專利名稱：信號產(chǎn)生與切換裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種在集成電路中用于信號產(chǎn)生與切換的裝置及其方法， 且特別是有關(guān)于一種在集成電路中可以多次修改金屬層的信號產(chǎn)生與切換裝 置及其方法。
背景技術(shù)：
一般電子電路中常常需要有一個電路能夠提供特定邏輯值的信號，例如 在集成電路中記錄版本信息的電路即為一例。圖1為先前技術(shù)的集成電路金屬層中信號產(chǎn)生裝置100的原理圖。圖1中僅以版本信息其中1位的信號產(chǎn)生裝置為例，說明先前技術(shù)的信號切換原理。如圖1所示，先前技術(shù)的信號產(chǎn)生裝置100包括開關(guān)102及開關(guān)104。集成電路中含有多個導(dǎo)電層(包含金屬層與多晶硅層)。公知集成電路 布局技術(shù)中，通常使用頂部金屬層(top metal layer)來記錄集成電路的版 本信息。亦即，信號產(chǎn)生裝置100的開關(guān)102及開關(guān)104是被配置于頂部金 屬層。邏輯高電平"l"自開關(guān)102的第一端輸入，邏輯低電平"0"自開關(guān)104 的第一端輸入。在對該位信息進(jìn)行修改時，通過決定開關(guān)102及開關(guān)104的 導(dǎo)接狀態(tài)，達(dá)到輸出特定邏輯信號的目的。因此，在僅需要對集成電路中多個導(dǎo)電層的某一層進(jìn)行電路修改時，即 使頂部金屬層的電路是不需要修改的，仍然為了更新版本信息而需要同步修 改頂部金屬層。換句話說，除了進(jìn)行電路修改的內(nèi)部導(dǎo)電層的掩模需要重新 制作外，更為了更新版本信息而必須重新制作頂部金屬層的掩模，從而顯著 增加集成電路改版的成本。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是在提供一種信號產(chǎn)生裝置，讓每一個信號切換裝置可 以被獨立修改而改變輸出的信號。本發(fā)明的再一目的是提供一種信號切換裝置，以提供無限次修改的需求。
本發(fā)明的又一目的是提供一種信號切換方法，以在對集成電路中某一層 進(jìn)行改版時，可以同步改變所輸出的版本信息，而無需修改其他層，從而顯著降低集成電路改版的成本。根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，提供一種信號產(chǎn)生裝置，包括第一邏輯產(chǎn)生 裝置、第二邏輯產(chǎn)生裝置、以及第一信號切換裝置。第一邏輯產(chǎn)生裝置用以 輸出具有第 一邏輯值的信號。第二邏輯產(chǎn)生裝置用以輸出具有第二邏輯值的 信號。第一信號切換裝置具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端、及第 二輸出端。第 一信號切換裝置的第 一輸入端與第二輸入端分別耦接至第 一邏 輯產(chǎn)生裝置與第二邏輯產(chǎn)生裝置，用以使第 一信號切換裝置的第 一輸入端與 第二輸入端輸入的信號分別由其第 一輸出端與第二輸出端輸出，或使第 一信 號切換裝置的第 一輸入端與第二輸入端輸入的信號分別由其第二輸出端與第 一輸出端輸出。依照本發(fā)明的實施例所述，上述的信號產(chǎn)生裝置還包括第二信號切換裝 置。第二信號切換裝置具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端、及第二 輸出端。第二信號切換裝置的第 一輸入端與第二輸入端分別耦接至第 一信號 切換裝置的第 一輸出端與第二輸出端，用以使第二信號切換裝置的第 一輸入 端與第二輸入端輸入的信號分別由第二信號切換裝置的第 一輸出端與第二輸 出端輸出，或使第二信號切換裝置的第一輸入端與第二輸入端輸入的信號分 別由第二信號切換裝置的第二輸出端與第 一輸出端輸出。依照本發(fā)明的實施例所述，上述的信號產(chǎn)生裝置中第一信號切換裝置與 所述第二信號切換裝置分別配置于集成電路中對應(yīng)的一金屬層內(nèi)。依照本發(fā)明的實施例所述，上述的信號產(chǎn)生裝置中第一邏輯產(chǎn)生裝置用 以產(chǎn)生邏輯高電平，第二邏輯產(chǎn)生裝置用以產(chǎn)生邏輯低電平。依照本發(fā)明的實施例所述，上述的信號產(chǎn)生裝置中第一邏輯產(chǎn)生裝置包括N型晶體管以及P型晶體管。