[发明专利]使用电压隔离通路进行拥挤感知缓冲的方法和装置

说明书

本文提供了使用电压隔离通路进行拥挤感知缓冲的方法和装置。本文提供了一种半导体装置，用于通过限制缓冲器在与第二功率域相关联的图案化区域中的放置来缓冲穿过与第一功率域(452)相关联的一个或多个区域被布线的网络(412)，第一功率域不同于与这些缓冲器以及被缓冲的网络相关联的第二功率域。这就使得不仅要基于从A点行进到B点的最短距离，还要考虑半导体装置上的布线拥挤来确定被缓冲的网络的布线。因此，如果半导体装置上的一区域是拥挤的，则被缓冲的网络可绕过该拥挤来布线。如此，尽管特定信号所采用的通过集成电路的路径不是直达布线，但是这仍然可具有支持该特定信号需要被传送的速度的距离。

本申请是申请日为2014年3月10日、申请号为201480014335.7(国际申请号PCT/US2014/022726)、发明名称为“用于对具有多功率域的集成电路设计使用电压隔离通路进行拥挤感知缓冲的方法和装置”的中国专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年3月14日提交的美国非临时申请No.13/831,360的优先权，其全部内容通过援引纳入于此。

技术领域

本公开涉及集成电路设计和布局。具体地，本公开针对具有不只一个功率域且能够使用电压隔离在半导体装置中缓冲信号的半导体装置。

背景技术

半导体装置(诸如集成电路)是由在半导体材料上形成且用电路连线来互连的电子组件所构造的。这些电路连线的网络可连接一群组件并以特定电压电平向这些组件供电。集成电路可具有不只一群组件，其中每群组件被设计成以不同的电压电平操作。例如，第一群组件可被设计成以第一电压电平操作，而第二群组件可被设计成以第二不同电压电平操作。设计成具有以不只一个电压电平操作的多群组件的集成电路被称为具有多个功率域，其中每个功率域与特定电压电平相关联。在操作中，通过控制至连接特定功率域中的该群组件的电路连线网络的功率，可选择性地使该功率域上电或断电。

上述电路连线网络可在典型的集成电路制造过程期间形成，其中导电材料以图案被沉积在半导体材料表面上以电连接使用该半导体材料形成的组件(诸如电路元件)。通常需要多层的这些导电材料图案(称为“金属层”)来连接电路元件的所有引脚。

在任何集成电路能被制造之前，集成电路的布局必须被创建。典型地，被称为router(布线程序)的一种软件程序中的算法被用于创建布局。除了组件各自的互连网络之外，该布局还包括每个组件在集成电路中的放置信息。在操作中，向布线程序提供一组引脚，该组引脚是组件的输入/输出，其中每个引脚与一网络相关联。布线程序的任务是然后规划将在制造期间沉积的电路连线网络的布线，使得与同一网络和功率域相关联的组件的引脚能被电链接。

随着现代设备(诸如智能电话)中所使用的集成电路所要求的功能量增加，设计者在确保包括所有组件的放置以及所有网络的布线的布局将服从制造和设计规则与约束方面受到挑战。一个这样的约束与信号在劣化之前可行进的最小距离有关。例如，源自集成电路的一个位置的信号可能需要沿跨该集成电路布线的网络传播。典型地，传播是通过在沿该网络的各种位置处使用缓冲电路以接收和再生该信号来实现的。就功能而言，本文所提及的缓冲电路可被认为是中继器，因为缓冲电路被配置成再生可能由于在到达缓冲电路之前已经行进的距离而劣化的收到信号。没有缓冲的情况下，信号可能由于降级而只能行进该网络的一部分。

多功率域集成电路设计中产生的一个问题是对必须穿过具有属于第一功率域的电路元件的区域来布线的网络的缓冲，其中要被缓冲的网络属于不同的第二功率域。网络可能由于要求穿过集成电路的特定区域的最短路径的定时、转换以及导线长度约束而需要被如此布线。可通过在第一功率域的区域中放置第二功率域缓冲器来缓冲这些网络。然而，布线拥挤显著增加，因为以第二功率域来对这些缓冲器供电所需的电路系统被布线在与第一功率域相关联的电路系统的布线所需的相同区域中。此外，非常难以用此方式来高效地分配和使用资源。