具有交替叠层部分的整合电容器制造技术

一种于集成电路（ＩＣ）中的电容器具有：一第一节点平板链路，形成于ＩＣ的一第一金属层，其电气连接且形成电容器的一第一节点的一部分，且沿着一第一轴（ｙ）延伸；及，一第二节点平板链路，形成于ＩＣ的一第二金属层，其沿着该轴延伸且借着一通路而连接至第一节点平板链路。形成于第一金属层的一第三节点平板链路电气连接且形成电容器的一第二节点的一部分，且沿着节点平板阵列的一第二轴（ｘ）延伸而横向于第一节点平板链路、邻近于第一节点平板链路的一端且重迭第二节点平板链路的一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术关于形成于集成电路(IC integrated circuit)中的电容器，通称为“整合电容器”。
技术介绍
制造IC的方法典型包括一前端处理顺序，其中，诸如晶体管的种种的电气元件形成于一半导体基板；及，一后端处理顺序，概括包括形成具有传导通路(via)的介电材料与图案化(patterned)传导材料(典型为金属)的交替层或使用其它技术以互连金属层来形成一种三维的接线结构，其连接电气元件至其它电气元件及IC的端子。电容器为了种种目的而用于IC系统。于多个实例，纳入(整合)一电容器于IC芯片是期待的。一种简单的方式是形成具有一介于中间的介电质的二个传导平板；然而，此针对于取得的电容而消耗相当大的面积。用于增大一既定面积的电容的一种技术运用多个传导平板，各个传导平板与邻近的平板由介电质所分开。另外的技术运用传导板条(strip)， 亦称为传导线条(line)、传导指部(finger)或传导线迹(trace)，其交替地连接至第一与第二电容器端子(节点)。于传导板条之间耦合的侧壁提供电容。以垂直一致性排列或配置的传导板条层可附加以进而增大一种整合电容器结构的电容。一种电容器具有连接至第一节点的于连续层的若干个传导板条且与连接至整合电容器的第二节点的相等数目个传导板条交替。该传导板条是于连续层上偏置了半个单元，使得连接至第一节点的一传导板条具有于其上方且二侧的连接至第二节点的传导板条。提供针对于各个节点之于一层的相等数目个传导板条是与至基板的各个节点的耦合平衡，此是期待于一些应用中，但为不期待于其它者，诸如切换式应用，其中，于一个节点处具有较小的耦合是期待的。提供一种整合电容器的另一个方式是具有连接至该电容器的交替节点之于一层的传导板条及连接至相同节点的重迭传导板条。此本质为形成连接至该电容器的第一节点的一帘幕(curtain)的传导板条与互连通路及连接至第二节点的相邻帘幕的传导板条与互连通路。连接至该相同节点的重迭传导板条避免关联于汇流板条的丧失的表面积；然而， 层间的电容是降低，因为上方板条如同下方板条而连接至相同节点。此效应是稍微排除，因为随着临界尺寸缩小，板条间的电容相较于层间的电容而成为较为强势。换言之，于连续金属层之间的介电层分离随着减小临界尺寸而成为愈来愈大于传导板条之间的介电分离。长、平行的传导指部经常造成设计限制，诸如针对于一既定金属层的既定长度的最小宽度。于一些设计，长的传导指部造成不期待的电感-电阻量变曲线，电感随着增大该指部的长度而增大。因此，克服先前技术的缺点的整合电容器是期望。更概括期望的是整合电容器具有每单位面积的高电容、低损失(电阻)与低的自电感，其藉由提高自共振时脉与电容器电路质量而改良高频的应用。
技术实现思路
一种于集成电路(IC)中的电容器具有一第一节点平板链路(link)，形成于该IC 的一第一金属层，其电气连接且形成该电容器的一第一节点的一部分，且沿着一第一轴延伸；及，一第二节点平板链路，形成于该IC的一第二金属层，其沿着该轴延伸且借着一通路而连接至第一节点平板链路。形成于第一金属层的一第三节点平板链路电气连接且形成该电容器的一第二节点的一部分，且沿着节点平板阵列的一第二轴延伸而横向于第一节点平板链路、邻近于第一节点平板链路的一端且重迭第二节点平板链路的一部分。附图说明伴随图式显示根据本专利技术的一或多个观点的示范实施例；然而，伴随图式不应视作限制本专利技术于图示的实施例，而是仅用于解说与了解。图IA是根据本专利技术的一个实施例的一种整合电容器的一部分的平面图。图IB是根据一个实施例的一种整合电容器的一节点平板阵列的平面图。图IC是图IA的上方金属层的一部分的平面图。图2A是一节点平板阵列的第一图案化金属层的一部分的平面图。