JP2019519110A - フィンカウントに基づく拡散のための標準セルアーキテクチャ - Google Patents

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Abstract

開示するシステムおよび方法は、n型およびp型の拡散に対する複数の拡散領域をサポートする論理セルアーキテクチャによって設計されるfinfetベースの集積回路に関する。各論理セルの異なる拡散領域は、異なる幅またはフィンカウントを有し得る。2つの論理セルの対応するp拡散領域およびn拡散領域に対する同様のフィンカウントに基づいて、2つの論理セルの当接が可能になる。同様のフィンカウントに基づいて拡散の長さを延ばすために、拡散フィルが、2つの論理セル間の共通縁部において使用される。論理セルアーキテクチャは、インプラント調整によって、ビア冗長性と、異なる論理セルのしきい電圧を選択的に制御する能力とをサポートする。半行高さセルは、標準の全行高さセルとインターリーブされ得る。

Description

関連出願の相互参照
本特許出願は、係属中であり、本出願の譲受人に譲渡され、その全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる、2016年6月22日に出願された「STANDARD CELL ARCHITECTURE FOR DIFFUSION BASED ON FIN COUNT」と題する米国仮特許出願第62/353,536号の利益を主張する。
開示する態様は、標準論理セル、標準論理セル設計、およびそれらのライブラリを含む装置に関し、それらのいくつかの例示的な態様は、複数の拡散領域、分散された電力線、および異なるフィンカウントを有する論理セル間で共有する拡散に対するサポートを含む。
(たとえば、金属酸化物半導体(MOS)トランジスタの)トランジスタレベルのレイアウトでは、拡散の長さ(LOD)は、トランジスタのソース端子とドレイン端子との間の拡散領域がゲート端子から離れて延びる量を指す。LOD効果は、LODに基づいてMOSトランジスタ上に誘起される応力を指す。一般に、より小さいLODはより大きい応力を生じ、または言い換えれば、より悪いLOD効果を有する一方で、LODを増大または改善することで、性能改善がもたらされ得る。
標準論理セルおよび配置技法を使用してトランジスタレベルレイアウトにおいてトランジスタへのLOD効果を完全に緩和することは困難である。LOD効果を緩和するためのいくつかの技法は、拡散領域を延ばすことに焦点を当てており、可能な場合、左右の拡散縁部は、共通の電気的接合部(たとえば、電力接続および接地接続)を共有するように構成される。しかしながら、このようにして拡散領域を延ばすことは、論理セルが当接または隣接される結果となる方式で、等しいまたは匹敵する物理的占有面積(やはり拡散層のセルピッチまたは幅に関して測定される)の論理セルを配置することを試みるセル配置方法の妨げとなる場合がある。そのような当接は隣接セル間の拡散縁部の共有を可能にし、隣接セルの有効なLODを潜在的に増大させ得る。しかしながら、このようにして共有する拡散縁部を改善するための論理セル配置は、標準論理セルライブラリを使用するいくつかの従来の設計において実現可能でない場合がある。
たとえば、(たとえば、ポリシリコンもしくは「ポリ」材料または金属を含むいくつかの他の材料からなる)共通のゲート端子が、2つ以上のフィンの間で共有され得るフィン電界効果トランジスタ(または「finfet」)技術を考察する。finfetのソースおよびドレインの端子は、フィンの下に形成された共通の拡散領域を電源レール(たとえば、Vddおよび接地)または他の共通ノードに接続することによって形成される。共通のポリはまた、複数のfinfetの間で共有され得る。finfet論理ライブラリは、異なるフィンカウントを有する論理セルを含み得る。いくつかのフィンの拡散領域が上述のように延ばされ得る場合、論理ライブラリは、不均一な長さの拡散領域を有する論理セルを含む場合があり、それは、隣接セルのいくつかのフィンは、それらの拡散領域を近隣セルと共有することができないことを意味する。さらに、(拡散の長さに対して横断する方向における)拡散の横幅は、論理セルレイアウトにおける各論理セルのフィンの数に比例して変化する。従来のレイアウト技法は、同じフィンの数または同じ幅を有する論理セルの当接を可能にするが、そのような技法は、拡散領域を共有することを許容できるようにしている方式において、異なるフィンカウントを有する2つのセルの配置を容認しない。
しかしながら、固定フィンカウントの場合、異なるフィンカウントを必要とする集積回路を実現することは困難になる。これは、従来の技法は、比率ベースの論理において望ましい場合があるフィンステッピング(すなわち、共通の拡散を共有するために異なるフィンカウントを有する複数のセルを当接させること)をサポートしないからである。比率ベースの論理は、従来、pチャネルFET(または単に「pfet」)とnチャネルFET(または「nfet」)とを含む設計において遭遇した。たとえば、2入力NANDゲート設計は、出力端子と接地端子との間で直列に結合された(事実上4フィンを形成する)2つの4フィンnfetと、互いに並列に結合されて供給電圧Vddと出力との間で接続された(事実上2フィンを形成する)2つの2フィンpfetとを含み得る。nfetのサイズ(すなわち、それらのフィンカウントに関して)は、平衡出力遷移を達成して2入力NANDゲートへの立上り入力と立下り入力の両方に対して遅延させるために、上記で説明したようにそれらの相手方のpfetのサイズの2倍になるように設計される。構成要素論理セルのフィンカウントに関する同様の比率はまた、finfet技術によって設計された2入力NORゲートなど、他の標準セルに対して使用され得る。
フィンステッピングは従来の設計ではサポートされないので、個別の拡散ドメインが、たとえば、上記で説明した2入力NANDゲートなどの論理ゲートに設計において、異なるフィンカウントを有する論理セルに対して与えられ得る。しかしながら、個別の拡散ドメインを有するように設計を制限することが、異なるフィンカウントを有する2つのセル間で共通の拡散縁部を共有する可能性を排除する場合がある。異なるフィンカウントを有する論理セルを統合しようとして、従来の設計は、nfetおよびpfetに対する拡散領域内に、および時にはさらに、(たとえば、2入力ANDゲートの場合に)セル内にブレークを含む場合がある。前述の説明から理解されるように、拡散領域内のブレークは、短いLODをもたらすかまたはLOD効果に悪影響を及ぼす場合がある。
したがって、当技術分野において、比率ベースの論理をサポートしながら、拡散ブレークによって生じることがあるLOD効果を回避し得る論理セル設計の必要性が認識される。
本発明の例示的な態様は、finfetベースの論理セルを使用する集積回路の標準セルアーキテクチャの設計を対象とする。論理セルは、同じまたは異なるフィンカウントを有し得る各拡散領域内で形成されるfinfetを有する、n型および/またはp型の複数の拡散領域をサポートし得る。論理セルの容易な当接は、互いに隣接して配置された同様のフィンカウントの拡散領域を有する論理セルを配置することによって可能になる。LOD効果は、同様のフィンカウントの拡散領域と共通の電位との間の拡散フィルを使用して緩和され得る。分散された電力レールネットワークは、論理セルの1つまたは複数の拡散領域に対する専用電力レールを備えられ得る。いくつかの態様は、ビア冗長性と、同じまたは異なるレベルのインプラントを用いて異なるセルのしきい電圧を選択的に制御する能力とに対するサポートを含む。いくつかの態様では、半行(half−row)高さのセルが生成され、全行(full−row)高さのセル配置と連携して副行(sub−row)内に配置され得る。
たとえば、例示的な態様は、finfetベースの論理セルによって設計される集積回路を含む装置を対象とする。集積回路は、2つ以上のp拡散領域または2つ以上のn拡散領域のうちの少なくとも1つを含む、少なくとも第1の論理セルを含む。
別の例示的な態様は、finfetベースの論理セルによって設計される集積回路を含む装置を対象とする。集積回路は、2つ以上のp拡散領域または2つ以上のn拡散領域のうちの少なくとも1つを含む、少なくとも第1の全行高さ論理セルを含む第1の全行と、2つ以上のp拡散領域または2つ以上のn拡散領域のうちの少なくとも1つを含む、少なくとも第2の全行高さ論理セルを含む、第1の全行に隣接する第2の全行と、第1の全行と第2の全行との間に散在する1つまたは複数の副行とを含み、1つまたは複数の副行のうちの少なくとも第1の副行は、少なくとも1つのp拡散領域および少なくとも1つのn拡散領域を含む第1の半行高さ論理セルを含む。集積回路では、第1の半行高さ論理セルの少なくとも1つのp拡散領域は、第1の全行高さ論理セルもしくは第2の全行高さ論理セルの2つ以上のp拡散領域のうちの1つに隣接し、かつ/または第1の半行高さ論理セルの少なくとも1つのn拡散領域は、第1の全行高さ論理セルもしくは第2の全行高さ論理セルの2つ以上のn拡散領域のうちの1つに隣接する。
