阱連接單元的布置方法及包括該阱連接單元的半導(dǎo)體芯片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種阱連接單元的布置方法，所述方法包括：在多個(gè)阱單元行中隔行布置阱連接單元，形成多個(gè)阱連接單元行；將所述多個(gè)阱連接單元行中的每一行的相鄰阱連接單元之間的距離布置成：使得每個(gè)阱連接單元行中的阱連接單元以防閂鎖效應(yīng)的最小安全距離為半徑形成的覆蓋區(qū)的疊加足以覆蓋全部的所述多個(gè)阱單元行。本發(fā)明還公開了包括該阱連接單元的半導(dǎo)體芯片。根據(jù)本發(fā)明的阱連接單元，由于為精心設(shè)計(jì)阱連接單元間的間距而采用的隔行布置，在預(yù)防閂鎖效應(yīng)和滿足芯片的充分供電的情況下，使所加的阱連接單元數(shù)量盡可能的少，節(jié)省了加工成本，優(yōu)化了芯片的時(shí)序，確保了精確合理的制定芯片的制造工藝，提高了芯片產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性和穩(wěn)定性。
【專利說(shuō)明】阱連接單元的布置方法及包括該阱連接單元的半導(dǎo)體巧片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及集成電路的數(shù)字電路后端設(shè)計(jì)，特別設(shè)及半導(dǎo)體COMS巧片中阱連接 (weU-tap)單元的布置方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著1C工藝的不斷發(fā)展，集成電路的線條尺寸不斷縮小，封裝密度和集成度越來(lái) 越高，產(chǎn)生円鎖效應(yīng)（Latch up)的可能性會(huì)越來(lái)越大。在CMOS巧片中，在電源POW(VDD) 和地線GND (VS巧之間由于寄生的PNP和NPN雙極性BJT相互影響而產(chǎn)生的一低阻抗通路， 它的存在會(huì)使VDD和GND之間產(chǎn)生大電流，足W對(duì)晶片造成不可恢復(fù)的損傷，該就產(chǎn)生了 L過(guò)tch up〇
[0003] Well-tap單元作為一些工藝中的物理性填補(bǔ)單元，用來(lái)限制電源或地連接關(guān)系到 阱底層之間的阻力。well-tap單元被設(shè)置在預(yù)置的地方后，布局命令就不能再移動(dòng)它們。
[0004] 現(xiàn)在傳統(tǒng)的做法是對(duì)巧片中多行阱單元行中的每一行（row)都加well-tap單元 W滿足latch up的要求，在每一行的well-tap單元的功能覆蓋距離為latch-up檢查的最 小距離要求，同時(shí)能夠給n阱和P襯底充分供電。比如30um為latch-up檢查的最小距離 要求，那么每?jī)蓚€(gè)well-tap單元的最小距離就為60um。上述"行"是指后端工具所劃分的 阱單元行。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中，半導(dǎo)體巧片的每一行都需要布置well tap單元，因此，不論行數(shù)是奇 數(shù)或者偶數(shù)，都滿足第一行和最后一行的阱單元行的電源或地能夠供電的需求，圖1示意 性的顯示了現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體巧片的行數(shù)為3時(shí)的well taps布置圖，其中：第1行和第3 行的well tap的布置位置相同，均在所在行的中屯、各布置1個(gè)，第2行的2個(gè)well-tap單 元對(duì)稱設(shè)置在行中屯、的兩側(cè)，上述可見，當(dāng)阱單元行的行數(shù)為奇數(shù)3時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)半導(dǎo)體巧 片中的we 11-tap單元行的行數(shù)為3, we 11-tap單元的總數(shù)量為4。
[0006] 圖2示意性的顯示了現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體巧片的行數(shù)為4時(shí)的well taps布置圖， 其中；第1、3行的well tap的布置位置相同，均在所在行的中屯、布置1個(gè)，第2、4行的2個(gè) well-tap單元對(duì)稱設(shè)置在行中屯、的兩側(cè)，第1、2行和第3、4行在阱結(jié)構(gòu)中隔行交錯(cuò)布置。
