存储器的制作方法

本实用新型涉及半导体技术领域，特别是涉及一种存储器。

背景技术：

在现代的dram芯片中，随着尺寸的逐渐变小，布线密度变得越来越大。通常情况下，将焊盘区设置在布线区的一侧或存储组的中间区域，这样对于远离焊盘区的存储区会产生一定的影响，例如，当信号线为电源线时，电源线上远离焊盘区的位置处会产生压降或接地反弹，从而影响处于信号线远端的存储区的速度。

技术实现要素：

基于此，有必要针对目前因信号传输距离较大而影响存储区速度的问题，提供了一种存储器。

本实用新型实施例提供了一种存储器，包括：

存储组，多个所述存储组沿第一方向排布，所述存储组包括存储块，多个所述存储块沿第二方向排布，所述第一方向与所述第二方向垂直；

第一信号线，沿所述第一方向延伸，其与多个所述存储块对应设置，且用于传输其对应多个存储块的存储数据；以及

第二信号线，沿所述第一方向延伸，其与所述存储块一一对应设置，且所述第二信号线用于传输其对应存储块的存储数据；

其中，所述第一信号线通过数据交换电路与所述第二信号线交换所述存储数据。

在其中一个实施例中，所述第一信号线包括多条具有相同线宽的第一金属线，所述第二信号线包括多条具有相同线宽的第二金属线。

在其中一个实施例中，所述第一金属线的线宽小于所述第二金属线的线宽

在其中一个实施例中，两条所述第一金属线之间的间距大于两条所述第二金属线之间的间距。

在其中一个实施例中，所述存储器还包括电源线和接地线，于所述第一信号线的两侧布置所述电源线或接地线，于所述第二信号线的两侧布置所述电源线或接地线。

在其中一个实施例中，所述存储器还包括顶层金属层，所述顶层金属层中设置有所述第一信号线、所述第二信号线、所述电源线和所述接地线。

在其中一个实施例中，所述存储器还包括次顶层金属层，所述次顶层金属层中也设置有所述电源线或所述接地线，所述电源线或所述接地线在所述次顶层金属层中沿所述第一方向和所述第二方向均有排布。

在其中一个实施例中，在所述次顶层金属层中，沿所述第二方向排布的所述电源线或所述接地线位于所述存储组正上方，且位于所述存储组中间和平行于所述第二方向的两个边缘。

在其中一个实施例中，沿所述第一方向排布的所述电源线位于沿所述第二方向排布的所述电源线之间，或沿所述第一方向排布的所述接地线位于沿所述第二方向排布的所述接地线之间。

在其中一个实施例中，所述存储器还包括通道数据总线，所述通道数据总线与所述第一信号线通过通道数据交换电路交换所述存储数据。

在其中一个实施例中，所述通道数据总线于远离所述存储组的一侧布置。

在其中一个实施例中，所述存储组为n个，所述第二信号线的个数是所述第一信号线的个数的m倍，其中所述m和所述n均为正整数。

综上，本实用新型实施例提供一种存储器，包括存储组、第一信号线和第二信号线；多个所述存储组沿第一方向排布，所述存储组包括存储块，多个所述存储块沿第二方向排布，所述第一方向与所述第二方向垂直；第一信号线沿所述第一方向延伸，其与多个所述存储块对应设置，且用于传输其对应多个存储块的存储数据；第二信号线沿所述第一方向延伸，其与所述存储块一一对应设置，且所述第二信号线用于传输其对应存储块的存储数据；其中，所述第一信号线通过数据交换电路与所述第二信号线交换所述存储数据。本实用新型中，通过设置第一信号线将存储数据传输至每一存储块，然后通过每一存储块对应的数据交换电路与所述第二信号线交换所述存储数据，完成对应的存储块的存储数据的传输，同时降低存储数据在第二信号线上的传输距离，减小存储数据在所述第二信号线上的压降和延时，进而减小存储块之间的速度差异。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种存储器的布线结构示意；

