實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部模擬模塊無(wú)干擾供電的布圖方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體版圖設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部模擬模塊無(wú)干擾供電的布圖方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]系統(tǒng)級(jí)芯片內(nèi)部有多個(gè)模擬模塊，一般的電源規(guī)劃方案采取點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式，芯片電源會(huì)分布到芯片內(nèi)部各個(gè)位置，浪費(fèi)芯片資源，增加成本，增加芯片的金屬層數(shù)。芯片中通用的模擬電源布線方法，一般采用從電源焊盤(pán)開(kāi)始，用一條獨(dú)立電源線從芯片的邊上開(kāi)始盡量遠(yuǎn)離噪聲大的模塊，走到模擬模塊的位置，接到模擬模塊電源上。電源線從芯片內(nèi)部走，要穿過(guò)各種數(shù)字模塊，會(huì)和數(shù)字模塊的信號(hào)噪聲耦合在一起，即使加上噪聲屏蔽線，還是不可避免的會(huì)有小的噪聲耦合信號(hào)耦合進(jìn)去。另外電源線和襯底的噪聲耦合也是非常大的，襯底的噪聲會(huì)通過(guò)電源線耦合到精心設(shè)計(jì)的模擬電路中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，從而提供一種實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部模擬模塊無(wú)干擾供電的布圖方法及其裝置。
[0004]在第一方面，本發(fā)明提供了實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部模擬模塊無(wú)干擾供電的布圖方法。該方法包括:在芯片四周接口以外的空間做一電源環(huán)，所述芯片包括N個(gè)，所述電源環(huán)包括N層金屬環(huán)，所述第一層和第N層分別為單一金屬環(huán)，所述第二層至N-1層分別包括三個(gè)金屬子環(huán)，分別為第一、第二和第三金屬子環(huán)；將電源環(huán)的第N層接地，第一層、第N層和第二層至N-1層中的第一金屬子環(huán)和第三金屬子環(huán)通過(guò)通孔連接起來(lái)接地；將第二層至N-1部分層中的第二金屬子環(huán)與接地層金屬環(huán)隔開(kāi)，作為信號(hào)線或者電源線；將所述部分層的第三金屬子環(huán)適當(dāng)位置斷開(kāi)，將信號(hào)線或者電源線通過(guò)斷開(kāi)處與芯片內(nèi)部模擬模塊相接。
[0005]在第二方面，本發(fā)明提供了實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部模擬模塊無(wú)干擾供電的布圖裝置。該裝置包括芯片和電源環(huán)，所述芯片四周接口以外的空間設(shè)有電源環(huán)，所述芯片包括N個(gè)，所述電源環(huán)包括N層金屬環(huán)，所述第一層和第N層分別為單一金屬環(huán)，所述第二層至N-1層分別包括三個(gè)金屬子環(huán)，分別為第一、第二和第三金屬子環(huán)；所述電源環(huán)的第N層接地，第一層、第N層和第二層至N-1層中的第一金屬子環(huán)和第三金屬子環(huán)通過(guò)通孔連接起；第二層至N-1部分層中的第二金屬子環(huán)與接地層金屬環(huán)隔開(kāi)，作為信號(hào)線或者電源線；所述部分層的第三金屬子環(huán)適當(dāng)位置斷開(kāi)，將信號(hào)線或者電源線通過(guò)斷開(kāi)處與芯片內(nèi)部模擬模塊相接。
[0006]本發(fā)明通過(guò)在芯片四周的接口以外的空間設(shè)一電源環(huán)，電源環(huán)既可以給芯片內(nèi)部模擬模塊供電，也可以作為芯片的保護(hù)圈，來(lái)保護(hù)芯片。另外，電源線從芯片外部走，可避免與數(shù)字模塊的信號(hào)噪聲耦合在一起；避免電源線和襯底的噪聲耦合。再者，通過(guò)本發(fā)明可以使芯片的長(zhǎng)度和寬度各減少30UM以上，有效地降低成本，提高模擬模塊的精度。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部模擬模塊無(wú)干擾供電的布圖裝置的平面示意圖；
[0008]圖2是實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部模擬模塊無(wú)干擾供電的布圖裝置的一實(shí)施例的部分立體示意圖；
[0009]圖3是圖2的剖面示意圖；
[0010]圖4是實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部模擬模塊無(wú)干擾供電的布圖裝置的第二實(shí)施例的部分剖面示意圖；
[0011]圖5是實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部模擬模塊無(wú)干擾供電的布圖裝置的第三實(shí)施例的部分剖面示意圖；
[0012]圖6是實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部模擬模塊無(wú)干擾供電的布圖裝置部分立體示意圖；
