KR20160023542A - Method of designing layout of integrated circuit and method of manufacturing the integrated circuit - Google Patents
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Abstract
본 개시는 집적 회로의 레이아웃 설계 방법으로서, 집적 회로를 정의하는 복수의 표준 셀들을 배치 및 배선함으로써 제1 레이아웃을 설계하고, 제1 레이아웃에 대한 마스크 데이터 준비 과정에서, 제1 레이아웃을 변경함으로써 제2 레이아웃을 생성하며, 이때, 제1 레이아웃의 제1 레이어에 해당하는 제1 레이어 패턴들의 형성에 필요한 마스크들의 개수가 감소되도록 제1 레이어 패턴들 중 제1 및 제2 패턴들을 서로 연결함으로써 제2 레이아웃을 생성한다.The present disclosure relates to a method of designing an integrated circuit, the method comprising: designing a first layout by arranging and wiring a plurality of standard cells defining an integrated circuit; in a process of preparing mask data for the first layout, 2 layout by connecting the first and second patterns of the first layer patterns to each other so that the number of masks necessary for forming the first layer patterns corresponding to the first layer of the first layout is reduced, Create a layout.
Description
본 발명의 기술적 사상은 집적 회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 적어도 하나의 표준 셀을 포함하는 집적 회로의 레이아웃 설계 방법 및 상기 집적 회로의 제조 방법에 관한 것이다.Technical aspects of the present invention relate to an integrated circuit, and more particularly, to a method of designing an integrated circuit including at least one standard cell and a method of manufacturing the integrated circuit.
반도체 집적 회로의 설계는, 반도체 시스템으로부터 얻고자 하는 동작을 기술하는 칩에 대한 행위(behavior) 모델을, 필요한 구성 요소들 간의 연결을 기술하는 구체적인 구조 모델로 변환하는 작업이다. 이러한 반도체 집적 회로의 설계 과정에서 반도체 집적 회로에 포함되는 셀들에 대한 라이브러리(library)를 생성하고, 생성된 라이브러리를 이용하여 반도체 집적 회로를 구현하는 경우 반도체 집적 회로의 설계 및 구현에 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.The design of a semiconductor integrated circuit is the task of transforming a behavioral model for a chip that describes an operation to be obtained from a semiconductor system into a concrete structural model that describes the connections between the required components. In the process of designing such a semiconductor integrated circuit, when a library of cells included in the semiconductor integrated circuit is generated and a semiconductor integrated circuit is implemented using the generated library, the time required for designing and implementing the semiconductor integrated circuit There is an advantage that the cost can be reduced.
본 발명의 기술적 사상이 해결하려는 과제는 집적 회로를 형성하는데 필요한 마스크의 개수를 감소시킬 수 있는 집적 회로의 레이아웃 설계 방법 및 상기 집적 회로의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a layout design method of an integrated circuit capable of reducing the number of masks required to form an integrated circuit and a method of manufacturing the integrated circuit.
본 발명의 기술적 사상에 따른 집적 회로의 레이아웃의 설계 방법은, 집적 회로를 정의하는 복수의 표준 셀들을 배치 및 배선함으로써 제1 레이아웃을 설계하는 단계, 및 상기 제1 레이아웃에 대한 마스크 데이터 준비 과정에서, 상기 제1 레이아웃을 변경함으로써 제2 레이아웃을 생성하는 단계로서, 상기 제1 레이아웃의 제1 레이어에 해당하는 제1 레이어 패턴들의 형성에 필요한 마스크들의 개수가 감소되도록 상기 제1 레이어 패턴들 중 제1 및 제2 패턴들을 서로 연결함으로써 상기 제2 레이아웃을 생성하는 단계를 포함한다.A method of designing an integrated circuit layout according to the technical idea of the present invention includes the steps of: designing a first layout by arranging and wiring a plurality of standard cells defining an integrated circuit; and preparing mask data for the first layout And generating a second layout by changing the first layout, wherein the second layout is formed by changing the first layout so that the number of masks necessary for forming the first layer patterns corresponding to the first layer of the first layout is reduced, 1 and the second patterns to each other to generate the second layout.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 및 제2 패턴들은 제1 방향을 따라 서로 평행하게 배치되고, 상기 제1 방향에 실질적으로 수직인 제2 방향으로 연장될 수 있다.In some embodiments, the first and second patterns may be disposed parallel to one another along a first direction and extend in a second direction substantially perpendicular to the first direction.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 레이아웃을 생성하는 단계는, 상기 제1 및 제2 패턴들을 머지(merge)함으로써 상기 제1 및 제2 패턴들 각각의 제1 방향에 따른 너비보다 큰 제1 너비를 갖고, 하나의 마스크로 형성 가능한 신규 패턴을 포함하는 상기 제2 레이아웃을 생성할 수 있다.In some embodiments, the step of creating the second layout further comprises: merging the first and second patterns to form a first layout having a first width greater than a width along a first direction of each of the first and second patterns, The second layout having a width and a new pattern that can be formed with one mask can be generated.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 레이아웃을 생성하는 단계는, 상기 제1 및 제2 패턴들 및 상기 제1 및 제2 패턴들을 연결하는 브릿지 패턴을 포함하는 H 형상을 갖고, 하나의 마스크로 형성 가능한 신규 패턴을 포함하는 상기 제2 레이아웃을 생성할 수 있다.In some embodiments, the step of generating the second layout may have an H shape including a bridge pattern connecting the first and second patterns and the first and second patterns, The second layout including the new pattern that can be formed can be generated.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 레이아웃을 생성하는 단계는, 상기 제1 및 제2 패턴들에 비해 각각 상기 제2 방향에 따른 높이가 감소되고, 하나의 마스크로 형성 가능한 신규 제1 및 제2 패턴들, 및 상기 신규 제1 및 제2 패턴들에 공통으로 연결되는 제2 레이어를 포함하는 상기 제2 레이아웃을 생성할 수 있다.In some embodiments, the step of creating the second layout may include: reducing the height of the first and second patterns, respectively, in the second direction; 2 patterns, and a second layer commonly connected to the new first and second patterns.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 레이아웃은 상기 제1 및 제2 패턴들과 평행하게 배치된 복수의 도전 라인들을 더 포함하고, 상기 제2 레이어는, 상기 복수의 도전 라인들 중 적어도 하나 및 상기 신규 제1 및 제2 패턴들 상에 형성될 컨택일 수 있다.In some embodiments, the first layout further comprises a plurality of conductive lines disposed in parallel with the first and second patterns, and the second layer includes at least one of the plurality of conductive lines, And may be a contact to be formed on the new first and second patterns.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 레이아웃을 생성하는 단계는, 상기 제1 레이어 패턴들 중 제3 패턴과의 거리가 임계 거리 이상이 되도록 상기 제1 및 제2 패턴들에 비해 상기 제2 방향에 따른 높이가 감소되고, 상기 제3 패턴과 동일한 마스크로 형성 가능한 신규 제1 패턴, 및 상기 신규 제1 패턴 및 상기 제2 패턴을 연결하는 브릿지 형태의 제2 레이어를 포함하는 상기 제2 레이아웃을 생성할 수 있다.In some embodiments, the step of generating the second layout may include the step of: comparing the first pattern with the third pattern so that the distance between the first pattern and the third pattern is equal to or greater than a critical distance, Wherein the height of the first pattern is smaller than the height of the first pattern and the height of the second pattern is smaller than the height of the second pattern. Can be generated.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 레이아웃은 상기 제1 및 제2 패턴들과 평행하게 배치된 복수의 도전 라인들을 더 포함하고, 상기 제2 레이어는, 상기 복수의 도전 라인들 중 적어도 하나, 상기 신규 제1 패턴 및 상기 제2 패턴 상에 형성될 컨택일 수 있다.In some embodiments, the first layout further comprises a plurality of conductive lines disposed in parallel with the first and second patterns, and the second layer includes at least one of the plurality of conductive lines, And may be a contact to be formed on the new first pattern and the second pattern.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 레이어는, 상기 집적 회로의 액티브 영역과 전기적으로 연결되고 상기 액티브 영역 상에 형성될 컨택일 수 있다.In some embodiments, the first layer may be a contact that is electrically connected to and formed on the active region of the integrated circuit.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 및 제2 패턴들은, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴에 각각 대응할 수 있다.In some embodiments, the first and second patterns may correspond to the first and second power contact patterns, respectively.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들은 제1 표준 셀에 포함되고, 상기 제1 레이어 패턴들 중 상기 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들 이외의 패턴들은 상기 제1 표준 셀에 상기 제2 방향으로 인접하게 배치된 제2 표준 셀에 포함될 수 있다.In some embodiments, the first and second power contact patterns are included in a first standard cell, and patterns of the first layer patterns other than the first and second power contact patterns are included in the first standard And may be included in a second standard cell disposed adjacent to the cell in the second direction.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 파워 컨택 패턴은 제1 표준 셀에 포함되고, 상기 제2 전원 컨택 패턴은 상기 제1 표준 셀에 상기 제1 방향으로 인접하게 배치된 제2 표준 셀에 포함되며, 상기 제1 레이어 패턴들 중 상기 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들 이외의 패턴들은 상기 제1 및 제2 표준 셀들 중 하나에 상기 제2 방향으로 인접하게 배치된 제3 표준 셀에 포함될 수 있다.In some embodiments, the first power contact pattern is included in a first standard cell and the second power contact pattern is included in a second standard cell disposed adjacent to the first standard cell in the first direction Patterns of the first layer patterns other than the first and second power contact patterns may be included in a third standard cell disposed adjacent to the first and second standard cells in the second direction have.
또한, 본 발명의 기술적 사상에 따른 집적 회로의 제조 방법은, 집적 회로를 정의하는 복수의 표준 셀들에 대한 정보를 포함하는 표준 셀 라이브러리를 제공하는 단계; 상기 복수의 표준 셀들을 배치 및 배선함으로써 제1 레이아웃을 설계하는 단계; 상기 제1 레이아웃에 대한 마스크 데이터 준비 과정에서, 상기 제1 레이아웃의 제1 레이어에 해당하는 제1 레이어 패턴들의 형성에 필요한 마스크의 개수가 임계 값 이상인지 판단하는 단계; 상기 제1 레이어 패턴들의 형성에 필요한 상기 마스크의 개수가 상기 임계 값 이상인 경우 상기 제1 레이아웃을 변경함으로써 제2 레이아웃을 생성하는 단계; 및 상기 제2 레이아웃을 기초로 상기 집적 회로를 형성하는 단계를 포함한다.Further, a method of manufacturing an integrated circuit according to the technical idea of the present invention includes: providing a standard cell library including information on a plurality of standard cells defining an integrated circuit; Designing a first layout by arranging and wiring the plurality of standard cells; Determining whether the number of masks necessary for forming the first layer patterns corresponding to the first layer of the first layout is equal to or greater than a threshold value in the step of preparing mask data for the first layout; Generating a second layout by changing the first layout when the number of masks necessary for forming the first layer patterns is equal to or larger than the threshold value; And forming the integrated circuit based on the second layout.
일부 실시예들에 있어서, 상기 집적 회로를 형성하는 단계는, 상기 제2 레이아웃을 기초로 OPC를 수행함으로써, 상기 제2 레이아웃을 변경하는 단계, 변경된 상기 제2 레이아웃에 기초하여 복수의 마스크들을 제조하는 단계, 및 상기 복수의 마스크들을 이용하여 상기 집적 회로를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.In some embodiments, the step of forming the integrated circuit includes the steps of: modifying the second layout by performing an OPC based on the second layout; modifying the plurality of masks based on the modified second layout And forming the integrated circuit using the plurality of masks.
일부 실시예들에 있어서, 상기 방법은 상기 제1 레이어 패턴들의 형성에 필요한 상기 마스크의 개수가 상기 임계 값보다 적은 경우, 상기 제1 레이아웃을 기초로 상기 집적 회로를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the method may further comprise forming the integrated circuit based on the first layout if the number of masks needed to form the first layer patterns is less than the threshold have.
본 발명의 기술적 사상에 따르면, 배치 및 배선 툴을 이용하여 제1 레이아웃을 설계하고, 마스크 데이터 준비 단계에서 제1 레이아웃을 변경하여 제2 레이아웃을 생성함으로써, 제1 레이어를 형성하는데 필요한 마스크의 개수를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 제2 레이아웃을 기초로 집적 회로를 제조함으로써, 집적 회로의 제조 비용을 감소시킬 수 있다.According to the technical idea of the present invention, by designing the first layout using the layout and wiring tool and changing the first layout in the mask data preparation step to generate the second layout, the number of masks required to form the first layer Can be reduced. Thus, by manufacturing the integrated circuit on the basis of the second layout, the manufacturing cost of the integrated circuit can be reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집적 회로의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 표준 셀의 일 예를 나타내는 레이아웃이다.
도 3은 도 2의 레이아웃을 가지는 반도체 소자의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 2의 III-III' 선에 따른 단면도이다.
도 5는 도 2의 레이아웃을 가지는 반도체 소자의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 2의 V-V' 선에 따른 단면도이다.
도 7a 내지 도 7d는 인접하게 배치된 두 개의 표준 셀들을 포함하는 집적 회로의 일부에 대한 예시적인 레이아웃들이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터 폴리싱에 의해 제1 레이아웃으로부터 변경된 제2 레이아웃의 일 예이다.
