i.優(yōu)先權要求
本申請要求共同擁有的于2015年1月30日提交的美國非臨時專利申請no.14/611,090的優(yōu)先權,該非臨時專利申請的內(nèi)容通過援引全部明確納入于此。
ii.領域
本公開一般涉及晶體管技術。
iii.相關技術描述
技術進步已產(chǎn)生越來越小且越來越強大的計算設備。例如,當前存在各種各樣的便攜式個人計算設備,包括較小、輕量且易于由用戶攜帶的無線計算設備,諸如便攜式無線電話、個人數(shù)字助理(pda)、平板計算機、以及尋呼設備。許多此類計算設備包括被納入其中的其他設備。例如,無線電話還可包括數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、數(shù)字記錄器以及音頻文件播放器。同樣,此類計算設備可處理可執(zhí)行指令,包括軟件應用,諸如可被用來接入因特網(wǎng)的web瀏覽器應用和利用照相機或攝像機并提供多媒體回放功能性的多媒體應用。
無線設備可包括用于不同應用的互補金屬氧化物半導體(cmos)器件。例如,無線設備可包括一個或多個反相器、邏輯或非門、邏輯與非門等等。不同的應用可以要求cmos器件具有不同驅(qū)動強度。作為一個非限定性示例,利用鎖存器的應用可包括具有弱驅(qū)動強度的反相器和具有強驅(qū)動強度的反相器。cmos器件的驅(qū)動強度可以取決于鰭式場效應晶體管(finfet)的擴散區(qū)域中的驅(qū)動電流(例如,源極到漏極電流)。例如,具有相對大驅(qū)動電流的cmos器件(例如,“強”cmos器件)可以具有相對大的驅(qū)動強度,而具有相對小驅(qū)動電流的cmos器件(例如,“弱”cmos器件)可以具有相對小的驅(qū)動強度。然而,cmos器件的驅(qū)動強度在finfet中可能難以調(diào)諧。例如,由于數(shù)字化鰭片數(shù)目,cmos器件通??梢园▋蓚€鰭片和四個鰭片之間的鰭片。驅(qū)動電流(以及由此的驅(qū)動強度)可以隨著鰭片的數(shù)目的增加而增加。例如,驅(qū)動強度可與鰭片的數(shù)目成比例。在數(shù)字化鰭片數(shù)目的情況下,實現(xiàn)整數(shù)之間的驅(qū)動強度可能變得日益艱難。
iv.概述
公開了用于調(diào)諧互補金屬氧化物半導體(cmos)器件的驅(qū)動強度的技術。該cmos器件可包括柵極結構、毗鄰該柵極結構的第一虛設柵極結構,以及毗鄰該柵極結構的第二虛設柵極結構。該柵極結構、該第一虛設柵極結構、和該第二虛設柵極結構可以被耦合到該cmos器件的n型場效應晶體管(nfet)擴散區(qū)域以及耦合到該cmos器件的p型場效應晶體管(pfet)擴散區(qū)域。該柵極結構可以大致在nfet擴散區(qū)域和pfet擴散區(qū)域之間的中途被切割(例如,在“中心位置”處切割)。由此,該柵極結構可以從該nfet擴散區(qū)域延伸“第一距離”以及從該pfet擴散區(qū)域延伸大致類似的距離。為了調(diào)諧該擴散區(qū)域中的驅(qū)動電流,并由此調(diào)諧該cmos器件的驅(qū)動強度,該虛設柵極結構被切割的位置以及該柵極結構被切割的位置可以不同。例如,為了增加nfet的驅(qū)動電流(例如,以增加驅(qū)動強度),該虛設柵極結構可以在比該有源nfet上的柵極的位置更靠近該nfet擴散區(qū)域的“中心偏離”位置處(例如,距離nfet擴散區(qū)域的“第二距離”)被切割。為了減小該驅(qū)動電流(例如,以減小該驅(qū)動強度),該虛設柵極結構可以在比該有源nfet上的柵極切割的位置更遠離nfet擴散區(qū)域的“中心偏離”位置處被切割。
在一特定方面,一種半導體器件包括擴散區(qū)域、耦合到該擴散區(qū)域的柵極結構、以及耦合到該擴散區(qū)域的虛設柵極結構。該柵極結構超出該擴散區(qū)域延伸第一距離,并且該虛設柵極結構超出該擴散區(qū)域延伸第二距離。
在另一特定方面,一種用于調(diào)諧互補金屬氧化物半導體(cmos)器件中的驅(qū)動電流的方法包括在超出該cmos器件的擴散區(qū)域第一距離的第一位置處切割柵極結構。該方法還包括在超出該擴散區(qū)域第二距離的第二位置處切割虛設柵極結構。該第一柵極結構耦合到該擴散區(qū)域,以及該第二柵極結構耦合到該擴散區(qū)域。
在另一特定方面,一種非瞬態(tài)計算機可讀介質(zhì)包括用于調(diào)諧互補金屬氧化物半導體(cmos)器件中的驅(qū)動電流的指令。這些指令在由處理器執(zhí)行時使得該處理器發(fā)起在超出該cmos器件的擴散區(qū)域第一距離的第一位置處切割柵極結構,以及發(fā)起在超出該擴散區(qū)域第二距離的第二位置處切割虛設柵極結構。該第一柵極結構耦合到該擴散區(qū)域,以及該第二柵極結構耦合到該擴散區(qū)域。
在另一特定方面,一種裝備包括用于在超出互補金屬氧化物半導體(cmos)器件的擴散區(qū)域第一距離的第一位置處切割柵極結構的裝置,以及用于在超出該擴散區(qū)域第二距離的第二位置處切割虛設柵極結構的裝置。該第一柵極結構耦合到該擴散區(qū)域,以及該第二柵極結構耦合到該擴散區(qū)域。
