集成电路的电网布局设计制造技术

公开了集成电路布局，所述集成电路布局包括具有金属轨道的金属层，所述金属轨道具有沿着所述金属轨道的单独金属部分。沿着单个轨道的所述单独金属部分可以彼此电隔离。接着，所述单独金属部分可以电连接到具有所述单独金属部分的所述金属层上方和/或下方的金属层中的不同电压轨道。所述集成电路布局中的一个或多个金属层还可以包括在电网布局内彼此相邻的在不同电压(例如，电源和接地)下的金属轨道。所述金属轨道可以通过电绝缘材料分开。所述金属轨道和位于所述轨道之间的电绝缘材料可以在所述电网布局中产生电容。

Power Network Layout Design of Integrated Circuits

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集成电路的电网布局设计
技术介绍

由于工艺开发的进步和增大特征密度的需要，单个晶体管的尺寸稳定下降。当前标度正朝向7nm和以上技术发展，而电子迁移和IR(电压)下降随着标度继续发展而越来越令人担忧。这些技术在逻辑标度对抗成本方面持续受到挑战。尝试改善布线拥塞和单元布置可能能够对所选技术是否可以成本有效地实现产生影响。这些技术通常使用单向金属特征(例如，金属轨道或金属导轨)。然而，单向金属特征对集成电路布局中的有效单元布置和功率布线提出了挑战，因为金属导轨的间距变得更紧，并且占用了更多可用于布置单元的布线轨道。因此，随着特征密度的增大，在诸如电网布局的集成电路布局中持续需要开发更好的单元布置设计并提供更好的布线效率。图1A描绘了具有两个堆叠金属层的典型集成电路布局的实施方案的俯视图表示。集成电路布局100包括具有金属轨道102的第一金属层。布局100还包括具有金属轨道104的第二金属层。金属轨道102可以通过通孔连接106联接到金属轨道104。通孔连接106可以是通过金属层之间的绝缘层的通孔或其他电连接。在某些集成电路布局中，如图1B所示，布局100包括在第一金属层中交替行的金属轨道102A、102B。金属轨道102A可以是接地轨道(例如，Vss轨道)，而金属轨道102B是电源(供电)轨道(例如，Vdd轨道)。然后，第二金属层可以包括连接到金属轨道102A的金属轨道104A和连接到金属轨道102B的金属轨道104B。如图1B所示，通孔连接106相应地连接相应的金属轨道。使用两个并排的金属轨道带来的问题如图1A和1B所示，标准单元在第二金属层中具有金属引脚，所述金属引脚不允许将标准单元布置在并排的金属轨道下方。图2描绘了具有金属销112的标准单元110的实施方案的表示。金属销112可以形成为标准单元110的第二金属层的一部分。标准单元110可以具有一个空轨道114，但是金属销112的存在可以防止标准单元容易地装配在金属轨道104A和104B下方，如图1B所示。因为标准单元110被防止装配在金属轨道104A和104B下方，所以当使用并排的金属轨道时，标准单元的空间较小。因此，需要一种在金属层中提供电源和接地轨道同时为标准单元提供空间的布局。另外，传统的去耦电容通常与电网分开构建。这些去耦电容可占据集成电路的宝贵面积，而通常去耦电容越多，设计就越好。因此，需要在集成电路布局中提供去耦电容而不占用面积。附图说明通过参考以下对根据本公开中描述的实施方案的当前优选但仍然是说明性实施方案的详细描述，当结合附图时，将更全面地理解本公开中描述的实施方案的方法和装置的特征和优点，其中：图1A描绘了具有两个堆叠金属层的典型集成电路布局的实施方案的俯视图表示。图1B描绘了在两个堆叠金属层中具有电源和接地连接的典型集成电路布局的实施方案的俯视图表示。图2描绘了具有金属销的标准单元的实施方案的表示。图3A描绘了具有两个堆叠金属层的集成电路布局的实施方案的俯视图表示。图3B描绘了在两个堆叠金属层中具有电源和接地连接的集成电路布局的实施方案的俯视图表示。图4描绘了集成电路布局中的第一金属层的实施方案的俯视图表示。图5描绘了集成电路布局中的第一金属层的四个单元行的实施方案的俯视图表示。图6描绘了集成电路布局中的第二金属层的实施方案的俯视图表示。图7描绘了集成电路布局中的第三金属层的实施方案的俯视图表示。图8描绘了集成电路布局中的第四金属层的实施方案的俯视图表示。