[发明专利]产生多核心晶粒的光罩组修改

说明书

技术领域

本发明涉及一种多核心微处理器设计。

背景技术

近年来，微处理器的发展逐渐趋向于朝多核心微处理器。对于多核心微处理器的设计来说，上市时机及微小化是重要的考虑因素。此外，多核心微处理器的耗电程度也是需要加以考虑，而使其电源管理成为重要的考虑点。最后，因为多核心彼此间，或是与一个芯片组或其他种存储器控制器/总线桥接器之间的联系，是经由一个公用总线，所以总线输送讯号的品质也成为一个重要因素。

发明内容

本发明一方面是要提供一种在半导体晶圆上印刷一多核心晶粒的方法，藉由修改光罩组，使其用于制造只具有一半或更少核心的晶粒。藉由开发或取得一第一光罩组，可用于印刷Q-核心晶粒，其中Q至少为1。通过改良第一光罩组可发展出一第二光罩组，用来印刷P-核心晶粒，其中P至少为Q的两倍。更明确的说，对一个单核心晶粒，Q可以表示为1，对双核心晶粒而言，Q或P表示成2，对一四核心晶粒来说，Q或P被表示成4。

第一光罩组定义切割道(scribe lines)，以分离Q-核心晶粒，并且，这些切割道共同构成一密封环(seal ring)，以环绕每一个Q-核心晶粒。第一光罩组所定义的至少一切割道被移除，并且借着定义对应的内核通讯线，使至少两个可能被切割道所隔离的相邻核心可以彼此连通。所述内核通讯线，是设计用来使至少两个相连的核心可在操作时进行通讯。此外，内核通讯线在配置上，并不和P-核心晶粒的输入/输出焊垫相连通，因此，根据第一光罩组所制作的P-核心晶粒，使讯号通过内核通讯线传输，但不会传输至P-核心晶粒之外

多核心晶粒的半导体晶圆接着以第二光罩组进行制造工艺，包括使用第二光罩组，在半导体晶圆上印刷多核心晶粒，以及沿着先前剩下的切割道，将半导体晶圆上的多核心晶粒切割开。

在另一方面，内核通讯线的配置具有其特别的目的。一方面，这些内核通讯线配置用来使多核心晶粒中的各个核心间可以彼此相互通讯，进而执行多核心晶粒的电源管理。一方面则是，电源管理包含藉由这些核心使电源状态的改变同步化、管理一个共享电压源、和/或是管理一个共享的时钟源。在另一方面，内核通讯线定义一个内部旁通总线(internal bypass bus)，使这些核心避开一外部处理器总线而藉由这些内部旁通总线传输讯号，其中所述的外部处理器总线内连接于多核心晶粒与芯片组之间。另一相关方面，这些核心被配置为当其中一核心驱动外部总线时，其他的核心会经由内部旁通总线听取指令，而不会经由外部总线听取指令。

另一方面，借着修改部份第一光罩组的层数可设计出第二光罩组，更具体的说，所修改的部份层数会少于第一光罩组总层数的一半。进一步就此相关方面来看，只有第一光罩组中的非晶体管(非电晶体)层才会被修改，而开发出第二光罩组。

在另一方面，第二光罩组被设计成与第一光罩组之间有明确的关系。一方面，第一光罩组可用以印刷Q-核心晶粒(即四核心)的M×N矩阵。明确的说，M是一个至少为2的偶数，N至少为1，而第二光罩组被开发成只用来印刷P-核心晶粒，特别是(N×M)/2的P-核心晶粒。可加以变化的，第二光罩组设计成可印刷P-核心晶粒及Q-核心晶粒。在另一种变化中，M是一个至少为3的奇数，N至少为2，且第二光罩组设计成印刷M个Q-核心晶粒，及N×[(M-1)/2]的P-核心晶粒。又一种变化中，M是一个至少为4的偶数，N则至少为2，而第二光罩组的设计，是用来印刷(N×M)/2的Q-核心晶粒，及(N×M)/4的P-核心晶粒。

在另一方面，本发明提供一种以前述定义的制造工艺所生产的多核心晶粒。在一相关方面，通过这些多核心晶粒的配置，来执行内部核心的通讯，可满足前述所定义的一个或多个目的。

附图说明

图1为一方块图，显示本发明一原始光罩组，以印刷一组单核心晶粒为一半导体晶圆上；

图2为一方块图，显示本发明一修改光罩组，以印刷一组单核心晶粒及一组双核心晶粒在半导体晶圆上；

图3显示本发明的流程图的步骤，以将图1中的原始光罩组进行修改，产生图2的改良光罩组；

图4显示本发明的流程图的步骤，以将图1中的原始光罩组进行修改，产生的修改光罩组可制备出全部为多核心的晶粒；

图5为一方块图，显示本发明一双核心光罩组，以印刷一组双核心晶粒于半导体晶圆上；

图6为一方块图，显示本发明一修改后光罩组，以印刷一组双核心晶粒及一组四核心晶粒于半导体晶圆上；