用于transcap面积优化的布局技术制造技术

本公开的某些方面提供了一种半导体可变电容器。半导体可变电容器通常包括半导体区域、设置在半导体区域上方的绝缘层、以及设置在绝缘层上方的第一非绝缘区域。在某些方面，第二非绝缘区域邻近半导体区域设置，控制区域邻近半导体区域设置，使得第一非绝缘区域与第二非绝缘区域之间的电容被配置为通过改变施加到控制区域的控制电压来调节。在某些方面，第一非绝缘区域设置在半导体区域的第一部分和半导体区域的第二部分上方，并且半导体区域的第一部分和第二部分分别邻近控制区域或第二非绝缘区域的第一侧和第二侧设置。

Layout technology for transcap area optimization

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于transcap面积优化的布局技术相关申请的交叉引用本申请要求于2017年2月13日提交的美国专利申请序列号15/431,109的优先权，其全部内容通过引用明确并入本文。
本公开的某些方面总体上涉及电子电路，并且更具体地涉及可变半导体电容器。
技术介绍
半导体电容器是集成电路的基本组件。可变电容器是一种电容可以在偏置电压的影响下有意地和重复地改变的电容器。可以称为变容二极管的可变电容器通常用在电感器电容器(LC)电路中，以设置振荡器的谐振频率，或者用作可变电抗，例如用于天线调谐器中的阻抗匹配。压控振荡器(VCO)是可以使用变容二极管的示例电路，其中通过改变偏置电压来改变形成在p-n结二极管中的耗尽区的厚度，以改变结电容。任何结型二极管都表现出这种效应(包括晶体管中的p-n结)，但用作可变电容二极管的器件被设计为具有大的结面积和专门选择的掺杂分布以改善器件性能，诸如品质因数和调谐范围。
技术实现思路
本公开的某些方面提供了一种半导体可变电容器。半导体可变电容器总体上包括半导体区域、设置在半导体区域上方的绝缘层、设置在绝缘层上方的第一非绝缘区域、邻近半导体区域设置的第二非绝缘区域、以及邻近半导体区域设置的控制区域，使得第一非绝缘区域与第二非绝缘区域之间的电容被配置为通过改变施加到控制区域(例如，施加在控制区域与第二非绝缘区域之间)的控制电压来调节。在某些方面，第一非绝缘区域设置在半导体区域的第一部分和半导体区域的第二部分上方，并且半导体区域的第一部分和第二部分分别邻近控制区域或第二非绝缘区域的第一侧和第二侧设置。本公开的某些方面提供了一种半导体可变电容器。半导体可变电容器总体上包括半导体区域；设置在半导体区域上方的第一非绝缘区域；设置在半导体区域上方的第二非绝缘区域；设置在半导体区域上方的第三非绝缘区域；设置在半导体区域上方的第四非绝缘区域，其中第二非绝缘区域和第三非绝缘区域分别设置在半导体区域的第一部分和第二部分上方，并且其中第一部分和第二部分位于第一非绝缘区域与第四非绝缘区域之间；以及邻近半导体区域设置的至少一个第一控制区域，使得第一非绝缘区域与第四非绝缘区域之间的电容被配置为通过改变施加到第一控制区域的控制电压来调节，其中第一控制区域设置在第二非绝缘区域与第三非绝缘区域之间。本公开的某些方面提供了一种用于制造半导体可变电容器的方法。该方法总体上包括形成半导体区域，在半导体区域上方形成绝缘层，在绝缘层上方形成第一非绝缘区域，邻近半导体区域形成第二非绝缘区域，以及邻近半导体区域形成控制区域，使得第一非绝缘区域与第二非绝缘区域之间的电容被配置为通过改变施加到控制区域的控制电压来调节，其中第一非绝缘区域形成在半导体区域的第一部分和半导体区域的第二部分上方，并且半导体区域的第一部分和第二部分分别邻近控制区域或第二非绝缘区域的第一侧和第二侧形成。本公开的某些方面提供了一种用于制造半导体可变电容器的方法。该方法通常包括形成半导体区域，在半导体区域上方形成第一非绝缘区域，在半导体区域上方形成第二非绝缘区域，在半导体区域上方形成第三非绝缘区域，在半导体区域上方形成第四非绝缘区域，其中第二非绝缘区域和第三非绝缘区域分别形成在半导体区域的第一部分和第二部分上方，并且其中第一部分和第二部分位于第一非绝缘区域与第四非绝缘区域之间，并且邻近半导体区域形成至少一个第一控制区域，使得第一非绝缘区域与第四非绝缘区域之间的电容被配置为通过改变施加到第一控制区域的控制电压来调节，其中第一控制区域形成在第二非绝缘区域与第三非绝缘区域之间。附图说明因此，可以详细理解本公开的上述特征的方式，以上简要概述的更具体的描述可以参考各方面，其中一些方面在附图中示出。然而，应当注意，附图仅示出了本公开的某些典型方面，因此不应当被视为限制其范围，因为该描述可以允许其他同等有效的方面。图1示出了示例半导体可变电容器。图2示出了示例差分半导体可变电容器。图3示出了根据本公开的某些方面的使用十字形非绝缘区域的示例半导体可变电容器结构。图4示出了根据本公开的某些方面的示例半导体可变电容器结构。