电源地网络及其布线方法技术

一种电源地网络及其布线方法，所述电源地网络包括：位于第一金属层内的若干平行间隔排列的第一电源线和第一地线；位于第二金属层内的若干第一垂直金属线，第一垂直金属线的排列方向与第一电源线、第一地线的排列方向垂直，两根相邻的第一垂直金属线为一组，一根为第二电源线，另一根为第二地线，第二电源线与第一电源线连接，第二地线与第一地线连接，不同组之间具有第一间距；位于第二金属层内的若干第二垂直金属线，第二垂直金属线位于不同组的第一垂直金属线之间，且与第一垂直金属线平行排列，相邻第二垂直金属线之间具有第二间距，第二垂直金属线与第一电源线或第一地线互相连接。上述电源地网络的网格密度得到提高，电压降减小。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种，所述电源地网络包括：位于第一金属层内的若干平行间隔排列的第一电源线和第一地线；位于第二金属层内的若干第一垂直金属线，第一垂直金属线的排列方向与第一电源线、第一地线的排列方向垂直，两根相邻的第一垂直金属线为一组，一根为第二电源线，另一根为第二地线，第二电源线与第一电源线连接，第二地线与第一地线连接，不同组之间具有第一间距；位于第二金属层内的若干第二垂直金属线，第二垂直金属线位于不同组的第一垂直金属线之间，且与第一垂直金属线平行排列，相邻第二垂直金属线之间具有第二间距，第二垂直金属线与第一电源线或第一地线互相连接。上述电源地网络的网格密度得到提高，电压降减小。【专利说明】
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种。
技术介绍
随着半导体工艺的进步，传统的二维芯片设计会遇到一些瓶颈，三维集成电路通过在垂直方向上引入穿过娃的金属接触孔(Through-Silicon-Via, TSV),将传统的二维芯片在垂直方向上堆叠起来，可以减小片上互连线的长度，增加芯片间的输入/输出端口数目，提高数据传输带宽。另外，三维集成电路还具有支持异构集成和较小的外形尺寸等优势，逐渐成为下一代集成电路的发展方向。 三维集成电路采用电源地网络来为各个电路单元实施供电，也就是将各种功能的电路单元的电源线和地线分别连接到电源地网络的电源线和地线上，电源地网络在连接到外部的电源，从而实现供电。 随着半导体工艺进步，芯片尺寸逐渐下降，同时电源电压也不断降低，电源地网络的设计在芯片设计流程中变得越来越关键。具体加载在电路终端的供电电压，会对电路的性能指标，例如电路功耗和信号延迟等，产生重大的影响。随着电源电压下降，金属线尺寸减小，电源地网络中的电压降(IR-D1p)问题越发的显著，严重影响芯片的性能。 电压降包括电流流经电源地网络时带来的VDD电压降低和VSS电压升高。芯片的工作电压在不断降低，而电源金属线却越来越细，使得电源金属线的电阻不断增加，导致外部供电电源的电压有相当一部分消耗在电源线路上，由此引起到达器件的供电电压大幅下降；同样，在地线网络金属连线上也存在电阻，从而导致到达器件的地电压不等于供电电源的地电压。电压降增加会导致芯片频率降低、电路出错、影响芯片的性能。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种，降低电源地网络的电压降。 为解决上述问题，本专利技术提供一种电源地网络，包括:一种电源地网络，其特征在于，包括:位于第一金属层内的若干平行排列的第一电源线和第一地线，且所述第一电源线和第一地线间隔排列；位于所述第一金属层上层的第二金属层内的若干第一垂直金属线，所述第一垂直金属线的排列方向与第一电源线、第一地线的排列方向垂直，两根相邻的第一垂直金属线为一组，其中一根为第二电源线，另一根为第二地线，第二电源线与第一电源线连接，第二地线与第一地线连接，不同组的第一垂直金属线之间具有第一间距；位于所述第二金属层内的若干第二垂直金属线，所述第二垂直金属线位于不同组的第一垂直金属线之间，且与第一垂直金属线平行排列，相邻第二垂直金属线之间具有第二间距，第二垂直金属线与第一电源线或第一地线连接。 可选的，所述第二间距的范围为30 μ m?40 μ m。 可选的，所述第一垂直金属线的宽度为0.15 μ m?0.30 μ m,第二垂直金属线的宽度为 0.15 μ m ?0.30 μ m。 可选的，还包括:位于所述第一电源线和第一地线下层的若干连接单元，所述连接单元的一端与第一电源线连接，所述连接单元的第二端与第一地线连接。 