[實(shí)用新型]一種集成電路的金屬布線結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320682656.7
• 申請(qǐng)日: 2013-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN203562421U
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉艷;李曉駿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安華芯半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/528
• 分類號(hào): H01L23/528;H01L23/485
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種在集成電路的金屬布線結(jié)構(gòu)，特別涉及用于產(chǎn)生更多寄生電容的布線結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在集成電路的制作中，晶圓廠通過逐個(gè)使用不同的掩膜版在硅片上進(jìn)行光刻、氧化、離子注入、刻蝕等工藝制造而成的。它主要分為前道工藝和后道工藝。前道工藝主要是通過有源區(qū)制作器件，后道工藝是金屬線互連。金屬線互連是不同層金屬連線和金屬通孔的制作，根據(jù)工藝以及芯片成本等的不同，金屬的層數(shù)是不固定的，通常至少為兩層。

在集成電路中，某些信號(hào)之間以及信號(hào)與電源或地之間需要通過設(shè)置電容進(jìn)行濾波。而進(jìn)行濾波的電容通常為使用有源區(qū)制作的MOS管等器件。

因此，傳統(tǒng)方案至少存在以下缺陷：

1.使用有源區(qū)做電容，浪費(fèi)芯片面積；

2.有源區(qū)電容雖然容值大，但是速度很慢，在高頻電路等的應(yīng)用中不能及時(shí)起作用。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決傳統(tǒng)方案在集成電路中制作電容存在的難題，本實(shí)用新型提供一種集成電路（后道工藝中的）金屬布線結(jié)構(gòu)，能夠簡便、有效地產(chǎn)生集成電路中信號(hào)間的電容。

本實(shí)用新型的解決方案如下：

一種集成電路后道工藝中的金屬布線結(jié)構(gòu)，包括n層金屬，n大于1，其特殊之處在于：每層金屬為多條平行的金屬線，其中同層金屬存在傳輸不同信號(hào)的金屬線；相鄰層金屬存在傳輸不同信號(hào)的金屬線；相鄰層金屬，傳輸相同信號(hào)的金屬線之間通過通孔上下相接。

這里提到的多條平行設(shè)置的金屬線，并不要求尺寸必須相同，可以根據(jù)電路設(shè)計(jì)的需要做適應(yīng)性調(diào)整。

基于上述基本方案，本實(shí)用新型還進(jìn)一步做如下優(yōu)化限定和改進(jìn)：

對(duì)于任一金屬線，（其相鄰層金屬）存在位于該金屬線上、下層（方）的傳輸不同信號(hào)的金屬線。例如，傳輸某一信號(hào)的第n-1層金屬線，延伸至傳輸另一信號(hào)的第n層金屬線下，從而相鄰層金屬線之間產(chǎn)生寄生電容。當(dāng)然，如果相鄰層金屬的所有金屬線尺寸相同，則自然能夠保證這一點(diǎn)。

同層相鄰的金屬線傳輸不同的信號(hào)。

n層金屬中，相鄰層的金屬交錯(cuò)設(shè)置；最好為相互垂直設(shè)置。

所有金屬線可以均為矩形條狀。

所有金屬線可以采用相同的尺寸，這樣，交錯(cuò)設(shè)置相鄰層金屬即形成網(wǎng)格狀的金屬線布局。

本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.在集成電路中僅通過使用金屬互聯(lián)線（金屬層）就可以產(chǎn)生電容。

2.不需要使用有源區(qū)的面積。

3.電容的速度快。

4.因?yàn)殡娙菔窃谛酒a(chǎn)的后道工藝中制作，即使芯片的前道工藝已經(jīng)完成，還可以有機(jī)會(huì)和時(shí)間設(shè)計(jì)和制作這樣的電容。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型形成電容的一種實(shí)現(xiàn)方式。

圖2為圖1的部分截面圖。

具體實(shí)施方式：

如圖1，集成電路中金屬用于傳輸不同的信號(hào)。對(duì)傳輸某一信號(hào)的金屬，第n層金屬M(fèi)n通過通孔連接到第n-1層金屬M(fèi)n-1（通孔為上下層金屬的物理連接），且第n層金屬M(fèi)n與第n-1層金屬M(fèi)n-1相互垂直。信號(hào)A和信號(hào)B的金屬線都以同樣方式連接。信號(hào)A的第n-1層金屬M(fèi)n-1延伸至信號(hào)B的第n層金屬M(fèi)n下面，同理，信號(hào)B的第n-1層金屬M(fèi)n-1延伸至信號(hào)A的第n層金屬M(fèi)n下面。信號(hào)A和信號(hào)B的金屬線分別構(gòu)成電容的兩個(gè)極板。同時(shí)，為了增大電容值，信號(hào)A的與第n-1層金屬M(fèi)n-1與信號(hào)B的與第n-1層金屬M(fèi)n-1相鄰放置。

圖2為圖1的剖面圖，從圖中可以看到，上下層金屬（金屬M(fèi)n與金屬M(fèi)n-1）之間以及同層金屬（金屬M(fèi)n-1與金屬M(fèi)n-1）之間都會(huì)有寄生電容產(chǎn)生。在集成電路中版圖的實(shí)際設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)上述方式的金屬分布不僅限于上述圖1的方式。例如：傳輸信號(hào)A的第n-1層金屬M(fèi)n-1與傳輸信號(hào)B的第n-1層金屬M(fèi)n-1不一定必須相鄰放置；金屬的形狀也不必是矩形，可以是其他任意情況，只要連接不同信號(hào)的金屬之間可以構(gòu)成電容的不同極板，形成電容即可，這樣的電容通常被認(rèn)為是寄生電容。

在集成電路中的版圖設(shè)計(jì)中可以根據(jù)情況利用上述的方法放置金屬，這樣就可以產(chǎn)生很多的寄生電容，它們總的值相對(duì)也會(huì)比較大。在集成電路中，某些信號(hào)之間以及信號(hào)與電源或地之間需要通過設(shè)置電容進(jìn)行濾波。通過對(duì)不同信號(hào)作上述的處理，這樣產(chǎn)生的電容可以用作一些電路尤其是高頻等敏感電路不同信號(hào)之間的濾波電容。