由至少一個所公開的實施例提供的一個特定優(yōu)點是調(diào)諧cmos器件的驅(qū)動強度的能力。例如,驅(qū)動強度可以通過在cmos器件的n型場效應晶體管(nfet)擴散區(qū)域和cmos器件的p型場效應晶體管(pfet)擴散區(qū)域之間的中心偏離位置切割該cmos器件的多晶硅柵極(例如,虛設柵極)而調(diào)諧。本公開的其他方面、優(yōu)點和特征將在閱讀了整個申請后變得明了,整個申請包括以下章節(jié):附圖簡述、詳細描述、以及權利要求書。
v.附圖簡述
圖1是具有中心偏離柵極切割的互補金屬氧化物半導體(cmos)器件的特定解說性實施例的示圖;
圖2是具有中心偏離柵極切割的cmos器件的另一特定解說性實施例的示圖;
圖3包括了解說n型場效應晶體管(nfet)器件和p型場效應晶體管(pfet)器件的柵極切割效果的圖表;
圖4是用于調(diào)諧cmos器件中的驅(qū)動電流的方法的特定解說性實施例的流程圖;
圖5是包括具有中心偏離柵極切割的cmos器件的設備的框圖;以及
圖6是用于基于關于圖1-圖5所描述的技術制造cmos器件的制造工藝的特定解說性實施例的數(shù)據(jù)流圖。
vi.詳細描述
參見圖1,其示出了互補金屬氧化物半導體(cmos)器件100的特定解說性實施例。在一特定實施例中,cmos器件100可被包括在移動設備內(nèi)的邏輯電路中。例如,cmos器件100可以被包括在反相器、邏輯或非門、邏輯與非門等等之中。
如下文所描述的,cmos器件100可以是“弱”cmos器件。例如,基于柵極切割位置,cmos器件100可以具有相對小的驅(qū)動電流。在解說性實施例中,cmos器件100可包括p型場效應晶體管(pfet)和n型場效應晶體管(nfet)。pfet可以是p型finfet,而nfet可以是n型finfet。
cmos器件100可包括柵極102、第一虛設柵極104、和第二虛設柵極106。在一特定實施例中,第一虛設柵極104和柵極102之間的距離可以大致等于第二虛設柵極106和柵極102之間的距離。cmos器件的pfet部分可包括擴散區(qū)域108(例如,pfet擴散區(qū)域),而cmos器件100的nfet部分可包括擴散區(qū)域110(例如,nfet擴散區(qū)域)。在一特定實施例中,柵極102,虛設柵極104、106,以及擴散區(qū)域108、110可以被集成到半導體管芯中。pfet部分的源極112可被包括在擴散區(qū)域108中并可以耦合到第一電源軌118。例如,第一電源軌118可以向pfet部分的源極112提供電源電壓(vdd)。pfet部分的漏極114還可被包括在擴散區(qū)域108中并可以耦合到nfet部分的漏極119。nfet部分的源極116可被包括在擴散區(qū)域110中并可以耦合到第二電源軌120。例如,第二電源軌120可以向nfet部分的源極116提供接地電壓(vss)。
擴散區(qū)域108、110中從源極流到漏極的驅(qū)動電流的量可以基于虛設柵極104、106上的柵極切割位置相對于柵極102上的柵極切割位置的差異。例如,當?shù)谝惶撛O柵極104上的柵極切割132和第二虛設柵極106上的柵極切割134相對靠近pfet的擴散區(qū)域108(并相對遠離nfet的擴散區(qū)域110),而柵極102上的柵極切割130相對遠離pfet的擴散區(qū)域108時,擴散區(qū)域108、110中的驅(qū)動電流的量可以相對較小。
擴散區(qū)域108、110中的相對較小的驅(qū)動電流可以使得cmos器件100成為“弱”cmos器件。例如,當有源柵極(例如,柵極102)的長度不等于相鄰虛設柵極的長度時,發(fā)生了“柵極切割”效應(例如,驅(qū)動電流中的變化)。不相等的長度可以引起nfet和pfet的溝道區(qū)域上的“應變”,這可以改變擴散區(qū)域108、110中的驅(qū)動電流的量。對于pfet器件,若有源柵極比虛設柵極長(例如,有源柵極相比虛設柵極超出擴散區(qū)域延伸更大的距離),那么驅(qū)動電流可以減小,而若有源柵極比虛設柵極短,驅(qū)動電流可以增大。由此,參見圖1,pfet的驅(qū)動電流可以相對較小,因為分別基于柵極切割132、134的位置,柵極102(相對于擴散區(qū)域108)比虛設柵極104、106長。例如,柵極102可以從擴散區(qū)域108延伸第一距離,而虛設柵極104、106可以從擴散區(qū)域108延伸第二距離(例如,較短距離)。對于nfet器件,若有源柵極比虛設柵極短(例如,有源柵極相比虛設柵極超出擴散區(qū)域延伸更短的距離),那么驅(qū)動電流可以減小,而若有源柵極比虛設柵極長,驅(qū)動電流可以增大。由此,參見圖1,nfet的驅(qū)動電流可以相對較小,因為分別基于柵極切割132、134的位置,柵極102(相對于擴散區(qū)域110)比虛設柵極104、106短。例如,柵極102可以從擴散區(qū)域110延伸第一距離,而虛設柵極104、106可以從擴散區(qū)域110延伸第三距離(例如,較長距離)?!皷艠O切割”效應參考圖3更詳細地描述。