また別の例示的な態様は、データを含む非一時的コンピュータ可読記憶媒体を対象とし、データは集積回路の設計を含み、集積回路は、少なくとも第1の論理セルを含むfinfetベースの論理セルを含み、第1の論理セルは、2つ以上のp拡散領域または2つ以上のn拡散領域のうちの少なくとも1つを含む。
別の例示的な態様は、データを含む非一時的コンピュータ可読記憶媒体を対象とし、データは集積回路の設計を含み、集積回路は、2つ以上のp拡散領域または2つ以上のn拡散領域のうちの少なくとも1つを含む、少なくとも第1の全行高さ論理セルを含む第1の全行と、2つ以上のp拡散領域または2つ以上のn拡散領域のうちの少なくとも1つを含む、少なくとも第2の全行高さ論理セルを含む、第1の全行に隣接する第2の全行と、第1の全行と第2の全行との間に散在する1つまたは複数の副行とを含み、1つまたは複数の副行のうちの少なくとも第1の副行は、少なくとも1つのp拡散領域および少なくとも1つのn拡散領域を含む第1の半行高さ論理セルを含み、第1の半行高さ論理セルの少なくとも1つのp拡散領域は、第1の全行高さ論理セルもしくは第2の全行高さ論理セルの2つ以上のp拡散領域のうちの1つに隣接し、かつ/または第1の半行高さ論理セルの少なくとも1つのn拡散領域は、第1の全行高さ論理セルもしくは第2の全行高さ論理セルの2つ以上のn拡散領域のうちの1つに隣接する。
添付図面は、本発明の態様の説明を助けるために提示され、態様の限定ではなく態様の例示のために提供されるにすぎない。
規定された拡散領域を有する基本的標準セルアーキテクチャ100を示す図である。 4フィンnfetプルダウンスタックを採用する2入力NANDゲートのセル構成を示す図である。 論理セルの当接に関する態様を示す図である。 論理セルの当接に関する態様を示す図である。 開示するセル配置技法に従って設計された2入力ANDの態様を示す図である。 開示するセル配置技法に従って設計された2入力ANDの態様を示す図である。 LODを改善するための左/右セル縁部設計に関する態様を示す図である。 LODを改善するための左/右セル縁部設計に関する態様を示す図である。 本開示による論理セルの様々な拡散領域に対するインプラントを調整することに関する態様を示す図である。 本開示による論理セルの様々な拡散領域に対するインプラントを調整することに関する態様を示す図である。 本開示による半行高さのセルを対象とする態様を示す図である。 本開示による統合された電力/接地レールを有するセルレイアウトを示す図である。 本開示の態様による2入力NANDゲートの実装形態を示す図である。 本開示の態様による、例示的なプロセスのフローチャート表現を示す図である。
本発明の態様が、本発明の特定の態様に関する以下の説明および関連する図面において開示される。本発明の範囲から逸脱することなく、代替の態様を考案することができる。さらに、本発明の関連する詳細を不明瞭にしないように、本発明のよく知られている要素は、詳細に説明せず、または省略されることになる。
「例示的」という語は、本明細書では「例、事例、または例示としての働きをすること」を意味するために使用される。本明細書で「例示的」と記載されている任意の態様は、必ずしも他の態様よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。同様に、「本発明の態様」という用語は、本発明のすべての態様が、説明する特徴、利点、または動作モードを含むことを必要としない。
本明細書で使用する用語は、特定の態様のみについて説明する目的のためのものであり、本発明の態様の限定であることを意図しない。本明細書では、単数形「a」、「an」、および「the」は、文脈が別段明確に示さない限り、複数形も含むものとする。さらに、「備える(comprises)」、「備えている(comprising)」、「含む(includes)」、および/または「含んでいる(including)」という用語は、本明細書で使用されるとき、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、および/または構成要素の存在を明示するが、1つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および/またはそれらのグループの存在または追加を排除しないことが理解されよう。
さらに、多くの態様が、たとえば、コンピューティングデバイスの要素によって実行されるべき、アクションのシーケンスに関して説明される。本明細書で説明する様々なアクションは、特定の回路(たとえば、特定用途向け集積回路(ASIC))によって、1つもしくは複数のプロセッサによって実行されるプログラム命令によって、または両方の組合せによって実行され得ることが認識されよう。さらに、本明細書で説明するこれらのアクションのシーケンスは、実行されると、関連するプロセッサに本明細書で説明する機能を実行させるコンピュータ命令の対応するセットを記憶した、任意の形態のコンピュータ可読記憶媒体内で完全に具現化されるものと見なすことができる。したがって、本発明の様々な態様は、いくつかの異なる形態で具現化されてもよく、それらのすべてが、請求する主題の範囲内に入ることが企図されている。加えて、本明細書において説明する態様の各々について、任意のそのような態様の対応する形態が、たとえば、説明する動作を実行する「ように構成される論理」として、本明細書において説明される場合がある。
本開示の例示的態様は、前述の従来の手法において生じることがあるLOD効果を回避しながら比率ベースの論理をサポートし得る例示的な論理セル、論理セル設計、および関連する標準セルライブラリを含む装置を対象とする。いくつかの態様はまた、同じ論理セル内の2つの異なる拡散ドメインにわたって共通のポリシリコン(ポリ)ゲートを共有することを対象とし、そのことはまた、個別の拡散領域に対する(たとえば、異なるセルに関する)、同じまたは異なるレベルのインプラントに対するサポートを可能にする。さらに、例示的な態様はまた、ある設計における異なるセル(たとえば、拡散領域上に統合される)に対する異なるしきい電圧、異なるチャネル長(たとえば、異なるポリ幅に対するサポートに基づく)などをサポートする。しきい電圧を制御することは、漏れ電力を低減すること、ならびに論理セルの電力および性能の特性を改善することをもたらす。
背景として、従来の標準セルのレイアウト設計は、1セットの電力レール間、たとえばVddと接地との間に配設されたn型およびp型の拡散領域(またはそれぞれ、n領域およびp領域)を含む。n領域は、nfetフィンを装着するためにp型ウェル内にn型ドーピングを使用する単一のnfet拡散ドメイン(またはnドメイン)によって形成され、p領域は、pfetフィンを装着するためにn型ウェル内にp型ドーピングを使用する単一のpfet拡散ドメイン(またはpドメイン)によって形成される。
例示的な態様では、一方で、2つ以上のnドメイン、たとえば一対のnドメインがn領域内に設けられてもよく、nドメインは、各n領域が(たとえば、n領域に対して対応する論理セルライブラリにおいて指定された少なくとも最小のフィン間隔を維持しながら)既定のフィン間隔だけ分離される複数のフィンをサポートし得るように、y方向に交互に積み重ねられてもよい。同様に、p領域は、2つ以上の、たとえば一対の、y方向に交互に積み重ねられたpドメインを含んでもよく、各p領域は、複数のフィンを支持することができ、(たとえば、n領域に対して対応する論理セルライブラリにおいて指定された少なくとも最小のフィン間隔を維持しながら)既定のフィン間隔だけ分離される。フィン間隔は、2つの同様の拡散の間で共有されるポリ上にゲート接点、たとえばゲートビアを統合することで、金属層との接続(たとえば、当技術分野で知られている金属−拡散(metal to diffusion)「MD」接続)が形成されるのを可能にする。フィン間隔によって与えられる分離はまた、ポリ層上に配置されるべきポリカットが、ポリカットが配置される前に共有されていたポリ層に接続される2つの同様の拡散のゲート端子を分離することを可能にする(たとえば、ポリカットは、nfetを含むnドメイン間またはpfetを含むpドメイン間に配置され得る)。この手法は、二重行(double row)を生成するために2つの標準セルをミラー反転することとは異なることに留意されたい。なぜならば、例示的な態様では、拡散領域が2つの異なるセル間または配置行間で共有されるのとは対照的に、同様の拡散領域が標準論理セル間で共有されるかまたは共有可能であるからである。
本開示の態様によってサポートされる分散された電力レールネットワークでは、複数の電力レールが設けられてもよく、論理セル内の各拡散領域が異なるまたは専用の電力レールに接続されるようにサポートされ、そのことで、より低い損失と改善された効率とがもたらされ得る。例示的な標準セルにおけるnドメインとpドメインとの間の空間は、(フィン間隔を維持するために)既定のフィングリッドまたはピッチ上にあり、たとえば、分散された電力レール間の2つの垂直方向に隣接して横方向に走る配線トラックに接続するために2つの水平方向に隣接するポリ線上にポリゲート接点を統合する能力をサポートする。並行して、上述のポリカットを統合する能力もまた、フィングリッド内で保持され得る。n領域とp領域との間のグリッド上に画定された空間は、既定のフィンピッチが満足される場合、たとえば信号線および電力線のための様々な横方向の配線トラックをサポートし得る。
