen parallelen Eingabe/Ausgabe (I/O)-Leitungen, von denen jede mit einer Mehrzahl von Leseverstärkerabschnitten in Zellenblöcken gekoppelt ist, die in einer Reihe angeordnet sind, und eine Mehrzahl von Hauptwortleitungen umfassen, die im Wesentlichen parallel zu den lokalen I/O-Leitungen verlaufen und von denen jede mit einer Mehrzahl der Subwortleitungstreiberabschnitte in Zellenblöcken verbunden ist, die in einer Reihe angeordnet sind, – wobei die Bahnen der zweiten strukturierten Metallschicht eine Mehrzahl von im Wesentlichen parallelen Spaltenauswahlleitungen beinhalten, von denen jede mit einem Eingabe/Ausgabe-Gatter in einem Zellenblock verbunden ist, – wobei die Bahnen der dritten strukturierten Metallschicht eine Mehrzahl von dritten Leistungsleitungen, um Leistung für das Speicherzellenfeld bereitzustellen, und/oder eine Mehrzahl von im Wesentlichen parallelen Spaltenauswahlleitungen beinhalten, von denen jede mit einer Mehrzahl von Leseverstärkerabschnitten in Zellenblöcken verbunden ist, die in einer Spalte angeordnet sind, – wobei die Bahnen in zumindest einer der zweiten und dritten strukturierten Metallschichten weiter eine Mehrzahl von globalen I/O-Leitungen beinhalten, die im Wesentlichen parallel zu den Spaltenauswahlleitungen verlaufen und von denen jede mit einer Mehrzahl von Zellenblöcken verbunden ist, um selektiv eine Mehrzahl von lokalen I/O-Leitungen auf diese globale I/O-Leitung zu multiplexen, und – wobei eine Mehrzahl von ersten Leistungsleitungen in den Bahnen der ersten strukturierten Metallschicht beinhaltet sind, um das Speicherzellenfeld mit Leistung zu versorgen, die im Wesentlichen parallel zu den lokalen I/O-Leitungen verlaufen, und/oder eine Mehrzahl von zweiten Leistungsleitungen in den Bahnen der zweiten strukturierten Metallschicht beinhaltet sind, um das Speicherzellenfeld mit Leistung zu versorgen.A dynamic random access memory (DRAM) semiconductor device comprising: a memory cell array having a repeated row / column pattern of cell blocks, each cell block comprising a sub memory cell array and a sense amplifier section and a sub-word line section associated with the sub memory cell array; second and third patterned metal layers disposed over the memory cell array, each structured metal layer comprising a plurality of traces, and insulating layers disposed about the patterned metal layers to substantially insulate the traces except where holes exist formed in one of the insulating layers to make electrical contact with a web; Wherein the tracks of the first patterned metal layer include a plurality of substantially parallel input / output (I / O) lines, each coupled to a plurality of sense amplifier sections in cell blocks arranged in a row, and a plurality of main word lines which are substantially parallel to the local I / O lines and each of which is connected to a plurality of the sub-word line driver sections in cell blocks arranged in a row, the paths of the second patterned metal layer being a plurality of substantially parallel ones Column select lines, each of which is connected to an input / output gate in a cell block, wherein the tracks of the third structured metal layer, a plurality of third power lines to provide power for the memory cell array, and / or a plurality of substantially parallel column selection leitleit each of which is connected to a plurality of sense amplifier sections in cell blocks arranged in a column, wherein the tracks in at least one of the second and third patterned metal layers further include a plurality of global I / O lines are substantially parallel to the column select lines and each of which is connected to a plurality of cell blocks to selectively multiplex a plurality of local I / O lines onto this global I / O line, and wherein a plurality of first power lines in the tracks of the first patterned metal layer are included to power the memory cell array which are substantially parallel to the local I / O lines and / or a plurality of second power lines are included in the tracks of the second patterned metal layer power the memory cell array. DRAM-Halbleiterbaustein nach Anspruch 1, wobei zumindest einer der dritten Leistungsleitungen mit zumindest einer der zweiten Leistungsleitungen an einer Kreuzungsstelle zwischen der dritten Leistungsleitung und einer