用于将平面设计转换为FinFET设计的系统和方法技术方案

公开了用于根据具有平面晶体管的器件的第一布局生成具有FinFET的器件的布局的方法。分析平面布局，并以匹配方式生成对应的FinFET结构。然后，优化生成的FinFET结构。可以在验证和输出FinFET布局之前生成伪图案和新金属层。本发明专利技术还提供了用于将平面设计转换为FinFET设计的系统和方法。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容总的来说涉及集成电路器件的设计和制造，更具体地来说，涉及用于形成鳍式场效应晶体管(FinFET)器件的系统和方法。
技术介绍
在快速发展的半导体制造工业中，互补金属氧化物半导体(CMOS)FinFET器件越来越多地用于许多逻辑和其他应用，并且集成到各种不同类型的半导体器件中。FinFET器 件通常包括具有高纵横比的半导体鳍，其中，形成晶体管的沟道和源极/漏极区域。在半导体鳍的一部分的侧面的上方并沿着半导体鳍的一部分的侧面形成栅极。鳍的使用增加了用于相同面积的沟道和源极/漏极区域的表面积。FinFET中增加的表面积产生更快、更可靠且更好控制的半导体晶体管器件，该半导体晶体管器件消耗更少的功率。最初利用具有限定每个FinFET的边界的计算机辅助设计(CAD)层的FinFET结构来进行新的先进设计。随着制造工艺前进到越来越小的技术节点，原来以较大技术节点设计的器件由于按照诸如增加性能和效率以及减小管芯尺寸的方法以较小技术节点进行制造而获得优势。类似地，使用平面晶体管设计的器件也可以由于通过使用FinFET进行制造而获得优势。然而，由于不同的设计规则应用于平面结构布局和FinFET结构布局，所以手动将器件的多个部分从平面布局转换为FinFET布局可能与创建新设计类似并且是大量占用资源的工艺。对于已经使用平面晶体管制造的产品，包括变为晶体管层上方的半导体层的转换将要求创建许多新的光掩模，这大大增加了制造成本。如此，持续寻求用于自动将平面结构布局转换为FinFET结构布局的改进方法。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本专利技术的一方面，提供了一种生成FinFET结构布局的方法，包括接收用于集成电路(IC)设计的平面结构布局，所述平面结构布局包括多个平面有源区域；生成多个FinFET有源区域，所述多个FinFET有源区域与所述多个平面有源区域相对应；对于每个FinFET有源区域，使用FinFET有源区域宽度与平面有源区域宽度的指定宽度比计算最优FinFET有源区域宽度；以及根据所述最优FinFET有源区域宽度，在每个FinFET有源区域中生成芯轴。在该方法中，FinFET有源区域宽度与平面有源区域宽度的所述指定宽度比为I. 9。在该方法中，根据所述最优FinFET有源区域宽度在每个FinFET有源区域中生成芯轴包括在每个FinFET有源区域中生成多个芯轴，使得所述FinFET有源区域宽度更接近所述最优FinFET有源区域宽度。在该方法中，FinFET有源区域宽度与平面有源区域宽度的所述指定宽度比由于FinFET有源区域导电类型而不同。该方法还包括输出用于所述IC设计的FinFET结构布局。该方法还包括检查设计规则以避免任何空间上的违规。该方法还包括确定用于FinFET有源区域的贝塔数；确定用于平面有源区域的贝塔数，所述平面有源区域与所述FinFET有源区域相对应；以及调节所述FinFET有源区域中的芯轴，使得所述FinFET有源区域的贝塔数与所述平面有源区域的贝塔数的贝塔比在预定的最优贝塔比范围内。在该方法中，所述预定的最优贝塔比范围为大约O. 85至大约I. 15。·在该方法中，所述预定的最优贝塔比范围为大约1.05。在该方法中，调节每个FinFET有源区域中的芯轴包括以下步骤中的一个或多个在一个方向上扩展FinFET有源区域；在一个方向上扩展FinFET有源区域的一部分；以及偏移FinFET有源区域。在该方法中，调节每个FinFET有源区域中的芯轴还包括检查设计规则以避免任何空间上的违规。根据本专利技术的另一方面，提供了一种生成FinFET结构布局的方法，包括接收用于IC设计的平面结构布局，所述平面结构布局包括多个平面有源区域；生成多个FinFET有源区域，所述多个FinFET有源区域与多个平面结构有源区域相对应；在所述多个FinFET有源区域的每一个中生成芯轴；对于每个FinFET有源区域，计算FinFET有源区域宽度相对于用于对应平面有源区域的平面有源区域宽度的宽度比；以及如果所计算的宽度比小于指定的宽度比，则优化每个FinFET有源区域中的芯轴。该方法还包括对于每个FinFET有源区域，使用所生成的芯轴和位置计算鳍数；以及对于鳍数为I的每个FinFET有源区域，将鳍数增加到2。在该方法中，将鳍数增加到2包括在一个方向上扩展每个FinFET有源区域或者偏移芯轴生成点。在该方法中，所述指定的宽度比为I. 9。在该方法中，优化每个FinFET有源区域中的芯轴包括以下步骤中的一个或多个在一个方向上扩展FinFET有源区域；在一个方向上扩展FinFET有源区域的一部分；以及偏移芯轴生成点。在该方法中，FinFET有源区域宽度与平面有源区域宽度的所述指定宽度比由于FinFET有源区域导电类型而不同。该方法还包括输出用于所述IC设计的FinFET结构布局。该方法还包括确定用于FinFET有源区域的贝塔数；确定用于平面有源区域的贝塔数，所述平面有源区域与所述FinFET有源区域相对应；以及调节所述FinFET有源区域中的芯轴，使得所述FinFET有源区域的贝塔数与所述平面有源区域的贝塔数的贝塔比在预定的最优贝塔比范围内。在该方法中，所述预定的最优贝塔比范围为大约O. 85至大约I. 15。附图说明当结合附图进行阅读时，根据以下详细描述更好地理解本公开内容的各个方面。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有按比例绘制。实际上，为了讨论的清楚，可以任意增加或减小各个部件的尺寸。图IA示出了根据本公开内容的特定实施例的用于将平面结构布局转换为FinFET结构布局的方法的流程图。图IB示出了平面结构布局的一部分。图2示出了根据本公开内容的各个实施例的用于生成对平面和FinFET结构进行匹配的芯轴(mandrel)和其他FinFET部件的方法的流程图。图3至图8示出了根据本公开内容的各个实施例的用于芯轴生成的FinFET单元和FinFET边界匹配的各个实例。 图9A示出了根据本公开内容的各个实施例的用于优化FinFET有源区域的方法的流程图。图9B至图9E示出了根据本公开内容的各个实施例的优化FinFET有源区域的各个实例。图10示出了根据本公开内容的各个实施例的用于生成FinFET有源区域周围、FinFET伪区域中、以及全局空区域中的伪芯轴的方法的流程图。图11至图13示出了根据本公开内容的各个实施例的伪芯轴生成的各个实例。图14A示出了根据本公开内容的各个实施例的用于在FinFET结构布局中创建金属层的方法的流程图。图14B示出了根据本公开内容的各个实施例的包括MO金属层的IC设计层的截面图。图15至图16示出了根据本公开内容的各个实施例的用于金属层的金属线的各个实例。图17是根据本公开内容的各个方面的可用于生成布局的机器的简化示意图。具体实施例方式以下详细讨论说明性实施例的制造和使用。然而，应该理解，本公开内容提供了许多可以在各种具体环境中实现的可应用专利技术概念。以下描述了部件和布置的特定实例以简化本公开内容。当然，这些仅仅是实例而不用于限制。例如，以下描述中第一部件形成在第二部件上方可以包括第一部件和第二部件以直接接触的方式形成的实施例，并且还可以包括额外部件可以形成在第一部件和第二部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生成FinFET结构布局的方法，包括：接收用于集成电路(IC)设计的平面结构布局，所述平面结构布局包括多个平面有源区域；生成多个FinFET有源区域，所述多个FinFET有源区域与所述多个平面有源区域相对应；对于每个FinFET有源区域，使用FinFET有源区域宽度与平面有源区域宽度的指定宽度比计算最优FinFET有源区域宽度；以及根据所述最优FinFET有源区域宽度，在每个FinFET有源区域中生成芯轴。