图2为本实用新型提供的另一种存储器的布线结构示意；

图3为本实用新型提供的又一种存储器的布线结构示意。

附图标记：存储组-100，第一存储组-100a，第二存储组-100b，存储块-110，第一信号线-200，第一金属线-210，第二信号线-300，第二金属线-310，数据交换电路-400，电源线-500，接地线-600，通道数据总线-700。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参见图1，本实用新型实施例提供了一种存储器。所述存储器包括存储组100、第一信号线200和第二信号线300。

其中，多个所述存储组100沿第一方向排布，所述存储组100包括存储块110(bank)，多个所述存储块110沿第二方向排布，所述第一方向x与所述第二方向y垂直。

所述第一信号线200沿所述第一方向x延伸，其与多个所述存储块110对应设置，且用于传输其对应多个存储块110的存储数据；

所述第二信号线300沿所述第一方向x延伸，其与所述存储块110一一对应设置，且所述第二信号线300用于传输其对应存储块110的存储数据；其中，所述第一信号线200通过数据交换电路400与所述第二信号线300交换所述存储数据。

本实施例中，包括沿第一方向x排布的第一存储组100和第二存储组100，每一存储组100包括4个存储块110。具体的，第一存储组100包括存储块b0、b1、b2和b3，第二存储组100包括储块b4、b5、b6和b7；第一方向x为列方向，第二方向y为行方向。第一信号线200位于所述第一存储组100的上方，为全局数据总线；第二信号线300位于第一存储组100a和第二存储组100b的上方，为本地数据总线。在存储过程中，通过第一信号线200将存储数据经数据交换电路400提供给第二信号线300，再由第二信号线300将存储数据提供给存储块110，从而实现存储数据的传输。

可以理解，本实施例中通过第一信号线200将存储数据传输至每一存储块110，然后通过每一存储块110对应的数据交换电路400与所述第二信号线300交换所述存储数据，在完成对应的存储块110的存储数据的传输的同时，还可以降低存储数据在第二信号线300上的传输距离，减小存储数据在所述第二信号线300上的压降和延时，进而提高处于远端的存储块110的电路速度，减小存储块110之间的速度差异。

在其中一个实施例中，所述第一信号线200包括多条具有相同线宽的第一金属线210，所述第二信号线300包括多条具有相同线宽的第二金属线310。

本实施例中，所述第一信号线200包括多条沿第一方向x的第一金属线210，通过多条所述第一金属线210将存储数据提给不同的存储块110，并且所述第一金属线210相对于其它利用非金属形成的信号线具有较小的电阻，因此可降低存储数据在所述第一金属线210上的压降。此外，多条所述第一金属线210具有相同线宽时，有利于简化制作工艺，降低生产成本。类似的，多条具有相同线宽的第二金属线310沿第一方向x延伸，将存储数据提供给存储区，同时减小存储数据在第二信号线300上的压降和延时，提高存储区的电路速度。

此外，每一所述第一信号线200中的第一金属线210的个数与每一所述第二信号线300中的第二金属线310的个数相同，例如均为128条或256条。

在其中一个实施例中，所述第一金属线210的线宽小于所述第二金属线310的线宽。

在其中一个实施例中，如图2所示，在实际进行布线时，将每一存储块110沿第一方向x划分为左右两个half-bank，为了减少信号之间的耦合作用，将所述第一信号线200设置于左侧half-bank上方，以及将所述第二信号线300设置于右侧half-bank上方。其中，所述第一金属线210的线宽约为0.25μm，第二金属线310的线宽约为0.5μm。

可以理解，本实施例先通过第一信号线200将存储数据传输至每一存储块110的数据交换电路400，然后再由第二信号300从所述数据交换电路400中获取存储数据并提供给存储区，所以第二信号线300上的压降和延时为影响存储区的速度的主要因素。因此，本实施例中可适当增大第二信号线300的线宽，进而降低第二信号线300上的压降、寄生电阻等对存储区的速度影响，使得存储块110具有相近的速度性能。

