專利名稱：對(duì)稱mim電容器設(shè)計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及電容器，更具體地，涉及用于具有對(duì)稱極性特 性的電容器結(jié)構(gòu)的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
芯片上電容器是在硅半導(dǎo)體上制造的集成電路的關(guān)鍵部件。這些 電容器用于各種目的說明性的示例包括旁路和電容匹配以及耦合和
去耦。硅半導(dǎo)體芯片上的電容器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)可以依賴于一個(gè)或 多個(gè)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的、目標(biāo)電路質(zhì)量和低寄生電阻性能特性。
更具體地，電容器結(jié)構(gòu)可以分類為在兩個(gè)區(qū)域中的一個(gè)中形成 (生產(chǎn))線程前端(FEOL),或線程后端(BEOL)。在集成電路 制造線程中，F(xiàn)EOL傳統(tǒng)上指的是直接改變半導(dǎo)體襯底或與之的直接 接觸的早期工藝階段；例如摻雜劑擴(kuò)散和注入、柵極薄膜的濺射、氧 化、以及與這些相關(guān)的圖案化步驟。相比之下，BEOL是用于互連和 通孔(平面互連之間的垂直互連)的金屬化和用于電隔離的相關(guān)不導(dǎo) 電沉積和生長(例如聚合物、玻璃、氧化物、氮化物、以及氧氮化物)、 電介質(zhì)(例如電容)、擴(kuò)散阻擋層、以及機(jī)械鈍化(特別是為了防止 電遷移和應(yīng)力遷移造成的互連的失效)。FEOL和BEOL在轉(zhuǎn)義意義 上指的是在相應(yīng)階段中制造的IC的層級(jí)。BEOL是金屬化層(例如 四至十個(gè)之間)和相關(guān)的絕緣層，F(xiàn)EOL是其下面的所有部分——主 要是晶體管。
已知的是對(duì)于在FEOL中的芯片襯底上形成的半導(dǎo)體芯片電容 器元件使用金屬氧化物硅(MOS)電容器或MOSCAP。但是， MOSCAP電容器在集成電路(IC)中通常需要大的芯片區(qū)域占地區(qū) (footprint)。因此，設(shè)計(jì)要求通常導(dǎo)致用于MOSCAP電容器結(jié)構(gòu)(real estate )，導(dǎo)致高生產(chǎn)成本和對(duì)于其它電路結(jié)構(gòu)來說降低的半導(dǎo) 體芯片區(qū)域可用性。此外，已知半導(dǎo)體電路閑置模式(idle mode)期 間的電流漏泄導(dǎo)致增加的功率消耗。硅半導(dǎo)體芯片電容器結(jié)構(gòu)因此而 通常需要大的MOSCAP電容器結(jié)構(gòu)以避免電流漏泄問題。
由于IC的生產(chǎn)成本通常與所需的有效面積成比例，所以希望的 是通過縮小MOSCAP結(jié)構(gòu)所需的占地區(qū)來降低IC芯片成本。由此， 用于縮小FEOL MOSCAP占地區(qū)的一種可能技術(shù)是在與FEOL MOSCAP電路聯(lián)通的BEOL中形成附加電容器結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地在引起 相對(duì)較小的FEOL MOSCAP占地區(qū)的同時(shí)增大整個(gè)FEOL/BEOL電 容器結(jié)構(gòu)的電容。
BEOL中一般利用的兩類電容器是相對(duì)于芯片襯底114在圖1 中示意地示出的金屬-絕緣體-金屬電容器(MIMCAP) 100，和圖2 中示意地示出的垂直原生電容器(Vertical Native Capacitor) (VNCAP)200。(為圖示的簡單起見，省略了 FEOL結(jié)構(gòu)。)MIMCAP 100包括第一極板110和第二極板112，每個(gè)極板分別具有連接器或 端口 116、 118，有介電材料120放置在極板110、 112之間以便使該 電容性結(jié)構(gòu)完整。VNCAP 200也包括第一極板210和第二極板212, 每個(gè)極板分別具有連接器或端口 216、 218，有介電材料220放置在極 板210、 212之間以便使該電容性結(jié)構(gòu)完整。重要的是襯底占地區(qū)130 上方的MIMCAP 100極板110、 112的橫向布置引起各個(gè)極板110、 112的不對(duì)稱的寄生電容，而大體上平行的VNCAP 200極板210、 212 的垂直布置分別使平行的極板占地區(qū)230、 232突出，引起對(duì)稱的寄 生極板210、 212電容特性。