[0007] 上述可見，當(dāng)阱單元行的行數(shù)為偶數(shù)4時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)半導(dǎo)體巧片中的well-tap單 元行的行數(shù)為4, we 11-tap單元的總數(shù)量為6。
[000引后端工具通常會(huì)將巧片劃分成一行一行的，每行距離相同，布局過(guò)程其實(shí)就是將 相同距離的功能單元按一定的規(guī)則擺放到該一行一行中。該種做法就是well-tap單元加 得比較多，一定程度影響了巧片的時(shí)序優(yōu)化，沒有達(dá)到最優(yōu)化的處理。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的各種缺陷，本發(fā)明解決的問(wèn)題是；在滿足數(shù)字電路后端設(shè)計(jì) 中滿足latch up和供電的前提下盡量少well-tap單元數(shù)目達(dá)到節(jié)約設(shè)計(jì)資源的問(wèn)題，達(dá) 到最優(yōu)化處理。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種在多個(gè)阱單元行中布置阱連接單元的布置方 法，其特征在于：在多個(gè)阱單元行中隔行布置阱連接單元，形成多個(gè)阱連接單元行；將所述 多個(gè)阱連接單元行中的每一行的相鄰阱連接單元之間的距離布置成；使得每個(gè)阱連接單 元行中的阱連接單元W防円鎖效應(yīng)的最小安全距離為半徑形成的覆蓋區(qū)的疊加足W覆蓋 全部的所述多個(gè)阱單元行。本發(fā)明通過(guò)在加入well-tap單元時(shí)計(jì)算滿足latch up時(shí)最 小要求的well-tap單元的間距，放棄傳統(tǒng)的每行加well-tap單元的方法，而采用隔行加 well-tap單元的方法，不僅可W預(yù)防latch啡，而且可W滿足巧片的充分供電，再者可W使 所加的well-tap單元數(shù)量盡可能的少，進(jìn)而優(yōu)化了巧片的時(shí)序。
[0011] 在一些實(shí)施方式中，所述阱連接單元在所述多個(gè)阱單元行中采取逢奇布置，所述 逢奇布置為；從所述多個(gè)阱單元行的第一行開始，在各個(gè)奇數(shù)行中進(jìn)行布置，當(dāng)所述多個(gè) 阱單元行的個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，增加一個(gè)阱單元行，得到一個(gè)新的奇數(shù)個(gè)阱單元行，然后對(duì)所述 阱連接單元在所述新的奇數(shù)個(gè)阱單元行中采取逢奇布置。采用逢奇布置的方式，減少了 well-tap單元數(shù)量，節(jié)省了巧片加工的成本，優(yōu)化了巧片電路的時(shí)序。當(dāng)所述多個(gè)阱單元行 的個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，增加一個(gè)阱單元行，得到一個(gè)新的奇數(shù)個(gè)阱單元行，使得第一行和最后一 行的阱單元行的電源或地能夠供電，確保了巧片質(zhì)量的可靠性和穩(wěn)定性。
[0012] 在一些實(shí)施方式中，每個(gè)阱連接單元具有相同的防円鎖效應(yīng)的最小安全距離S。
[0013] 在一些實(shí)施方式中，根據(jù)所述防円鎖效應(yīng)的最小安全距離及阱單元行之間的行間 距離確定每一行中的相鄰阱連接單元之間的距離，所述距離滿足公式,其 中；L為每一行中的相鄰阱連接單元之間的距離；S為防円鎖效應(yīng)的最小安全距離；H為阱 單元行的行間距離。由此，通過(guò)精確計(jì)算得到的相鄰阱連接單元之間的距離限定為長(zhǎng)度 (L)，確保了在版圖設(shè)計(jì)時(shí)可W更加精確合理的制定巧片的制造工藝，提供了巧片產(chǎn)品質(zhì)量 的可靠性和穩(wěn)定性。
[0014] 在一些實(shí)施方式中，所述多個(gè)阱連接單元行中的每一行的相鄰兩個(gè)阱連接單元具 有不同的防円鎖效應(yīng)的最小安全距離Si和S 2。
