用于面积减小的注入结构的制作方法

文档序号:11586279阅读:167来源:国知局
用于面积减小的注入结构的制造方法与工艺



背景技术:

本章节旨在提供与理解本文所述的各种技术相关的信息。正如章节的标题所暗示的,这是对相关技术的讨论,其绝不暗示它是现有技术。通常,相关技术可以被认为是或者可以不被认为是现有技术。因此,应当理解的是本章节中的任何陈述应当从这个角度来阅读,而不作为对现有技术的任何承认。

通常,在物理设计中,在高级工艺节点处的性能和可靠性可能受到标准单元库的法定要求的限制。例如,在标准单元库(其可能在标准单元内部不具有限定的阱或衬底束缚(tie))的情况下,可能需要设计者将n型阱束缚到最高电位(例如,源极电位,诸如vdd),并且在使用阱分接头单元执行布局布线(pnr)之前进一步将衬底(或p型阱)束缚到最低电位(例如,地电位,诸如gnd或vss)。此外,阱分接头结构可以包括由n型阱、n型注入和有源区形成的n型分接头,以及由p型阱、p型注入和另一有源区形成的p型分接头。接下来,然后可以使用金属线和接触/通孔将n型和p型分接头连接或耦合到适当的电压电位(例如,vdd、vss)。通常,参考标准单元库,这些类型的结构应当在最小可能面积内实现。

参考物理设计,图1示出了如本领域中已知的用于单元100的常规注入结构的图。特别地,图1涉及使用常规岛式阱分接头120、122的阱分接头的常规注入结构100。如图1所示,可以用p型注入和n型岛122来注入n型阱区,此外可以用n型注入和p型岛120来注入p型阱区。如图1进一步所示,单元100可包括经由金属和接触/通孔耦合到不同电位vss、vdd的有源区。

附图说明

本文参考附图描述了各种技术的实现。然而,应当理解,附图仅示出了本文所描述的各种实现,并且不意味着限制本文所描述的各种技术的实施例。

图1示出了本领域中已知的常规注入结构的图。

图2a-2b示出了根据本文描述的各种实现的集成电路的单元的注入结构的各种图。

图3示出了根据本文描述的各种实现的用于提供用于物理设计中的面积减小的注入结构的方法的过程流程图。

图4示出了根据本文描述的各种实现的用于提供用于物理设计中的面积减小的注入结构的系统的图。

具体实施方式

本文描述的各种实现涉及用于物理设计中的面积减小的注入结构,诸如例如用于面积减小的改进的阱分接头结构。例如,本文描述的各种实现涉及标准单元布局设计技术,其可以帮助在高密度标准单元架构中实现面积高效的阱分接头结构。这种技术可以减小高密度或超高密度标准单元库中的阱分接头单元的面积。由于在较小的单元高度中满足注入和有源面积要求的挑战,该技术可以通过创建法定的阱结构而在设计规则内提供优点。在标准单元中,每个层遵循由单元架构限定的单元边界条件可能是重要的。在与边界间隔进行注入之后的分接头结构的可用面积可能不足以满足设计规则,这可能需要更多的单元宽度。如本文所述,此技术使用连续注入结构而不是常规岛形成方式来克服最小注入和有源面积挑战。

现在本文将参考图2a-4更详细地描述用于物理设计中的面积减小的注入结构的各种实现。

参考物理设计,图2a-2b示出了根据本文描述的实现的用于集成电路的单元200的注入结构的各种图。特别地,图2a涉及具有用于物理设计中的集成电路的面积减小的第一和第二注入结构220、222的单元200的第一单元布局200a,并且图2b涉及具有用于物理设计中的集成电路的面积减小的第三和第四注入结构224、226的单元200的第二单元布局200b。