MIMCAP 100和VNCAP 200的每一個(gè)提供明顯不同的電路行 為，并且在某些BEOL應(yīng)用中， 一個(gè)或多個(gè)MIMCAP 100與一個(gè)或 多個(gè)VNCAP 200的組合可能是優(yōu)選的。但是，MIMCAP 100極板110、 112的不對(duì)稱寄生電容產(chǎn)生端口端子116、 118的極性。 一方面，使用 端口 116作為輸入端口和端口 118作為輸出端口的電路引起不同的等效電路行為。另一方面，極性差異可以使MIMCAP 100成為單向器 件。而且不正確的極性使用可以導(dǎo)致電路性能降低。由于必須花費(fèi)額 外的設(shè)計(jì)時(shí)間來區(qū)別輸入和輸出極性，因此解決此類極性問題導(dǎo)致電 路設(shè)計(jì)無效率。
在很多情況中，單個(gè)芯片襯底上需要多個(gè)MIMCAP電容器，每 個(gè)均具有相同的本征電容值。在其中電容器接近襯底的結(jié)構(gòu)中，對(duì)于 內(nèi)電路設(shè)計(jì)，不能充分地控制最接近村底的底部極板之間的可變非本 征電容，因?yàn)榭赡軣o法精確地預(yù)測非本征電容的值。因此，在其中將 最接近襯底的所有極板連接在一起并將距離襯底最遠(yuǎn)的所有極板連 接在一起的傳統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)踐中，在另外單獨(dú)地等效的電容器中有效 地產(chǎn)生發(fā)散的電容值。
對(duì)于并入MIMCAP 100和VNCAP 220兩者的高密度芯片上 BEOL電容器結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了附加的問題，因?yàn)楸仨毺峁￢NCAP 200與 MIMCAP 100部件之間的并聯(lián)以適應(yīng)端口端子116、 118的不同極性， 并且形成這樣的并聯(lián)呈現(xiàn)出對(duì)合成的復(fù)合MIMCAP 100/VNCAP 200 BEOL結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性限制，該結(jié)構(gòu)性限制減小了可能的芯片實(shí)際面積 效率。這還存在提供由多個(gè)VNCAP和MIMCAP產(chǎn)生的對(duì)稱BEOL 電容器結(jié)構(gòu)方面的其它困難。
需要的是用于能夠?qū)崿F(xiàn)BEOL應(yīng)用中橫向MIMCAP電容器的有 效合并的系統(tǒng)和方法。因此，希望的是開發(fā)一種技術(shù)以便向襯底上多 個(gè)MIMCAP電容器中的每一個(gè)提供相對(duì)于襯底的對(duì)稱。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，提供了安裝在半導(dǎo)體芯片上的電容電路組件，和用于制 造該電容電路組件的方法，其包括接近于襯底來安裝的至少兩個(gè)電容 器，其中，每個(gè)電容器具有橫向下導(dǎo)電極板，其安裝得接近襯底至足 以具有大于上極板非本征電容的非本征電容。下極板的一半和上極板 的一半連接到第一端口，上極板和下極板的剩余的一半連接到第二端 口，第一和第二端口具有與下極板的大約相等的非本征電容。另一方面，所述至少兩個(gè)電容器包括金屬-絕緣體-金屬電容器， 并且電容電路組件位于線程后端半導(dǎo)體電容器電路中。
另 一方面，所述襯底進(jìn)一步包括限定襯底占地區(qū)的線程前端電容 器，并且所述至少兩個(gè)電容器電連接到線程前端電容器并布置在線程 前端電容器占地區(qū)內(nèi)的襯底之上。
另一方面，所述至少兩個(gè)電容器是至少四個(gè)電容器。再一方面， 所述至少四個(gè)電容器排列為大體上平行于襯底的矩形陣列。
另一方面，垂直原生電容器電連接到至少兩個(gè)電容器并布置在線 程前端電容器占地區(qū)內(nèi)的襯底之上。
另一方面，第一和第二極板由相同的材料形成。再一方面，所述