darunter liegenden zweiten Leistungsleitung verbunden ist.A DRAM semiconductor device according to claim 1, wherein at least one of the third power lines with at least one of the second Power lines at a crossing point between the third Power line and an underlying second power line connected is. DRAM-Halbleiterbaustein nach Anspruch 1 oder 2, wobei zumindest eine der dritten Leistungsleitungen im wesentlichen über einer entsprechenden der ersten Leistungsleitungen liegt und mit dieser verbunden ist.A DRAM semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein at least one of the third power lines substantially above one corresponding to the first power lines and connected to this is. DRAM-Halbleiterbaustein nach Anspruch 3, wobei zumindest eine der dritten Leistungsleitungen eine Breite hat, die wesentlich größer ist als die Breite der darunter liegenden ersten Leistungsleitung ist.A DRAM semiconductor device according to claim 3, wherein at least one of the third power lines has a width that is essential is larger than the width of the underlying first power line. DRAM-Halbleiterbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter umfassend einen Spaltendecoder, der an der Peripherie des Speicherzellenfeldes angeordnet und mit zumindest einigen der Spaltenauswahlleitungen verbunden ist, wobei zumindest einige der globalen I/O-Leitungen den Spaltendecoder kreuzen und auf Bahnen der dritten strukturierten Metallschicht zumindest dort geführt sind, wo sie den Spaltendecoder kreuzen.DRAM semiconductor device according to one of claims 1 to 4, further comprising a column decoder located at the periphery the memory cell array arranged and with at least some of the Column selection lines is connected, wherein at least some of the global I / O lines cross the column decoder and on tracks the third structured metal layer are guided at least there, where they cross the column decoder. DRAM-Halbleiterbaustein nach Anspruch 5, wobei zumindest einige der globalen I/O-Leitungen auf den Bahnen der zweiten oder der dritten strukturierten Metallschicht geführt sind, wo sie das Speicherfeld kreuzen.A DRAM semiconductor device according to claim 5, wherein at least some of the global I / O lines on the lanes of the second or the third structured metal layer are led, where they form the memory field cross. DRAM-Halbleiterbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei alle globalen I/O-Leitungen auf der zweiten oder der dritten strukturierten Metallschicht vorhanden sind.DRAM semiconductor device according to one of claims 1 to 6, with all global I / O lines on the second or the third textured metal layer are present. DRAM-Halbleiterbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die mehreren globalen I/O-Leitungen in den Bahnen der zweiten strukturierten Metallschicht beinhaltet sind.DRAM semiconductor device according to one of claims 1 to 7, wherein the plurality of global I / O lines in the lanes of the second structured metal layer are included. DRAM-Halbleiterbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zumindest eine der dritten Leistungsleitungen im Wesentlichen parallel oder senkrecht zu den Spaltenauswahlleitungen verläuft.DRAM semiconductor device according to one of claims 1 to 8, wherein at least one of the third power lines substantially parallel or perpendicular to the column selection lines. DRAM-Halbleiterbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei zumindest eine der dritten Leistungsleitungen im Wesentlichen mit einer entsprechenden der ersten oder zweiten Leistungsleitungen überlappt und damit verbunden ist.DRAM semiconductor device according to one of claims 1 to 9, wherein at least one of the third power lines substantially overlapped with a corresponding one of the first or second power lines and connected with it. DRAM-Halbleiterbaustein nach Anspruch 10, wobei die Verbindung zwischen der zumindest einen der dritten Leistungsleitungen, die im Wesentlichen über einer entsprechenden der ersten Leistungsleitungen liegt, in einer Durchkontaktierung besteht, die erlaubt, dass die zumindest eine dritte Leistungsleitung direkt die eine entsprechende der ersten Leistungsleitungen kontaktiert.A DRAM semiconductor device according to claim 10, wherein the connection between the at least one of the third power