二极管标准单元电路结构及版图结构的制作方法

1.本发明涉及集成电路领域，特别是涉及一种二极管标准单元电路结构。以及，一种所述二极管标准单元电路结构的二极管标准单元版图结构。


背景技术：

2.在半导体集成电路制造领域中，每一种工艺都需要有一套对应的标准单元库，在进行流片之前需要采用标准单元库中的标准单元进行自动逻辑综合和版图布局布线。基于标准单元库的设计方法的优点是在某个特定类型的工艺节点下，标准单元库只需要进行一次设计并成功验证后，在往后的设计中便可以继续地重复使用，极大地提高了设计效率，分摊了设计成本。
3.参考图1所示，一种单元库设计中传统二极管电路结构，包括一个二极管，由n型注入层sdn与p阱pw组成。其负极连接受天线效应影响的cmos器件的栅极，正极连接衬底。天线效应收集的电荷通过二极管的泄放通路实现泄放。在fdsoi技术中，可以用施加背栅偏压的方式调制晶体管的阈值电压。基于fdsoi工艺，由于应用或测试需求，扩大背栅偏压调制范围，可能会使p阱pw的电位抬高，继而使pn结正向导通产生漏电。


技术实现要素：

4.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
5.本发明要解决的技术问题是提供一种基于fdsoi工艺提供一种能避免扩大背栅偏压调制范围后可能带来漏电的二极管标准单元电路结构。
6.以及，一种所述二极管标准单元电路结构的二极管标准单元版图结构。
7.为解决上述技术问题，本发明提供的二极管标准单元电路结构，包括：
8.负极相连的第一类型二极管和第二类型二极管；
9.第一类型二极管由第一类型注入层sdp和第二类型阱nw组成，其正极是连接受天线效应影响的cmos器件的栅极ant，其负极是连接第二类型二极管的负极；
10.第二类型二极管n管由第二类型注入层sdn与第一类型阱pw形成，其正极连接第一类型阱pw，其负极是连接第一类型二极管的负极。
11.所述的二极管标准单元电路结构，其基于fdsoi工艺，用于天线效应保护。
12.其中，所述第一类型是p型，所述第二类型是n型。
13.为解决上述技术问题，本发明提供一种具有所述二极管标准单元电路结构的二极管标准单元版图结构，其划分为：第一版图区域、第二版图区域、第三版图区域、第四版图区域、第五版图区域上边缘版图结构、和下边缘版图结构；
14.第一版图区域，其位于该二极管标准单元的最左边；
15.第二版图区域，其与所述第一版图区域相邻，位于所述第一版图区域右边；
16.第三版图区域，其与第二版图区域和第五版图区域相邻，其位于所述第二版图区域与第五版图区域之间的上半部分，位于第四版图区域上方；
17.第四版图区域，其与第二版图区域和第五版图区域相邻，所述第二版图区域与第五版图区域之间的下半部分，位于第三版图区域下方；
18.第五版图区域，位于所述二极管标准单元的最右边；
19.上下边缘版图结构，包括由第一多晶硅截断层poc_1的中线与第一金属层的第一金属线m1_1的中线保持一致组成的上边缘；
20.以及，第二多晶硅截断层poc_2的中线与第一金属层的第二金属线m1_2的中线保持一致组成的下边缘。
21.其中，第一版图区域基于设计规则以及标准单元拼接要求实现，由第二类型阱nw、第一类型注入层sdp、第二型注入层sdn、第一类型mos开启电压识别层rvtp、第二类型mos开启电压识别层rvtn、多晶硅po、第一多晶硅截断层poc_1和第二多晶硅截断层poc_2组成；
22.其中，第一类型注入层sdp与第二型注入层sdn的左边沿保持一致，第一类型mos开启电压识别层rvtp与第二类型mos开启电压识别层rvtn的左边沿保持一致，左边多晶硅po的中线作为单元的左边界，第一类型注入层sdp的下边沿，第一类型mos开启电压识别层rvtp的下边沿，第二型注入层sdn的上边沿，第二类型mos开启电压识别层rvtn的上边沿以及第二类型阱nw的下边沿位置保持一致，第一多晶硅截断层poc_1的中线与第一金属层的第一金属线m1_1的中线位置保持一致，第二多晶硅截断层poc_2的中线与第一金属层的第二金属线m1_2的中线保持一致。