極板是金屬或多晶硅，和/或所述介電材料具有大于約4 (er > 4)的 磁導(dǎo)率值。


圖1和2是用于在襯底上安裝電容器的兩種技術(shù)的示意性立體
圖3示出相對(duì)于村底的MIM電容器的示意性立體圖； 圖4示出兩個(gè)MIM電容器相對(duì)于襯底的傳統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)連接的示 意性立體圖5示出根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)MIM電容器相對(duì)于襯底的連接的示 意性立體圖6示出四個(gè)MIM電容器相對(duì)于襯底的傳統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)連接的示 意性立體圖7示出根據(jù)本發(fā)明的四個(gè)MIM電容器相對(duì)于襯底的連接的示 意性立體圖8是VNCAP元件的立體圖9示出根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)MIM電容器與VNCAP的連接的示 意性立體圖10示出四個(gè)MIM電容器相對(duì)于襯底的傳統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)連接的示意性立體圖；以及
圖11示出根據(jù)本發(fā)明的相對(duì)于襯底的對(duì)稱電容器結(jié)構(gòu)的頂視平面圖。
具體實(shí)施例方式
圖3示出適合于本發(fā)明使用的單個(gè)不對(duì)稱BEOL MIMCAP 300 的示例，其具有相對(duì)于襯底314橫向布置并分別具有連接器或端口 316、 318的頂部極板310和底部極板320。放置在極板310、 320之 間的介電材料315使相對(duì)于FEOL襯底314橫向極板布置的電容性結(jié) 構(gòu)完整。(為圖示的簡單起見，省略了其它FEOL結(jié)構(gòu))
襯底314按照慣例由作為電介質(zhì)的硅形成。優(yōu)選地，介電材料 315具有大于約4(er>4)的磁導(dǎo)率值。應(yīng)理解的是根據(jù)需要和工藝， 極板310、 320可以由按照慣例由諸如多晶硅或銅或其它導(dǎo)電材料的 相同材料形成，也可以被能夠用于電容器的不同材料形成。
兩個(gè)導(dǎo)電電容性極板310、 320安裝得接近襯底314至足以具有 非本征或寄生電容，其分別用非本征電容值324、 322以圖表形式來 表示。底部極板320與底部極板占地區(qū)340內(nèi)限定的襯底314之間的 非本征電容值322大于極板310與頂部極板占地區(qū)350內(nèi)限定的襯底 314之間的非本征電容值324，這個(gè)差引起如上所述的端口 316、 318 極性不同。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，在兩個(gè)端口端子之間的傳統(tǒng)并聯(lián)電路結(jié)構(gòu)400中 示出了一對(duì)MIMCAP 408、 409，其中，端口 1 410連接到分別位于 連接器402、 403處的底部極板432、 434;并且端口 2 420連接到分 別位于連接器405、 406處的頂部極板442、 444。底部極板432、 434 分別形成寄生非本征電容器452、 454，有FEOL襯底放置在下方(為 圖示的簡明起見未示出，但如上文關(guān)于圖l和3所述的)。如圖4(b) 的示意表示所示，并聯(lián)電路結(jié)構(gòu)400是不對(duì)稱的，因?yàn)榧纳潜菊麟?容器452、 454兩者均相應(yīng)地連接到端口 1410，并且沒有寄生非本征 電容器連接到端口 2 420。一方面，提供了對(duì)稱的多MIMCAP電容器設(shè)計(jì)，其消除各個(gè)不 對(duì)稱MIMCAP的相對(duì)于FEOL芯片襯底4黃向定位的頂部和底部極板 之間的其非本征/寄生電容差。例如，圖5示出兩個(gè)端口端子之間的新 型交叉耦合并聯(lián)電路結(jié)構(gòu)500中的一對(duì)MIMCAP 408、 409，其中'， 端口 1 410連接到連接器512處的MIMCAP 408底部極板432和連接 器513處的MIMCAP 409頂部極板444;并且端口 2 420連接到連接 器515處的MIMCAP 408頂部極板442和連接器516處的MIMCAP 409底部極板434。再次地，底部極板432、 434分別形成等效的寄生 非本征電容器452、 454，有FEOL襯底布置在下方(為圖示的簡明 起見未示出，但如上文關(guān)于圖1、 3和4所述的)。如圖5 (b)的示 意表示所示，交叉耦合并聯(lián)電路結(jié)構(gòu)500是對(duì)稱的，因?yàn)榧纳潜菊?電容器452相應(yīng)地連接到端口 1 410,并且寄生非本征電容器454連 接到端口 2 620。
