半导体集成电路装置的制作方法

文档序号:30110447发布日期:2022-05-18 16:17阅读:59来源:国知局
半导体集成电路装置的制作方法

1.本公开涉及一种包括标准单元的半导体集成电路装置。


背景技术:

2.作为在半导体基板上形成半导体集成电路的方法,已知有标准单元方式。标准单元方式是指:通过事先将具有特定逻辑功能的基本单元(例如反相器、锁存器、触发器、全加器等)作为标准单元准备好,将多个标准单元布置在半导体基板上,用布线将这些标准单元连接起来,这样来设计lsi(大规模集成电路)芯片。
3.为了实现半导体集成电路装置的高集成化,提出了以下方案:在标准单元中使用设置于埋入式布线(buried interconnect)层的电源布线即埋入式电源布线(bpr:buried power rail)的方案,而不使用像现有的设于形成在晶体管的上层的金属布线层的电源布线。
4.在专利文献1中公开了以下结构:在由标准单元构成的块中,由埋入式电源布线构成电源布线,将晶体管的源极与该埋入式电源布线连接起来,进而将它们与设置于上层布线层的电源布线连接起来。
5.专利文献1:美国专利申请公开第2019/0080969号说明书(图1e)


技术实现要素:

[0006]-发明要解决的技术问题-[0007]
在专利文献1的结构中,尽管作为标准单元的电源布线使用了埋入式电源布线,但需要再针对各埋入式电源布线在上层布线层设置电源布线。因此,在上层布线层中铺设信号布线的区域减少,这妨碍了半导体集成电路装置的高集成化。
[0008]
本公开的目的为:在向标准单元供给电源的电源布线结构中,确保铺设信号布线的区域,实现半导体集成电路装置的高集成化、小面积化。
[0009]-用以解决技术问题的技术方案-[0010]
本公开的第一方面为一种半导体集成电路装置,其特征在于:包括多行单元行、多条埋入式电源布线、局部电源布线以及多条金属电源布线,所述多行单元行分别包括在第一方向上排列的标准单元,且所述多行单元行排列着布置在与所述第一方向垂直的第二方向上,所述多条埋入式电源布线形成于埋入式布线层,沿所述第一方向延伸,在所述第二方向上以第一规定间距布置,向所述标准单元供给第一电源电压,所述局部电源布线形成于局部布线层,所述局部布线层供形成与所述标准单元所包括的晶体管的源极和漏极相接的局部布线,所述局部电源布线沿所述第二方向延伸,并与所述多条埋入式电源布线相连接,所述多条金属电源布线形成在位于所述局部布线层的上层的金属布线层,沿所述第一方向延伸,在所述第二方向上以比所述第一规定间距大的第二规定间距布置,并与所述局部电源布线相连接。
[0011]
根据该方面,在第一方向上延伸的多条埋入式电源布线在第二方向上以规定间距
布置。沿第二方向延伸的局部电源布线与多条埋入式电源布线相连接。在位于局部布线层的上层的金属布线层形成有沿第一方向延伸的多条金属电源布线,该多条金属电源布线与局部电源布线相连接。根据该结构,不需要与多条埋入式电源布线对应着分别设置金属布线,多条金属电源布线在第二方向上以比多条埋入式电源布线的布置间距大的间距布置。这样一来,在金属布线层中,能够确保更多的区域用于铺设信号布线。因此,能够实现半导体集成电路装置的小面积化。
[0012]
本公开的第二方面为一种半导体集成电路装置,其特征在于:包括多行单元行、多条埋入式电源布线、局部电源布线以及金属电源布线,所述多行单元行分别包括在第一方向上排列的标准单元,且所述多行单元行排列着布置在与所述第一方向垂直的第二方向上,所述多条埋入式电源布线形成于埋入式布线层,沿所述第一方向延伸,在所述第二方向上以第一规定间距布置,向所述标准单元供给第一电源电压,所述局部电源布线形成于局部布线层,所述局部布线层供形成与所述标准单元所包括的晶体管的源极和漏极相接的局部布线,所述局部电源布线沿所述第二方向延伸,并与所述多条埋入式电源布线相连接,所述金属电源布线形成在位于所述局部布线层的上层的金属布线层,沿所述第二方向延伸,并与所述局部电源布线在俯视时具有重叠部分,所述局部电源布线和所述金属电源布线通过多个连接部相连接,该多个连接部在所述第二方向上以比所述第一规定间距大的第二规定间距设置。
[0013]