N型晶體管的柵極耦接至漏極，而其源極接 地。P型晶體管的柵極耦接至N型晶體管漏極，P型晶體管的源極接收邏輯高 電平的電壓，而P型晶體管的漏極輸出邏輯高電平。依照本發(fā)明的實施例所述，上述的信號產(chǎn)生裝置中第二邏輯產(chǎn)生裝置包 括P型晶體管以及N型晶體管。P型晶體管的柵極耦接至漏極，而其源極接 收邏輯高電平的電壓。N型晶體管的柵極耦接至P型晶體管漏極，N型晶體管 的源極接地，而N型晶體管的漏極輸出邏輯低電平。 根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，提供一種信號切換裝置，用以多次切換所經(jīng) 過的信號，其具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端、及第二輸出端。 所述信號切換裝置包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、及第四開關(guān)。第一 開關(guān)耦接子信號切換裝置的第 一輸入端與第 一輸出端之間，當(dāng)?shù)?一 開關(guān)導(dǎo)通 時，自信號切換裝置的第一輸入端輸入的信號由第一輸出端輸出。第二開關(guān) 耦接于信號切換裝置的第二輸入端與第二輸出端之間，當(dāng)?shù)诙_關(guān)導(dǎo)通時， 自信號切換裝置的第二輸入端輸入的信號由第二輸出端輸出。第三開關(guān)耦接 于信號切換裝置的第一輸入端與第二輸出端之間，當(dāng)?shù)谌_關(guān)導(dǎo)通時，自信 號切換裝置的第 一輸入端輸入的信號由第二輸出端輸出。第四開關(guān)耦接于信 號切換裝置的第二輸入端與第一輸出端之間，當(dāng)?shù)谒拈_關(guān)導(dǎo)通時，自信號切 換裝置的第二輸入端輸入的信號由第 一輸出端輸出。依照本發(fā)明的實施例所述，上述的信號切換裝置中第一開關(guān)與第二開關(guān) 為同時導(dǎo)通及同時斷開二者擇一，第三開關(guān)與第四開關(guān)為同時導(dǎo)通及同時斷 開二者擇一，且在第一開關(guān)與第二開關(guān)導(dǎo)通時，第三開關(guān)與第四開關(guān)斷開， 在第一開關(guān)與第二開關(guān)斷開時，第三開關(guān)與第四開關(guān)導(dǎo)通，從而可得以下兩種情況二者擇一自信號切換裝置的第 一輸入端輸入的信號由第 一輸出端輸 出，自信號切換裝置的第二輸入端輸入的信號由第二輸出端輸出；以及自信 號切換裝置的第一輸入端輸入的信號由第二輸出端輸出，自信號切換裝置的 第二輸入端輸入的信號由第一輸出端輸出。且可在兩種情況之間無限次切換。根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，提供一種信號切換方法，用以多次切換所經(jīng) 過的信號，包括為第一輸入信號及第二輸入信號分別提供兩條傳輸路徑； 以及在第一輸入信號的傳輸路徑及第二輸入信號的傳輸路徑上，根據(jù)多組控 制手段(means)來改變第一輸入信號的傳輸路徑及第二輸入信號的傳輸路徑， 從而改變最終輸出的信號。依照本發(fā)明的實施例所述，上述的信號切換方法中，多組控制手段的每 一組均可無限次改變第一輸入信號及第二輸入信號的傳輸路徑，從而改變最 終輸出的信號。本發(fā)明利用一種簡單的布局方法，使集成電路中多個導(dǎo)電層的每一層均 具有信號切換裝置。因此在僅需要對集成電路中的某一層進(jìn)行改版時，通過 該金屬層的信號切換裝置便可實現(xiàn)修改，無需修改頂部金屬層，從而顯著降 低集成電路改版的成本。


為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較 佳實施例，并配會附圖，詳細(xì)說明如下。圖1為先前技術(shù)的集成電路金屬層中信號切換裝置的原理圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明的實施例的集成電路金屬層中信號切換裝置的原理圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明的實施例的集成電路金屬層中信號切換裝置的未切換 狀態(tài)的原理圖以及簡化邏輯圖。圖4為根據(jù)本發(fā)明的實施例的集成電路金屬層中信號切換裝置的切換狀 態(tài)的原理圖以及簡化邏輯圖。