另一方面，可以以交叉耦合并聯(lián)電路結(jié)構(gòu)布置超過兩個(gè)的 MIMCAP以便提供對(duì)稱的BEOL MIM結(jié)構(gòu)；重要的是在兩個(gè)電路端 口之間均勻地分配穿過襯底附近而產(chǎn)生的寄生非本征電容器以便防 止端口極性化。例如，圖6示出另一個(gè)傳統(tǒng)多電容器MIM結(jié)構(gòu)600， 其中，在第一端口 630與第二端口 632之間以并聯(lián)電路結(jié)構(gòu)布置四個(gè) MIMCAP 624，其中，所有上部極板610通過連接器630連接在一起， 更接近于芯片襯底614的所有底部極板612通過連接器632連接在一 起(應(yīng)理解的是襯底614可以是一個(gè)連續(xù)的襯底元件，并且該襯底以 離散的矩形截面614示出以便使圖示簡單明了。)這樣，沒有對(duì)每 個(gè)MIMCAP 624的非本征電容的改變和端子630與632之間的極性 結(jié)果作出規(guī)定。
另一方面，圖7示出根據(jù)本發(fā)明的具有四個(gè)MIM電容器624的 替換電路結(jié)構(gòu)相對(duì)于襯底614的示意性立體圖。更具體地，上部極板 610的一半通過第一端口連接器736而連接到底部極板612的一半， 并且頂部極板610的另 一半通過第二端口連接器738而連接到底部極 板612的另一半。這獲得了相對(duì)于襯底614的對(duì)稱電容器電路700的設(shè)計(jì)，由此，如上文中關(guān)于圖5同樣地討論的，將寄生電容均勻地分 配到第一端口 7:56和第二端口 738中的每一個(gè)。這樣，本發(fā)明使得能 夠?qū)崿F(xiàn)具有多個(gè)MIMCAP 624的復(fù)合對(duì)稱BEOL電路700，其提供 了具有類似的總體占地區(qū)的不對(duì)稱MIMCAP BEOL電路(諸如圖3 的MIMCAP 300 )上改善的品質(zhì)因數(shù)性能。
另一方面，本發(fā)明還具有在并入其它類型電容器的多個(gè) MIMCAP結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。例如，理想的是在BEOL芯片應(yīng)用中并入 VNCAP。圖8提供了 VNCAP 800的立體圖，其示出在某些BEOL 電容器應(yīng)用中希望的平行金屬板和復(fù)合電容結(jié)構(gòu)。VNCAP 800由三 組逐漸增大的金屬層限定。第一底部組860的四個(gè)金屬層(Ml至M4) 每個(gè)均被絕緣(或介電)材料層(V1至V3)隔開，總體上第一金屬 層M1與FEOL電路結(jié)構(gòu)電路連接，說明性地包括MOSCAP結(jié)構(gòu)(未 示出)。第二中間組的較大金屬層862 (M5和M6，分別為第五和第 六金屬層)安裝在第一組的層860上并被介電材料層V4相互隔開。 最后，第三最大頂部組864的金屬層(M7和M8、分別為第七和第八 金屬層)安裝在第二金屬層組862的頂部并被介電材料層V7相互隔 開。
另一方面，三個(gè)VNCAP金屬層級(jí)860、 862和864中的每一個(gè) 進(jìn)一步包括平行的符號(hào)為"-，，和符號(hào)為"+"的金屬板。更具體地， VNCAP第一層級(jí)860金屬層Ml至M4每一個(gè)進(jìn)一步包括多個(gè)符號(hào) 為"+"的金屬板820,其與多個(gè)符號(hào)為"-"的金屬板822的關(guān)系為交替 的水平平行關(guān)系。VNCAP第二中間層級(jí)862金屬層M5和M6每一 個(gè)進(jìn)一步包括多個(gè)符號(hào)為"+"的金屬板830，其與多個(gè)符號(hào)為"-"金屬 板832的關(guān)系為交替的水平平行關(guān)系。而且，VNCAP第三頂層級(jí)864 金屬層M7和M8均進(jìn)一步包括多個(gè)符號(hào)為"+"的金屬板840，其與多 個(gè)符號(hào)為"-"金屬板842的關(guān)系為交替的水平平行關(guān)系。