根据该方面,在第一方向上延伸的多条埋入式电源布线在第二方向上以规定间距布置。沿第二方向延伸的局部电源布线与多条埋入式电源布线相连接。在位于局部布线层的上层的金属布线层形成有沿第二方向延伸的金属电源布线,该金属电源布线通过在第二方向上以规定间距布置的多个连接部与局部电源布线相连接。根据该结构,不需要与多条埋入式电源布线对应着分别设置金属布线,金属电源布线通过多个连接部与局部布线相连接,该多个连接部在第二方向上以比多条埋入式电源布线的布置间距大的间距布置。这样一来,在金属布线层中,能够确保更多的区域用于铺设信号布线。因此,能够实现半导体集成电路的小面积化。
[0014]
本公开的第三方面为一种半导体集成电路装置,其特征在于:包括多行单元行、多条金属电源布线、局部电源布线、埋入式电源布线以及上层金属电源布线,所述多行单元行分别包括在第一方向上排列的标准单元,且所述多行单元行排列着布置在与所述第一方向垂直的第二方向上,所述多条金属电源布线形成于第一金属布线层,沿所述第一方向延伸,在所述第二方向上以第一规定间距布置,向所述标准单元供给第一电源电压,所述局部电源布线形成于局部布线层,所述局部布线层供形成与所述标准单元所包括的晶体管的源极和漏极连接的局部布线,所述局部电源布线沿所述第二方向延伸,并与所述多条金属电源布线相连接,所述埋入式电源布线形成于埋入式布线层,沿所述第二方向延伸,与所述局部电源布线在俯视时具有重叠部分,并与所述局部电源布线连接,所述上层金属电源布线形成在位于所述第一金属布线层的上层的第二金属布线层,沿所述第二方向延伸,并与所述局部电源布线在俯视时具有重叠部分,所述局部电源布线和所述上层金属电源布线仅在所述多行单元行中位于所述第二方向上的两端的单元行相连接。
[0015]
根据该方面,在第一方向上延伸的多条金属电源布线在第二方向上以规定间距布置。沿第二方向延伸的局部电源布线与多条金属电源布线相连接。沿第二方向延伸的埋入
式电源布线与局部电源布线在俯视时具有重叠部分,与局部电源布线相连接。在位于多条金属电源布线的上层的金属布线层形成有沿第二方向延伸的上层金属电源布线,该上层金属电源布线仅在第二方向上的两端的单元行与局部电源布线相连接。根据该结构,能够通过相互连接的局部电源布线以及埋入式电源布线来强化电源。上层金属电源布线仅在第二方向上的两端的单元行与局部电源布线相连接,因此能够于金属布线层确保更多的区域用于铺设信号布线。因此,能够实现半导体集成电路的小面积化。
[0016]-发明的效果-[0017]
根据本公开,能够在向标准单元供给电源的电源布线结构中,确保铺设信号布线的区域,实现半导体集成电路装置的高集成化、小面积化。
附图说明
[0018]
图1是第一实施方式所涉及的半导体集成电路装置所包括的电路块的版图的例子;
[0019]
图2(a)、(b)是图1的电路块的剖视图;
[0020]
图3是表示电源抽头单元的版图结构的例子的俯视图;
[0021]
图4(a)、(b)是图3的电源抽头单元的剖视图;
[0022]
图5是表示反相器单元的版图结构的例子的俯视图;
[0023]
图6(a)、(b)是图5中的反相器单元的剖视图;
[0024]
图7是表示变形例所涉及的电源抽头单元的版图结构的俯视图,(a)是vdd电源抽头单元,(b)是vss电源抽头单元;
[0025]
图8是变形例所涉及的电路块的版图例;
[0026]
图9是变形例所涉及的电路块的版图例;
[0027]
图10中的(a)是表示vdd连接终端单元的版图结构的俯视图,(b)是表示vss连接终端单元的版图结构的俯视图;
[0028]
图11是第二实施方式所涉及的半导体集成电路装置所包括的电路块的版图的例子;
[0029]
图12(a)、(b)是图11中的电路块的剖视图;
[0030]
图13是第三实施方式所涉及的半导体集成电路装置所包括的电路块的版图的例子;
[0031]
图14(a)、(b)是图13中的电路块的剖视图;
[0032]
图15是表示电源抽头单元的版图结构的例子的图,其中(a)是俯视图,(b)是剖视图。
具体实施方式
[0033]
