[實用新型]一種芯片中添加電容的分布結構

有效

• 申請號: 201420149627.9
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN203800047U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 李曉駿
• 申請（專利權）人: 西安華芯半導體有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂

技術領域

本實用新型涉及一種芯片中添加電容的分布結構。

背景技術

如圖1所示，圖中含CAP字符的模塊代表電容，含Circuit字符的模塊代表電路。在芯片的設計和生產中，根據情況通常會在電路之間的空隙插入電容，主要是給芯片電路中的中各種不同電源作為濾波電容使用。一般情況，電容的一端接電源，另一端接地。

因為電容的類型不同，它的最小尺寸會有區別。我們發現，目前芯片上添加濾波電容大多只是在電路的空隙間根據空間的大小，不加區別地隨意添加電容，而沒有對電容和電路的類型加以區分對待。由此存在以下缺點：芯片中的某些高速電路或高耗電電路對電源的穩定性要求很高，電源很小的波動都會影響這些電路的正常工作；如果在高速電路旁邊加入的是速度很慢的電容，當電源收到干擾時，會由于電容不能及時反應而不能濾掉電源受到的干擾，而導致這些高速電路工作不穩定，甚至出錯。高功耗電路模塊旁放置的電容容值不夠時，會有很大的電源波動。

實用新型內容

為了解決傳統方案芯片中添加電容導致的電源波動較大、高速電路工作不穩定等問題，本實用新型提出一種新的芯片中添加電容的分布結構。

本實用新型的基本方案思路是：將芯片中的電路模塊進行分類區分，主要是按照電路模塊的工作頻率以及功耗進行分類；然后將要添加的電容按單位面積的容值、反應速度等進行分類區分；最后，確定電容與電路模塊的匹配關系，將電容放置在相應的電路模塊周圍。

這種在芯片中添加電容的方法，具體包括以下步驟：

（1）按照工作頻率（速度）以及耗電量對芯片中的電路模塊進行分類區分

1.1）按照工作頻率劃分電路

芯片中工作頻率相對較高的電路定義為高速電路，工作頻率相對較低的電路定義為低速電路；

1.2）按照工作功耗劃分電路

芯片中工作功耗相對較高的電路定義為高功耗電路，工作功耗相對較低的電路定義為低功耗電路；

（2）按照反應速度、單位面積的容值對要添加的電容進行分類區分

2.1）按照反應速度劃分電容

在可用的電容中，反應速度相對較快的電容定義為高速電容，反應速度相對較慢的電容定義為低速電容；

2.2）按照單位面積電容值劃分電容

在可用的電容中，劃分出單位容值相對較大的電容、單位容值相對較小的電容；

（3）將分類后的電容加入到電路中

3.1）將高速電容放置在緊鄰高速電路的周圍；

3.2）將單位容值相對較大的電容放置在緊鄰高功耗電路的周圍；

若某電路既作為高速電路也作為高功耗電路，但沒有兼具高速和單位容值相對較大的電容，則優先考慮滿足高速電路，采用高速電容；

3.3）將其它電容放置在芯片上剩余的空缺位置；

（4）將放置好的電容分別連接相應模塊的電源線和地線。

采用上述方法得到的添加電容的分布結構，芯片上各個電路模塊之間的空缺位置分布設置有若干個電容；其特殊之處在于：這些電路模塊根據工作頻率區分定義為高速電路和低速電路，根據工作功耗區分定義為高功耗電路和低功耗電路；若干個電容根據反應速度區分定義為高速電容和低速電容，根據單位面積電容值區分定義為單位容值相對較大的電容和單位容值相對較小的電容；所述高速電容放置在緊鄰高速電路的周圍，單位容值相對較大的電容放置在緊鄰高功耗電路的周圍，其它電容放置在芯片上剩余的空缺位置。

對于某類芯片來說（例如DRAM芯片），上述的高速電路可以認為是延遲鎖相環電路和/或時鐘樹電路，所述的高功耗電路可以認為是I/O電路。

對于某類芯片來說（例如DRAM芯片），上述的高速電容可以認為是N阱NMOS管電容，所述的單位容值相對較大的電容可以認為是堆棧電容和/或溝槽電容。

本實用新型的優點：

本實用新型提供了與傳統方案明顯不同的添加電容的分布結構，尤其是高功耗電路的外圍電容分布，直觀地體現了芯片元器件分布結構的顯著特點。

采用本實用新型的方案，能夠提高芯片的穩定性，避免高速電路因為電源的波動導致電路工作不正常；能夠提高工作電源的穩定性，減少電源的波動；并更有效和有針對性地添加電容。

附圖說明

圖1為傳統方案的示意圖。

圖2為本實用新型的一個實施例示意圖。

具體實施方式

下面參照圖2，對本實用新型做進一步的闡述。在芯片中添加電容的方法，具體可以按照以下步驟進行：

1.將芯片中的電路模塊進行分類區分，按照電路模塊的工作頻率（速度）以及耗電量進行分類