圖5為根據(jù)本發(fā)明的實施例的集成電路中用以產(chǎn)生邏輯高電平的第一邏 輯產(chǎn)生裝置的電路圖。圖6為根據(jù)本發(fā)明的實施例的集成電路中用以產(chǎn)生邏輯低電平的第二邏 輯產(chǎn)生裝置的電路圖。圖7為根據(jù)本發(fā)明的實施例的集成電路中信號產(chǎn)生裝置的簡化邏輯圖。圖8為說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的集成電路的三層金屬層中的信號切換 裝置的切換操作的簡化邏輯圖。圖9與圖IO為根據(jù)本發(fā)明的實施例的集成電路中實施信號切換裝置的金 屬層的布局圖。圖11與圖12為根據(jù)本發(fā)明實施例，以介層窗插塞層實施集成電路中信 號切換裝置的布局圖。 主要元件符號說明 100、 2Q0:信號切換裝置 102、 104:開關(guān) 202:第一開關(guān) 204:第二開關(guān) 206:第三開關(guān) 208:第四開關(guān) 500:第一邏輯產(chǎn)生裝置 502、 604: N型晶體管504、 602: P型晶體管 600:第二邏輯產(chǎn)生裝置 700:信號產(chǎn)生裝置 710:多級信號切換裝置910、 920、 1111、 1112、 1121、 1122:金屬導(dǎo)線930、 940、 950、 960、 970、 980、 1131、 1132、 1133、 1134:介層窗插塞Ml、 M2、 M3:金屬層具體實施方式
一般電子電路中常常需要有一個電路能夠提供特定邏輯值的信號，例如 在集成電路中記錄版本信息的電路即為一例。以下諸實施例將以集成電路中 記錄版本信息的電路為應(yīng)用例。為方便說明，以下將僅以版本信息其中l(wèi)位 的信號產(chǎn)生裝置為例。圖7為根據(jù)本發(fā)明的實施例的集成電路中信號產(chǎn)生裝置700的筒化邏輯 圖。如圖7所示，信號產(chǎn)生裝置700包括第一邏輯產(chǎn)生裝置500、第二邏輯 產(chǎn)生裝置600、以及多個信號切換裝置200。第一邏輯產(chǎn)生裝置500用以產(chǎn)生 邏輯高電平，第二邏輯產(chǎn)生裝置600用以產(chǎn)生邏輯低電平。多個信號切換裝 置2 00彼此串連耦接形成多級信號切換裝置710,其中多級信號切換裝置710 具有第一輸入端Inl、第二輸入端In2、第一輸出端Outl 、及第二輸出端Ou12。 多級信號切換裝置710的第一輸入端Inl與第二輸入端In2分別耦接至第一 邏輯產(chǎn)生裝置500與第二邏輯產(chǎn)生裝置600。因此，可通過改變個別信號切 換裝置200中的開關(guān)來對所經(jīng)過的邏輯信號進(jìn)行切換，從而使多級信號切換 裝置710的第一輸出端Outl與第二輸出端Out2所輸出的信號在邏輯高電平 與邏輯低電平之間變換。每個信號切換裝置200可以配置在集成電路的各導(dǎo) 電層(包含金屬層、多晶硅層、介層窗插塞層等)中。由圖中可見，每一信 號切換裝置200的修改均可引起信號產(chǎn)生裝置700所輸出的邏輯電平發(fā)生變 換。因此，將信號產(chǎn)生裝置700應(yīng)用于集成電路的導(dǎo)電層中時，僅需修改個 別信號切換裝置200，便可達(dá)到個別導(dǎo)電層修改的目的。以下結(jié)合圖2至圖6詳細(xì)說明圖7中各裝置的原理及功能。圖2為根據(jù) 本發(fā)明的實施例說明配置于集成電路的導(dǎo)電層(包含金屬層、多晶硅層、介
層窗插塞層等)中，信號切換裝置200的電路圖。如圖2所示，信號切換裝 置200具有第一輸入端Inl、第二輸入端In2、第一輸出端Outl、及第二輸 出端Out2。第一輸入端Inl及第二輸入端In2用于接收輸入的邏輯信號，第 一輸出端Outl及第二輸出端Out2用于輸出經(jīng)切換的邏輯信號。信號切換裝 置200包:fe第一開關(guān)202、第二開關(guān)204、第三開關(guān)206、及第四開關(guān)208。 第一開關(guān)202耦接于信號切換裝置200的第一輸入端Inl與第一輸出端Outl 之間，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)202導(dǎo)通時，自信號切換裝置200的第一輸入端Inl輸入 的信號由第一輸出端Outl輸出。