도 9a 및 도 9b는 도 8의 제2 레이아웃의 IX-IX' 선에 따른 단면도의 예들이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터 폴리싱에 의해 제1 레이아웃으로부터 변경된 제2 레이아웃의 다른 예이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터 폴리싱에 의해 제1 레이아웃으로부터 변경된 제2 레이아웃의 다른 예이다.
도 12는 도 11의 제2 레이아웃의 XII-XII' 선에 따른 단면도의 예이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터 폴리싱에 의해 제1 레이아웃으로부터 변경된 제2 레이아웃의 다른 예이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 집적 회로의 레이아웃 설계 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 저장 매체를 나타내는 블록도이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 집적 회로를 포함하는 메모리 카드를 나타내는 블록도이다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 집적 회로를 포함하는 컴퓨팅 시스템을 나타내는 블록도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an integrated circuit according to an embodiment of the present invention.
2 is a layout showing an example of a standard cell.
3 is a perspective view showing an example of a semiconductor element having the layout of FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line III-III 'of FIG.
5 is a perspective view showing another example of a semiconductor element having the layout of FIG.
6 is a sectional view taken along the line VV 'in Fig.
Figures 7A-7D are exemplary layouts for a portion of an integrated circuit including two adjacent standard cells.
8 is an example of a second layout changed from the first layout by data polishing according to an embodiment of the present invention.
Figs. 9A and 9B are examples of cross-sectional views taken along line IX-IX 'of the second layout of Fig.
10 is another example of a second layout modified from the first layout by data polishing according to an embodiment of the present invention.
11 is another example of a second layout changed from the first layout by data polishing in accordance with an embodiment of the present invention.
12 is an example of a cross-sectional view taken along the line XII-XII 'of the second layout in Fig.
13 is another example of a second layout changed from the first layout by data polishing according to an embodiment of the present invention.
14 is a flowchart showing a layout design method of an integrated circuit according to an embodiment of the present invention.
15 is a block diagram illustrating a storage medium according to one embodiment of the present disclosure;
16 is a block diagram illustrating a memory card including an integrated circuit according to one embodiment of the present disclosure;
17 is a block diagram illustrating a computing system including an integrated circuit in accordance with one embodiment of the present disclosure;
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated and described in detail in the drawings. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for similar elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged or reduced from the actual dimensions for the sake of clarity of the present invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprises" or "having", etc. are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않으면서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Also, the terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
집적 회로는 복수의 셀들로서 정의될 수 있고, 구체적으로, 복수의 셀들의 특성 정보를 포함하는 셀 라이브러리를 이용하여 설계될 수 있다. 여기서, 셀 라이브러리에는 셀의 명칭, 치수, 게이트 폭, 핀(pin), 딜레이(delay) 특성, 누설 전류, 임계 전압, 기능 등이 정의될 수 있다. 일반적인 셀 라이브러리 세트(set)에는 AND, OR, NOR, 인버터 등과 같은 기본 셀(basic cell), OAI(OR/AND/INVERTER) 및 AOI(AND/OR/INVERTER) 등과 같은 복합 셀(complex cell), 그리고 단순한 마스터-슬레이브 플립플롭(master-slaver flip-flop) 및 래치(latch) 등과 같은 저장 요소(storage element)를 포함할 수 있다.The integrated circuit can be defined as a plurality of cells, and specifically, can be designed using a cell library including characteristic information of a plurality of cells. Here, the cell library may be defined with a cell name, a dimension, a gate width, a pin, a delay characteristic, a leakage current, a threshold voltage, and a function. A typical cell library set includes basic cells such as AND, OR, NOR, and inverters, complex cells such as OAI (OR / AND / INVERTER) and AOI (AND / OR / INVERTER) And may include a storage element such as a simple master-slave flip-flop and a latch.
이하에서 후술되는 본 발명의 실시예들에서, 셀 라이브러리는 표준 셀 라이브러리일 수 있다. 표준 셀 방식은, 여러 기능을 갖는 논리회로 블록(또는 셀)을 미리 준비하고, 이 셀을 임의로 조합시켜 고객이나 이용자의 명세에 맞춘 전용의 대규모 집적 회로(LSI)를 설계하는 방식이다. 셀은 미리 설계와 검증이 행해져서 컴퓨터에 등록되며, 컴퓨터 지원 설계(Computer Aided Design, CAD)를 사용하여 셀을 조합시킨 논리 설계, 배치, 배선이 행해 진다.In the embodiments of the present invention described below, the cell library may be a standard cell library. In the standard cell method, a logic circuit block (or cell) having various functions is prepared in advance, and these cells are arbitrarily combined to design a dedicated large-scale integrated circuit (LSI) adapted to the specification of a customer or user. Cells are pre-designed and verified and registered on a computer. Logic design, layout, and wiring are done using a combination of cells using Computer Aided Design (CAD).
구체적으로, 대규모 집적 회로를 설계/제작하는 경우에 어느 규모의 표준화된 논리회로 블록들(또는 셀)이 이미 라이브러리에 보존되어 있으면, 현재의 설계 목적에 맞는 논리회로 블록을 이 중에서 꺼내어, 이것을 칩 상에 복수 개의 셀 열로서 배치하고, 셀과 셀 사이의 배선 공간에 배선 길이가 가장 짧아지는 최적 배선을 하여 전체 회로를 만들어 나갈 수 있다. 라이브러리에 보존되어 있는 셀의 종류가 풍부할수록 설계에 융통성이 생기고, 그만큼 칩의 최적 설계의 가능성도 커진다.Specifically, when a large-scale integrated circuit is designed / manufactured, if standardized logic circuit blocks (or cells) of a certain size are already stored in the library, a logic circuit block suited to the current design purpose is taken out of the library, And the entire circuit can be made by performing the optimum wiring in which the wiring length is the shortest in the wiring space between the cell and the cell. The more kinds of cells stored in the library, the more flexible the design and the more likely the optimum design of the chip.
이와 같이 표준 셀을 이용한 집적 회로는 반주문형 집적 회로의 한 가지로서, 미리 설계되어 표준 셀 라이브러리에 저장된 표준 셀을 사용하고 이들 간의 배선을 최소화하도록 셀들을 배치하여 구현된다. 따라서, 완전 주문형 집적 회로에 비해 개발 비용이 적고 개발 기간을 단축시킬 수 있다.
As such, an integrated circuit using a standard cell is implemented by arranging cells so as to use standard cells stored in a standard cell library and to minimize wiring between them. Therefore, the development cost can be reduced and the development period can be shortened as compared with the fully custom integrated circuit.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집적 회로의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an integrated circuit according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 집적 회로의 제조 방법은 집적 회로의 설계(S100) 및 집적 회로의 제조 공정(S200)으로 구분될 수 있다. 집적 회로의 설계(S100)는 단계 S110 및 S130을 포함하고, 집적 회로에 대한 레이아웃을 디자인하는 단계로서 집적 회로를 설계하기 위한 툴에서 수행될 수 있다. 이때, 집적 회로를 설계하기 위한 툴은 프로세서에서 수행되는 복수의 명령어들을 포함하는 프로그램일 수 있다. 한편, 집적 회로의 제조 공정(S200)은 단계 S210 내지 S270을 포함하고, 디자인된 레이아웃을 기초로 집적 회로를 제조하는 단계로서, 반도체 공정 모듈에서 수행될 수 있다. 이하에서는, 집적 회로의 설계(S100) 및 집적 회로의 제조 공정(S200)에 포함된 각 단계에 대해 상술하기로 한다.Referring to FIG. 1, a manufacturing method of an integrated circuit according to the present embodiment can be divided into a design S100 of an integrated circuit and a manufacturing process S200 of an integrated circuit. The design of the integrated circuit (S100) includes steps S110 and S130, and may be performed in a tool for designing the integrated circuit as a step of designing the layout for the integrated circuit. At this time, the tool for designing the integrated circuit may be a program including a plurality of instructions executed in the processor. On the other hand, the manufacturing process (S200) of the integrated circuit includes steps S210 to S270, and can be performed in the semiconductor process module as a step of manufacturing an integrated circuit based on the designed layout. Hereinafter, each step included in the designing step (S100) of the integrated circuit and the step (S200) of manufacturing the integrated circuit will be described in detail.
단계 S110에서, 표준 셀 라이브러리를 제공한다. 여기서, 표준 셀 라이브러리는 복수의 표준 셀들에 대한 정보를 포함할 수 있고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체에 저장될 수 있다. 표준 셀 라이브러리는 표준 셀의 레이아웃 정보 및 타이밍 정보 등을 포함할 수 있다. 표준 셀에 대한 구체적인 내용은 이하에서 도 2를 참조하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.In step S110, a standard cell library is provided. Here, the standard cell library may include information on a plurality of standard cells, and may be stored in a computer-readable storage medium. The standard cell library may include layout information and timing information of a standard cell. The details of the standard cell will be described in more detail with reference to FIG. 2 below.
단계 S130에서, 표준 셀 라이브러리를 사용하여 표준 셀들을 배치 및 배선(place and routing, P&R)함으로써 제1 레이아웃을 설계한다. 표준 셀들을 배치 및 배선함으로써 제1 레이아웃을 설계하는 구체적인 실시예들에 대해서는 이하에서 도 7a 내지 도 7d를 참조하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.In step S130, a first layout is designed by placing and routing (P & R) standard cells using a standard cell library. Specific embodiments for designing the first layout by arranging and wiring the standard cells will be described in more detail below with reference to FIGS. 7A to 7D.
구체적으로, 먼저, 집적 회로를 정의하는 입력 데이터를 수신한다. 여기서, 입력 데이터는 집적 회로의 동작(behavior)에 대한 추상적 형태, 예컨대 RTL(Register Transfer Level)에서 정의된 데이터로부터 표준 셀 라이브러리를 이용하여 합성(synthesis)에 의해서 생성된 데이터일 수 있다. 예를 들면, 입력 데이터는 VHDL(VHSIC Hardware Description Language) 및 Verilog와 같은 HDL(Hardware Description Language)로서 정의된 집적 회로가 합성됨으로써 생성된 비트스트림(bitstream) 또는 네트리스트(netlist)일 수 있다.Specifically, first, input data defining an integrated circuit is received. Here, the input data may be an abstract form of behavior of the integrated circuit, for example, data generated by synthesis using standard cell library from data defined in RTL (Register Transfer Level). For example, the input data may be a bitstream or a netlist generated by synthesizing integrated circuits defined as HDL (Hardware Description Language) such as VHDL (VHSIC Hardware Description Language) and Verilog.
이어서, 표준 셀 라이브러리를 저장하는 저장매체를 액세스하고, 표준 셀 라이브러리에 저장된 복수의 표준 셀들 중 입력 데이터에 따라 선택된 표준 셀들을 배치 및 배선한다. 여기서, 배치 및 배선이란 선택된 표준 셀들을 배치시키고, 배치된 표준 셀들을 연결시키는 작업을 말한다. 배치 및 배선이 완료됨으로써, 집적 회로에 대한 초기(initial) 레이아웃 또는 오리지날(original) 레이아웃이 생성될 수 있는데, 이하에서는 이를 제1 레이아웃이라고 지칭하기로 한다. Then, a storage medium storing a standard cell library is accessed, and standard cells selected and arranged according to input data among a plurality of standard cells stored in the standard cell library are arranged. Here, the placement and wiring refers to the operation of placing the selected standard cells and connecting the arranged standard cells. By completing layout and wiring, an initial layout or an original layout for an integrated circuit can be generated. Hereinafter, this will be referred to as a first layout.
집적 회로의 설계(S100)는 상술한 단계 S110 및 S130을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 표준 셀 라이브러리의 생성, 표준 셀 라이브러리의 수정, 레이아웃 검증, 포스트 시뮬레이션 등과 같은 일반적인 집적 회로의 설계 방법에 따른 다양한 단계들을 더 포함할 수 있다.The design of the integrated circuit (S100) may include the above-described steps S110 and S130. However, the present invention is not limited to this, and may further include various steps according to a general integrated circuit design method such as generation of a standard cell library, modification of a standard cell library, layout verification, post simulation, and the like.
단계 S210에서, 제1 레이아웃의 제1 레이어에 해당하는 패턴들의 형성에 필요한 마스크들의 개수가 임계 값 이상인지 판단한다. 구체적으로, 단계 S210은 제1 레이아웃에 대한 마스크 데이터 준비(mask data preparation) 과정 중에 수행될 수 있다. 여기서, 마스크 데이터 준비 과정은 집적 회로의 설계 과정(S100)에서 설계된 제1 레이아웃에 대한 전반적인 데이터를 수집하여 OPC (Optical Proximity Correction) 수행을 준비하는 과정이다. 판단 결과, 제1 레이어에 해당하는 패턴들의 형성에 필요한 마스크들의 개수가 임계 값 이상이면 단계 S230을 수행하고, 그렇지 않으면 단계 S270을 수행한다.In step S210, it is determined whether the number of masks necessary for forming the patterns corresponding to the first layer of the first layout is equal to or greater than a threshold value. Specifically, step S210 may be performed during a mask data preparation process for the first layout. Here, the mask data preparation process is a process of preparing overall performance data of the first layout designed in the designing process S100 of the integrated circuit, and preparing OPC (Optical Proximity Correction) performance. If it is determined that the number of masks required to form the patterns corresponding to the first layer is greater than or equal to the threshold value, step S230 is performed. Otherwise, step S270 is performed.