VNCAP可以在比用其它電容器結(jié)構(gòu)可以實(shí)踐的更小的占地區(qū)上 的BEOL應(yīng)用中提供優(yōu)越的電容容量。另一方面，三個(gè)尺寸漸擴(kuò)的 VNCAP 800底部860、中間862和頂部864各金屬層每個(gè)分別限定了具有離散電容值Q1 (CI) 、 Q2 (C2)和Q3 ( C3 )的電容器區(qū)域。 這樣，如對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的，VNCAP 800還通 過使能夠?qū)崿F(xiàn)小占地區(qū)內(nèi)的多個(gè)離散Q元件來提供整個(gè)FEOL/BEOL 電路結(jié)構(gòu)中對(duì)于改善Q品質(zhì)因數(shù)性能的BEOL應(yīng)用中的附加優(yōu)點(diǎn)。
因此，在本發(fā)明的另一方面，圖9示出根據(jù)本發(fā)明的對(duì)稱的多個(gè) 電容器BEOL電路結(jié)構(gòu)900的示意性立體圖。更具體地，第一和第二 MIM電容器920、 924與圖8的VNCAP 800進(jìn)行交叉耦合并聯(lián)電路 連接。(為簡明起見，從圖9中所示的視圖中省略了 VNCAP 800中 間金屬層862 )。端口 l端子901因此與第一MIMCAP 920上部極板 902處于電路連接909,與第二 MIMCAP 924底部極板904處于電路 連接922，并且通過端子802與正"+"VNCAP 800電容器極板連接(如 上文中關(guān)于圖8所述的)。端口 2端子902與第二 MIMCAP 924上 部極板卯3處于電路連接907,與第一 MIMCAP 920底部極板901處 于電路連接902，并且通過端子801與負(fù)"-"VNCAP 800電容器極板 連接。
雖然相對(duì)于指定電容器分組內(nèi)的特定數(shù)目的金屬層以及全部的 金屬層總數(shù)描述了本VNCAP示例，但應(yīng)理解的是此處所迷的本發(fā)明 不限于具體的示范性實(shí)施方案。將輕易地顯而易見的是可以在此處的 教導(dǎo)內(nèi)在VNCAP內(nèi)實(shí)踐更多或更少個(gè)金屬層，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人 員可以輕易地用不同金屬層數(shù)目和組合形成替換實(shí)施方案。
另一方面，還可以用其它多個(gè)MIMCAP結(jié)構(gòu)實(shí)踐本發(fā)明。圖10 示出傳統(tǒng)的矩形陣列多電容器MIM結(jié)構(gòu)1000的示意性立體圖，其中， 在第一端口 1002與第二端口 1004之間以并聯(lián)電路結(jié)構(gòu)布置了具有上 部極板1010、下部極板1012及其之間的介電層1020的四個(gè)MIMCAP 1030。這類陣列可以提供包括在BEOL應(yīng)用中提供相對(duì)于其它單 MIMCAP或多MIMCAP陣列的改善的Q因數(shù)值在內(nèi)的諸優(yōu)點(diǎn)。但 是，如上所述，所述四個(gè)MIMCAP 1030每個(gè)均在其底部極板1012 處具有比在其上部極板1010處更大的相對(duì)于襯底1014的寄生電容 值。在此傳統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)中，所有上部極板1010連接到第一端口 1002,并且更接近芯片襯底10H的所有底部極板1012連接到第二端口 1004。(再次地，應(yīng)理解的是襯底1014可以是一個(gè)連續(xù)的襯底元件， 并且該襯底以離散的矩形截面1014示出以便使圖示簡單明了。)這 樣，如上所述，沒有對(duì)每個(gè)MIMCAP 1030每一個(gè)的非本征電容的改 變和端子1002與1004之間的極性結(jié)果作出規(guī)定。修正極性、或者在 電路設(shè)計(jì)中將極性考慮在內(nèi)相對(duì)于在端口 1002、 1004之間不存在極 性的結(jié)構(gòu)構(gòu)成許多缺點(diǎn)。