图5示出了根据本公开的某些方面的使用十字形非绝缘区域的差分半导体可变电容器结构。图6示出了根据本公开的某些方面的在非绝缘区域之间具有多个非绝缘区域的差分半导体可变电容器结构。图7示出了根据本公开的某些方面的多指式差分半导体可变电容器结构。图8示出了根据本公开的某些方面的使用“T”形非绝缘区域的差分半导体可变电容器结构。图9示出了根据本公开的某些方面的差分半导体可变电容器结构，其中非绝缘区域设置在半导体区域的围绕一个或多个控制区域的部分上方。图10示出了根据本公开的某些方面的利用设置在半导体可变电容器结构的中间部分中的非绝缘区域实现的差分半导体可变电容器结构。图11示出了根据本公开的某些方面的使用带状非绝缘区域实现的半导体可变电容器结构。图12示出了根据本公开的某些方面的使用带状非绝缘区域的差分半导体可变电容器结构。图13示出了根据本公开的某些方面的多指式差分半导体可变电容器结构。图14示出了根据本公开的某些方面的多指式差分半导体可变电容器结构的示例实现。图15示出了根据本公开的某些方面的在多个非绝缘区域之间具有直线分离的多指式差分半导体可变电容器结构的示例实现。图16示出了根据本公开的某些方面的具有附加控制区域的图13的多指式差分半导体可变电容器结构。图17示出了根据本公开的某些方面的示例叉指式差分半导体可变电容器结构。图18示出了根据本公开的某些方面的在没有浅沟槽隔离(STI)区域的情况下实现的示例叉指式差分半导体可变电容器结构。图19是根据本公开的某些方面的用于制造半导体可变电容器的示例操作的流程图。图20是根据本公开的某些方面的用于制造叉指式差分半导体可变电容器的示例操作的流程图。具体实施方式本公开的各方面总体上涉及适用于集成电路的半导体可变电容器结构，也被称为“transcap”。transcap器件可以具有至少三个端子，其中可以通过改变施加在控制端子CTRL与另外两个主端子(例如，C2)之一之间的偏置电压，来改变器件的两个主端子(C1和C2)之间的电容。本公开的各方面总体上涉及布局，该布局被配置为通过增加多晶硅填充因子来增加transcap器件的电容器密度，同时仍然符合设计规则。本文使用词语“示例性”来表示“用作示例、实例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释为比其他方面优选或有利。如本文中使用的，动词“连接”的各种时态的术语“与......连接”可以表示元件A直接连接到元件B，或者其他元件可以连接在元件A和B之间(即，元件A与元件B间接连接)。在电气组件的情况下，术语“与......连接”在本文中也可以用于表示使用导线、迹线或其他导电材料来电连接元件A和B(以及电连接在其间的任何组件)。图1示出了transcap器件100的示例结构。transcap器件的某些实施方式使用氧化物层110，氧化物层110可以用于制造金属氧化物半导体(MOS)器件(例如，薄或厚栅极氧化物)。transcap器件100包括耦合到第一电容器(C1)端子的非绝缘区域112、耦合到第二电容器(C2)端子的非绝缘区域106、以及耦合到控制端子的控制区域108。氧化物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体可变电容器，包括：半导体区域；绝缘层，设置在所述半导体区域上方；第一非绝缘区域，设置在所述绝缘层上方；第二非绝缘区域，邻近所述半导体区域设置；以及控制区域，邻近所述半导体区域设置，使得所述第一非绝缘区域与所述第二非绝缘区域之间的电容被配置为通过改变施加到所述控制区域的控制电压来调节，其中：所述第一非绝缘区域设置在所述半导体区域的第一部分和所述半导体区域的第二部分上方；以及所述半导体区域的所述第一部分和所述第二部分分别邻近所述控制区域或所述第二非绝缘区域的第一侧和第二侧设置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.13 US 15/431,1091.一种半导体可变电容器，包括：半导体区域；绝缘层，设置在所述半导体区域上方；第一非绝缘区域，设置在所述绝缘层上方；第二非绝缘区域，邻近所述半导体区域设置；以及控制区域，邻近所述半导体区域设置，使得所述第一非绝缘区域与所述第二非绝缘区域之间的电容被配置为通过改变施加到所述控制区域的控制电压来调节，其中：所述第一非绝缘区域设置在所述半导体区域的第一部分和所述半导体区域的第二部分上方；以及所述半导体区域的所述第一部分和所述第二部分分别邻近所述控制区域或所述第二非绝缘区域的第一侧和第二侧设置。2.根据权利要求1所述的半导体可变电容器，其中：所述半导体区域的所述第一部分和所述第二部分分别邻近所述控制区域的所述第一侧和所述第二侧设置；所述第一非绝缘区域设置在所述半导体区域的第三部分和所述半导体区域的第四部分上方；以及所述半导体区域的所述第三部分和所述第四部分分别邻近所述第二非绝缘区域的所述第一侧和所述第二侧设置。