半导体装置制造方法及图纸

半导体装置包括在X方向上相邻而设的两个标准单元(10、20A)。标准单元(10)包括：向X方向延伸并且沿标准单元(20A)之间的边界而在Y方向上排列布置的多个第一鳍片(11a～11c、12a～12c)。标准单元(20)包括：向X方向延伸并且沿标准单元(10)之间的边界而在Y方向上排列布置的多个第二鳍片(21a～21c、22a～22c)。第二鳍片(21a～21c、22a～22c)包括虚拟鳍片。

Semiconductor device

Semiconductor devices include two standard units (10, 20A) adjacent to each other in the X direction. The standard unit (10) includes a plurality of first fins (11a-11c, 12a-12c) extending in the X direction and arranged in the Y direction along the boundary between the standard units (20A). The standard unit (20) includes a plurality of second fins (21a-21c, 22a-22c) extending in the X direction and arranged in the Y direction along the boundary between the standard units (10). The second fin (21a-21c, 22a-22c) includes virtual fins.

【技术实现步骤摘要】
半导体装置本申请是申请日为2014年04月18日、申请号为201480048967.5、专利技术名称为“半导体装置”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种半导体装置，特别涉及一种通过利用标准单元方式的布局设计来形成的半导体集成电路。
技术介绍
作为在半导体衬底上形成半导体集成电路的方法的标准单元方式已为人所知。标准单元方式是指，将具有特定逻辑功能的基本单位(例如，反相器、锁存器、触发器(flip-flop)、全加器等)作为标准逻辑单元来预先准备好，并将多个标准逻辑单元布置在半导体衬底上后将这些标准逻辑单元之间用金属布线来连接起来，由此来设计LSI(LargeScaleIntegration，大规模集成电路)芯片的方式。图11是用于说明鳍式晶体管的结构的图。鳍式晶体管的源极和漏极不同于现有二维结构的CMOS(ComplementaryMetal-OxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)，其具有被称为隆起的鳍片(fin)的立体结构。鳍式晶体管的栅极是以与鳍片正交的方式布置的，以便围住该鳍片。通过使晶体管具有这种结构，从而对于目前只在单一平面进行控制的控制沟道区域的方面而言，能够在栅极与鳍片接触的三个面进行控制。由此，对沟道的控制得到了大幅改善，因此，安装了鳍式晶体管的半导体集成电路的如减少漏功率、提高通态电流以及降低工作电压等性能会提高。在专利文献1中公开了一种使用鳍式晶体管来形成了标准单元的技术。专利文献1：美国专利第8258577号说明书
技术实现思路
-专利技术所要解决的技术问题-另一方面，鳍式晶体管的特性是，相比现有二维结构的CMOS晶体管更容易受到与相邻的晶体管之间的距离所带来的影响。具体而言，除了现有的OSE(OD-Spacing-Effect，OD间隔效应)所引发的电流特性的变动外，例如还因物理应力或者相对于硅(Si)面而言竖直而立的鳍片彼此之间的间隔而发生电流特性的变动和电容特性的变动。此外，标准单元(standardcell)中鳍片的位置会根据构成标准单元的逻辑、驱动力而不同。由此，当包括鳍式晶体管的标准单元以在左右方向上相邻的方式排列布置时，以夹住该相邻边界的方式布置的两个鳍片之间的间隔有时会根据所相邻的单元的种类而不同。由此，鳍式晶体管的特性存在波动，其结果是，具备所述标准单元的半导体装置的特性存在波动。此外，有时还存在如下情况，即：标准单元在左右方向上不相邻时(例如，标准单元排列在电路块的右边、左边的情况等)，不存在与标准单元内的左右端部的鳍片相邻的鳍片，从而，实质上鳍片彼此之间的间隔无穷大。要考虑这样的鳍片彼此之间的间隔的变动来进行设计，能够以预先将一定的余量加在各个电路(各个晶体管)的电容特性、电流特性中的方式来进行设计，然而因此而存在具备标准单元的半导体装置发生性能劣化、成本上升这样的问题。本专利技术是鉴于所述问题而完成的。其目的在于：就具备包括鳍式晶体管的标准单元的半导体装置而言，对由左右相邻的标准单元的种类引发的特性(例如，电流特性、电容特性等)变动的波动进行抑制，从而提高半导体装置的性能。