因此，另一方面，圖11提供根據(jù)本發(fā)明的對(duì)稱的矩形陣列多電 容器MIM結(jié)構(gòu)的頂^L平面圖。四個(gè)MIMCAP 1030布置在第一端口 1132與第二端口 1138之間的并聯(lián)電路結(jié)構(gòu)中，其中，上部極板IOIO 的一半通過端口連接器110和端口電路布線1112而連接到相鄰 MIMCAP 1030中的底部極板1012的一半，并且頂部極板1010的另 一半通過連接器110和端口電路布線1112而連接到相鄰MIMCAP 1030中的底部極板1012的另一半。這導(dǎo)致相對(duì)于襯底1014的對(duì)稱的 電容器電路1100設(shè)計(jì)，由此，如上所述，將寄生電容均勻地分配到 第一端口 1136和第二端口 1138的每一個(gè)。
雖然本文中已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但可以進(jìn)行設(shè)計(jì)上 的修改，此類修改對(duì)于電容器領(lǐng)域的技術(shù)人員以及其它領(lǐng)域的技術(shù)人 員來說將是顯而易見的。例如，應(yīng)理解的是本發(fā)明不限于到目前為止 所述的MIMCAP和VNCAP的具體數(shù)據(jù)和布置，并且本發(fā)明可以對(duì) 包括多于四個(gè)的MIM電容的電路結(jié)構(gòu)起作用。
權(quán)利要求
1.一種安裝在半導(dǎo)體芯片上的電容電路組件，其包括芯片襯底；接近于襯底安裝的至少兩個(gè)電容器；其中，每個(gè)電容器具有被介電材料隔開的第一和第二導(dǎo)電極板；其中，每個(gè)第二導(dǎo)電極板安裝得平面地接近所述襯底至足以具有大于每個(gè)第一導(dǎo)電極板的非本征電容的與所述襯底之間的第二極板非本征電容；所述第一極板的一半和所述第二極板的一半通過第一端口電路而連接到第一端口，其中，第一端口具有來自于所述第二極板的一半的第一端口復(fù)合非本征電容；以及所述第一極板的剩余的一半和所述第二極板的剩余的一半通過第二端口電路而連接到第二端口，其中，第二端口具有來自于所述第二極板的剩余的一半的第二端口復(fù)合非本征電容，第二端口復(fù)合非本征電容大約等于第一端口復(fù)合非本征電容。
2. 權(quán)利要求l的結(jié)構(gòu)，其中，所述至少兩個(gè)電容器是金屬-絕緣 體-金屬電容器，并且所述電容電路組件位于線程后端半導(dǎo)體電容器電 路中。
3. 權(quán)利要求2的結(jié)構(gòu)，其中，所述村底進(jìn)一步包括具有第一和 第二端子的線程前端電容器，所述線程前端電容器限定襯底占地區(qū)；其中，所述第一端口電連接到線程前端電容器結(jié)構(gòu)第一端子，并 且第二端口電連接到線程前端電容器結(jié)構(gòu)第二端子；以及其中，所述至少兩個(gè)電容器布置在線程前端電容器占地區(qū)內(nèi)的襯底上。
4. 權(quán)利要求3的結(jié)構(gòu)，其中，所述至少兩個(gè)電容器是至少四個(gè)電容器。
5. 權(quán)利要求4的結(jié)構(gòu)，其中，所述至少四個(gè)電容器排列為大體 上平行于襯底的矩形陣列。
6. 權(quán)利要求3的結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括布置在線程前端電容器占 地區(qū)內(nèi)的襯底上并具有第一和第二端子的垂直原生電容器，其中，第 一端口電連接到垂直原生電容器第一端子，并且第二端口電連接到垂 直原生電容器第二端子。
7. 權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)，其中，第一和第二極板中的每一個(gè)由相 同的材料形成。
8. 權(quán)利要求7的結(jié)構(gòu)，其中，所述極板是金屬或多晶硅。
9. 權(quán)利要求7的結(jié)構(gòu)，其中，所述介電材料具有大于約4 (er> 4)的^茲導(dǎo)率值。