[0013]圖7是實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部模擬模塊無(wú)干擾供電的布圖的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，并使本發(fā)明實(shí)施例的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0015]圖1是實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部模擬模塊無(wú)干擾供電的布圖裝置的平面示意圖。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明裝置包括芯片I和電源環(huán)2，芯片I包括N個(gè)，電源環(huán)2包括N層金屬環(huán)。電源環(huán)2設(shè)置在芯片I四周接口以外的空間，將芯片I包圍起來(lái)。芯片I上有多個(gè)模擬模塊，各芯片I上的模擬模塊根據(jù)就近原則與電源環(huán)2相接，這樣電源環(huán)2既可以給芯片I上的模擬模塊供電，也可以作為芯片I的保護(hù)圈，保護(hù)芯片I?？墒剐酒琁的長(zhǎng)度和寬度各減少30um以上，降低成本，提高模擬模塊的精度。
[0017]圖2是實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部模擬模塊無(wú)干擾供電的布圖裝置的一實(shí)施例的部立體示意圖。
[0018]如圖2所示，本實(shí)施例中電源環(huán)包括九層金屬環(huán)，金屬環(huán)層數(shù)根據(jù)工藝要求確定，材質(zhì)為銅或鋁。第一層12和第九層11分別為單一金屬環(huán)，第二層至八層分別包括三個(gè)金屬子環(huán)，分別為第一金屬子環(huán)14、第二金屬子環(huán)13和第三金屬子環(huán)15。電源環(huán)的第九層11接地，第一層12、第九層11和第二層至八層中的第一金屬子環(huán)14和第三金屬子15環(huán)通過(guò)通孔16連接起來(lái)接地。第二層至八層中的第二金屬子環(huán)13與接地層金屬環(huán)隔開(kāi)，并通過(guò)通孔16連接起來(lái)形成一條信號(hào)線或者電源線。
[0019]圖3是圖2中剖面示意圖。
[0020]如圖3所示，本實(shí)施例中電源環(huán)包括九層金屬環(huán)。第一層12和第九層11分別為單一金屬環(huán)，第二層至八層分別包括三個(gè)金屬子環(huán)，分別為第一金屬子環(huán)14、第二金屬子環(huán)13和第三金屬子環(huán)15。電源環(huán)的第九層11接地，第一層12、第九層11和第二層至八層中的第一金屬子環(huán)14和第三金屬子15環(huán)通過(guò)通孔16連接起來(lái)接地。第二層至八層中的第二金屬子環(huán)13與接地層金屬環(huán)隔開(kāi)，并通過(guò)通孔16連接起來(lái)形成一條信號(hào)線或者電源線。第一層12和第九層11作為屏蔽線來(lái)保護(hù)信號(hào)線或者電源線。
[0021]若將信號(hào)線或者電源線引出，可通過(guò)將第二層至八層中任意一層中的第三金屬子環(huán)15斷開(kāi)，如本實(shí)施例中將第五層17的第三金屬子環(huán)15斷開(kāi)，將信號(hào)線或者電源線通過(guò)斷開(kāi)處與芯片內(nèi)部模擬模塊相接。
[0022]圖4是實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部模擬模塊無(wú)干擾供電的布圖裝置的第二實(shí)施例的部分剖面示意圖。
[0023]如圖4所示，當(dāng)電源環(huán)的金屬層數(shù)N為奇數(shù)時(shí)，第二層至N-1部分層中的第二金屬子環(huán)13最多可以形成(N-l)/2信號(hào)線或者電源線。
[0024]如N=9時(shí)，最多形成4條信號(hào)線或者電源線。具體地:第一層12和第九層11分別為單一金屬環(huán)，第二層至八層分別包括三個(gè)金屬子環(huán)，分別為第一金屬子環(huán)14、第二金屬子環(huán)13和第三金屬子環(huán)15。電源環(huán)的第九層11接地，第一層12、第九層11和第二層至八層中的第一金屬子環(huán)14和第三金屬子環(huán)15通過(guò)通孔16連接起來(lái)接地。第二層、第四層、第六層和第八層的第二金屬子環(huán)13與接地層金屬環(huán)隔開(kāi)，用作信號(hào)線或電源線。第三層、第五層和第七層中的第二金屬子環(huán)13分別與其左邊的第一金屬子環(huán)14和右邊的第三金屬子環(huán)15相接接地，作為屏蔽線以保護(hù)第二層、第四層、第六層和第八層中的用作信號(hào)線或者電源線的第二金屬子環(huán)，形成4條信號(hào)線或者電源線。
[0025]若將信號(hào)線或者電源線引出，可通過(guò)將信號(hào)線或者電源線所在層數(shù)中的第三金屬子環(huán)15斷開(kāi)，將信號(hào)線或者電源線通過(guò)斷開(kāi)處與芯片內(nèi)部模擬模塊相接。如本實(shí)施例中通過(guò)將第四層中的第三金屬子環(huán)15斷開(kāi)，將第四層的信號(hào)線或者電源線通過(guò)斷開(kāi)處引出與芯片內(nèi)部模擬模塊相接。
[0026]需要說(shuō)明的是，每條信號(hào)線或者電源線的上下層須為屏蔽線層，屏蔽層數(shù)可以是一層或者多層。
[0027]圖5是實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部模擬模塊無(wú)干擾供電的布圖裝置的第三實(shí)施例的部分剖面示意圖。
[0028]如圖5所示，當(dāng)電源環(huán)的金屬層數(shù)N為偶數(shù)時(shí)，第二層至N-1部分層中的第二金屬子環(huán)最多可以形成(N-2)/2信號(hào)線或者電源線。
[0029]如當(dāng)N=S時(shí)，可形成3條信號(hào)線或者電源線。具體地:第一層12和第八層18分別為單一金屬環(huán)，第二層至七層分別包括三個(gè)金屬子環(huán)，分別為第一金屬子環(huán)14、第二金屬子環(huán)13和第三金屬子環(huán)15。電源環(huán)的第八層18接地，第一層12、第八層18和第二層至七層中的第一金屬子環(huán)14和第三金屬子環(huán)15通過(guò)通孔16連接起來(lái)接地。第三層、第五層和第七層的第二金屬子環(huán)13與接地層金屬環(huán)隔開(kāi)，用作信號(hào)線或電源線。第