23.其中，第二版图区域基于设计规则以及标准单元拼接要求实现，由第二类型阱nw、有源区aa、混合外延hyb、第一类型注入层sdp、二极管识别层dioid、接触孔ct、第一金属层的第三金属线m1_3组成第一类型二极管p管；
24.第二类型阱nw的下边沿与第一类型注入层sdp的上边沿保持一致，第一多晶硅截断层poc_1的中线与第一金属层的第一金属线m1_1的中线位置以及混合外延hyb的上边沿保持一致，第二多晶硅截断层poc_2的中线与第一金属层的第二金属线m1_2的中线位置以及混合外延hyb的下边沿保持一致，分别形成所述上下边缘版图结构的一部分，混合外延hyb的左边沿作为所述第一版图区域与所述第二版图区域的分界线。
25.其中，第三版图区域基于设计规则以及标准单元拼接要求实现，由第二类型阱nw、有源区aa、混合外延hyb、第二类型注入层sdn、接触孔ct、第一金属层的第四金属线m1_4组成第一类型二极管p管负极；
26.接触孔ct通过第一金属层的第四金属线m1_4与所述第四版图区域中的接触孔ct相连；
27.第二类型阱nw的下边沿是所述第三版图区域与所述第四版图区域的分界线；第一类型注入层sdp，第一多晶硅截断层poc_1的中线与第一金属层的第一金属线m1_1的中线位置以及混合外延hyb的上边沿保持一致形成所述上下边缘版图结构的一部分。
28.其中，第四版图区域基于设计规则以及标准单元拼接要求实现，由有源区aa、混合外延hyb、第二类型注入层sdn、二极管识别层dioid、接触孔ct、第一金属层的第四金属线m1_4组成所述第二类型二极管；
29.第二多晶硅截断层poc_2的中线与第一金属层的第二金属线m1_2的中线位置以及混合外延hyb的下边沿保持一致形成所述上下边缘版图结构的一部分，混合外延hyb的右边缘与所述第三版图区域中混合外延hyb的右边沿保持一致成为所述第三版图区域和第四版图区域与所述第五版图区域的分界线。
30.其中，第五版图区域基于设计规则以及标准单元拼接要求实现，由第二类型阱nw、第一类型注入层sdp、第二类型注入层sdn，第一类型mos开启电压识别层rvtp、第二类型mos开启电压识别层rvtn、多晶硅po、第一多晶硅截断层poc_1、第二多晶硅截断层poc_2组成；
31.其中，第一类型注入层sdp与第二类型注入层sdn的右边沿保持一致，第一类型mos开启电压识别层rvtp与第二类型mos开启电压识别层rvtn的右边沿保持一致；
32.右边多晶硅po的中线作为单元的右边界。第一多晶硅截断层poc_1的中线与第一金属层的第一金属线m1_1的中线位置保持一致，第二多晶硅截断层poc_2的中线与第一金属层的第二金属线m1_2的中线位置保持一致分别形成所述上下边缘版图结构的一部分。
33.本发明的技术效果在于：在fdsoi技术中，可以用施加背栅偏压的方式调制晶体管的阈值电压。当因为背栅偏压调制使p阱pw的电位抬高时，本发明中的第一类型二极管(p型管)能起到对第二类型二极管(n型管)反偏截至的作用，避免漏电的产生。
附图说明
34.本发明附图旨在示出根据本发明的特定示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特性，对说明书中的描述进行补充。然而，本发明附图是未按比例绘制的示意图，因而可能未能够准确反映任何所给出的实施例的精确结构或性能特点，本发明附图不应当被解释为限定或限制由根据本发明的示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
35.图1是传统用于天线效应保护的二极管电路结构。
36.图2是本发明用于天线效应保护的二极管电路结构。
37.图3是本发明用于天线效应保护的二极管标准单元版图结构。
具体实施方式