在圖1的解說性實施例中,柵極102可以在柵極切割130的位置處被切割。切割可以在cmos器件100的制造期間(例如,在集成到集成電路之前)執(zhí)行。由此,針對pfet,柵極102的長度可以比虛設柵極104、106(分別在柵極切割132、134的位置處被切割)的長度長。例如,柵極102可以比虛設柵極104、106從pfet的擴散區(qū)域108延伸得更遠。針對nfet,柵極102的長度可以比虛設柵極104、106的長度短。例如,虛設柵極104、106可以相比柵極102超出nfet的擴散區(qū)域110延伸得更遠。通過在相對于柵極102被切割的位置更靠近pfet的擴散區(qū)域108(以及更遠離nfet的擴散區(qū)域119)的位置處切割虛設柵極104、106,擴散區(qū)域108、110中的驅(qū)動電流的量可以相對較小(例如,弱)。減小擴散區(qū)域108、110中的驅(qū)動電流可以減小(例如,削弱)cmos器件100中的fet的驅(qū)動強度。減小cmos器件100中的fet的驅(qū)動強度可以使得cmos器件100能夠被用于要求具有弱驅(qū)動強度的cmos器件的應用中。作為一個非限定性示例,cmos器件100可以被用作“弱反相器”。將會領會,單個集成電路可包括基于柵極切割的位置被調(diào)諧成不同驅(qū)動強度的多個cmos器件。
參見圖2,示出了cmos器件200的另一特定解說性實施例。cmos器件200可被包括在移動設備內(nèi)的邏輯電路中。例如,cmos器件200可以被包括在移動設備中的反相器、邏輯或非門、邏輯與非門等等之中。在一特定實施例中,圖1的cmos器件100和cmos器件200可以被集成到單個集成電路中。
如下文所描述的,cmos器件200可以是“強”cmos器件。例如,基于柵極切割位置,cmos器件200可以具有相對大的驅(qū)動電流。在解說性實施例中,cmos器件200包括pfet和nfet。pfet可以是p型finfet,而nfet可以是n型finfet。
cmos器件200可包括柵極202、第一虛設柵極204、和第二虛設柵極206。在一特定實施例中,第一虛設柵極204和柵極202之間的距離可以大致等于第二虛設柵極206和柵極202之間的距離。cmos器件的pfet部分可包括擴散區(qū)域208(例如,pfet擴散區(qū)域),而cmos器件200的nfet部分可包括擴散區(qū)域210(例如,nfet擴散區(qū)域)。在一特定實施例中,柵極202,虛設柵極204、206,以及擴散區(qū)域208、210可以被集成到半導體管芯中。pfet部分的源極212可被包括在擴散區(qū)域208中并可以耦合到第一電源軌218。例如,第一電源軌218可以向pfet部分的源極212提供電源電壓(vdd)。pfet部分的漏極214還可被包括在擴散區(qū)域208中并可以耦合到nfet部分的漏極219。nfet部分的源極216可被包括在擴散區(qū)域210中并可以耦合到第二電源軌220。例如,第二電源軌220可以向nfet部分的源極216提供接地電壓(vss)。
在擴散區(qū)域208、210中從源極流到漏極的驅(qū)動電流的量可以基于虛設柵極204、206上的柵極切割位置相對于柵極202上的柵極切割位置的差異。例如,如圖2中所解說的,當?shù)谝惶撛O柵極204上的柵極切割232和第二虛設柵極206上的柵極切割234相對靠近nfet的擴散區(qū)域210(并相對遠離pfet的擴散區(qū)域208),而柵極202上的柵極切割230相對遠離nfet的擴散區(qū)域210時,擴散區(qū)域208、210中的驅(qū)動電流的量可以相對較大。
基于上文針對圖1所描述的以及下文針對圖3所描述的柵極切割效應,擴散區(qū)域208、210中的相對較大的驅(qū)動電流可以使得cmos器件200成為“強”cmos器件。在圖2的解說性實施例中,柵極202可以在柵極切割230的位置處被切割。由此,針對nfet,柵極202的長度可以比虛設柵極204、206(分別在柵極切割232、234的位置處被切割)的長度長。例如,柵極202可以從擴散區(qū)域208延伸第一距離,而虛設柵極204、206可以從擴散區(qū)域208延伸第二距離(例如,較長距離)。針對pfet,柵極202的長度可以比虛設柵極204、206的長度短。通過在相對于柵極202被切割的位置更靠近nfet的擴散區(qū)域210(以及更遠離pfet的擴散區(qū)域208)的位置處切割虛設柵極204、206,擴散區(qū)域208、210中的驅(qū)動電流的量可以相對較大(例如,強)。例如,柵極202可以從擴散區(qū)域210延伸第一距離,而虛設柵極204、206可以從擴散區(qū)域210延伸第三距離(例如,較短距離)。
增加擴散區(qū)域208、210中的驅(qū)動電流可以增加(例如,加強)cmos器件200中的fet(例如,nfet和pfet)的驅(qū)動強度。增加cmos器件200中的fet的驅(qū)動強度可以使得cmos器件200能夠被用于要求具有強驅(qū)動強度的cmos器件的應用中。作為一個非限定性示例,cmos器件200可以被用作“強反相器”。將會領會,單個集成電路可包括基于柵極切割的位置而被調(diào)諧成不同驅(qū)動強度的多個cmos器件。
參見圖3,分別示出了解說nfet器件和pfet器件的柵極切割效應的圖表302、304。例如,第一圖表302解說了相對于虛設柵極切割(例如,圖1的柵極切割132、134和/或圖2的柵極切割232、234)和nfet擴散區(qū)域(例如,圖1的擴散區(qū)域110和/或圖2的擴散區(qū)域210)之間的距離的從源極流到漏極的驅(qū)動電流的變化。第二圖表304解說了相對于虛設柵極切割(例如,圖1的柵極切割132、134和/或圖2的柵極切割232、234)和pfet擴散區(qū)域(例如,圖1的擴散區(qū)域108和/或圖2的擴散區(qū)域208)之間的距離的從源極流到漏極的驅(qū)動電流的變化。
