标准单元的布局结构及其布局方法与流程

本公开实施例涉及半导体，特别涉及一种标准单元的布局结构及其布局方法。

背景技术：

1、随着集成电路集成度的提高，集成电路的复杂程度也越来越高。为了提升集成电路版图设计的可靠性，同时减小版图设计的成本，标准单元被引入集成电路版图中。

2、标准单元本身具有逻辑功能，不同的标准单元可以由不同的门级电路构成，使得不同的标准单元组合后可以具有不同的逻辑功能。当后续在对电路进行改版时，可以利用备用的这些标准单元组合成新的逻辑电路来改善电路的问题，进而可以减小版图设计的成本以及周期。

3、然而，目前在利用标准单元对电路进行改版的复杂程度需要进一步降低。

技术实现思路

1、本公开实施例提供一种标准单元的布局结构及其布局方法，至少有利于降低对标准单元版图进行改版的复杂程度。

2、本公开实施例提供一种标准单元的布局结构，包括：

3、多个底层版图，所述底层版图用于形成至少一个晶体管；第一金属层，设置于所述底层版图的顶部，所述第一金属层包括多个输入金属线图案和输出金属线图案，所述输入金属线图案用于形成输入金属线，所述输出金属线图案用于形成输出金属线，所述输入金属线图案以及所述输出金属线图案均与所述晶体管电连接；第二金属层，设置于所述第一金属层的顶部，所述第二金属层包括多个第一金属线图案，所述第一金属线图案用于形成电源线，还包括多个第一开关图案，用于将所述输入金属线图案与所述电源线电连接。

4、在一些实施例中，所述第一开关图案的第一端与所述第一金属线图案部分重合，第二端与所述输入金属线图案部分重合。

5、在一些实施例中，所述第二金属层还包括：第二金属线图案，所述第二金属线图案用于形成第二金属线，所述第二金属线与所述输出金属线电连接。

6、在一些实施例中，所述底层版图包括：有源层，包括多个相互分离的有源区图案，用于形成所述晶体管的源极或者漏极；栅极层，包括多个沿第一方向延伸的栅极图案，用于形成所述晶体管的栅极，其中，所述输入金属线与所述栅极电连接，所述输出金属线与所述漏极电连接。

7、在一些实施例中，第一金属线图案包括第一电源线图案和第一地线图案，所述第一电源线图案用于形成第一电源线，所述第一地线图案用于形成第一地线，若所述晶体管为nmos晶体管，则所述第一开关图案被配置为：使所述输入金属线与所述第一地线电连接；若所述晶体管为pmos晶体管，则所述第一开关图案被配置为：使所述输入金属线与所述第一电源线电连接。

8、在一些实施例中，底层版图还包括：隔离层，包括多个隔离图案，所述隔离图案位于所述有源区图案的两侧，用于形成隔离阱；所述输入金属线图案沿所述有源区图案指向所述隔离图案的方向延伸。

9、在一些实施例中，输入金属线图案横跨所述隔离图案。

10、在一些实施例中，隔离图案包括：第一区，所述底层板图还包括：多个导电插塞图案，所述多个导电插塞图案与所述第一区的隔离图案部分重合，所述第一金属层还包括第三金属线图案，所述第三金属线图案位于所述第一区的所述隔离图案顶面，并覆盖所述导电插塞图案顶面；与所述第一区相接的第二区，至少部分所述输入金属线图案横跨所述第二区的所述隔离图案。

11、在一些实施例中，底层版图的数量为多个，其中，至少一个所述底层版图对应的所述输入金属线图案横跨所述第二区的所述隔离图案。

12、在一些实施例中，底层版图包括第一底层版图以及第二底层版图，所述第一底层版图与所述第二底层版图沿第二方向间隔排布，所述第二方向为所述输入金属线图案以及所述输出金属线图案的延伸方向；所述第一底层版图包括第一晶体管，所述第二底层版图包括第二晶体管，其中，所述第一晶体管与所述第二晶体管共用同一个所述输入金属线，所述第一晶体管与所述第二晶体管共用同一个所述输出金属线。

13、在一些实施例中，将所述第一底层版图与所述第二底层版图记为一个底层版图组，所述底层版图组的个数为多个，且多个所述底层版图组沿第三方向间隔排布，所述第三方向不同于所述第二方向。

14、相应地，本公开实施例还提供一种标准单元的布局方法，应用于上述任一项所述的标准单元的布局结构，包括：提供多个底层版图，所述底层版图用于形成至少一个晶体管；在所述底层版图表面布置第一金属层，所述第一金属层包括多个输入金属线图案和输出金属线图案，所述输入金属线图案用于形成输入金属线，所述输出金属线图案用于形成输出金属线，所述输入金属线以及所述输出金属线均与所述晶体管电连接；在所述第一金属层表面布置第二金属层，所述第二金属层包括多个第一金属线图案，所述第一金属线图案用于形成电源线，还包括多个第一开关图案，所述第一开关图案用于实现所述输入金属线与所述电源线的电连接或者断开。

15、在一些实施例中，在不使用所述标准单元期间，将所述第一开关图案的第一端与所述第一金属线图案部分重合，第二端与所述输入金属线图案部分重合，以使所述输入金属线与所述电源线电连接；在使用所述标准单元期间，所述第一开关图案的第一端与所述第一金属线图案不重合，第二端与所述输入金属线电连接，以断开所述输入金属线与所述电源线的电连接。

