[发明专利]电源供应网的规划方法及其集成电路布局结构

说明书

技术领域

本发明关于一种电源供应网的规划方法，特别是一种巨集区块的电源供应网的规划方法。

背景技术

在集成电路的设计过程中，由于APR(automatic placement and routing)工具可以帮助电路设计者轻易地将电路元件放置于晶片的适当位置，并且亦可帮助电路设计者进行电源布线的规划，因此APR工具已经成为电路设计者一个不可或缺的工具之一。

一般来说，在APR工具中，电路元件是利用两种不同的区块进行规划，其中一种称之为标准区块(standard cell)，顾名思义，标准区块为一种标准化的区块，其具有特定的大小以及固定的电源规划方式，其用来规划一些常用的标准电路元件，比如反相器、逻辑门等等，如此一来，APR工具便可将多个标准区块整齐地排列在晶片区域中；而另一种则称之为巨集区块(macroblock)，巨集区块与标准区块有所不同，其不具有固定的大小，其用来规划一些电路设计者所设计的特定功能电路，比如SRAM、ADC等等电路；如业界所熟知，在实际应用中，巨集区块的尺寸通常与电路设计者所设计出来的功能电路大小相关，而APR工具亦可自动地将巨集区块置放于晶片区域的适当位置。

然而，虽然APR工具可以依循一定的布线规则，将巨集区块适当地规划于晶片区域的适当位置中，并且示出其电源供应网(power mesh)(电源供应网通常设置于电路的上层金属层中)，但是由于APR工具只能制式地进行规划，细节的部分仍仰赖人工进行手动调整。因此，APR工具仍有相当大的改进空间。

在此请参阅图1，图1为传统APR工具所规划的巨集区块100的示意图。在此例中，巨集区块是由环状电源供应线110、120以及内部电路130所组成，环状电源供应线110、120均为环状结构，环绕着内部电路130，并且耦接至内部电路130(未示于图1中)中的各个电路元件；其中，电源供应线110是通过上层的电源供应网(未示于图1中)，以将外部电源导入内部电路130，而电源供应线120亦用来通过上层的电源供应网(未示于图1中)，以将地电源(ground voltage)导入内部电路130中。

请注意到，前述的环状电源供应线110、120仅为一例，在实际应用中，巨集区块100的电源供应线可为任何形状，而不以环绕内部电路130的环型架构为限。

请继续参阅图2，图2示出了图1的巨集区块100，以及位于巨集区块100上层的电源供应网200。如图2所示，虚线的部分为图1所示的巨集区块100(包括环状电源供应线110、120及内部电路130)，而实线的部分则为传统APR工具所规划出的电源供应网200。如图所示，电源供应网200具有水平的电源供应线210以及垂直的电源供应线220，其中，垂直电源供应线220位于水平电源供应线210的上层，且电源供应线210与电源供应线220彼此垂直而形成一矩阵；此外，电源供应线210包括多条彼此交错配置的电源线211与接地线212，电源供应线220亦包括多条彼此交错配置的电源线221与接地线222。在此请注意，为了简便起见，图中仅示出三组电源供应线210、220，一般来说，电源供应线210、220的数量更多，而形成的电源供应网也较为稠密。

此外，在此请注意，图2所示的小方块230为过孔(via)及插塞(via plug)，其用来连接不同层的结构。在此例中，由于电源线211、221对应相同的电性，因此电源线211、221是通过过孔及插塞230彼此互相耦接，另一方面，由于接地线212、222亦对应相同的电性，因此接地线212、222也会通过过孔及插塞230彼此耦接。

如业界所熟知，电源线211、221耦接至外部电源(未显示于图中)，并且会在适当的位置通过过孔及插塞耦接至前述的环状电源供应线110，以将外部电源所提供的电压导入巨集区块100中；而电源线212、222耦接至地电压，且会在适当的位置通过过孔及插塞耦接至前述的环状电源供应线120，以将地电压导入巨集区块中100。

在此请注意，由于外部电源/地电源必须导入巨集区块100中，一般会适当地设计外部电源至巨集区块100之间的电阻值，以使整体电路得到较佳的效能；而外部电源至巨集区块100之间的电阻值与过孔的数目直接相关；如业界所熟知，过孔的数目越多，代表外部电源至巨集区块100之间的电阻值可借由电阻的并联效应而降低。