相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2014年10月30日提交的題為“viastructureforoptimizingsignalporosity(用于優(yōu)化信號(hào)孔隙度的通孔結(jié)構(gòu))”的美國臨時(shí)申請s/n.62/072,966以及于2015年6月19日提交的題為“viastructureforoptimizingsignalporosity(用于優(yōu)化信號(hào)孔隙度的通孔結(jié)構(gòu))”的美國專利申請no.14/744,634的權(quán)益，這兩篇申請通過援引被整體明確納入于此。

背景技術(shù)：

領(lǐng)域

本公開一般涉及布局構(gòu)造，并且尤其涉及用于優(yōu)化信號(hào)孔隙度的通孔結(jié)構(gòu)。

背景

標(biāo)準(zhǔn)單元是可以用數(shù)字邏輯來實(shí)現(xiàn)的集成電路。專用集成電路(asic)(諸如片上系統(tǒng)(soc)器件)可包含數(shù)千至數(shù)百萬的標(biāo)準(zhǔn)單元。減小asic的大小/面積占用臺(tái)面是有益的。改善信號(hào)孔隙度/可布線性可允許asic的大小/面積占用臺(tái)面被減小。相應(yīng)地，存在對(duì)改善信號(hào)孔隙度/可布線性的需要。

概覽

在本公開的一方面，一種裝置包括導(dǎo)電棧結(jié)構(gòu)，并且該裝置可包括金屬x(mx)層上的在第一跡線上的在第一方向上延伸的mx層互連、金屬y(my)層(其中my層比mx層低)上的my層互連、第一通孔棧、以及第二通孔棧。第一通孔棧被耦合在mx層互連與my層互連之間。第一通孔棧包括在金屬x-1(mx-1)層上的第一mx-1層互連，并且包括多個(gè)通孔。第一mx-1層互連是比my層互連高的層。第一mx-1層互連在第二跡線上在第二方向上延伸。第二方向與第一方向正交。該多個(gè)通孔包括在第一跡線與第二跡線的交疊部分內(nèi)連接到mx層互連和第一mx-1層互連的第一通孔。該多個(gè)通孔包括耦合在my層互連與第一mx-1層互連之間的第二通孔。第二通孔在第一跡線與第二跡線的交疊部分內(nèi)。第二通孔棧被耦合在mx層互連與my層互連之間。第二通孔棧包括第二mx-1層互連和第二多個(gè)通孔。第二mx-1層互連在第三跡線上在第二方向上延伸。該第二多個(gè)通孔包括在第一跡線與第三跡線的交疊部分內(nèi)連接到mx層互連和第二mx-1層互連的第三通孔。該第二多個(gè)通孔包括耦合在my層互連與第二mx-1層互連之間的第四通孔。第四通孔在第一跡線與第三跡線的交疊部分內(nèi)。該裝置可進(jìn)一步包括在與第一跡線緊鄰的第四跡線上的在第一方向上延伸的第二mx層互連。該裝置可進(jìn)一步包括在與第一跡線緊鄰的第五跡線上的在第一方向上延伸的第三mx層互連。該mx層互連在第二mx層互連與第三mx層互連之間。第二mx層互連和第三mx層互連彼此解耦。

在本公開的一方面，一種裝置包括導(dǎo)電棧結(jié)構(gòu)，并且該裝置可包括在第一跡線上的在第一方向上延伸的第一mx層互連、在第二跡線上的在第一方向上延伸的第二mx層互連、my層互連(其中my層互連是比mx層低的層)、第一通孔棧、以及第二通孔棧。第一通孔棧被耦合在第一mx層互連與my層互連之間。第一通孔棧包括mx-1層互連和多個(gè)通孔。mx-1層互連是比my層互連高的層。mx-1層互連在第三跡線上在第二方向上延伸。第二方向與第一方向正交。該多個(gè)通孔包括在第一跡線與第二跡線的交疊部分內(nèi)連接到第一mx層互連和mx-1層互連的第一通孔。該多個(gè)通孔包括耦合在my層互連與mx-1層互連之間的第二通孔。第二通孔在第一跡線與第三跡線的交疊部分內(nèi)。第二通孔棧被耦合在第二mx層互連與my層互連之間。第二通孔棧包括mx-1層互連和第二多個(gè)通孔。第二多個(gè)通孔包括在第二跡線與第三跡線的交疊部分內(nèi)連接到第二mx層互連和mx-1層互連的第三通孔。第二多個(gè)通孔包括耦合在my層互連與mx-1層互連之間的第四通孔。第四通孔在第二跡線與第三跡線的交疊部分內(nèi)。該裝置可進(jìn)一步包括在與第一跡線和第二跡線緊鄰的第四跡線上的在第一方向上延伸的第三mx層互連。第三mx層互連在第一mx層互連與第二mx層互連之間延伸。第三mx層互連與第一mx層互連和第二mx層互連解耦。

附圖簡述

圖1a是解說條型通孔結(jié)構(gòu)的俯視圖的圖示。

圖1b是解說方型通孔結(jié)構(gòu)的俯視圖的圖示。

圖2是解說第一示例性通孔結(jié)構(gòu)的俯視圖的圖示。

圖3a是解說第一示例性通孔結(jié)構(gòu)的俯視圖的圖示。

圖3b是解說第一示例性通孔結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖的圖示。

圖4是解說第二示例性通孔結(jié)構(gòu)的俯視圖的圖示。

圖5a是解說第二示例性通孔結(jié)構(gòu)的俯視圖的圖示。

圖5b是解說第二示例性通孔結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖的圖示。

圖6是解說第三示例性通孔結(jié)構(gòu)的俯視圖的圖示。

詳細(xì)描述

以下結(jié)合附圖闡述的詳細(xì)描述旨在作為各種配置的描述，而無意表示可實(shí)踐本文所描述的概念的僅有配置。本詳細(xì)描述包括具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)各種概念的透徹理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，沒有這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)踐這些概念。在一些實(shí)例中，以框圖形式示出眾所周知的結(jié)構(gòu)和組件以避免淡化此類概念。裝置和方法將在以下詳細(xì)描述中進(jìn)行描述并可以在附圖中由各種框、模塊、組件、電路、步驟、過程、算法、元件等來解說。