【技术特征摘要】
2011.04.29 US 61/480,470;2012.03.09 US 13/416,7421.一种生成FinFET结构布局的方法,包括 接收用于集成电路(IC)设计的平面结构布局，所述平面结构布局包括多个平面有源区域； 生成多个FinFET有源区域，所述多个FinFET有源区域与所述多个平面有源区域相对应； 对于每个FinFET有源区域，使用FinFET有源区域宽度与平面有源区域宽度的指定宽度比计算最优FinFET有源区域宽度；以及 根据所述最优FinFET有源区域宽度，在每个FinFET有源区域中生成芯轴。2.根据权利要求I所述的方法，其中，FinFET有源区域宽度与平面有源区域宽度的所述指定宽度比为1.9。3.根据权利要求I所述的方法，其中，根据所述最优FinFET有源区域宽度在每个FinFET有源区域中生成芯轴包括在每个FinFET有源区域中生成多个芯轴，使得所述FinFET有源区域宽度更接近所述最优FinFET有源区域宽度。4.根据权利要求I所述的方法，其中，FinFET有源区域宽度与平面有源区域宽度的所述指定宽度比由于FinFET有源区域导电类型而不同。...

【专利技术属性】
技术研发人员：林以唐，李焯基，陈姝妤，张祐宁，陈小惠，张智胜，陈建文，万幸仁，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：