[發明專利]用于三端口位單元的金屬層

有效

• 申請號: 201580075694.8
• 申請日: 2015-11-25
• 公開（公告）號: CN107210295B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: N·N·莫朱梅德;R·查巴;劉平;S·S·宋;王忠澤;C·F·耶普
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L27/11;G11C8/14;G11C8/16;G11C11/418
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;呂世磊

一種裝置包括耦合到位單元的第一金屬層。該裝置還包括第三金屬層，第三金屬層包括耦合到位單元的寫入字線。該裝置還包括在第一金屬層與第三金屬層之間的第二金屬層。第二金屬層包括耦合到位單元的兩個讀取字線。

I.優先權要求

本申請要求于2015年2月12日提交的共同擁有的美國非臨時專利申請No.14/620,480的優先權，其全部內容通過引用明確地并入本文。

II.技術領域

本公開總體上涉及位單元。

III.背景技術

技術的進步已經產生了更小和更強大的計算設備。例如，目前存在各種便攜式個人計算設備，包括無線電話，諸如移動和智能電話、平板計算機和膝上型計算機，它們體積小、重量輕且易于攜帶。這些設備可以通過無線網絡來傳輸語音和數據分組。此外，很多這樣的設備包括附加功能，諸如數碼相機、數字攝像機、數字記錄器和音頻文件播放器。此外，這樣的設備可以處理可執行指令，包括可以用于訪問因特網的軟件應用，諸如web瀏覽器應用。因此，這些設備可以包括顯著的計算能力。

諸如無線電話等電子設備可以包括存儲器，該存儲器具有包括一個或多個存儲器單元的存儲器陣列。可以用于存儲器(例如，L1/L2高速緩存)的一種類型的存儲器單元是三端口位單元。三端口位單元可以包括兩個讀取端口和一個寫入端口，并且可以用在靜態隨機存取存儲器(SRAM)器件中。三端口SRAM位單元可以通過疊加被稱為M1和M2層的兩個金屬層、使用雙掩模光刻-蝕刻-光刻-蝕刻(LELE)工藝來制造。頂部金屬層M2可以以非線性方式被圖案化，并且可以包括“彎曲(jog)”(例如，轉向(turn))。為了制造非常小尺寸的器件，自對準雙重圖案化(SADP)可能優于LELE，這是由于與LELE相比由SADP提供的降低的成本和改進的工藝控制(例如，更精確的線寬和線間距控制)。但是，SADP可能不支持包括彎曲的非線性圖案。

IV.發明內容

本公開提供了一種位單元設計，其包括與SADP兼容的線性圖案，諸如用于小于14nm(例如，10nm或7nm)的技術節點。三端口位單元可以具有第一金屬層(M1)、第二金屬層(M2)和第三金屬層(M3)，第一金屬層(M1)的長度垂直于位單元中的多晶硅柵極的長度，第二金屬層(M2)的長度平行于多晶硅柵極的長度，第三金屬層(M3)的長度平行于多晶硅柵極的長度。因為第一金屬層(M1)和第二金屬層(M2)被定向在與“標準位單元”中的對應的金屬層類似的方向上，所以第一金屬層(M1)和第二金屬層(M2)可以具有相對較低的節距(例如，約為42nm的節距)。因為第三金屬層(M3)被定向在與標準位單元中的第三金屬層相反的方向上，所以第三金屬層可以具有相對較高的節距(例如，約為126nm的節距)。

可以由第二金屬層(M2)形成兩個讀取字線，并且可以由第三金屬層(M3)形成單個寫入字線。第三金屬層(M3)的單個寫入字線的寬度可能相對較大(例如，約為66nm(對于10nm工藝的接觸的多晶硅節距(CPP)))，這可能導致與形成在具有讀取字線的層中的寫入字線的時延相比減小的時延和減小的電阻器電容器(RC)延遲。此外，由于第二金屬層(M2)具有相對較小的節距，所以第二金屬層中可以包括兩個相對較窄的讀取字線(例如，每個讀取字線約為23nm)，而對于10nm工藝而言不必將單元的寬度擴展到超過2×CPP。

在特定實施例中，一種裝置包括耦合到位單元的第一金屬層。該裝置還包括第三金屬層，第三金屬層包括耦合到位單元的寫入字線。該裝置還包括在第一金屬層與第三金屬層之間的第二金屬層。第二金屬層包括耦合到位單元的兩個讀取字線。

在另一特定實施例中，一種方法包括對在位單元處的第一金屬層進行圖案化并且對第三金屬層進行圖案化。第三金屬層包括耦合到位單元的寫入字線。該方法還包括對在第一金屬層與第三金屬層之間的第二金屬層進行圖案化。第二金屬層包括耦合到位單元的兩個讀取字線。