以下,参照附图对实施方式做详细的说明。在以下实施方式中,半导体集成电路装置包括多个标准单元(在本说明书中也适当地简称为单元),该多个标准单元中的至少一部分标准单元例如包括纳米片fet(field effect transistor,场效应晶体管)。纳米片fet是使用供电流流动的薄片(纳米片)而形成的fet。纳米片例如由硅形成。在本公开中,将形成在纳米片的两端且构成将成为纳米片fet的源极或漏极的端子的半导体层部称为“焊盘”。
[0034]
在本公开中,“vdd”和“vss”表示电源电压或电源本身。在以下说明中,在图1等俯视图中,将图面横向设为x方向(相当于第一方向),将图面纵向设为y方向(相当于第二方向),将垂直于基板面的方向设为z方向。
[0035]
(第一实施方式)
[0036]
图1是第一实施方式所涉及的半导体集成电路装置所包括的电路块的版图的例子,图2(a)是沿图1中的线a-a’剖开的剖视图,图2(b)是沿图1中的线b-b’剖开的剖视图。在图1的版图中,单元行在y方向上排列有多行,每行单元行都包括在x方向上排列的标准单元c。标准单元c例如包括纳米片fet。多行单元行cr每隔一行上下相反(沿y方向相反)地布置。供给电源电压vdd的电源布线3和供给电源电压vss的电源布线4交替着布置在单元行cr彼此之间。电源布线3、4为形成于埋入式布线层的所谓埋入式电源布线(bpr:buried power rail)。从布置在该图面上下的电源布线3、4对各单元行cr所包括的单元c供给电源电压vdd、vss。
[0037]
在多行单元行cr中,包括多个电源抽头单元1的电源抽头单元组2a、2b、2c在x方向上等间距布置。电源抽头单元组2a、2b、2c分别包括在x方向上位于相同位置的多个电源抽头单元1。
[0038]
在电源抽头单元1内形成有沿y方向延伸的局部布线。局部布线是形成于局部布线层的布线,该局部布线层与标准单元c所包括的晶体管的源极和漏极相接。在各电源抽头单元组2a、2b、2c中,借助电源抽头单元1在y方向上连续地相邻布置,而形成在电路块内沿y方向延伸的局部电源布线5、6。局部电源布线5在电源抽头单元1内经由过孔与供给vdd的电源布线3相连接。局部电源布线6在电源抽头单元1内经由过孔与供给vss的电源布线4相连接。
[0039]
在m4布线层(从下开始数起第四层的金属布线层)形成有沿x方向延伸的金属电源布线7、8。金属电源布线7经由m1~m3布线和过孔与局部电源布线5相连接。金属电源布线8经由m1~m3布线和过孔与局部电源布线6相连接。也就是说,vdd从金属电源布线7经由局部电源布线5供向电源布线3。vss从金属电源布线8经由局部电源布线6供向电源布线4。
[0040]
图3是表示电源抽头单元1的版图结构的例子的俯视图,图4(a)、(b)是俯视纵向的剖视图。图4(a)是沿图3中的线a-a’剖开的剖面,图4(b)是沿图3中的线b-b’剖开的剖面。在图3中,示出了电源抽头单元的单元框cl。以后的俯视图也相同。图5是表示作为单元c的一例的反相器单元的版图结构的例子的俯视图,图6(a)、(b)是俯视纵向的剖视图。图6(a)是沿图5中的线a-a’剖开的剖面,图6(b)是沿图5中的线b-b’剖开的剖面。
[0041]
首先,参照图5和图6对反相器单元的版图结构进行说明。
[0042]
如图5所示,在反相器单元的y方向上的两端分别设置有沿x方向延伸的电源布线11、12。电源布线11、12都是形成于埋入式布线层的埋入式电源布线(bpr)。电源布线11供给电源电压vdd,电源布线12供给电源电压vss。电源布线11由该反相器单元与布置在与该反相器单元相同的单元行cr中的其他单元c共有,形成图1中的电源布线3。电源布线12由该反相器单元与布置在与该反相器单元相同的单元行cr中的其他单元c共有,形成图1中的电源布线4。
[0043]
于n阱上的p型区域形成有p型晶体管p1。于p型基板上的n型区域形成有n型晶体管n1。
[0044]
晶体管p1具有由两个片构成的纳米片21作为沟道部。也就是说,晶体管p1为纳米
片fet。于纳米片21的x方向上的两端形成有由连接在两个片上的一体构造的半导体层构成的焊盘22a、22b。焊盘22a、22b将成为晶体管p1的源极区域和漏极区域。
[0045]
晶体管n1具有由两个片构成的纳米片26作为沟道部。也就是说,晶体管n1为纳米片fet。于纳米片26的x方向上的两端形成有由连接在两个片上的一体构造的半导体层构成的焊盘27a、27b。焊盘27a、27b将成为晶体管n1的源极区域和漏极区域。