信號(hào)孔隙度/可布線性以及功率/接地(pg)強(qiáng)度是反比相關(guān)的。減小一組通孔功率/接地棧的pg強(qiáng)度(即，增大該組通孔功率/接地棧的電阻)可增大信號(hào)孔隙度/可布線性，如果通孔功率/接地棧阻塞較少的布線跡線的話。如果通孔功率/接地棧較小(例如，具有較小通孔)和/或該組通孔功率/接地棧內(nèi)的通孔功率/接地棧的數(shù)目被減少，則通孔功率/接地?？勺枞^少布線跡線。增大一組通孔功率/接地棧的pg強(qiáng)度(即，減小該組通孔功率/接地棧的電阻)可降低信號(hào)孔隙度/可布線性——如果通孔功率/接地棧阻塞更多布線跡線的話。如果通孔功率/接地棧較大(例如，具有較寬/較長的通孔)和/或該組通孔功率/接地棧內(nèi)的通孔功率/接地棧的數(shù)目被增加，則通孔功率/接地棧可阻塞更多布線跡線。較高的信號(hào)孔隙度/可布線性導(dǎo)致較小的管芯尺寸以及潛在地在管芯上的asic有較小功耗。pg強(qiáng)度被要求滿足ir(即，電壓)下降目標(biāo)/要求以確保功率完好性。相應(yīng)地，當(dāng)前存在確保pg強(qiáng)度同時(shí)遞送良好的信號(hào)孔隙度/可布線性以維持必需的管芯尺寸的需要。

圖1a是解說條型通孔結(jié)構(gòu)138的圖示100。條型通孔結(jié)構(gòu)138是可被用于向諸較低金屬層提供功率(例如，vdd)/接地(例如，vss)的通孔棧。條型通孔結(jié)構(gòu)138包括金屬x(mx)層互連144、金屬x-1(mx-1)層互連140、以及將mx層互連144連接到mx-1層互連140的通孔142。mx層互連144在第一方向上延伸，而mx-1層互連140在與第一方向正交的第二方向上延伸?；ミB和通孔圖案可重復(fù)，直到通孔棧抵達(dá)諸較低金屬層。mx層互連114和116以及mx-1層互連118和120被示出僅僅是為了幫助解說條型通孔結(jié)構(gòu)138的邊界，并且不是條型通孔結(jié)構(gòu)138的一部分。此外，互連114、116、118和120不必圍繞條型通孔結(jié)構(gòu)138。互連114、116、118和120的交點(diǎn)定義了矩形封閉146。由于制造約束/設(shè)計(jì)規(guī)則限制，不是條型通孔結(jié)構(gòu)138的一部分的互連必須在封閉146之外。mx和mx-1層互連144、140比這些跡線中的每一者更寬(跡線是m2層和較高層互連可以沿其布線的位置)，諸如在第一方向上延伸的垂直跡線102-112(被示出在mx層上；所有這些跡線具有大致相同的寬度)以及在第二方向上延伸的水平跡線122-136(被示出在mx-1層上；所有這些跡線具有大致相同的寬度)。通孔142具有比跡線102-112中的每一者的寬度更大的寬度w，并且具有比跡線122-136中的每一者的寬度更大的長度l。通過將跡線與封閉146比較，可以確定條型通孔結(jié)構(gòu)138阻塞三條垂直跡線106、108、110以及四條水平跡線126、128、130和132。由此，垂直跡線106、108、110與水平跡線126、128、130、132中沒有一條跡線能在條型通孔結(jié)構(gòu)138的封閉146內(nèi)被使用。這是因?yàn)榧偈勾怪臂E線106、108、110上的金屬線要在封閉146內(nèi)延伸，則此類金屬線將太靠近互連144并且將違反設(shè)計(jì)規(guī)則/制造約束。類似地，假使水平跡線126、128、130或132上的金屬線要在封閉146內(nèi)延伸，則此類金屬線將太靠近互連140并且將違反設(shè)計(jì)規(guī)則/制造約束。

圖1b是解說方型通孔結(jié)構(gòu)188的圖示150。方型通孔結(jié)構(gòu)188是可被用于向較低金屬層提供功率(例如，vdd)/接地(例如，vss)的2x1通孔棧(包括兩個(gè)方形通孔)。方型通孔結(jié)構(gòu)188包括mx層互連196、mx-1層互連190、以及將mx層互連196連接到mx-1層互連190的通孔192和194。mx層互連196在第一方向上延伸，而mx-1層互連190在與第一方向正交的第二方向上延伸?；ミB和通孔的圖案可重復(fù)，直到通孔棧抵達(dá)諸較低金屬層。mx層互連164和166以及mx-1層互連168和170被示出僅僅是為了幫助解說方型通孔結(jié)構(gòu)188的邊界，并且不是方型通孔結(jié)構(gòu)188的一部分。此外，互連164、166、168和170不必圍繞方型通孔結(jié)構(gòu)188?；ミB164、166、168和170的交點(diǎn)定義了矩形封閉198。由于制造約束/設(shè)計(jì)規(guī)則限制，不是方型通孔結(jié)構(gòu)188的一部分的互連必須在封閉198之外。mx和mx-1層互連196、190比這些跡線中的每一者更寬，諸如在第一方向上延伸的垂直跡線152-160(被示出在mx層上，所有這些跡線具有大致相同的寬度)以及在第二方向上延伸的水平跡線172-186(被示出在mx-1層上；所有這些跡線具有大致相同的寬度)。通孔192、194各自具有比跡線102-112中的每一者的寬度更大的寬度w，并且具有比跡線122-136中的每一者的寬度更大的長度l。通過將這些跡線與封閉198比較，可以確定方型通孔結(jié)構(gòu)188阻塞兩條垂直跡線156和158以及五條水平跡線176、178、180、182和184。由此，垂直跡線156、158與水平跡線176、178、180、182、184中沒有一條跡線可在方型通孔結(jié)構(gòu)188的封閉198內(nèi)被使用。這是因?yàn)榧偈勾怪臂E線156或158上的金屬線要在封閉198內(nèi)延伸，則此類金屬線將太靠近互連196并且將違反設(shè)計(jì)規(guī)則/制造約束。類似地，假使水平跡線176、178、180、182或184上的金屬線要在封閉198內(nèi)延伸，則此類金屬線將太靠近互連190并且將違反設(shè)計(jì)規(guī)則/制造約束。