图9描绘了集成电路布局中的第五金属层的实施方案的俯视图表示。图10描绘了集成电路布局中的第六金属层的实施方案的俯视图表示。图11描绘了集成电路布局中的第七金属层的实施方案的俯视图表示。图12描绘了集成电路布局中的第八金属层的实施方案的俯视图表示。图13描绘了集成电路布局中的第九金属层的实施方案的俯视图表示。图14描绘了示例性计算机系统的一个实施方案的框图。图15描绘了计算机可访问存储介质的一个实施方案的框图。具体实施方式在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对本文所提出的方法和机制的全面理解。然而，本领域普通技术人员应当认识到，各种实施方案可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些情况下，没有详细展示众所周知的结构、部件、信号、计算机程序指令和技术以避免混淆本文所描述的方法。应当理解，为了简单和清楚起见，图中示出的元件不一定按比例绘制。例如，一些元件的尺寸可以相对于其他元件放大。图3A描绘了具有两个堆叠金属层的集成电路布局的实施方案的俯视图表示。在某些实施方案中，集成电路布局200包括第一金属层中的金属轨道202和第二金属层中的金属轨道204。第一金属层和第二金属层可以通过绝缘层分开。在某些实施方案中，第一金属层是集成电路中的底部金属层(例如，有源层上方的第一金属层)。如图3A所示，轨道202是“水平”轨道，而轨道204是“垂直”轨道。应当理解，轨道的取向代表轨道取向的一个实例，并且其他取向也是可能的(例如，轨道202是“垂直的”而轨道204是“水平的”)。如图3A所示，布局200包括第二金属层中的单个轨道204，所述单个轨道间隔开轨道之间的间距(例如，轨道204不是第二金属层中的“并排”轨道，如图1A所示)。在某些实施方案中，轨道204包括沿轨道长度的单独金属部分206。金属部分206可以沿轨道204的长度彼此电隔离。因此，轨道204是沿其长度“切割”的单个金属导轨，以形成单独金属部分206。沿着轨道204的金属部分206可以使用本领域已知的工艺技术形成。在某些实施方案中，金属部分206形成为定位在第一金属层中的轨道202上方。轨道202可以是连续的金属轨道。例如，轨道202是沿着第一金属层中的轨道的长度连续延伸的金属。通孔连接208可用于将金属部分206连接到定位在金属部分206下方的轨道202中的金属部分(例如，通过金属层之间的绝缘层)。因此，每个金属部分206具有与金属部分下方的轨道202的一部分的不同或单独的连接(例如，轨道204中的每个金属部分分别连接到金属部分下方的轨道202的部分)。因为金属部分206是电隔离的并且单独地连接到每个金属部分下方的轨道202的部分，所以金属部分206可以用于沿着单个金属轨道204提供不同的电源连接。图3B描绘了集成电路布局200的实施方案的俯视图，其中在两个堆叠的金属层中具有电源和接地连接。在某些实施方案中，布局200包括在第一金属层中交替行的金属轨道202A、202B(类似于图1B中所示的布局)。如图3B所示，金属轨道202A可以是接地轨道(例如，Vss轨道)，而金属轨道202B是电源(供电)轨道(例如，Vdd轨道)。在某些实施方案中，金属部分206A通过通孔连接208A连接到金属轨道202A，而金属部分206B通过通孔连接208B连接到金属轨道202B。因此，金属部分206A在第二金属层中布线接地电压，而金属部分206B在相同金属轨道(金属轨道204)中的第二金属层中布线电源电压。因此，电源和接地在单个金属轨道204中的第二金属层中以相同的间距布线。在第二金属层中具有单独金属部分206A、206B允许单个金属轨道204用于在第二金属层中布线接地和电源电压。单个金属轨道204可以在布局200内部为标准单元提供更多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成电路，其包括：包括多个金属轨道的第一金属层，其中所述多个金属轨道包括在第一电压下的至少一个第一金属轨道和在第二电压下的至少一个第二金属轨道，所述至少一个第一金属轨道和所述至少一个第二金属轨道在所述第一金属层中基本上平行；所述第一金属层上方的绝缘层；以及所述绝缘层上方的第二金属层，其中所述第二金属层包括第三金属轨道，其中所述第三金属轨道包括彼此电隔离的多个单独金属部分，所述第三金属轨道中的第一单独金属部分连接到在所述第一电压下的所述至少一个第一金属轨道，并且所述第三金属轨道中的第二单独金属部分连接到在所述第二电压下的所述至少一个第二金属轨道。