단계 S230에서, 제1 레이아웃을 변경함으로써 제2 레이아웃을 생성한다. 구체적으로, 단계 S230은 단계 S210과 함께, 제1 레이아웃에 대한 마스크 데이터 준비 과정 중에 수행될 수 있다. 이와 같이, 마스크 데이터 준비 과정에서 제1 레이아웃을 변경함으로써 제2 레이아웃을 생성하는 동작을 데이터 폴리싱(data polishing)이라고 지칭할 수 있다. 데이터 폴리싱에 대한 구체적인 내용은 이하에서 도 8 내지 도 13을 참조하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.In step S230, a second layout is created by changing the first layout. Specifically, step S230 may be performed during the mask data preparation for the first layout together with step S210. As such, the operation of creating the second layout by changing the first layout in the mask data preparation can be referred to as data polishing. The details of the data polishing will be described in more detail with reference to FIGS. 8 to 13 below.
단계 S250에서, 제2 레이아웃을 기초로 집적 회로를 형성한다. 구체적으로, 먼저, 제2 레이아웃을 기초로 OPC를 수행하여 제2 레이아웃을 변경한다. 여기서, OPC는 광 근접 효과에 따른 오차를 반영하여 제2 레이아웃을 변경하는 공정을 말한다. 만약 제2 레이아웃을 그대로 이용하여 마스크를 제조하고, 제조된 마스크를 이용하여 포토리소그래피 공정을 수행할 경우, 광 근접 효과에 의해 다른 형태의 패턴을 만들어질 수 있다. 따라서, 광 근접 효과에 따른 오차를 반영하여, 제2 레이아웃을 변경하고, 변경된 제2 레이아웃에 기초하여 마스크를 제작하여 포토리소그래피 공정을 수행함으로써, 제2 레이아웃과 같은 패턴이 형성되도록 할 수 있다.In step S250, an integrated circuit is formed based on the second layout. Specifically, first, OPC is performed based on the second layout to change the second layout. Here, the OPC refers to a step of changing the second layout in accordance with the error due to the optical proximity effect. If a photolithography process is carried out using the mask prepared by using the second layout as it is, another pattern can be formed by the optical proximity effect. Therefore, the second layout is changed in accordance with the error due to the optical proximity effect, the mask is formed based on the changed second layout, and the photolithography process is performed, so that the same pattern as the second layout can be formed.
이어서, OPC 수행 결과에 따라 변경된 제2 레이아웃에 따라 마스크를 제조하고, 제조된 마스크를 이용하여 집적 회로를 형성한다. 이때, OPC를 반영한 레이아웃, 예컨대, OPC가 반영된 그래픽 디자인 시스템(Graphic Design System: GDS)을 이용하여 마스크를 제조하고, 제조된 마스크를 이용하여 포토리소그래피 공정을 이용하여 웨이퍼에 집적 회로를 형성할 수 있다.Subsequently, a mask is fabricated in accordance with the changed second layout in accordance with the result of the OPC, and an integrated circuit is formed using the fabricated mask. At this time, it is possible to manufacture a mask using a graphic design system (GDS) in which a layout reflecting OPC, for example, OPC is reflected, and an integrated circuit can be formed on the wafer using a photolithography process using the manufactured mask have.
단계 S270에서, 제1 레이아웃을 기초로 집적 회로를 형성한다. 단계 S270은 단계 S250과 실질적으로 유사하게 수행될 수 있다. 즉, 제1 레이아웃을 기초로 OPC를 수행하여 제1 레이아웃을 변경하고, OPC 수행 결과에 따라 변경된 제1 레이아웃에 따라 마스크를 제조하고, 제조된 마스크를 이용하여 집적 회로를 형성한다.
In step S270, an integrated circuit is formed based on the first layout. Step S270 may be performed substantially similar to step S250. That is, the OPC is performed on the basis of the first layout to change the first layout, the mask is fabricated in accordance with the first layout changed according to the OPC execution result, and the integrated circuit is formed using the fabricated mask.
도 2는 표준 셀의 일 예(SC)를 나타내는 레이아웃이다.Fig. 2 is a layout showing an example (SC) of a standard cell.
도 2를 참조하면, 표준 셀(SC)은 셀 바운더리(cell boundary, C_BD)에 의해 한정되고, 복수의 핀들(FIN), 제1 및 제2 액티브(active) 영역들(AR1, AR2), 복수의 도전 라인들(conductive lines)(CL) 및 복수의 제1 컨택들(contacts)(CA)을 포함할 수 있다. 셀 바운더리(C_BD)는 표준 셀(SC)을 한정하는 아웃라인(outline)으로, 배치 및 배선 툴은 셀 바운더리(C_BD)를 이용하여 표준 셀(SC)을 인식할 수 있다. 셀 바운더리(C_BD)는 네 개의 셀 바운더리 라인들(cell boundary lines)로 구성된다.2, the standard cell SC is defined by a cell boundary (C_BD) and includes a plurality of fins FIN, first and second active areas AR1 and AR2, a plurality And may include conductive lines CL and a plurality of first contacts CA. The cell boundary C_BD can be an outline defining the standard cell SC and the placement and wiring tool can recognize the standard cell SC using the cell boundary C_BD. The cell boundary (C_BD) consists of four cell boundary lines.
복수의 핀들(FIN)은 제1 방향(예를 들어, X 방향)으로 연장되고, 제1 방향에 수직인 제2 방향(예를 들어, Y 방향)을 따라 서로 평행하게 배치될 수 있다. 제1 액티브 영역(AR1)과 제2 액티브 영역(AR2)은 서로 평행하게 배치될 수 있으며, 서로 다른 도전형을 가질 수 있다. 본 실시예에서는, 제1 및 제2 액티브 영역들(AR1, AR2) 각각에 3개의 핀들(FIN)이 배치될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 제1 및 제2 액티브 영역들(AR1, AR2) 각각에 배치된 핀들(FIN)의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.The plurality of pins FIN extend in a first direction (e.g., the X direction) and may be disposed parallel to each other along a second direction (e.g., Y direction) perpendicular to the first direction. The first active area AR1 and the second active area AR2 may be arranged in parallel with each other and may have different conductivity types. In this embodiment, three fins FIN may be disposed in each of the first and second active areas AR1 and AR2. However, the present invention is not limited to this, and the number of fins FIN disposed in each of the first and second active areas AR1 and AR2 may be variously changed.
이때, 제1 및 제2 액티브 영역들(AR1, AR2)에 배치되는 복수의 핀들(FIN)은 액티브 핀들이라고 지칭할 수 있다. 도 2에서는 액티브 핀들만을 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 표준 셀(SC)은 셀 바운더리(C_BD)와 제1 액티브 영역(AR1), 제1 및 제2 액티브 영역들(AR1, AR2) 사이의 영역, 또는 제2 액티브 영역(AR2)과 셀 바운더리(C_BD) 사이의 영역에 배치되는 더미(dummy) 핀들을 더 포함할 수 있다.At this time, the plurality of pins FIN disposed in the first and second active areas AR1 and AR2 may be referred to as active pins. 2, the present invention is not limited to this. The standard cell SC includes a cell boundary C_BD, a first active region AR1, first and second active regions AR1 and AR2 , Or dummy pins disposed in a region between the second active region AR2 and the cell boundary C_BD.
복수의 도전 라인들(CL)은 제2 방향(예를 들어, Y 방향)으로 연장될 수 있고, 제1 방향(예를 들어, X 방향)을 따라 서로 평행하게 배치될 수 있다. 이때, 도전 라인들(CL)은 전기 전도성을 갖는 임의의 물질로 구성될 수 있으며, 예를 들어, 폴리 실리콘, 금속, 금속 함금 등을 포함할 수 있다.The plurality of conductive lines CL may extend in a second direction (e.g., Y direction) and may be disposed parallel to each other along a first direction (e.g., X direction). At this time, the conductive lines CL may be made of any material having electrical conductivity, and may include, for example, polysilicon, metal, metal fitting, and the like.
일 실시예에서, 도전 라인들(CL)은 게이트 전극들에 대응될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 도전 라인들(CL)은 임의의 전도성을 갖는 트레이스(trace) 등일 수 있다. 또한, 도 2에서는 표준 셀(SC)이 세 개의 도전 라인들(CL)을 포함하는 것으로 도시되었으나, 이는 일 실시예에 불과하고, 표준 셀(SC)은 제2 방향으로 연장되고 제1 방향을 따라 서로 평행하게 배치되는 4개 이상의 도전 라인들을 포함할 수 있다.In one embodiment, the conductive lines CL may correspond to the gate electrodes. However, the present invention is not limited thereto, and the conductive lines CL may be a trace having any conductivity or the like. Although the standard cell SC is shown as including three conductive lines CL in FIG. 2, this is only an example, and the standard cell SC extends in the second direction, And may include four or more conductive lines arranged parallel to each other.
복수의 제1 컨택들(CA)은 제1 및 제2 액티브 영역들(AR1, AR2) 상에 배치될 수 있고, 제1 및 제2 액티브 영역들(AR1, AR2)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 제1 컨택들(CA)은 소스/드레인(source/drain) 컨택일 수 있고, 다른 실시예에서, 복수의 제1 컨택들(CA)은 파워(power) 컨택일 수 있다. 도시되지는 않았지만, 표준 셀(SC)은 복수의 도전 라인들(CL) 상에 배치되어, 복수의 도전 라인들(CL)에 전기적으로 연결되는 제2 컨택을 더 포함할 수 있다.
A plurality of first contacts CA may be disposed on the first and second active regions AR1 and AR2 and may be electrically connected to the first and second active regions AR1 and AR2. In one embodiment, a plurality of first contacts CA may be source / drain contacts, and in other embodiments, a plurality of first contacts CA may be power contacts have. Although not shown, the standard cell SC may further include a second contact disposed on the plurality of conductive lines CL and electrically connected to the plurality of conductive lines CL.
도 3은 도 2의 레이아웃을 가지는 반도체 소자의 일 예를 나타내는 사시도이다. 도 4는 도 2의 III-III' 선에 따른 단면도이다.3 is a perspective view showing an example of a semiconductor element having the layout of FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line III-III 'of FIG.
도 3 및 도 4를 참조하면, 반도체 소자(100a)는 벌크 형(bulk type) 핀 트랜지스터일 수 있다. 반도체 장치(100a)는 기판(SUB), 제1 절연층(IL1), 제2 절연층(IL2), 제1 내지 제3 핀들(FIN) 및 도전 라인(이하 '게이트 전극'이라고 지칭함)(CL)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4, the
기판(SUB)은 반도체 기판일 수 있는데, 예를 들어, 반도체 기판은 실리콘, 실리콘-온-절연체, 실리콘-온-사파이어, 게르마늄, 실리콘-게르마늄 및 갈륨 비소 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 기판(SUB)은 P형 기판일 수 있고, 제1 액티브 영역(AR1)으로 이용될 수 있다. The substrate SUB may be a semiconductor substrate, for example, the semiconductor substrate may comprise any one of silicon, silicon-on-insulator, silicon-on-sapphire, germanium, silicon-germanium and gallium arsenide. Here, the substrate SUB may be a P-type substrate and may be used as the first active region AR1.
제1 내지 제3 핀들(FIN)은 기판(SUB)과 연결되게 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 내지 제3 핀들(FIN)은 기판(SUB)에서 수직 부분으로 돌출된 부분을 n+ 또는 p+로 도핑한 활성 영역일 수 있다.The first to third pins FIN may be arranged to be connected to the substrate SUB. In one embodiment, the first to third fins FIN may be active regions doped with n + or p + portions protruding from the substrate SUB to the vertical portion.
제1 및 제2 절연층들(IL1, IL2)은 절연 물질을 포함할 수 있는데, 예를 들어, 절연 물질은 산화막, 질화막 또는 산질화막 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 제1 절연층(IL1)은 제1 내지 제3 핀들(FIN) 상에 배치될 수 있다. 제1 절연층(IL1)은 제1 내지 제3 핀들(FIN)과 게이트 전극(CL) 사이에 배치됨으로써, 게이트 절연막으로써 이용될 수 있다. 제2 절연층(IL2)은 제1 내지 제3 핀들(FIN) 사이의 스페이스에서 소정 높이를 가지도록 배치될 수 있다. 제2 절연층(IL2)은 제1 내지 제3 핀들(FIN) 사이에 배치됨으로써, 소자 분리막으로써 이용될 수 있다.The first and second insulating layers IL1 and IL2 may include an insulating material, for example, the insulating material may include any one of an oxide layer, a nitride layer, and an oxynitride layer. The first insulating layer IL1 may be disposed on the first to third pins FIN. The first insulating layer IL1 is disposed between the first to third pins FIN and the gate electrode CL, so that it can be used as a gate insulating film. The second insulating layer IL2 may be arranged to have a predetermined height in the space between the first to third pins FIN. The second insulating layer IL2 is disposed between the first to third fins FIN so that it can be used as an element isolation film.