3.根据权利要求1所述的半导体可变电容器，其中：所述半导体区域的所述第一部分和所述第二部分分别邻近所述控制区域的所述第一侧和所述第二侧设置；所述第一非绝缘区域设置在所述半导体区域的第三部分和所述半导体区域的第四部分上方；以及所述半导体区域的所述第三部分和所述第四部分分别邻近所述控制区域的第三侧和第四侧设置。4.根据权利要求3所述的半导体可变电容器，还包括：另一控制区域，邻近所述半导体区域设置，使得所述第一非绝缘区域与所述第二非绝缘区域之间的电容被配置为通过改变施加到所述另一控制区域的另一控制电压来调节，其中：所述第一非绝缘区域设置在所述半导体区域的第五部分和所述半导体区域的第六部分上方；以及所述半导体区域的所述第五部分和所述第六部分分别邻近所述另一控制区域的第一侧和第二侧设置。5.根据权利要求3所述的半导体可变电容器，还包括：另一绝缘层，设置在所述半导体区域上方；第三非绝缘区域，设置在所述另一绝缘层上方；以及另一控制区域，邻近所述半导体区域设置，使得所述第二非绝缘区域与所述第三非绝缘区域之间的电容被配置为通过改变施加到所述另一控制区域的另一控制电压来调节，其中：所述第三非绝缘区域设置在所述半导体区域的第五部分和所述半导体区域的第六部分上方；以及所述半导体区域的所述第五部分和所述第六部分分别邻近所述另一控制区域的第一侧和第二侧设置。6.根据权利要求5所述的半导体可变电容器，其中所述第二非绝缘区域设置在所述控制区域与所述另一控制区域之间。7.根据权利要求1所述的半导体可变电容器，还包括：另一绝缘层，设置在所述半导体区域上方；第三非绝缘区域，设置在所述另一绝缘层上方；以及另一控制区域，邻近所述半导体区域设置，使得所述第二非绝缘区域与所述第三非绝缘区域之间的电容被配置为通过改变施加到所述另一控制区域的另一控制电压来调节，其中：所述第三非绝缘区域设置在所述半导体区域的第三部分上方；所述半导体区域的所述第一部分邻近所述控制区域或所述第二非绝缘区域的所述第一侧的一部分设置；以及所述半导体区域的所述第三部分邻近所述控制区域或所述第二非绝缘区域的所述第一侧的另一部分设置。8.根据权利要求7所述的半导体可变电容器，还包括邻近所述半导体区域设置的第四非绝缘区域，其中：所述第一非绝缘区域设置在所述半导体区域的第四部分上方；所述第三非绝缘区域设置在所述半导体区域的第五部分上方；所述半导体区域的所述第四部分邻近所述第四非绝缘区域的所述第一侧的一部分设置；以及所述半导体区域的所述第五部分邻近所述第四非绝缘区域的所述第一侧的另一部分设置。9.根据权利要求1所述的半导体可变电容器，还包括：另一绝缘层，设置在所述半导体区域上方；第三非绝缘区域，设置在所述另一绝缘层上方；以及另一控制区域，邻近所述半导体区域设置，使得所述第二非绝缘区域与所述第三非绝缘区域之间的电容被配置为通过改变施加到所述另一控制区域的另一控制电压来调节，其中：所述第三非绝缘区域设置在所述半导体区域的第三部分上方；所述半导体区域的所述第一部分和所述第二部分邻近所述控制区域的所述第一侧和所述第二侧设置；以及所述半导体区域的所述第三部分邻近所述第二非绝缘区域的拐角部分设置。10.根据权利要求1所述的半导体可变电容器，其中所述控制电压相对于所述第二非绝缘区域施加到所述控制区域。11.一种半导体可变电容器，包括：半导体区域；第一非绝缘区域，设置在所述半导体区域上方；第二非绝缘区域，设置在所述半导体区域上方；第三非绝缘区域，设置在所述半导体区域上方；第四非绝缘区域，设置在所述半导体区域上方，其中所述第二非绝缘区域和所述第三非绝缘区域分别设置在所述半导体区域的第一部分和第二部分上方，并且其中所述第一部分和所述第二部分位于所述第一非绝缘区域与所述第四非绝缘区域之间；以及至少一个第一控制区域，邻近所述半导体区域设置，使得所述第一非绝缘区域与所述第四非绝缘区域之间的电容被配置为通过改变施加到所述第一控制区域的控制电压来调节，其中所述第一控制区域设置在所述第二非绝缘区域与所述第三非绝缘区域之间。12.根据权利要求11所述的半导体可变电容器，其中所述第二非绝缘区域短接到所述第三非绝缘区域。13.根据权利要求11所述的半导体可变电容器，还包括：第二控制区域；以及第三控制区域，其中所述第一非绝缘区域和所述第四非绝缘区域设置在所述第二控制区域与所述第三控制区域之间。14.根据权利要求11所述的半导体可变电容器，其中所述控制电压相对于所述第一非绝缘区域或所述第二非绝缘区域施加到所述第一控制区域。15.根据权利要求11所...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·A·马里诺，P·梅内戈里，N·卡尼克，F·卡罗博兰特，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US