DESIGN APPLICATIONS OF BURIED POWER RAILS

A semiconductor device includes a substrate, one or more transistors, a metal layer, one or more buried power rails, and at least one wall-via structure. The transistors and the metal layer are manufactured above a top surface of the substrate. The buried power rails are in one or more corresponding trenches in the substrate below the top surface of the substrate. At least one wall-via structure extends between the first buried power rail and the metal layer and electrically connects the first buried power rail to the metal layer. The wall-via structure includes a plurality of intermediate metal layers sandwiched between the first buried power rail and the metal layer. Alternatively, the wall-via structure includes a length that is greater than or equal to four times a basic length unit for components in layers between the first buried power rail and the metal layer for the semiconductor device. The present invention provides a space-efficient and low-resistance semiconductor device. 반도체 장치는 기판, 하나 또는 그보다 많은 트랜지스터들, 금속 층, 하나 또는 그보다 많은 전력 레일들, 그리고 적어도 하나의 월-비아 구조를 포함한다. 트랜지스터들 및 금속 층은 기판의 최상 표면의 위에 제조된다. 묻힌 전력 레일들은 기판의 최상 표면 아래의 기판 내의 하나 또는 그보다 많은 트렌치들에 있다. 적어도 하나의 월-비아 구조는 제1 묻힌 전력 레일 및 금속 층의 사이에서 신장하고, 그리고 제1 묻힌 전력 레일을 금속 층에 전기적으로 연결한다. 월-비아 구조는 제1 묻힌 전력 레일 및 금속 층 사이의 중간 금속 층들을 포함한다. 대안적으로, 월-비아 구조는 제1 묻힌 전력 레일 및 금속층 사이의 계층들에서 반도체 장치를 위한 구성 요소들에 대한 기본 길이 단위의 네 배 이상의 길이를 포함한다.