게이트 전극(CL)은 제1 및 제2 절연층들(IL1, IL2)의 상부에 배치될 수 있다. 이로써, 게이트 전극(CL)은 제1 내지 제3 핀들(FIN), 제1 절연층(IL1) 및 제2 절연층(IL2)을 둘러싸는 구조를 가질 수 있다. 다시 말해, 제1 내지 제3 핀들(FIN)은 게이트 전극(CL)의 내부에 배치되는 구조를 가질 수 있다. 게이트 전극(CL)은 W, Ta 등과 같은 금속 물질, 이들의 질화물, 이들의 실리사이드, 도핑된 폴리실리콘 등을 포함할 수 있고, 증착 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
The gate electrode CL may be disposed on top of the first and second insulating layers IL1 and IL2. Thus, the gate electrode CL may have a structure surrounding the first to third pins FIN, the first insulating layer IL1, and the second insulating layer IL2. In other words, the first to third pins FIN may have a structure disposed inside the gate electrode CL. The gate electrode CL may include a metal material such as W, Ta, etc., a nitride thereof, a silicide thereof, a doped polysilicon, or the like, and may be formed using a deposition process.
도 5는 도 2의 레이아웃을 가지는 반도체 소자의 다른 예를 나타내는 사시도이다. 도 6은 도 2의 V-V' 선에 따른 단면도이다.5 is a perspective view showing another example of a semiconductor element having the layout of FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line V-V 'in Fig.
도 5 및 도 6을 참조하면, 반도체 소자(100b)는 SOI 형 핀 트랜지스터일 수 있다. 반도체 소자(100b)는 기판(SUB'), 제1 절연층(IL1'), 제2 절연층(IL2'), 제1 내지 제3 핀들(FIN') 및 도전 라인(이하에서는 '게이트 전극'으로 지칭함)(CL')을 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 반도체 소자(100b)는 도 3 및 도 4에 도시된 반도체 소자(100a)의 변형 실시예이므로, 이하에서는, 반도체 소자(100a)와의 차이점을 중심으로 설명하고, 중복된 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.5 and 6, the
제1 절연층(IL1')은 기판(SUB') 상에 배치될 수 있다. 제2 절연층(IL2')은 제1 내지 제3 핀들(FIN')과 게이트 전극(CL') 사이에 배치됨으로써, 게이트 절연막으로써 이용될 수 있다. 제1 내지 제3 핀들(FIN')은 반도체 물질, 예를 들어, 실리콘 또는 도핑된 실리콘 일 수 있다.The first insulating layer IL1 'may be disposed on the substrate SUB'. The second insulating layer IL2 'is disposed between the first to third pins FIN' and the gate electrode CL ', so that it can be used as a gate insulating film. The first to third fins FIN 'may be a semiconductor material, for example, silicon or doped silicon.
게이트 전극(CL')은 제2 절연층(IL2')의 상부에 배치될 수 있다. 이로써, 게이트 전극(CL')은 제1 내지 제3 핀들(FIN') 및 제2 절연층(IL2')을 둘러싸는 구조를 가질 수 있다. 다시 말해, 제1 및 제2 핀들(FIN')은 게이트 전극(CL')의 내부에 배치되는 구조를 가질 수 있다.
The gate electrode CL 'may be disposed on the upper portion of the second insulating layer IL2'. Thus, the gate electrode CL 'may have a structure surrounding the first to third pins FIN' and the second insulating layer IL2 '. In other words, the first and second fins FIN 'may have a structure disposed inside the gate electrode CL'.
도 7a 내지 도 7d는 인접하게 배치된 두 개의 표준 셀들을 포함하는 집적 회로의 일부에 대한 예시적인 제1 레이아웃들(10a 내지 10d)이다. 7A-7D are exemplary
도 7a 내지 도 7d는 도 1의 단계 S130의 예시적인 실시예들로서, 배치 및 배선 툴에 의해 제1 및 제2 표준 셀들(SC1, SC2)이 제2 방향(예를 들어, Y 방향)을 따라 서로 인접하게 배치될 수 있다. 구체적으로, 배치 및 배선 툴을 이용하여, 선택된 제1 및 제2 표준 셀들(SC1, SC2)을 배치시키고, 이어서, 배치된 제1 및 제2 표준 셀들(SC1, SC2)을 서로 연결시킴으로써 도 7a 내지 도 7d에 도시된 제1 레이아웃들(10a 내지 10d)이 설계될 수 있다. 편의상 도 7a 내지 도 7d의 제1 레이아웃들(10a 내지 10d)에는 도 2의 핀들(FIN)을 도시하지 않았다.7A-7D illustrate exemplary embodiments of step S130 of FIG. 1 in which first and second standard cells SC1, SC2 are moved by a placement and routing tool along a second direction (e.g., the Y direction) Can be disposed adjacent to each other. Concretely, by arranging the selected first and second standard cells SC1 and SC2 using arrangement and wiring tools, and then connecting the disposed first and second standard cells SC1 and SC2 to each other, The
도 7a를 참조하면, 제1 레이아웃(10a)은 제2 방향을 따라 서로 인접하게 배치된 제1 표준 셀(SC1)과 제2 표준 셀(SC2)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 표준 셀(SC1)의 제1 컨택(CA)은 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)을 포함할 수 있고, 제2 표준 셀(SC2)의 제1 컨택(CA)도 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7A, the
배치 및 배선 툴에 의해 제1 및 제2 표준 셀들(SC1, SC2)에 각각 포함된 제1 파워 컨택 패턴들(CA_P1)은 서로 연결될 수 있고, 마찬가지로, 제1 및 제2 표준 셀들(SC1, SC2)에 각각 포함된 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P2)도 서로 연결될 수 있다. 따라서, 제1 레이아웃(10a)은 하나의 제1 파워 컨택 패턴(CA_P1) 및 하나의 제2 파워 컨택 패턴(CA_P2)을 포함할 수 있다.The first power contact patterns CA_P1 included in the first and second standard cells SC1 and SC2 can be connected to each other by the placement and wiring tool and similarly the first and second standard cells SC1 and SC2 The second power contact patterns CA_P2 may be connected to each other. Accordingly, the
제1 레이아웃(10a)에서 하나의 제1 파워 컨택 패턴(CA_P1) 및 하나의 제2 파워 컨택 패턴(CA_P2)은 제1 컨택(CA)을 구성할 수 있다. 반도체 공정의 미세화에 따라 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2) 사이의 거리(D0)는 패터닝 레졸루션 한계(patterning resolution limit) 이하일 수 있고, 이에 따라, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)은 하나의 마스크로 형성할 수 없다. 따라서, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)을 포함하는 제1 컨택(CA)을 형성하기 위해서는 두 장의 마스크들이 필요하다.One first power contact pattern CA_P1 and one second power contact pattern CA_P2 in the
도 7b를 참조하면, 제1 레이아웃(10b)은 제2 방향을 따라 서로 인접하게 배치된 제1 표준 셀(SC1)과 제2 표준 셀(SC2)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 표준 셀(SC1)의 제1 컨택(CA)은 제1 파워 컨택 패턴(CA_P1) 및 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1)을 포함할 수 있고, 제2 표준 셀(SC2)의 제1 컨택은 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7B, the
배치 및 배선 툴에 의해 제1 및 제2 표준 셀들(SC1, SC2)에 각각 포함된 제1 파워 컨택 패턴들(CA_P1)은 서로 연결될 수 있다. 그러나, 제1 표준 셀(SC1)에 포함된 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1)과 제2 표준 셀(SC2)에 포함된 제2 파워 컨택 패턴(CA_P2)은 서로 다른 전압이 인가되므로 서로 연결될 수 없다. 따라서, 제1 레이아웃(10b)은 하나의 제1 파워 컨택 패턴(CA_P1), 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1) 및 제2 파워 컨택 패턴(CA_P2)을 포함할 수 있다.The first power contact patterns CA_P1 included in the first and second standard cells SC1 and SC2 may be connected to each other by the placement and wiring tool. However, the first source / drain contact pattern CA_SD1 included in the first standard cell SC1 and the second power contact pattern CA_P2 included in the second standard cell SC2 are connected to each other because different voltages are applied thereto I can not. Thus, the
제1 레이아웃(10b)에서 하나의 제1 파워 컨택 패턴(CA_P1), 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1) 및 제2 파워 컨택 패턴(CA_P2)은 제1 컨택(CA)을 구성할 수 있다. 반도체 공정의 미세화에 따라 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2) 사이의 거리(D0)는 패터닝 레졸루션 한계 이하일 수 있고, 이에 따라, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)은 하나의 마스크로 형성할 수 없다. In the
또한, 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1)과 제2 파워 컨택 패턴(CA_P2) 사이의 거리(D1)는 패터닝 레졸루션 한계 이하일 수 있고, 이에 따라, 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1)과 제2 파워 컨택 패턴(CA_P2)은 하나의 마스크로 형성할 수 없다. 따라서, 제1 파워 컨택 패턴(CA_P1), 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1) 및 제2 파워 컨택 패턴(CA_P2)을 포함하는 제1 컨택(CA)을 형성하기 위해서는 세 장의 마스크들이 필요하다. The distance D1 between the first source / drain contact pattern CA_SD1 and the second power contact pattern CA_P2 may be less than the patterning resolution limit and thus the first source / drain contact pattern CA_SD1, 2 power contact pattern CA_P2 can not be formed by one mask. Therefore, three masks are required to form the first contact CA comprising the first power contact pattern CA_P1, the first source / drain contact pattern CA_SD1, and the second power contact pattern CA_P2.
도 7c를 참조하면, 제1 레이아웃(10c)은 제2 방향을 따라 서로 인접하게 배치된 제1 표준 셀(SC1)과 제2 표준 셀(SC2)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 표준 셀(SC1)의 제1 컨택(CA)은 제1 및 제2 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD1, CA_SD2)을 포함할 수 있고, 제2 표준 셀(SC2)의 제1 컨택(CA)은 제3 및 제4 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD3, CA_SD4)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7C, the
제1 표준 셀(SC1)에 포함된 제1 및 제2 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD1, CA_SD2)과 제2 표준 셀(SC2)에 포함된 제3 및 제4 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD3, CA_SD4)은 서로 다른 전압이 인가될 수 있으므로 서로 연결될 수 없다. 따라서, 제1 레이아웃(10c)은 제1 내지 제4 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD1 내지 CA_SD4)를 포함할 수 있다.The first and second source / drain contact patterns CA_SD1 and CA_SD2 included in the first standard cell SC1 and the third and fourth source / drain contact patterns CA_SD3 and CA_SD3 included in the second standard cell SC2, , CA_SD4 can not be connected to each other since different voltages may be applied. Thus, the
제1 레이아웃(10c)에서 제1 내지 제4 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD1 내지 CA_SD4)은 제1 컨택(CA)을 구성할 수 있다. 반도체 공정의 미세화에 따라 제1 및 제2 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD1, CA_SD2) 사이의 거리(D0)는 패터닝 레졸루션 한계 이하일 수 있고, 이에 따라, 제1 및 제2 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD1, CA_SD2)은 하나의 마스크로 형성할 수 없다. 마찬가지로, 제3 및 제4 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD3, CA_SD4) 사이의 거리(D0)는 패터닝 레졸루션 한계 이하일 수 있고, 이에 따라, 제3 및 제4 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD3, CA_SD4)은 하나의 마스크로 형성할 수 없다. In the
또한, 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1)과 제4 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD4) 사이의 거리(D2)는 패터닝 레졸루션 한계 이하일 수 있고, 이에 따라, 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1)과 제4 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD4)은 하나의 마스크로 형성할 수 없다. 반면, 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1)과 제3 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD3) 사이의 거리(D3)는 패터닝 레졸루션 한계 이상일 수 있고, 이에 따라, 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1)과 제3 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD3)은 하나의 마스크로 형성할 수 있다. 따라서, 제1 내지 제4 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD1 내지 CA_SD4)을 포함하는 제1 컨택을 형성하기 위해서는 세 장의 마스크들이 필요하다.In addition, the distance D2 between the first source / drain contact pattern CA_SD1 and the fourth source / drain contact pattern CA_SD4 may be less than the patterning resolution limit, and thus the first source / drain contact pattern CA_SD1, And the fourth source / drain contact pattern CA_SD4 can not be formed by one mask. On the other hand, the distance D3 between the first source / drain contact pattern CA_SD1 and the third source / drain contact pattern CA_SD3 may be greater than the patterning resolution limit and thus the first source / drain contact pattern CA_SD1, And the third source / drain contact pattern CA_SD3 may be formed using one mask. Therefore, three masks are required to form the first contact including the first to fourth source / drain contact patterns CA_SD1 to CA_SD4.