[0046]
栅极布线31沿y方向延伸,夹着栅极绝缘膜(未图示)包围晶体管p1的纳米片21,并且夹着栅极绝缘膜(未图示)包围晶体管n1的纳米片26。栅极布线31将成为晶体管p1、n1的栅极。
[0047]
形成有沿y方向延伸的局部布线(在图中表示为li)41、42、43。局部布线41与焊盘22a相连接,并且经由过孔与电源布线11相连接。局部布线42与焊盘27a相连接,并且经由过孔与电源布线12相连接。局部布线43与焊盘22b、27b相连接。
[0048]
在第一金属布线层形成有沿x方向延伸的m1布线51、52。m1布线51经由过孔与栅极布线31相连接。m1布线51在它的上部设置有输入端子a。m1布线52经由过孔与局部布线43相连接。m1布线52在它的上部设置有输出端子y。
[0049]
也就是说,局部布线41、42、43形成在位于埋入式电源布线的上层且位于m1布线的下层的局部布线层,局部布线41、42、43与晶体管p1、n1的源极或漏极相接。另外,单元的端子设置于m1布线层,单元间布线设置于m1布线层以上的布线层。
[0050]
接下来,参照图3和图4对电源抽头单元1的版图结构进行说明。
[0051]
如图3所示,与反相器单元一样,在电源抽头单元1的y方向上的两端分别设置有沿x方向延伸的埋入式电源布线即电源布线11、12。电源布线11供给电源电压vdd,电源布线12供给电源电压vss。
[0052]
在电源抽头单元1中,没有形成纳米片,也没有形成晶体管。
[0053]
栅极布线35沿y方向延伸。在栅极布线35的x方向的两侧形成有沿y方向延伸的局部布线46、47。局部布线46、47形成在与反相器单元的局部布线41、42、43相同的局部布线层。局部布线46、47在y方向上延伸到单元框cl。局部布线46经由过孔与电源布线11相连接。局部布线47经由过孔与电源布线12相连接。
[0054]
如图1所示,将图3和图4所示的电源抽头单元1布置成沿y方向排列成一列。这样一来,局部布线46、47分别跨越沿y方向排列的多个电源抽头单元1而连续,由此而形成图1中的局部电源布线5、6。在各电源抽头单元1中,局部布线46经由过孔与电源布线11相连接,局部布线47经由过孔与电源布线12相连接,因此局部电源布线5会与电源布线3连接,局部电源布线6会与电源布线4连接。
[0055]
在图1的结构中,供给vdd的金属电源布线7在y方向上的间距大于供给vdd的埋入式电源布线3在y方向上的间距。供给vss的金属电源布线8在y方向上的间距大于供给vss的埋入式电源布线4在y方向上的间距。
[0056]
根据本实施方式,能够从上层的金属电源布线7经由沿y方向延伸的局部电源布线5向埋入式电源布线即电源布线3供给电源;能够从上层的金属电源布线8经由沿y方向延伸的局部电源布线6向埋入式电源布线即电源布线4供给电源。因此,在在m1布线层及m1布线层以上的金属布线层中,不需要与各个埋入式电源布线3、4对应着设置金属电源布线。因此,在m1布线层及m1布线层以上的金属布线层中,能够使用更多的金属布线作为信号布线。
因此,能够减小半导体集成电路装置的面积。
[0057]
由于电源抽头单元组2a、2b、2c在x方向上等间距布置,因此在电路块内能够均匀地从上层电源布线向电源布线3、4供给电源。结果能够有效地抑制电源压降。
[0058]
需要说明的是,在上述结构中,沿x方向延伸的金属电源布线7、8形成于m4布线层,但沿x方向延伸的上层的金属电源布线也可以形成于m4布线层以外的布线层。金属电源布线7、8经由m1~m3布线及过孔与局部电源布线5、6相连接,但也可以取代该做法,使用将m4布线与局部布线直接连接起来的触点(超级过孔)。
[0059]
在上述结构中,可以进一步地将电源布线设置在m4布线层之上的布线层。通过将该电源布线与形成于m4布线层的金属电源布线7、8连接起来,能够实现电源强化。
[0060]
(变形例1)
[0061]
图3和图4所示的电源抽头单元包括供给vdd和vss两者的版图结构。不过,电源抽头单元也可以具有供给vdd或vss中的任一者的结构。
[0062]