lines, the essentially over a corresponding one of the first power lines, in one Through hole exists, which allows that at least one third power line directly the one corresponding to the first Contacted power lines. DRAM-Halbleiterbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei zumindest einer der dritten Leistungsleitungen eine Breite hat, die wesentlich größer ist als die Breite der darunter liegenden zweiten Leistungsleitung.DRAM semiconductor device according to one of claims 1 to 11, wherein at least one of the third power lines has a width has, which is much larger as the width of the underlying second power line. DRAM-Halbleiterbaustein, umfassend: – einen Zeilendecoder, der eine Zeile von Decoderzellen umfasst und/oder Signale auf einer Mehrzahl von Hauptwortleitungen erzeugt und eine Mehrzahl von Steuerschaltungen umfasst, – eine erste, zweite und dritte strukturierte Metallschicht, die über dem Zeilendecoder angeordnet sind, wobei jede strukturierte Metallschicht eine Mehrzahl von Bahnen aufweist, und – isolierende Schichten, die um die strukturierten Metallschichten herum angeordnet sind, um die Bahnen im Wesentlichen zu isolieren, außer dort, wo sich Löcher in den isolierenden Schichten befinden, um einen elektrischen Kontakt zu einer Bahn herzustellen, – wobei die Bahnen der ersten Metallschicht eine Mehrzahl von ersten Signalleitungen, von denen jede mit einer vorbestimmten der Steuerschaltungen verbunden ist, und eine Mehrzahl von ersten Leistungsleitungen zur Leistungsversorgung beinhalten, die im wesentlichen parallel zu den ersten Signalleitungen verlaufen, – wobei die Bahnen der zweiten strukturierten Metallschicht eine Mehrzahl von im Wesentlichen parallelen zweiten Signalleitungen beinhalten, die im wesentlichen senkrecht zu den ersten Signalleitungen angeordnet sind, und – wobei die Bahnen der dritten strukturierten Metallschicht eine Mehrzahl von dritten Leistungsleitungen zur Leistungsversorgung enthalten, die im Wesentlichen parallel zu den zweiten Signalleitungen angeordnet sind und im Wesentlichen über zumindest einigen der zweiten Signalleitungen liegen.DRAM semiconductor device, comprising: - one Row decoder comprising a row of decoder cells and / or Generates signals on a plurality of main word lines and a Comprises a plurality of control circuits, - a first, second and third structured metal layer, which are arranged above the row decoder, wherein each structured metal layer comprises a plurality of tracks has, and - insulating Layers arranged around the patterned metal layers are to essentially isolate the webs except there, where there are holes located in the insulating layers to make electrical contact to make a train, - where the tracks of the first Metal layer, a plurality of first signal lines, of which each connected to a predetermined one of the control circuits, and a plurality of first power lines for power supply include, which are substantially parallel to the first signal lines, - in which the tracks of the second structured metal layer a plurality of substantially parallel second signal lines, arranged substantially perpendicular to the first signal lines are and - in which the tracks of the third structured metal layer a plurality from third power lines to the power supply, arranged substantially parallel to the second signal lines are and essentially about at least some of the second signal lines are located. DRAM-Halbleiterbaustein nach Anspruch 13, der weiter ein Speicherzellenfeld benachbart zu dem Zeilendecoder umfasst, wobei zumindest einige der ersten oder dritten Leistungsleitungen das Speicherzellenfeld mit Leistung versorgen.The DRAM semiconductor device according to claim 13, further comprising a memory cell array adjacent to A row decoder, wherein at least some of the first or third power lines power the memory cell array. DRAM-Halbleiterbaustein nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Bahnen der zweiten strukturierten Metallschicht eine Mehrzahl von zweiten Leistungsleitungen zur Leistungsversorgung beinhalten, die im Wesentlichen parallel zu den zweiten Signalleitungen verlaufen.A DRAM semiconductor device according to claim 13 or 14 wherein the tracks of the second patterned metal layer are a plurality of second power lines for power supply, which are