도 7d를 참조하면, 제1 레이아웃(10d)은 제2 방향을 따라 서로 인접하게 배치된 제1 표준 셀(SC1)과 제2 표준 셀(SC2)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 표준 셀(SC1)의 제1 컨택(CA)은 제1 및 제2 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD1, CA_SD2)을 포함할 수 있고, 제2 표준 셀(SC2)의 제1 컨택(CA)은 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7D, the
제1 표준 셀(SC1)에 포함된 제1 및 제2 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD1, CA_SD2)과 제2 표준 셀(SC2)에 포함된 제3 및 제4 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD3, CA_SD4)은 서로 다른 전압이 인가될 수 있으므로 서로 연결될 수 없다. 따라서, 제1 레이아웃(10d)은 제1 및 제2 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD1, CA_SD2) 및 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)을 포함할 수 있다.The first and second source / drain contact patterns CA_SD1 and CA_SD2 included in the first standard cell SC1 and the third and fourth source / drain contact patterns CA_SD3 and CA_SD3 included in the second standard cell SC2, , CA_SD4 can not be connected to each other since different voltages may be applied. Thus, the
제1 레이아웃(10d)에서 제1 및 제2 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD1, CA_SD2) 및 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)은 제1 컨택(CA)을 구성할 수 있다. 반도체 공정의 미세화에 따라 제1 및 제2 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD1, CA_SD2) 사이의 거리(D0)는 패터닝 레졸루션 한계 이하일 수 있고, 이에 따라, 제1 및 제2 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD1, CA_SD2)은 하나의 마스크로 형성할 수 없다. 마찬가지로, 제1 및 제1 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2) 사이의 거리(D0)는 패터닝 레졸루션 한계 이하일 수 있고, 이에 따라, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)은 하나의 마스크로 형성할 수 없다. In the
또한, 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1)과 제2 파워 컨택 패턴(CA_P2) 사이의 거리(D1)는 패터닝 레졸루션 한계 이하일 수 있고, 이에 따라, 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1)과 제2 파워 컨택 패턴(CA_P2)은 하나의 마스크로 형성할 수 없다. 나아가, 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1)과 제1 파워 컨택 패턴(CA_P1) 사이의 거리(D4)는 패터닝 레졸루션 한계 이하일 수 있고, 이에 따라, 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1)과 제1 파워 컨택 패턴(CA_P1)은 하나의 마스크로 형성할 수 없다. 따라서, 제1 및 제2 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD1, CA_SD2) 및 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)을 포함하는 제1 컨택(CA)을 형성하기 위해서는 네 장의 마스크들이 필요하다.The distance D1 between the first source / drain contact pattern CA_SD1 and the second power contact pattern CA_P2 may be less than the patterning resolution limit and thus the first source / drain contact pattern CA_SD1, 2 power contact pattern CA_P2 can not be formed by one mask. Further, the distance D4 between the first source / drain contact pattern CA_SD1 and the first power contact pattern CA_P1 may be less than the patterning resolution limit, and thus the first source / drain contact pattern CA_SD1 and the first power contact pattern CA_P1 may be less than the patterning resolution limit. 1 power contact pattern CA_P1 can not be formed by one mask. Therefore, in order to form the first contact CA including the first and second source / drain contact patterns CA_SD1 and CA_SD2 and the first and second power contact patterns CA_P1 and CA_P2, need.
상술한 바와 같이, 도 7a의 제1 레이아웃(10a)은 2개의 제1 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)을 포함하므로, 두 개의 마스크가 필요하다. 도 7b의 제1 레이아웃(10b)은 3개의 제1 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2, CA_SD1)을 포함하므로, 세 개의 마스크가 필요하다. 도 7c의 제1 레이아웃(10c)은 4개의 제1 컨택 패턴들(CA_SD1 내지 CA_SD2)을 포함하지만, 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1)과 제3 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD3) 사이의 거리(D3)가 패터닝 해상도 한계 이상이므로, 세 개의 마스크가 필요하다. 그러나, 도 7d의 제1 레이아웃(10d)은 4개의 제1 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2, CA_SD1, CA_SD2)을 포함하고, 각 컨택 패턴들 사이의 거리가 패터닝 해상도 한계 이하이므로, 네 개의 마스크가 필요하다. As described above, the
제1 컨택(CA)을 형성하기 위한 마스크들의 개수가 증가함에 따라 집적 회로의 제조 비용이 증가하는 문제가 발생하게 된다. 그러나, 집적 회로의 설계 단계, 구체적으로, 표준 셀 라이브러리의 준비 단계(도 1의 S110)에서는 인접하게 배치될 표준 셀을 예측할 수 없다. 따라서, 마스크 개수를 반영하여 각 표준 셀의 레이아웃을 설계하는 것이 불가능하다.The manufacturing cost of the integrated circuit increases as the number of masks for forming the first contact CA increases. However, in the designing stage of the integrated circuit, specifically, in the preparation stage of the standard cell library (S110 in FIG. 1), the standard cell to be placed adjacent can not be predicted. Therefore, it is impossible to design the layout of each standard cell by reflecting the number of masks.
도 7a 내지 도 7d를 참조하여 상술한 바와 같이, 설계된 집적 회로에 포함된 하나의 레이어, 예를 들어, 제1 컨택(CA)는 복수의 패턴들을, 예를 들어, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2) 또는 제1 및 제2 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD1, CA_SD2)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 설계된 집적 회로에 포함된 하나의 레이어는 복수의 패턴들에 대응하는 복수의 마스크들을 이용하여 패터닝됨으로써 형성될 수 있다. 이처럼 복수의 마스크들을 이용하여 패터닝되는 레이어의 경우, 집적 회로의 설계 단계, 구체적으로, 표준 셀의 레이아웃 디자인 단계에서, 컬러 디컴포지션(color decomposition)을 통해 복수의 마스크들에 각각 대응되는 복수의 컬러들을 이용하여 복수의 패턴들이 디자인될 수 있다. As described above with reference to Figs. 7A-7D, one layer, e.g., a first contact CA, included in the designed integrated circuit may include a plurality of patterns, for example, first and second power contacts Patterns CA_P1 and CA_P2 or first and second source / drain contact patterns CA_SD1 and CA_SD2. Accordingly, one layer included in the designed integrated circuit may be formed by patterning using a plurality of masks corresponding to the plurality of patterns. In the case of a layer patterned using a plurality of masks as described above, in the designing stage of the integrated circuit, specifically, in the layout design stage of the standard cell, a plurality of colors each corresponding to a plurality of masks through color decomposition, A plurality of patterns can be designed.
도 7d의 제1 레이아웃(10d)에 포함된 제1 컨택(CA)은 네 개의 패턴들(CA_SD1, CA_SD2, CA_P1, CA_P2)을 포함하므로, 네 개의 마스크들이 필요한데, 이 경우 세 개의 마스크들로 패터닝을 수행할 경우 서로 다른 네 개의 컬러로 디자인된 네 개의 패턴들(CA_SD1, CA_SD2, CA_P1, CA_P2) 사이에서 컬러 위반(color violation)이 발생하게 된다. 이처럼 집적 회로를 정의하는 표준 셀들의 배치 및 배선 단계에서 동일한 컬러 위반(same color violation)에 의해 컬러 컨플릭트(color conflict) 문제가 발생할 수 있다.Since the first contact CA included in the
본 실시예에 따르면, 집적 회로를 구성하는 복수의 레이어들 중 하나인 제1 레이어, 예를 들어, 제1 컨택(CA)을 형성하기 위한 마스크들의 개수가 임계 값(예를 들어, 4개) 이상인 경우, 마스크 데이터 준비 단계에서 마스크들의 개수를 줄이기 위하여 제1 레이아웃을 제2 레이아웃으로 변경하는 디자인 폴리싱을 수행할 수 있다. 따라서, 도 7d의 제1 레이아웃(10d)에 대해 마스크 데이터 준비 단계에서 디자인 폴리싱을 수행할 수 있다. 이하에서는 도 8 내지 도 13을 참조하여 데이터 폴리싱의 구체적인 실시예들에 대해 더욱 자세하게 설명하기로 한다.
According to this embodiment, the number of masks for forming the first layer, for example, the first contact CA, which is one of the plurality of layers constituting the integrated circuit, is a threshold value (for example, four) , It is possible to perform design polishing to change the first layout to the second layout in order to reduce the number of masks in the mask data preparing step. Therefore, design polishing can be performed in the mask data preparation step for the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터 폴리싱에 의해 제1 레이아웃으로부터 변경된 제2 레이아웃의 일 예(20a)이다.Figure 8 is an example (20a) of a second layout modified from the first layout by data polishing in accordance with an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 마스크 데이터 준비 단계에서 제1 레이아웃(10d)의 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)을 서로 머지(merge)함으로써 제2 레이아웃(20a)을 생성할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_2)은 동일한 전압이 인가될 수 있으므로, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_2)을 연결할 수 있다.8, a
구체적으로, 제1 레이아웃(10d)에서 서로 다른 컬러로 디자인된 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)은, 제2 레이아웃(20a)에서 동일한 컬러로 디자인된 하나의 파워 컨택 패턴(CA_P)으로 변경될 수 있다. 이에 따라, 제2 레이아웃(20a)을 기초로 집적 회로를 제조할 경우, 제1 및 제2 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD1, CA_SD2) 및 파워 컨택 패턴(CA_P)의 세 개의 패턴들에 각각 대응되는 세 개의 마스크들을 이용하여 제1 컨택(CA)을 패터닝할 수 있다.Specifically, the first and second power contact patterns CA_P1 and CA_P2 designed in different colors in the
제2 레이아웃(20a)에 포함된 파워 컨택 패턴(CA_P)은 제1 방향(예를 들어, X 방향)으로 제1 너비(W)을 갖고, 제2 방향(예를 들어, Y 방향)으로 제1 높이(H)를 가질 수 있다. 제2 레이아웃(20a)은, 제1 레이아웃(10d)과 마찬가지로, 파워 컨택 패턴들(CA_P) 상에 두 개의 비아들(V)이 배치될 수 있다.The power contact pattern CA_P included in the
이때, 제1 너비(W)는 제1 레이아웃(10d)에서 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2) 각각의 너비 및 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2) 사이의 거리의 합과 실질적으로 동일할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 제1 너비(W)는 제1 레이아웃(10d)에서 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2) 각각의 너비 및 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2) 사이의 거리의 합보다 작거나 클 수도 있다. At this time, the first width W is a width of each of the first and second power contact patterns CA_P1 and CA_P2 in the
한편, 제1 높이(H)는 1 레이아웃(10d)에서 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2) 각각의 높이와 실질적으로 동일할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 제1 높이(H)는 제1 레이아웃(10d)에서 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2) 각각의 높이보다 작거나 클 수도 있다.On the other hand, the first height H may be substantially equal to the height of each of the first and second power contact patterns CA_P1 and CA_P2 in one
따라서, 본 실시예에 따르면, 제2 레이아웃(20a)는 제1 레이아웃(10d)에 비해 제1 컨택(CA)을 형성하는데 필요한 마스크의 개수를 한 장 줄일 수 있다. 다시 말해, 제2 레이아웃(20a)을 이용하여 집적 회로를 형성하는 경우 세 장의 마스크를 이용하여 제1 컨택(CA)을 형성할 수 있다.
Therefore, according to the present embodiment, the
도 9a 및 도 9b는 도 8의 제2 레이아웃의 IX-IX' 선에 따른 단면도의 예들이다.Figs. 9A and 9B are examples of cross-sectional views taken along line IX-IX 'of the second layout of Fig.
도 9a를 참조하면, 반도체 소자(200a)는 기판(SUB), 도전 라인(CL), 콘택 플러그(CP) 및 파워 컨택(CA_Pa)을 포함할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 파워 컨택(CA_Pa)의 상부에는 예를 들어, 전원 전압 또는 접지 전압을 제공하는 메탈 라인(metal line), 및 메탈 라인과 파워 컨택(CA_Pa)을 연결하는 비아(via) 등이 더 배치될 수 있다.9A, the
기판(SUB)은 반도체 기판일 수 있는데, 예를 들어, 반도체 기판은 실리콘, 실리콘-온-절연체(SOI), 실리콘-온-사파이어, 게르마늄, 실리콘-게르마늄 및 갈륨 비소 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(SUB)은 P형 기판일 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 기판(SUB)은 불순물이 도핑된 액티브 영역을 포함할 수 있다. The substrate SUB may be a semiconductor substrate, for example the semiconductor substrate may comprise any one of silicon, silicon-on-insulator (SOI), silicon-on-sapphire, germanium, silicon-germanium and gallium arsenide. have. For example, the substrate SUB may be a P-type substrate. Further, although not shown, the substrate SUB may include an active region doped with an impurity.
도전 라인(CL)은 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 도전 라인(CL)은 게이트 전극으로 이용될 수 있고, 이 경우, 도전 라인(CL)과 기판(SUB) 내의 액티브 영역 사이에는 게이트 절연층이 더 배치될 수 있다. The conductive line CL may be disposed on the substrate SUB. In one embodiment, the conductive line CL may be used as a gate electrode, in which case a gate insulating layer may be further disposed between the conductive line CL and the active region in the substrate SUB.
일 실시예에서, 도전 라인(CL)은 더미 도전 라인일 수 있다. 이와 같이, 도전 라인(CL)이 더미 도전 라인인 경우, 도 8의 제1 레이아웃(10d)에서 제1 파워 컨택 패턴(CA_P1)과 제2 파워 컨택 패턴(CA_P2) 사이에 셀 바운더리가 있는 것으로 볼 수 있다. 이때, 제1 파워 컨택 패턴(CA_P1)과 제2 파워 컨택 패턴(CA_P2)은 각각 서로 다른 표준 셀들에 포함된 것으로 볼 수 있다.In one embodiment, the conductive line CL may be a dummy conductive line. As described above, when the conductive line CL is a dummy conductive line, there is a cell boundary between the first power contact pattern CA_P1 and the second power contact pattern CA_P2 in the
콘택 플러그(CP)는 기판(SUB) 상에 배치될 수 있고, 도전 라인(CL)과 실질적으로 동일한 높이로 형성될 수 있다. 이로써, 파워 컨택(CA_Pa)은 도전 라인(CL)과 연결될 수 있다. 콘택 플러그(CP)는 기판(SUB)의 일부 영역에 배치되어 파워 컨택(CA_Pa)과 기판(SUB)을 전기적으로 연결할 수 있다.The contact plug CP may be disposed on the substrate SUB and may be formed to have substantially the same height as the conductive line CL. Thereby, the power contact CA_Pa can be connected to the conductive line CL. The contact plug CP may be disposed in a part of the substrate SUB to electrically connect the power contact CA_Pa and the substrate SUB.
