[發明專利]集成電路芯片及其電源線結構

有效

• 申請號: 200710091176.2
• 申請日: 2007-04-12
• 公開（公告）號: CN101286493A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 陳建良
• 申請（專利權）人: 揚智科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522;H01L23/528;H01L27/02
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 梁揮;祁建國

技術領域

本發明涉及集成電路芯片領域，特別是一種集成電路芯片以及該芯片的電源線結構。

背景技術

隨著各類消費性電子產品日趨功能多樣化與整合化的趨勢，集成電路芯片必須整合更多的晶體管等組件以實現更多預期的功能。然而，這樣做卻相對地提高了集成電路芯片的動態功率消耗，從而會造成電壓值的不均勻分布。這種電壓值分布不均勻的現象將會使得集成電路芯片內組件的電壓產生差異，在進行實際工作時，有可能會出現不符合設計者預想的結果。

首先，請參閱圖1A，此為一現有的應用于集成電路芯片的電源線結構的俯視圖。如圖1A所示，一電源線結構1制作于一集成電路芯片19上。該電源線結構1具有多條第一電源帶11、多條第二電源帶12與一電源環13。同時，該集成電路芯片19的邊緣設置有多個電源圖案10，該電源圖案10電性耦接于一外加電壓源。該電源環13環繞在該集成電路芯片19的周圍，并通過每一邊緣上的導通孔陣列14連接至該電源圖案10。該第一電源帶11與該第二電源帶12相互交錯形成一網格形式，并分別連接于電源環13，以在該集成電路芯片19上形成電源電壓網絡。

接著，請參閱圖1B，此為圖1A所示的集成電路芯片19的電壓分布示意圖。如圖1B所示，當提供1.8V的電源電壓給集成電路芯片19時，其工作電壓值呈現自外圍向內部遞減的狀態，且其外圍與內部的電壓差異值高達60mV。造成此現象的原因在于，該第一電源帶11與該第二電源帶12傳輸電源電壓的路徑本身帶有電阻，傳輸路徑越長，電壓相對地越低；同時，一般而言，該集成電路芯片19內部的組件分布較為密集，因此，越靠近中心，功率消耗值越大。以上兩者均為此電壓值不均勻分布的成因，而如何降低集成電路芯片19的電壓差異值，是設計者一直希望解決的課題。

請參閱圖2A，此為另一現有的應用于集成電路芯片的電源線結構的俯視圖。此現有技術的結構公開于美國專利第6111310號案，該技術為解決上述問題，提出了一種放射狀分布的網格狀電源線結構。如第圖2A所示，電源線結構2的第一電源帶21與第二電源帶22分別連接至電源環20，該第一電源帶21與該第二電源帶22形成相互交錯的網格形式。此現有技術將該第一電源帶21與該第二電源帶22的寬度沿其相對于中心的位置作出了改變。

接著，請參閱圖2B及圖2C，圖2B為利用圖2A的結構所希望改善的電壓分布示意圖，圖2C為利用圖2A的集成電路芯片的電源線結構的電壓分布示意圖。通過圖2B與圖2C的比較可知，該6111310案可以將各個電壓值差異的區域縮小。然而，顯示于圖2C的電壓差異值仍與圖2B中的相同，均為250mV。由此可知，此現有技術并不能降低芯片內部的電壓差異值。

為了解決上述問題，本案發明人提出了本案中的發明內容。本案所提供的技術可有效地降低集成電路芯片內部的電壓差異值，進而可以提升其工作效能，從而給本領域帶來了很多的益處。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種集成電路芯片及其電源線結構，其通過用具有相同長寬比的第一電源干道將第一電源帶連接至電源圖案，以傳輸電源電壓，可以有效地降低集成電路芯片的電壓差異值。

為了實現上述目的，本發明公開了一種電源線結構，其制作于一集成電路芯片上，該集成電路芯片具有一主金屬層及一第一金屬層。該電源線結構包括至少一電源圖案、多條第一電源帶及多條第一電源干道。該電源圖案形成在該主金屬層的邊緣上。該多條第一電源帶相互平行地形成在該第一金屬層上。該多條第一電源干道相互平行地形成在該主金屬層上，該多條第一電源干道用以分別將該多條第一電源帶連接至該電源圖案，其中，該多條第一電源干道個別的干道長度與干道寬度的比例相等。

在本發明的一具體實施例中，該集成電路芯片還具有一第二金屬層，該電源線結構還包括多條第二電源帶及多條第二電源干道。該多條第二電源帶相互平行地形成在該第二金屬層上。該多條第二電源干道相互平行地形成在該主金屬層上，該多條第二電源干道分別將該多條第二電源帶連接至該至少一電源圖案，其中，該多條第二電源干道個別的干道長度與干道寬度的比例相等。

本發明還公開了一種集成電路芯片，包括一第一金屬層及一主金屬層。該第一金屬層上形成有多條第一電源帶，且該多條第一電源帶相互平行。該主金屬層平行于該第一金屬層，其上形成有至少一電源圖案及多條第一電源干道。該至少一電源圖案形成于該主金屬層的邊緣上，該多條第一電源干道相互平行，并分別將該多條第一電源帶連接至該至少一電源圖案，其中，該多條第一電源干道個別的干道長度與干道寬度的比例相等。