[0015] 在一些實(shí)施方式中，根據(jù)所述兩個(gè)不同的防円鎖效應(yīng)的最小安全距離及阱單 元行之間的行間距離確定每一行中的相鄰阱連接單元之間的距離，所述距離滿足公式： -妒+V&2 -巧2，其中，L為每一行中的相鄰阱連接單元之間的距離尚、S2分別為 相鄰兩個(gè)阱連接單元各自的防円鎖效應(yīng)的最小安全距離；H為阱單元行的行間距離。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明還提出了一種具有阱單元行和阱連接單元行的半 導(dǎo)體巧片。本發(fā)明包括：多個(gè)阱單元行；隔行布置在所述多個(gè)阱單元行中的多個(gè)阱連接單 元行；其中，所述多個(gè)阱連接單元行中的每一行的相鄰阱連接單元之間的距離布置成；使 得每個(gè)阱連接單元行中的阱連接單元W防円鎖效應(yīng)的最小安全距離為半徑形成的覆蓋區(qū) 的疊加足W覆蓋全部的所述多個(gè)阱單元行。
[0017] 在一些實(shí)施方式中，其中所述多個(gè)阱單元行的行數(shù)為奇數(shù)；所述阱連接單元在所 述多個(gè)阱單元行中采取逢奇布置，所述逢奇布置為；從所述多個(gè)阱單元行的第一行開始，在 各個(gè)奇數(shù)行中進(jìn)行布置。
[001引在一些實(shí)施方式中，其中每個(gè)阱連接單元具有相同的防円鎖效應(yīng)的最小安全距 離，根據(jù)所述防円鎖效應(yīng)的最小安全距離及阱單元行之間的行間距離確定每一行中的相鄰 阱連接單元之間的距離，所述距離滿足公式：，其中;
[0019] L為每一行中的相鄰阱連接單元之間的距離；
[0020] S為防円鎖效應(yīng)的最小安全距離；
[0021] H為阱單元行的行間距離。
[0022] 在一些實(shí)施方式中，其中所述多個(gè)阱連接單元行中的每一行的相鄰兩個(gè)阱連接單 元具有不同的防円鎖效應(yīng)的最小安全距離，根據(jù)所述兩個(gè)不同的防円鎖效應(yīng)的最小安全距 離及阱單元行之間的行間距離確定每一行中的相鄰阱連接單元之間的距離，所述距離滿足 公式：L=扣-!r+私-U:，其中：
[0023] L為每一行中的相鄰阱連接單元之間的距離；
[0024] Si、S2分別為相鄰兩個(gè)阱連接單元的各自的防円鎖效應(yīng)的最小安全距離；
[0025] H為阱單元行的行間距離。
[0026] 本發(fā)明放棄傳統(tǒng)的每行加well-tap單元的方法，而采用隔行加well-tap單元的 方法，精確計(jì)算了 well-tap單元間的間距，在預(yù)防latch up和滿足巧片的充分供電的情況 下，使所加的well-tap單元數(shù)量盡可能的少，節(jié)省了加工成本，優(yōu)化了巧片的時(shí)序，確保了 精確合理的制定巧片的制造工藝，提高了巧片產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性和穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體巧片的阱單元行的行數(shù)為3時(shí)的well taps布置示意 圖；
[002引圖2為現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體巧片的阱單元行的行數(shù)為4時(shí)well taps布置示意圖；
[0029] 圖3為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的半導(dǎo)體巧片的阱單元行的行數(shù)為奇數(shù)3時(shí)well taps布置示意圖；
[0030] 圖4為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的半導(dǎo)體巧片的阱單元行的行數(shù)為4或5時(shí)well taps布置示意圖；
[0031] 圖5為圖3實(shí)施方式的一種變形實(shí)施方式的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作詳細(xì)的說(shuō)明。對(duì)于所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員 而言，從對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明中，本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。