파워 컨택(CA_Pa)은 콘택 플러그(CP) 상에 배치될 수 있고, 콘택 플러그(CP)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이로써, 파워 컨택(CA_Pa)은 기판(SUB) 내의 액티브 영역에 예를 들어, 전원 전압 또는 접지 전압을 제공할 수 있다. The power contact CA_Pa may be disposed on the contact plug CP and may be electrically connected to the contact plug CP. As a result, the power contact CA_Pa can provide, for example, a power supply voltage or a ground voltage to the active region in the substrate SUB.
도 9b를 참조하면, 반도체 소자(200b)는 기판(SUB), 도전 라인(CL), 콘택 플러그(CP') 및 파워 컨택(CA_Pb)을 포함할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 파워 컨택(CA_Pb)의 상부에는 예를 들어, 전원 전압 또는 접지 전압을 제공하는 메탈 라인, 및 메탈 라인과 파워 컨택(CA_Pb)을 연결하는 비아 등이 더 배치될 수 있다.9B, the
기판(SUB)은 반도체 기판일 수 있는데, 예를 들어, 반도체 기판은 실리콘, 실리콘-온-절연체(SOI), 실리콘-온-사파이어, 게르마늄, 실리콘-게르마늄 및 갈륨 비소 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(SUB)은 P형 기판일 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 기판(SUB)은 불순물이 도핑된 액티브 영역을 포함할 수 있다.The substrate SUB may be a semiconductor substrate, for example the semiconductor substrate may comprise any one of silicon, silicon-on-insulator (SOI), silicon-on-sapphire, germanium, silicon-germanium and gallium arsenide. have. For example, the substrate SUB may be a P-type substrate. Further, although not shown, the substrate SUB may include an active region doped with an impurity.
도전 라인(CL)은 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 도전 라인(CL)은 게이트 전극으로 이용될 수 있고, 이 경우, 도전 라인(CL)과 기판(SUB) 내의 액티브 영역 사이에는 게이트 절연층이 더 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 도전 라인(CL)은 액티브 도전 라인일 수 있다.The conductive line CL may be disposed on the substrate SUB. In one embodiment, the conductive line CL may be used as a gate electrode, in which case a gate insulating layer may be further disposed between the conductive line CL and the active region in the substrate SUB. In one embodiment, the conductive line CL may be an active conductive line.
콘택 플러그(CP')는 기판(SUB) 상에 배치될 수 있고, 도전 라인(CL)보다 높게 형성될 수 있다. 이로써, 파워 컨택(CA_Pb)은 도전 라인(CL)과 연결되지 않을 수 있다. 콘택 플러그(CP')는 기판(SUB)의 일부 영역에 배치되어 파워 컨택(CA_Pb)과 기판(SUB)을 전기적으로 연결할 수 있다.The contact plug CP 'may be disposed on the substrate SUB and may be formed higher than the conductive line CL. As a result, the power contact CA_Pb may not be connected to the conductive line CL. The contact plug CP 'is disposed in a partial region of the substrate SUB to electrically connect the power contact CA_Pb and the substrate SUB.
파워 컨택(CA_Pb)은 콘택 플러그(CP') 상에 배치될 수 있고, 콘택 플러그(CP)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이로써, 파워 컨택(CA_Pb)은 기판(SUB) 내의 액티브 영역에 예를 들어, 전원 전압 또는 접지 전압을 제공할 수 있다.
The power contact CA_Pb may be disposed on the contact plug CP 'and may be electrically connected to the contact plug CP. As a result, the power contact CA_Pb can provide, for example, a power supply voltage or a ground voltage to the active region in the substrate SUB.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터 폴리싱에 의해 제1 레이아웃으로부터 변경된 제2 레이아웃의 다른 예(20b)이다.10 is another example 20b of the second layout modified from the first layout by data polishing according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 마스크 데이터 준비 단계에서 제1 레이아웃(10d)의 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2) 사이에 브릿지(bridge) 패턴(BR)을 추가함으로써 제2 레이아웃(20b)을 생성할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)은 동일한 전압이 인가될 수 있으므로, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)을 연결할 수 있다. 10, by adding a bridge pattern BR between the first and second power contact patterns CA_P1 and CA_P2 of the
구체적으로, 제1 레이아웃(10d)에서 서로 다른 컬러로 디자인된 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)은, 제2 레이아웃(20b)에서 동일한 컬러로 디자인된 하나의 파워 컨택 패턴(CA_P')으로 변경될 수 있다. 이에 따라, 제2 레이아웃(20b)을 기초로 집적 회로를 제조할 경우, 제1 및 제2 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD1, CA_SD2) 및 파워 컨택 패턴(CA_P')의 세 개의 패턴들에 각각 대응되는 세 개의 마스크들을 이용하여 제1 컨택(CA)을 패터닝할 수 있다.Specifically, the first and second power contact patterns CA_P1 and CA_P2 designed in different colors in the
제2 레이아웃(20b)에 포함된 파워 컨택 패턴(CA_P')은 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2) 및 브릿지 패턴(BR)을 포함할 수 있고, 하나의 마스크로 형성될 수 있다. 이로써, 제2 레이아웃(20b)은 H 형상의 파워 컨택(CA_P')을 포함할 수 있다. 제2 레이아웃(20b)은, 제1 레이아웃(10d)과 마찬가지로, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2) 상에 각각 비아들(V)이 배치될 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2) 및 브릿지 패턴(BR)을 포함하는 파워 컨택(CA_P')은 한 장의 마스크를 이용하여 형성할 수 있다. The power contact pattern CA_P'included in the
따라서, 본 실시예에 따르면, 제2 레이아웃(20b)는 제1 레이아웃(10d)에 비해 제1 컨택을 형성하는데 필요한 마스크의 개수를 한 장 줄일 수 있다. 다시 말해, 제2 레이아웃(20b)을 이용하여 집적 회로를 형성하는 경우 세 장의 마스크를 이용하여 제1 컨택을 형성할 수 있다.
Therefore, according to the present embodiment, the
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터 폴리싱에 의해 제1 레이아웃으로부터 변경된 제2 레이아웃의 다른 예(20c)이다.11 is another example 20c of the second layout modified from the first layout by data polishing according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 마스크 데이터 준비 단계에서 제1 레이아웃(10d)의 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)의 제2 방향에 따른 높이를 감소시키고, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CAP_2)에 연결되는 제2 컨택(CB1)을 배치함으로써 제2 레이아웃(20c)을 생성할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)은 동일한 전압이 인가될 수 있으므로, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)을 연결할 수 있다. 11, in the mask data preparing step, the height of the first and second power contact patterns CA_P1 and CA_P2 of the
구체적으로, 제1 레이아웃(10d)에서 서로 다른 컬러로 디자인된 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)은, 제2 레이아웃(20c)에서 동일한 컬러로 디자인된 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1', CA_P2')으로 변경될 수 있다. 이에 따라, 제2 레이아웃(20c)을 기초로 집적 회로를 제조할 경우, 제1 및 제2 소스/드레인 컨택 패턴들(CA_SD1, CA_SD2)에 각각 대응하는 두 개의 마스크들 및 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1', CA_P2')에 대응하는 하나의 마스크를 이용하여 제1 컨택(CA)을 패터닝할 수 있다.Specifically, the first and second power contact patterns CA_P1 and CA_P2 designed in different colors in the
제2 레이아웃(20c)은 제2 방향에 따라 제2 높이(H2)를 갖는 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1', CA_P2') 및 제2 컨택(CB1)을 포함할 수 있다. 이때, 제2 레이아웃(20c)에 포함된 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1', CA_P2')은 한 장의 마스크를 이용하여 형성될 수 있다. 제2 레이아웃(20c)에서 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1', CA_P2') 상에는 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1', CA_P2')에 공통으로 연결되는 제2 컨택(CB1)이 배치될 수 있고, 제2 컨택(CB1) 상에 두 개의 비아들(V)이 배치될 수 있다. The
따라서, 본 실시예에 따르면, 제2 레이아웃(20c)는 제1 레이아웃(10d)에 비해 제1 컨택을 형성하는데 필요한 마스크의 개수를 한 장 줄일 수 있다. 다시 말해, 제2 레이아웃(20c)을 이용하여 집적 회로를 형성하는 경우 세 장의 마스크를 이용하여 제1 컨택을 형성할 수 있다.
Therefore, according to the present embodiment, the
도 12는 도 11의 제2 레이아웃의 XII-XII' 선에 따른 단면도의 예이다.12 is an example of a cross-sectional view taken along the line XII-XII 'of the second layout in Fig.
도 12를 참조하면, 반도체 소자(200c)는 기판(SUB), 도전 라인(CL), 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1', CA_P2') 및 제2 컨택(CB)을 포함할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 제2 컨택(CB1)의 상부에는 예를 들어, 전원 전압 또는 접지 전압을 제공하는 메탈 라인, 및 메탈 라인과 제2 컨택(CB1)을 연결하는 비아 등이 더 배치될 수 있다.12, the
기판(SUB)은 반도체 기판일 수 있는데, 예를 들어, 반도체 기판은 실리콘, 실리콘-온-절연체(SOI), 실리콘-온-사파이어, 게르마늄, 실리콘-게르마늄 및 갈륨 비소 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(SUB)은 P형 기판일 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 기판(SUB)은 불순물이 도핑된 액티브 영역을 포함할 수 있다.The substrate SUB may be a semiconductor substrate, for example the semiconductor substrate may comprise any one of silicon, silicon-on-insulator (SOI), silicon-on-sapphire, germanium, silicon-germanium and gallium arsenide. have. For example, the substrate SUB may be a P-type substrate. Further, although not shown, the substrate SUB may include an active region doped with an impurity.
도전 라인(CL)은 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 도전 라인(CL)은 게이트 전극으로 이용될 수 있고, 이 경우, 도전 라인(CL)과 기판(SUB) 내의 액티브 영역 사이에는 게이트 절연층이 더 배치될 수 있다. The conductive line CL may be disposed on the substrate SUB. In one embodiment, the conductive line CL may be used as a gate electrode, in which case a gate insulating layer may be further disposed between the conductive line CL and the active region in the substrate SUB.
일 실시예에서, 도전 라인(CL)은 더미 도전 라인일 수 있다. 이와 같이, 도전 라인(CL)이 더미 도전 라인인 경우, 도 11의 제1 레이아웃(10d)에서 제1 파워 컨택 패턴(CA_P1)과 제2 파워 컨택 패턴(CA_P2) 사이에 셀 바운더리가 있는 것으로 볼 수 있다. 이때, 제1 파워 컨택 패턴(CA_P1)과 제2 파워 컨택 패턴(CA_P2)은 각각 서로 다른 표준 셀들에 포함된 것으로 볼 수 있다.In one embodiment, the conductive line CL may be a dummy conductive line. Thus, when the conductive line CL is a dummy conductive line, a cell boundary is present between the first power contact pattern CA_P1 and the second power contact pattern CA_P2 in the
제1 및 제2 파워 콘택들(CA_P1', CA_P2')는 기판(SUB) 상에 배치될 수 있고, 도전 라인(CL)과 실질적으로 동일한 높이로 형성될 수 있다. 이로써, 제2 컨택(CB1)은 도전 라인(CL)과 연결될 수 있다. 제1 및 제2 파워 콘택들(CA_P1', CA_P2')은 기판(SUB)의 일부 영역, 구체적으로, 제2 액티브 영역(AR2)에 배치될 수 있다.The first and second power contacts CA_P1 ', CA_P2' may be disposed on the substrate SUB and may be formed at substantially the same height as the conductive line CL. Thus, the second contact CB1 can be connected to the conductive line CL. The first and second power contacts CA_P1 ', CA_P2' may be disposed in a portion of the substrate SUB, specifically, in the second active region AR2.
제2 컨택(CB1)은 제1 및 제2 파워 콘택들(CA_P1', CA_P2') 상에 배치되어, 제1 및 제2 파워 콘택들(CA_P1', CA_P2')에 공통으로 연결될 수 있다. 이로써, 제2 컨택(CB1)은 기판(SUB) 내의 제2 액티브 영역(AR2)에 예를 들어, 전원 전압 또는 접지 전압을 제공할 수 있다.