图7是表示变形例所涉及的电源抽头单元的版图结构的俯视图,(a)是供给电源电压vdd的电源抽头单元,(b)是供给电源电压vss的电源抽头单元。
[0063]
在图7(a)中,局部布线46a、46b都经由过孔与电源布线11相连接。在图7(b)中,局部布线47a、47b都经由过孔与电源布线12相连接。
[0064]
图8是变形例所涉及的电路块的版图的例子。在图8的版图中,电源抽头单元组2d和2f与电源抽头单元组2e在x方向上交替着布置,该电源抽头单元组2d和2f包括供给图7(a)所示的电源电压vdd的电源抽头单元1a,该电源抽头单元组2e包括供给图7所示的电源电压vss的电源抽头单元1b。
[0065]
在电源抽头单元组2d、2f中,局部布线46a、46b跨越沿y方向排列的多个电源抽头单元1a而连续,由此而形成图8的局部布线5a、5b。在各电源抽头单元1a中,局部布线46a、46b经由过孔与电源布线11相连接,因此局部布线5a、5b会与电源布线3连接。
[0066]
在电源抽头单元组2e中,局部布线47a、47b跨越沿y方向排列的多个电源抽头单元1b而连续,由此而形成图8的局部布线6a、6b。在各电源抽头单元1b中,局部布线47a、47b经由过孔与电源布线12相连接,因此局部布线6a、6b会与电源布线4连接。
[0067]
本变形例也能够收到与上述实施方式相同的效果。也就是说,能够从上层的金属电源布线7经由沿y方向延伸的局部电源布线5a、5b向埋入式电源布线即电源布线3供给电源。能够从上层的金属电源布线8经由沿y方向延伸的局部电源布线6a、6b向埋入式电源布线即电源布线4供给电源。因此,在m1布线层及m1布线层以上的金属布线层中,不需要与各个埋入式电源布线3、4对应着设置金属电源布线。因此,在m1布线层及m1布线层以上的金属布线层中,能够使用更多的金属布线作为信号布线。因此,能够减小半导体集成电路装置的面积。
[0068]
(变形例2)
[0069]
图9是变形例所涉及的电路块的版图的例子。在图9的版图中,在x方向的两端布置有将电源布线3、4终止的单元。也就是说,在图面左端,将电源布线3终止的vdd连接终端单元9a在y方向上排列着布置有一列,在图面右端,将电源布线4终止的vss连接终端单元9b在y方向上排列着布置有一列。与其他标准单元c一样,vdd连接终端单元9a和vss连接终端单元9b分别每隔一个上下相反地布置。
[0070]
图10(a)是表示vdd连接终端单元9a的版图结构的俯视图,图10(b)是表示vss连接终端单元9b的版图结构的俯视图。在图10(a)中,设置有沿x方向延伸的埋入式电源布线即电源布线11a,还设置有与电源布线11a连接并沿y方向延伸的埋入式电源布线13。电源布线11a未到达vdd连接终端单元9a的x方向上的一端(图10(a)中为左端)。
[0071]
在图10(b)中,设置有沿x方向延伸的埋入式电源布线即电源布线12a,还设置有与电源布线12a连接并沿y方向延伸的埋入式电源布线14。电源布线12a未到达vss连接终端单元9b的x方向上的一端(图10(b)中的右端)。
[0072]
通过在图9的电路块的左端将图10(a)那样的vdd连接终端单元9a沿y方向排列着布置成一列,供给vdd的电源布线3彼此经由埋入式电源布线13相连接。通过在图9的电路块的右端将图10(b)那样的vss连接终端单元9b沿y方向排列着布置成一列,供给vss的电源布线4彼此经由埋入式电源布线14相连接。
[0073]
因此,根据本变形例,在不使用上层布线层的布线的情况下即能够将电源强化。
[0074]
需要说明的是,在本变形例中,将vdd连接终端单元布置在电路块的图面左端,将vss连接终端单元布置在电路块的图面右端,但将电源布线3、4终止的单元的布置情况并不限于此。例如,既可以将vdd连接终端单元布置在电路块的两端,也可以将vss连接终端单元布置在电路块的两端。还可以在单元行的中途插入将电源布线3、4终止的单元。
[0075]
(第二实施方式)
[0076]
