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一种半导体器件、芯片以及电子设备的制作方法

  • 国知局
  • 2024-10-09 15:42:12

本申请涉及半导体,特别是涉及一种半导体器件、芯片以及电子设备。

背景技术:

1、随着半导体技术的发展和半导体工艺制程的进步,芯片的集成规模也越来越大,同时,带来的芯片的静态功耗(leakage)也越来越大。静态功耗又称为泄漏功耗,是指当电路处于等待或非激活状态时,由于泄漏电流所产生的功耗。

2、如何降低芯片的静态功耗,成为了降低芯片整体功耗、延长电子设备待机时长的关键问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题,本申请提供一种半导体器件、芯片以及电子设备,能够降低半导体器件的静态功耗。

2、本申请通过的一个技术方案是:提供一种半导体器件,该半导体器件包括:第一电源线,第一电源线被配置为提供常开的第一电源信号;第二电源线;开关单元,开关单元的电源端连接第一电源线,开关单元的输出端连接第二电源线,第二电源线被配置为根据开关单元的开关状态提供可关断的第二电源信号;第一标准单元,第一标准单元的电源端被配置为输入第二电源信号;其中,开关单元的n阱区被配置为输入第一电源信号。

3、在一实施例中,半导体器件还包括第三电源线,第三电源线连接第二电源线和第一标准单元的电源端。

4、在一实施例中,半导体器件还包括第一阱区接头单元,第一阱区接头单元的n阱区连接第一标准单元的n阱区和第三电源线。

5、在一实施例中,第一阱区接头单元的n阱区和第一标准单元的n阱区为第一公共阱区。

6、在一实施例中,开关单元包括第一n阱区和第二n阱区,第一n阱区和第二n阱区相互隔离,第一n阱区连接第一阱区接头单元的n阱区,第二n阱区被配置为输入第一电源信号。

7、在一实施例中,半导体器件还包括第二阱区接头单元,第二阱区接头单元的n阱区连接开关单元的第二n阱区和第一电源线。

8、在一实施例中,第二阱区接头单元的n阱区和开关单元的第二n阱区为第二公共阱区。

9、在一实施例中,半导体器件还包括第三阱区接头单元,第三阱区接头单元的n阱区连接开关单元的n阱区、第一标准单元的n阱区和第一电源线。

10、在一实施例中,第一电源线、第二电源线和第三电源线分别位于半导体器件的不同导电层。

11、在一实施例中,半导体器件还包括衬底,第一电源线位于第一导电层,第二电源线位于第二导电层,第三电源线位于第三导电层,第三导电层设置于衬底一侧,第二导电层设置于第三导电层远离衬底的一侧,第一导电层设置于第二导电层远离衬底的一侧。

12、在一实施例中,第一电源线和第三电源线沿行方向延伸,第二电源线沿列方向延伸。

13、在一实施例中,相邻两条第三电源线定义一个单元行,相邻两条第三电源线之间的距离定义为单位行宽;其中,开关单元沿列方向的宽度为单位行宽的两倍或四倍。

14、在一实施例中,半导体器件还包括第二标准单元,第二标准单元的输入端被配置为输入控制信号,第二标准单元的输出端连接开关单元的输入端。

15、在一实施例中,第二标准单元的n阱区和电源端被配置为输入第一电源信号。。

16、本申请通过的另一个技术方案是:提供一种芯片,该芯片包括如上述的半导体器件。

17、本申请通过的另一个技术方案是:提供一种电子设备,该电子设备包括如上述的芯片。

18、本申请提供的半导体器件包括:第一电源线,第一电源线被配置为提供常开的第一电源信号;第二电源线;开关单元,开关单元的电源端连接第一电源线,开关单元的输出端连接第二电源线,第二电源线被配置为根据开关单元的开关状态提供可关断的第二电源信号;第一标准单元,第一标准单元的电源端被配置为输入第二电源信号;其中,开关单元的n阱区被配置为输入第一电源信号。通过上述方式,利用开关单元的控制实现了对常开电源域的标准单元提供常开电源,对可关断电源域的标准单元提供可关断电源,在可关断电源域的标准单元不工作时,可以不提供电源,从而降低了静态功耗;进一步,通过对开关单元的n阱区输入第一电源信号,能够保持开关电源的电源端和n阱区的电压一致,避免形成pn结产生电流,从而进一步降低了功耗。

技术特征:

1.一种半导体器件,其特征在于,所述半导体器件包括:

2.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括第三电源线,所述第三电源线连接所述第二电源线和所述第一标准单元的电源端。

3.根据权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括第一阱区接头单元,所述第一阱区接头单元的n阱区连接所述第一标准单元的n阱区和所述第三电源线。

4.根据权利要求3所述的半导体器件,其特征在于,所述第一阱区接头单元的n阱区和所述第一标准单元的n阱区为第一公共阱区。

5.根据权利要求3所述的半导体器件,其特征在于,所述开关单元包括第一n阱区和第二n阱区,所述第一n阱区和所述第二n阱区相互隔离,所述第一n阱区连接所述第一阱区接头单元的n阱区,所述第二n阱区被配置为输入所述第一电源信号。

6.根据权利要求5所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括第二阱区接头单元,所述第二阱区接头单元的n阱区连接所述开关单元的所述第二n阱区和所述第一电源线。

7.根据权利要求6所述的半导体器件,其特征在于,所述第二阱区接头单元的n阱区和所述开关单元的所述第二n阱区为第二公共阱区。

8.根据权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括第三阱区接头单元,所述第三阱区接头单元的n阱区连接所述开关单元的n阱区、所述第一标准单元的n阱区和所述第一电源线。

9.根据权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,所述第一电源线、所述第二电源线和所述第三电源线分别位于所述半导体器件的不同导电层。

10.根据权利要求9所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括衬底,所述第一电源线位于第一导电层,所述第二电源线位于第二导电层,所述第三电源线位于第三导电层,所述第三导电层设置于所述衬底一侧,所述第二导电层设置于所述第三导电层远离所述衬底的一侧,所述第一导电层设置于所述第二导电层远离所述衬底的一侧。

11.根据权利要求9所述的半导体器件,其特征在于,所述第一电源线和所述第三电源线沿行方向延伸,所述第二电源线沿列方向延伸。

12.根据权利要求11所述的半导体器件,其特征在于,相邻两条所述第三电源线定义一个单元行,相邻两条所述第三电源线之间的距离定义为单位行宽;

13.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括第二标准单元,所述第二标准单元的输入端被配置为输入控制信号,所述第二标准单元的输出端连接所述开关单元的输入端。

14.根据权利要求13所述的半导体器件,其特征在于,所述第二标准单元的n阱区和电源端被配置为输入所述第一电源信号。

15.一种芯片,其特征在于,所述芯片包括如权利要求1-14任一项所述的半导体器件。

16.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求15所述的芯片。

技术总结本申请公开了一种半导体器件、芯片以及电子设备,其中,该半导体器件包括:第一电源线,第一电源线被配置为提供常开的第一电源信号;第二电源线;开关单元,开关单元的电源端连接第一电源线,开关单元的输出端连接第二电源线,第二电源线被配置为根据开关单元的开关状态提供可关断的第二电源信号;第一标准单元,第一标准单元的电源端被配置为输入第二电源信号;其中,开关单元的N阱区被配置为输入第一电源信号。通过上述方式,能够降低半导体器件的静态功耗。技术研发人员:王强受保护的技术使用者:武汉杰开科技有限公司技术研发日:技术公布日:2024/9/29

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