圖2是解說第一示例性通孔結(jié)構(gòu)230的圖示200。通孔結(jié)構(gòu)230被形成在垂直跡線216-224之中的垂直跡線220上以及在水平跡線202-214之中的水平跡線206和210上。通孔結(jié)構(gòu)230包括在跡線220上延伸的mx層互連244、在跡線206上延伸的mx-1層互連234、在跡線210上延伸的mx-1層互連238、將mx層互連244連接到mx-1層互連234的通孔248、以及將mx層互連244連接到mx-1層互連238的通孔250。mx層互連244在第一方向上延伸，而mx-1層互連234和238在與第一方向正交的第二方向上延伸。通孔248和250各自在對(duì)應(yīng)跡線的交疊部分內(nèi)。如圖2所示，通孔248在跡線220與跡線206的交疊部分內(nèi)，而通孔250在跡線220與跡線210的交疊部分內(nèi)。通孔248和250被一條跡線隔開，因?yàn)檑E線209是跡線206與210的居間跡線。在一種配置中，通孔248和250正好被一條跡線隔開。在另一配置中，通孔248和250被兩條或更多條跡線隔開。假定mx-1層互連234和238具有根據(jù)用于特定制造工藝技術(shù)的設(shè)計(jì)規(guī)則的最小寬度，則mx-1層互連234和238可跨至少三條垂直跡線的寬度而延伸以維持由設(shè)計(jì)規(guī)則施加的最小面積約束。具體地，mx-1互連234和238的寬度可以是水平跡線的寬度，并且mx-1互連234和238的長度可以被選擇成滿足由用于特定制造工藝技術(shù)的設(shè)計(jì)規(guī)則所施加的最小面積要求。在圖2中，mx-1層互連234和238各自跨垂直跡線218、220和222延伸?；ミB和通孔的圖案可重復(fù)，直到通孔棧抵達(dá)較低金屬層。

如圖2所示，通孔結(jié)構(gòu)230阻塞mx-1的兩條水平跡線(即，水平跡線206和210)以及mx的一條垂直跡線(即，垂直跡線220)。互連242、246、232、236和240幫助解說互連離通孔結(jié)構(gòu)230的可允許間隔。此類互連242、246、232、236和/或240可以毗鄰或可以不毗鄰?fù)捉Y(jié)構(gòu)230?；ミB(諸如互連242、246、232、236和/或240)可以毗鄰于通孔結(jié)構(gòu)230延伸(例如，互連242、246、232、240)或穿過通孔結(jié)構(gòu)230延伸(例如，互連236)。當(dāng)此類互連242、246、232、236和/或240中的一者或多者毗鄰/穿過通孔結(jié)構(gòu)230延伸時(shí)，該一個(gè)或多個(gè)互連可以彼此解耦并且與通孔結(jié)構(gòu)230解耦，并且可以攜帶不同信號(hào)。例如，互連242和246可以毗鄰于通孔結(jié)構(gòu)230延伸，并且可以彼此解耦并且與通孔結(jié)構(gòu)230解耦。對(duì)于另一示例，互連236可以通過通孔結(jié)構(gòu)230延伸(在248處的通孔棧與250處的通孔棧之間)，并且可以與通孔結(jié)構(gòu)230解耦。對(duì)于又一示例，互連232和240可以毗鄰于通孔結(jié)構(gòu)230延伸，并且可以彼此解耦并且與通孔結(jié)構(gòu)230解耦，并且與其他互連(諸如互連242、246和236)解耦。

互連244、234和238可以與同一金屬層上的其他互連不相連。例如，互連244可以與和互連244在同一金屬層上的任何其他互連解耦。由此，互連244可僅連接到通孔248和250，以及互連244上用于向互連244提供功率或接地的任何其他通孔。對(duì)于另一示例，互連234和238可以各自與和互連234和238在同一金屬層上的任何其他互連不相連。由此，互連234可以僅連接到通孔248以及連接到互連234之下的通孔，并且可以僅耦合到(通過通孔)同一金屬層上的互連238。此外，互連238可以僅連接到通孔250以及連接到互連238之下的通孔，并且可以僅耦合到(通過通孔)同一金屬層上的互連234。

通孔結(jié)構(gòu)230具有與圖1a、1b的通孔結(jié)構(gòu)相比大致相同的pg強(qiáng)度，但具有更高的信號(hào)孔隙度/可布線性，因?yàn)橥捉Y(jié)構(gòu)230比通孔結(jié)構(gòu)138和188阻塞的跡線要少。由此，對(duì)通孔結(jié)構(gòu)230的使用與圖1a、1b的通孔結(jié)構(gòu)相比維持了pg強(qiáng)度，同時(shí)改善了信號(hào)孔隙度/可布線性。改善的信號(hào)孔隙度/可布線性允許更緊湊的布線，以及結(jié)果允許更小的管芯尺寸。

圖3a是解說第一示例性通孔結(jié)構(gòu)320的圖示300。圖3b是解說第一示例性通孔結(jié)構(gòu)320的側(cè)視圖的圖示350。圖示350是通孔結(jié)構(gòu)320的從第二方向的側(cè)透視。通孔結(jié)構(gòu)320對(duì)應(yīng)于圖2的通孔結(jié)構(gòu)230。通孔結(jié)構(gòu)320包括mx層互連302、mx-1層互連304、mx-1層互連306、將mx層互連302連接到mx-1層互連304的通孔308、以及將mx層互連302連接到mx-1層互連306的通孔310。mx層互連302在第一方向上延伸，而mx-1層互連304和306在與第一方向正交的第二方向上延伸。通孔308和310各自在對(duì)應(yīng)跡線的交疊部分內(nèi)。通孔308和310中的每一者的長度l小于或等于mx-1層互連304和306的寬度wh，并且通孔308和310中的每一者的寬度w小于或等于mx層互連302的寬度wv。通孔308和310被一條跡線隔開(參見圖2)。mx-1層互連304和306可以跨至少三條垂直跡線的寬度延伸(參見圖2)。具體地，mx-1層互連304和306可以延伸分別經(jīng)過通孔308和310(由lh指示)達(dá)至少三個(gè)通孔寬度w。由此，lh≥3w。

