具有备用电路单元的集成电路的制作方法
【专利说明】具有备用电路单元的集成电路
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本公开要求2014年12月 18 日提交的 “Integrated Circuit with No LeakageSpare Cells”的美国临时申请第62/093,943号的权益，在此通过参考将该临时申请整体引入。
技术领域
[0003]本公开总体上涉及具有备用电路单元的集成电路。更具体而言，本公开涉及当备用电路单元处于激活模式或处于非激活模式时用于备用电路单元的集成电路的供电轨和导电结构的配置。
【背景技术】
[0004]本文提供的【背景技术】用于一般性地呈现本公开的上下文的目的。当前所称的发明人的工作在本【背景技术】章节中描述该工作的程度上，以及在提交时可能不会被另外认定为现有技术的本描述的方面，既不明确地也不隐含地被承认为相对于本公开的现有技术。
[0005]集成电路是通过基于一组掩膜执行多个形成和去除工艺而制造的。该组掩膜是基于集成电路的布局设计而制备的，该布局设计包括表明集成电路的各种特征的尺寸和形状的布局图案的层。布局设计可以包括用于形成电子组件的多个布局层和用于形成电连接该电子组件的互连结构的多个布局层。在一些应用中，通过基于集成电路的电路原理图执行放置和布线程序来生成布局设计。除了用于形成电路原理图中指示的电路组件的布局图案之外，在一些应用中，还向集成电路的布局设计添加用于形成备用电路单元的布局。备用电路单元(在本公开中也简称为“备用单元”)是与初始电路原理图中的任意部分都不对应的电路单元。然而，当基于工程改动命令修改电路原理图以便修复设计缺陷或者添加或改进集成电路的功能时，可以修改一个或多个备用单元或者将一个或多个备用单元与其它电子组件电连接。尽管在修改后的设计中可以改变电路原理图以激活备用单元，但是通常这种修改都需要重新设计一个或多个相对昂贵的掩膜。
【发明内容】
[0006]本公开的方面提供一种集成电路，该集成电路包括多个功能电路单元和多个非激活的备用功能电路单元。功能电路单元中的单元分别包括限定第一逻辑组件的一组第一电互连晶体管和被配置为承载第一供电电压的第一供电轨。该组第一电互连晶体管通过形成在集成电路的第一导电层中的第一组导电线而互连。该组第一电互连晶体管通过形成在集成电路的第二导电层中的电互连而电耦合到第一供电轨。非激活的备用功能电路单元中的单元分别包括被配置为限定第二逻辑组件的一组第二电互连晶体管和被配置为承载第一供电电压的第二供电轨。该组电互连晶体管通过形成在第一导电层中的第二组导电线而互连。该组第二电互连晶体管与第二供电轨断开电连接。
[0007]在一个实施例中，第二供电轨布置在第一导电层中。非激活的备用功能电路单元中的至少一个包括在第二导电层中并与第二供电轨电耦合的第一导电线和在第二导电层中并与对应的一组第二电互连晶体管电耦合的第二导电线。第一导电线和第二导电线对齐但彼此隔开。
[0008]在一个实施例中，第二供电轨被布置在第一导电层中。非激活的备用功能电路单元中的至少一个包括:导电线，在第二导电层中与对应的一组第二电互连晶体管电耦合。导电线的一部分与第二供电轨重叠但与第二供电轨断开电连接。
[0009]本公开的方面提供一种集成电路。该集成电路包括互连结构和在互连结构之下的多个晶体管。互连结构包括:第一供电轨，被配置为承载第一供电电压;第二供电轨，被配置为承载与第一供电电压不同的第二供电电压;和导电结构。多个晶体管在备用电路单元的第一供电节点和第二供电节点之间电互连，并且第二供电节点与第二供电轨电耦合。当备用电路单元处于激活模式时，导电结构将第一供电节点与第一供电轨电耦合。当备用电路单元处于非激活模式时，导电结构不将第一供电节点与第一供电轨电耦合。