參見第一圖表302,當虛設柵極上的柵極切割的位置距離nfet擴散區(qū)域大約0.3微米(μm)時,驅(qū)動電流可以實現(xiàn)零百分比移相(例如,不改變)。零百分比移相可以相對于虛設柵極上的柵極切割是“中心”柵極切割(例如,與nfet擴散區(qū)域和pfet擴散區(qū)域是等距的)的驅(qū)動電流。例如,當圖1的柵極切割132、134距離擴散區(qū)域108、110等距時和/或當圖2的柵極切割232、234距離擴散區(qū)域208、210等距時,可以實現(xiàn)零百分比移相。驅(qū)動電流可以隨著虛設柵極上的柵極切割接近nfet擴散區(qū)域而增加。例如,驅(qū)動電流可以隨著有源柵極(例如,柵極102和/或柵極202)相比虛設柵極(例如,虛設柵極104、106和/或虛設柵極204、206)超出nfet擴散區(qū)域延伸更長距離而增大。
參照第一圖表302進行解說,與虛設柵極上的柵極切割距離nfet擴散區(qū)域為0.3μm相比,當虛設柵極上的柵極切割距離nfet擴散區(qū)域為約0.12μm時,從源極流到漏極的驅(qū)動電流的量可以增加約3%。與虛設柵極上的柵極切割距離nfet擴散區(qū)域為0.3μm相比,當虛設柵極上的柵極切割距離nfet擴散區(qū)域為約0.09μm時,從源極流到漏極的驅(qū)動電流的量可以增加約4.6%。與虛設柵極上的柵極切割距離nfet擴散區(qū)域為0.3μm相比,當虛設柵極上的柵極切割距離nfet擴散區(qū)域為約0.07μm時,從源極流到漏極的驅(qū)動電流的量可以增加約8.6%。與虛設柵極上的柵極切割距離nfet擴散區(qū)域為0.3μm相比,當虛設柵極上的柵極切割距離nfet擴散區(qū)域為約0.05μm時,從源極流到漏極的驅(qū)動電流的量可以增加約10%。
參照第一圖表302,有源柵極上的柵極切割可以距離nfet擴散區(qū)域約0.3μm以及距離pfet擴散區(qū)域約0.3μm(例如,在nfet擴散區(qū)域和pfet擴散區(qū)域之間的中途)。由此,對于nfet器件,若有源柵極比虛設柵極長(例如,有源柵極相比虛設柵極超出nfet擴散區(qū)域延伸更長的距離),那么驅(qū)動電流可以增大。所增大的驅(qū)動電流可以基于有源柵極和相鄰虛設柵極的不相等長度。例如,不相等的長度可以引起有源柵極上的“工藝引發(fā)應變”,這可以增加擴散區(qū)域中的驅(qū)動電流的量。拉伸應變可以增強nfet遷移率以及降級pfet遷移率。壓縮應變可以降級nfet遷移率以及增強pfet遷移率。
參見第二圖表304,當虛設柵極上的柵極切割的位置距離pfet擴散區(qū)域為約0.3微米(μm)時,驅(qū)動電流也可以實現(xiàn)零百分比移相(例如,不改變)。零百分比移相可以與柵極切割同nfet擴散區(qū)域和pfet擴散區(qū)域等距時的驅(qū)動電流有關。例如,當圖1的柵極切割132、134與擴散區(qū)域108、110等距時和/或當圖2的柵極切割232、234與擴散區(qū)域208、210等距時,可以實現(xiàn)零百分比移相。驅(qū)動電流可以隨著虛設柵極上的柵極切割接近pfet擴散區(qū)域而減小。
參照第二圖表304進行解說,與虛設柵極上的柵極切割距離pfet擴散區(qū)域為0.3μm相比,當虛設柵極上的柵極切割距離pfet擴散區(qū)域為約0.12μm時,從源極流到漏極的驅(qū)動電流的量可以減小約4.4%。與虛設柵極上的柵極切割距離pfet擴散區(qū)域為0.3μm相比,當虛設柵極上的柵極切割距離pfet擴散區(qū)域為約0.09μm時,從源極流到漏極的驅(qū)動電流的量可以減小約7.6%。與虛設柵極上的柵極切割距離pfet擴散區(qū)域為0.3μm相比,當虛設柵極上的柵極切割距離pfet擴散區(qū)域為約0.07μm時,從源極流到漏極的驅(qū)動電流的量可以減小約11.6%。與虛設柵極上的柵極切割距離pfet擴散區(qū)域為0.3μm相比,當虛設柵極上的柵極切割距離pfet擴散區(qū)域為約0.05μm時,從源極流到漏極的驅(qū)動電流的量可以減小約13.4%。
參照第二圖表304,有源柵極上的柵極切割可以距離nfet擴散區(qū)域約0.3μm以及距離pfet擴散區(qū)域約0.3μm(例如,在nfet擴散區(qū)域和pfet擴散區(qū)域之間的中途)。由此,對于pfet器件,若有源柵極比虛設柵極長(例如,有源柵極相比虛設柵極超出pfet擴散區(qū)域延伸更長的距離),那么驅(qū)動電流可以減小。所增大的驅(qū)動電流可以基于有源柵極和相鄰虛設柵極的不相等長度。例如,不相等的長度可以引起有源柵極上的“工藝引發(fā)應變”,這可以增加擴散區(qū)域中的驅(qū)動電流的量。拉伸應變可以增強nfet遷移率以及降級pfet遷移率。壓縮應變可以降級nfet遷移率以及增強pfet遷移率。
參照圖4,示出了用于調(diào)諧cmos器件中的驅(qū)動電流的方法400的特定解說性實施例的流程圖??墒褂藐P于圖6所描述的制造裝備來執(zhí)行方法400。