第二開關(guān)204耦接于信號切換裝置200的第 二輸入端In2與第二輸出端Out2之間，當(dāng)?shù)诙_關(guān)204導(dǎo)通時，自信號切換 裝置200的第二輸入端In2輸入的信號由第二輸出端Out2輸出。第三開關(guān) 206耦接于信號切換裝置200的第一輸入端Inl與第二輸出端Out2之間，當(dāng) 第三開關(guān)206導(dǎo)通時，自信號切換裝置200的第一輸入端Inl輸入的信號由 第二輸出端Out2輸出。第四開關(guān)208耦接于信號切換裝置200的第二輸入端 In2與第一輸出端Outl之間，當(dāng)?shù)谒拈_關(guān)208導(dǎo)通時，自信號切換裝置的第 二輸入端In2輸入的信號由第一輸出端Outl輸出。此處應(yīng)注意，第一開關(guān) 202與第二開關(guān)204為同時導(dǎo)通或同時斷開，第三開關(guān)206與第四開關(guān)208 為同時導(dǎo)通或同時斷開，且在第一開關(guān)202與第二開關(guān)204導(dǎo)通時，第三開 關(guān)206與第四開關(guān)208斷開，在第一開關(guān)202與第二開關(guān)204斷開時，第三 開關(guān)206與第四開關(guān)208導(dǎo)通。 -
對于集成電路的導(dǎo)電層而言，可使用相對應(yīng)的掩模對此導(dǎo)電層進(jìn)行圖案 化來實現(xiàn)上述的信號切換裝置200。通過修改導(dǎo)電層掩模的圖案，可實現(xiàn)信 號切換裝置200中各開關(guān)的導(dǎo)通與斷開，從而改變輸出的信號。將在下文的 實施例中詳細(xì)描述信號切換裝置200的實施，此處不再贅述。
圖3為根據(jù)本發(fā)明的實施例的集成電路導(dǎo)電層中信號切換裝置200的未 切換狀態(tài)的原理圖以及簡化邏輯圖。如圖3所示，信號切換裝置200的第一 開關(guān)202及第二開關(guān)204導(dǎo)通，且第三開關(guān)206及第四開關(guān)208斷開。因此， 自信號切換裝置200的第一輸入端Inl輸入的信號由第一輸出端Outl輸出， 自信號切換裝置200的第二輸入端In2輸入的信號由第二輸出端Ou12輸出。 以所經(jīng)過信號的傳輸路徑來表示所述未切換狀態(tài)的簡化邏輯，如圖中所示。
圖4為根據(jù)本發(fā)明的實施例的集成電路導(dǎo)電層中信號切換裝置200的切 換狀態(tài)的原理圖以及簡化邏輯圖。如圖4所示，信號切換裝置200的第一開
關(guān)202及第二開關(guān)204斷開，且第三開關(guān)206及第四開關(guān)208導(dǎo)通。因此， 自信號切換裝置200的第一輸入端Inl輸入的信號由第二輸出端0ut2輸出， 自信號切換裝置200的第二輸入端In2輸入的信號由第一輸出端Outl輸出。 以所經(jīng)過信號的傳輸路徑來表示所述切換狀態(tài)的簡化邏輯，如圖中所示。
圖5為根據(jù)本發(fā)明的實施例說明圖7中用以產(chǎn)生邏輯高電平的第一邏輯 產(chǎn)生裝置500的電路圖。如圖5所示，第一邏輯產(chǎn)生裝置500包括N型晶體 管502及P型晶體管504。N型晶體管502的柵極耦接至漏極，而其源極接地。 P型晶體管504的柵極耦接至N型晶體管5 02的漏極，P型晶體管504的源極 接收邏輯高電平的電壓Vcc。由電路連接關(guān)系可知，P型晶體管504的漏極輸 出邏輯高電平。這種電路可防止電源電壓的靜電放電(ESD)的損害。
圖6為根據(jù)本發(fā)明的實施例的集成電路中用以產(chǎn)生邏輯低電平的第二邏 輯產(chǎn)生裝置600的電路圖。如圖6所示，第二邏輯產(chǎn)生裝置600包括P型晶 體管602及N型晶體管604。 P型晶體管602的柵極耦接至漏極，而其源極接 收邏輯高電平的電壓Vcc。 N型晶體管604的柵極耦接至P型晶體管602的漏 極，N型晶體管604的源極接地。由電路連接關(guān)系可知，N型晶體管604的漏 極輸出邏輯低電平。與圖5中電路類似，這種電路可防止電源電壓的靜電放 電的損害。