[0010]本公开的方面提供一种制造集成电路的方法。该方法包括形成多个晶体管和形成互连结构。形成互连结构包括:形成第一供电轨，第一供电轨被配置为承载第一供电电压；形成第二供电轨，第二供电轨被配置为承载与第一供电电压不同的第二供电电压；以及形成导电结构。多个晶体管在备用电路单元的第一供电节点和第二供电节点之间电互连，并且第二供电节点与第二供电轨电耦合。当备用电路单元处于激活模式时，导电结构将第一供电节点与第一供电轨电耦合。当备用电路单元处于非激活模式时，导电结构不将第一供电节点与第一供电轨电耦合。
[0011]在一个实施例中，该方法还包括形成第一供电轨包括在第一导电层中形成所述第一供电轨。形成导电结构包括:在第二导电层中形成第一导电线;形成第一过孔，第一过孔将第一导电线与第一供电轨电耦合;在第二导电层中形成第二导电线；以及形成第二过孔，第二过孔将第二导电线与第一供电节点电耦合。当备用电路单元处于激活模式时，形成导电结构还包括形成第三导电线，第三导电线物理地连接第一导电线和第二导电线。当备用电路单元处于非激活模式时，形成导电结构不包括形成第三导电线，并且第一导电线和第二导电线彼此隔开。
[0012]在一个实施例中，该方法还包括形成第一供电轨包括在第一导电层中形成第一供电轨。形成导电结构包括:在第二导电层中形成导电线。导电线具有第一部分和第二部分，其中第二部分与第一供电轨重叠。形成导电结构还包括形成第一过孔，第一过孔将导电线的第一部分与第一供电节点电耦合。当备用电路单元处于激活模式时，形成导电结构还包括形成第二过孔，第二过孔将导电线的第二部分与第一供电轨电耦合。当备用电路单元处于非激活模式时，形成导电结构不包括形成第二过孔。
【附图说明】
[0013]将参照下面的附图详细描述被提出作为示例的本公开的各种实施例，其中类似的参考标号指代类似的元件，并且其中:
[0014]图1A示出根据本公开实施例的当备用单元处于非激活模式时的备用单元示例100的功能框图；
[0015]图1B示出根据本公开实施例的功能电路单元示例150的功能框图；
[0016]图2示出根据本公开实施例的当备用单元处于非激活模式时的备用单元示例100的电路原理图；
[0017]图3示出根据本公开实施例的图2的备用单元示例100的顶视图，描述了其直到第一导电层的特征；
[0018]图4A示出根据本公开实施例的当图2的备用单元100处于非激活模式时的备选单元示例的顶视图，描述了其从过孔零层直到第二导电层的特征；
[0019]图4B示出根据本公开实施例的当图2的备用单元100处于激活模式时的备选单元示例的顶视图，描述了其从过孔零层直到第二导电层的特征；
[0020]图5示出根据本公开实施例的从图3和图4A的参考线R-R’所取的、图2的备用单元100的横截面图；
[0021]图6A示出根据本公开实施例的当备用单元处于非激活模式时的图2的备用单元100的另一备用单元示例600的顶视图，描述了其从栅电极层和过孔零层直到第二导电层的特征；
[0022]图6B示出根据本公开实施例的当备用单元600处于激活模式时的另一备用单元示例600’的顶视图，描述了其从栅电极层和过孔零层直到第二导电层的特征；以及
[0023]图7示出根据本公开实施例的概述形成备用单元的处理示例700的流程图。
【具体实施方式】
[0024]根据本申请的集成电路可以包括一个或多个功能电路单元、一个或多个激活的备用功能电路单元、以及/或者一个或多个非激活的备用功能电路单元。
[0025]图1A示出根据本公开实施例的当备用单元处于非激活模式时的备用单元示例100的功能框图。备用单元100包括逻辑组件110、被配置为承载第一供电电压的第一供电轨120以及被配置为承载与第一供电电压不同的第二供电电压的第二供电轨130。在一些实施例中，第一供电电压为备用单元100位于其中的集成电路的正供电电压(有时也称为“VDD供电电压”)。在一些实施例中，第二供电电压为集成电路的负供电电压(有时也称为“VSS供电电压”)或接地参考电压(有时也称为“GND电压”)。
[0026]逻辑组件110包括第一供电节点112、第二供电节点116、一个或多个输入端子IN1?INk以及一个或多个输出端子OUTpOU