substantially parallel to the second signal lines. DRAM-Halbleiterbaustein nach Anspruch 15, wobei jede der zweiten Leistungsleitungen eine wesentlich geringere Breite hat als die dritten Leistungsleitungen.A DRAM semiconductor device according to claim 15, wherein each of the second power lines has a much smaller width has as the third power lines. DRAM-Halbleiterbaustein nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei zumindest eine der dritten Leistungsleitungen im Wesentlichen über zumindest einer der zweiten Leistungsleitungen liegt.A DRAM semiconductor device according to any one of claims 13 to 16, wherein at least one of the third power lines substantially over at least one of the second power lines is located. DRAM-Halbleiterbaustein nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei zumindest eine der ersten Leistungsleitungen über die zentrale Hälfte jeder der Steuerschaltungen verläuft.A DRAM semiconductor device according to any one of claims 13 to 17, wherein at least one of the first power lines on the central half each of the control circuits runs. DRAM-Halbleiterbaustein nach einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei zumindest eine der ersten Leistungsleitungen über die zentrale Hälfte jeder Steuerschaltung verläuft.A DRAM semiconductor device according to any one of claims 13 to 18, wherein at least one of the first power lines on the central half each control circuit runs. DRAM-Halbleiterbaustein nach einem der Ansprüche 13 bis 19, wobei über jeder der Decoderzellen eine der ersten Leistungsleitungen eine interne Betriebsspannung bereitstellt und eine andere der ersten Leistungsleitungen eine Massespannung bereitstellt.A DRAM semiconductor device according to any one of claims 13 to 19, being over each of the decoder cells is one of the first power lines provides internal operating voltage and another of the first Power lines provides a ground voltage. DRAM-Halbleiterbaustein nach Anspruch 20, wobei über jeder der Decoderzellen die erste Leistungsleitung, die die interne Betriebsspannung bereitstellt, und die erste Leistungsleitung die die Massespannung bereitstellt, benachbart zueinander angeordnet sind, wobei zumindest eine der ersten Signalleitungen über der Decoderzelle und außerhalb der ersten Leistungsleitung liegt, die die interne Betriebsspannung bereitstellt, und zumindest eine andere der ersten Signalleitungen über der Decoderzelle und außerhalb der ersten Leistungsleitung liegt, die die Massespannung bereitstellt.The DRAM semiconductor device of claim 20, wherein over each the decoder cells the first power line, the internal operating voltage and the first power line provides the ground voltage are arranged adjacent to each other, wherein at least one of the first signal lines via the decoder cell and outside the first power line is the internal operating voltage and at least one other of the first signal lines above Decoder cell and outside the first power line that provides the ground voltage. DRAM-Halbleiterbaustein nach Anspruch 20, wobei über jeder der Decoderzellen zumindest zwei der ersten Signalleitungen einander benachbart sind, die erste Leistungsleitung, die die interne Betriebsspannung bereitstellt, außerhalb dieser Signalleitungen auf der einen Seite und die erste Leistungsleitung, die die Massespannung bereitstellt, außerhalb dieser Signalleitungen auf der anderen Seite liegen.The DRAM semiconductor device of claim 20, wherein over each the decoder cells at least two of the first signal lines each other are adjacent, the first power line, the internal operating voltage providing, outside these signal lines on the one hand and the first power line, which provides the ground voltage, outside these signal lines lying on the other side. DRAM-Halbleiterbaustein, umfassend – ein Speicherzellenfeld; – einen Spaltendecoder, der sich an der Peripherie des Speicherzellenfeldes befindet; – eine erste, zweite und dritte strukturierte Metallschicht, die über dem Spaltendecoder angeordnet sind, wobei jede strukturierte Metallschicht eine Mehrzahl an Bahnen umfasst; und – isolierende Schichten, die um die strukturierten Metallschichten herum angeordnet sind, um die Bahnen im Wesentlichen zu isolieren, außer dort, wo sich Löcher in einer der isolierenden Schichten befinden, um einen elektrischen