互連和通孔的圖案可重復(fù)，直到通孔棧結(jié)構(gòu)抵達(dá)較低金屬層。例如，參考圖3b，通孔結(jié)構(gòu)320包括第一通孔棧352和第二通孔棧354。第一通孔棧352進(jìn)一步包括通孔x-2362、mx-2層互連364、通孔x-3366、mx-3層互連368、通孔x-4370、mx-4層互連372，以此類推，直到抵達(dá)通孔3374和m3層互連376。第二通孔棧354進(jìn)一步包括通孔x-2382、mx-2層互連364、通孔x-3384、mx-3層互連386、通孔x-4388、mx-4層互連372，以此類推，直到抵達(dá)通孔3390和m3層互連376。mx-3層互連368和386也可以跨至少三條垂直跡線的寬度延伸(參見圖2)。具體地，mx-3層互連368可以延伸過通孔x-3366和通孔x-4370(由lh指示)達(dá)至少三個(gè)通孔寬度w，并且mx-3層互連386可以延伸過通孔x-3384和通孔x-4388(由lh指示)達(dá)至少三個(gè)通孔寬度w。通孔結(jié)構(gòu)320將功率(例如，vdd)/接地(例如，vss)從mx層互連302提供到m3層互連376。在一個(gè)示例中，mx層可以是m9層。m3層互連376處的功率/接地被提供到位于m3層互連376之下的金屬氧化物半導(dǎo)體(mos)(例如，n型mos(nmos)、p型mos(pmos))晶體管。由此，m3層互連376被耦合到位于m3層互連376之下的至少一個(gè)mos晶體管的源極。

如關(guān)于圖2所討論的，通孔結(jié)構(gòu)320阻塞兩條水平跡線以及一條垂直跡線。通孔結(jié)構(gòu)320具有與圖1a、1b的通孔結(jié)構(gòu)相比大致相同的pg強(qiáng)度，但具有更高的信號(hào)孔隙度/可布線性。由此，對(duì)通孔結(jié)構(gòu)320的使用與圖1a、1b的通孔結(jié)構(gòu)相比維持了pg強(qiáng)度，同時(shí)改善了信號(hào)孔隙度/可布線性。改善的信號(hào)孔隙度/可布線性允許更緊湊的布線，以及結(jié)果允許更小的管芯尺寸。

圖4是解說第二示例性通孔結(jié)構(gòu)430的俯視圖的圖示400。通孔結(jié)構(gòu)430被形成在垂直跡線416-424的垂直跡線420上以及在水平跡線402-214的水平跡線406和410上。通孔結(jié)構(gòu)430包括在跡線406上延伸的mx層互連434、在跡線410上延伸的mx層互連438、在跡線420上延伸的mx-1層互連444、將mx層互連434連接到mx-1層互連444的通孔448、以及將mx層互連438連接到mx-1層互連444的通孔450。mx層互連434和438在第一方向上延伸，而mx-1層互連444在與第一方向正交的第二方向上延伸。通孔448和450各自在對(duì)應(yīng)跡線的交疊部分內(nèi)。如圖4所示，通孔448在跡線420與跡線406的交疊部分內(nèi)，而通孔450在跡線420與跡線410的交疊部分內(nèi)。通孔448和450被一條跡線隔開，因?yàn)檑E線408是跡線406與410的居間跡線。在一種配置中，通孔448和450正好被一條跡線隔開。在另一配置中，通孔448和450被兩條或更多條跡線隔開。假定mx層互連434和438具有根據(jù)用于特定制造工藝技術(shù)的設(shè)計(jì)規(guī)則的最小寬度，則mx層互連434和438可跨至少三條垂直跡線的寬度而延伸以維持由設(shè)計(jì)規(guī)則施加的最小面積約束。具體地，mx互連434和438的寬度可以是水平跡線的寬度，并且mx互連434和438的長度可以被選擇成滿足由用于特定制造工藝技術(shù)的設(shè)計(jì)規(guī)則所施加的最小面積要求。在圖4中，mx層互連434和438各自跨垂直跡線418、420和422延伸。互連和通孔的圖案可重復(fù)，直到通孔棧抵達(dá)各較低金屬層。

如圖4所示，通孔結(jié)構(gòu)430阻塞mx的兩條水平跡線(即，水平跡線406和410)以及mx-1的一條垂直跡線(即，垂直跡線420)。互連442、446、432、436和440幫助解說互連離通孔結(jié)構(gòu)430的允許間隔。此類互連442、446、432、436和/或440可以毗鄰或可以不毗鄰?fù)捉Y(jié)構(gòu)430?；ミB(諸如互連442、446、432、436和/或440)可以毗鄰于通孔結(jié)構(gòu)430延伸(例如，互連442、446、432、440)或穿過通孔結(jié)構(gòu)430延伸(例如，互連436)。當(dāng)此類互連442、446、432、436和/或440中的一者或多者毗鄰/穿過通孔結(jié)構(gòu)430延伸時(shí)，該一個(gè)或多個(gè)互連可以彼此解耦并且與通孔結(jié)構(gòu)430解耦，并且可以攜帶不同信號(hào)。例如，互連442和446可以毗鄰于通孔結(jié)構(gòu)430延伸，并且可以彼此解耦并且與通孔結(jié)構(gòu)430解耦。對(duì)于另一示例，互連436可以穿過通孔結(jié)構(gòu)430延伸(在448處的通孔棧與450處的通孔棧之間)，并且可以與通孔結(jié)構(gòu)430解耦。對(duì)于又一示例，互連432和440可以毗鄰于通孔結(jié)構(gòu)430延伸，并且可以彼此解耦并且與通孔結(jié)構(gòu)430解耦，并且與其他互連(諸如互連442、446和436)解耦。

