[發明專利]集成電路內的結構特征形成

有效

• 申請號: 201010121925.3
• 申請日: 2010-02-11
• 公開（公告）號: CN101807570A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: G·M·耶里克
• 申請（專利權）人: ARM有限公司
• 主分類號: H01L27/00
• 分類號: H01L27/00;H01L23/52;H01L23/48;H01L27/02;H01L21/82
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 臧霽晨;李家麟

技術領域

本發明涉及集成電路領域。更具體地，本發明涉及集成電路設計， 所述集成電路設計經調適以便更容易地被制造。

背景技術

通過光刻工藝來制造集成電路是已知的，由此集成電路由一層在 另一層之上而形成的多個層組成。典型地，所形成的層中的一個或多 個包括接觸層，該接觸層為下面的層(諸如多晶硅層或擴散層)提供 電觸點(electrical?contacts)。如下也是已知的：形成包括通孔(via) 的層，用于為下面的層提供電觸點。由于制程幾何結構已經在尺寸上 減小，因此，形成能夠在一個操作中印刷完整光刻層的掩模(mask) 變得困難。為了解決此問題，如下是已知的：利用所謂的“雙重圖案”， 由此兩個圖案層被依次印刷且一起形成光刻層，所述光刻層被用于控 制進一步的工藝(諸如蝕刻、沉積等等)。通過將光刻層的形成分成 兩個或更多的印刷圖案層，使如下變得可能：將所述掩模的特征在不 同的圖案層中進一步間隔開，這能夠使得這些掩模被更容易地形成和 印刷。

在集成電路領域中如下也是已知的：形成多個器件的電路，其中 所形成的電路的性能特性依據于組合而形成該電路的所述器件的匹 配程度。作為例子，當在集成電路上形成讀出放大器(sense?amplifier) 或運算放大器時，形成那些電路的各種器件(晶體管)具有緊密匹配 特性是重要的，以便避免該電路的整體性能特性的降低，例如，運算 放大器中的不匹配的器件可能產生不期望的高偏移電壓，或讀出放大 器中的不匹配的器件可能使該讀出放大器不利地對電壓差的一個極 性相對于電壓差的另一極性不敏感。因為隨著制程幾何結構在尺寸上 下降，存在制造差異增加的一般趨勢，所以隨著制程幾何結構在尺寸 上下降，對于不匹配器件的這種敏感性變得更大。在集成電路中形成 的電路的性能特性的這種降低可以足以以不可接受的方式降低成品 率(yield)和/或總性能。隨著器件幾何結構變得更小，該問題也變得 更嚴重。

發明內容

從一個方面看，本發明提供了一種使用光刻工藝形成的集成電 路，該光刻工藝包括從多個單獨印刷的圖案層形成光刻層的階段，該 集成電路包括：具有多個器件的電路，每一器件包括使用所述光刻層 形成的一個或多個結構特征，所述多個器件中的至少兩個是匹配的器 件，以致于隨著所述匹配的器件偏離于具有匹配的性能特性，所述電 路的性能被降低；以及一個或多個虛擬(dummy)結構特征，其相對 于所述匹配的器件中的每一個的一個或多個結構特征而被設置，以便 迫使所述匹配的器件中的每一個的所述一個或多個結構特征形成于 所述圖案層中的一個共同圖案層中。

本發明的技術認識到：當多個圖案層被用以產生用于形成結構特 征的光刻層時，如果用于不同的匹配的器件的所述結構特征形成于不 同圖案層，則那些匹配裝置之間的可能的不匹配將會不利地增加。不 僅認識到該問題，本發明的技術提供了在所述電路的設計中使用虛擬 結構特征(并非為該電路的正常功能所需要的結構特征)的解決方案， 這些虛擬結構特征相對于所述匹配的器件的所述結構特征而被放置， 以便迫使所述匹配的器件的所述結構特征形成于同一圖案層中。通過 迫使匹配的器件的所述結構特征形成于同一圖案層中，那些結構特征 之間的變化可以被減少，且因此不匹配等級可以被降低。

所形成的所述結構特征可以變化。本發明的技術可用于觸點和/ 或通孔的形成中。

根據用于相關的制造工藝的設計規則，所述虛擬結構特征可用來 迫使所述匹配的器件的所述結構特征進入同一圖案層所用的方式可 以變化。然而，一個使用虛擬結構特征是有利的頻繁發生的狀況為： 當所述圖案層中的每一個中的所述結構特征具有最小間隔時。以此方 式，如果虛擬結構特征被放置為相距匹配的器件的兩個結構特征小于 最小間隔，所述兩個結構特征可或不可形成于同一圖案層中，則所述 虛擬結構特征的出現將迫使所述器件的所述結構特征位于與所述虛 擬結構特征不同的圖案層中，且因此很可能在與彼此相同的層中。

同時，應了解：為了產生所述光刻層而被形成的圖案層的數目可 以變化。常見的情況為：存在一起形成光刻層的兩個圖案層，且使用 虛擬結構特征的本發明的技術在這種雙重圖案技術的情形下尤其有 效。

盡管應了解包含匹配的器件的電路可以采取多種不同的形式，但 本發明的技術適用的通常形式為：包括運算放大器和讀出放大器的集 成電路，因為這些電路對器件不匹配是敏感的。