-用以解决技术问题的技术方案-本申请的第一方式的特征在于，半导体装置具有在第一方向上相邻而设并且分别包括鳍式晶体管的第一标准单元及第二标准单元，所述第一标准单元包括多个第一鳍片，多个所述第一鳍片沿所述第一方向延伸，并且沿与所述第二标准单元之间的边界在与所述第一方向正交的第二方向上排列布置；所述第二标准单元包括多个第二鳍片，多个所述第二鳍片沿所述第一方向延伸并且在所述第二方向上沿与所述第一标准单元之间的边界排列布置在与各个所述第一鳍片相对应的位置处；多个所述第二鳍片中的至少一个为不对逻辑功能做贡献的虚拟鳍片。根据该第一方式，夹住第一标准单元与第二标准单元的边界而相邻的各个第一鳍片和各个第二鳍片排列布置在相对应的位置处。上述所布置的多个第二鳍片中的至少一个为虚拟鳍片。由此，唯一地确定第一标准单元的各个第一鳍片与夹住单元边界而相邻的第二标准单元的各个第二鳍片之间的距离，该距离不会因第一标准单元及第二标准单元的种类而不同。由此，能够抑制由相邻的标准单元的种类引发的半导体装置的特性的波动。在本申请的第二方式中，半导体装置具有包括鳍式晶体管的标准单元，所述标准单元包括多个第一有源鳍片和多个第二有源鳍片，多个所述第一有源鳍片沿第一方向延伸，并且沿所述标准单元的所述第一方向上的一端在与所述第一方向正交的第二方向上排列布置，多个所述第二有源鳍片沿所述第一方向延伸，并且沿所述标准单元的所述第一方向上的另一端在所述第二方向上排列布置，所述标准单元具有在所述第二方向上相邻而设的两个导电型区域，在一个导电型区域内，在多个所述第一有源鳍片与多个所述第二有源鳍片之间存在未布置有有源鳍片的无源鳍片区域，在另一个导电型区域布置有有源鳍片，所述有源鳍片与所述无源鳍片区域在所述第二方向上的位置相同。根据该第二方式，多个第一有源鳍片以及多个第二有源鳍片沿标准单元的第一方向上的两端而分别在第二方向上排列布置。即，有源鳍片优先布置在沿标准单元的第一方向上的两端而设的位置处。另一方面，在一个导电型区域内，在沿两端布置的有源鳍片的内侧形成有无源鳍片区域(是可布置鳍片的区域，并且是未布置有有源鳍片的区域)。换言之，即使由例如标准单元的种类、标准单元内的各个晶体管的能力(例如驱动能力)等引发在一个导电型区域内出现无源鳍片区域等情况(例如，一个导电型区域中的晶体管的总尺寸小于另一个导电型区域中的晶体管的总尺寸的情况)下，有源鳍片也优先沿一个导电型区域的第一方向上的两端布置。由此，当将多个具有这样的结构的标准单元在第一方向上相邻地布置之际，对于各个第一有源鳍片以及各个第二有源鳍片中的每一个而言，唯一地确定夹住标准单元的边界而相邻的鳍片之间的距离，该距离不会因相邻的标准单元的种类而不同。由此，能够抑制由相邻的标准单元的种类引起的特性的波动，从而能够提高具备该标准单元的半导体装置的性能。此时，例如，当除了在一个导电型区域之外，在另一个导电型区域内也存在无源鳍片区域的情况下，也优选为：在两个导电型区域内，有源鳍片优先沿第一方向上的两端布置。在本申请的第三方式的特征在于，半导体装置具有包括鳍式晶体管的标准单元，所述标准单元包括多个有源鳍片和多个第一虚拟鳍片，多个所述有源鳍片在逻辑功能区域沿第一方向延伸，并且在与所述第一方向正交的第二方向上排列布置，多个所述第一虚拟鳍片在所述逻辑功能区域与所述标准单元的所述第一方向上的一端之间沿所述第一方向延伸，并且在所述第二方向上排列布置在与各个所述有源鳍片相对应的位置处。根据该第三方式，就各个有源鳍片而言，在标准单元的第一方向上的一端侧存在第一虚拟鳍片，因此，在一端侧，唯一地确定各个有源鳍片与相邻的鳍片(例如第一虚拟鳍片)之间的距离，该距离不会因与所述标准单元相邻而设的单元(例如标准单元)的种类、单元的有无情况而不同。由此，无论相邻的单元的种类如何，都能够抑制逻辑功能区域的有源晶体管的特性的波动，从而能够提高具备本方式所涉及的标准单元的半导体装置的性能。-专利技术的效果-在两个相邻的标准单元，唯一地确定在一个标准单元内沿相邻的边界而设的鳍片与在夹住该边界而相邻的另一个标准单元内沿相邻的边界而设的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其特征在于：具有：在第一方向上相邻而设并且分别包括鳍式晶体管的第一标准单元及第二标准单元，所述第一标准单元包括第一栅极布线和多个第一鳍片，多个所述第一鳍片沿所述第一方向延伸，并且沿与所述第二标准单元之间的边界在与所述第一方向正交的第二方向上排列布置，所述第一栅极布线沿所述第二方向延伸且与多个所述第一鳍片正交，所述第二标准单元包括至少一个有源鳍片和不对逻辑功能做贡献的常关晶体管，所述常关晶体管包括第二栅极布线和多个虚拟鳍片，多个所述虚拟鳍片沿所述第一方向延伸，并且在所述第二方向上沿与所述第一标准单元之间的边界排列布置在与各个所述第一鳍片相对应的位置处，所述第二栅极布线沿所述第二方向延伸且与多个所述第一鳍片正交。