互連444、434和438可以與同一金屬層上的其他互連解耦。例如，互連444可以與和互連444在同一金屬層上的任何其他互連解耦。由此，互連444可以僅連接到通孔448和450，以及連接到互連444之下的通孔。對(duì)于另一示例，互連434和438可以各自與和互連434和438在同一金屬層上的任何其他互連解耦。由此，互連434可以僅連接到通孔448以及連接到互連434之上用于向互連434提供功率/接地的通孔，并且可以僅耦合(通過通孔)到同一金屬層上的互連438。另外，互連438可以僅連接到通孔250以及連接到互連438之上用于向互連438提供功率/接地的通孔，并且可以僅耦合(通過通孔)到同一金屬層上的互連434。

通孔結(jié)構(gòu)430具有與圖1a、1b的通孔結(jié)構(gòu)相比大致相同的pg強(qiáng)度，但具有更高的信號(hào)孔隙度/可布線性，因?yàn)橥捉Y(jié)構(gòu)430比通孔結(jié)構(gòu)138和188阻塞的跡線要少。由此，對(duì)通孔結(jié)構(gòu)430的使用與圖1a、1b的通孔結(jié)構(gòu)相比維持了pg強(qiáng)度，同時(shí)改善了信號(hào)孔隙度/可布線性。改善的信號(hào)孔隙度/可布線性允許更緊湊的布線，以及結(jié)果允許更小的管芯尺寸。

圖5a是解說第二示例性通孔結(jié)構(gòu)520的圖示500。圖5b是解說第二示例性通孔結(jié)構(gòu)520的側(cè)透視的圖示550。圖示550是通孔結(jié)構(gòu)520的從第一方向的側(cè)透視。通孔結(jié)構(gòu)520包括mx層互連502、mx層互連504、mx-1層互連506、將mx層互連502連接到mx-1層互連506的通孔508、以及將mx層互連504連接到mx-1層互連506的通孔510。mx層互連502和504在第一方向上延伸，而mx-1層互連506在與第一方向正交的第二方向上延伸。通孔508和510各自在對(duì)應(yīng)跡線的交疊部分內(nèi)。通孔508和510中的每一者的長度l小于或等于mx-1層互連506的寬度wh，并且通孔508和510中的每一者的寬度w小于或等于mx層互連502和504的寬度wv。通孔508和510被一條跡線隔開。mx層互連502和504可以跨至少三條水平跡線的寬度延伸。具體地，mx層互連502和504可以分別延伸過通孔508和510(由lv指示)達(dá)至少三個(gè)通孔寬度w。由此，lv≥3w。

互連和通孔的圖案可重復(fù)，直到通孔棧結(jié)構(gòu)抵達(dá)較低金屬層。例如，參考圖5b，通孔結(jié)構(gòu)520包括第一通孔棧552和第二通孔棧554。第一通孔棧552進(jìn)一步包括通孔x-2562、mx-2層互連564、通孔x-3566、mx-3層互連568、通孔x-4570、mx-4層互連572，以此類推，直到抵達(dá)通孔3574和m3層互連576。第二通孔棧554進(jìn)一步包括通孔x-2582、mx-2層互連584、通孔x-3386、mx-3層互連568、通孔x-4588、mx-4層互連590，以此類推，直到抵達(dá)通孔3592和m3層互連576。mx-2/mx-4層互連564、584、572、590可以各自跨至少三條水平跡線的寬度延伸。具體地，mx-2/mx-4層互連564、584、572、590可以延伸過所連接通孔(由lv指示)達(dá)至少三個(gè)通孔寬度w。通孔結(jié)構(gòu)520將功率(例如，vdd)/接地(例如，vss)從mx層互連502和504提供到m3層互連576。在一個(gè)示例中，mx層可以是m9層。m3層互連576處的功率/接地被提供到位于m3層互連576之下的mos(例如，nmos、pmos)晶體管。由此，m3層互連576被耦合到位于m3層互連576之下的至少一個(gè)mos晶體管的源極。

類似于圖3a、3b的通孔結(jié)構(gòu)320，通孔結(jié)構(gòu)520阻塞三條跡線。具體地，通孔結(jié)構(gòu)520阻塞兩條垂直跡線和一條水平跡線。通孔結(jié)構(gòu)520比通孔結(jié)構(gòu)320阻塞的垂直跡線要多，但比通孔結(jié)構(gòu)320阻塞的水平跡線要少。相應(yīng)地，通孔結(jié)構(gòu)520可以在期望有更多水平信號(hào)布線跡線時(shí)被使用，而通孔結(jié)構(gòu)320可以在期望有更多垂直信號(hào)布線跡線時(shí)被使用。通孔結(jié)構(gòu)320、520具有相同的pg強(qiáng)度。通孔結(jié)構(gòu)520具有與圖1a、1b的通孔結(jié)構(gòu)相比大致相同的pg強(qiáng)度，但具有更高的信號(hào)孔隙度/可布線性。由此，對(duì)通孔結(jié)構(gòu)520的使用與圖1a、1b的通孔結(jié)構(gòu)相比維持了pg強(qiáng)度，同時(shí)改善了信號(hào)孔隙度/可布線性。改善的信號(hào)孔隙度/可布線性允許更緊湊的布線，以及結(jié)果允許更小的管芯尺寸。

圖6是解說第三示例性通孔結(jié)構(gòu)620的圖示600。通孔結(jié)構(gòu)620包括mx層互連602、mx層互連604、mx-1層互連606、mx-1層互連608、將mx層互連602連接到mx-1層互連606的通孔610、將mx層互連604連接到mx-1層互連606的通孔612、將mx層互連602連接到mx-1層互連608的通孔614、以及將mx層互連604連接到mx-1層互連608的通孔616。mx層互連602和604在第一方向上延伸，而mx-1層互連606和608在與第一方向正交的第二方向上延伸。通孔610、612、614和616各自在對(duì)應(yīng)跡線的交疊部分內(nèi)。通孔610、612、614和616中的每一者的長度l小于或等于mx-1層互連606和608的寬度wh，并且通孔610、612、614和616中的每一者的寬度w小于或等于mx層互連602和604的寬度wv。通孔610和612以及通孔614和616被一條跡線隔開(類似于圖5a、5b的通孔結(jié)構(gòu)520)，而通孔610和614以及通孔612和616被一條跡線隔開(類似于圖3a、3b的通孔結(jié)構(gòu)320)。mx層互連602和604可以各自跨至少三條水平跡線的寬度延伸，并且mx-1層互連606和608可以各自跨至少三條垂直跡線的寬度延伸。