在其中一个实施例中，两条所述第一金属线210之间的间距大于两条所述第二金属线310之间的间距。

可以理解，目前在布线工艺中，都是以4倍或2倍或1倍等的金属线的宽度为间隔进行布线的，当所述第一金属线210的线宽小于所述第二金属线310的线宽时，相应的相邻的两条所述第一金属线210之间的间距大于相邻的两条所述第二金属线310之间的间距；并且，相邻的两条所述第一金属线210之间的间距越大，二者之间的耦合电容越小，从而可降低第一金属线210的功耗。本实施例中，相邻的两个所述第一金属线210之间的距离约为0.75μm，相邻的两个所述第二金属线310之间的距离约为0.5μm。

此外，由于本实施例中先通过第一信号线200将存储数据传输至每一存储块110的数据交换电路400，然后再由第二信号从所述数据交换电路400中获取存储数据并提供给存储区，因此第一信号线200只需要通过第一存储组100a的上方延伸至第二存储组100b的边缘即可，所以在第二存储组100b的上方不存在第一信号线200，在第二存储组100b的上方第二信号线300的布线区域增大，因此相应的可增大位于第二存储组100b上的第二金属线310之间的距离，从而减小第二金属线310之间的耦合电容，降低第二金属线310的功耗，以保证远离焊盘区的存储组100与靠近焊盘区的存储组100具有相似的速度性能。本实施例中，在于与第二存储组100b对应的第二信号线300中，第二金属线310之间的距离约为0.75μm，相比间距为0.5μm的第二金属线310其耦合电容降低了约15％。

在其中一个实施例中，所述存储器还包括电源线500和接地线600，于所述第一信号线200的两侧布置所述电源线500或接地线600，于所述第二信号线300的两侧布置所述电源线500或接地线600。

可以理解，存储器中除了设置有用于传输所述存储数据的第一信号线200和第二信号线300外，还需要配置为所述存储器驱动信号的电源线500和接地线600，以驱动存储区内的晶体管，并且还可以利用电源线500和接地线600屏蔽噪声。

本实施例中，所述第一信号线200和所述第二信号线300的两侧均布置有所述电源线500，所述电源线500的线宽与第二金属线310的线宽相同，因此可在布线时利用同一掩膜板制作形成所述第二金属线310和所述电源线500。此外，所述电源线500的线宽还可以根据需要进行设定。在其它一些实施例中，所述第一信号线200和所述第二信号线300的两侧均布置所述接地线600。当所述第一信号线200和所述第二信号线300的两侧均布为电源线500或均为接地线600时，有利于简化布线工艺。

在其中一个实施例中，所述存储器还包括顶层金属层(未图示)，所述顶层金属层中设置有所述第一信号线200、所述第二信号线300、所述电源线500和所述接地线600。

可以理解，由于电压沿着电源线500行进越远，此电源线500的能量耗散和发热会越大，有可能会导致存储器因温度过高被损坏；另外，各个金属层的电阻率也不相同，通常情况下，下部金属层相对上部金属层具有较高的电阻率，所以在位于下部金属层中的电源线500上传输的电力比在位于上部金属层中的电源线500上传输的电力对耗散更敏感。例如，所述存储器包括由下至上排布的m1-m4共4个布线层，其中顶层金属层(即m4层)的电阻率较小，因此，本实施中在所述顶层金属层中设置有所述第一信号线200和所述第二信号线300，以保证存储数据的质量；此外，在布置完所述第一信号线200和所述第二信号线300后，还可以利用剩余的空间布置所述电源线500和所述接地线600，以降低电源线500的能量耗散，同时便于进行散热，降低热量在存储器内的集聚。

在其中一个实施例中，所述存储器还包括次顶层金属层(未图示)，所述次顶层金属层中也设置有所述电源线500或所述接地线600，所述电源线500或所述接地线600在所述次顶层金属层中沿所述第一方向x和所述第二方向y均有排布。

可以理解，随着存储器尺寸的减小，布线空间也随之减小，顶层金属层的空间无法满足电源线500和接地线600的需求。为解决该问题，本实施例中在次顶层金属层中布置电源线500或所述接地线600。所述次顶层金属层即为m3金属层，该次顶层金属同样具有较低的电阻率，所以通常主要用于布置电源线500和接地线600，以解决电源线500和接地线600的耗能及散热问题。

