[發明專利]在標準單元結構中形成具有金屬化電阻器的集成電路的方法及裝置

有效

• 申請號: 201310456049.3
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103972227A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 馬威宇;陳柏廷;陳庭榆;陳國基;田麗鈞
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L21/822;H01L21/02
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

相關申請的交叉參考

本申請要求于2013年1月31日提交的美國臨時專利申請第61/758,985號的優先權，其全部內容明確地結合于此作為參考。

技術領域

本發明一般地涉及半導體器件及其制造，更具體地，涉及集成電路及在標準單元結構中形成具有金屬化電阻器的集成電路的方法。

背景技術

在半導體制造工業中，在半導體晶圓上制造集成電路涉及多個步驟，其中，在形成在晶圓上的光敏抗蝕劑（即，光刻膠）的膜中形成圖案。通過光刻膠膜中的形成的圖案以及空白區域，可以實施諸如注入雜質、氧化、蝕刻以及金屬化的后續處理操作。一旦在半導體晶圓上完全形成集成電路，接下來就將晶圓組裝成封裝件。

在CMOS工藝中，通常通過提供有源區來形成晶體管，該有源區具有位于襯底中的摻雜源極區/漏極區、位于襯底上方的柵極絕緣層以及位于柵極絕緣層上方的柵電極。接觸件（例如，鎢）通過具有多個水平導電圖案層（一般被稱為M1、M2等）以及在多個金屬間介電層內所形成的垂直通孔層的導電互連結構來連接源極區/漏極區與柵電極。

可以在具有矩形圖案的元件庫中定義集成電路的標準單元結構，其中，相鄰的多晶硅導體之間的多晶硅間距具有固定的寬度和/或高度。邏輯單元的限位框（BB）是密封所有幾何尺寸的該單元的最小矩形。通常由阱層確定單元BB。單元連接器或端子（邏輯連接器）設置在單元鄰接框（AB）上。物理連接器（連接導線的金屬片）通常與鄰接框稍微重疊以確保連接 而沒有在兩條導線的端部之間保持微小的空間。構建標準單元，使得他們都能夠通過單元AB接觸（兩個單元鄰接）被設置為水平地相互緊接。

在標準單元布局中，標準單元（例如，明確的D型觸發器）可以具有一些通用部件。那些部件中的一些可以包括在與垂直（M2）導線間距相等的布線網格上位于M2單元的頂部和底部上的連接器。這是用于兩級金屬工藝的雙入口單元。設計用于三級金屬工藝的標準單元在單元的中心具有連接器。晶體管的尺寸可以變化以優化區域和性能，但它們被配置為維持固定比率以平衡上升時間和下降時間。在元件庫中定義的單元高度與預定義的水平（M1）導線間距具有相同高度。該高度接近于能夠容納元件庫中的最復雜單元的最小高度。電源線可以被設置在頂部和底部，以維持單元內部的特定寬度并與相鄰單元中的電源線鄰接。阱接觸件（襯底連接器）以固定間隔設置在單元內部。附加阱接觸件可以被設置在單元之間的間隔件中。大部分通用的標準單元都使用M1的電源軌、M1的內部連接，并且除了單元連接器以外，盡可能避免使用M2。

當元件庫開發者創建柵極陣列、標準單元或數據通路元件庫時，在使用導致高速性能的大單元的廣泛的高驅動晶體管和使用導致消耗較低功率的小單元的較小晶體管之間存在折中。例如，具有大單元的性能優化元件庫可以用于在高性能工作站中的ASIC。面積優化元件庫可以用于電池供電的便攜式計算機的ASIC中。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的缺陷，根據本發明的一方面，提供了一種集成電路，包括：半導體器件層，包括在相鄰柵電極線之間具有固定柵電極間距的標準單元結構；以及電阻器，由介于所述標準單元結構的相鄰柵電極線之間的金屬形成。

在該集成電路中，所述集成電路是跨電源域中的器件充電模型（CMD）靜電放電（ESD）保護電路。

在該集成電路中，所述CMD ESD保護電路包括所述電阻器和柵極接地NMOS（ggNMOS）電路。

在該集成電路中，所述CMD ESD保護電路被布置和構建成具有相互鄰接的相鄰標準單元。

在該集成電路中，所述CMD ESD保護電路連接在第一域的第一反相器電路和第二域的第二反相器電路之間。

在該集成電路中，所述電阻器的值為200歐姆。

在該集成電路中，所述電阻器的值為100歐姆。

在該集成電路中，所述電阻器的值為50歐姆。

在該集成電路中，使用所述金屬的所述電阻器是主要由鎢制成的靜電耗散電阻器，并且所述柵電極線由高K金屬柵極制成。

根據本發明的另一方面，提供了一種制造集成電路的方法，所述方法包括：形成以柵電極間距間隔開的多條柵電極線以形成核心標準單元器件；在相鄰柵電極線之間至少施加第一金屬層以形成電阻器的一部分；以及至少施加與所述第一金屬層連接的第二金屬層以形成所述電阻器的另一部分。

所述方法進一步包括：施加金屬以將第一電源域的電路連接至所述電阻器的輸入端。