方法400包括,在402,在超出cmos器件的擴散區(qū)域第一距離的第一位置處切割柵極結構。柵極結構可以被耦合到擴散區(qū)域,并且第一位置可以由柵極切割掩模來定義。例如,參見圖1,柵極102可以在柵極切割130的位置處被切割。柵極切割130可以大致位于擴散區(qū)域108、110之間的中途。例如,柵極切割130可以位于cmos器件100的中心。參見圖2,柵極202可以在柵極切割230的位置處被切割。柵極切割230可以大致位于擴散區(qū)域208、210之間的中途。例如,柵極切割230可以位于cmos器件200的中心。
在404,虛設柵極結構可以在超出擴散區(qū)域第二距離的第二位置處被切割。虛設結構可以被耦合到擴散區(qū)域,并且第二位置可以由柵極切割掩模來限定。例如,參見圖1,虛設柵極104、106可以分別在柵極切割132、134的位置處被切割。由此,柵極102相比虛設柵極104、106可以超出cmos器件100的pfet部分的擴散區(qū)域108進一步延伸,而虛設柵極104、106相比柵極102可以超出cmos器件100的nfet部分的擴散區(qū)域110進一步延伸。結果,擴散區(qū)域108、110的驅(qū)動電流可以(基于參照圖3所描述的柵極切割效應)相對較小,并且cmos器件100的驅(qū)動強度可以相對較弱。減小cmos器件100中的fet的驅(qū)動強度可以使得cmos器件100能夠被用于要求具有弱驅(qū)動強度的cmos器件的應用中。作為一個非限定性示例,cmos器件100可以被用作“弱反相器”。
作為另一示例,參見圖2,虛設柵極204、206可以分別在柵極切割232、234的位置處被切割。由此,柵極202相比虛設柵極204、206可以超出cmos器件200的nfet部分的擴散區(qū)域210進一步延伸,而虛設柵極204、206相比柵極202可以超出cmos器件200的pfet部分的擴散區(qū)域208進一步延伸。結果,擴散區(qū)域208、210的驅(qū)動電流可以(基于參照圖3所描述的柵極切割效應)相對較大,并且cmos器件200的驅(qū)動強度可以相對較強。增加cmos器件200中的fet的驅(qū)動強度可以使得cmos器件200能夠被用于要求具有強驅(qū)動強度的cmos器件的應用中。作為一個非限定性示例,cmos器件200可以被用作“強反相器”。
柵極結構和虛設柵極結構可以在單個制造階段期間被切割。例如,使用柵極切割掩模,柵極結構和虛設柵極結構可以使用單個反應性離子蝕刻(rie)過程被切割。
由此,cmos器件中的fet的驅(qū)動強度可以基于有源柵極上的柵極切割和fet擴散區(qū)域之間的第一距離與相鄰虛設柵極的柵極切割和fet擴散區(qū)域之間的第二距離。例如,若有源柵極的柵極切割和nfet擴散區(qū)域之間的距離大于相鄰虛設柵極的柵極切割和nfet擴散區(qū)域之間的距離,那么擴散區(qū)域(例如,圖1的擴散區(qū)域108、110和/或圖2的擴散區(qū)域208、210)的第一驅(qū)動電流可以大于擴散區(qū)域的第二驅(qū)動電流。若有源柵極的柵極切割和nfet擴散區(qū)域之間的距離小于相鄰虛設柵極的柵極切割和nfet擴散區(qū)域之間的距離,那么第一驅(qū)動電流可以小于第二驅(qū)動電流。若有源柵極的柵極切割和pfet擴散區(qū)域之間的距離小于相鄰虛設柵極的柵極切割和pfet擴散區(qū)域之間的距離,那么第一驅(qū)動電流可以大于第二驅(qū)動電流。若有源柵極的柵極切割和pfet擴散區(qū)域之間的距離大于相鄰虛設柵極的柵極切割和pfet擴散區(qū)域之間的距離,那么第一驅(qū)動電流可以小于第二驅(qū)動電流。
圖4的方法400可以提供調(diào)諧cmos器件的驅(qū)動電流以及由此調(diào)諧cmos器件的驅(qū)動強度的機制。例如,驅(qū)動電流可以通過相對接近于cmos器件的pfet擴散區(qū)域切割該cmos器件的虛設柵極(例如,虛設柵極104、106)以及大致在cmos器件的pfet擴散區(qū)域和nfet擴散區(qū)域之間的中途切割有源柵極(例如,柵極102)而被減小。替換地,驅(qū)動電流可以通過相對接近于nfet擴散區(qū)域切割cmos器件的虛設柵極(例如,虛設柵極204、206)以及大致在pfet擴散區(qū)域和nfet擴散區(qū)域之間的中途切割有源柵極(例如,柵極202)而被增大。由此,驅(qū)動電流可以通過相對于pfet擴散區(qū)域和nfet擴散區(qū)域在“中心偏移”位置切割虛設柵極而被調(diào)節(jié)(例如“調(diào)諧”)。例如,制造者可以確定是創(chuàng)建具有相對弱驅(qū)動電流的cmos器件還是創(chuàng)建具有相對強驅(qū)動電流的cmos器件。制造商可以在“中心”位置處切割有源柵極,以及基于該確定,制造商可以在“中心偏離”位置處切割虛設柵極。例如,為了創(chuàng)建具有相對弱驅(qū)動電流的cmos器件,制造商可以相對接近pfet擴散區(qū)域來切割虛設柵極。為了創(chuàng)建具有相對強驅(qū)動電流的cmos器件,制造商可以相對接近nfet擴散區(qū)域來切割虛設柵極。
參照圖5,描繪了一種電子設備的特定解說性實施例的框圖并將其一般地標示為500。電子設備500包括耦合至存儲器532的處理器510(諸如數(shù)字信號處理器(dsp)或中央處理單元(cpu))。
