[发明专利]利用硅连接层集成电源门控电路的半导体装置

权利要求书

1.一种利用硅连接层集成电源门控电路的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置包括基板、层叠设置在所述基板上的硅连接层以及层叠设置在所述硅连接层上的裸片；

所述裸片内包括裸片功能模块和硅堆叠连接模块，所述硅堆叠连接模块内包括若干个硅堆叠连接点，所述裸片上还设置有连接点引出端，所述裸片功能模块的电源端与相应的硅堆叠连接点相连，所述硅堆叠连接点通过重布线层内的顶层金属线与相应的连接点引出端相连；所述裸片的输入输出端口通过所述硅连接层上的硅通孔连接至所述基板；

所述硅连接层内布设有电源门控电路，所述电源门控电路包括电源输入端、电源输出端和休眠控制端，所述裸片上与内部裸片功能模块的电源端相连通的连接点引出端通过所述硅连接层内的金属连线连接至所述电源门控电路的电源输出端，所述电源门控电路的电源输入端连接供电电源、休眠控制端获取所述裸片内部的裸片功能模块对应的休眠控制信号，所述电源门控电路根据所述休眠控制信号控制所述裸片功能模块的供电使所述裸片功能模块在未工作时进入休眠模式。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置内部包括若干个所述裸片功能模块，各个裸片功能模块的电源端分别连通至相应的连接点引出端，则与各个裸片功能模块的电源端相连通的连接点引出端分别通过所述硅连接层内的金属连线连接至所述电源门控电路的电源输出端。

3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述硅连接层内布设有若干个所述电源门控电路，各个所述电源门控电路的电源输入端均相连并连接至所述供电电源，各个所述电源门控电路的休眠控制端均相连并获取所述休眠控制信号，各个所述电源门控电路的电源输出端均相连并与所述裸片功能模块的电源端连通，各个所述电源门控电路并联控制所述裸片功能模块的供电。

4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置内部包括若干个所述裸片功能模块，各个裸片功能模块的电源端分别连通至相应的连接点引出端，所述硅连接层内布设有若干个所述电源门控电路；每个电源门控电路对应一个或多个裸片功能模块且所述电源门控电路的电源输出端与对应的裸片功能模块的电源端连通，所述电源门控电路获取对应的裸片功能模块的休眠控制信号并控制所述裸片功能模块的供电。

5.根据权利要求2或4所述的半导体装置，其特征在于，

所述半导体装置包括一个裸片，所述裸片内部包括若干个裸片功能模块，则所述半导体装置内部的若干个裸片功能模块在同一个裸片内；

或者，所述半导体装置包括若干个裸片，若干个裸片均层叠设置在所述硅连接层上且所述硅连接层覆盖所有的裸片，各个裸片内部包括裸片功能模块；则所述半导体装置内部的若干个裸片功能模块包括同一个裸片内的若干个裸片功能模块和/或若干个裸片内的若干个裸片功能模块。

6.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述硅连接层内还布设有硅连接层功能模块，所述硅连接层功能模块的电源端通过所述硅连接层内的金属连线连接至相应的电源门控电路的电源输出端，所述电源门控电路控制所述硅连接层功能模块的供电。

7.根据权利要求1-4任一所述的半导体装置，其特征在于，

所述电源门控电路的休眠控制端连接所述半导体装置的外接端口获取外部输入的所述休眠控制信号；

或者，所述硅连接层布设有连接所述裸片的监控电路，所述电源门控电路的休眠控制端通过所述硅连接层内的金属连线连接所述硅连接层内的监控电路，所述硅连接层内的监控电路向所述电源门控电路输入所述休眠控制信号；

或者，所述电源门控电路的休眠控制端连接对应的裸片功能模块所在的裸片中的其他电路模块，所述裸片除所述裸片功能模块之外的其他电路模块向所述电源门控电路输入所述休眠控制信号；

或者，所述半导体装置包括均层叠设置在所述硅连接层上的若干个裸片，则所述电源门控电路的休眠控制端连接其他裸片，其他裸片向所述电源门控电路输入所述休眠控制信号。

8.根据权利要求1-4任一所述的半导体装置，其特征在于，所述电源门控电路的电源输入端处设置有大于预定电容值的稳压电容。