参考图2a,用单元200的实例示出了单元200的第一单元布局200a。单元200可以包括指定用于第一类型注入的第一区域210和指定用于与第一类型注入不同的第二类型注入的第二区域212。单元200可以包括具有由第一和第二区域210、212限定的单元边界202的单元区域。单元边界202可以限定单元200的单元宽度204和单元高度206。第一区域210可以包括n型阱区,并且第二区域212可以包括衬底或p型阱区。此外,第一类型注入可以包括p型注入,并且第二类型注入可以包括n型注入。

如图2a所示,单元200可以包括第一注入结构220,其被配置为用第一类型注入(例如,p型注入)来注入第二区域212(例如,p阱区),使得第一注入220在第二区域212(例如,p阱区)的一部分内延伸。第一注入结构220可以包括第一连续注入结构,其被配置为利用在第二区域212(例如,p阱区)的一部分内连续延伸的第一类型注入(例如,p型注入)来注入第一区域210(例如,n阱区)。第一注入结构220可以被配置为在第二区域212(例如,p阱区)的边界内包封单元200的第一有源区230a。第一注入结构220可以经由第一金属线250和接触或通孔260电耦合到具有第一极性的第一电位240。例如,第一电位可以是地电压(gnd或vss),并且第一极性可以具有负极性(-)。第一金属线250可以被称为金属布线层,例如m1金属层。第一有源区230a可以被称为有源扩散(od)区。接触260可以被称为接触(co)区。

参考p型分接头结构的这种实现,p型注入的给定宽度在p阱区上方朝向其它区域(例如,p阱区)延伸与东/西单元边界间隔开的由设计规则检查(drc)所允许的最小值。该技术适应合适的但法定的形状以包封有源区的法定形状,而不是在n型注入上方。此外,如图所示,形成的分接头结构可以使用金属和接触/通孔耦合到适当的电位(例如,vss)。因此,该技术提供了连续的注入结构,其可以用于克服最小注入面积挑战并且对有源区提供足够的围绕。这可以利用针对给定技术的最小面积中的改进的阱分接头布局来实现。

如图2a所示,单元200可以包括第二注入结构222,其被配置为利用第二类型注入(例如,n型注入)来注入第一区域210(例如,n阱区),使得第二注入222在第一区域210(例如,n阱区)的一部分内延伸。第二注入结构222可以包括第二连续注入结构,其被配置为利用在第一区域210(例如,n阱区)的一部分内连续延伸的第二类型注入(例如,n型注入)来注入第二区域212(例如,p阱区)。第二注入结构222可以被配置为在第一区域210(例如,n阱区)的边界内包封单元200的第二有源区232a。第二注入结构222可以经由第二金属线252和接触或通孔262电耦合到具有第二极性的第二电位242。例如,第二电位可以是源电压(vdd),并且第二极性可以具有正极性(+)。第二金属线252可以被称为金属布线层,例如m1金属层。第二有源区230b可以称为有源扩散(od)区。接触262可以被称为接触(co)区。

参考n型分接头结构的这种实现,n型注入的给定宽度在n阱区上方朝向其它区域(例如,n阱区)延伸与东/西单元边界间隔开的由设计规则检查(drc)所允许的最小值。该技术适应合适的但法定的形状以围绕有源区的法定形状,而不是在p型注入上方。此外,如图所示,形成的分接头结构可以使用金属和接触/通孔耦合到适当的电位(例如,vdd)。因此,该技术提供了连续的注入结构,其可以用于克服最小注入面积挑战并且对有源区提供足够的围绕。这可以利用针对给定技术的最小面积中的改进的阱分接头布局来实现。

参考图2b,利用单元200的另一示例示出了的单元200的第二单元布局200b。如图所示,图2b的各种特征与图2a的特征相似。例如,单元200可以包括分别指定用于第一和第二类型注入的第一和第二区域210。此外,第一区域210可以包括n型阱区,并且第二区域212可以包括衬底或p型阱区。此外,第一类型注入可以包括p型注入,并且第二类型注入可以包括n型注入。

