[发明专利]3D逻辑芯片电容电路、逻辑芯片及电子设备

说明书

本申请实施例通过提供一种3D逻辑芯片电容电路、逻辑芯片及电子设备，解决了逻辑芯片片上电容单位面积电容值有限，片外电容成本高、结构复杂的问题。其中，上述逻辑芯片电容电路可以包括：逻辑芯片功能电路和存储芯片借用电容。上述存储芯片借用电容设置在上述逻辑芯片上，用于为上述逻辑芯片功能电路的耗电元件提供电荷。

技术领域

本发明实施例涉及芯片技术领域，具体地说，涉及一种3D逻辑芯片电容电路、逻辑芯片及电子设备。

背景技术

随着ASIC芯片在AI人工智能，大数据中心，自动驾驶等科技领域的应用。市场对芯片的要求和功能也在显著提高。芯片上集成的电容是芯片各个功能电路的常用器件，逻辑芯片普遍使用的有CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)栅极电容，或者MOM(Metal Oxide Metal)金属-氧化物-金属电容及MIM(MetalInsulator Metal)金属-绝缘体-金属电容。其中，MOM电容和MIM电容单位面积电容都小于CMOS栅极电容，一般为CMOS栅极电容的1/3左右。而CMOS栅极电容，是使用CMOS器件的栅极gate、源极source,漏极drain和衬底substrate之间的电容，一般单位面积容值在11ff/um²左右，容值受电压影响明显。

因此，在逻辑芯片中被广泛使用的CMOS栅极、MOM电容和MIM电容的单位面积电容值比较有限，并且不同于存储芯片，逻辑芯片的实现工艺限制逻辑芯片上很难集成高容值的片上电容，当逻辑芯片设计中需要使用大容量片上电容的时候，只能占用很大的逻辑芯片的面积，在逻辑芯片设计中实际可实现的电容值很难超过纳法数量级。

而目前，需要的高容值电容都需要通过片外电容来实现，这样既提高了成本，又由于需要外接管脚连线，而对芯片设计造成极大的限制。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本申请实施例的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本申请实施例通过提供一种3D逻辑芯片电容电路、逻辑芯片及电子设备，解决了逻辑芯片片上电容单位面积电容值有限，片外电容成本高、结构复杂的问题。

为至少部分地解决上述问题，第一方面，本申请实施例提供了一种逻辑芯片电容电路，可以包括：逻辑芯片功能电路和存储芯片借用电容，

所述存储芯片借用电容设置在所述逻辑芯片上，用于为所述逻辑芯片功能电路的耗电元件提供电荷。

在第一方面的第一种可能的实施方式中，所述存储芯片借用电容为设置有高介电常数介质层的高密度电容。

在第一方面的第二种可能的实施方式中，所述存储芯片借用电容通过3D-IC三维集成电路技术靠近所述逻辑芯片功能电路的耗电元件设置。

在第一方面的第三种可能的实施方式中，所述存储芯片借用电容为一个或两个以上。

在第一方面的第四种可能的实施方式中，所述逻辑芯片功能电路包括开关电容电路，所述存储芯片借用电容用于所述开关电容电路。

在第一方面的第五种可能的实施方式中，所述逻辑芯片功能电路包括线性稳压电路，所述存储芯片借用电容设置在所述线性稳压电路的电压输出端。

在第一方面的第六种可能的实施方式中，所述逻辑芯片功能电路包括电荷泵电路，所述存储芯片借用电容为所述电荷泵电路的自举电容。

第二方面，本申请实施例提供了一种逻辑芯片，可以包括：

上述的逻辑芯片电容电路。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，可以包括：