處理器510可包括具有中心偏離柵極切割的cmos器件591。例如,cmos器件591可對應于圖1的cmos器件100和/或圖2的cmos器件200。在一特定實施例中,cmos器件591可被包括在用以執(zhí)行不同應用的邏輯器件(例如,反相器、邏輯或非門、邏輯與非門等)中。例如,“弱cmos器件”(例如,cmos器件100)可以被用來驅(qū)動輕負載或補償節(jié)點泄漏。“強cmos器件”(例如,cmos器件200)可以被用來驅(qū)動強負載,諸如時鐘樹。由此,一個或多個cmos器件可以具有不同的驅(qū)動強度(例如,驅(qū)動電流)來使得無線設備500的組件能夠執(zhí)行不同應用。應當注意,盡管圖5解說了將cmos器件591用于處理器510中,但這不應被視為是限制性的。根據(jù)本公開的cmos器件(諸如cmos器件591)可被包括在任何類型的電子設備的任何類型的存儲器(例如,存儲器532)中。附加地,根據(jù)本公開的cmos器件(諸如圖1的cmos器件100和/或圖2的cmos器件)可以被實現(xiàn)在任何邏輯電路中。例如,根據(jù)本公開的cmos器件100可以被實現(xiàn)在反相器、邏輯或非門、邏輯與非門等等之中。
圖5示出了耦合至處理器510并耦合至顯示器528的顯示控制器526。顯示控制器526可包括根據(jù)本公開的cmos器件592,并且顯示器528也可以包括根據(jù)本公開的cmos器件595。編碼器/解碼器(codec)534也可被耦合到處理器510。codec534也可以包括根據(jù)本公開的cmos器件593。揚聲器536和話筒538可耦合到codec534。圖5還指示無線控制器540可被耦合至處理器510和天線542。無線控制器540也可以包括根據(jù)本公開的cmos器件593。在一特定實施例中,處理器510、顯示控制器526、存儲器532、codec534以及無線控制器540被包括在系統(tǒng)級封裝或片上系統(tǒng)設備(例如,移動站調(diào)制解調(diào)器(msm))522中。在一特定實施例中,輸入設備530和電源544被耦合至片上系統(tǒng)設備522。輸入設備596也可以包括根據(jù)本公開的cmos器件596。此外,在一特定實施例中,如圖5中所解說的,顯示器528、輸入設備530、揚聲器536、話筒538、天線542和電源544在片上系統(tǒng)設備522外部。然而,顯示器528、輸入設備530、揚聲器536、話筒538、天線542和電源544中的每一者可耦合到片上系統(tǒng)設備522的組件(諸如接口或控制器)。
雖然在圖5的無線設備500(例如,移動電話或平板計算機)中描繪了cmos器件591-596,但是在其他實施例中,cmos器件591-596可以包括在其他設備中。作為非限定性示例,cmos器件591-596可被包括在機頂盒、娛樂單元、導航設備、個人數(shù)字助理(pda)、監(jiān)視器、計算機監(jiān)視器、電視機、調(diào)諧器、無線電、衛(wèi)星無線電、音樂播放器、數(shù)字音樂播放器、便攜式音樂播放器、視頻播放器、數(shù)字視頻播放器、數(shù)字視頻盤(dvd)播放器、便攜式數(shù)字視頻播放器、或任何其他設備中。
上文公開的設備和功能性可被設計并被配置成存儲于計算機可讀介質(zhì)上的計算機文件(例如,rtl、gdsii、gerber等)。一些或全部此類文件可被提供給制造處理人員以基于此類文件來制造器件。結果產(chǎn)生的產(chǎn)品包括晶片,其隨后被切割成管芯并被封裝成芯片。這些芯片隨后被用在以上描述的設備中。圖6描繪了電子設備制造工藝600的特定解說性實施例。
在制造工藝600處(諸如在研究計算機606處)接收物理設備信息602。該物理設備信息602可包括表示半導體器件的至少一個物理性質(zhì)(諸如圖1的cmos器件100、圖2的cmos器件200、圖5的cmos器件591-596或具有中心偏離柵極切割的任何其他cmos器件的物理性質(zhì))的設計信息。例如,物理設備信息602可包括經(jīng)由耦合到研究計算機604的用戶接口606輸入的物理參數(shù)、材料特性、以及結構信息。研究計算機606包括耦合至計算機可讀介質(zhì)(諸如存儲器610)的處理器608(諸如一個或多個處理核)。存儲器610可存儲計算機可讀指令,其可被執(zhí)行以使處理器608轉換物理設備信息602以遵循某一文件格式并生成庫文件612。
在一特定實施例中,庫文件612包括至少一個包括經(jīng)轉換的設計信息的數(shù)據(jù)文件。例如,庫文件612可包括半導體器件庫,包括圖1的cmos器件100、圖2的cmos器件200、或具有中心偏離柵極切割的任何其他cmos器件,其被提供用于與電子設計自動化(eda)工具620聯(lián)用。
庫文件612可在設計計算機614處與eda工具620協(xié)同使用,該設計計算機614包括耦合到存儲器618的處理器616,諸如一個或多個處理核。eda工具620可被存儲為存儲器618處的處理器可執(zhí)行指令,以使設計計算機614的用戶能夠使用庫文件612設計圖1的cmos器件100、圖2的cmos器件200、圖5的cmos器件591-596、或具有中心偏離柵極切割的任何其他cmos器件。例如,設計計算機614的用戶可經(jīng)由耦合到設計計算機614的用戶接口624來輸入電路設計信息622。電路設計信息622可包括表示半導體器件(諸如圖1的cmos器件100、圖2的cmos器件200、圖5的cmos器件591-596或具有中心偏離柵極切割的任何其他cmos器件)的至少一個物理性質(zhì)的設計信息。為了解說,電路設計屬性可包括特定電路的標識以及與電路設計中其他元件的關系、定位信息、特征尺寸信息、互連信息、或表示電子器件的物理屬性的其他信息。例如,電路設計性質(zhì)可包括用以調(diào)諧cmos器件的驅(qū)動電流(例如,驅(qū)動強度)的虛設柵極上的柵極切割定位信息。