38.以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明下述示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的具体实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性具体实施例的技术方案充分传达给本领域技术人员。
39.第一实施例；
40.参考图2所示，本发明提供的二极管标准单元电路结构，包括：
41.负极相连的第一类型二极管和第二类型二极管；
42.第一类型二极管由第一类型注入层sdp和第二类型阱nw组成，其正极是连接受天
线效应影响的cmos器件的栅极ant，其负极是连接第二类型二极管的负极；
43.第二类型二极管n管由第二类型注入层sdn与第一类型阱pw形成，其正极连接第一类型阱pw，其负极是连接第一类型二极管的负极；
44.所述的二极管标准单元电路结构，其基于fdsoi工艺，用于天线效应保护；
45.其中，所述第一类型是p型，所述第二类型是n型。
46.此外，还应当理解的是，尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述不同的元件、参数、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、参数、组件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、参数、组件、区域、层或部分与另一个元件、参数、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离根据本发明的示例性实施例的教导的情况下，以下所讨论的第一元件、参数、组件、区域、层或部分也可以被称作第二元件、参数、组件、区域、层或部分。
47.第二实施例；
48.参考图3所示，本发明提供一种具有所述二极管标准单元电路结构的二极管标准单元版图结构，其划分为：第一版图区域、第二版图区域、第三版图区域、第四版图区域、第五版图区域上边缘版图结构、和下边缘版图结构；
49.第一版图区域，其位于该二极管标准单元的最左边；
50.第二版图区域，其与所述第一版图区域相邻，位于所述第一版图区域右边；
51.第三版图区域，其与第二版图区域和第五版图区域相邻，其位于所述第二版图区域与第五版图区域之间的上半部分，位于第四版图区域上方；
52.第四版图区域，其与第二版图区域和第五版图区域相邻，所述第二版图区域与第五版图区域之间的下半部分，位于第三版图区域下方；
53.第五版图区域，位于所述二极管标准单元的最右边；
54.上下边缘版图结构，包括由第一多晶硅截断层poc_1的中线与第一金属层的第一金属线m1_1的中线保持一致组成的上边缘；
55.以及，第二多晶硅截断层poc_2的中线与第一金属层的第二金属线m1_2的中线保持一致组成的下边缘。
56.第三实施例；
57.继续参考图3所示，本发明提供一种具有所述二极管标准单元电路结构的二极管标准单元版图结构，其划分为：第一版图区域、第二版图区域、第三版图区域、第四版图区域、第五版图区域上边缘版图结构、和下边缘版图结构；
58.第一版图区域，其位于该二极管标准单元的最左边，第一版图区域基于设计规则以及标准单元拼接要求实现，由第二类型阱nw、第一类型注入层sdp、第二型注入层sdn、第一类型mos开启电压识别层rvtp、第二类型mos开启电压识别层rvtn、多晶硅po、第一多晶硅截断层poc_1和第二多晶硅截断层poc_2组成；
59.第一类型注入层sdp与第二型注入层sdn的左边沿保持一致，第一类型mos开启电压识别层rvtp与第二类型mos开启电压识别层rvtn的左边沿保持一致，左边多晶硅po的中线作为单元的左边界，第一类型注入层sdp的下边沿，第一类型mos开启电压识别层rvtp的下边沿，第二型注入层sdn的上边沿，第二类型mos开启电压识别层rvtn的上边沿以及第二类型阱nw的下边沿位置保持一致，第一多晶硅截断层poc_1的中线与第一金属层的第一金