16、在一些实施例中，所述第二金属层还包括：第四金属线图案，所述第四金属线图案用于形成第四金属线，所述第四金属线图案的第一端与所述第一开关图案重合，所述第四金属线图案被配置为：在使用所述标准单元期间，所述第四金属线的第二端与其它所述底层版图电连接，以构成不同的逻辑电路。

17、在一些实施例中，第二金属层还包括：第二金属线图案，所述第二金属线图案用于形成第二金属线，所述第二金属线图案的一端与所述输出金属线图案的部分重合。

18、本公开实施例提供的技术方案至少具有以下优点：

19、本公开实施例提供的标准单元的布局结构的技术方案中，输入金属线以及输出金属线与晶体管电连接，如此，晶体管的输入信号以及输出信号可以分别通过输入金属线与输出金属线传输；此外，第二金属层设置于第一金属层顶部，且第二金属层包括用于形成电源线的第一金属线图案以及第一开关图案，第一开关图案可以实现输入金属线与电源线的电连接，一方面可以避免在不使用标准单元期间，晶体管发生浮置或者漏电的问题。另一方面，在电路改版时，仅需改动第二金属层中的第一开关图案，以使输入金属线与电源线断开，使得输入金属线可以与其它底层版图连接以组合成新的逻辑电路，而无需改动第一金属层以及位于第一金属层以下的底层版图，降低了对标准单元改动的复杂程度。

技术特征：

1.一种标准单元的布局结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的标准单元的布局结构，其特征在于，所述第一开关图案的第一端与所述第一金属线图案部分重合，第二端与所述输入金属线图案部分重合。

3.根据权利要求1或2所述的标准单元的布局结构，其特征在于，所述第二金属层还包括：第二金属线图案，所述第二金属线图案用于形成第二金属线，所述第二金属线与所述输出金属线电连接。

4.根据权利要求1所述的标准单元的布局结构，其特征在于，所述底层版图包括：

5.根据权利要求1所述的标准单元的布局结构，其特征在于，所述第一金属线图案包括第一电源线图案和第一地线图案，所述第一电源线图案用于形成第一电源线，所述第一地线图案用于形成第一地线，若所述晶体管为nmos晶体管，则所述第一开关图案被配置为：使所述输入金属线与所述第一地线电连接；若所述晶体管为pmos晶体管，则所述第一开关图案被配置为：使所述输入金属线与所述第一电源线电连接。

6.根据权利要求4所述的标准单元的布局结构，其特征在于，所述底层版图还包括：隔离层，包括多个隔离图案，所述隔离图案位于所述有源区图案的两侧，用于形成隔离阱；所述输入金属线图案沿所述有源区图案指向所述隔离图案的方向延伸。

7.根据权利要求6所述的标准单元的布局结构，其特征在于，所述输入金属线图案横跨所述隔离图案。

8.根据权利要求7所述的标准单元的布局结构，其特征在于，所述隔离图案包括：

9.根据权利要求8所述的标准单元的布局结构，其特征在于，所述底层版图的数量为多个，其中，至少一个所述底层版图对应的所述输入金属线图案横跨所述第二区的所述隔离图案。

10.根据权利要求1所述的标准单元的布局结构，其特征在于，所述底层版图包括第一底层版图以及第二底层版图，所述第一底层版图与所述第二底层版图沿第二方向间隔排布，所述第二方向为所述输入金属线图案以及所述输出金属线图案的延伸方向；

11.根据权利要求10所述的标准单元的布局结构，其特征在于，将所述第一底层版图与所述第二底层版图记为一个底层版图组，所述底层版图组的个数为多个，且多个所述底层版图组沿第三方向间隔排布，所述第三方向不同于所述第二方向。

12.一种标准单元的布局方法，应用于上述权利要求1-11中任一项所述的标准单元的布局结构，其特征在于，包括：

13.根据权利要求12所述的标准单元的布局方法，其特征在于，在不使用所述标准单元期间，将所述第一开关图案的第一端与所述第一金属线图案部分重合，第二端与所述输入金属线图案部分重合，以使所述输入金属线与所述电源线电连接；在使用所述标准单元期间，所述第一开关图案的第一端与所述第一金属线图案不重合，第二端与所述输入金属线电连接，以断开所述输入金属线与所述电源线的电连接。

14.根据权利要求13所述的标准单元的布局方法，其特征在于，所述第二金属层还包括：第四金属线图案，所述第四金属线图案用于形成第四金属线，所述第四金属线图案的第一端与所述第一开关图案重合，所述第四金属线图案被配置为：在使用所述标准单元期间，所述第四金属线的第二端与其它所述底层版图电连接，以构成不同的逻辑电路。

15.根据权利要求12所述的标准单元的布局方法，其特征在于，所述第二金属层还包括：第二金属线图案，所述第二金属线图案用于形成第二金属线，所述第二金属线图案的一端与所述输出金属线图案的部分重合。

技术总结本公开实施例涉及一种标准单元的布局结构及其布局方法，包括：多个底层版图，底层版图用于形成至少一个晶体管；第一金属层，设置于底层版图的顶部，第一金属层包括多个输入金属线图案和输出金属线图案，输入金属线图案用于形成输入金属线，输出金属线图案用于形成输出金属线，输入金属线以及输出金属线均与晶体管电连接；第二金属层，设置于第一金属层的顶部，第二金属层包括多个第一金属线图案，第一金属线图案用于形成电源线，还包括多个第一开关图案，用于将输入金属线与电源线电连接。本公开实施例提供的标准单元版图至少有利于降低对标准单元进行改动的复杂程度。技术研发人员：卢美香受保护的技术使用者：长鑫存储技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29