下文中結(jié)合本發(fā)明的具體實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的信號切換裝置的操 作。圖8為說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的集成電路的三層導(dǎo)電層(以下將以金 屬層為例)中的信號切換裝置的切換操作的簡化邏輯圖。如圖8所示，三層 金屬層M1、 M2與M3的每一層均具有一信號切換裝置，組成三級信號切換裝 置。在此將邏輯高電平表示為"1"，將邏輯低電平表示為"0"。假定圖(A) 為初始狀態(tài)，輸入為1與0，輸出為1與0。當(dāng)需修改金屬層M3時，則可以 改變金屬層M3中信號切換裝置的連接狀態(tài)，使輸出邏輯切換為Q與1,即變 為圖(B)的狀態(tài)。假設(shè)接下來需要修改金屬層M2時，本實施例只要改變金 屬層M2中信號切換裝置的連接狀態(tài)，可以使輸出邏輯切換為1與0，即變?yōu)?圖(C)的狀態(tài)。隨后在修改金屬層M1時，亦只需要對應(yīng)地修改金屬層M1中 信號切換裝置的連接狀態(tài)，即可以使輸出邏輯變?yōu)镼與1，即變?yōu)閳D(D)的 狀態(tài)。隨后若需再次修改金屬層M2時，則只要對金屬層M2中信號切換裝置 再次切換，就可以使輸出邏輯變?yōu)?與0，即變?yōu)閳D(E)的狀態(tài)。當(dāng)需要再 次修改金屬層M3時，只需要對金屬層M3中信號切換裝置再次切換，即可使 輸出邏輯變?yōu)?與1，即變?yōu)閳D(F)的狀態(tài)。隨后若再次修改金屬層M1時， 則對其中信號切換裝置再次切換，使輸出邏輯變?yōu)?與0,即變?yōu)閳D(G)的 狀態(tài)。由此可見，單獨修改每一金屬層中的信號切換裝置均可改變輸出的邏 輯信號，且每一信號切換裝置的修改次數(shù)理論上可為無限次。
以下結(jié)合本發(fā)明的具體實施例來說明根據(jù)本發(fā)明的信號產(chǎn)生裝置。圖9 與圖IO為根據(jù)本發(fā)明的實施例的集成電路中實施于金屬層MI與M2中信號切 換裝置的布局圖。如圖9所示，Ml與M2分別表示為集成電路內(nèi)的第一金屬 層與第二金屬層，在金屬層M1的信號切換裝置與金屬層M2的信號切換裝置 分別包含四個金屬接點，在圖中以網(wǎng)格部分表示。金屬導(dǎo)線910與邏輯高電 平相連，金屬導(dǎo)線920與邏輯低電平相連。金屬導(dǎo)線910與920分別經(jīng)由介 層窗插塞(via) 930與介層窗插塞940而電連接至金屬層Ml中的兩個金屬 接點。金屬層Ml中另兩個金屬接點分別經(jīng)由介層窗插塞950與介層窗插塞 960而電連接至金屬層M2中的兩個金屬接點。金屬層M2中另兩個金屬接點 分別經(jīng)由介層窗插塞970與介層窗插塞980而電連接至上一層金屬層M3 (未 圖示)的金屬接點。分別使用不同掩模對金屬層M1與M2進(jìn)行圖案化，可使 圖中各A點處形成金屬連線。通過上述各A點處的金屬連線，可使金屬導(dǎo)線 910的邏輯高電平經(jīng)由介層窗插塞930、金屬層M1而到達(dá)介層窗插塞950, 隨后經(jīng)由金屬層M2而從介層窗插塞970輸出；同時可使金屬導(dǎo)線920的邏輯 低電平經(jīng)由介層窗插塞940、金屬層阻而到達(dá)介層窗插塞960,隨后經(jīng)由金 屬層M2而從介層窗插塞980輸出。
若需要修改金屬層M2的布局設(shè)計，則可參看圖IO進(jìn)行修改信號產(chǎn)生裝 置。如圖10中所示，金屬導(dǎo)線910與邏輯高電平相連，金屬導(dǎo)線920與邏輯 低電平相連。金屬導(dǎo)線910與920分別經(jīng)由介層窗插塞930與介層窗插塞940 而電連接至金屬層M1中的兩個金屬接點。金屬層M1中另兩個金屬接點分別 經(jīng)由介層窗插塞9 5 0與介層窗插塞96 Q而電連接至金屬層M2中的兩個金屬接 點。金屬層M2中另兩個金屬接點分別經(jīng)由介層窗插塞970與介層窗插塞980 而電連接至上一層金屬層的金屬接點。在需要修改金屬層M2時，使用金屬層 M2的掩模對金屬層M2進(jìn)行圖案化，而取消圖9中金屬層M2中A點處所形成 的金屬連線，并在金屬層M2中B點處形成金屬連線(如圖IO所示)。通過 金屬層Ml中A點處的金屬連線以及金屬層M2中B點處的金屬連線，可使金 屬導(dǎo)線910的邏輯高電平經(jīng)由介層窗插塞930、金屬層M1、介層窗插塞950、