可选的，连接单元包括:P型掺杂区、位于所述P型掺杂区内的N型重掺杂区、与所述P型掺杂区相邻的N型掺杂区和位于所述N型掺杂区内的P型重掺杂区；所述连接单元的N型重掺杂区与第一电源线连接，所述连接单元的P型重掺杂区与第一地线连接。 可选的，所述连接单元位于相邻的第一电源线与第一地线之间的空白区域下方。 可选的，所述连接单元沿第一电源线、第一地线的延伸方向按行排列，相邻行之间的连接单元交错排列。 可选的，相邻行之间的连接单元沿第一电源线、第一地线的延伸方向上的最短距离为第二间距。 可选的，所述第一电源线和第一地线具有突出部，所述连接单元通过所述突出部与第一电源线或第一地线连接。 可选的，所述第二垂直金属线通过突出部与第一电源线或第一地线连接。 可选的，所述第二垂直金属线与突出部之间通过I?2个金属接触孔连接。 可选的，所述第二垂直金属线通过金属接触孔直接与第一电源线或第一地线连接。 为解决上述问题，本专利技术还提供一种上述电源地网络的布线方法，包括:在第一金属层内布设若干平行排列的第一电源线和第一地线，所述第一电源线和第一地线间隔排列；在所述第一金属层上层的第二金属层内布设若干第一垂直金属线，所述第一垂直金属线的排列方向与第一电源线、第一地线的排列方向垂直，两根相邻的第一垂直金属线为一组，其中一根为第二电源线，另一根为第二地线，并且使第二电源线与第一电源线连接，第二地线与第一地线连接，不同组的第一垂直金属线之间具有第一间距；在布设完所述第一垂直金属线之后，在所述第二金属层内布设若干第二垂直金属线，所述第二垂直金属线位于不同组的第一垂直金属线之间，且与第一垂直金属线平行排列，相邻第二垂直金属线之间具有第二间距，并且使第二垂直金属线与第一电源线或第一地线连接。 可选的，所述第二间距的范围为30 μ m?40 μ m。 可选的，所述第一垂直金属线的宽度为0.15 μ m?0.30 μ m,第二垂直金属线的宽度为 0.15 μ m ?0.30 μ m。 可选的，还包括:在布设第二垂直金属线之前，在所述第一电源线和第一地线下层布设若干连接单元，所述连接单元的一端与第一电源线连接，所述连接单元的第二端与第一地线连接。 可选的，连接单元包括:P型掺杂区、位于所述P型掺杂区内的N型重掺杂区、与所述P型掺杂区相邻的N型掺杂区和位于所述N型掺杂区内的P型重掺杂区；所述连接单元的N型重掺杂区与第一电源线连接，所述连接单元的P型重掺杂区与第一地线连接。 可选的，所述连接单元位于相邻的第一电源线与第一地线之间的空白区域下方。 可选的，所述连接单元沿第一电源线、第一地线的延伸方向按行排列，相邻行之间的连接单元交错排列。 可选的，相邻行之间的连接单元沿第一电源线、第一地线的延伸方向上的最短距离为第二间距。 可选的，所述第一电源线和第一地线具有突出部，所述连接单元通过所述突出部与第一电源线和第一地线连接。 可选的，所述第二垂直金属线通过所述突出部与第一电源线或第一地线连接。 可选的，在所述第二垂直金属线与突出部之间布设I?2个金属接触孔，使所述第二垂直金属线与突出部之间通过所述I?2个金属接触孔连接。 可选的，在第二垂直金属线与第一电源线或第一地线之间布设金属接触孔，使所述第二垂直金属线通过金属接触孔直接与第一电源线或第一地线连接。 与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点: 本专利技术的电源地网络中，包括第一金属层内的第一电源线、第一地线；第二金属层内的第一垂直金属线，以及位于第一垂直金属线之间的第二垂直金属线。所述第二垂直金属与第一金属层内的第一电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源地网络，其特征在于，包括：位于第一金属层内的若干平行排列的第一电源线和第一地线，且所述第一电源线和第一地线间隔排列；位于所述第一金属层上层的第二金属层内的若干第一垂直金属线，所述第一垂直金属线的排列方向与第一电源线、第一地线的排列方向垂直，两根相邻的第一垂直金属线为一组，其中一根为第二电源线，另一根为第二地线，第二电源线与第一电源线连接，第二地线与第一地线连接，不同组的第一垂直金属线之间具有第一间距；位于所述第二金属层内的若干第二垂直金属线，所述第二垂直金属线位于不同组的第一垂直金属线之间，且与第一垂直金属线平行排列，相邻第二垂直金属线之间具有第二间距，第二垂直金属线与第一电源线或第一地线连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：俞大立，柳雅琳，戴冬梅，
申请(专利权)人：格科微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31