如图2b所示,单元200还可以包括第三注入结构224,其被配置为利用第一类型注入(例如,p型注入)来注入第二区域212(例如,p阱区),使得第一注入220在第二区域212(例如,p阱区)的一部分内延伸。第三注入结构224可以包括第一连续注入结构,其被配置为利用在第二区域212(例如,p阱区)的一部分内连续延伸的第一类型注入(例如,p型注入)来注入第一区域210(例如,n阱区)。第三注入结构224可以被配置为在第二区域212(例如,p阱区)的边界内包封单元200的第三有源区230b。如图2b所示,第三有源区230b可以比图2a的第一有源区230a更大或者至少覆盖更大的面积。此外,第三注入结构224可以经由第一金属线250和接触或通孔260电耦合到具有第一极性的第一电位240。例如,第一电位可以是地电压(gnd或vss),并且第一极性可以具有负极性(-)。

如图2b所示,单元200还可以包括第四注入结构226,其被配置为利用第二类型注入(例如,n型注入)来注入第一区域210(例如,n阱区),使得第二注入222在第一区域210(例如,n阱区)的一部分内延伸。第四注入结构226可以包括第二连续注入结构,其被配置为利用在第一区域210(例如,n阱区)的一部分内连续延伸的第二类型注入(例如,n型注入)来注入第二区域212(例如,p阱区)。第四注入结构226可以被配置为在第一区域210(例如,n阱区)的边界内包封单元200的第四有源区232b。如图2b所示,第四有源区230b可以比图2a的第二有源区232a更大或者至少覆盖更大的面积。此外,第四注入结构226可以经由第二金属线252和接触或通孔262电耦合到具有第二极性的第二电位242。例如,第二电位可以是源电压(vdd),并且第二极性可以具有正极性(+)。

图3示出了根据本文描述的各种实现的用于提供用于物理设计中的面积减小的注入结构的方法的过程流程图。应当理解,即使方法300可以指示操作的特定执行次序,在一些情况下,操作的各种特定部分可以以不同的次序并且在不同的系统上执行。在一些其他实例中,可以向方法300添加附加的操作或步骤和/或可以从方法300省略附加的操作或步骤。此外,在一些实现中,图4的计算设备400可以被配置为执行方法300。在一些其它实现中,方法300可以被实现为程序或软件指令过程,其被配置用于物理设计中的面积减小以改进性能。

在块310,方法300可以指定用于第一类型注入的集成电路的单元的第一区域。在块320,方法300可以指定用于与第一类型注入不同的第二类型注入的单元的第二区域。在一些实现中,第一区域可以包括n型阱区,并且第二区域可以包括衬底或p型阱区。第一类型注入可以包括p型注入,并且第二类型注入可以包括n型注入。

在块330,方法300可以使用第一注入结构以利用第一类型注入来注入单元的第一区域,以便在第二区域的一部分内延伸。在一些实现中,第一注入结构可以包括第一连续注入结构,其被配置为利用在第二区域的一部分内连续延伸的第一类型注入来注入第一区域。第一注入结构可以被配置为在第二区域的边界内包封单元的第一有源区。第一注入结构可以经由第一金属线和接触(或通孔)电耦合到具有第一电压极性的第一电压电位。例如,第一电压电位可以是地电压(gnd或vss),并且第一电压极性可以具有负极性(-)。

在块340,方法300可以使用第二注入结构以利用第二类型注入来注入单元的第二区域,以便在第一区域的一部分内延伸。在一些实现中,第二注入结构可以包括第二连续注入结构,其被配置为利用在第一区域的一部分内连续延伸的第二类型注入来注入第二区域。第二注入结构可以被配置为在第一区域的边界内包封单元的第二有源区。第二注入结构可以经由第二金属线和接触(或通孔)电耦合到具有第二电压极性的第二电压电位。例如,第二电压电位可以是源电压(vdd),并且第二电压极性可以具有正极性(+)。

