设计半导体装置的布局的方法
【专利说明】设计半导体装置的布局的方法
[0001]要求于2014年9月18日在美国专利商标局提交的第62/052，076号美国专利临时申请和于2015年3月10日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0033280号韩国专利申请的优先权，上述专利申请的全部内容通过引用全部包含于此。
技术领域
[0002]在此描述的发明构思的示例实施例涉及一种半导体装置，更具体地讲，涉及一种设计半导体装置的布局的方法。
【背景技术】
[0003]诸如智能手机、平板个人电脑(PC)、数码相机、MP3播放器和个人数字助理(PDA)的移动装置的使用正在显著增加。随着这种移动装置中多媒体的驱动和各种数据的吞吐量增加，高速处理器大规模应用于移动装置。可以在移动装置上驱动各种应用程序。为了驱动各种应用程序，在移动装置中使用诸如工作存储器(例如，DRAM)、非易失性存储器和应用处理器(AP)的半导体装置。
[0004]光刻设备可以相较于设计规则的缩小版而飞快发展。因此，正在对实现比使用光刻设备实现的最小节距和/或期望节距更小的节距的方法的示例实施例进行研究。在至少一个示例实施例中，上述方法包括自对准双图案化(在下文中称为“SADP”)工艺。可以使用SADP工艺来形成比使用光刻设备实现的最小节距和/或期望节距更小的节距的结构。因此，可以通过使用SADP工艺来容易地形成具有超出光刻设备限制的精细图案或高集成度的半导体装置。
[0005]当执行用于SADP的布局设计时，观察到基于SADP的特性的约束条件。发明构思的示例实施例可以提供用于容易地实现使用SADP工艺制造的半导体装置的布局的设计和验证方法。
【发明内容】
[0006]在发明构思的至少一个示例实施例中，形成能够满足布局设计的约束条件的设计的方法是基于半导体装置的双图案化工艺和布局设计系统。
[0007]在发明构思的至少一个示例实施例中，一种设计半导体装置的布局的方法包括如下操作:通过布局设计系统接收与目标芯片的尺寸以及用于通过SADP工艺形成栅极线的单位布置宽度有关的信息；在所述目标芯片处分配输入和输出区、硬宏区以及标准单元区；通过应用栅极生成规则来调节所述标准单元区的宽度，所述栅极生成规则用于将位于所述标准单元区中的至少一个单元行的宽度设定为所述单位布置宽度的奇数倍。所述单位布置宽度对应于SADP工艺中的一对栅极线的中心之间的宽度。
[0008]根据发明构思的另一示例实施例，一种设计应用SADP工艺的半导体装置的布局的方法包括如下操作:接收芯片的尺寸和设计规则；在芯片处分配标准单元区和至少一个硬宏区；调节标准单元区的每个单元行的宽度以将所述宽度设定为形成有一对栅极线的单位布置宽度的奇数倍。
[0009]根据发明构思的又一示例实施例，一种用来设计半导体装置的布局的基于计算机的系统包括:输入和输出装置，用于接收半导体装置的几何信息或设计规则；工作存储器，被构造为加载栅极生成模块，所述栅极生成模块用于根据SADP工艺和被构造为产生半导体装置的布局的布局布线工具来生成将要被形成的栅极线；中央处理单元，被构造为基于从输入和输出装置提供的信息来运行布局布线工具和栅极生成模块，其中，栅极生成模块将分配给半导体装置的标准单元区的每个单元行的宽度设定为单位布置宽度的奇数倍。
[0010]在发明构思的再一示例实施性中，一种设计半导体装置的布局布线的方法包括如下操作:接收与目标芯片的栅极线的宽度有关的信息和与成对的栅极线之间的间隔有关的几何信息；在目标芯片处分配形成输入和输出焊盘的输入和输出区、至少一个硬宏区以及标准单元区；检查栅极生成规则，用于检测标准单元区的每个单元行的行方向宽度是否为所述成对的栅极线之间的间隔的奇数倍；基于检测结果将违反了栅极生成规则的标准单元区的每个单元行的行方向宽度调节成所述成对栅极线之间的间隔的奇数倍。
[0011]根据发明构思的至少一个示例实施例的设计布局的方法和布局设计系统可以解决因双图案化工艺导致的图案生成规则的约束条件。
[0012]在至少一个示例实施例中，提供了一种设计半导体装置的布局布线的方法。所述方法包括如下操作:接收与目标芯片的栅极线的宽度有关的信息；分配目标芯片的形成有输入和输出焊盘的输入和输出区以及标准单元区；检查栅极生成规则，用于检测标准单元区的每个单元行的行方向宽度是否为成对的栅极线之间的间隔的奇数倍；调节违反了栅极生成规则的标准单元区的每个单元行的行方向宽度。
[0013]在至少一个示例实施例中，调节操作包括基于检测结果将违反了栅极规则的每个单元行的行方向宽度调节成所述成对的栅极线之间的间隔的奇数倍的操作。可以通过改变与标准单元区相邻的硬宏区的光晕的尺寸来调节违反了栅极生成规则的标准单元区的每个单元行的行方向宽度。在至少一个示例实施例中，可以通过移动在标准单元区的两侧处的端单元的位置来调节违反了栅极生成规则的标准单元区的每个单元行的行方向宽度。所述方法还包括调节违反了栅极生成规则的硬宏区的行方向宽度和通过SADP工艺形成所述成对的栅极线。
