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半导体器件及存储器的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-31 20:16:12

本公开涉及集成电路,尤其涉及一种半导体器件及存储器。

背景技术:

1、动态随机存取存储器(dynamic random access memory,dram)是计算机中常用的半导体存储器件,由许多重复的存储单元组成。在数据读取的过程中,每个存储单元的读出数据信号依次经由本地数据线、全局数据线和数据总线进行读出;反之,在数据写入的过程中,则写入数据信号依次经由数据总线、全局数据线和本地数据线向存储单元写入。

2、目前,在存储单元和本地数据线之间通常设置感测放大器(sense amplifier,sa),存储数据需要经过该感测放大器放大后读出或写入。感测放大器受控于开关模块(switch,swc)的控制信号进行工作,但是受限于位线的位置,感测放大器无法往开关模块延伸,从而使得开关模块和感测放大器之间存在空间,该空间的金属层(m0)被占用,但有源区(active area,aa)空闲。

技术实现思路

1、本公开实施例提供了一种半导体器件及存储器。

2、第一方面,本公开实施例提供了一种半导体器件,包括:开关结构和位于所述开关结构沿第一方向相对两侧的放大结构;所述放大结构包括感测放大结构和隔离单元,所述感测放大结构的中间节点通过所述隔离单元将放大信号传输至位线和参考位线;

3、所述开关结构包括预充平衡结构和沿所述第一方向延伸的第一中心线,所述预充平衡结构接收预充电信号、且串接于本地数据线和本地参考数据线之间,用于在空闲阶段时平衡所述本地数据线与所述本地参考数据线之间的电压;

4、在垂直于所述第一方向的第二方向上,所述隔离单元位于所述第一中心线和所述预充平衡结构之间。

5、在一些实施例中,所述放大结构还包括偏置消除单元,用于连接或断开所述感测放大结构中放大晶体管的栅极和漏极;

6、在所述第二方向上,所述偏置消除单元位于所述隔离单元和所述预充平衡结构之间。

7、在一些实施例中,所述开关结构还包括使能结构;

8、所述使能结构连接于本地数据线和本地参考数据线之间且用于放大所述本地数据线与所述本地参考数据线之间的电压差,所述本地数据线和所述本地参考数据线通过列选通单元与所述位线和所述参考位线连接;

9、在所述第二方向上,所述使能结构位于所述第一中心线和所述预充平衡结构之间;

10、在所述第一方向上,所述预充平衡结构的尺寸大于所述使能结构的尺寸。

11、在一些实施例中,所述开关结构还包括接收第一平衡信号的平衡结构,所述平衡结构串接于所述本地数据线和所述本地参考数据线之间;

12、所述平衡结构位于所述预充平衡结构远离所述使能结构的一侧。

13、在一些实施例中,所述平衡结构包括第一开关管、第二开关管和第三开关管;

14、所述第一开关管、所述第二开关管和所述第三开关管的控制端均接收所述第一平衡信号;所述第一开关管和所述第二开关管的第一端均与所述本地数据线相连;所述第一开关管和所述第三开关管的第二端均与所述本地参考数据线相连;所述第二开关管的第二端和所述第三开关管的第一端均接收第一初始电压信号。

15、在一些实施例中,所述平衡结构在所述第一方向上的尺寸大于或者等于所述预充平衡结构在所述第一方向上的尺寸。

16、在一些实施例中,所述开关结构还包括位于所述使能结构与所述预充平衡结构之间的电源信号生成单元;

17、在所述第一方向上,所述电源信号生成单元的尺寸大于所述使能结构的尺寸、且小于或者等于所述预充平衡结构的尺寸。

18、在一些实施例中,所述开关结构和所述放大结构构成器件层;所述半导体器件还包括:位于所述器件层上方的布线层;

19、所述布线层至少包括预充电信号线和隔离控制信号线;

20、其中,所述预充电信号线用于传输所述预充电信号;所述预充电信号线包括沿所述第二方向延伸的两条第一竖直线,两条所述第一竖直线位于所述使能结构的相对两侧,且通过沿所述第一方向延伸的第一水平线连接;所述第一水平线位于所述预充平衡结构的正上方;

21、所述隔离控制信号线用于传输控制所述隔离单元导通的隔离控制信号,所述隔离控制信号线部分沿所述第二方向延伸,部分所述隔离控制信号线在所述器件层上的正投影位于所述使能结构和所述第一竖直线在所述器件层上的投影区之间。

22、在一些实施例中,所述布线层还包括:偏置消除使能信号线;

23、所述偏置消除使能信号线用于传输控制所述偏置消除单元导通的偏置消除使能信号;所述偏置消除使能信号线沿所述第二方向延伸、且所述偏置消除使能信号线位于所述第一竖直线沿所述第一方向远离所述隔离控制信号线的一侧。

24、在一些实施例中,所述隔离控制信号线沿所述第二方向的长度小于所述开关结构沿所述第二方向的长度,且所述隔离控制信号线沿所述第二方向的长度小于所述第一竖直线沿所述第二方向的长度。

25、在一些实施例中,所述第一竖直线包括沿所述第二方向连接的第一部分和第二部分;其中,所述第一部分和所述偏置消除使能信号线在垂直于所述第一方向的平面内的投影区域重合;所述第二部分的宽度大于所述第一部分的宽度。

26、在一些实施例中,所述中间节点包括与所述位线连接的第一中间节点、以及与所述参考位线连接的第二中间节点;

27、所述放大结构还包括:接收第二平衡信号的平衡单元;所述平衡单元连接于所述第一中间节点与所述第二中间节点之间;所述布线层还包括:第二平衡信号线;所述第二平衡信号线用于传输控制所述平衡单元导通的所述第二平衡信号;

28、所述第二平衡信号线包括沿所述第二方向延伸的两条第二竖直线,两条所述第二竖直线位于所述平衡结构的相对两侧,且通过沿所述第一方向延伸的第二水平线连接;所述第二竖直线位于所述偏置消除使能信号线远离所述第一竖直线的一侧;所述第二水平线在所述器件层的投影区位于所述平衡结构远离所述预充平衡结构的外侧。

29、在一些实施例中,所述第二竖直线包括沿所述第二方向连接的第三部分和第四部分;其中,所述第三部分和所述偏置消除使能信号线在垂直于所述第一方向的平面内的投影区域重合;所述第四部分的宽度大于所述第三部分的宽度。

30、在一些实施例中,所述开关结构还包括沿所述第二方向延伸的第二中心线;

31、在所述第二中心线沿所述第一方向的任意一侧,所述偏置消除使能信号线与所述第一竖直线的第一部分或者与所述第二竖直线的第三部分沿所述第一方向具有第一间距;

32、所述第一竖直线的第二部分与所述第二竖直线的第四部分沿所述第一方向的间距大于所述第一间距。

33、第二方面,本公开实施例提供一种存储器,包括上述任一实施例中所述的半导体器件。

34、本公开实施例提供一种半导体器件和存储器,其中,半导体器件包括开关结构和位于开关结构沿第一方向相对两侧的放大结构,由于在垂直于第一方向的第二方向上,放大结构中的隔离单元位于开关结构的第一中心线和预充平衡结构之间,因此,与隔离单元连接的信号线可以不用延长至开关结构的远离第一中心线的两端,预充电信号的信号线可以直接与预充平衡结构的栅极相连,即预充电信号的信号线也不需要绕线至开关结构远离第一中心线的两端进行走线,如此,位于预充平衡结构远离第一中心线一侧的半导体器件的尺寸可以做的更大,能够有效利用放大结构和开关结构之间的一部分有源区的面积。

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