[0033] 第一實(shí)施例；
[0034] 圖3示意性的顯示了本發(fā)明一實(shí)施方式的半導(dǎo)體巧片的示意圖，其中此半導(dǎo)體巧 片包括行數(shù)為奇數(shù)3的阱單元，well taps單元布置在其中：第1行和第3行的2個(gè)well tap的布置位置相同，均對(duì)稱布置在所在行的兩側(cè)，第2行中沒有布置well tap。
[0035] 我們選取具有相同的防円鎖效應(yīng)的最小安全距離S的阱連接單元進(jìn)行布置，假設(shè) 兩個(gè)well tap的距離為AD = L，其計(jì)算方法如下；參考圖3,當(dāng)well tap防円鎖效應(yīng)的最 小安全距離為AC = DC = S，BC為row的距離=H，B點(diǎn)為兩個(gè)well tap之間的中屯、點(diǎn)，A， B，C構(gòu)成了一個(gè)直角立角形，所述長(zhǎng)度L滿足公式：L=2扭-護(hù)。
[0036] 其中；L為每一行中的相鄰阱連接單元之間的距離；S為防円鎖效應(yīng)的最小安全距 離；H為阱單元行的行間距離。S和L該兩個(gè)值都要根據(jù)具體工藝而定，從工藝廠可W得到 該兩個(gè)參數(shù)，例如S為30um，H為加m。
[0037] 第二實(shí)施例；
[003引圖5為圖3實(shí)施方式的一種變形實(shí)施方式的示意圖，其中，選取具有不同的防円鎖 效應(yīng)的最小安全距離Si和S 2的相鄰兩個(gè)阱連接單元進(jìn)行布置，假設(shè)兩個(gè)well tap的距離 為AD = L，其計(jì)算方法如下：
[0039] 參考圖5,當(dāng)well tap防円鎖效應(yīng)的最小安全距離為AC = Si，DC = S2, BC為row 的距離=H，所述長(zhǎng)度L滿足公式：L=扣-fr+片-!r，其中，L為每一行中的相鄰阱 連接單元之間的距離；Si、S2為相鄰兩個(gè)阱連接單元的防円鎖效應(yīng)的最小安全距離；H為阱 單元行的行間距離。
[0040] 另外，通過(guò)圖5可見，當(dāng)阱單元行的行數(shù)為奇數(shù)3時(shí)，weU-tap單元行數(shù)為2,現(xiàn)有 技術(shù)半導(dǎo)體巧片中的well-tap單元的總數(shù)量為4。
[0041] 第S實(shí)施例；
[0042] 為了確保巧片電源或地的供電，在巧片的第一行和最后一行均需要布置well tap 單元，因此，本發(fā)明中半導(dǎo)體巧片的行數(shù)為偶數(shù)行時(shí)，則需復(fù)制了一行well tap單元使第一 行row的電源或地能夠順利供電。因此，當(dāng)行數(shù)為偶數(shù)4或奇數(shù)5時(shí)，阱連接單元在阱單元 行中的布置位置是一樣的。
[0043] 圖4示意性的顯示了本發(fā)明一實(shí)施方式的半導(dǎo)體巧片的行數(shù)為偶數(shù)4或奇數(shù)5時(shí) well taps布置示意圖，其中，第1、3、5行的well tap的布置位置相同，2個(gè)well-tap單元 對(duì)稱設(shè)置在行中屯、的兩側(cè)，第2、4行均不布置阱連接單元。
[0044] 上述可見，當(dāng)阱單元行的行數(shù)為偶數(shù)4或者奇數(shù)5時(shí)，well-tap單元行數(shù)為2現(xiàn) 有技術(shù)半導(dǎo)體巧片中的well-tap單元的總數(shù)量均為6。
[0045] 根據(jù)上述阱連接單元的布置方法，現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明在同等條件下（例如：相同 的行距離、行長(zhǎng)度的情況下、相同的基材等情況）布置well-tap時(shí)所用的個(gè)數(shù)，得到下面表 格（1);
[0046] 差別對(duì)照表
[0047]

【權(quán)利要求】