图2B是一节点平板阵列的第二图案化金属层的一部分的平面图。图2C是根据另一个实施例的一种整合电容器的一节点平板阵列的一部分的平面图。图2D是图2C的节点平板阵列的横截面，沿着截面线L-L所取得。图2E是根据另一个实施例的一种四层整合电容器250的一部分的横截面。图3A是运用根据图2C的一图案的一节点平板阵列的一部分的平面图。图;3B是根据一个实施例的一种于IC的整合电容器的一部分的平面图。图4是根据另一个实施例的一种整合电容器的一节点平板阵列400的一部分的平面图。图5是纳入根据一个实施例的整合电容器的一种FPGA的平面图。 具体实施例方式诸如可程序逻辑元件的复合IC经常具有藉由形成于一半导体基板上的介电材料层所分开的数个图案化金属层，其用于接线连接与其它功能，通称为IC的“后端”。本专利技术的一些实施例可适于现存CMOS处理程序，藉由运用形成期望的图案于适当金属层的屏蔽 (mask)及通过于IC的后端的金属间的介电质(IMD ；inter-metal dielectric)层或层间的介电质(ILD ；inter-layer dielectric)的通路(via)。通路运用数种习知技术的任一者所形成，诸如接触插头(contact plug)、金属镶嵌(damascene)或双金属镶嵌技术。同理，传导板条运用数种习知技术的任一者所形成，诸如薄膜金属蚀刻(etch)、薄膜金属升离(lift-off)、金属镶嵌与双金属镶嵌技术。于一些实施例，该些传导层的一者是一聚硅或硅化物层。于再一个实施例，于半导体基板的一传导井是形成一电容器平板或一遮蔽的一部分。现场可程序门阵列(FPGA;field programmable gate array)运用整合电容器于种种的电路应用，诸如滤波电容器、切换电容器与RF耦合电容器。整合电容器的实施例可扩充以提供用于种种电路应用的大范围的总电容值。高的比电容(specific capacitance) (每单位面积硅的电容)是可达成而且维持低的电阻与电感阻抗，且高的总电容是于小面积得到，保持IC芯片尺寸为小。电容器概括有用于广泛的种种集成电路及于广泛的种种应用。举例而言，一或多个电容器可有用于一种切换电容器网络，诸如于一模拟至数字转换器，或作为针对于AC发讯的一种解耦合或滤波电容器(例如于MGT)。概括而言，本文所述的电容器结构可有用于需要电容的任何应用。图IA是根据本专利技术的一个实施例的一种整合电容器100的一部分的平面图。该平面图显示于一 IC的二个图案化传导层的部分者且其间的介电材料移除。下方金属层是由斜线所显示以较明确区分于下方金属层的特征与于上方金属层的彼等者。此外，延伸在于上方层的金属特征之下的下方层的金属特征是为了该二层式结构的改善图标而由虚线所显示。该种整合电容器具有一第一节点A与一第二节点B。于一些实施例，A与B节点是于IC的一种切换电容器的顶部与底部节点。于一些切换电容器应用，遮蔽该顶部节点免于电气噪声或杂散耦合是特别期待。于其它实施例，A与B节点是一种RF耦合电容器的平衡节点。于一些RF耦合应用，特别期待的是一个节点是实质呈现如同另一个节点的相同阻抗且电容器具有高的自共振时脉。于还有其它的实施例，A与B节点是一种滤波电容器的节点。高的比电容与高的总电容通常期待于滤波电容器。注意一电容器概括视为一种二端子元件，且如本文所述的“顶部”与“底部”节点概括对应于电容器的此二个端子。因此，下述的结构可视为(例如电气本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种于集成电路ＩＣ中的电容器，包含：一第一节点平板链路，形成于该ＩＣ的一第一金属层，其电气连接且形成该电容器的一第一节点的一第一部分，且具有一长度与一宽度，该长度沿着该电容器的一节点平板阵列的一第一轴延伸；一第二节点平板链路，形成于该ＩＣ的一第二金属层；一第一通路，电气连接该第一节点平板链路与该第二节点平板链路，该第二节点平板链路自该第一通路而沿着该第一轴延伸；及一第三节点平板链路，形成于该ＩＣ的第一金属层，电气连接且形成该电容器的一第二节点的一第一部分，该第三节点平板链路沿着该节点平板阵列的一第二轴延伸而横向及邻近于该第一节点平板链路的一端且重迭该第二节点平板链路的一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：祯·L·戴钟，
申请(专利权)人：吉林克斯公司，
类型：发明
国别省市：US