【附图说明】
[0014]当结合附图描述【具体实施方式】时，这里的非限制性实施例的各种特征和优点可以变得更加明显。提供这些附图仅为了说明目的，且不应被解释为限制权利要求的范围。除非明确地指示，否则附图不被认为是按比例绘制的。出于清楚的目的，可能已经夸大了附图的各种尺寸。
[0015]图1是示出根据发明构思的至少一个示例实施例的布局设计系统的框图。
[0016]图2A至图2E是示意性地示出SADP工艺的图。
[0017]图3A和图3B是示意性地示出根据至少一个示例实施例的当应用SADP工艺时形成的栅极线图案的数量的图。
[0018]图4A和图4B是示意性地示出根据发明构思的至少一个示例实施例的栅极生成规则在特定芯片区上的布置位置的宽度的图。
[0019]图5是示出发明构思的至少一个示例实施例的布局设计系统的布局设计方法的流程图。
[0020]图6和图7是示出图5中描述的操作的芯片平面图。
[0021]图8是示意性地示出图7的标准单元区的图。
[0022]图9是示意性地示出图7的标准单元区的图。
[0023]图10是示意性地示出图7的标准单元区的图。
[0024]图11是示出根据发明构思的另一个示例实施例的调节标准单元区中的栅极的数量的方法的图。
【具体实施方式】
[0025]应该理解的是，当元件或层被称为“在”另一个元件或层“上”、“连接到”、“结合到”或“覆盖”另一个元件或层时，该元件或层可以直接在另一个元件或层上、直接连接到、直接结合到或直接覆盖所述另一个元件或层，或者可以存在中间元件或中间层。相反，当元件被称为“直接在”另一个元件或层“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一个元件或层时，不存在中间元件或中间层。同样的附图标记在说明书中始终指示同样的元件。如在这里使用的，术语“和/或”包括相关列出项中的一个或更多个的任意和全部组合。应该理解的是，虽然在此可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例实施例的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分。
[0026]为了易于描述，在这里可以使用空间相对术语(例如“在……下面”、“在……下方”、“下面的”、“在……上方”、“上面的”等)来描述如附图中示出的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。应该理解的是，除了附图中绘出的方位之外，空间相对术语还旨在包含装置在使用中或操作中的不同方位。例如，如果将附图中的装置翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“下面”的元件将随后被定位为“在”所述其它元件或特征“上方”。因此，术语“在……下方”可以包含在……上方和在……下方两种方位。装置可以被另外定位(旋转90度或者在其它方位)并且相应地解释这里使用的空间相对描述语。
[0027]这里使用的术语仅出于描述各实施例的目的，并且不意图成为示例实施例的限制。如在这里所使用的，除非上下文另外清楚指出，否则单数形式“一个”、“一种(者)”、和“所述(该)”也意图包括复数形式。还将理解的是，术语“包括”、“包括…的”、“包含”、“包含…的”用在本说明书中时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、和/或组件，但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
[0028]在此参照作为示例实施例的理想实施例(和中间结构)的示意图的剖视图来描述示例实施例。如此，预计将出现例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状的变化。因此，示例实施例不应被解释为局限于这里示出的区域的形状，而是要包括由例如制造引起的形状的偏差。在图中示出的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不是意图示出装置的区域的实际形状且不意图限制示例实施例的范围。
[0029]除非另外限定，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与示例实施例所属领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。还将理解的是，除非这里明确定义，否则术语(包括在通用字典中定义的术语)应该被解释