[發明專利]電容拓撲結構及集成電路

有效

• 申請號: 201310034149.7
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN103579222A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 陸波
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L23/522
• 代理公司: 北京市惠誠律師事務所 11353
• 代理人: 雷志剛;潘士霖

技術領域

本發明涉及集成電路版圖技術領域，尤其涉及一種電容拓撲結構及集成電路。

背景技術

制約模擬/混合信號集成電路精度的一個主要因素是器件的匹配精度，在基于開關電容技術的模擬/混合信號集成電路中，電容是主要的失配器件。為了提高電路的精度，具有較高匹配度的MIM電容就成了首選。盡管隨著工藝特征尺寸的不斷減小和相關制造工藝的不斷提高，最小單位MIM電容已經達到了0.1%左右的匹配精度，但是為了滿足更高精度的要求，往往需要大容值的電容，以進一步提高匹配精度。

對于MIM電容本身，工藝廠商提供的傳統的MIM電容存在以下缺點：

由于MIM電容呈正方形結構，無法克服周圍環境如器件、連線等周邊環境對匹配度帶來的不利影響，因此為增加匹配度，就必須增加電容或版圖的面積，這將導致版圖面積增大，甚至功耗增大；此外通過增大版圖面積或增大電容來提高匹配度，將加劇芯片內部各種梯度所帶來的不利影響，甚至部分抵消通過增大面積所帶來的積極作用。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出一種電容拓撲結構及集成電路，能有效提高MIM電容的匹配度。

本發明提出一種電容拓撲結構，包括多個電容單元，所述電容單元包括位于中央的正N邊形MIM電容以及圍繞在所述正N邊形MIM電容周圍的側壁電容，所述側壁電容包括中央鏤空的多層第一金屬層，鏤空部分的形狀與所述正N邊形MIM電容的形狀相適配。

本發明還提供一種集成電路，包括上述的電容拓撲結構。

本發明提供的電容拓撲結構及集成電路，采用正N邊形MIM電容，周圍圍繞側壁電容，使正N邊形MIM電容每條邊的環境一致，在集成電路版圖面積相同的情況下，可提高多個MIM電容之間的匹配度，節約版圖面積，提高緊湊度。

附圖說明

圖1為本發明提供的電容拓撲結構一種實施例的結構示意圖。

圖2為本發明提供的電容拓撲結構中電容單元一種實施例的結構示意圖。

圖3為本發明提供的電容單元中頂極板連線的結構示意圖。

圖4為本發明提供的電容單元中底極板連線的結構示意圖。

圖5為圖2沿A-A線的截面圖。

具體實施方式

下面參照附圖來說明本發明的實施例。在本發明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或者更多個其他附圖或實施方式中示出的元素和特征相結合。應當注意，為了清楚目的，附圖和說明中省略了與本發明無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。

如圖1所示，一種電容拓撲結構，包括多個電容單元101，電容單元101包括位于中央的正N邊形MIM電容102以及圍繞在正N邊形MIM電容102周圍的側壁電容103，側壁電容103包括中央鏤空的多層第一金屬層，鏤空部分的形狀與正N邊形MIM電容102的形狀相適配，多層第一金屬層之間通過第一過孔相連。

MIM（Metal-Insulator-Metal，金屬-絕緣體-金屬）電容是一種具有高匹配度的電容。

N為大于4的整數，即正N邊形MIM電容的邊數大于4。

作為一種可選的實施例，本發明以正六邊形MIM電容進行說明。

如圖2所示，正六邊形MIM電容107位于中央，側壁電容103圍繞在正六邊形MIM電容107的周圍，能有效地將正六邊形MIM電容107與周圍的器件隔離，且使得MIM電容每條邊的環境一致，有效地降低寄生效應，提高與其他MIM電容之間的匹配度。

如圖2和圖5所示，側壁電容103包括多層中央鏤空的第一金屬層104，鏤空部分與正六邊形MIM電容107的形狀相適配，即中央的鏤空部分呈正六邊形，鏤空部分的邊緣與正六邊形MIM電容107之間留有一定的間隙，相鄰的第一金屬層104之間設置有間隙，并通過第一過孔105連接，第一過孔105實現多層第一金屬層104之間的電連接，側壁電容103的形狀優選呈矩形，即第一金屬層104為矩形，優選呈正方形，第一金屬層104至少設置兩層。

過孔（VIA）實現相鄰金屬層之間的電連接。