互連和通孔的圖案可重復(fù)，直到通孔棧結(jié)構(gòu)抵達(dá)較低金屬層。通孔結(jié)構(gòu)620將功率(例如，vdd)/接地(例如，vss)從mx層互連602和604提供到較低金屬my層互連，其中my層比mx層低。從方向a的側(cè)透視類似于圖3b的側(cè)透視，而從方向b的側(cè)透視類似于圖5b的側(cè)透視。通孔結(jié)構(gòu)620阻塞四條跡線。具體地，通孔結(jié)構(gòu)620阻塞兩條垂直跡線和兩條水平跡線。通孔結(jié)構(gòu)620與通孔結(jié)構(gòu)320和520相比多阻塞一條附加跡線，并且因此具有比通孔結(jié)構(gòu)320和520低的信號(hào)孔隙度/可布線性。然而，通孔結(jié)構(gòu)620具有通孔結(jié)構(gòu)320和520的電阻的一半，并且相應(yīng)地有兩倍的pg強(qiáng)度。通孔結(jié)構(gòu)620可以被用于要求較高pg強(qiáng)度的應(yīng)用。

一種裝置可包括通孔結(jié)構(gòu)620和附加互連，類似于圖2、4中解說的那些。例如，第一互連可以延伸穿過通孔結(jié)構(gòu)620，以使得第一互連在互連602、604之間。第一互連可以與通孔結(jié)構(gòu)620解耦。對(duì)于另一示例，第二互連可以延伸穿過通孔結(jié)構(gòu)620，以使得第二互連在互連606、608之間。第二互連可以與通孔結(jié)構(gòu)620解耦。此裝置可包括通孔結(jié)構(gòu)620以及第一和第二互連中的至少一者?；ミB602、604、606、608中的每一者可以與同一金屬層上的通孔結(jié)構(gòu)620之外的互連解耦。例如，互連602在耦合至(通過通孔)同一金屬層上的互連604的同時(shí)，可以與同一金屬層上除了互連604之外的任何其他互連解耦。對(duì)于另一示例，互連606在耦合至(通過通孔)同一金屬層上的互連608的同時(shí)，可以與同一金屬層上除了互連608之外的任何其他互連解耦。此外，互連602、604、606、608中的每一者可以與通孔結(jié)構(gòu)620之外的通孔解耦，耦合至互連602和604以向互連602和604提供功率/接地的通孔除外。最高層互連可以在m9層上而最低層互連可以在m3層上。m3層互連處的功率/接地可被提供到位于m3層互連之下的mos(例如，nmos、pmos)晶體管。由此，m3層互連可被耦合到位于m3層互連之下的至少一個(gè)mos晶體管的源極。

再次參考圖2、3a、3b，包括導(dǎo)電棧結(jié)構(gòu)320的裝置230包括在mx層上并且在第一跡線上在第一方向上延伸的mx層互連302/244，以及在金屬my層上的my層互連376。my層(例如，m3層)是比mx層低的層。裝置230進(jìn)一步包括耦合在mx層互連302/244與my層互連376之間的第一通孔棧352。第一通孔棧352包括在mx-1層上的第一mx-1層互連304/234，并且包括多個(gè)通孔。第一mx-1層互連304/234是比my層互連更高的層。第一mx-1層互連304/234在第二跡線上在第二方向上延伸。第二方向與第一方向正交。該多個(gè)通孔包括在第一跡線與第二跡線的交疊部分內(nèi)連接到mx層互連302/244和第一mx-1層互連304/234的第一通孔308/248。該多個(gè)通孔包括耦合在my層互連376與第一mx-1層互連304/234之間的第二通孔(通孔374、370、366或362中的任一者)。第二通孔(通孔374、370、366或362中的任一者)在第一跡線與第二跡線的交疊部分內(nèi)。裝置230進(jìn)一步包括耦合在mx層互連302/244與my層互連376之間的第二通孔棧354。第二通孔棧354包括第二mx-1層互連306/238和第二多個(gè)通孔。第二mx-1層互連306/238在第三跡線上在第二方向上延伸。第二多個(gè)通孔包括在第一跡線與第三跡線的交疊部分內(nèi)連接到mx層互連302/244和第二mx-1層互連306/238的第三通孔310/250。第二多個(gè)通孔包括耦合在my層互連376與第二mx-1層互連306/238之間的第四通孔(通孔390、388、384或382中的任一者)。第四通孔(通孔390、388、384或382中的任一者)在第一跡線與第三跡線的交疊部分內(nèi)。裝置230進(jìn)一步包括在與第一跡線緊鄰的第四跡線上的在第一方向上延伸的第二mx層互連242。裝置230進(jìn)一步包括在與第一跡線緊鄰的第五跡線上的在第一方向上延伸的第三mx層互連246。mx層互連244在第二mx層互連242與第三mx層互連246之間。第二mx層互連242和第三mx層互連246彼此解耦。

在一種配置中，第一通孔308/248和第二通孔(通孔374、370、366或362中的任一者)各自具有大致為w的寬度，并且第一mx-1層互連304/234延伸過第一通孔308/248和第二通孔(通孔374、370、366或362中的任一者)達(dá)至少長度3w。另外，第三通孔310/250和第四通孔(通孔390、388、384或382中的任一者)各自具有大致為w的寬度，并且第二mx-1層互連306/238延伸過第三通孔310/250和第四通孔(通孔390、388、384或382中的任一者)達(dá)至少長度3w。在一種配置中，裝置230進(jìn)一步包括在第一mx-1層互連304/234與第二mx-1層互連306/238之間的在第二方向上延伸的第三mx-1層互連236。第三mx-1層互連236與第一mx-1層互連304/234和第二mx-1層互連306/238解耦。

