[发明专利]FinFET的适应性鳍设计

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地，本发明涉及一种FinFET的适应性鳍设计。

背景技术

在近来的集成电路设计发展中，标准单元中可以包括鳍场效应晶体管(FinFET)。FinFET可以包括多个半导体鳍以及形成在这些半导体鳍上并且横跨这些半导体鳍的栅电极。因此，FinFET的驱动电流是多个半导体鳍的驱动电流的总和。

在包含FinFET的标准单元的传统的设计流程中，首先确立设计规则。鳍间距被确定为等于在底部金属层中的金属线的金属间距。还确立了布置和布线限制。然后，可以根据设计规则、鳍间距和金属间距以及布置和布线限制来设计标准单元。在标准单元设计完毕以后，对该标准单元的性能进行检查。如果性能不符合设计要求，则通过增加鳍数量和/或增加单元间距数量来重新设计标准单元。如果性能符合设计要求，则对比设计要求检查标准单元的栅极密度。如果栅极密度满足设计要求，则电路设计结束。否则，实施重新设计，并且可以减小标准单元的鳍数量和/或可以降低电路性能目标。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种方法，包括：设计标准单元，包括：确定所述标准单元中的半导体鳍的最小鳍间距，其中，所述半导体鳍是FinFET的部分；以及确定在所述标准单元上方的底部金属层中的金属线的最小金属间距，其中，所述最小金属间距大于所述最小鳍间距；以及在半导体晶圆上实现所述标准单元。

在该方法中，基于方程执行确定所述最小鳍间距的步骤和确定所述最小金属间距的步骤，并且所基于的方程为：

(TN*MetP)/FP＝FN

其中，TN是所述标准单元的金属轨迹数量，MetP是所述最小金属间距，FP是所述最小鳍间距，并且FN是可以由所述标准单元容纳的半导体鳍的最大数量。

在该方法中，基于方程执行确定所述最小鳍间距的步骤和确定所述最小金属间距的步骤，并且所基于的方程为：

TN*MetP＝(FN-1)*FP+WP

其中，TN是所述标准单元的金属轨迹数量，MetP是所述最小金属间距，FP是所述最小鳍间距，FN是可以由所述标准单元容纳的半导体鳍的最大数量，并且WP的值大于FP而小于2FP。

在该方法中，实现所述标准单元的步骤包括：在所述半导体晶圆上方形成金属心，其中，所述金属心包括在所述标准单元内的并且具有第一宽度的第一金属心以及至少部分处在所述标准单元中的第二金属心，并且其中，所述第二金属心具有大于所述第一宽度的第二宽度；以及通过蚀刻到半导体晶圆中来形成所述半导体鳍，其中，通过所述金属心的图案限定出所述半导体鳍的图案。

在该方法中，通过所述第二金属心相互分隔开的两个相邻的所述半导体鳍的间距等于WP，并且其中，所述两个相邻的半导体鳍在所述标准单元内。

在该方法中，通过所述第二金属心相互分隔开的两个相邻的所述半导体鳍的间距等于WP，并且其中，所述第二金属心包括在所述标准单元内的第一部分以及在相邻的标准单元中的第二部分。

在该方法中，实现所述标准单元的步骤包括：在所述半导体晶圆上方形成金属心，其中，金属心之间的间隔包括在所述标准单元内的第一间隔以及至少部分在所述标准单元中的第二间隔，并且其中，所述第二间隔大于所述第一间隔；以及通过蚀刻到所述半导体晶圆中形成半导体鳍，其中，通过所述金属心的图案限定出所述半导体鳍的图案。

在该方法中，所述第二间隔在所述标准单元内。

在该方法中，所述第二间隔在所述标准单元内的第一金属心和所述标准单元外的第二金属心之间。

在该方法中，包括在所述标准单元中的第一鳍和在相邻标准单元中的第二鳍的两个相邻鳍的间距等于WP，并且在所述标准单元中的两个相邻鳍的间距等于FP。

在该方法中，所述最小鳍间距和所述最小金属间距选自表格，其中，在所述表格中，备选的最小鳍间距对应于备选的最小金属间距。

在该方法中，基于模型执行确定最小鳍间距的步骤和确定所述最小金属间距的步骤，并且其中，在所述标准单元中的所述半导体鳍具有至少两种彼此不同的间距。

根据本发明的另一方面，提供了一种方法，包括：形成标准单元，包括：在半导体衬底上方形成金属心；基于所述金属心的图案，通过蚀刻所述半导体衬底形成半导体鳍，其中，所述半导体鳍是所述半导体衬底的部分，并且其中，所述半导体鳍具有第一最小间距；以及在所述半导体鳍上方形成底部金属层的金属线，其中，所述金属线具有大于所述第一最小间距的第二最小间距。