10. —種用于形成半導(dǎo)體芯片電容電路的方法，其包括步驟 形成線程前端襯底結(jié)構(gòu)；接近于襯底來安裝至少兩個(gè)電容器，其中，每個(gè)電容器具有被介 電材料隔開的第一和第二導(dǎo)電極板，并且其中，每個(gè)第二導(dǎo)電極板安 裝得平面地接近所述襯底至足以具有大于每個(gè)第一導(dǎo)電極板的非本 征電容的與所述襯底之間的第二極板非本征電容；通過第一端口電路將所述第一極板的一半和所述第二極板的一半連接到第一端口，其中，第一端口具有來自于所述第二極板的一半 的第一端口復(fù)合非本征電容；以及通過第二端口電路將所述第一極板的剩余的一半和所迷第二極 板的剩余的一半連接到第二端口，其中，第二端口具有來自于所述第二極板的剩余的一半的第二端口復(fù)合非本征電容，第二端口復(fù)合非本 征電容大約等于第一端口復(fù)合非本征電容。
11. 權(quán)利要求10方法，其中所述至少兩個(gè)電容器是金屬-絕緣體-金屬電容器，其進(jìn)一步包括將所述至少兩個(gè)電容器置于線程后端半導(dǎo) 體電容器電路中的步驟。
12. 權(quán)利要求ll的方法，其進(jìn)一步包括步驟 在襯底中提供具有第一和第二端子的線程前端電容器； 線程前端電容器限定襯底占地區(qū)； 將第一端口電連接到線程前端電容器結(jié)構(gòu)第一端子； 將第二端口電連接到線程前端電容器結(jié)構(gòu)第二端子；以及將所述至少兩個(gè)電容器布置在線程前端電容器占地區(qū)內(nèi)的襯底上。
13. 權(quán)利要求12的方法，其中，所述至少兩個(gè)電容器是至少四 個(gè)電容器。
14. 權(quán)利要求13的方法，其進(jìn)一步包括將所述至少四個(gè)電容器 布置為大體上平行于襯底的矩形陣列的步驟。
15. 權(quán)利要求12的方法，其進(jìn)一步包括步驟 將垂直原生電容器布置在線程前端電容器占地區(qū)內(nèi)的襯底上，該垂直原生電容器具有第一和第二端子；將第一端口電連接到垂直原生電容器第一端子；以及 將第二端口電連接到垂直原生電容器第二端子；以及
16. 權(quán)利要求10的方法，其中，第一和第二極板中的每一個(gè)由相同的材料形成。
17. 權(quán)利要求16的方法，其中，所述極板是金屬或多晶硅。
18. 權(quán)利要求16的方法，其中，所述介電材料具有大于約4 (er >4)的磁導(dǎo)率值。
19. 一種半導(dǎo)體電路結(jié)構(gòu)，其包括芯片襯底，其包括具有第 一和第二端子的線程前端金屬氧化硅電 容器，該金屬氧化硅電容器限定線程前端電容器占地區(qū)；至少兩個(gè)線程后端金屬-絕緣體-金屬電容器，其電連接到線程前 端電容器結(jié)構(gòu)并安裝得接近于襯底并在所述線程前端電容器占地區(qū) 上方，其中金屬-絕緣體-金屬底部導(dǎo)電極板安裝得平面地接近所述襯 底至足以具有大于金屬-絕緣體-金屬頂部導(dǎo)電極板非本征電容的與所 述襯底之間的底部極板非本征電容；所述頂部極板的一半和所述底部極板的一半通過第一端口電路 而連接到第一端口，其中，第一端口具有來自于所述底部極板的一半 的第一端口復(fù)合非本征電容；以及所述頂部極板的剩余的一半和所述底部極板的剩余的一半通過 第二端口電路而連接到第二端口，其中，第二端口具有來自于所述底部極板的剩余的一半的第二端口復(fù)合非本征電容，第二端口復(fù)合非本 征電容大約等于第一端口復(fù)合非本征電容。
全文摘要
本發(fā)明提供了半導(dǎo)體芯片電容電路和方法，其包括接近于襯底來安裝的至少兩個(gè)電容器，其中，每個(gè)電容器具有橫向下導(dǎo)電極板，其接近于襯底而安裝至足以具有大于頂部極板非本征電容的非本征電容。下極板的一半和上極板的一半連接到第一端口，上極板和下極板的剩余的一半連接到第二端口，第一和第二端口具有與下極板的大約相等的非本征電容。一方面，所述襯底包括限定襯底占地區(qū)的線程前端電容器，并且所述至少兩個(gè)電容器是布置在所述占地區(qū)上的后端前金屬-絕緣體-金屬電容器。另一方面，所述至少兩個(gè)電容器是排列為大體上平行于所述襯底的矩形陣列的至少四個(gè)電容器。
文檔編號(hào)H01L23/52GK101410942SQ200780010765
公開日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2007年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月18日
發(fā)明者J-O·普魯查特, R·特茲辛斯基, 趙忠衍, 金文柱, 金鐘海 申請(qǐng)人:國際商業(yè)機(jī)器公司