金屬層M2而A人介層窗插塞980庫命出；同時可使金屬導(dǎo)線920的邏輯4氐電平經(jīng) 由介層窗插塞940、金屬層M1、介層窗插塞960、金屬層M2而從介層窗插塞 970輸出。由此可見，圖9與圖10中各金屬層內(nèi)A點與B點處的金屬連線的 作用可相當(dāng)千圖2中所示的信號切換裝置200中的開關(guān)的作用。通過修改全 屬層掩?？墒菇饘賹覯2內(nèi)A點與B點處的金屬連線斷開或連通，從而實現(xiàn)根 據(jù)本發(fā)明的信號切換裝置200，達(dá)到改變輸出邏輯信號的目的。當(dāng)然，亦可 以同樣方法修改金屬層Ml,或集成電路中的任一導(dǎo)電層。
集成電路中信號切換裝置并不限于實施在金屬層中。依據(jù)本發(fā)明的精神， 集成電路中的任一導(dǎo)電層均可以實施信號切換裝置。圖11與圖12為根據(jù)本 發(fā)明另一實施例，以介層窗插塞層實施集成電路中信號切換裝置的布局圖。 如圖ll所示，M1與M2分別表示為集成電路內(nèi)的第一金屬層與第二金屬層。 在此假設(shè)在金屬層M1的金屬導(dǎo)線1111為邏輯高電平，而金屬層M1的金屬導(dǎo) 線1112為邏輯低電平。金屬導(dǎo)線1111經(jīng)由介層窗插塞(via) 1131電連接 至金屬層M2中的金屬導(dǎo)線1121。金屬導(dǎo)線1112經(jīng)由介層窗插塞1132而電 連接至金屬層M2中的金屬導(dǎo)線1122。通過掩模對介層窗插塞層進(jìn)行圖案化， 可使金屬層M1中金屬導(dǎo)線llll的邏輯高電平經(jīng)由介層窗插塞1131而到達(dá)金 屬層M2中金屬導(dǎo)線1121;同時可4吏金屬層M1中金屬導(dǎo)線1112的邏輯低電 平經(jīng)由介層窗插塞1132而到達(dá)金屬層M2中金屬導(dǎo)線1122。
若需要改變集成電路中信號切換裝置的輸出邏輯，則可參看圖]2進(jìn)行修 改信號產(chǎn)生裝置。如圖12中所示，通過掩模對介層窗插塞層進(jìn)行圖案化，以 去除介層窗插塞1131與1132,同時可以配置介層窗插塞1133與1134。金屬 層Ml中金屬導(dǎo)線1111的邏輯高電平經(jīng)由介層窗插塞1134而到達(dá)金屬層M2 中金屬導(dǎo)線1122;同時金屬層M1中金屬導(dǎo)線1112的邏輯低電平經(jīng)由介層窗 插塞1133而到達(dá)金屬層M2中金屬導(dǎo)線1121。由此可見，圖11與圖12中各 介層窗插塞的作用可相當(dāng)于圖2中所示的信號切換裝置200中的開關(guān)的作用。 通過修改介層窗插塞層掩模可改變集成電路中信號切換裝置的輸出邏輯，從 而實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的信號切換裝置200。當(dāng)然，亦可以同樣方法修改集成電 路中的任一導(dǎo)電層。
由以上所述可知，本發(fā)明亦提供一種信號切換方法，用以多次切換所經(jīng) 過的信號，包括為第一輸入信號及第二輸入信號分別提供兩條傳輸路徑； 以及在第一輸入信號的傳輸路徑及第二輸入信號的傳輸路徑上，根據(jù)多組控
制信號的手段(means)來改變第一輸入信號的傳輸路徑及第二輸入信號的傳 輸路徑，從而改變最終輸出的信號。其中，多組控制手段(means)的每一組均 可無限次改變第一輸入信號及第二輸入信號的傳輸路徑，從而改變最終輸出 的信號。
綜上所述，在本發(fā)明的信號產(chǎn)生與切換裝置中，利用一種簡單的布局方 法，在集成電路中多個金屬層的每一層中形成信號切換裝置。在需要對集成 電路中多個金屬層的任一層進(jìn)行改版時，通過修改該金屬層掩模的圖案，可 實現(xiàn)該金屬層中信號切換裝置的修改，從而達(dá)到改變輸出邏輯信號的目的。 因此無需另外修改頂部金屬層，從而顯著降低集成電路改版的成本。
本發(fā)明雖以優(yōu)選實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng) 域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進(jìn)行更動與修改， 因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以所提出的權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種信號產(chǎn)生裝置，包括一第一邏輯產(chǎn)生裝置，用以輸出具有第一邏輯值的信號；一第二邏輯產(chǎn)生裝置，用以輸出具有第二邏輯值的信號；以及一第一信號切換裝置，具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端、及第二輸出端，該第一信號切換裝置的第一輸入端與第二輸入端分別耦接至該第一邏輯產(chǎn)生裝置與該第二邏輯產(chǎn)生裝置，用以使該第一信號切換裝置的第一輸入端與第二輸入端輸入的信號分別由其第一輸出端與第二輸出端輸出，或使該第一信號切換裝置的第一輸入端與第二輸入端輸入的信號分別由其第二輸出端與第一輸出端輸出。