在一種配置中，mx層互連302/244與mx層上的任何互連解耦。在一種配置中，第一mx-1層互連304/234與mx-1層上除了第二mx-1層互連306/238之外的任何互連解耦。在一種配置中，第一mx-1層互連304/234與mx層與mx-1層之間除了第一通孔308/248之外的任何通孔解耦。在一種配置中，第二mx-1層互連306/238與mx-1層上除了第一mx-1層互連304/234之外的任何互連解耦。在一種配置中，第二mx-1層互連306/238與mx層與mx-1層之間除了第三通孔310/250之外的任何通孔解耦。在一種配置中，my層是m3層。在一種配置中，裝置230包括位于my層互連之下的多個(gè)mos晶體管。my層互連耦合到至少一個(gè)mos晶體管的源極。

類似于圖2中示出的結(jié)構(gòu)，第一和第三通孔308/248、310/250被至少一條跡線隔開，而第二和第四通孔被至少一條跡線隔開。在一種配置中，第一和第三通孔308/248、310/250分別被正好一條跡線(通過一條居間跡線)隔開，而第二和第四通孔正好被一條跡線隔開(通過一條居間跡線)。類似于圖2中示出的結(jié)構(gòu)，第一mx-1層互連304/234跨至少三條跡線延伸。第一和第二通孔棧352、354可以將功率(例如，vdd)或接地(例如，vss)(一般地可提供電壓)從mx層互連302/244提供到my層互連376。

再次參考圖6，導(dǎo)電棧結(jié)構(gòu)裝置620包括在第一跡線上的在第一方向上延伸的mx層互連602、以及金屬my層互連(參見圖3b、5b，因?yàn)閳D6的從方向a的側(cè)透視類似于圖3b而圖6的從方向b的側(cè)透視類似于圖5b)。my層(例如，m3層)是比mx層低的層。導(dǎo)電棧結(jié)構(gòu)裝置620進(jìn)一步包括耦合在mx層互連602與my層互連之間的第一通孔棧(610處)。第一通孔棧包括第一mx-1層互連606和多個(gè)通孔。第一mx-1層互連606是比my層互連高的層。第一mx-1層互連606在第二跡線上在第二方向上延伸。第二方向與第一方向正交。該多個(gè)通孔包括在第一跡線與第二跡線的交疊部分內(nèi)連接到mx層互連602和第一mx-1層互連606的第一通孔610。該多個(gè)通孔包括耦合在my層互連與第一mx-1層互連606之間的第二通孔。第二通孔在第一跡線與第二跡線的交疊部分內(nèi)。導(dǎo)電棧結(jié)構(gòu)裝置620進(jìn)一步包括耦合在mx層互連602與my層互連之間的第二通孔棧(614處)。第二通孔棧包括第二mx-1層互連608和第二多個(gè)通孔。第二mx-1層互連608在第三跡線上在第二方向上延伸。第二多個(gè)通孔包括在第一跡線與第三跡線的交疊部分內(nèi)連接到mx層互連602和第二mx-1層互連608的第三通孔614。第二多個(gè)通孔包括耦合在my層互連與第二mx-1層互連608之間的第四通孔。第四通孔在第一跡線與第三跡線的交疊部分內(nèi)。

導(dǎo)電棧結(jié)構(gòu)裝置620進(jìn)一步包括在第四跡線上的在第一方向上延伸的第二mx層互連604。導(dǎo)電棧結(jié)構(gòu)裝置620進(jìn)一步包括耦合在第二mx層互連604與my層互連之間的第三通孔棧(612處)。第三通孔棧包括第一mx-1層互連606和第三多個(gè)通孔。第三多個(gè)通孔包括在第四跡線與第二跡線的交疊部分內(nèi)連接到第二mx層互連604和第一mx-1層互連606的第五通孔612。第三多個(gè)通孔包括耦合在my層互連與第一mx-1層互連606之間的第六通孔。第六通孔在第四跡線與第二跡線的交疊部分內(nèi)。導(dǎo)電棧結(jié)構(gòu)裝置620進(jìn)一步包括耦合在第二mx層互連604與my層互連之間的第四通孔棧(616處)。第四通孔棧包括第二mx-1層互連608和第四多個(gè)通孔。第四多個(gè)通孔包括在第四跡線與第三跡線的交疊部分內(nèi)連接到第二mx層互連604和第二mx-1層互連608的第七通孔616。第四多個(gè)通孔包括耦合在my層互連與第二mx-1層互連608之間的第八通孔。第八通孔在第四跡線與第三跡線的交疊部分內(nèi)。

類似于圖2中示出的結(jié)構(gòu)，第一和第三通孔610、614被至少一條跡線隔開，第二和第四通孔被至少一條跡線隔開，第五和第七通孔612、616被至少一條跡線隔開，而第六和第八通孔被至少一條跡線隔開。在一種配置中，第一和第三通孔610、614正好被一條跡線隔開(通過一條居間跡線)，第二和第四通孔正好被一條跡線隔開(通過一條居間跡線)，第五和第七通孔612、616正好被一條跡線隔開(通過一條居間跡線)，而第六和第八通孔正好被一條跡線隔開(通過一條居間跡線)。類似于圖2中示出的結(jié)構(gòu)，第一mx-1層互連606跨至少三條跡線延伸，而第二mx-1層互連608跨至少三條跡線延伸。