設計計算機614可被配置成轉換設計信息(包括電路設計信息622)以遵循某一文件格式。為了解說,文件信息可包括以分層格式表示關于電路布局的平面幾何形狀、文本標記、及其他信息的數(shù)據(jù)庫二進制文件格式,諸如圖形數(shù)據(jù)系統(tǒng)(gdsii)文件格式。設計計算機614可被配置成生成包括經(jīng)轉換的設計信息的數(shù)據(jù)文件,諸如包括描述圖1的cmos器件100、圖2的cmos器件200、圖5的cmos器件591-596或具有中心偏離柵極切割的任何其他cmos器件的信息以及其他電路或信息的gdsii文件626。為了解說,數(shù)據(jù)文件可包括對應于圖1的cmos器件100、圖2的cmos器件200、圖5的cmos器件591-596或具有中心偏離柵極切割的任何其他cmos器件的信息。
gdsii文件626可在制造工藝628處被接收以根據(jù)gdsii文件626中的經(jīng)轉換的信息來制造參照圖1-5所描述的半導體器件。例如,器件制造工藝可包括將gdsii文件626提供給掩模制造商630以創(chuàng)建一個或多個掩模,諸如用于與光刻處理聯(lián)用的掩模,其在圖6中被解說為代表性掩模632。掩模632可在制造工藝期間被用于生成一個或多個晶片633,晶片633可被測試并被分成管芯,諸如代表性管芯636。管芯636包括一電路,該電路包括圖1的cmos器件100、圖2的cmos器件200、圖5的cmos器件591-596或具有中心偏離柵極切割的任何其他cmos器件。
在一特定實施例中,制造工藝628可由處理器634來發(fā)起或控制。處理器634可訪問包括可執(zhí)行指令(諸如計算機可讀指令或處理器可讀指令)的存儲器635??蓤?zhí)行指令可包括可由計算機(諸如處理器634)執(zhí)行的一個或多個指令。
制造工藝628可由全自動化或部分自動化的制造系統(tǒng)來實現(xiàn)。例如,制造工藝628可以是自動化的,并且可以根據(jù)調(diào)度來執(zhí)行處理步驟。制造系統(tǒng)可包括用于執(zhí)行一個或多個操作以形成電子器件的制造裝備(例如,處理工具)。在制造工藝期間,可以執(zhí)行反應性離子蝕刻(rie)來根據(jù)針對圖1-4描述的技術來切割柵極結構和虛設柵極結構。
制造系統(tǒng)可具有分布式架構(例如,層級結構)。例如,該制造系統(tǒng)可包括根據(jù)該分布式架構分布的一個或多個處理器(諸如處理器634)、一個或多個存儲器(諸如存儲器635)、和/或控制器。該分布式架構可包括控制或發(fā)起一個或多個低級系統(tǒng)的操作的高級處理器。例如,制造工藝628的高級部分可包括一個或多個處理器(諸如處理器634),并且低級系統(tǒng)可各自包括一個或多個對應控制器或可受其控制。特定低級系統(tǒng)的特定控制器可從高級系統(tǒng)接收一個或多個指令(例如,命令)、可向下級模塊或處理工具發(fā)布子命令、以及可反過來向高級系統(tǒng)傳達狀態(tài)數(shù)據(jù)。一個或多個低級系統(tǒng)中的每個低級系統(tǒng)可與一件或多件對應制造裝備(例如,處理工具)相關聯(lián)。在一特定實施例中,該制造系統(tǒng)可包括分布在該制造系統(tǒng)中的多個處理器。例如,該制造系統(tǒng)的低級系統(tǒng)組件的控制器可包括處理器,諸如處理器634。
替換地,處理器634可以是該制造系統(tǒng)的高級系統(tǒng)、子系統(tǒng)、或組件的一部分。在另一實施例中,處理器634包括制造系統(tǒng)的各種等級和組件處的分布式處理。
管芯636可被提供給封裝工藝638,其中管芯636被納入到代表性封裝640中。例如,封裝640可包括單個管芯636或多個管芯,諸如系統(tǒng)級封裝(sip)安排。封裝640可被配置成遵循一個或多個標準或規(guī)范,諸如電子器件工程聯(lián)合委員會(jedec)標準。
關于封裝640的信息可被分發(fā)給各產(chǎn)品設計者(諸如經(jīng)由存儲在計算機646處的組件庫)。計算機646可包括耦合到存儲器650的處理器648,諸如一個或多個處理核。印刷電路板(pcb)工具可作為處理器可執(zhí)行指令被存儲在存儲器650處,以處理經(jīng)由用戶接口644從計算機646的用戶接收的pcb設計信息642。pcb設計信息642可包括經(jīng)封裝電子器件在電路板上的物理定位信息,經(jīng)封裝電子器件對應于封裝640,包括圖1的cmos器件100、圖2的cmos器件200、圖5的cmos器件591-596或具有中心偏離柵極切割的任何其他cmos器件。
