[发明专利]一种三维集成电路及其制造方法

说明书

本发明公开了一种三维集成电路及其制造方法，涉及半导体技术领域，用于在集成电路包括电源门控电路的前提下，提高该集成电路的性能。所述三维集成电路包括：衬底、形成在衬底上的前段电路、后段金属互连层和后段电源门控电路。后段金属互连层形成在前段电路上。后段电源门控电路位于后段金属互连层内。前段电路通过后段金属互连层和后段电源门控电路与电源或地线电连接。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种三维集成电路及其制造方法。

背景技术

电源门控技术是一种当电路处于待机状态时，使用开关晶体管关断内部电路与电源之间的连接，或者关断内部电路与地线之间的连接，以达到关断内部电路供电的静态低功耗技术。

但是，应用上述电源门控技术的现有集成电路的性能不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维集成电路及其制造方法，用于在集成电路包括电源门控电路的前提下，提高该集成电路的性能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种三维集成电路，该三维集成电路包括：衬底、形成在衬底上的前段电路、后段金属互连层和后段电源门控电路。后段金属互连层形成在前段电路上。后段电源门控电路位于后段金属互连层内。前段电路通过后段金属互连层和后段电源门控电路与电源或地线电连接。

与现有技术相比，本发明提供的三维集成电路中，后段金属互连层位于前段电路上。并且，后段电源门控电路位于后段金属互连层内。换句话说，后段电源门控电路与前段电路是竖向分布在不同层，实现了电源门控电路与电路的单片三维集成。基于此，与现有的集成电路包括的前段电路和电源门控电路是横向分布在同一层相比，本发明提供的三维集成电路虽然引入了电源门控电路，但是并未增加三维集成电路的额外面积开销，即可以在降低三维集成电路的静态功耗的同时，利于提高三维集成电路的集成密度。并且，后段电源门控电路位于前段电路上，可以实现电源(或地线)、后段电源门控电路与前段电路之间的电流传输路径沿着单一方向延伸，从而利于解决现有集成电路中因前段电路和电源门控电路横向分布在同一层使得电流传输路径必须由上至下延伸后再由下至上延伸才能完成相应信号传输而导致传输路径过长、以及电路布局布线复杂的问题。此外，上述前段电路、后段金属互连层和后段电源门控电路是形成在同一衬底上，使得前段电路与后段电源门控电路的间距减小，进一步缩短和简化电源传输路径，更有利于降低三维集成电路的电压降，提高三维集成电路的性能。

本发明还提供了一种三维集成电路的制造方法，该三维集成电路的制造方法包括：

提供一衬底。

在衬底上形成前段电路。

在前段电路上形成后段金属互连层、以及位于后段金属互连层内的后段电源门控电路。前段电路通过后段金属互连层和后段电源门控电路与电源或地线电连接。

本发明提供的三维集成电路的制造方法具有的有益效果与本发明提供的三维集成电路具有的有益效果相同，此处不再赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中采用前段工艺制造电源门控电路的集成电路原理框图；

图2为现有技术中采用前段工艺制造电源门控电路的集成电路原理图；

图3为本发明实施例提供的三维集成电路原理框图；

图4为本发明实施例提供的三维集成电路原理图；

图5为本发明实施例提供的三维集成电路结构爆炸示意图；

图6为本发明实施例提供的三维集成电路的制造方法流程图。