例示的な態様では、所与のドメイン内の拡散領域のサイズは、同じ拡散幅に対して均一なフィンの数をサポートするために均一な幅になるように画定され得る。これは、論理セルが当接することおよび共通の拡散縁部を共有することを可能にし、そのことがLOD最適化を可能にする。拡散領域の均一なサイズ決定はまた、論理セルレイアウト内の拡散領域が2つ以上の標準セルを使用して形成されることを可能にする。たとえば、1つの2入力NANDゲートおよび1つのインバータを使用して形成される2入力ANDは、これらの構成要素デバイスのサイズは同じでないにもかかわらず、構成要素の2入力NANDゲートおよび出力インバータの標準セル間で共有される拡散領域を有し得る。
図1は、任意の好適な装置または集積回路設計において一体化または統合され得る例示的な標準セルアーキテクチャ100を示す。アーキテクチャ100は、4つの個別の拡散領域(または「RXアイランド」)を示す。第1のアイランドおよび第2のアイランドはそれぞれ、p拡散領域101および102として画定される。第3のアイランドおよび第4のアイランドはそれぞれ、n拡散領域103および104として画定される。例示的な態様では、ポリシリコン層またはポリ線132、134および136は垂直方向に示され、これらのポリ線132、134、136のうちの隣接するポリ線間を、対応する標準セルライブラリ内で定義された指定の水平距離だけ分離され、標準セルライブラリに従ってセル100は設計される。この図では、外端のポリ線132および136は、信号線または電力線に接続されないダミーまたはフローティングのポリ線であり得る一方で、中間のポリ134は、セルアーキテクチャ100の論理セルに対するゲート端子に接続され得る。
p拡散領域101と102との間の間隙120として示される空間は、対応する標準セルライブラリ内で指定されるフィングリッドまたはピッチ、および拡散垂直空間のための最小要件と一致する。この間隙120は、ポリ134をより高い金属層(図示せず)と接続するためのゲートビア106として示されるポリゲート接点を、または代替的にポリカット(この図に示さず)を支持するように構成される。同様に、n拡散領域103と104との間の間隙122は、同じく、それぞれの指定されたフィングリッドまたはピッチおよび必要な拡散垂直空間と一致し、同じく、ポリ134上のポリゲート接点(図示せず)またはポリカット108を支持するように構成される。
p拡散領域102とn拡散領域103との間の間隙124はまた、標準セルライブラリ内で指定されるフィングリッド/ピッチ、およびn拡散領域とp拡散領域との間の分離を含む拡散垂直空間と一致する。たとえばゲートビア106を使用してポリとの様々な回路接続を作成するため、ならびにポリカット108などのポリカットを導入する能力を有するために、間隙124は、許容される最小空間より大きいが、なお画定されたフィングリッド上に作成され得る。
水平の金属層またはローカル相互接続層ならびに上部および下部の境界は、説明を簡単にするために示されていない。電力レールおよび接地レール(たとえば、下位または最下位レベルの金属M0またはローカル相互接続の上)は、同じく、図1に示されていないが水平方向に走っていることが仮定される。例示的な態様では、電力レールは、セルアーキテクチャ100の上部および下部の縁部上に位置する必要はないが、前述のように、水平方向に貫通する複数のトラックを含むセル内に分散されてもよく、拡散領域101〜104と接続してもよい。セルアーキテクチャ100は、以下の図を参照しながら説明する方式で、finfetを用いて設計される他のセルとの当接、および拡散領域(およびLOD)101〜104を延ばすためのオプションをサポートし得る。
次に図2を参照すると、セルアーキテクチャは、各2フィンを2つのn拡散領域203および204内に含む、直列に接続された4フィンnfet(プルダウンデバイス)である、第1のnfetおよび第2のnfetの2つのnfetと、p拡散領域202内の2フィンpfet(プルアップデバイス)である、第1のpfetおよび第2のpfetの2つのpfetとを採用する2入力NAND200に対して示されている。n拡散領域203および204内の直列に積み重ねられた第1および第2のnfetは、共通のポリ線234〜236によって形成されるポリゲートをp拡散領域202内の第1および第2のpfetと共有するが、p拡散領域201内のpfetのポリゲートは、ポリカット208を使用してp拡散領域202内のpfetのポリゲートから絶縁または分離される。p拡散領域201内のpfetは他の構成要素から絶縁され、したがって、フローティングのままであるか、またはたとえば電力レールに接続されるかのいずれかであり得る。
図2では、2つのp拡散領域のうちの少なくとも1つに接続された少なくとも第1のローカル電力レールおよび2つのn拡散領域のうちの少なくとも1つに接続された少なくとも第2のローカル電力レールを有する、分散された電力レールネットワークが示されている。例示的な態様では、1つまたは複数の電力レールが、明確に拡散領域に関連付けられるかまたは拡散領域の専用にされてもよく、たとえば、第1のローカル電力レールは2つのp拡散領域のうちの1つに関連付けられるかまたはそれの専用にされてもよく、第2のローカル電力レールは2つのn拡散領域のうちの1つに関連付けられるかまたはそれの専用にされてもよい。たとえば、図2の例示では、p拡散領域201内のpfetのゲートはフローティングである一方で、関連するドレイン/ソース接合部は、MDビア222に接続されたMD層230の層として示される、金属−拡散(「MD」、それはシリサイドから形成され得る)を通して電力レール220(それはp拡散領域201の専用にされ得る)に接続される。MD層230は、様々な拡散領域のソースおよびドレインを接続するために使用され、下にあるデバイスの改善された抵抗のために拡散を重複させる。MD層230は、一般に、それぞれ信号線もしくはローカル相互接続216および217に対するビア206または207などのゲート接点ビアに極めて近接して配設されることはない。したがって、MD層230は、隣接するポリ接点の隣に配置されることを防ぐように配設される。MD層230は、p拡散領域201および202内の両pfetのソースを接続し、したがってp拡散領域201と202の両方への電力接続を設けるように示されている。
ゲート接点206および207は、それぞれ、ローカル相互接続信号線216および217を通してそれぞれのデータ入力への接続性をもたらす。n拡散領域203および204内のnfetのソース端子はMD243を通してともに接続され、次いで、ローカル相互接続240およびその関連するビア245を通して接地レール(GND)に接続される。上記で説明したように、MD層243はまた、2つのn拡散領域203および204をともに、電気的および物理的に接続する。n拡散領域203および204内に形成されたnfetのドレイン端子は、MD層244による「共通」接続内でともに接続され、ビア219を通してローカル相互接続ルーティング層250に接続される。p拡散アイランド202内のpfetのドレインは、同様に、ビア257へのMD層253を通して、ローカル相互接続260に接続される。ローカル相互接続260はNAND200のpfetの出力ノードを表し、ローカル相互接続ノード250はNAND200のnfetの出力ノードを表す。2入力NAND200の出力(すなわち、p拡散アイランド202のpfetドレインおよびn拡散アイランド203および204内のnfetのドレイン)に関連する接続は、簡単のために示されないが、これらの出力は、垂直に走る後続のまたはより高レベルの金属層を使用して、ローカル相互接続250および260に接続し得る。
図2は1つの電力レール220および1つの接地レール240のみを示すが、上述のように、および本開示の後のセクションでより詳細に説明する図10などの他の例において示すように、分散された電力レールの配列も可能であることに留意されたい。
本開示で示され、説明される標準セルアーキテクチャの左右の縁部は、次のように定義される。一態様では、標準セルのポリ(たとえば、セル200のポリ線232または238)は、それぞれ、セル200の左または右の縁部上で真っすぐに整列されてもよく、そのことで、他のセルが、セル200の左および/または右に配置されてセル200に直接当接することが可能になる。近隣の拡散領域(たとえば、拡散領域201〜204と同様)の幅は、一貫性のある同一または均一のサイズ決定から作成され得るので、この当接が可能になり、したがって、異なる拡散サイズが存在してセル当接に関する問題を引き起こすことがある配列を指す「拡散ステッピング」を回避する。セル当接を可能にすることによって、拡散領域201〜204は、例示的な態様において延ばされ、したがってLOD効果が緩和され得る。
