适用于晶上集成的晶圆基板标准集成区域布线结构与方法与流程

技术特征：
1.一种适用于晶上集成的晶圆基板标准集成区域布线结构，在晶圆基板（1）上划分区域作为标准集成区域（2），标准集成区域（2）向上提供管脚，通过连接管脚构建晶上走线网络，其特征在于：每个标准集成区包括三层金属层，顶层金属层包括核心电压管脚（7）、互连信号管脚（6）和复杂功能管脚（5），中层金属层包括时钟信号管脚（10），底层金属层包括地线管脚（12）；连接所述核心电压管脚（7），构建核心电压网络（8），用于获取核心电压供电能力；连接分布在不同标准集成区域（2）的所述互连信号管脚（6），构建互连信号网络（9），为不同标准集成区域（2）提供互连通道；通过所述复杂功能管脚（5），将标准集成区域（2）与外接信号单独连通，用于复杂功能；连接所述时钟信号管脚（10），构建时钟信号网络（11）；连接所述地线管脚（12），构建地线网络（13）。2.根据权利要求1所述的适用于晶上集成的晶圆基板标准集成区域布线结构，其特征在于：所述标准集成区是在晶圆基板（1）上划分的紧密排布的正方形区域，标准集成区根据配合设置的管脚，在顶层金属层进行区域的划分，以核心电压区（15）为中心，按中心对称的原则，设置四个端角的对角互连信号区（14）、四边的平行互连信号区（16），以及位于对角互连信号区（14）与平行互连信号区（16）之间的复杂功能区（17）；所述核心电压区（15）设有核心电压管脚（7），用于获取核心电压供电能力；所述对角互连信号区（14）设有互连信号管脚（6），为对角的标准集成区域（2）提供可配置的互连通道；所述平行互连信号区（16）设有互连信号管脚（6），为相邻标准集成区域（2）提供高密度的高速并行互连通道；所述复杂功能区（17）与核心电压区（15）连接，设有的复杂功能管脚（5）直接通过硅通孔（4），与外接信号单独连通。3.根据权利要求2所述的适用于晶上集成的晶圆基板标准集成区域布线结构，其特征在于：所述核心电压网络（8）和/或地线网络（13），基于核心电压区（15），向四周呈“井字形”延展。4.根据权利要求2所述的适用于晶上集成的晶圆基板标准集成区域布线结构，其特征在于：所述对角互连信号区（14）的互连信号管脚（6），呈l字形串接成对角互连信号网络，通过选取走线网络上的两对管脚，形成距离等长的高速差分信号对。5.根据权利要求2所述的适用于晶上集成的晶圆基板标准集成区域布线结构，其特征在于：所述时钟信号网络（11）环绕排布于对应的所述核心电压区（15）。6.根据权利要求1所述的适用于晶上集成的晶圆基板标准集成区域布线结构，其特征在于：所述标准集成区域（2）的尺寸小于相应集成电路工艺光罩的最大尺寸。7.根据权利要求1所述的适用于晶上集成的晶圆基板标准集成区域布线结构，其特征在于：所述复杂功能管脚（5），除复杂管脚功能区外，在版图主体设计完毕后，错落分布于整个标准集成区。8.根据权利要求1所述的适用于晶上集成的晶圆基板标准集成区域布线结构，其特征在于：以条纹交错方式排布所述核心电压管脚（7）和/或地线管脚（12）构成的网络。9.一种适用于晶上集成的晶圆基板标准集成区域布线方法，其特征在于包括如下步
骤：步骤s1：在晶圆基板（1）上划分出标准集成区域（2）；步骤s2：确定标准集成区域（2）向上提供的管脚分布，包括核心电压管脚（7）、互连信号管脚（6）、复杂功能管脚（5）、时钟信号管脚（10）和地线管脚（12）；步骤s3：通过连接管脚构建晶上走线网络，并绘制三层金属层的光刻掩模版：步骤3.1：在顶层金属层，通过核心电压管脚（7），根据网格化原则绘制核心电压网络走线，用于获取核心电压供电能力；通过互连信号管脚（6），根据不交错原则绘制互连信号网络（9）走线；通过复杂功能管脚（5），将标准集成区域（2）与外接信号单独连通，用于复杂功能；步骤3.2：在中层金属层，通过时钟信号管脚（10），绘制时钟信号网络（11）；步骤3.3：在底层金属层，通过地线管脚（12），根据网格化原则绘制地线网络（13）；步骤s4：确定各走线网络连接晶圆基板（1）的硅通孔（4）的扇出坐标；步骤s5：通过不同标准集成区域（2）的互连信号管脚（6），绘制互联信号网络，为不同标准集成区域（2）提供互连通道。10.根据权利要求9所述的适用于晶上集成的晶圆基板标准集成区域布线方法，其特征在于：所述步骤s4中，确定原则包括：选取中层金属层、底层金属层未经过的核心电压管脚坐标，作为核心电压网络（8）对接硅通孔（4）扇出的连接点；选取底层金属层未经过的时钟信号管脚坐标，作为时钟信号网络（11）对接硅通孔（4）扇出的连接点；选取地线管脚坐标，作为地线网络（13）对接硅通孔（4）扇出的连接点；复杂功能管脚（5）直接连通硅通孔（4）进行扇出。

技术总结
本发明公开了适用于晶上集成的晶圆基板标准集成区域布线结构与方法，包括核心电压网络、互连信号网络、时钟信号网络、以及地线网络，核心电压网络与互连信号网络同属于顶层金属层，时钟信号网络位于中层金属层，地线网络位于底层金属层。标准集成区域向上提供的管脚包括核心电压管脚、互连信号管脚、时钟信号管脚、地线管脚、复杂功能管脚，复杂功能管脚由晶圆底部TSV直接连接到系统外部，其余管脚通过所属信号网络实现连接；核心电压管脚与地线管脚采用条纹交错的方式分布在中心对称的井字形核心电压区内，互连信号管脚分布在标准集成区域四周的互连信号区。本发明解决了因布线层数多、布线缺乏规划引起的晶圆基板金属走线良率低的问题。率低的问题。率低的问题。


技术研发人员：李顺斌 王伟豪 张汝云 刘勤让 万智泉 沈剑良
受保护的技术使用者：之江实验室
技术研发日：2022.07.08
技术公布日：2022/8/5