集成电路中的电容器结构制造技术

在一个示例中，集成电路(IC)(100)中的一个电容器(120)包括：第一指状电容器(104a)，形成于IC至少一层(M6到M8)中，其具有第一总线(202a)和第二总线(204a)；第二指状电容器(104b)，形成于IC的所述至少一层中，其具有第一总线(202b)和第二总线(204b)，其中第二指状电容器第二总线的纵向边缘(230L)与第一指状电容器第一总线的纵向边缘(228R)相邻并通过介电间隙(118‑1)分隔；以及第一金属段(214‑1)，形成于所述至少一层上方的第一层(M9)，第一金属段电耦接到第一指状电容器的第一总线并增大第一指状电容器第一总线的宽度和高度。

Capacitor structure in integrated circuit

In one example, the integrated circuit (IC) (100) of a capacitor (120) includes a first capacitor (104a, IC) formed in at least one layer (M6 to M8), having a first bus bus (202a) and second (204a); second finger capacitors (104B, IC) formed in the at least one layer, having a first bus (202b) and second (204b), of which second bus refers to the longitudinal edges of capacitor second bus (230L) and the first longitudinal edge of the first bus type capacitor (228R) and the adjacent dielectric the gap (118 1) separated; and the first metal section (214 1), formed in the at least one layer above the first layer (M9), the first metal section is electrically coupled to the first bus refers to the first capacitor and the increase of the first refers to the first capacitor bus width and height.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开的示例大体涉及集成电路，具体来说涉及集成电路中的电容器结构。
技术介绍
在集成电路(IC)中出于各种目的使用电容器。金属指状电容器(metalfingercapacitor)(亦称“指状电容器”)是应用在集成电路中的示例性电容器。电感电容谐振回路(LCtank)或谐振器(resonator)是集成在IC中的一种电路，其可以使用指状电容器。在低频段，例如小于10千兆赫(GHz)的频段，由于电感器的品质因数(Q)通常比指状电容器(C)的Q低2-3倍，因此电感器(L)是影响LC谐振器性能的主导因素。在高频段，例如大于30千兆赫(GHz)的频段，指状电容器的Q骤降，低于电感器的Q，对于这种高频段，指状电容器的Q成为了主要制约因素。由于技术按比例变化(scaling)仍在继续，如何在不增加IC中需要的表面积的前提下提高指状电容器的Q仍然是一项挑战。
技术实现思路
介绍了集成电路(IC)中的电容器结构。在一个示例性的实施例中，集成电路(IC)中的电容器包括︰第一指状电容器，其形成在IC的至少一层中，包括第一和第二总线；第二指状电容器，其形成在IC的所述至少一层中，包括第一和第二总线，其中第二指状电容器的第二总线的纵向边缘与第一指状电容器的第一总线的纵向边缘相邻并由介电间隙分隔；第一金属段形成于所述至少一层上方的第一层中，第一金属段与第一指状电容器的第一总线电耦接，并增加第一指状电容器的第一总线的宽度和高度。在另一示例性实施例中，集成电路(IC)包括：衬底；衬底上的至少一层包括形成于其中的由介电间隙分隔的指状电容器，每个指状电容器都包括第一和第二总线，其中：对于每一对相邻的指状电容器，第一指状电容器的第一总线的纵向边缘与第二指状电容器的第二总线的纵向边缘相邻并由相应的介电间隙分隔；指状电容器的第一总线电耦接在一起形成电容器的第一节点，指状电容器的第二总线电耦接在一起形成电容器的第二节点；所述至少一层上方的第一层，其具有形成于其中的第一金属段，每个第一金属段分别与相应的一个第一指状电容器的第一总线电耦接，并增加该第一指状电容器的第一总线的宽度和高度。在另一示例性实施例中，一种在集成电路(IC)中形成电容器的方法包括：在IC的至少一层中形成具有第一、第二总线的第一指状电容器；在所述至少一层中形成具有第一、第二总线的第二指状电容器，第二指状电容器的第二总线的纵向边缘与第一指状电容器的第一总线的纵向边缘相邻并由介电间隙分隔；在IC的所述至少一层上方的第一层形成第一金属段，第一金属段与第一指状电容器中的第一总线电耦接，第一金属段增加第一指状电容器的第一总线的宽度和高度。以上这些方面和特征以及更多特点将在下文具体实施方式中得到详细阐述。附图说明为了可以详细地理解上述特征的方式，可以通过参考示例实施方式来实现对上面简要概述的内容更具体的描述，其中一些示例实施方式在附图中示出。然而应当注意，附图仅示出了典型的示例实现，因此不应被认为是对其范围的限制。图1为根据一个示例性实施例的描绘了IC的一部分的俯视图；图2为根据一个示例性实施例的电容器的俯视图；图3为根据一个示例性实施例的图2中电容器的局部横截面图；图4为根据一个示例性实施例的图2中电容器的局部等轴视图；图5为根据另一示例性实施例的电容器的俯视图；图6为根据一个示例性实施例的图5中电容器的局部横截面图；图7为根据一个示例性实施例的图5中电容器的局部等轴视图；图8为使用可以根据本文所述电容器结构制造的电容器的示例性电路框图；图9是描绘了根据一个示例性实施例的电容结构性能的图表；图10为描绘了根据一个示例性实施例在IC中形成电容器的方法的流程图。