計算機646可被配置成轉換pcb設計信息642以生成數(shù)據(jù)文件,諸如具有包括經(jīng)封裝電子器件在電路板上的物理定位信息、以及電連接(諸如跡線和通孔)的布局的數(shù)據(jù)的gerber文件652,其中經(jīng)封裝電子器件對應于封裝640,包括圖1的cmos器件100、圖2的cmos器件200、圖5的cmos器件591-596或具有中心偏離柵極切割的任何其他cmos器件。在其他實施例中,由經(jīng)轉換的pcb設計信息生成的數(shù)據(jù)文件可具有不同于gerber格式的格式。
可在板組裝工藝654處接收gerber文件652并且該gerber文件652被用于創(chuàng)建pcb,諸如根據(jù)gerber文件652內(nèi)存儲的設計信息來制造的代表性pcb656。例如,gerber文件652可被上傳到一個或多個機器以執(zhí)行pcb生產(chǎn)過程的各個步驟。pcb656可填充有電子組件(包括封裝640)以形成代表性印刷電路組裝件(pca)658。
pca658可在產(chǎn)品制造商660處被接收,并被集成到一個或多個電子設備(諸如第一代表性電子設備662和第二代表性電子設備664)中。作為解說的非限定性示例,第一代表性電子設備662、第二代表性電子設備664、或者這兩者可選自下組:移動電話、平板、通信設備、個人數(shù)字助理(pda)、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、固定位置的數(shù)據(jù)單元、以及計算機,其中集成了圖1的cmos器件100、圖2的cmos器件200、圖5的cmos器件591-596或具有中心偏離柵極切割的任何其他cmos器件。作為另一解說性、非限定性示例,電子設備662和664中的一者或多者可以是遠程單元(諸如手持式個人通信系統(tǒng)(pcs)單元)、便攜式數(shù)據(jù)單元(諸如個人數(shù)據(jù)助理)、啟用全球定位系統(tǒng)(gps)的設備、或者存儲或檢索數(shù)據(jù)或計算機指令的任何其他設備、或其任何組合。盡管圖6解說了根據(jù)本公開的教導的遠程單元,但本公開并不限于這些所解說的單元。本公開的各實施例可合適地用在包括具有存儲器和片上電路系統(tǒng)的有源集成電路系統(tǒng)的任何設備中。
包括圖1的cmos器件100、圖2的cmos器件200、圖5的cmos器件591-596或具有中心偏離柵極切割的任何其他cmos器件的器件可被制造、處理、或納入到電子設備中,如在說明性制造工藝600中描述的。關于圖1-5所公開的實施例的一個或多個方面可被包括在各個處理階段,諸如被包括在庫文件612、gdsii文件626、以及gerber文件652內(nèi),以及被存儲在研究計算機606的存儲器610、設計計算機614的存儲器618、計算機646的存儲器650、在各個階段(諸如在板組裝過程654處)使用的一個或多個其他計算機或處理器(未示出)的存儲器處,并且還被納入到一個或多個其他物理實施例中,諸如掩模632、管芯636、封裝640、pca658、其他產(chǎn)品(諸如原型電路或設備(未示出))、或其任何組合。圖6的過程600可由單個實體或由執(zhí)行制造工藝600的各個階段的一個或多個實體來執(zhí)行。
結合所描述的諸方面,一種裝備包括用于在超出cmos器件的擴散區(qū)域第一距離的第一位置處切割柵極結構的裝置。該柵極結構可以耦合到擴散區(qū)域。例如,切割柵極結構的裝置可包括圖6中的制造裝備的一個或多個組件。
該裝備還包括用于在超出擴散區(qū)域第二距離的第二位置處切割虛設柵極結構的裝置。該虛設柵極結構可以耦合到擴散區(qū)域。例如,用于切割虛設柵極結構的裝置可包括圖6中的制造裝備的一個或多個組件。
本領域技術人員將進一步領會,結合本文所公開的各實施例來描述的各種解說性邏輯框、配置、模塊、電路、和算法步驟可實現(xiàn)為電子硬件、計算機軟件或這兩者的組合。各種解說性組件、框、配置、模塊、電路、和步驟已經(jīng)在上文以其功能性的形式作了一般化描述。此類功能性是被實現(xiàn)為硬件還是軟件取決于具體應用和施加于整體系統(tǒng)的設計約束。技術人員可針對每種特定應用以不同方式來實現(xiàn)所描述的功能性,但此類實現(xiàn)決策不應被解讀為致使脫離本公開的范圍。
結合本文所公開的實施例描述的方法或算法的各步驟可直接在硬件、由處理器執(zhí)行的軟件模塊、或這兩者的組合中體現(xiàn)。軟件模塊可駐留在隨機存取存儲器(ram)、閃存、只讀存儲器(rom)、可編程只讀存儲器(prom)、電可編程只讀存儲器(eprom)、電可擦式可編程只讀存儲器(eeprom)、寄存器、硬盤、可移動盤、壓縮盤只讀存儲器(cd-rom)、或本領域中所知的任何其他形式的存儲介質(zhì)中。示例性的非瞬態(tài)(例如有形)存儲介質(zhì)被耦合至處理器以使得該處理器能從/向該存儲介質(zhì)讀信息和寫信息。在替換方案中,存儲介質(zhì)可以被整合到處理器。處理器和存儲介質(zhì)可駐留在專用集成電路(asic)中。asic可駐留在計算設備或用戶終端中。在替換方案中,處理器和存儲介質(zhì)可作為分立組件駐留在計算設備或用戶終端中。
提供前面對所公開的實施例的描述是為了使本領域技術人員皆能制作或使用所公開的實施例。對這些實施例的各種修改對于本領域技術人員而言將是顯而易見的,并且本文所定義的原理可被應用于其他實施例而不會脫離本公開的范圍。由此,本公開并非旨在被限定于本文所示出的實施例,而是應被授予與如由所附權利要求定義的原理和新穎性特征一致的最廣的可能范圍。