[發明專利]一種基于深亞微米CMOS工藝的橫向MOM電容

有效

• 申請號: 201410427404.9
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104882430A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 趙鵬輝;張建平;李羅生
• 申請（專利權）人: 北京中電華大電子設計有限責任公司
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電子技術領域，涉及半導體集成電路器件。

背景技術

隨著工藝制程進入深亞微米時代，互連金屬具有越來越大的縱橫比。金屬的厚度遠大于金屬的最小寬度，相鄰金屬層的層間距遠大于同層金屬間的最小間距，同時代工廠還提供了更多的可供使用的金屬層。

用最小寬度和最小間距的同層金屬構成橫向電容，同時層疊多層金屬即可在不增加掩模板情況下，在較小的面積里得到較大的橫向金屬電容。

使用代工廠提供的MIM電容時需要額外的掩膜層CTM層支持，當產品較少使用MIM電容時或是產品版圖上沒有的額外的面積添加CTM?Dummy時，CTM層的密度會低于設計規則所允許的最小值，導致產品生產時良率降低。

發明內容

本發明公開了一種基于深亞微米CMOS?MS?1P4M工藝的橫向MOM電容。該電容由多層金屬堆疊而成，和層間介質，同層金屬采用工藝允許的最小寬度和最小間距，同層相鄰的兩條金屬是橫向電容C的兩極板，工藝允許的金屬的最小寬度是橫向電容C兩極板的厚度，工藝允許的同層金屬的最小間距是橫向電容C電容介質的厚度。同層金屬中包含多個橫向電容C，多層的多個橫向電容C并聯構成橫向MOM電容，見圖2。不同層金屬兩側垂直相連的金屬構成橫向MOM電容的金屬互聯區，水平排布的橫向電容C構成橫向MOM電容的電容區，不同層金屬在金屬互聯區通過金屬VIA相連，不同層金屬在電容區無連接，見圖1。

一種基于深亞微米CMOS?MS?1P4M工藝的橫向MOM電容，見圖1；包括Metal_1和VIA1，見圖3；Metal_2和VIA2，見圖4；Metal_3和VIA3，見圖5；Metal_4，見圖6。多層金屬堆疊共同構成電容區，見圖2；Metal_1通過VIA1連接Metal_2，Metal_2通過VIA2連接Metal_3，Metal_3通過VIA3連接Metal_4，構成多層金屬垂直相連的金屬互聯區，見圖1。

該電容由相鄰的同層金屬構成的兩極板采用叉指陣列結構(Interdigitated?arrays)，見圖3到圖6。叉指個數N決定了橫向電容C的個數，橫向電容C的個數等于N-1；叉指長度即橫向電容C的極板長度，調節叉指個數和長度可以調節橫向MOM電容的容值。

附圖說明

圖1橫向MOM電容正視剖面圖。

圖2橫向MOM電容的電容區左視剖面圖。

圖3Metal_1和VIA1頂視剖面圖。

圖4Metal_2和VIA2頂視剖面圖。

圖5Metal_3和VIA3頂視剖面圖。

圖6Metal_4頂視剖面圖。

具體實施方式

一種基于深亞微米CMOS?MS?1P4M工藝的橫向MOM電容，該電容由多層金屬堆疊而成，同一層金屬采用最小寬度和最小間距，同層相鄰的金屬構成橫向電容C，同層金屬中包含多個橫向電容C。多層的多個橫向電容C并聯構成橫向MOM電容，見圖2。不同層金屬兩側垂直相連的金屬構成橫向MOM電容的金屬互聯區，水平排布的橫向電容C構成橫向MOM電容的電容區，不同層金屬在金屬互聯區通過金屬VIA相連，不同層金屬在電容區無連接，見圖1。

橫向MOM電容由多層金屬堆疊而成，在具體實施方式中，以多層金屬堆疊而成作為實施例，見圖1；包括金屬層Metal_1和金屬VIA1，見圖3；金屬層Metal_2和金屬VIA2，見圖4；金屬層Metal_3和金屬VIA3，見圖5；金屬層Metal_4，見圖6。多層金屬堆疊共同構成電容區，見圖2；Metal_l通過VIA1連接Metal_2，Metal_2通過VIA2連接Metal_3，Metal_3通過VIA3連接Metal_4，構成多層金屬垂直相連的金屬互聯區，見圖1。

本發明公開的電容兼容于標準CMOS工藝，不需要額外的掩膜層支持，避免出現因CTM層密度不足導致產品生產時良率降低的問題。