東科半導(dǎo)體的芯片硬宏供電專利，針對(duì)了現(xiàn)有供電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的缺陷，提出了一種提升芯片硬宏供電可靠性的方法，通過(guò)在硬宏上方位置芯片內(nèi)部構(gòu)建硬宏專用電源網(wǎng)絡(luò)，來(lái)提升芯片硬宏供電可靠性。

在國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)綠色化、低功耗的發(fā)展趨勢(shì)下，許多公司大力投入進(jìn)行技術(shù)積累。東科半導(dǎo)體是我國(guó)主要從事高效綠色電源IC和大功率電源IC設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售的企業(yè)，其同步整流芯片使用了全球首創(chuàng)的獨(dú)特“兩引腳”封裝技術(shù)，供電穩(wěn)定性高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)強(qiáng)。

宏單元是集成電路（IC）設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的單元，而硬宏則為特定的功能模塊，包括存儲(chǔ)器、鎖相環(huán)PLL等各種IP核，可作為專用集成電路的功能模塊。在硬宏的電源設(shè)計(jì)中，通常使用芯片本身的電源網(wǎng)絡(luò)平鋪在整個(gè)芯片進(jìn)行供電，并通過(guò)疊層孔與其供電引腳連通。然而這種供電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的魯棒性較差，在特殊或極端條件下，供電可靠性無(wú)法得到保障，可能會(huì)芯片性能。

基于這一背景，東科半導(dǎo)體于2020年5月9日提供了一項(xiàng)名為“一種提升芯片硬宏供電可靠性的方法”（申請(qǐng)?zhí)枺?02010388483.2）的發(fā)明專利，申請(qǐng)人為安徽省東科半導(dǎo)體有限公司。

在芯片設(shè)計(jì)中，硬宏單元的邏輯在內(nèi)部已經(jīng)集成好，因此可能會(huì)存在沒(méi)有芯片電源網(wǎng)絡(luò)的金屬層。本發(fā)明則提供了一種提升芯片硬宏供電可靠性的方法，在不增加芯片面積的情況下，充分利用硬宏上方空置的幾層金屬層提升供電可靠性。

圖1 提升芯片硬宏供電可靠性的方法流程圖

參考圖1，該專利提出的提升硬宏供電可靠性的方法主要包括4個(gè)步驟，首先基于芯片的設(shè)計(jì)需求和走線資源約束確定芯片電源網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（步驟110），包括金屬層數(shù)、通用布線層數(shù)、等。緊接著確定芯片硬宏中的供電引腳所在金屬層的層號(hào)（步驟120）。

在硬宏中供電引腳所在金屬層上方，除通用布線層以外的一層或多層金屬層中，進(jìn)行硬宏專用電源網(wǎng)絡(luò)的金屬線布線（步驟130），具體可表現(xiàn)為選定金屬層用于電源網(wǎng)絡(luò)的布線，并確定走線軌道，劃分為多個(gè)布線單元等。最后根據(jù)硬宏的供電邏輯，在硬宏專用電源網(wǎng)絡(luò)中相鄰兩層的金屬線之間、金屬線與供電引腳之間、以及金屬線與芯片電源網(wǎng)絡(luò)之間，設(shè)置疊層孔，并通過(guò)疊層孔進(jìn)行不同層金屬線之間的連通（步驟140）。

圖2 芯片電源網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖

圖2是本專利提出的一種芯片電源網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，展示了一個(gè)具體的提升芯片硬宏供電可靠性的方法過(guò)程示意圖。首先從M1到M11的金屬線依次沿縱向、橫向、縱向、橫向…… 方向排布。選定金屬層M5、M6用于硬宏專用電源網(wǎng)絡(luò)的金屬線布線，走線軌道如圖中虛直線所示，選擇其中兩條走線軌道用于金屬線布線。圖中清晰展示了布線后的M5、M6上的金屬線長(zhǎng)方形框體，而M7、M8在硬宏對(duì)應(yīng)位置上沒(méi)有金屬線。

簡(jiǎn)而言之，東科半導(dǎo)體的芯片硬宏供電網(wǎng)絡(luò)專利，針對(duì)了現(xiàn)有供電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的缺陷，提供了一種提升芯片硬宏供電可靠性的方法，通過(guò)在硬宏上方位置芯片內(nèi)部構(gòu)建硬宏專用電源網(wǎng)絡(luò)，來(lái)提升芯片硬宏供電可靠性。

東科半導(dǎo)體是我國(guó)芯片生產(chǎn)和封裝的重要，在現(xiàn)有的市場(chǎng)和技術(shù)基礎(chǔ)之上，積極融資并投入研發(fā)，提升芯片品質(zhì)，相信未來(lái)東科能夠越做越強(qiáng)，引領(lǐng)提升國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)水平。

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