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.23 US 15/275,0281.一种集成电路，其包括：包括多个金属轨道的第一金属层，其中所述多个金属轨道包括在第一电压下的至少一个第一金属轨道和在第二电压下的至少一个第二金属轨道，所述至少一个第一金属轨道和所述至少一个第二金属轨道在所述第一金属层中基本上平行；所述第一金属层上方的绝缘层；以及所述绝缘层上方的第二金属层，其中所述第二金属层包括第三金属轨道，其中所述第三金属轨道包括彼此电隔离的多个单独金属部分，所述第三金属轨道中的第一单独金属部分连接到在所述第一电压下的所述至少一个第一金属轨道，并且所述第三金属轨道中的第二单独金属部分连接到在所述第二电压下的所述至少一个第二金属轨道。2.如权利要求1所述的集成电路，其中，所述第三金属轨道中的所述第一单独金属部分通过穿过所述绝缘层的第一通孔连接到所述至少一个第一金属轨道。3.如权利要求1所述的集成电路，其中，所述第三金属轨道中的所述第二单独金属部分通过穿过所述绝缘层的第二通孔连接到所述至少一个第二金属轨道。4.如权利要求1所述的集成电路，其还包括所述第二金属层中的第四金属轨道，其中所述第四金属轨道包括彼此电隔离的多个单独金属部分，所述第四金属轨道中的第一单独金属部分连接到在所述第一电压下的所述至少一个第一金属轨道，并且所述第四金属轨道中的第二单独金属部分连接到在所述第二电压下的所述至少一个第二金属轨道。5.如权利要求1所述的集成电路，其中，在所述第一电压下的所述至少一个第一金属轨道在所述集成电路的两个标准单元之间共享。6.如权利要求1所述的集成电路，其中，连接到所述第一单独金属部分的在所述第一电压下的所述至少一个第一金属轨道的一部分和在连接到所述第二独立金属部分的在所述第二电压下的所述至少一个第二金属轨道的一部分位于所述集成电路的标准单元中。7.如权利要求1所述的集成电路，其还包括所述第一金属层中的在所述第一电压下的至少一个附加第一金属轨道，其中在所述第一电压下的所述至少一个附加第一金属轨道连接到所述第三金属轨道中的所述第一单独金属部分。8.如权利要求7所述的集成电路，其中，在所述第一电压下的所述至少一个附加第一金属轨道与在所述第一电压下的所述至少一个第一金属轨道位于所述集成电路的不同单元中。9.如权利要求1所述的集成电路，其中，所述第一金属层中的所述金属轨道沿第一方向取向，并且所述第二金属层中的所述第三金属轨道沿第二方向取向，所述第一方向基本上垂直于所述第二方向。10.一种存储多个指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述多个指令在被执行时产生集成电路，所述集成电路包括：包括多个金属轨道的第一金属层，其中，所述多个金属轨道包括在第一电压下的至少一个第一金属轨道和在第二电压下的至少一个第二金属轨道，所述至少一个第一金属轨道和所述至少一个第二金属轨道在所述第一金属层中基本上平行；形成在所述第一金属层上方的绝缘层；以及形成在所述绝缘层上方的第二金属层，其中，所述第二金属层包括第三金属轨道，其中所述第三金属轨道包括彼此电隔离的多个单独金属部分，所述第三金属中的第一单独金属部分轨道连接到在所述第一电压下的所述至少一个第一金属轨道，并且所述第三金属轨道中的第二单独金属部分连接到在所述第二电压下的所述至少一个第二金属轨道。11.一种集...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·T·舒尔茨，瑞吉娜·蒂恩·施密特，德里克·P·彼得森，陈特轩，伊丽莎白·C·康拉德，凯瑟琳娜·西蒙娜·马泰斯约内斯库，王楚文，
申请(专利权)人：超威半导体公司，ATI科技无限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US