2. 如權(quán)利要求1所述的信號產(chǎn)生裝置，還包括一第二信號切換裝置，具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端、及 第二輸出端，該第二信號切換裝置的第 一輸入端與第二輸入端分別耦接至該 第 一信號切換裝置的第 一輸出端與第二輸出端，用以使該第二信號切換裝置 的第 一輸入端與第二輸入端輸入的信號分別由該第二信號切換裝置的第 一輸 出端與第二輸出端輸出，或使該第二信號切換裝置的第 一輸入端與第二輸入端輸入的信號分別由該第二信號切換裝置的第二輸出端與第 一輸出端輸出。
3. 如權(quán)利要求l所述的信號產(chǎn)生裝置，還包括多個第二信號切換裝置，彼此串連耦接形成一多級信號切換裝置，其中 所形成的多級信號切換裝置具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端、及 第二輸出端，所形成多級信號切換裝置的第 一輸入端與第二輸入端分別耦接 至該第 一信號切換裝置的第 一輸出端與第二輸出端，用以使所形成多級信號 切換裝置的第一輸入端與第二輸入端輸入的信號分別由所形成多級信號切換 裝置的第 一輸出端與第二輸出端輸出，或使所形成多級信號切換裝置的第一 輸入端與第二輸入端輸入的信號分別由所形成多級信號切換裝置的第二輸出 端與第一輸出端輸出。
4. 如權(quán)利要求3所述的信號產(chǎn)生裝置，其中該第一信號切換裝置與所述 第二信號切換裝置分別配置于集成電路中對應(yīng)的一導(dǎo)電層內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求1所述的信號產(chǎn)生裝置，其中該第一信號切換裝置包括 一第 一開關(guān)，耦接于該第 一信號切換裝置的第 一輸入端與第 一輸出端之 間，當(dāng)該第一開關(guān)導(dǎo)通時，自該第一信號切換裝置的第一輸入端輸入的信號由第一輸出端輸出；一第二開關(guān)，耦接子該第一信號切換裝置的第二輸入端與第二輸出端之間，當(dāng)該第二開關(guān)導(dǎo)通時，自該第一信號切換裝置的第二輸入端輸入的信號由第二輸出端輸出；一第三開關(guān)，耦接于該第一信號切換裝置的第一輸入端與第二輸出端之 間，當(dāng)該第三開關(guān)導(dǎo)通時，自該第一信號切換裝置的第一輸入端輸入的信號 由第二輸出端輸出；以及一第四開關(guān)，耦接于該第 一信號切換裝置的第二輸入端與第 一輸出端之 間，當(dāng)該第四開關(guān)導(dǎo)通時，自該第一信號切換裝置的第二輸入端輸入的信號 由第一輸出端輸出。
6. 如權(quán)利要求5所述的信號產(chǎn)生裝置，其中該第一開關(guān)與該第二開關(guān)為 同時導(dǎo)通及同時斷開二者擇一，該第三開關(guān)與該第四開關(guān)為同時導(dǎo)通及同時 斷開二者擇一，且在該第一開關(guān)與該第二開關(guān)導(dǎo)通時，該第三開關(guān)與該第四 開關(guān)斷開，在該第一開關(guān)與該第二開關(guān)斷開時，該第三開關(guān)與該第四開關(guān)導(dǎo) 通。
7. 如權(quán)利要求1所述的信號產(chǎn)生裝置，其中該第一邏輯產(chǎn)生裝置用以產(chǎn) 生邏輯高電平，該第二邏輯產(chǎn)生裝置用以產(chǎn)生邏輯低電平。
8. 如權(quán)利要求7所述的信號產(chǎn)生裝置，其中該第一邏輯產(chǎn)生裝置包括 一N型晶體管，其柵極耦接至漏極，而其源極接地；以及 一P型晶體管，其柵極耦接至該N型晶體管漏極，該P(yáng)型晶體管的源極接收邏輯高電平的電壓，而該P(yáng)型晶體管的漏極輸出邏輯高電平。