図3では、セル当接において使用され得る標準セルアーキテクチャの態様が、セル300を参照しながら示され、説明される。前に説明したように、セル300は、p拡散領域301、302およびn拡散領域303および304を含む。セル300はまた、ポリ線332、334および336を含み、ポリ線332および336はセル縁部に隣接しており、電源線または信号線に接続されないダミーまたはフローティングポリゲートとして構成され、したがって、破線で示されるセル300のセル境界350を画定するために使用され得る。横方向のセルは、セル境界350においてセル300と交わるまたは当接するように配置され得る。セル境界350に沿ったポリ線332および336は、セル300と、セル境界350においてセル300に当接する任意の横方向のセル(図示せず)とに共通であり得る。セル300およびセル境界350においてセル300に当接する別の横方向のセルに対して、セル境界350における共有された拡散接合部(拡散301〜304のうちの1つまたは複数を延ばすことによって形成される)は同じ電位であってもよく、または対応するソース/ドレイン端子はセル接合部において形成されたデバイスが「オフ」状態に切り替えられることを生じる方法でバイアスされてもよく、あるいは代替的に、拡散カットは、拡散ブレークを生じるそのような拡散カットがLODを制限する場合があることに留意しながら、同じ電位を共有しない拡散領域を絶縁するように設けられてもよい。
次に図4を参照すると、図3で説明した技法に基づくセル当接(左および/または右)の態様が、セル400に対して示される。セル400は、第1のフィンカウントを有する第1のp拡散領域(たとえば、p拡散領域301、302)上に形成された少なくとも1つのpfet(たとえば、並列に接続され得る2フィンpfet)と、第2のフィンカウントを有する第1のn拡散領域(たとえば、n拡散領域303、304)上に形成された少なくとも1つのnfet(たとえば、直列に接続され得る2フィンnfet)とを含む第1のセル、たとえば図3のセル300を含む。セル300は、同様に説明される、第1のフィンカウントを有する第2のp拡散領域(たとえば、p拡散領域311、312)上に形成された少なくとも1つのpfet(たとえば、2フィンpfet)と、第2のフィンカウントを有する第2のn拡散領域(たとえば、n拡散領域313、314)上に形成された少なくとも1つのnfet(たとえば、2フィンnfet)とを含む第2のセル、たとえばセル310に当接される。ポリ線342、344および346は、セル310に対して設けられる。第1および第2のセル300および310は、それぞれのセル境界350および360を有し、当接されると、それらのセルは、拡散ブレーク403が存在し得る共通縁部355を有する。
図4では、左端および右端のポリ線(すなわち、セル300のポリ線332、336、セル310のポリ線342、346)は、ポリゲートのピッチ(ポリゲートピッチ)の半分だけはめ込まれ、したがって、セル300のセル境界350およびセル310のセル境界360上でローカル相互接続カット形状が可能になる。セル300(この図において左に配置されたセル)の拡散領域とセル310(この図において右に配置されたセル)の拡散領域との間の分離によって、図示の拡散ブレーク403が効果的に生じ得、そのことで短いLODがもたらされ得る。例示的な態様では、すべての拡散領域が同じサイズであるので、2つのセルの当接が可能であり、拡散接合部(たとえば、p拡散領域301と311との間、p拡散領域302と312との間、n拡散領域303と313との間、およびn拡散領域304と314との間)は、拡散ブレーク403が示される領域内の拡散フィル(拡散フィルはこの図には明確に示されてはいない)を使用してともにマージされ得る。以下で説明するように、カスタマイズされた形状を含むことは、拡散接合部が共通の電位を共有するとき、またはゲートタイオフ(tie−off)セルが導入されるときに行われ得る。共通縁部355に隣接するポリ線336または342のうちの少なくとも1つは、フローティングであってもよく、ポリ線336または342のうちの少なくとも1つは、p拡散領域301および311のうちの少なくとも1つ、p拡散領域302および312のうちの少なくとも1つ、n拡散領域303および313のうちの少なくとも1つ、およびn拡散領域304および314のうちの少なくとも1つと重複または交差するように形成され得る。
図5Aは、第1のセル、たとえばNAND510および第2のセル、たとえばインバータ511の2つの標準セルの配置によって設計された2入力AND500の実装形態を示す。NAND510は、第1のn拡散領域、たとえばn拡散領域503および別のn拡散領域、たとえばn拡散領域504の中に形成された、直列接続の2フィン積層nfetのペアと、第1のp拡散領域、たとえばp拡散領域502の中に形成された並列接続の2フィンpfetのペアとを含む。別のp拡散領域、たとえばp拡散領域501に関連するポリゲートは、2つのp拡散領域501と502との間のポリ線上の配置されたポリカット508によってp拡散領域502のポリゲートから絶縁される(NAND510は図2のNANDゲート200と同様であることに留意されたい)。ポリゲート接点506および507はそれぞれ、ローカル相互接続信号線516および517に接続する。信号線516および517はそれぞれ、論理入力aおよびbを表す。NANDゲート510の出力は、ローカル相互接続(M0)層550および560上に導出される。層550および560において形成されるノードを接合する接続(図示せず)は、ローカル相互接続層550および560に接続するために垂直に走る後続の金属レベルを使用し得る。
NANDゲート510の出力に接続されたインバータ511は、n拡散領域563、564内に形成された2つの2フィンnfetと、p拡散領域561、562内に形成された2つの2フィンpfetとを含む(n拡散領域563、564およびp拡散領域561、562はアクティブトランジスタを有する)。ゲート入力ビア566は、インバータ511のゲートをローカル相互接続576に接続し、ローカル相互接続576は最終的に、垂直に走る後続の金属レベルに接続されることになる。MDシリサイド層590および594はインバータ511の出力を形成し、同じく、ローカル相互接続層に接続され、続いて後続の金属レベル(図示せず)に接続され得る。
図5Aでは、NANDゲート510の右縁部およびインバータ511の左縁部はそれぞれ、電源と接地の両方への接続を有することを認識されたい。しかしながら、図示のように、NANDゲート510の右縁部およびインバータ511の左縁部の各々は非共通の拡散縁部を有し、そのことで、各々が低減されたまたは最小のLODを有するNANDゲート510およびインバータ511がもたらされる。すべての拡散領域(501、502、503、504、561、562、563および564)はこのセルアーキテクチャによって定義されたサイズと同じサイズであり、NANDゲート510の右辺上およびインバータ511の左辺上のp拡散およびn拡散は互いに電気的に共通であるので、NANDゲート510の左縁部およびインバータ511の右縁部の縁部処理は、電気的に共通である拡散を結びつけるために、図4の拡散ブレーク403を参照しながら説明したように新しい拡散フィルを受け入れるように(たとえば、セルレイアウトツール内で実施され得るアルゴリズムに基づいて)修正され得、それによりそれらのLODが強化される。
図5Bは、上記の図5Aを参照しながら説明したANDゲート500のレイアウトにおいて共通の拡散領域を結びつける態様を使用して形成されたANDゲート550を示す。一態様では、図5BのANDゲート550に到達するために、拡散フィル571、572、573および574が、図5AのANDゲート500に追加されている。第1のp拡散フィル、たとえばp拡散フィル571/572は、図5AのNANDゲート510とインバータ511との間の共通縁部570を横断し、図5Aの第1のセル、NANDゲート510の第1のp拡散領域501/502と第2のセル、インバータ511の第2のp拡散領域561/562とを接合し得、第1および第2のp拡散領域は共通の第1の電位(たとえば、それは電力レール520の電位に相当する)にある。同様に、第1のn拡散フィル、たとえばn拡散フィル573/574は、図5AのNANDゲート510とインバータ511との間の共通縁部570を横断し、図5Aの第1のセル、NANDゲート510の第1のn拡散領域503/504と第2のセル、インバータ511の第2のn拡散領域563/564とを接合し得、第1および第2のn拡散領域は共通の第2の電位(たとえば、それは接地レールまたはローカル相互接続540の電位に相当する)にある。
第1の金属層および第2の金属層(たとえば、MD598および599)はそれぞれ、適切な電位(たとえば、それぞれ共通の第1の電位および共通の第2の電位)を形成するため、またはこれらの拡散フィルに対する接続(たとえば、第1のp拡散フィル571/572から電力レール520へ、および第1のn拡散フィル573/574から接地レール/ローカル相互接続540へ)を容易にするために追加され、上述の拡散フィルは、図5AのNANDゲート510およびインバータ511のセル境界間の共通縁部570において導入される。金属層598および599は、NANDゲート510の右側およびインバータ511の左側に電気的に共通縁部接合部をもたらし、それらの縁部接合部はともに、共通のMD層598および599ならびに適切なM0ローカル相互接続へのそれぞれのビアと連携して、拡散フィル571、572、573および574と接合される。したがって、図5Bでは、電気的に共通の接合部を共有することによってLODを改善する態様が、(たとえば、NANDゲート510およびインバータ511の)2つの回路が(たとえば、フィンステッピングなしに、拡散フィル571、572、573および574を使用して共通の拡散を共有して)異なるフィンカウントを有することを可能にすることに対して示される。