图11是第二实施方式所涉及的半导体集成电路装置所包括的电路块的版图的例子。图12(a)是沿图11中的线a-a’剖开的剖视图,图12(b)是沿图11中的线b-b’剖开的剖视图。在图11的版图中,单元行cr沿y方向排列有多行,每行单元行cr都包括在x方向上排列的标准单元c。标准单元c例如包括纳米片fet。多行单元行cr每隔一行上下相反(沿y方向相反)地布置。供给电源电压vdd的电源布线3和供给电源电压vss的电源布线4交替着布置在单元行cr彼此之间。电源布线3、4为形成于埋入式布线层的所谓埋入式电源布线(bpr)。各单元行cr所包括的单元c被从布置在其上下的电源布线3、4供给vdd、vss。
[0077]
在多行单元行cr中,包括多个电源抽头单元1的电源抽头单元组2a、2b、2c在x方向上等间距布置。电源抽头单元组2a、2b、2c分别包括在x方向上位于相同位置的多个电源抽头单元1。
[0078]
在电源抽头单元1内形成有沿y方向延伸的局部布线。在各电源抽头单元组2a、2b、2c中,电源抽头单元1在y方向上连续地相邻布置,由此而形成在电路块内沿y方向延伸的局部电源布线5、6。局部电源布线5在电源抽头单元1内经由过孔与供给vdd的电源布线3相连接。局部电源布线6在电源抽头单元1内经由过孔与供给vss的电源布线4相连接。到此为止的结构与第一实施方式中的图1的版图相同。
[0079]
在本实施方式中,于m3布线层(从下开始数起第三层的金属布线层)形成有沿y方向延伸的金属电源布线107、108。金属电源布线107经由m1~m2布线和过孔与局部电源布线5相连接。金属电源布线108经由m1~m2布线和过孔与局部电源布线6相连接。也就是说,vdd从金属电源布线107经由局部电源布线5供向电源布线3。vss从金属电源布线108经由局部电源布线6供向电源布线4。
[0080]
此处,将连接金属电源布线和局部电源布线、包括m1~m2布线和过孔的结构称为连接部。在图11中,用虚线a1表示设置有连接部的地方。连接供给vdd的金属电源布线107和
局部电源布线5的连接部111、112在y方向上以规定的间距设置。连接部111、112的间距大于供给vdd的电源布线3的间距。连接供给vss的金属电源布线108和局部电源布线6的连接部121、122在y方向上以规定的间距设置。连接部121、122的间距大于供给vss的电源布线4的间距。
[0081]
连接供给vdd的金属电源布线107和局部电源布线5的连接部111、112和连接供给vss的金属电源布线108和局部电源布线6的连接部121、122在y方向上的位置一致。
[0082]
根据本实施方式,能够从上层的金属电源布线107、108经由沿y方向延伸的局部电源布线5、6分别向埋入式电源布线即电源布线3、4供给电源。因此,在m1布线层及m1布线层以上的金属布线层中,不需要与各个埋入式电源布线3、4对应着设置金属电源布线。因此,在m1布线层及m1布线层以上的金属布线层中,能够使用更多的金属布线作为信号布线。因此,能够减小半导体集成电路装置的面积。
[0083]
由于电源抽头单元组2a、2b、2c在x方向上等间距布置,因此在电路块内能够均匀地从上层电源布线向电源布线3、4供给电源。这样一来,能够有效地抑制电源压降。
[0084]
在上述结构中,与vdd相关的连接部111、112和与vss相关的连接部121、122在y方向上的位置一致。因此,在y方向上由于连接部的存在而不能铺设信号布线的范围变小,能够确保更多的区域用于铺设信号布线。因此,能够实现半导体集成电路装置的小面积化。
[0085]
需要说明的是,与vdd相关的连接部和与vss相关的连接部在y方向上的位置也可以不一致。
[0086]
需要说明的是,在上述结构中,沿y方向延伸的金属电源布线107、108形成于m3布线层,但沿y方向延伸的上层的金属电源布线也可以形成于m3布线层以外的布线层。金属电源布线107、108经由m1~m2布线及过孔与局部电源布线5、6相连接,但也可以取代该做法,使用将m3布线与局部布线直接连接的触点(超级过孔)。
[0087]
在上述结构中,也可以进一步地于m3布线层之上的布线层设置电源布线。通过将该电源布线与形成于m3布线层的金属电源布线107、108连接起来,能够实现电源强化。
[0088]
(第三实施方式)
[0089]