9. 如權(quán)利要求1所述的信號產(chǎn)生裝置，其中該第二邏輯產(chǎn)生裝置包括 一P型晶體管，其柵極耦接至漏極，而其源極接收邏輯高電平的電壓；以及一N型晶體管，其柵極耦接至該P(yáng)型晶體管漏極，該N型晶體管的源極 接地，而該N型晶體管的漏極輸出邏輯低電平。
10. —種信號切換裝置，用以多次切換所經(jīng)過的信號，具有第一輸入端、 第二輸入端、第一輸出端、及第二輸出端，該信號切換裝置包括 一第 一開關(guān)，耦接于該信號切換裝置的第 一輸入端與第 一輸出端之間， 當(dāng)該第一開關(guān)導(dǎo)通時，自該信號切換裝置的第一輸入端輸入的信號由第一輸出端輸出；一第二開關(guān)，耦接于該信號切換裝置的第二輸入端與第二輸出端之間， 當(dāng)該第二開關(guān)導(dǎo)通時，自該信號切換裝置的第二輸入端輸入的信號由第二輸出端輸出；一第三開關(guān)，耦接于該信號切換裝置的第一輸入端與第二輸出端之間， 當(dāng)該第三開關(guān)導(dǎo)通時，自該信號切換裝置的第一輸入端輸入的信號由第二輸 出端輸出；以及一第四開關(guān)，耦接于該信號切換裝置的第二輸入端與第一輸出端之間， 當(dāng)該第四開關(guān)導(dǎo)通時，自該信號切換裝置的第二輸入端輸入的信號由第一輸 出端輸出。
11. 如權(quán)利要求IO所述的信號切換裝置，其中該第一開關(guān)與該第二開關(guān) 為同時導(dǎo)通及同時斷開二者擇一，該第三開關(guān)與該第四開關(guān)為同時導(dǎo)通及同 時斷開二者擇一，且在該第一開關(guān)與該第二開關(guān)導(dǎo)通時，該第三開關(guān)與該第 四開關(guān)斷開，在該第一開關(guān)與該第二開關(guān)斷開時，該第三開關(guān)與該第四開關(guān) 導(dǎo)通，從而可得以下兩種情況二者擇一自該信號切換裝置的第一輸入端輸 入的信號由第一輸出端輸出，自該信號切換裝置的第二輸入端輸入的信號由 第二輸出端輸出；以及自該信號切換裝置的第一輸入端輸入的信號由第二輸 出端輸出，自該信號切換裝置的第二輸入端輸入的信號由第一輸出端輸出。
12. 如權(quán)利要求11所述的信號切換裝置，其中可在該兩種情況之間無限 次切換。
13. 如權(quán)利要求10所述的信號切換裝置，其中多個該信號切換裝置串連 耦接形成一多級信號切換裝置，通過控制該多級信號切換裝置中該多個信號 切換裝置中的每一個中的該多個開關(guān)的導(dǎo)通與斷開，使得每一該多個信號切 換裝置均可改變該多級信號切換裝置的輸出。
14. 如權(quán)利要求IO所述的信號切換裝置，其中該信號切換裝置的第一輸 入端耦接到一第一邏輯產(chǎn)生裝置，該信號切換裝置的第二輸入端耦接到一第 二邏輯產(chǎn)生裝置，該第一邏輯產(chǎn)生裝置用以產(chǎn)生邏輯高電平，該第二邏輯產(chǎn) 生裝置用以產(chǎn)生邏輯低電平。
15. —種信號切換方法，用以多次切換所經(jīng)過的信號，包括為一第一輸入信號及一第二輸入信號分別提供兩條傳輸路徑以及在該第一輸入信號的該傳輸路徑及該第二輸入信號的該傳輸路徑上，根 據(jù)多組控制手段來改變該第 一輸入信號的該傳輸路徑及該第二輸入信號的該 傳輸路徑，從而改變最終輸出的信號。
16. 如權(quán)利要求15所述的信號切換方法，其中該多個多組控制手段的每 一組均可改變該第一輸入信號及該第二輸入信號的傳輸路徑，從而改變最終 輸出的信號。
17. 如權(quán)利要求16所述的信號切換方法，其中該多個多組控制手段的每 一組均可無限次改變該第一輸入信號及該第二輸入信號的傳輸路徑，從而改 變最終輸出的信號。
全文摘要
一種信號產(chǎn)生與切換裝置及其方法。利用一種簡單的布局方法，在集成電路中多個金屬層的每一層中形成信號切換裝置。在需要對集成電路中多個導(dǎo)電層的任一層進(jìn)行改版時，通過修改該導(dǎo)電層掩模的圖案，可實現(xiàn)該導(dǎo)電層中信號切換裝置的修改，從而改變該導(dǎo)電層中信號的傳輸路徑，達(dá)到改變輸出邏輯信號的目的。因此無需另外修改額外的導(dǎo)電層，從而顯著降低集成電路改版的成本。
文檔編號H01L27/02GK101165895SQ200610135988
公開日2008年4月23日 申請日期2006年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月16日
發(fā)明者徐世斌, 施建中, 蔡昌典 申請人:聯(lián)詠科技股份有限公司