1. 一種在多個(gè)阱單元行中布置阱連接單元的布置方法，其特征在于： 在多個(gè)阱單元行中隔行布置阱連接單元，形成多個(gè)阱連接單元行； 將所述多個(gè)阱連接單元行中的每一行的相鄰阱連接單元之間的距離布置成：使得每個(gè) 阱連接單元行中的阱連接單元以防閂鎖效應(yīng)的最小安全距離為半徑形成的覆蓋區(qū)的疊加 足以覆蓋全部的所述多個(gè)阱單元行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的布置方法，其特征在于： 所述阱連接單元在所述多個(gè)阱單元行中采取逢奇布置，所述逢奇布置為：從所述多個(gè) 阱單元行的第一行開始，在各個(gè)奇數(shù)行中進(jìn)行布置， 當(dāng)所述多個(gè)阱單元行的個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，增加一個(gè)阱單元行，得到一個(gè)新的奇數(shù)個(gè)阱單 元行，然后對(duì)所述阱連接單元在所述新的奇數(shù)個(gè)阱單元行中采取逢奇布置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的布置方法，其特征在于：每個(gè)阱連接單元具有相同的防閂鎖 效應(yīng)的最小安全距離。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的布置方法，其特征在于： 根據(jù)所述防閂鎖效應(yīng)的最小安全距離及阱單元行之間的行間距離確定每一行中的相
L為每一行中的相鄰阱連接單元之間的距離； S為防閂鎖效應(yīng)的最小安全距離； H為阱單元行的行間距離。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的布置方法，其特征在于：所述多個(gè)阱連接單元行中的每一行 的相鄰兩個(gè)阱連接單元具有不同的防閂鎖效應(yīng)的最小安全距離。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的布置方法，其特征在于：
根據(jù)所述兩個(gè)不同的防閂鎖效應(yīng)的最小安全距離及阱單元行之間的行間距離確定每 一行中的相鄰阱連接單元之間的距離，所述距離滿足公式： ，其 中， L為每一行中的相鄰阱連接單元之間的距離； SpS2分別為相鄰兩個(gè)阱連接單元的各自的防閂鎖效應(yīng)的最小安全距離； H為阱單元行的行間距離。
7. -種具有阱單元行和阱連接單元行的半導(dǎo)體芯片，其特征在于，包括： 多個(gè)阱單元行； 隔行布置在所述多個(gè)阱單元行中的多個(gè)阱連接單元行； 其中， 所述多個(gè)阱連接單元行中的每一行的相鄰阱連接單元之間的距離布置成：使得每個(gè)阱 連接單元行中的阱連接單元以防閂鎖效應(yīng)的最小安全距離為半徑形成的覆蓋區(qū)的疊加足 以覆蓋全部的所述多個(gè)阱單元行。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片，其特征在于： 所述多個(gè)阱單元行的行數(shù)為奇數(shù)； 所述阱連接單元在所述多個(gè)阱單元行中采取逢奇布置，所述逢奇布置為：從所述多個(gè) 阱單元行的第一行開始，在各個(gè)奇數(shù)行中進(jìn)行布置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體芯片，其特征在于：每個(gè)阱連接單元具有相同的防閂 鎖效應(yīng)的最小安全距離，根據(jù)所述防閂鎖效應(yīng)的最小安全距離及阱單元行之間的行間距離 確定每一行中的相鄰阱連接單元之間的距離，所述距離滿足公式：
，其中： L為每一行中的相鄰阱連接單元之間的距離； S為防閂鎖效應(yīng)的最小安全距離； H為阱單元行的行間距離。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體芯片，其特征在于：所述多個(gè)阱連接單元行中的每一 行的相鄰兩個(gè)阱連接單元具有不同的防閂鎖效應(yīng)的最小安全距離，根據(jù)所述兩個(gè)不同的防 閂鎖效應(yīng)的最小安全距離及阱單元行之間的行間距離確定每一行中的相鄰阱連接單元之 間的距離，所述距離滿足公式
，其中： L為每一行中的相鄰阱連接單元之間的距離； SpS2分別為相鄰兩個(gè)阱連接單元的各自的防閂鎖效應(yīng)的最小安全距離； H為阱單元行的行間距離。
【文檔編號(hào)】H01L23/528GK104485332SQ201410754175
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】姜 碩 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十七研究所