图13是第三实施方式所涉及的半导体集成电路装置所包括的电路块的版图的例子,图14(a)是沿图13中的线a-a’剖开的剖视图,图14(b)是沿图13中的线b-b’剖开的剖视图。在图13的版图中,单元行cr在y方向上排列有多行,每行单元行cr都包括在x方向上排列的标准单元c。标准单元c例如包括纳米片fet。多行单元行cr每隔一行上下相反(沿y方向相反)地布置。
[0090]
在电路块的图面上端布置有终端单元tc1沿x方向排列着布置而形成的终端单元行tcr1,在电路块的图面下端布置有终端单元tc2沿x方向排列着布置而形成的终端单元行tcr2。终端单元tc1、tc2在x方向上的尺寸即单元宽度均一。
[0091]
供给电源电压vdd的电源布线203和供给电源电压vss的电源布线204交替着布置在多行单元行cr与终端单元行tcr1、tcr2之间。与上述第一和第二实施方式不同,电源布线203、204形成于m1布线层。从布置在y方向两侧的电源布线203、204对各单元行cr所包括的单元c供给vdd、vss。
[0092]
在多行单元行cr以及终端单元行tcr1、tcr2,在x方向上等间距地布置有包括多个电源抽头单元201的电源抽头单元组202a、202b、202c。电源抽头单元组202a、202b、202c分
别包括在x方向上位于相同位置的多个电源抽头单元201。
[0093]
在电源抽头单元201内形成有沿y方向延伸的埋入式布线和局部布线。于各电源抽头单元组202a、202b、202c,通过电源抽头单元201在y方向上连续地相邻布置,来形成在电路块内沿y方向延伸的埋入式电源布线205、206以及在电路块内沿y方向延伸的局部电源布线5、6。埋入式电源布线205和局部电源布线5在电源抽头单元201内经由过孔与供给vdd的电源布线203相连接。埋入式电源布线206和局部电源布线6在电源抽头单元201内经由过孔与供给vss的电源布线204相连接。
[0094]
于m3布线层(从下开始数起第三层的金属布线层)形成有沿y方向延伸的金属电源布线107、108。金属电源布线107在布置于终端单元行tcr1、tcr2的电源抽头单元201中,经由m1~m2布线和过孔与局部电源布线5和埋入式电源布线205相连接。金属电源布线108在布置于终端单元行tcr1、tcr2的电源抽头单元201中,经由m1~m2布线和过孔与局部电源布线6和埋入式电源布线206相连接。也就是说,vdd从金属电源布线107经由局部电源布线5和埋入式电源布线205供向电源布线203。vss从金属电源布线108经由局部电源布线6和埋入式电源布线206供向电源布线204。在图13中,用虚线a2表示金属电源布线107与局部电源布线5和埋入式电源布线205相连接的地方、以及金属电源布线108与局部电源布线6和埋入式电源布线206相连接的地方。
[0095]
图15是表示电源抽头单元201的版图结构的例子的图,(a)是俯视图,(b)是沿线a-a’剖开的剖面。在电源抽头单元201的y方向上的两端分别设置有沿x方向延伸的m1布线251、252。m1布线251供给电源电压vdd,m1布线252供给电源电压vss。m1布线251由该电源抽头单元201与布置在与该电源抽头单元201相同的单元行cr中的其他单元c、或者布置在与该电源抽头单元201相同的终端单元行tcr1、tcr2中的终端单元tc1、tc2共有,形成图13的电源布线203。m1布线252由该电源抽头单元201与布置在与该电源抽头单元201相同的单元行cr中的其他单元c、或者布置在与该电源抽头单元201相同的终端单元行tcr1、tcr2中的终端单元tc1、tc2共有,形成图13的电源布线204。
[0096]
栅极布线231沿y方向延伸。在栅极布线231的x方向的两侧形成有沿y方向延伸的局部布线241、242。局部布线241、242在y方向上延伸到单元框cl。在埋入式布线层中,以俯视时分别与局部布线241、242重叠的方式形成有沿y方向延伸的埋入式电源布线211、212。埋入式电源布线211、212在y方向上延伸到单元框cl。局部布线241和埋入式电源布线211经由过孔相连接。局部布线242和埋入式布线212经由过孔相连接。
[0097]
局部布线241经由过孔与m1布线251相连接。局部布线242经由过孔与m1布线252相连接。
[0098]