Kontakt mit einer Bahn herzustellen, – wobei die Bahnen der dritten strukturierten Metallschicht eine Mehrzahl von globalen I/O-Leitungen beinhalten, die mit dem Speicherzellenfeld verbunden sind.DRAM semiconductor device, comprising A memory cell array; - one Column decoder located at the periphery of the memory cell array is; - one first, second and third structured metal layers overlaying the Column decoders are arranged, each structured metal layer a plurality of webs; and - insulating layers, the are arranged around the structured metal layers around essentially insulate the tracks except where there are holes in them one of the insulating layers are located around an electrical To make contact with a train, - where the tracks of the third structured metal layer include a plurality of global I / O lines, which are connected to the memory cell array. DRAM-Halbleiterbaustein nach Anspruch 23, wobei die globalen I/O-Leitungen über dem Speicherzellenfeld auf Bahnen der zweiten strukturierten Metallschicht geführt sind, die jeweils mit den globalen I/O-Leitungen der dritten strukturierten Metallschicht über dem Spaltendecoder verbunden sind.The DRAM semiconductor device according to claim 23, wherein the global I / O lines over the memory cell array on tracks of the second structured metal layer guided are each structured with the global I / O lines of the third Metal layer over are connected to the column decoder. DRAM-Halbleiterbaustein nach Anspruch 23 oder 24, wobei die globalen I/O-Leitungen der dritten strukturierten Metallschicht über dem Speicherzellenfeld als Bahnen der dritten strukturierten Metallschicht geführt sind.A DRAM semiconductor device according to claim 23 or 24, the global I / O lines of the third patterned metal layer over the Memory cell array as tracks of the third structured metal layer guided are. Verfahren zur Anordnung von Leistungs- und Signalleitungen, die über einem DRAM-Feld liegen, wobei das Verfahren umfasst: – Bereitstellen primärer Leistungsbahnen auf einer dritten Metallschicht; – Verbinden der primären Leistungsbahnen mit sekundären Leistungsbahnen auf einer ersten Metallschicht und/oder einer zweiten Metallschicht, wobei die sekundären Leistungsbahnen eine geringere Bahnbreite aufweisen als die primären Leistungsbahnen, und – Bereitstellen von lokalen I/O-Leitungen und Wortleitungen auf der ersten Metallschicht.Method for arranging power and signal lines, the above a DRAM array, the process comprising: - Provide primary Power tracks on a third metal layer; - Connect the primary Performance tracks with secondary Power tracks on a first metal layer and / or a second Metal layer, with the secondary Tracks have a smaller track width than the primary tracks, and - Provide of local I / O lines and word lines on the first metal layer. Verfahren nach Anspruch 26, das weiter das Bereitstellen von Spaltenauswahlleitungen auf der zweiten Metallschicht umfasst.The method of claim 26, further comprising providing of column selection lines on the second metal layer. Verfahren nach dem Anspruch 26 oder 27, das weiter das Bereitstellen globaler I/O-Leitungen auf der zweiten oder der dritten Metallschicht umfasst.The method of claim 26 or 27, further providing global I / O lines on the second or the second third metal layer comprises. Verfahren zur Anordnung von Leistungs- und Signalleitungen, die über einem DRAM-Zeilendecoder liegen, wobei das Verfahren umfasst: – Bereitstellen primärer Leistungsbahnen auf einer dritten Metallschicht; – Verbinden der primären Leistungsbahnen mit sekundären Leistungsbahnen auf einer ersten Metallschicht und/oder einer zweiten Metallschicht, wobei die sekundären Leistungsbahnen kleinere Bahnbreiten haben als die primären Leistungsbahnen, und – Bereitstellen von Signalleitungen auf der ersten und der zweiten Metallschicht.A method of arranging power and signal lines overlying a DRAM row decoder, the method comprising: providing primary power tracks on a third metal layer; Connecting the primary power tracks with secondary power tracks on a first metal layer and / or a second metal layer, the secondary power tracks having smaller track widths than the primary power tracks, and providing signal lines on the first and second metal layers.
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