さらに、図示のように、NANDゲート510の左のp拡散縁部は、p拡散領域501と502の両方において電力線520に接続され、したがって、これらの接合部の両方は、(拡散フィル571および572を使用するインバータ511への図示の接続と同様に)共通の拡散領域を別の回路と潜在的に共有することができるが、NANDゲート510のn拡散503および504の左側はNANDゲート510の出力に関連付けられ、それゆえ下にあるn拡散503および504は、ゲートタイオフなどの追加の修正なしに別の回路と共有することはできない。電力レール520および540(接地または他のローカル相互接続に対する)は、NANDゲート510およびインバータ511にわたって共有され得る。
図6Aは、LODを増大させる(またはLOD効果を緩和する)ための左/右セル縁部設計(たとえば、例示的なアルゴリズムを使用する)に関連する態様を示すセルアーキテクチャ600を示す。異なる共通拡散当接を有する4つの異なるセル当接が示される。nウェル(NW)として識別されるブロック内の拡散接合部はp型であり、NWの外の拡散領域はn型である(しかし、p拡散およびn拡散は、この図では別段に明確に識別されてはいない)。様々な拡散接合部の中に、ノードを識別するラベルが与えられている。共通のラベルを有するノードは、図示の態様において(たとえば、図5A〜図5Bを参照しながら説明した571〜574などの拡散フィルを使用して)拡散領域を共有することができ(したがって、これらのノードをアルゴリズム接合部のLOD改善に役立てる)一方で、共通のラベルのないノードは、拡散を共有することはできない。
図6A〜図6Bを組み合わせて参照すると、拡散ブレークは、列−行述語体系(column−row nomenclature)(たとえば、「13」は列1、行3を表す)によって識別される。拡散ブレーク11、13、14、23、24、31および32は、電気的に共通の境界拡散に関連付けられるので、例示的な設計(たとえば、レイアウトアルゴリズムによって実装される)は、図6Bに示すように、適切なセルまたはセルの形状を追加してLOD操作を可能にし得る。図6Bでは、識別された接合部におけるLOD操作が、図6Aのセルアーキテクチャ600に関連するセルアーキテクチャ650において見られる。同じく、図6Bに示していないが、拡張された拡散長は、電気的接続性および場合によってはビア冗長性を増強するために追加されるビアおよびMD形状を含む、追加の修正を伴う場合がある。さらに、いくつかの態様では、最大LOD規定(設計規則の中にある場合)が、それぞれの形状を所与の拡散ブレーク領域に選択的に追加しないことによってサポートされ得る。さらに、最大LOD要件が設計ライブラリまたは設計規則のセット内に指定されている場合、たとえば拡散内のブレークにその要件を順守させるように、レイアウト内の最適な位置を識別することも可能である。
図7を参照すると、標準セル設計においてインプラントを調整する態様が示される。再び図1を参照すると、2つの別個のp拡散領域101、102および2つの別個のn拡散領域103、104が示されている。図7では、図1のこれらの別個のp拡散領域およびn拡散領域内に、混合されたインプラントを設ける態様が示される。図7のセル700に示されるように、p拡散領域701はVtpインプラント1 711を有し、p拡散領域702はVtpインプラント2 712を有し、n拡散領域703はVtnインプラント1 713を有し、n拡散領域704はVtnインプラント2 714を有する。n型拡散とp型拡散の両方が、それらのそれぞれの型の中で同じまたは共通のレベルのインプラントを有し得る一方で、図7の例示的な態様におけるように異なるまたは混合されたレベルのインプラントをサポートすることは、電力および性能の改善のための追加のツールを提供する。
たとえば、4つのpfetフィンおよび4つのnfetフィンを含む図5A〜図5Bのインバータ511を考察すると、インバータを通過する信号の最良の立上りエッジ性能は、インプラント調整が採用されていない場合、pfetに対するSLVTp(超低Vtp)およびnfet(SLVTn)を使用することによって達成され得る。しかしながら、図7におけるインプラント調整によって、中間Vtnが、たとえば1つのn拡散領域703内のSLVTnと、他のn拡散領域704内の異なるVtn、たとえばLVTn(低Vtn)とを有することによって実現され得、そのことで両nfetのオフ状態における漏れ電流が低減される一方で、n拡散領域703と704の両方が同じLVTnインプラントを有するときに見られる性能より良好な立下りエッジ性能が提供される。例示的なインプラント調整は、タイミングおよび電力最適化ツールをリアルタイムまたはオンザフライで使用することで、アルゴリズム的に実行され得る。そのようなアルゴリズムは、セル内のどの標準セルおよび拡散領域/アイランドがインプラント調整によって利益を受けるかを定義し、次いで、それに応じて最適な標準セルに対するパラメータを例示することによってフラットモードでまたは階層的に、関連するインプラント形状を生成し得る(それは任意のデフォルトのインプラントと重複することがある)。
図8を参照すると、インプラント調整を有するインバータ800が示され、p拡散領域801および802(電力レール820に接続されている)は合成物(composite)を含み、4フィンpfetは単一のSLVTpインプラント811を有する一方で、2フィンを含むn拡散領域803はSLVTnインプラント813を有し、残りの2つのnfetフィンを含むn拡散領域804はLVTnインプラント814を有する(n拡散領域803と804の両方は接地またはローカル相互接続に対する接地レール840に接続される)。出力接続890および894は、説明を簡単にするために、M1への接続なしに、垂直に走る金属層が示されている。
図4〜図6では、横方向に一行内に配置されたセルを有する標準セル配置が示される。従来のレイアウトでは、標準セルは、一般に、複数の行内に配置され、それぞれ縦方向に交互の行は、行の下または上に、行のミラー反転を有する。これは、2つの縦方向に配置された行の間に共通のnウェル(NW)および基板領域を有する能力を提供する。例示的なセル設計も、同様に配設されてよく、そのことで従来のセルアーキテクチャより大きいNW領域および基板領域が生成され、したがって様々なNWおよび基板タップ接続がさらに離れることが可能になり、それにより面積が節約される。
図9では、セルアーキテクチャ900に対する論理セル配置の態様が示される。第1および第2の全行がそれぞれ、全行1および2として示され、標準または全高さであり得る論理セルを含み、代替的に全行高さ論理セルと呼ばれる。列910、920および930は、そのような全行高さ論理セルを含むように示される。これらの間で、列910内の全行高さ論理セル910aおよび910bは、(それらの中のn拡散領域およびp拡散領域の観点から見て)互いに対して垂直方向にミラー反転される。列910内の全行高さ論理セル910aおよび910bは、隣接する全行内に標準論理セルの従来のまたは古典的な配列を表し、垂直方向のミラー反転が、隣接する全行における同じ列内の論理セル間で採用される。このような垂直方向のミラー反転は、同様の拡散領域(たとえば、全行1内の全行高さ論理セル910aおよび全行2内の全行高さ論理セル910bのn拡散領域)が互いと隣接して配置されることを可能にする。
列920内の全行高さ論理セルの配置は1つの例示的な配列を表し、全行1の全行高さ論理セル920aおよび全行2の全行高さ論理セル920bはそれぞれ、互いに対して垂直方向にミラー反転されておらず、代替的に全行高さ論理セル920aおよび920bは同じ配向にあると言及される。列920内のこの例示的な配列では、以下でより詳細に説明するように、半行高さ論理セルが生成され、全行高さ論理セルおよび半行高さ論理セルの同様の拡散領域の間の拡散フィルを可能にするように配置されることが可能になる。