如图13所示,将图15所示的电源抽头单元201布置成沿y方向排列成一列。这样一来,埋入式电源布线211、212跨越沿y方向排列的多个电源抽头单元201而连续,形成图13的埋入式电源布线205、206。局部布线241、242跨越沿y方向排列的多个电源抽头单元201而连续,形成图13的局部电源布线5、6。在各电源抽头单元1中,局部布线241经由过孔与m1布线251连接,局部布线242经由过孔与m1布线252相连接,因此局部电源布线5会与电源布线203连接,局部电源布线6会与电源布线204连接。
[0099]
根据本实施方式,在y方向上延伸的局部电源布线5、6分别与在x方向上延伸的金属电源布线203、204相连接。沿y方向延伸的埋入式电源布线205、206与局部电源布线5、6在
俯视时重叠,分别与局部电源布线5、6相连接。于在金属电源布线203、204上层的金属布线层形成有沿y方向延伸的上层金属电源布线107、108,该上层金属电源布线107、108分别与局部电源布线5、6连接。根据该结构,能够通过相互连接的局部电源布线5、6以及埋入式电源布线205、206来强化电源。由于上层金属电源布线107、108仅在y方向上的两端的单元行与局部电源布线5、6相连接,因此能够于金属布线层确保更多的区域用于铺设信号布线。因此,能够实现半导体集成电路的小面积化。
[0100]
需要说明的是,可以于终端单元行tcr1、tcr2布置逻辑单元。
[0101]
需要说明的是,在上述结构中,沿y方向延伸的金属电源布线107、108形成于m3布线层,但沿y方向延伸的上层的金属电源布线也可以形成于m3布线层以外的布线层。金属电源布线107、108经由m1~m2布线及过孔与局部电源布线5、6相连接,但也可以取代该做法,使用将m3布线与局部布线直接连接的触点(超级过孔)。
[0102]
在上述构成方式中,可以于m3布线层之上的布线层进一步地设置电源布线。通过将该电源布线与形成于m3布线层的金属电源布线107、108连接,能够实现电源强化。
[0103]
(其他实施方式)
[0104]
在上述各实施方式中,电源抽头单元组也可以不是在x方向上等间距地布置。例如,可以以比其他区域窄的间距将电源抽头单元组布置在希望进一步强化电源的区域。也就是说,电源抽头单元组在x方向上以规定间距布置即可。
[0105]
在上述各实施方式中,单元c内的晶体管是纳米片fet,但不限于此,例如可以是鳍型晶体管。上述单元c内的纳米片fet具有两片纳米片,但纳米片的片数不限于两片。
[0106]
电源抽头单元的宽度(x方向的尺寸)不限于上述各实施方式所示的宽度。例如,在图3的结构中,可以进一步增大电源抽头单元的宽度,供给vdd的局部布线和供给vss的局部布线也可以各布置两条。在图7的结构中,既可以将局部布线设置为1条来减小电源抽头单元的宽度,也可以并列着布置三条以上的局部布线来增大电源抽头单元的宽度。
[0107]-产业实用性-[0108]
在本公开中,在电源布线结构中,能够确保更多的区域用于铺设信号布线,因此例如对半导体芯片的小型化有用。
[0109]-符号说明-[0110]
1 电源抽头单元
[0111]
1a,1b 电源抽头单元
[0112]
2a,2b,2c 电源抽头单元组
[0113]
2d,2e,2f 电源抽头单元组
[0114]
3,4 埋入式电源布线
[0115]
5,6 局部电源布线
[0116]
7,8 金属电源布线
[0117]
9a,9b 电源终端单元
[0118]
13,14 埋入式电源布线
[0119]
46,47 局部布线
[0120]
46a,46b,47a,47b 局部布线
[0121]
107,108 金属电源布线
[0122]
111,112 连接部
[0123]
121,122 连接部
[0124]
202a,202b,202c 电源抽头单元组
[0125]
203,204 金属电源布线
[0126]
205,206 埋入式电源布线
[0127]
211,212 埋入式电源布线
[0128]
241,242 局部布线
[0129]
c 标准单元
[0130]
cr 单元行
[0131]
tcr1,tcr2 终端单元行
[0132]
vdd,vss 电源电压
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