属线m1_1的中线位置保持一致，第二多晶硅截断层poc_2的中线与第一金属层的第二金属线m1_2的中线保持一致。
60.第二版图区域，其与所述第一版图区域相邻，位于所述第一版图区域右边；第二版图区域基于设计规则以及标准单元拼接要求实现，由第二类型阱nw、有源区aa、混合外延hyb、第一类型注入层sdp、二极管识别层dioid、接触孔ct、第一金属层的第三金属线m1_3组成第一类型二极管p管；
61.第二类型阱nw的下边沿与第一类型注入层sdp的上边沿保持一致，第一多晶硅截断层poc_1的中线与第一金属层的第一金属线m1_1的中线位置以及混合外延hyb的上边沿保持一致，第二多晶硅截断层poc_2的中线与第一金属层的第二金属线m1_2的中线位置以及混合外延hyb的下边沿保持一致，分别形成所述上下边缘版图结构的一部分，混合外延hyb的左边沿作为所述第一版图区域与所述第二版图区域的分界线。
62.第三版图区域，其与第二版图区域和第五版图区域相邻，其位于所述第二版图区域与第五版图区域之间的上半部分，位于第四版图区域上方；第三版图区域基于设计规则以及标准单元拼接要求实现，由第二类型阱nw、有源区aa、混合外延hyb、第二类型注入层sdn、接触孔ct、第一金属层的第四金属线m1_4组成第一类型二极管p管负极；
63.接触孔ct通过第一金属层的第四金属线m1_4与所述第四版图区域中的接触孔ct相连；
64.第二类型阱nw的下边沿是所述第三版图区域与所述第四版图区域的分界线；第一类型注入层sdp，第一多晶硅截断层poc_1的中线与第一金属层的第一金属线m1_1的中线位置以及混合外延hyb的上边沿保持一致形成所述上下边缘版图结构的一部分；
65.第四版图区域，其与第二版图区域和第五版图区域相邻，所述第二版图区域与第五版图区域之间的下半部分，位于第三版图区域下方；第四版图区域基于设计规则以及标准单元拼接要求实现，由有源区aa、混合外延hyb、第二类型注入层sdn、二极管识别层dioid、接触孔ct、第一金属层的第四金属线m1_4组成所述第二类型二极管；
66.第二多晶硅截断层poc_2的中线与第一金属层的第二金属线m1_2的中线位置以及混合外延hyb的下边沿保持一致形成所述上下边缘版图结构的一部分，混合外延(hyb的右边缘与所述第三版图区域中混合外延hyb的右边沿保持一致成为所述第三版图区域和第四版图区域与所述第五版图区域的分界线；
67.第五版图区域，位于所述二极管标准单元的最右边；第五版图区域基于设计规则以及标准单元拼接要求实现，由第二类型阱nw、第一类型注入层sdp、第二类型注入层sdn，第一类型mos开启电压识别层rvtp、第二类型mos开启电压识别层rvtn、多晶硅po、第一多晶硅截断层poc_1、第二多晶硅截断层poc_2组成；
68.其中，第一类型注入层sdp与第二类型注入层sdn的右边沿保持一致，第一类型mos开启电压识别层rvtp与第二类型mos开启电压识别层rvtn的右边沿保持一致；
69.右边多晶硅po的中线作为单元的右边界。第一多晶硅截断层poc_1的中线与第一金属层的第一金属线m1_1的中线位置保持一致，第二多晶硅截断层poc_2的中线与第一金属层的第二金属线m1_2的中线位置保持一致分别形成所述上下边缘版图结构的一部分；
70.上下边缘版图结构，包括由第一多晶硅截断层poc_1的中线与第一金属层的第一金属线m1_1的中线保持一致组成的上边缘；
71.以及，第二多晶硅截断层poc_2的中线与第一金属层的第二金属线m1_2的中线保持一致组成的下边缘。
72.除非另有定义，否则这里所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则诸如在通用字典中定义的术语这类术语应当被解释为具有与它们在相关领域语境中的意思相一致的意思，而不以理想的或过于正式的含义加以解释。
73.以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。