如图3所示，本实施例中所述电源线500或所述接地线600在所述次顶层金属层中沿所述第一方向x和所述第二方向y均有排布。因此可根据实现位置自行组合确定最佳传输路径，以减小电源线500上的压降。

在其中一个实施例中，在所述次顶层金属层中，沿所述第二方向y排布的所述电源线500或所述接地线600位于所述存储组100正上方，且位于所述存储组100中间和平行于所述第二方向y的两个边缘。

本实施例中，沿所述第二方向y排布的所述电源线500或所述接地线600位于所述存储组100正上方；沿所述第一方向x排布的所述电源线500或所述接地线600可以完全投影到所述存储组100上，也可以部分投影到所述存储组100上，另外所述沿所述第二方向y排布的所述电源线500或所述接地线600的投影还可以与所述存储组100不重叠。请继续参见图3，例如电源近端在左上角，最远端在右下角，因此在电源的输出过程中可以选择多个沿第一方向x排布的电源线500和多个沿第二方向y的电源线500作为组合路径为最远端输送电压，以尽量减小组合路径的压降和功耗。

在其中一个实施例中，沿所述第一方向x排布的所述电源线500位于沿所述第二方向y排布的所述电源线500之间，或沿所述第一方向x排布的所述接地线600位于沿所述第二方向y排布的所述接地线600之间，请参见图3。

本实施例中，沿所述第一方向x排布的所述电源线500(或接地线600)位于所述存储组100的正上方以及相邻的两个存储组100之间的区域；沿所述第二方向y排布的所述电源线500位于所述存储组100两端的正上方，且沿所述第一方向x排布的所述电源线500(或接地线600)共同呈h形状排布。

在其中一个实施例中，所述存储器还包括通道数据总线700，所述通道数据总线700与所述第一信号线200通过通道数据交换电路400交换所述存储数据。

可以理解，存储器可大体上经配置以执行从外部装置接收的读取和/或写入命令。根据读取命令将存储于存储块110中的存储数据通过通道数据总线700提供到外部装置。以及根据写入命令通过通道数据总线700从外部装置接收存储数据且将所述存储数据存储于存储块110内。

在其中一个实施例中，所述通道数据总线700于远离所述存储组100的一侧布置。可以理解，将所述通道数据总线700设置于远离所述存储组100的一侧，可减小信号线的数量以及连接pad的数量，降低设计电路难度。

在其中一个实施例中，所述存储组100为n个，所述第二信号线300的个数是所述第一信号线200的个数的m倍，其中m和n均为正整数。

本实施例中，所述存储器包括两个沿第一方向x排布的存储组100，并通过第一信号为第二信号线300提供存储数据，因此只需要在靠近通道数据总线700的存储组100的上方设置第一信号线200即可。再例如，假设所述存储器包括4个沿第一方向x排布的存储组100，位于同一列上的存储块110可共用一个第一信号线200与通道数据总线700实现电连接，然后每一存储块110再通过自身对应的第二信号线通过数据交换电路400传输存储数据；即，该存储器中所述第二信号线300的个数是所述第一信号线200的个数的2倍。

综上，本实用新型实施例提供一种存储器，包括存储组100、第一信号线200和第二信号线300；多个所述存储组100沿第一方向x排布，所述存储组100包括存储块110，多个所述存储块110沿第二方向y排布，所述第一方向x与所述第二方向y垂直；第一信号线200沿所述第一方向x延伸，其与多个所述存储块110对应设置，且用于传输其对应多个存储块110的存储数据；第二信号线300沿所述第一方向x延伸，其与所述存储块110一一对应设置，且所述第二信号线300用于传输其对应存储块110的存储数据；其中，所述第一信号线200通过数据交换电路400与所述第二信号线300交换所述存储数据。本实用新型中，通过设置第一信号线200将存储数据传输至每一存储块110，然后通过每一存储块110对应的数据交换电路400与所述第二信号线300交换所述存储数据，完成对应的存储块110的存储数据的传输，同时降低存储数据在第二信号线300上的传输距离，减小存储数据在所述第二信号线300上的压降和延时，进而减小存储块110之间的速度差异。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。