列930および940を参照すると、全行高さセル930a、930bおよび半行高さセル940a、940b、940cの並置が示される。列920の場合のように、列930の全行1内の全行高さ論理セル930aおよび全行2内の全行高さ論理セル930bもまた、互いに対して垂直方向にミラー反転されていない。列940内に示される半行高さ論理セル940a、940bおよび940cはそれぞれ、列930の全行高さ論理セル930a、930bなどの1つの全行高さ論理セルの半分の高さである(たとえば、ここで、列930内の全行高さ論理セル930a、930bはそれぞれ、2つのp拡散領域および2つのn拡散領域によって示され、列940内の半行高さ論理セル940a、940b、940cはそれぞれ、1つのp拡散領域および1つのn拡散領域によって示される)。半行高さ論理セル940a、940b、940cは、全行1と全行2との間に散在する副行1A〜1Bおよび2A〜2Bの中に配置され得、垂直方向の半行高さ論理セル940a、940b、940cのうちの任意の2つは、互いに対して垂直方向にミラー反転され得る。このようにして、列930内の全行高さ論理セル930a、930bと列940内の半行高さ論理セル940a、940b、940cとの間の同様の拡散領域は、拡散フィルが生成され、拡散の長さが延ばされることが可能になるように配置され得る(たとえば、p拡散フィルが全行高さ論理セル930aの2つのp拡散領域のうちの1つと半行高さ論理セル940aのp拡散領域との間に配置されてもよく、n拡散フィルが全行高さ論理セル930bの2つのn拡散領域のうちの1つと半行高さ論理セル940cのn拡散領域との間に配置されてもよく、以下同様)。
図10を参照すると、論理セルレイアウトにおいて分散されている電力レールおよび接地レールを統合する態様が、セルアーキテクチャ1000に対して示される。標準セルアーキテクチャでは、分散された電力レールおよび接地レールの二重のレールは、一般に、ローカル相互接続(M0)層上に統合されてもよく、ローカル相互接続(M0)層は、M0レールへのMD接点は容易に統合され得るので、それぞれの拡散領域の各々が、最小のIR(電圧降下)損失を有する適切な電源/接地レールにバイアスされることを可能にする。一方、図10では、4つの別個の拡散領域1001、1002、1003および1004を有するセル1000は、以下のように、セル1000の中に統合された複数の電力レールおよび接地レールを有し得る。2つの電力レール1041および1042はそれぞれ、p拡散領域1001および1002の近傍に示される。同様に、2つの接地レール1043および1044はそれぞれ、n拡散領域1003および1004の近傍に示される。MDシリサイド層1030も同様に示され、電力および接地のM0レールのセットに対するトラック位置は、この図に応じて変更され得る。
図11は、n拡散領域1103および1104内にそれぞれ2フィンを有する4フィン直列接続nfetプルダウンスタックと、p拡散領域1102内の2フィンpfetプルアップデバイスとを含む2入力NAND1100のレイアウトを示す。ポリ線1132、1134、1136および1138は、図示のように垂直方向に設けられている。直列に積み重ねられたnfetは、p拡散アイランド1102内のpfetと共有される共通のポリ線1132、1134、1136および1138を有する一方で、pfet1101のポリゲートは、ポリ線1134および1136内のポリカット1108によってpfet1102のポリゲートから絶縁または分離される。p拡散領域1101内のpfetは他の構成要素から絶縁され、したがって、フローティングのままであるか、またはたとえば電力レール1141に接続されるかのいずれかであり得る。図11では、これらのポリ線1134および1136に結合されたp拡散領域1101内のpfetのゲートはフローティングであってもよいが、ドレイン/ソース接合部は、金属−拡散(MD)層からローカル相互接続へのビア1122を通って電力レール1142に接続され得る。MDシリサイド層1130および1131は、改善された抵抗特性のために、様々な拡散領域のソースおよびドレインを接続し、それぞれの拡散を重ね合わせてもよい。一般に、MD層は、ゲート接点ビアに極めて近接することはなく、したがって、隣接するポリ接点の隣を通過することはない。MD層(ラベルはない)は、領域1101および1102内の両pfetのソースを接続し、したがって両p拡散領域への電力接続を設けるように示されている。これは、二重電力レールの実装形態であるので、電力レールビア1122は電力レール1141および1142への接続を作成する。
ゲート接点1106および1107は、それぞれ、ローカル相互接続信号線1116および1117を通してそれぞれのデータ入力への接続性をもたらす。ビア1108および1109は、それぞれ、2つのゲート入力bおよびaを、M1線1151および1152のそれぞれに接続する。n拡散領域1103および1104内のnfetのソースノードはMD1130を通してともに接続され、次いで、ビア1124を通して接地レール1143と1144の両方に接続される。上記で説明したように、MD層1130、1131は、2つのn拡散領域1103および1104をともに、電気的および物理的に接続する。n拡散領域1103および1104のnfetのドレインは、MD層1131によってともに共通に接続され、ビア1126を通してローカル相互ルーティング層1145に接続される。p拡散領域1102内のpfetのドレインは、同様に、MDを通してローカル相互接続1160へのビアに接続される。出力に関連付けられた接続(p拡散領域1102のpfetドレインおよびn拡散領域1103および1104内のnfetのドレイン)は、M0からM1へのビア1127、ビア1126および1128、ならびにM11150によって示される。
明確には示さないが、例示的なレイアウト方式は、標準セル内の混合されたチャネル長の統合を可能にする。たとえば、図11内の2つのp拡散領域1101および1102またはn拡散領域1103および1104の一方もしくは両方に関連するチャネル長は、代替のチャネル長であってもよい(たとえば、これらのpfetおよびnfetそれぞれに対するゲートを形成するポリ線1134および1136のそれぞれの幅は、下にあるゲート接合部のチャネル幅を修正するために修正されてもよく、異なる幅のポリ線は、ポリカットによって分離されてもよい)。このチャネル長の混合は、他の回路と直接統合することを可能にしながら、特定の回路を設計することにおいてより大きい柔軟性を与えることができる。
したがって、各態様は、本明細書において開示したプロセス、機能、および/またはアルゴリズムを実施するための様々な方法を含むことが諒解されよう。たとえば、図2Aに示すように、一態様は、finfetベースの論理セルを有する集積回路(たとえば、図5BのANDゲート500)を設計する方法1200を含むことができ、方法は以下を含む。
ブロック1202において、第1のセル境界を有する第1の論理セル(たとえば、NANDゲート510)を第2の論理セル境界を有する第2の論理セル(たとえば、インバータ511)に隣接して配置するステップ、第1の論理セル境界および第2の論理セル境界は共通縁部(たとえば、共通縁部570)を有し、第1の論理セルは、第1のフィンカウント(2フィン)を有する第1のp拡散領域(たとえば、第1のセル、NANDゲート510の第1のp拡散領域501/502)上に形成された少なくとも1つのpfetと第2のフィンカウント(たとえば、4フィン)を有する第1のn拡散領域(たとえば、第1のセル、NANDゲート510の第1のn拡散領域503/504)上に形成された少なくとも1つのnfetとを含み、第2の論理セルは、第1のフィンカウント(たとえば、2フィン)を有する第2のp拡散領域(たとえば、第2のセル、インバータ511の第2のp拡散領域561/562)上に形成された少なくとも1つのpfetと第2のフィンカウント(たとえば、2フィン)を有する第2のn拡散領域(たとえば、第2のセル、インバータ511の第2のn拡散領域563/564)上に形成された少なくとも1つのnfetとを含む。
ブロック1204は、共通縁部を横断して第1のセルの第1のp拡散領域と第2のセルの第2のp拡散領域とを接合する第1のp拡散フィル(たとえば、p拡散フィル571/572)、または共通縁部を横断して第1のセルの第1のn拡散領域と第2のセルの第2のn拡散領域とを接合する第1のn拡散フィル(たとえば、n拡散フィル573/574)のうちの少なくとも1つを形成するステップを含む。
当業者は、情報および信号が、様々な異なる技術および技法のいずれかを使用して表されてよいことを諒解されよう。たとえば、上記の説明全体にわたって言及されることがあるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表されてよい。
さらに、当業者は、本明細書で開示する態様に関連して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実装されてよいことを諒解されよう。ハードウェアとソフトウェアとのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、上記では概してそれらの機能に関して説明されている。そのような機能性がハードウェアとして実装されるか、ソフトウェアとして実装されるかは、特定の用途およびシステム全体に課される設計の制約によって決まる。当業者は、説明した機能性を特定の適用例ごとに様々な方法で実装してもよいが、そのような実装形態の決定は、本発明の範囲からの逸脱を引き起こすものと解釈されるべきではない。