在一些实现中,方法300可以指代制造作为集成电路的部分的单元的方法。此外,单元可以指具有由第一和第二区域(例如,n型和p型阱区)限定的单元边界的单元区域,并且单元边界可以限定单元的单元宽度和单元高度。

图4示出了根据本文描述的各种实现的用于提供用于物理设计中的面积减小的注入结构的系统400的框图。此外,根据本文描述的各种实现,系统400可以被配置用于制造具有单元的集成电路,所述单元具有带有改进的产量、输出净电阻和电迁移的减小面积布局。

参考图4,系统400可以包括基于计算机的系统,其被配置为提供用于物理设计中的面积减小的注入结构。此外,系统400可以与至少一个计算设备404相关联,该计算设备404可以被实现为被配置为提供用于物理设计中的面积减小的注入结构的专用机器,如本文所述。在一些实现中,计算设备404可以包括任何标准(一个或多个)元件和/或(一个或多个)组件,包括至少一个(一个或多个)处理器410、存储器412(例如非瞬时计算机可读存储介质)、一个或多个数据库440、电源、外围设备和可能未在图4中具体示出的各种其他计算元件和/或组件。计算设备404可以包括存储在非瞬时计算机可读介质412上的可由至少一个处理器410执行的指令。计算设备404可以与可以用于提供诸如例如图形用户界面(gui)的用户界面(ui)452的显示设备450(例如,监视器或其他显示器)相关联。在一些情况下,ui452可以用于从用户接收用于管理、操作和/或利用计算设备404的各种参数和/或偏好。因此,计算设备404可以包括用于向用户提供输出的显示设备450,并且显示设备450可以包括用于从用户接收输入的ui452。

在各种实现中,计算设备404可以被配置为实现各种方法和/或技术以提供用于物理设计中的面积减小的注入结构。例如,计算设备404可以被配置为分析用于集成电路的单元的操作条件。参考图4,计算设备404可以包括被配置为使至少一个处理器410实现参考图2a-3描述的一种或多种技术的物理设计管理器420(或布局优化器),所述一种或多种技术包括与提供用于物理设计中的面积减小的注入结构相关的技术。物理设计管理器420可以在硬件和/或软件中实现。如果在软件中实现,则物理设计管理器420可以存储在存储器412和/或数据库440中。如果在硬件中实现,则物理设计管理器420可以是被配置为与处理器410对接的分开的处理组件。

在一些实现中,物理设计管理器420可以被配置为使至少一个处理器410执行如本文参考图2a-3所描述的各种技术。例如,物理设计管理器420可以被配置为使至少一个处理器410分析用于集成电路的单元的操作条件。物理设计管理器420可以被配置为使至少一个处理器410帮助制造具有参考图2a-2b所描述的一个或多个单元的集成电路。

参考图3的方法300,物理设计管理器420可以被配置为使至少一个处理器410帮助制造具有物理设计中的面积减小的集成电路,其包括集成电路的一个或多个单元。物理设计管理器420可以指定用于第一类型注入的单元的第一区域,诸如例如指定用于p型注入的n型阱区。物理设计管理器420可以指定用于不同于第一类型注入的第二类型注入的单元的第二区域,诸如例如指定用于n型注入的p型阱区。物理设计管理器420可以使用第一注入结构以利用第一类型注入来注入单元的第一区域,以便在第二区域的一部分内延伸。例如,第一注入结构可以被配置为利用p型注入来注入n型阱区,以便在p型阱区的一部分内延伸。物理设计管理器420可以使用第二注入结构以利用第二类型注入来注入单元的第二区域,以便在第一区域的一部分内延伸。例如,第二注入结构可以被配置为利用n型注入来注入p型阱区,以便在n型阱区的一部分内延伸。