【技术特征摘要】
2013.09.04 JP 2013-1833501.一种半导体装置，其特征在于：具有：在第一方向上相邻而设并且分别包括鳍式晶体管的第一标准单元及第二标准单元，所述第一标准单元包括第一栅极布线和多个第一鳍片，多个所述第一鳍片沿所述第一方向延伸，并且沿与所述第二标准单元之间的边界在与所述第一方向正交的第二方向上排列布置，所述第一栅极布线沿所述第二方向延伸且与多个所述第一鳍片正交，所述第二标准单元包括至少一个有源鳍片和不对逻辑功能做贡献的常关晶体管，所述常关晶体管包括第二栅极布线和多个虚拟鳍片，多个所述虚拟鳍片沿所述第一方向延伸，并且在所述第二方向上沿与所述第一标准单元之间的边界排列布置在与各个所述第一鳍片相对应的位置处，所述第二栅极布线沿所述第二方向延伸且与多个所述第一鳍片正交。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：多个所述虚拟鳍片和所述第二栅极布线连接在电源线上。3.一种半导体装置，其特征在于：具有：包括鳍式晶体管的标准单元，所述标准单元包括多个第一有源鳍片和多个第二有源鳍片，多个所述第一有源鳍片沿第一方向延伸，并且沿所述标准单元的所述第一方向上的一端在与所述第一方向正交的第二方向上排列布置，多个所述第二有源鳍片沿所述第一方向延伸，并且沿所述标准单元的所述第一方向上的另一端在所述第二方向上排列布置，所述标准单元具有在所述第二方向上相邻而设的两个导电型区域，在一个导电型区域内，在多个所述第一有源鳍片与多个所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：新保宏幸，
申请(专利权)人：株式会社索思未来，
类型：发明
国别省市：日本,JP