本明細書で開示する態様に関して説明した方法、シーケンス、および/またはアルゴリズムは、直接ハードウェアで、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで、またはその2つの組合せで具現化されてもよい。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD−ROM、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体の中に存在してよい。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取ることができ、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替として、記憶媒体は、プロセッサと一体化してよい。
したがって、本発明の一態様は、例示的な集積回路設計を具現化する非一時的コンピュータ可読記憶媒体、または、さらにいくつかの例では、データを含む非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含むことができ、データはfinfetベースの論理セルを含む集積回路の設計を含む。したがって、本発明は例示された例に限定されず、本明細書で説明した機能を実行するためのいかなる手段も本発明の態様に含まれる。
上記の開示は本発明の例示的な態様を示すが、添付の特許請求の範囲によって規定されるような本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書において様々な変更および変形を加えることができることに留意されたい。本明細書で説明した本発明の態様による方法クレームの機能、ステップ、および/またはアクションは、任意の特定の順序で実行される必要はない。さらに、本発明の要素は、単数形で記載および特許請求されることがあるが、単数形への限定が明示的に述べられない限り、複数形が企図される。
11 拡散ブレーク
12 拡散ブレーク
13 拡散ブレーク
14 拡散ブレーク
21 拡散ブレーク
22 拡散ブレーク
23 拡散ブレーク
24 拡散ブレーク
31 拡散ブレーク
32 拡散ブレーク
33 拡散ブレーク
34 拡散ブレーク
100 基本的標準セルアーキテクチャ、セルアーキテクチャ
101 p拡散領域
102 p拡散領域
103 n拡散領域
104 n拡散領域
106 ゲートビア
108 ポリカット
120 間隙
122 間隙
124 間隙
132 ポリ線
134 ポリ線
136 ポリ線
200 2入力NAND
201 p拡散領域
202 p拡散領域
203 n拡散領域
204 n拡散領域
206 ビア
207 ビア
208 ポリカット
216 ローカル相互接続
217 ローカル相互接続
219 ビア
220 電力レール
222 MDビア
230 MD層
232 ポリ線
234 ポリ線
236 ポリ線
238 ポリ線
240 ローカル相互接続
243 MD層
244 MD層
245 ビア
250 ローカル相互接続
253 MD層
257 ビア
260 ローカル相互接続
300 セル
301 p拡散領域
302 p拡散領域
303 n拡散領域
304 n拡散領域
310 セル
311 p拡散領域
312 p拡散領域
313 n拡散領域
314 n拡散領域
332 ポリ線
334 ポリ線
336 ポリ線
342 ポリ線
344 ポリ線
346 ポリ線
350 セル境界
355 共通の縁部
360 セル境界
400 セル
403 拡散ブレーク
500 2入力AND
501 p拡散領域
502 p拡散領域
503 n拡散領域
504 n拡散領域
506 ポリゲート接点
507 ポリゲート接点
508 ポリカット
510 NANDゲート
511 インバータ
516 ローカル相互接続信号線
517 ローカル相互接続信号線
519 接点
520 電力レール
522 接点
530 MDシリサイド層
540 接地レール、ローカル相互接続
543 MDシリサイド層
544 MDシリサイド層
550 ローカル相互接続(M0)層
560 ローカル相互接続(M0)層
561 p拡散領域
562 p拡散領域
563 n拡散領域
564 n拡散領域
566 ゲート入力ビア
570 共通縁部
571 p拡散フィル
572 p拡散フィル
573 n拡散領域
574 n拡散領域
576 ローカル相互接続
590 MDシリサイド層
594 MDシリサイド層
598 第1の金属層
599 第2の金属層
600 セルアーキテクチャ
601 セル1
602 セル2
603 セル3
604 セル4
650 セルアーキテクチャ
700 セル
701 p拡散領域
702 p拡散領域
703 n拡散領域
704 n拡散領域
711 Vtpインプラント1
712 Vtpインプラント2
713 Vtnインプラント1
714 Vtnインプラント2
800 インバータ
801 p拡散領域
802 p拡散領域
803 n拡散領域
804 n拡散領域
811 SLVTpインプラント
813 SLVTnインプラント
814 LVTnインプラント
820 電力レール
840 接地レール
890 出力接続
894 出力接続
900 セルアーキテクチャ
910 列
910a 全行高さ論理セル
910b 全行高さ論理セル
920 列
920a 全行高さ論理セル
920b 全行高さ論理セル
930 列
930a 全行高さ論理セル
930b 全行高さ論理セル
940 列
940a 半行高さ論理セル
940b 半行高さ論理セル
940c 半行高さ論理セル
1000 セルアーキテクチャ
1001 p拡散領域
1002 p拡散領域
1003 n拡散領域
1004 n拡散領域
1030 MDシリサイド層
1041 電力レール
1042 電力レール
1043 接地レール
1044 接地レール
1100 2入力NAND
1101 p拡散領域
1102 p拡散領域
1103 n拡散領域
1104 n拡散領域
1106 ゲート接点
1107 ゲート接点
1108 ポリカット
1108 ビア
1109 ビア
1116 ローカル相互接続信号線
1117 ローカル相互接続信号線
1122 ビア、電力レールビア
1124 ビア
1125 ビア
1126 ビア
1127 ビア
1128 ビア
1130 MDシリサイド層
1131 MDシリサイド層
1132 ポリ線
1134 ポリ線
1136 ポリ線
1138 ポリ線
1141 電力レール
1142 電力レール
1143 接地レール
1144 接地レール
1145 ローカル相互ルーティング層
1150 M1
1151 M1線
1152 M1線
1160 ローカル相互接続

Claims (28)

  1. finfetベースの論理セルによって設計される集積回路を含む装置であって、前記集積回路が少なくとも第1の論理セルを含み、前記第1の論理セルが、
    2つ以上のp拡散領域、または
    2つ以上のn拡散領域のうちの少なくとも1つを含む、装置。
  2. 前記第1の論理セルが、
    同じまたは異なるフィンカウントを有する第1のp拡散領域および第2のp拡散領域、または
    同じまたは異なるフィンカウントを有する第1のn拡散領域および第2のn拡散領域のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の装置。
  3. 前記2つ以上のp拡散領域のうちの少なくとも1つに関連する少なくとも第1のローカル電力レール、または
    前記2つ以上のn拡散領域のうちの少なくとも1つに関連する少なくとも第2のローカル電力レールのうちの少なくとも1つを含む分散された電力レールネットワークをさらに含む、請求項1に記載の装置。
  4. 前記第1のローカル電力レールが、前記2つ以上のp拡散領域のうちの1つに専用され、かつ/または
    前記第2のローカル電力レールが、前記2つ以上のn拡散領域のうちの1つに専用される、請求項3に記載の装置。
  5. 前記第1の論理セルが、
    同じまたは異なるレベルのp型インプラントによって形成された第1のp拡散領域および第2のp拡散領域、または
    同じまたは異なるレベルのn型インプラントによって形成された第1のn拡散領域および第2のn拡散領域のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の装置。
  6. 前記第1の論理セルが、
    第1のp拡散領域内に形成された第1のpfetおよび第2のp拡散領域内に形成された第2のpfetであって、前記第1のpfetおよび前記第2のpfetが、同じしきい電圧もしくはチャネル長または異なるしきい電圧もしくはチャネル長を有する、第1のp拡散領域内に形成された第1のpfetおよび第2のp拡散領域内に形成された第2のpfet、あるいは
    第1のn拡散領域内に形成された第1のnfetおよび第2のn拡散領域内に形成された第2のnfetであって、前記第1のnfetおよび前記第2のnfetが、同じしきい電圧もしくはチャネル長または異なるしきい電圧もしくはチャネル長を有する、第1のn拡散領域内に形成された第1のnfetおよび第2のn拡散領域内に形成された第2のnfetのうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項1に記載の装置。