此外,在一些实现中,单元可以包括具有由n型区和p型区限定的单元边界的单元区域,并且单元边界可以限定单元的单元宽度和单元高度。第一注入结构可以包括第一连续注入结构,其被配置为利用在p型阱区的一部分内连续延伸的p型注入来注入n型阱区,并且第一连续注入结构可以被配置为在p型阱区的边界内包封单元的第一有源区。第二注入结构可以包括第二连续注入结构,其被配置为利用在n型阱区的一部分内连续延伸的n型注入来注入p型阱区,并且第二连续注入结构可以被配置为在n型阱区的边界内包封单元的第二有源区。第一注入结构可以经由第一金属线和接触(或通孔)电耦合到具有负极性(-)的地电位电压(gnd或vss),并且第二注入结构可以经由第二金属线和接触(或通孔)电耦合到具有正极性(+)的源极电位电压(vdd)。

此外,参考图4,计算设备404可以包括仿真器模块422,其被配置为使至少一个处理器410生成集成电路的一个或多个仿真。仿真器模块422可以被称为可以在硬件和/或软件中实现的仿真组件。如果在软件中实现,则仿真器模块422可以存储在存储器412或数据库440中。如果在硬件中实现,则仿真器模块420可以是被配置为与处理器410对接的分开的处理组件。在一些情况下,仿真器模块422可以包括被配置为生成集成电路的spice仿真的spice仿真器。通常,spice是指具有集成电路加重的仿真程序的首字母缩略词,其是开放源模拟电子电路仿真器。此外,spice是由半导体工业用来检查集成电路设计的完整性和预测集成电路设计的行为的通用软件程序。因此,在一些情况下,物理设计管理器420可以被配置为与仿真器模块422对接,以基于可以用于分析集成电路的定时数据的集成电路的一个或多个仿真(例如,spice仿真)来生成定时数据,以识别定时劣化的实例。此外,物理设计管理器420可以被配置为使用集成电路的一个或多个仿真(包括例如spice仿真)以辅助使用用于物理设计中的面积减小的注入结构以及辅助用于改进的产量、输出净电阻和电迁移的标准单元布局,如本文所述。

在一些实现中,计算设备404可以包括一个或多个数据库440,其被配置为存储和/或记录与使用用于物理设计中的面积减小的注入结构相关的各种信息。在一些情况下,(一个或多个)数据库440可以被配置为存储和/或记录与集成电路、操作条件和/或定时数据相关的信息。此外,(一个或多个)数据库440可以被配置为存储和/或记录与集成电路和参考仿真数据(包括例如spice仿真数据)的定时数据相关的信息。

本文描述的是集成电路的各种实现。在一些实现中,集成电路可以包括具有指定用于第一类型注入的第一区域和指定用于不同于第一类型注入的第二类型注入的第二区域的单元。集成电路可以包括第一注入结构,其被配置为利用第一类型注入来注入第一区域,使得第一区域在第二区域的一部分内延伸。集成电路可以包括第二注入结构,其被配置为利用第二类型注入来注入第二区域,使得第二区域在第一区域的一部分内延伸。

本文描述的是集成电路的单元的各种实现。在一些实现中,单元可以包括指定用于p型注入的n型阱区,并且单元可以包括指定用于n型注入的p型阱区。单元可以包括第一注入结构,其被配置为利用在p型阱区的一部分内延伸的p型注入来注入n型阱区。单元可以包括第二注入结构,其被配置为利用在n型阱区的一部分内延伸的n型注入来注入p型阱区。

本文描述的是制造集成电路的单元的方法的各种实现。在一些实现中,方法可以包括指定用于第一类型注入的单元的第一区域,并且方法可以包括指定用于不同于第一类型注入的第二类型注入的单元的第二区域。方法可以包括使用第一注入结构以利用第一类型注入来注入单元的第一区域,使得第一区域在第二区域的一部分内延伸。方法可以包括使用第二注入结构以利用第二类型注入来注入单元的第二区域,使得第二区域在第一区域的一部分内延伸。

