[發明專利]具有交替疊層部分的整合電容器

有效

• 申請號: 200980146546.5
• 申請日: 2009-10-23
• 公開（公告）號: CN102224566A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 禎·L.·戴鐘;史帝芬·拜耳
• 申請（專利權）人: 吉林克斯公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L27/02;H01L27/08;H01L23/528;H01L23/522
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;黃燦

技術領域

本發明關于形成于集成電路(IC；integrated?circuit)中的電容器，通稱為“整合電容器”。

背景技術

制造IC的方法典型包括：一前端處理順序，其中，諸如晶體管的種種的電氣元件形成于一半導體基板；及，一后端處理順序，概括包括形成具有傳導通路(via)的介電材料與圖案化(patterned)傳導材料(典型為金屬)的交替層或使用其它技術以互連金屬層來形成一種三維的接線結構，其連接電氣元件至其它電氣元件及IC的端子。

電容器為了種種目的而用于IC系統。于多個實例，納入(整合)一電容器于IC芯片是期待的。一種簡單的方式是形成具有一介于中間的介電質的二個傳導平板；然而，此針對于取得的電容而消耗相當大的面積。用于增大一既定面積的電容的一種技術運用多個傳導平板，各個傳導平板與鄰近的平板由介電質所分開。另外的技術運用傳導板條(strip)，亦稱為傳導線條(line)、傳導指部(finger)或傳導線跡(trace)，其交替地連接至第一與第二電容器端子(節點)。于傳導板條之間耦合的側壁提供電容。以垂直一致性排列或配置的傳導板條層可附加以進而增大一種整合電容器結構的電容。

一種電容器具有連接至第一節點的于連續層的若干個傳導板條且與連接至整合電容器的第二節點的相等數目個傳導板條交替。該傳導板條是于連續層上偏置了半個單元，使得連接至第一節點的一傳導板條具有于其上方且二側的連接至第二節點的傳導板條。提供針對于各個節點之于一層的相等數目個傳導板條是與至基板的各個節點的耦合平衡，此是期待于一些應用中，但為不期待于其它者，諸如：切換式應用，其中，于一個節點處具有較小的耦合是期待的。

提供一種整合電容器的另一個方式是具有連接至該電容器的交替節點之于一層的傳導板條及連接至相同節點的重迭傳導板條。此本質為形成連接至該電容器的第一節點的一簾幕(curtain)的傳導板條與互連通路及連接至第二節點的相鄰簾幕的傳導板條與互連通路。連接至該相同節點的重迭傳導板條避免關聯于匯流板條的喪失的表面積；然而，層間的電容是降低，因為上方板條如同下方板條而連接至相同節點。此效應是稍微排除，因為隨著臨界尺寸縮小，板條間的電容相較于層間的電容而成為較為強勢。換言之，于連續金屬層之間的介電層分離隨著減小臨界尺寸而成為愈來愈大于傳導板條之間的介電分離。

長、平行的傳導指部經常造成設計限制，諸如：針對于一既定金屬層的既定長度的最小寬度。于一些設計，長的傳導指部造成不期待的電感-電阻量變曲線，電感隨著增大該指部的長度而增大。

因此，克服先前技術的缺點的整合電容器是期望。更概括期望的是：整合電容器具有每單位面積的高電容、低損失(電阻)與低的自電感，其藉由提高自共振時脈與電容器電路質量而改良高頻的應用。

發明內容

一種于集成電路(IC)中的電容器具有：一第一節點平板鏈路(link)，形成于該IC的一第一金屬層，其電氣連接且形成該電容器的一第一節點的一部分，且沿著一第一軸延伸；及，一第二節點平板鏈路，形成于該IC的一第二金屬層，其沿著該軸延伸且借著一通路而連接至第一節點平板鏈路。形成于第一金屬層的一第三節點平板鏈路電氣連接且形成該電容器的一第二節點的一部分，且沿著節點平板陣列的一第二軸延伸而橫向于第一節點平板鏈路、鄰近于第一節點平板鏈路的一端且重迭第二節點平板鏈路的一部分。

附圖說明

伴隨圖式顯示根據本發明的一或多個觀點的示范實施例；然而，伴隨圖式不應視作限制本發明于圖示的實施例，而是僅用于解說與了解。

圖1A是根據本發明的一個實施例的一種整合電容器的一部分的平面圖。

圖1B是根據一個實施例的一種整合電容器的一節點平板陣列的平面圖。

圖1C是圖1A的上方金屬層的一部分的平面圖。

圖2A是一節點平板陣列的第一圖案化金屬層的一部分的平面圖。

圖2B是一節點平板陣列的第二圖案化金屬層的一部分的平面圖。

圖2C是根據另一個實施例的一種整合電容器的一節點平板陣列的一部分的平面圖。

圖2D是圖2C的節點平板陣列的橫截面，沿著截面線L-L所取得。

圖2E是根據另一個實施例的一種四層整合電容器250的一部分的橫截面。

圖3A是運用根據圖2C的一圖案的一節點平板陣列的一部分的平面圖。

圖3B是根據一個實施例的一種于IC的整合電容器的一部分的平面圖。

圖4是根據另一個實施例的一種整合電容器的一節點平板陣列400的一部分的平面圖。

圖5是納入根據一個實施例的整合電容器的一種FPGA的平面圖。