  7. 前記集積回路が第2の論理セルをさらに含み、前記第1の論理セルおよび前記第2の論理セルがそれぞれ、
    第1のフィンカウントを有する少なくとも1つのp拡散領域、または
    第2のフィンカウントを有する少なくとも1つのn拡散領域を含む、請求項1に記載の装置。
  8. 前記第1の論理セルが第1の論理セル境界を有しかつ前記第2の論理セルが第2の論理セル境界を有し、前記第1の論理セルが、前記第1の論理セル境界と前記第2の論理セル境界との間の共通縁部において前記第2の論理セルと当接し、
    前記第1の論理セルが、前記第1のフィンカウントを有する第1のp拡散領域上に形成された少なくとも1つのpfetおよび前記第2のフィンカウントを有する第1のn拡散領域上に形成された少なくとも1つのnfetを含み、
    前記第2の論理セルが、前記第1のフィンカウントを有する第2のp拡散領域上に形成された少なくとも1つのpfetおよび前記第2のフィンカウントを有する前記第2のn拡散領域上に形成された少なくとも1つのnfetを含む、請求項7に記載の装置。
  9. 前記集積回路が、
    前記共通縁部を横断し、前記第1の論理セルの前記第1のp拡散領域および前記第2の論理セルの前記第2のp拡散領域を接合するための第1のp拡散フィル、または
    前記共通縁部を横断し、前記第1の論理セルの前記第1のn拡散領域および前記第2の論理セルの前記第2のn拡散領域を接合するための第1のn拡散フィルのうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項8に記載の装置。
  10. 前記第1の論理セルの前記第1のp拡散領域および前記第2の論理セルの前記第2のp拡散領域が、共通の第1の電位にあり、かつ/または
    前記第1の論理セルの前記第1のn拡散領域および前記第2の論理セルの前記第2のn拡散領域が、共通の第2の電位にある、請求項8に記載の装置。
  11. 前記集積回路が、
    前記共通の第1の電位における前記第1のp拡散フィルと第1の金属層との間の接続、または
    前記共通の第2の電位における前記第1のn拡散フィルと第2の金属層との間の接続のうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項10に記載の装置。
  12. 前記共通の第1の電位が電力レールの電位に相当し、前記共通の第2の電位が接地レールまたはローカル相互接続の電位に相当する、請求項11に記載の装置。
  13. 前記電力レールまたは前記接地レールのうちの少なくとも1つが、前記第1の論理セルの前記拡散領域と前記第2の論理セルの前記拡散領域との間の空間内に分散される、請求項12に記載の装置。
  14. 前記集積回路が、フローティング電位における前記第1の論理セルまたは前記第2の論理セルの少なくとも1つのポリ線をさらに含み、前記少なくとも1つのポリ線が前記共通縁部に隣接し、前記第1のp拡散領域、前記第2のp拡散領域、前記第1のn拡散領域、または前記第2のn拡散領域のうちの少なくとも1つと交差する、請求項8に記載の装置。
  15. 前記第1の論理セルが比率論理を有する2入力NANDゲートであり、前記第1のフィンカウントが前記第2のフィンカウントと異なる、請求項8に記載の装置。
  16. 前記2入力NANDゲートが、
    2つのpfetの各々が、前記第1のp拡散領域上に形成された2フィンに等しい前記第1のフィンカウントを有する、並列に接続された2つのpfetと、
    2つのnfetの各々が4フィンに等しい前記第2のフィンカウントを有し、前記第1の論理セルの前記第1のn拡散領域上に形成された前記4フィンのうちの2つと別のn拡散領域上に形成された前記4フィンのうちの2つとが、前記第1のn拡散領域と直列に接続される、直列の2つのnfetとを含む、請求項15に記載の装置。
  17. 前記集積回路が、前記2つのpfetと前記2つのnfetとの間で共有される少なくとも1つのポリ線をさらに含む、請求項16に記載の装置。
  18. 前記集積回路が、前記第1の論理セルの前記第1のp拡散領域と別のp拡散との間の少なくとも1つのポリ線上のポリカットをさらに含む、請求項16に記載の装置。
  19. 前記集積回路が、前記2つのpfetと前記2つのnfetとの間の少なくとも1つのポリ線上の少なくとも1つのゲートビアをさらに含む、請求項16に記載の装置。
  20. 前記集積回路が、前記少なくとも1つのゲートビアに接続された金属−拡散(MD)層をさらに含む、請求項19に記載の装置。
  21. 前記第2の論理セルが、各pfetが2フィンに等しい前記第1のフィンカウントを有し、少なくとも前記第2のp拡散領域を含む2つのp拡散領域内に形成される2つのpfetと、各nfetが2フィンに等しい前記第2のフィンカウントを有し、少なくとも前記第2のn拡散領域を含む2つのn拡散領域内に形成される2つのnfetとを含むインバータである、請求項15に記載の装置。
  22. finfetベースの論理セルによって設計される集積回路を含む装置であって、前記集積回路が、
    2つ以上のp拡散領域または2つ以上のn拡散領域のうちの少なくとも1つを含む、少なくとも第1の全行高さ論理セルを含む第1の全行と、
    2つ以上のp拡散領域または2つ以上のn拡散領域のうちの少なくとも1つを含む、少なくとも第2の全行高さ論理セルを含む、前記第1の全行に隣接する第2の全行と、
    前記第1の全行と前記第2の全行との間に散在する1つまたは複数の副行であって、前記1つまたは複数の副行のうちの少なくとも第1の副行が、少なくとも1つのp拡散領域および少なくとも1つのn拡散領域を含む第1の半行高さ論理セルを含む、1つまたは複数の副行とを含み、
    前記第1の半行高さ論理セルの前記少なくとも1つのp拡散領域が、前記第1の全行高さ論理セルもしくは前記第2の全行高さ論理セルの前記2つ以上のp拡散領域のうちの1つに隣接し、かつ/または
    前記第1の半行高さ論理セルの前記少なくとも1つのn拡散領域が、前記第1の全行高さ論理セルもしくは前記第2の全行高さ論理セルの前記2つ以上のn拡散領域のうちの1つに隣接する、装置。
  23. 前記第1の全行高さ論理セルおよび前記第2の全行高さ論理セルが、互いに対して垂直方向にミラー反転されない、請求項22に記載の装置。
  24. 前記1つまたは複数の副行のうちの2つの隣接する副行の隣接する半行高さのセルが、互いに対して垂直方向にミラー反転される、請求項22に記載の装置。
  25. 前記第1の半行高さ論理セルの前記少なくとも1つのp拡散領域、および前記第1の全行高さ論理セルまたは前記第2の全行高さ論理セルの前記2つ以上のp拡散領域のうちの1つの拡散の長さを延ばすために、少なくとも1つのp拡散フィルをさらに含む、請求項22に記載の装置。
  26. 前記第1の半行高さ論理セルの前記少なくとも1つのn拡散領域、および前記第1の全行高さ論理セルまたは前記第2の全行高さ論理セルの前記2つ以上のn拡散領域のうちの1つの拡散の長さを延ばすために、少なくとも1つのn拡散フィルをさらに含む、請求項22に記載の装置。
  27. データを含む非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記データが集積回路の設計を含み、
    前記集積回路が、少なくとも第1の論理セルを含むfinfetベースの論理セルを含み、前記第1の論理セルが、
    2つ以上のp拡散領域、または
    2つ以上のn拡散領域のうちの少なくとも1つを含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  28. データを含む非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記データが集積回路の設計を含み、
    前記集積回路が、
    2つ以上のp拡散領域または2つ以上のn拡散領域のうちの少なくとも1つを含む、少なくとも第1の全行高さ論理セルを含む第1の全行と、
    2つ以上のp拡散領域または2つ以上のn拡散領域のうちの少なくとも1つを含む、少なくとも第2の全行高さ論理セルを含む、前記第1の全行に隣接する第2の全行と、
    前記第1の全行と前記第2の全行との間に散在する1つまたは複数の副行であって、前記1つまたは複数の副行のうちの少なくとも第1の副行が、少なくとも1つのp拡散領域および少なくとも1つのn拡散領域を含む第1の半行高さ論理セルを含む、1つまたは複数の副行とを含み、
    前記第1の半行高さ論理セルの前記少なくとも1つのp拡散領域が、前記第1の全行高さ論理セルもしくは前記第2の全行高さ論理セルの前記2つ以上のp拡散領域のうちの1つに隣接し、かつ/または
    前記第1の半行高さ論理セルの前記少なくとも1つのn拡散領域が、前記第1の全行高さ論理セルもしくは前記第2の全行高さ論理セルの前記2つ以上のn拡散領域のうちの1つに隣接する、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
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