[發(fā)明專利]電容器組的結(jié)構(gòu)以及降低電容器之間的電容變異量的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610106165.2
• 申請日: 2006-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN101110417A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁其翔;楊健國;曾華洲;柯鈞耀;范政文;蔣裕和;曾志裕
• 申請（專利權(quán)）人: 聯(lián)華電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/00
• 分類號(hào): H01L27/00;H01L27/01;H01L21/82
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 陶鳳波;侯宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種集成電路元件的結(jié)構(gòu)，且特別是涉及一種電容器組的結(jié)構(gòu)以及降低電容器之間的電容變異量(capacitance?variation)的方法。

背景技術(shù)

電容器是集成電路(integrated?circuit)中主要的電路元件之一。目前，業(yè)界用于邏輯模擬元件的電容器為金屬-絕緣層-金屬(metal-insulator-metal，MIM)電容器以及金屬-氧化層-金屬(metal-oxide-metal，MOM)電容器等。其中，MOM電容器的工藝可與一般內(nèi)連線工藝整合，而不需額外的光掩模；MIM電容器在制作過程中則需額外的光掩模及圖案化工藝，所以成本較高。

然而，不論是MIM電容器或MOM電容器的工藝都會(huì)受到一些變異因素的影響(例如：機(jī)器設(shè)備的磨損、材料的消耗等因素)，導(dǎo)致各電容器的電容值不一致而產(chǎn)生相對變異度(relative?variation)，使得產(chǎn)品效能降低。電容器之間的電容值相對變異度一般包含兩部分，即短距離(short-range)的局部(local)電容變異量與長距離(long-range)的全面(global)電容變異量。舉例來說，同一晶方上的兩個(gè)電容器經(jīng)由電容值比對(match)的測量后，可發(fā)現(xiàn)其電容值并不相同，而會(huì)有所謂的不匹配(mismatch)問題。對短距離的二電容器而言，其間的電容值相對變異度主要來自局部電容變異量。

局部電容變異量通常可通過增加電容器面積而減少，其原因以圖7說明如下，其例示短距離內(nèi)電容器的電容值隨位置的變化。圖7中，a、b二位置間的局部電容變異量為ΔC，其為a、b二位置的電容值的差值；A、B二區(qū)域間的局部電容變異量為ΔC’，其是A區(qū)域的電容平均值與B區(qū)域的電容平均值的差值，而ΔC’小于ΔC。從圖7明顯可知，增加電容器面積即可有效降低局部電容變異量。對MIM電容器而言，增加電容器的面積即可有效降低局部電容變異量；但對MOM電容器而言，增加電容器的面積并無法有效降低局部電容變異量。而且，隨著電容器的面積增加，電容器之間的全面電容變異量也會(huì)增加，而會(huì)提高制作效能(performance)一致的產(chǎn)品的難度。

綜上所述，對具有電容器的集成電路產(chǎn)品而言，其電容器電容值的統(tǒng)計(jì)變異量對其質(zhì)量是相當(dāng)重要的。因此，如何能夠降低所制作的電容器之間的電容變異量，已成為目前集成電路工藝的當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是在提供一種電容器組的結(jié)構(gòu)，能夠降低電容器之間的電容變異量，以提高產(chǎn)品的效能。

本發(fā)明的另一目的是提供一種降低電容器之間的電容變異量的方法，能夠使電容器之間的局部電容變異量更有效地隨電容器面積的增加而降低，同時(shí)使全面電容變異量低于先前技術(shù)所得者。

本發(fā)明所提出的一種電容器組的結(jié)構(gòu)包括配置于基板上同一位置的至少二電容器，此二電容器為第一電容器與第二電容器。其中，第一電容器包括彼此并聯(lián)的多個(gè)第一電容單元，第二電容器包括彼此并聯(lián)的多個(gè)第二電容單元，且這些第一電容單元與第二電容單元交錯(cuò)排列成一陣列。

依照本發(fā)明的實(shí)施例，上述第一電容單元與第二電容單元例如是僅在一平面上排成二維陣列，此平面可與基板的表面平行或垂直。。

依照本發(fā)明的實(shí)施例，上述第一電容單元與第二電容單元也可以排列成三維陣列。其中，第一與第二電容單元可以僅在由兩個(gè)維度方向所構(gòu)成的一平面上交錯(cuò)排列。此時(shí)第一電容單元與第二電容單元排列的方式例如是：在與基板表面垂直的方向上重復(fù)排列相同的電容單元，且在與基板表面平行的水平面上交錯(cuò)排列第一第二電容單元；或是在與基板表面平行的一水平方向上重復(fù)排列相同的電容單元，且在與此水平方向垂直的一垂直面上交錯(cuò)排列第一第二電容單元。另外，第一電容單元與第二電容單元亦可在對應(yīng)上述三維陣列的三個(gè)坐標(biāo)平面上皆交錯(cuò)排列。此三維陣列的三個(gè)維度方向可彼此正交，包括與基板表面垂直的一垂直方向及與基板表面平行的二水平方向。

依照本發(fā)明的實(shí)施例所述，上述的第一電容單元與第二電容單元的數(shù)量與電容值可皆相同。另外，第一與第二電容器例如是金屬-氧化層-金屬(MOM)電容器，或是金屬-絕緣層-金屬(MIM)電容器。