本文描述的各种技术的实现可以与许多通用或专用计算系统环境或配置一起操作。可适合于与本文所述的各种技术一起使用的计算系统、环境和/或配置的示例包括但不限于个人计算机、服务器计算机、手持式或膝上型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络pc、小型计算机、大型计算机、智能电话、平板电脑、可穿戴计算机、云计算系统、虚拟计算机、海洋电子设备等。

在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中(诸如,程序模块),可以实现本文描述的各种技术。程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。此外,每个程序模块可以以其自己的方式实现,并且都不需要以相同的方式实现。虽然程序模块可以在单个计算系统上执行,但是应当理解,在一些实现中,程序模块可以在适于彼此通信的分开的计算系统或设备上实现。程序模块还可以是硬件和软件的某种组合,其中由程序模块执行的特定任务可以通过硬件、软件或两者的某种组合来完成。

本文描述的各种技术可以在分布式计算环境中实现,其中任务由通过通信网络(例如通过硬连线链路、无线链路或其各种组合)链接的远程处理设备执行。在分布式计算环境中,程序模块可以位于本地和远程计算机存储介质(包括例如存储器存储设备等)二者中。

此外,本文提供的讨论可以被认为针对某些特定实现。应当理解,本文提供的讨论是为了使本领域普通技术人员能够制作和使用在本文由权利要求的主题限定的任何主题的目的。

应当意图的是,权利要求的主题不限于本文提供的实现和说明,而是包括那些实现的修改形式,其包括根据权利要求的不同实现的实现的部分和元素的组合。应该理解在任何这种实现的开发中,如在任何工程或设计项目中,必须做出许多实现特定的决定以达到开发者的特定目标,例如服从与系统相关和业务相关的约束,这可能在实现之间不同。此外,应理解这种开发尝试可能是复杂的并消耗时间的,但依然是具有本公开的益处的本领域普通技术人员惯用的设计、制作和制造。

已经详细参考了各种实现,其示例在附图和图中示出。在下面的详细描述中,阐述了许多具体细节以提供对本文提供的公开的透彻理解。然而,本文提供的公开可以在没有这些具体细节的情况下实施。在一些其他实例中,没有描述熟知的方法、过程、组件、电路和网络,以便避免不必要地使实施例的细节模糊不清。

应当理解,虽然本文可以使用术语第一、第二等来描述各种元素,但是这些元素不应被这些术语限制。这些术语仅用来将元素彼此区分。例如,第一元素可以被称为第二元素,并且类似地,第二元素可以被称为第一元素。第一元素和第二元素分别二者是元素,但是它们不被认为是相同的元素。

本文提供的本公开的描述中使用的术语是为了描述特定实现的目的,并且不旨在限制本文提供的公开。除非上下文另有明确说明,如本文提供的本公开的描述和所附权利要求中使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。如本文所使用的术语“和/或”是指并且包括一个或多个相关联的所列项目的任何一个和所有可能的组合。术语“包括”、“包含”、“含有”和/或“具有”在本说明书中使用时,指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但是并没有排除一个多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或附加。

如本文所使用的,根据上下文,术语“如果”可以被解释为意指“当……时”或“在……时”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,取决于上下文,短语“如果确定”或“如果检测到[所陈述的条件或事件]”可以被解释为意指“在确定时”或“响应于确定”或“在检测到[所陈述的条件或事件]时”或“响应于检测到[所陈述的条件或事件]”。指示在给定点或元件上方或下方的相对位置的术语“向上”和“向下”;“上部”和“下部”;“向上地”和“向下地”;“下方”和“上方”和其它类似术语可以结合本文所描述的各种技术的一些实现来使用。

虽然前述内容针对本文所描述的各种技术的实现,但可以根据本文的公开内容设计其它及进一步的实现,其可以由后面的权利要求确定。

尽管已经以对结构特征和/或方法动作特定的语言描述了主题,但是应当理解的是,在所附权利要求中限定的主题不必受限于上面描述的特定特征或动作。相反,上面描述的特定特征和动作是作为实现权利要求的示例形式而公开的。

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