The second contact CB1 may be disposed on the first and second power contacts CA_P1 ', CA_P2' and may be connected in common to the first and second power contacts CA_P1 ', CA_P2'. Thereby, the second contact CB1 can provide, for example, a power supply voltage or a ground voltage to the second active region AR2 in the substrate SUB.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터 폴리싱에 의해 제1 레이아웃으로부터 변경된 제2 레이아웃의 다른 예(10d)이다.13 is another example (10d) of the second layout changed from the first layout by data polishing according to an embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 마스크 데이터 준비 단계에서 제1 레이아웃(10d)의 제1 파워 컨택(CA_P1)의 제2 방향에 따른 높이를 감소시키고, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)에 연결되는 제2 컨택(CB2)을 배치함으로써 제2 레이아웃(20d)을 생성할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)은 동일한 전압이 인가될 수 있으므로, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)을 연결할 수 있다. 13, in the mask data preparing step, the height of the first power contact CA_P1 of the
구체적으로, 제1 레이아웃(10d)에서 제1 파워 컨택 패턴(CA_P1)은 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1)과 서로 다른 컬러로 디자인되었으나, 제2 레이아웃(20d)에서 제1 파워 컨택 패턴(CA_P1)은 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1)과 동일한 컬러로 변경될 수 있다. 이에 따라, 제2 레이아웃(20d)을 기초로 집적 회로를 제조할 경우, 제1 파워 컨택 패턴(CA_P1)과 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1)은 동일한 마스크로 패터닝될 수 있다. 따라서, 제2 레이아웃(20d)을 기초로 집적 회로를 제조할 경우, 세 개의 마스크들을 이용하여 제1 컨택(CA)을 패터닝할 수 있다.Specifically, in the
제2 레이아웃(20d)은 제2 방향에 따라 제2 높이(H2)를 갖는 제1 파워 컨택(CA_P1'), 제2 파워 컨택(CA_P2) 및 제2 컨택(CB2)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 소스/드레인 컨택(CA_SD1)과 제1 파워 컨택(CA_P1') 사이의 거리(D4')는 패터닝 레졸루션 한계 이상일 수 있고, 이에 따라, 제1 소스/드레인 컨택(CA_SD1)과 제1 파워 컨택(CA_P1')은 한 개의 마스크를 이용하여 형성할 수 있다. The
제2 레이아웃(20d)에서 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1', CA_P2) 상에는 브릿지 패턴을 갖고, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P', CA_P2)에 연결되는 제2 컨택(CB2)이 배치될 수 있다. 제2 레이아웃(20d)에서 제1 파워 컨택(CA_P1')의 높이가 감소함에 따라, 비아(V)는 제2 파워 컨택(CA_P2) 상에만 배치될 수 있다.A second contact (CA_P ', CA_P2) having a bridge pattern on the first and second power contact patterns CA_P1', CA_P2 in the
따라서, 본 실시예에 따르면, 제2 레이아웃(20d)는 제1 레이아웃(10d)에 비해 제1 컨택을 형성하는데 필요한 마스크의 개수를 한 장 줄일 수 있다. 다시 말해, 제2 레이아웃(20d)을 이용하여 집적 회로를 형성하는 경우 세 장의 마스크를 이용하여 제1 컨택을 형성할 수 있다.
Therefore, according to the present embodiment, the
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 집적 회로의 레이아웃 설계 방법을 나타내는 흐름도이다.14 is a flowchart showing a layout design method of an integrated circuit according to an embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 집적 회로의 레이아웃 설계 방법은 도 1에 예시된 집적 회로의 제조 방법에 비해 집적 회로의 형성 단계를 포함하지 않으며, 단계 S110 내지 단계 S230에 따른 내용은 본 실시예에도 적용될 수 있다. 따라서, 도 2 내지 도 13을 참조하여 상술된 내용은 본 실시예에도 적용될 수 있다.14, the layout design method of the integrated circuit according to the present embodiment does not include the step of forming an integrated circuit as compared with the method of manufacturing the integrated circuit illustrated in FIG. 1, and the contents of steps S110 to S230 are But can also be applied to the embodiment. Therefore, the above-described contents with reference to Figs. 2 to 13 can also be applied to this embodiment.
단계 S310에서, 집적 회로를 정의하는 복수의 표준 셀들을 배치 및 배선함으로써 제1 레이아웃을 설계한다.In step S310, a first layout is designed by arranging and wiring a plurality of standard cells defining an integrated circuit.
단계 S320에서, 제1 레이아웃에 대한 마스크 데이터 준비 과정에서, 상기 제1 레이아웃을 변경함으로써 제2 레이아웃을 생성한다. 구체적으로, 제1 레이아웃의 제1 레이어에 해당하는 제1 레이어 패턴들의 형성에 필요한 마스크들의 개수가 감소되도록 제1 레이어 패턴들 중 제1 및 제2 패턴들을 서로 연결함으로써 제2 레이아웃을 생성할 수 있다. In step S320, in the mask data preparation for the first layout, the second layout is generated by changing the first layout. Specifically, a second layout can be generated by connecting the first and second patterns of the first layer patterns to each other so that the number of masks required for forming the first layer patterns corresponding to the first layer of the first layout is reduced have.
일 실시예에서, 제1 레이어는, 집적 회로의 액티브 영역과 전기적으로 연결되고 액티브 영역 상에 형성될 컨택(예를 들어, 제1 컨택(CA))일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 패턴들은 제1 방향을 따라 서로 평행하게 배치되고, 제1 방향에 실질적으로 수직인 제2 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 패턴들은 도 7d에 예시된 제1 레이아웃(10d)의 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 레이어 패턴들은 제3 패턴을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 패턴은 도 7d에 예시된 제1 레이아웃(10d)의 제1 소스 드레인 컨택 패턴(CA_SD1)일 수 있다.In one embodiment, the first layer may be a contact (e.g., a first contact (CA)) that is electrically connected to the active area of the integrated circuit and is to be formed on the active area. In one embodiment, the first and second patterns may be arranged parallel to one another along the first direction and extend in a second direction substantially perpendicular to the first direction. For example, the first and second patterns may be the first and second power contact patterns CA_P1, CA_P2 of the
일 실시예에서, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)을 머지(merge)함으로써 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2) 각각의 제1 방향에 따른 너비보다 큰 제1 너비(W1)를 갖고, 하나의 마스크로 형성 가능한 신규 패턴(CA_P)을 포함하는 제2 레이아웃(예를 들어, 도 8의 20a)을 생성할 수 있다.In one embodiment, by merging the first and second power contact patterns CA_P1 and CA_P2, the first and second power contact patterns CA_P1 and CA_P2 are formed by merging the first and second power contact patterns CA_P1 and CA_P2, A second layout (e.g., 20a in Fig. 8) including a new pattern CA_P having a width W1 of 1 and being capable of being formed with one mask can be generated.
다른 실시예에서, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2) 및 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)을 연결하는 브릿지 패턴(BR)을 포함하는 H 형상을 갖고, 하나의 마스크로 형성 가능한 신규 패턴(CA_P')을 포함하는 제2 레이아웃(예를 들어, 도 10의 20b)을 생성할 수 있다.In another embodiment, the first and second power contact patterns CA_P1 and CA_P2 have an H shape including a bridge pattern BR connecting the first and second power contact patterns CA_P1 and CA_P2 and the first and second power contact patterns CA_P1 and CA_P2, A second layout (e.g., 20b in Fig. 10) including a new pattern CA_P 'that can be formed with one mask can be generated.
다른 실시예에서, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)에 비해 제2 방향에 따른 높이가 감소되고, 하나의 마스크로 형성 가능한 신규 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1', CA_P2'), 및 신규 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1', CA_P2')에 공통으로 연결되는 제2 레이어를 포함하는 제2 레이아웃(예를 들어, 도 11의 20c)을 생성할 수 있다. 이때, 제2 레이어는, 복수의 도전 라인들(CL) 중 적어도 하나 및 신규 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1', CA_P2') 상에 형성될 제2 컨택(CB1)일 수 있다.In another embodiment, the heights along the second direction are reduced relative to the first and second power contact patterns CA_P1, CA_P2, and the first and second power contact patterns CA_P1 ' (E.g., 20_c of FIG. 11) that includes a second layer that is commonly connected to the first and second power contact patterns CA_P2 ', CA_P2', and the new first and second power contact patterns CA_P1 ', CA_P2' . At this time, the second layer may be a second contact CB1 to be formed on at least one of the plurality of conductive lines CL and the new first and second power contact patterns CA_P1 ', CA_P2'.
다른 실시예에서, 제3 패턴, 예를 들어, 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1)과의 거리가 임계 거리 이상이 되도록 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들(CA_P1, CA_P2)에 비해 제2 방향에 따른 높이가 감소되고, 제1 소스/드레인 컨택 패턴(CA_SD1)과 동일한 마스크로 형성 가능한 신규 제1 파워 컨택 패턴(CA_P1'), 그리고, 신규 제1 파워 컨택 패턴(CA_P1') 및 상기 제2 파워 컨택 패턴을 연결하는 브릿지 형태의 제2 레이어를 포함하는 제2 레이아웃(예를 들어, 도 13의 20d)을 생성할 수 있다. 이때, 제2 레이어는, 복수의 도전 라인들(CL) 중 적어도 하나, 신규 제1 파워 컨택 패턴(CA_P1') 및 제2 파워 컨택 패턴(CA_P2) 상에 형성될 제2 컨택(CB2)일 수 있다.In another embodiment, the first and second power contact patterns CA_P1 and CA_P2 may have a second, third, and fourth contact pattern CA_P1 and CA_P2, such that the distance from the third pattern, e.g., the first source / drain contact pattern CA_SD1, A new first power contact pattern CA_P1 'and a new first power contact pattern CA_P2' which are reduced in height along the direction and can be formed with the same mask as the first source / drain contact pattern CA_SD1, (E. G., 20d in Fig. 13) that includes a second layer in the form of a bridge connecting two power contact patterns. At this time, the second layer may be a second contact CB2 to be formed on at least one of the plurality of conductive lines CL, a new first power contact pattern CA_P1 'and a second power contact pattern CA_P2 have.
일 실시예에서, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들은 제1 표준 셀에 포함되고, 제1 레이어 패턴들 중 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들 이외의 패턴들은 제1 표준 셀에 제2 방향으로 인접하게 배치된 제2 표준 셀에 포함될 수 있다.In one embodiment, the first and second power contact patterns are included in a first standard cell and patterns other than the first and second power contact patterns of the first layer patterns are arranged in a first direction And may be included in a second standard cell arranged adjacent to the first standard cell.
다른 실시예에서, 상기 제1 파워 컨택 패턴은 제1 표준 셀에 포함되고, 제2 전원 컨택 패턴은 제1 표준 셀에 제1 방향으로 인접하게 배치된 제2 표준 셀에 포함되며, 제1 레이어 패턴들 중 제1 및 제2 파워 컨택 패턴들 이외의 패턴들은 제1 및 제2 표준 셀들 중 하나에 제2 방향으로 인접하게 배치된 제3 표준 셀에 포함될 수 있다.
In another embodiment, the first power contact pattern is included in a first standard cell, the second power contact pattern is included in a second standard cell disposed adjacent to a first standard cell in a first direction, Patterns other than the first and second power contact patterns may be included in a third standard cell disposed adjacent to the first and second standard cells in a second direction.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 저장 매체(500)를 나타내는 블록도이다.15 is a block diagram illustrating a
도 15를 참조하면, 저장 매체(500)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체로서, 컴퓨터에 명령어들 및/또는 데이터를 제공하는데 사용되는 동안 컴퓨터에 의해 읽혀질 수 있는 임의의 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체(500)는 디스크, 테이프, CD-ROM, DVD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW 등과 같은 자기 또는 광학 매체, RAM, ROM, 플래시 메모리 등과 같은 휘발성 또는 비휘발성 메모리, USB 인터페이스를 통해서 엑세스 가능한 비휘발성 메모리, 그리고 MEMS(microelectromechanical systems) 등을 포함할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체는 컴퓨터에 삽입 가능하거나, 컴퓨터 내에 집적되거나, 네트워크 및/또는 무선 링크와 같은 통신 매개체를 통해서 컴퓨터와 결합될 수 있다.15,
도 15에 도시된 바와 같이, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체(500)는 배치 및 배선 프로그램(510), 라이브러리(520), 분석 프로그램(530), 데이터 구조(540)를 포함할 수 있다. 배치 및 배선 프로그램(510)은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 표준 셀 라이브러리를 사용하여 집적 회로를 설계하는 방법을 수행하기 위하여 복수개의 명령어들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체(500)는 선행하는 도면들 중 하나 이상에서 도시된 표준 셀을 포함하는 표준 셀 라이브러리를 이용하여 집적 회로를 설계하기 위한 임의의 명령들을 포함하는 배치 및 배선 프로그램(510)을 저장할 수 있다. 라이브러리(520)는 집적 회로를 구성하는 단위인 표준 셀에 대한 정보를 포함할 수 있다. 15, a computer-
분석 프로그램(530)은 집적 회로를 정의하는 데이터에 기초하여 집적 회로를 분석하는 방법을 수행하는 복수개의 명령들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체(500)는 집적 회로를 정의하는 표준 셀들을 배치 및 배선함으로써 설계된 제1 레이아웃의 제1 레이어를 형성하는데 필요한 마스크의 개수가 임계 값 이상인지 판단하는 임의의 명령어들을 포함하는 분석 프로그램(530)을 저장할 수 있다. 데이터 구조(540)는 라이브러리(520)에 포함된 표준 셀 라이브러리를 사용하거나, 라이브러리(520)에 포함된 일반 표준 셀 라이브러리로부터 특정 정보를 추출하거나, 또는 분석 프로그램(530)에 의해서 집적 회로의 특성을 분석하는 과정에서 생성된 데이터를 관리하기 위한 저장 공간 등을 포함할 수 있다.
