[發(fā)明專利]具有電源退藕功能的芯片保護環(huán)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310330053.5
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103367335A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 車文毅
• 申請（專利權(quán)）人: 上海坤銳電子科技有限公司
• 主分類號: H01L23/58
• 分類號: H01L23/58;H01L23/64
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及專用集成電路版圖設(shè)計領(lǐng)域，特別涉及具有電源退藕功能的芯片保護環(huán)。

背景技術(shù)

芯片保護環(huán)，指的是集成電路芯片上，用于包圍整個芯片的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其作用是保護芯片在晶圓減薄劃片的加工過程中免受靜電和應(yīng)力等物理損傷。一般來說，芯片的保護環(huán)使用金屬、通孔和有源區(qū)共同組成，其具體的實現(xiàn)規(guī)則在芯片版圖設(shè)計時定義。

圖1和圖2是現(xiàn)有的設(shè)計技術(shù)中，芯片保護環(huán)實現(xiàn)方法的示意圖。其中，圖1為俯視圖。參考圖1，現(xiàn)有技術(shù)中的芯片保護環(huán)101整體呈矩形，其四個轉(zhuǎn)角處為135°的倒角。在由芯片保護環(huán)101包圍形成的矩形區(qū)域，是芯片除保護環(huán)以外其余部分的版圖實現(xiàn)。芯片除保護環(huán)以外的其余部分，至少包括芯片的地焊盤103、電源焊盤104、芯片地與保護環(huán)101之間的金屬連線105，以及芯片電源與地之間的退藕電容Cd1106。

對現(xiàn)有技術(shù)中芯片保護環(huán)101的右側(cè)邊102作截面，可得如圖2所示的疊層結(jié)構(gòu)圖。參考圖2，芯片保護環(huán)101包括了有源區(qū)201、第一層金屬202、第二層金屬203、第三層金屬204、……和第N（N是一個大于3的整數(shù)）層金屬205，以及上述各層之間的通孔，它們是有源區(qū)201到第一層金屬202之間的通孔206、第一二層金屬之間的通孔207、第二三層金屬之間的通孔208……第N-1和N層金屬之間的通孔209。

在現(xiàn)有技術(shù)中，芯片保護環(huán)101中的任意一層金屬均只有一個單環(huán)，且各層金屬和有源區(qū)之間均通過通孔相連接，一起連到芯片的地電位。由此導致的一個弊端是，芯片保護環(huán)101只能起到物理上保護芯片的作用，而不能作為具有其它電學功能的元器件在芯片的實際工作中使用。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明所要解決的問題是提供一種具有電源退藕功能的芯片保護環(huán)，使其在起到物理保護作用的同時，還可以作為芯片電源與地之間的退藕電容使用，成為芯片工作時，具有實際電學意義的元器件。由于退藕電容是幾乎所有集成電路芯片都會使用到的元器件，將芯片保護環(huán)用作退藕電容或退藕電容的一部分，可以節(jié)省芯片內(nèi)部原本用以實現(xiàn)退藕電容所需的面積開銷。通過面積上的精簡，達到降低芯片成本的目的。

為實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種具有電源退藕功能的芯片保護環(huán)，包括有源區(qū)環(huán)和3層以上的金屬環(huán)的疊層結(jié)構(gòu)，有源區(qū)環(huán)與芯片的地焊盤相連，金屬環(huán)之間有通孔，其特征在于，最底層金屬單環(huán)或最上層的金屬環(huán)是金屬單環(huán)，該金屬單環(huán)與芯片的地焊盤相連接，其它每層金屬環(huán)均是由相互隔離的內(nèi)側(cè)的電源環(huán)和外側(cè)的地環(huán)組成的金屬雙環(huán)。

所述具有電源退藕功能的芯片保護環(huán)，其疊層結(jié)構(gòu)包括了金屬環(huán)、通孔和有源區(qū)環(huán)。其中，有源區(qū)環(huán)連接到地電位，為單環(huán)結(jié)構(gòu)的地環(huán)，金屬環(huán)包括了單環(huán)和雙環(huán)兩種不同的結(jié)構(gòu)，根據(jù)其連接到電位的不同，可以區(qū)分為電源環(huán)和地環(huán)。

所述金屬環(huán)，其特點是，至少包括三層金屬。其中，最底層和最上層金屬環(huán)中，至少有一層是地環(huán)單環(huán)。其余層次的金屬環(huán)，均為電源環(huán)和地環(huán)組成的雙環(huán)。

所述由電源環(huán)和地環(huán)組成的雙環(huán)，其特點是，該層金屬環(huán)包括了兩個同心金屬環(huán)，其中一個連接到芯片電源，為電源環(huán)，另一個連接到芯片地，為地環(huán)。

所述由電源環(huán)和地環(huán)組成的雙環(huán)結(jié)構(gòu)，其特點是，不同層次間電源環(huán)和地環(huán)之間，通過環(huán)寬度的不同形成相鄰層次間電源環(huán)與地環(huán)的錯層交疊結(jié)構(gòu)。

所述相鄰層次間，電源環(huán)與地環(huán)錯層交疊結(jié)構(gòu)，其特點是，在相鄰層次的金屬之間，電源環(huán)和電源環(huán)的寬度不同，地環(huán)和地環(huán)的寬度不同。

可選的，奇數(shù)層的電源環(huán)和電源環(huán)寬度相同，地環(huán)和地環(huán)寬度相同；偶數(shù)層的電源環(huán)和電源環(huán)寬度相同，地環(huán)和地環(huán)寬度相同。

可選的，相鄰兩層的電源環(huán)和地環(huán)寬度相同。

在相鄰層次的電源環(huán)之間，借助通孔形成電連接；在相鄰層次的地環(huán)之間，借助通孔形成電連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果可以是：

本發(fā)明通過電源環(huán)與地環(huán)錯層交疊的雙環(huán)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生電源到地的容性寄生，從而在不額外占用芯片面積的情況下，形成退藕電容，減少了現(xiàn)有技術(shù)中，用以在芯片內(nèi)部制造退藕電容所需的面積開銷。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)芯片保護環(huán)以及芯片除保護環(huán)以外其余部分的俯視圖。

圖2是現(xiàn)有技術(shù)芯片保護環(huán)單側(cè)橫截面的疊層結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明一個較佳實施例的芯片保護環(huán)以及芯片除保護環(huán)以外其余部分的俯視圖。

圖4是本發(fā)明一個較佳實施例的單側(cè)橫截面的疊層結(jié)構(gòu)示意圖。