再次參考圖5，包括導(dǎo)電棧結(jié)構(gòu)520的裝置430包括在mx層上并且在第一跡線上在第一方向上延伸的第一mx層互連502/434，在mx層上并且在第二跡線上在第一方向上延伸的第二mx層互連504/438，以及my層上的my層互連576。my層(例如，m3層)是比mx層低的層。裝置430進(jìn)一步包括耦合在第一mx層互連502/434與my層互連576之間的第一通孔棧552。第一通孔棧552包括在mx-1層上的mx-1層互連506/444，并且包括多個(gè)通孔。mx-1層互連506/444是比my層互連576高的層。mx-1層互連506/444在第三跡線上在第二方向上延伸。第二方向與第一方向正交。該多個(gè)通孔包括在第一跡線與第三跡線的交疊部分內(nèi)連接到第一mx層互連502/434和mx-1層互連506/444的第一通孔508/448。該多個(gè)通孔包括耦合在my層互連576與mx-1層互連506/444之間的第二通孔(通孔574、570、566或562中的任一者)。第二通孔(通孔574、570、566或562中的任一者)在第一跡線與第三跡線的交疊部分內(nèi)。裝置430進(jìn)一步包括耦合在第二mx層互連504/438與my層互連576之間的第二通孔棧554。第二通孔棧554包括mx-1層互連506/444和第二多個(gè)通孔。第二多個(gè)通孔包括在第二跡線與第三跡線的交疊部分內(nèi)連接到第二mx層互連504/438和mx-1層互連506/444的第三通孔510/450。第二多個(gè)通孔包括耦合在my層互連576與mx-1層互連506/444之間的第四通孔(通孔592、588、586或582中的任一者)。第四通孔(通孔592、588、586或582中的任一者)在第二跡線與第三跡線的交疊部分內(nèi)。該裝置進(jìn)一步包括在與第一跡線和第二跡線緊鄰的第四跡線上的在第一方向上延伸的第三mx層互連436。第三mx層互連436在第一mx層互連502/434與第二mx層互連504/438之間延伸。第三mx層互連436與第一mx層互連502/434和第二mx層互連504/438解耦。

在一種配置中，第一通孔508/448具有大致為w的寬度，而第一mx層互連502/434延伸過第一通孔508/448達(dá)至少長度3w。另外，第三通孔510/450具有大致為w的寬度，而第二mx層互連504/438延伸過第三通孔510/450達(dá)至少長度3w。在一種配置中，該裝置進(jìn)一步包括在緊鄰第三跡線的第五跡線上的在第二方向上延伸的第二mx-1層互連442，以及在緊鄰第三跡線的第六跡線上的在第二方向上延伸的第三mx-1層互連446。mx-1層互連506/444在第二mx-1層互連442與第三mx-1層互連446之間。mx-1層互連506/444與第二mx-1層互連442和第三mx-1層互連446解耦，而第二mx-1層互連442和第三mx-1層互連446彼此解耦。在一種配置中，第一mx層互連502/434與mx層上除了第二mx層互連504/438之外的任何互連解耦，而第二mx層互連504/438與mx層上除了第一mx層互連502/434之外的任何互連解耦。

在一種配置中，mx-1層互連506/444與mx-1層上的任何互連解耦。在一種配置中，mx-1層互連506/444與mx層與mx-1層之間除了第一通孔508/448和第三通孔510/450之外的任何通孔解耦。在一種配置中，my層是m3層。在一種配置中，該裝置進(jìn)一步包括位于my層互連之下的多個(gè)mos晶體管。my層互連576耦合到至少一個(gè)mos晶體管的源極。

第一和第三通孔508/448、510/450分別被至少一條跡線隔開，而第二和第四通孔被至少一條跡線隔開。在一種配置中，第一和第三通孔508/448、510/450正好被一條跡線(通過一條居間跡線)隔開，而第二和第四通孔正好被一條跡線隔開(通過一條居間跡線)。第一和第二mx層互連502/434、504/438分別各自跨至少三條跡線延伸。第一和第二通孔棧552、554將功率(例如，vdd)或接地(例如，vss)(一般地可提供電壓)從第一和第二mx層互連502/434、504/438提供到my層互連576。

應(yīng)理解，所公開的過程中各步驟的具體次序或?qū)哟问鞘纠赞k法的解說。應(yīng)理解，基于設(shè)計(jì)偏好，可以重新編排這些過程中各步驟的具體次序或?qū)哟?。此外，一些步驟可被組合或被略去。所附方法權(quán)利要求以示例次序呈現(xiàn)各種步驟的要素，且并不意味著被限定于所給出的具體次序或?qū)哟巍?/p>

提供先前描述是為了使本領(lǐng)域任何技術(shù)人員均能夠?qū)嵺`本文中所述的各種方面。對(duì)這些方面的各種改動(dòng)將容易為本領(lǐng)域技術(shù)人員所明白，并且在本文中所定義的普適原理可被應(yīng)用于其他方面。因此，權(quán)利要求并非旨在被限定于本文中所示出的方面，而是應(yīng)被授予與語言上的權(quán)利要求相一致的全部范圍，其中對(duì)要素的單數(shù)形式的引述除非特別聲明，否則并非旨在表示“有且僅有一個(gè)”，而是“一個(gè)或多個(gè)”。措辭“示例性”在本文中用于表示“用作示例、實(shí)例或解說”。本文中描述為“示例性”的任何方面不必然被解釋為優(yōu)于或勝過其他方面。除非特別另外聲明，否則術(shù)語“一些”指的是一個(gè)或多個(gè)。諸如“a、b或c中的至少一個(gè)”、“a、b和c中的至少一個(gè)”以及“a、b、c或其任何組合”之類的組合包括a、b和/或c的任何組合，并可包括多個(gè)a、多個(gè)b或多個(gè)c。具體地，諸如“a、b或c中的至少一個(gè)”、“a、b和c中的至少一個(gè)”以及“a、b、c或其任何組合”之類的組合可以是僅有a、僅有b、僅有c、a和b、a和c、b和c，或a和b和c，其中任何這種組合可包含a、b或c的一個(gè)或多個(gè)成員。術(shù)語“連接”意思是“直接連接”。術(shù)語“耦合”意思是“連接”或通過其他元件的“間接連接”。本公開通篇描述的各種方面的要素為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員當(dāng)前或今后所知的所有結(jié)構(gòu)上和功能上的等效方案通過引述被明確納入于此，且旨在被權(quán)利要求所涵蓋。此外，本文中所公開的任何內(nèi)容都并非旨在貢獻(xiàn)給公眾，無論這樣的公開是否在權(quán)利要求書中被顯式地?cái)⑹觥]有任何權(quán)利要求元素應(yīng)被解釋為裝置加功能，除非該元素是使用短語“用于……的裝置”來明確敘述的。