为了帮助理解，在可能的情况下用相同数字代表各个图中相同的元素。可以想见，一个示例中的元素可以很好地被用于其他示例。具体实施方式本公开描述了集成电路(IC)中的电容器结构。在一个示例性实施例中，指状电容器形成在IC的至少一层中并由介电间隙分隔，每一个指状电容器包括一对总线，其被耦接到交错的金属指(interdigitatedmetalfinger)。例如，指状电容器包括多个第一总线，其耦接在一起形成电容器的第一节点，还包括多个第二总线，其耦接在一起形成电容器的第二节点。对于给定的一对相邻指状电容器，第一指状电容器中第一总线的纵向边缘与相邻指状电容器的第二总线的纵向边缘相邻并由介电间隙分隔。金属段形成于IC的至少一层上方的第一层，并与指状电容器的第一总线电耦接。金属段增加了第一总线的宽度和高度。在一个示例中，金属段与第一总线的至少一部分以及介电间隙的至少一部分重叠。在另一示例中，金属段与第一总线的至少一部分以及相邻指状电容器中第二总线的至少一部分重叠。在另一示例中，金属段与第一指状电容器的第一总线、介电间隙以及相邻指状电容器的第二总的共同延伸。以这样的方式，在不增加IC中指状电容器的表面积的情况下，每个指状电容器的第一总线的宽度和高度增加。指状电容器宽度和高度的增加减小了串联电阻(例如电容器的寄生电阻)，其使得电容器的品质因数(Q)提高。同时，由于金属段位于已有的电容器区域中的另一层上，提高电容器的Q不需要额外增加其表面积。在另一示例性实施例中，在IC第一层上方形成一个或多个附加层。每个附加层可以包括与第一层中第一金属段电耦接的金属段。第一层上方的附加层中形成的每个金属段都可以进一步增加指状电容器的第一总线的宽度和高度。一般来说，第一层上方的附加层中形成的每个金属段可与指状电容器区域的至少一部分重叠。在一个示例中，形成在第一层上方的附加层中的每个金属段可以与指状电容器的区域共同延伸。以这样的方式，在没有增加IC中指状电容器表面积的情况下，每个指状电容器中第一总线的宽度和高度进一步增加。这些附加金属段使得电容器的Q进一步提高。可以参考以下描述和附图来理解电容器结构示例中的所述的和额外的方面。图1是根据一个示例性实施例的描绘IC100的一部分的俯视图。IC100包括衬底102和组成电容器120的多个电容结构。这些电容结构可以包括使用IC的一层或多层形成的指状电容器104(下文将进行示例描述)。每个指状电容器104包括沿第一轴(图中为“Y轴”)的宽度110和沿第二轴(图中为“X轴”)的长度114。尽管大体所示为指状电容器104的宽度小于长度，但是应当理解，在一些示例中，其宽度可以大于或等于长度。因此，术语“宽度”和“长度”，“横向”和“纵向”、“厚度”、“高度”和“抬高”是便于参考而非作为尺度限制。在本例中，长度或纵向为X轴方向，宽度或横向为Y轴方向。在一些图中，高度、厚度或抬高为垂直于X轴和Y轴的Z轴方向。指状电容器104被介电间隙118分隔，每个介电间隙118具有一宽度112。在每个间隙118限定的空间中包含电容结构104的层中没有形成有金属。相反，介电间隙118含有绝缘材料，其位于相邻指状电容器的金属部分之间。指状电容器104共同组成电容器120，其具有宽度108和长度114。电容器120可以在IC中重复出现，以提供多个这样的电容器120。指状电容器104上方有至少一个附加层(通常用106表示)。附加层106包括金属段(如下示例所述)，其延伸了电容结构104中总线的宽度和高度(如下所述)。总线宽度和高度的增加降低了电容器120本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路(IC)中的电容器，包括：第一指状电容器，其形成于所述IC的至少一层中，具有第一总线和第二总线；第二指状电容器，其形成于所述IC的所述至少一层中，具有第一总线和第二总线，其中所述第二指状电容器的所述第二总线的纵向边缘与所述第一指状电容器的所述第一总线的纵向边缘相邻并由介电间隙隔开；以及第一金属段，其形成于所述至少一层上方的第一层上，所述第一金属段电耦接到所述第一指状电容器的所述第一总线，并且增加所述第一指状电容器的所述第一总线的宽度和高度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.14 US 14/460,2921.一种集成电路(IC)中的电容器，包括：第一指状电容器，其形成于所述IC的至少一层中，具有第一总线和第二总线；第二指状电容器，其形成于所述IC的所述至少一层中，具有第一总线和第二总线，其中所述第二指状电容器的所述第二总线的纵向边缘与所述第一指状电容器的所述第一总线的纵向边缘相邻并由介电间隙隔开；以及第一金属段，其形成于所述至少一层上方的第一层上，所述第一金属段电耦接到所述第一指状电容器的所述第一总线，并且增加所述第一指状电容器的所述第一总线的宽度和高度。2.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述第一金属段与所述介电间隙的至少一部分重叠。3.根据权利要求2所述的电容器，其特征在于，所述第一金属段与所述第一指状电容器的所述第一总线、所述介电间隙和所述第二指状电容器的所述第二总线共同延伸。4.根据权利要求1所述的电容器，还包括：将所述第一金属段与所述第一指状电容器的所述第一总线电耦接的通孔。5.根据权利要求1所述的电容器，还包括：形成在所述第一层上方的至少一个附加层上的至少一个附加金属段，所述至少一个金属段中的每一个都电耦接到所述第一金属段，所述至少一个附加金属段中的每一个都进一步增加所述第一指状电容器的所述第一总线的宽度和高度。6.根据权利要求5所述的电容器，其特征在于，所述至少一个金属段中的每一个至少与所述第一和第二指状电容器共同延伸。7.根据权利要求5所述的电容器，其特征在于，所述至少一个附加金属段包括第二金属段，并且其中所述电容器还包括：将所述第二金属段电耦接到所述第一金属段的通孔。8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·景，S·吴，
申请(专利权)人：赛灵思公司，
类型：发明
国别省市：美国;US