The
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 집적 회로를 포함하는 메모리 카드를 나타내는 블록도이다.16 is a block diagram illustrating a memory card including an integrated circuit according to one embodiment of the present disclosure;
도 16을 참조하면, 메모리 카드(1000)는 제어기(1100)와 메모리(1200)가 전기적인 신호를 교환하도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 제어기(1100)에서 명령을 내리면, 메모리(1200)는 데이터를 전송할 수 있다. Referring to FIG. 16, the
제어기(1100) 및 메모리(1200)는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적 회로를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제어기(1100) 및 메모리(1200)에 포함된 복수의 반도체 소자들 중 적어도 하나의 반도체 소자에 포함된 핀 트랜지스터는, 마스크 데이터 준비 과정에서, 배치 및 배선 툴에 의해 설계된 제1 레이아웃으로부터 변경된 제2 레이아웃을 기초로 형성될 수 있다. 이때, 제2 레이아웃은 제1 레이어를 형성하는데 필요한 마스크의 개수를 줄이기 위하여, 제1 레이아웃의 제1 레이어에 해당하는 제1 레이어 패턴들 중 제1 및 제2 패턴들을 연결함으로써 생성될 수 있다.The
메모리 카드(1000)는 다양한 종류의 카드, 예를 들어 메모리 스틱 카드 (memory stick card), 스마트 미디어 카드 (smart media card: SM), 씨큐어 디지털 카드 (secure digital card: SD), 미니-씨큐어 디지털 카드 (mini-secure digital card: 미니 SD), 및 멀티미디어 카드 (multimedia card: MMC) 등와 같은 다양한 메모리 카드를 구성할 수 있다.
The
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 집적 회로를 포함하는 컴퓨팅 시스템을 나타내는 블록도이다.17 is a block diagram illustrating a computing system including an integrated circuit in accordance with one embodiment of the present disclosure;
도 17을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(2000)은 프로세서(2100), 메모리 장치(2200), 스토리지 장치(2300), 파워 서플라이(2400) 및 입출력 장치(2500)를 포함할 수 있다. 한편, 도 17에는 도시되지 않았지만, 컴퓨팅 시스템(2000)은 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하거나, 또는 다른 전자 기기들과 통신할 수 있는 포트(port)들을 더 포함할 수 있다.17, a
이와 같이, 컴퓨팅 시스템(2000)에 포함된 프로세서(2100), 메모리 장치(2200), 스토리지 장치(2300), 파워 서플라이(2400) 및 입출력 장치(2500)는, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 집적 회로를 포함할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(2100), 메모리 장치(2200), 스토리지 장치(2300), 파워 서플라이(2400) 및 입출력 장치(2500)에 포함된 복수의 반도체 소자들 중 적어도 하나의 반도체 소자에서, 반도체 소자 또는 반도체 소자에 포함된 핀 트랜지스터는 마스크 데이터 준비 과정에서, 배치 및 배선 툴에 의해 설계된 제1 레이아웃으로부터 변경된 제2 레이아웃을 기초로 형성될 수 있다. 이때, 제2 레이아웃은 제1 레이어를 형성하는데 필요한 마스크의 개수를 줄이기 위하여, 제1 레이아웃의 제1 레이어에 해당하는 제1 레이어 패턴들 중 제1 및 제2 패턴들을 연결함으로써 생성될 수 있다.As described above, the
프로세서(2100)는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(2100)는 마이크로프로세서(micro-processor), 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU)일 수 있다. 프로세서(2100)는 어드레스 버스(address bus), 제어 버스(control bus) 및 데이터 버스(data bus) 등과 같은 버스(2600)를 통하여 메모리 장치(2200), 스토리지 장치(2300) 및 입출력 장치(2500)와 통신을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(2100)는 주변 구성요소 상호연결(Peripheral Component Interconnect; PCI) 버스와 같은 확장 버스에도 연결될 수 있다.
메모리 장치(2200)는 컴퓨팅 시스템(2000)의 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(2200)는 디램(DRAM), 모바일 디램, 에스램(SRAM), 피램(PRAM), 에프램(FRAM), 알램(RRAM) 및/또는 엠램(MRAM)으로 구현될 수 있다. 스토리지 장치(2300)는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive), 하드 디스크 드라이브(hard disk drive), 씨디롬(CD-ROM) 등을 포함할 수 있다. The
입출력 장치(2500)는 키보드, 키패드, 마우스 등과 같은 입력 수단 및 프린터, 디스플레이 등과 같은 출력 수단을 포함할 수 있다. 전원 장치(2400)는 컴퓨팅 시스템(2000)의 동작에 필요한 동작 전압을 공급할 수 있다.The input /
상술한 본 발명의 실시예들에 따른 집적 회로는 다양한 형태들의 패키지로 구현될 수 있다. 예를 들어, 집적 회로의 적어도 일부의 구성들은 PoP(Package on Package), Ball grid arrays(BGAs), Chip scale packages(CSPs), Plastic Leaded Chip Carrier(PLCC), Plastic Dual In-Line Package(PDIP), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, Chip On Board(COB), Ceramic Dual In-Line Package(CERDIP), Plastic Metric Quad Flat Pack(MQFP), Thin Quad Flatpack(TQFP), Small Outline(SOIC), Shrink Small Outline Package(SSOP), Thin Small Outline(TSOP), Thin Quad Flatpack(TQFP), System In Package(SIP), Multi Chip Package(MCP), Wafer-level Fabricated Package(WFP), Wafer-Level Processed Stack Package(WSP) 등과 같은 패키지들을 이용하여 실장될 수 있다.The integrated circuit according to the embodiments of the present invention described above can be implemented in various types of packages. For example, at least some configurations of an integrated circuit may be implemented using a package on package (PoP), ball grid arrays (BGAs), chip scale packages (CSPs), plastic leaded chip carriers (PLCC), plastic dual in- , Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, Chip On Board (COB), Ceramic Dual In-Line Package (CERDIP), Plastic Metric Quad Flat Pack (MQFP), Thin Quad Flatpack (TQFP) (SSOP), Thin Small Outline (TSOP), Thin Quad Flatpack (TQFP), System In Package (SIP), Multi Chip Package (MCP), Wafer-Level Fabricated Package Package (WSP) or the like.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
SC, SC1, SC2: 표준 셀
10a, 10b, 10c, 10d: 제1 레이아웃
20a, 20b, 20c, 20d: 제2 레이아웃
100a, 100b, 200a, 200b, 200c: 반도체 소자SC, SC1, SC2: standard cell
10a, 10b, 10c, 10d: a first layout
20a, 20b, 20c, 20d: a second layout
100a, 100b, 200a, 200b, 200c:
Claims (10)
상기 제1 레이아웃에 대한 마스크 데이터 준비(mask data preparation) 과정에서, 상기 제1 레이아웃을 변경함으로써 제2 레이아웃을 생성하는 단계로서, 상기 제1 레이아웃의 제1 레이어에 해당하는 제1 레이어 패턴들의 형성에 필요한 마스크들의 개수가 감소되도록 상기 제1 레이어 패턴들 중 제1 및 제2 패턴들을 서로 연결함으로써 상기 제2 레이아웃을 생성하는 단계를 포함하는 집적 회로의 레이아웃 설계 방법.Designing a first layout by arranging and wiring a plurality of standard cells defining an integrated circuit; And
Generating a second layout by modifying the first layout in a mask data preparation process for the first layout, the method comprising: forming first layer patterns corresponding to a first layer of the first layout Generating the second layout by connecting first and second patterns of the first layer patterns to each other such that the number of masks required for the second layer patterns is reduced.
상기 제1 및 제2 패턴들은 제1 방향을 따라 서로 평행하게 배치되고, 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 집적 회로의 레이아웃 설계 방법.The method according to claim 1,
Wherein the first and second patterns are arranged parallel to each other along a first direction and extend in a second direction perpendicular to the first direction.
상기 제2 레이아웃을 생성하는 단계는,
상기 제1 및 제2 패턴들을 머지(merge)함으로써 상기 제1 및 제2 패턴들 각각의 제1 방향에 따른 너비보다 큰 제1 너비를 갖고, 하나의 마스크로 형성 가능한 신규 패턴을 포함하는 상기 제2 레이아웃을 생성하는 것을 특징으로 하는 집적 회로의 레이아웃 설계 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the generating the second layout comprises:
And a second pattern having a first width larger than the width along the first direction of each of the first and second patterns by merging the first and second patterns, 2 layout of the integrated circuit is generated.
상기 제2 레이아웃을 생성하는 단계는,
상기 제1 및 제2 패턴들 및 상기 제1 및 제2 패턴들을 연결하는 브릿지 패턴을 포함하는 H 형상을 갖고, 하나의 마스크로 형성 가능한 신규 패턴을 포함하는 상기 제2 레이아웃을 생성하는 것을 특징으로 하는 집적 회로의 레이아웃 설계 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the generating the second layout comprises:
The second layout having an H shape including a bridge pattern connecting the first and second patterns and the first and second patterns and including a new pattern that can be formed with one mask, A layout design method for an integrated circuit.
상기 제2 레이아웃을 생성하는 단계는,
상기 제1 및 제2 패턴들에 비해 각각 상기 제2 방향에 따른 높이가 감소되고, 하나의 마스크로 형성 가능한 신규 제1 및 제2 패턴들, 및 상기 신규 제1 및 제2 패턴들에 공통으로 연결되는 제2 레이어를 포함하는 상기 제2 레이아웃을 생성하는 것을 특징으로 하는 집적 회로의 레이아웃 설계 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the generating the second layout comprises:
The first and second patterns are reduced in height relative to the first and second patterns in the second direction and can be formed with a single mask and the first and second patterns are formed in common to the new first and second patterns And the second layout including the second layer to be connected is generated.
상기 제1 레이아웃은 상기 제1 및 제2 패턴들과 평행하게 배치된 복수의 도전 라인들을 더 포함하고,
상기 제2 레이어는, 상기 복수의 도전 라인들 중 적어도 하나 및 상기 신규 제1 및 제2 패턴들 상에 형성될 컨택인 것을 특징으로 하는 집적 회로의 레이아웃 설계 방법.6. The method of claim 5,
Wherein the first layout further comprises a plurality of conductive lines disposed in parallel with the first and second patterns,
Wherein the second layer is a contact to be formed on at least one of the plurality of conductive lines and the new first and second patterns.
상기 제2 레이아웃을 생성하는 단계는,
상기 제1 레이어 패턴들 중 제3 패턴과의 거리가 임계 거리 이상이 되도록 상기 제1 및 제2 패턴들에 비해 상기 제2 방향에 따른 높이가 감소되고, 상기 제3 패턴과 동일한 마스크로 형성 가능한 신규 제1 패턴, 및 상기 신규 제1 패턴 및 상기 제2 패턴을 연결하는 브릿지 형태의 제2 레이어를 포함하는 상기 제2 레이아웃을 생성하는 것을 특징으로 하는 집적 회로의 레이아웃 설계 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the generating the second layout comprises:
A height of the first layer pattern in the second direction is reduced relative to the first and second patterns so that a distance between the first and second patterns is greater than a critical distance, The second layout including a new first pattern and a second layer in the form of a bridge connecting the new first pattern and the second pattern are generated.
상기 제1 레이아웃은 상기 제1 및 제2 패턴들과 평행하게 배치된 복수의 도전 라인들을 더 포함하고,
상기 제2 레이어는, 상기 복수의 도전 라인들 중 적어도 하나, 상기 신규 제1 패턴 및 상기 제2 패턴 상에 형성될 컨택인 것을 특징으로 하는 집적 회로의 레이아웃 설계 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the first layout further comprises a plurality of conductive lines disposed in parallel with the first and second patterns,
Wherein the second layer is a contact to be formed on at least one of the plurality of conductive lines, the new first pattern, and the second pattern.
상기 제1 레이어는, 상기 집적 회로의 액티브 영역과 전기적으로 연결되고 상기 액티브 영역 상에 형성될 컨택이고,
상기 제1 및 제2 패턴들은, 제1 및 제2 파워 컨택 패턴에 각각 대응하는 것을 특징으로 하는 집적 회로의 레이아웃 설계 방법.The method according to claim 1,
Wherein the first layer is a contact to be formed on the active region and electrically connected to the active region of the integrated circuit,
Wherein the first and second patterns correspond to the first and second power contact patterns, respectively.
상기 복수의 표준 셀들을 배치 및 배선함으로써 제1 레이아웃을 설계하는 단계;
상기 제1 레이아웃에 대한 마스크 데이터 준비 과정에서, 상기 제1 레이아웃의 제1 레이어에 해당하는 제1 레이어 패턴들의 형성에 필요한 마스크의 개수가 임계 값 이상인지 판단하는 단계;
상기 제1 레이어 패턴들의 형성에 필요한 상기 마스크의 개수가 상기 임계 값 이상인 경우 상기 제1 레이아웃을 변경함으로써 제2 레이아웃을 생성하는 단계; 및
상기 제2 레이아웃을 기초로 상기 집적 회로를 형성하는 단계를 포함하는 집적 회로의 제조 방법.Providing a standard cell library containing information about a plurality of standard cells defining an integrated circuit;
Designing a first layout by arranging and wiring the plurality of standard cells;
Determining whether the number of masks necessary for forming the first layer patterns corresponding to the first layer of the first layout is equal to or greater than a threshold value in the step of preparing mask data for the first layout;
Generating a second layout by changing the first layout when the number of masks necessary for forming the first layer patterns is equal to or larger than the threshold value; And
And forming the integrated circuit on the basis of the second layout.
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