[發(fā)明專利]集成電路的電源網(wǎng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710599855.4
• 申請(qǐng)日: 2017-07-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108122888A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林晉申;蔡旻原;楊國(guó)男;王中興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/528
• 分類號(hào): H01L23/528
• 代理公司: 隆天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 李昕巍;章侃銥

一種集成電路的電源網(wǎng)。在電源網(wǎng)中，多個(gè)第一電源路徑設(shè)置在一第一金屬層并平行于一第一方向。多個(gè)第二電源路徑設(shè)置在一第二金屬層并平行于一第二方向。第一與第二方向互為垂直。多個(gè)第三電源路徑設(shè)置在第一金屬層并平行于第一方向。安排在相同直線的第一電源路徑是由在第一金屬層的多個(gè)第一間隙所彼此分離。安排在相同直線的第三電源路徑是由在第一金屬層的多個(gè)第二間隙所彼此分離。每一第一間隙是由兩相鄰的第三電源路徑所包圍。每一第二間隙是由兩相鄰的第一電源路徑所包圍。第一電源路徑是經(jīng)由第二電源路徑而耦接于第三電源路徑。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)有關(guān)于一種電源網(wǎng)，且特別有關(guān)于一種集成電路的電源網(wǎng)。

背景技術(shù)

在集成電路(IC)設(shè)計(jì)中，使用電源網(wǎng)(power grid)能有效地傳遞電源與接地至晶體管。電源網(wǎng)是一種電源分布網(wǎng)絡(luò)。一般來(lái)說(shuō)，電源分布網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有最小電壓變化以及高電流承載能力。例如，假如由電源網(wǎng)所引起的電壓變化增加，則所傳遞的電源的信號(hào)強(qiáng)度會(huì)降低，而會(huì)出現(xiàn)IR壓降(電阻電壓降)。于是，集成電路的元件(例如標(biāo)準(zhǔn)單元(standardcell)或晶體管等)會(huì)無(wú)法正常工作，而遭受如功能故障或是操作速度降低等問(wèn)題。

電源網(wǎng)是使用大量的金屬線所形成。電遷移(electromigration，EM)長(zhǎng)期以來(lái)是半導(dǎo)體工業(yè)中電源網(wǎng)會(huì)遭遇的問(wèn)題。當(dāng)電子通過(guò)導(dǎo)體(例如金屬線/路徑)時(shí)，電子會(huì)通過(guò)靜電吸引而容易地將導(dǎo)體的金屬離子拉出。這將導(dǎo)致在電子流動(dòng)方向上形成輕微的濃度梯度，其將會(huì)反過(guò)來(lái)建立相反的擴(kuò)散梯度，即所謂的反向壓力，而反向壓力會(huì)容易地將離子移向較低密度的區(qū)域。假如電流以足夠高的電流密度流動(dòng)了足夠長(zhǎng)的時(shí)間，則“電子風(fēng)(electron wind)”效應(yīng)會(huì)形成空洞，其最終將導(dǎo)致空隙，而最后會(huì)形成開(kāi)路(opencircuit)，因而降低晶片的可靠性。

因此，需要新的電源網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本公開(kāi)實(shí)施例提供一種集成電路的電源網(wǎng)。電源網(wǎng)包括多個(gè)第一電源路徑、多個(gè)第二電源路徑以及多個(gè)第三電源路徑。第一電源路徑設(shè)置在一第一金屬層并平行于一第一方向。第二電源路徑設(shè)置在一第二金屬層并平行于一第二方向，其中第二方向是垂直于第一方向。第三電源路徑設(shè)置在第一金屬層并平行于第一方向。安排在相同直線的第一電源路徑是由在第一金屬層的多個(gè)第一間隙所彼此分離，而安排在相同直線的第三電源路徑是由在第一金屬層的多個(gè)第二間隙所彼此分離。每一第一間隙是由兩相鄰的第三電源路徑所包圍，而每一第二間隙是由兩相鄰的第一電源路徑所包圍。第一電源路徑是經(jīng)由第二電源路徑而耦接于第三電源路徑。

附圖說(shuō)明

圖1是顯示根據(jù)本公開(kāi)一些實(shí)施例所述的集成電路的電源網(wǎng)。

圖2是顯示根據(jù)本公開(kāi)一些實(shí)施例所述的集成電路的電源網(wǎng)。

圖3是顯示根據(jù)本公開(kāi)一些實(shí)施例所述的集成電路的電源網(wǎng)。

圖4是顯示根據(jù)本公開(kāi)一些實(shí)施例所述的集成電路的電源網(wǎng)。

圖5是顯示根據(jù)本公開(kāi)一些實(shí)施例所述的集成電路的電源網(wǎng)。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

10-40～方向；

100、200、300、400、500～電源網(wǎng)；

110、110_a-110_c、120、120_a-120_c、130、130_a-130_d、210、210_a-210_c、220、220_a-220_c、230、230_a-230_d、240、240_a-240_d、310、310_a-310_d、320、320_a-320_b、330、330_a-330_d、410、410_a-410_c、420、420_a-420_c、430、430_a-430_d、510a_1-510a_3、510b_1-510b_3、510c_1-510c_3、530_a-530_d～電源路徑；