[發明專利]半導體存儲器裝置中的電力供應布線

有效

• 申請號: 201880053452.2
• 申請日: 2018-08-08
• 公開（公告）號: CN111033616B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 西崎護
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: G11C5/06
• 分類號: G11C5/06;G11C5/14
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 王龍

本發明大體上涉及半導體裝置中的電力供應布線的領域。在一個實施例中，揭示一種半導體裝置，其包含：最上部金屬層，其包含電力供應增強布線；電力供應布線，其通過所述最上部金屬層與所述最上部金屬層下方的金屬層之間的通孔耦合到所述電力供應增強布線；以及至少一個存儲器裝置組件，其經安置為與在所述最上部金屬層和所述最上部金屬層下方的所述金屬層之間的所述通孔豎直對準。

技術領域

本發明大體上涉及半導體裝置中的電力供應布線的領域。更具體地，本發明涉及用于電力供應增強布線的通孔的布設。

背景技術

存儲器裝置廣泛地用于將信息存儲在例如計算機、無線通信裝置、相機、數字顯示器等各種電子裝置中。通過對存儲器裝置的不同狀態進行編程來存儲信息。舉例來說，二進制裝置具有兩個狀態，通常標示為邏輯“1”或邏輯“0”。在其它系統中，可存儲多于兩個的狀態。為了存取所存儲的信息，電子裝置可讀取或感測存儲器裝置中的所存儲信息。為了存儲信息，電子裝置可寫入或編程存儲器裝置中的狀態。

存在各種類型的存儲器裝置，包含隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、動態RAM(DRAM)、同步動態RAM(SDRAM)、鐵電RAM(FeRAM)、磁性RAM(MRAM)、電阻性RAM(RRAM)、快閃存儲器等。存儲器裝置可以是易失性或非易失性的。非易失性存儲器(例如，快閃存儲器)即使在沒有外部電源的情況下仍可將數據存儲很長一段時間。易失性存儲器裝置(例如，DRAM)除非被外部電源周期性地刷新，否則可隨時間推移而丟失其存儲的狀態。二進制存儲器裝置可例如包含帶電或放電電容器。

存儲器裝置通常包含貫穿裝置的電力供應線，其從電力供應器提供電力到存儲器中包含的各種晶體管和其它組件。電力供應線通常布置于與裝置相關聯的不同金屬層中。在從電力供應器傳輸電力時，這些電力供應線的電阻率可耗散電力且生成熱量。電力沿著電力供應線行進越遠，此電力耗散和發熱會越大。另外，一些金屬層具有比其它金屬層大的電阻率。在一些情況下，下部金屬層具有比上部金屬層高的電阻率。因此，在位于下部金屬層中的電力供應線上傳輸的電力可比在位于上部金屬層中的電力供應線上傳輸的電力對耗散更敏感。

為了減少這些電力耗散和發熱問題，一些存儲器裝置包含再分布層，所述再分布層包含對裝置內的某些位置提供電力的低電阻率線。此層可稱為“iRDL層”且可在組裝工藝之前發生的半導體工藝中形成。iRDL層可為裝置的最上部層，其可為裝置中的最低電阻率層。在一些情況下，iRDL層是金屬3層(M3)上方的金屬4層(M4)。

為了將電力從iRDL層傳送到存儲器裝置的下部層，存儲器裝置可包含一或多個通孔，也被稱為接觸插塞。存儲器裝置可包含一或多個“iRDL通孔”，其提供iRDL層(“iRDL線”)中的配電線到位于底層金屬層中的布線之間的導電路徑。在一個實例中，iRDL通孔提供金屬4層與金屬3層之間的導電路徑。存儲器裝置還可包含提供其它層之間的導電路徑的額外通孔，例如M3-M2通孔。

常規地，存儲器裝置包含用于iRDL通孔的布設的專用區域。這些專用區域用以避免干擾控制信號或在再分布層下方的區域中可存在的其它布線。這些專用區域導致芯片大小、功率消耗的不希望的增加以及其它缺點。因此，此項技術中需要改進的iRDL通孔布設。

發明內容