具有纜線平板的整合電容器制造技術

本發明專利技術提供一種于集成電路（ＩＣ）中的電容器（２００）具有：形成于集成電路的一第一圖案化金屬層的一分配柵格（２２６）與連接至分配柵格且沿著一第一方向延伸而離開分配柵格的一第一垂直傳導絲線（２０２）。一第二垂直傳導絲線（２０３）連接至分配柵格且于相反方向延伸。第一與第二柵格平板（２２５、２２４）形成于第一圖案化金屬層的上方與下方的金屬層。柵格平板環繞第一與第二垂直傳導絲線。分配柵格、第一垂直傳導絲線與第二垂直傳導絲線連接且形成電容器的一第一節點的一部分，第一柵格平板與第二柵格平板連接且形成電容器的一第二節點的一部分。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術關于形成于集成電路(IC integrated circuit)的電容器，通稱為「整合電容器」。
技術介紹
制造IC的方法典型包括一前端處理順序，其中，諸如晶體管的種種的電氣組件形成于一半導體基板；及，一后端處理順序，概括包括形成具有傳導通路(via)的介電材料與圖案化(patterned)傳導材料(典型為金屬)的交替層或使用其它技術以互連金屬層來形成一種三維的接線結構，其連接電氣組件至其它電氣組件及IC的端子。電容器為了種種目的而用于IC系統。于多個實例，納入(整合)一電容器于IC芯片是期待的。一種簡單的方式是形成具有一介于中間的介電質的兩個傳導平板；然而，此針對于取得的電容而消耗相當大的面積。用于增大一既定面積的電容的一種技術運用多個傳導平板，各個傳導平板與鄰近的平板由介電質所分開。另外的技術運用傳導板條(strip)， 亦稱為傳導線條(line)、傳導指部(finger)或傳導線跡(trace)，其交替地連接至第一與第二電容器端子(節點)。于傳導板條之間耦合的側壁提供電容。以垂直一致性排列或配置的傳導板條層可附加以進而增大一種整合電容器結構的電容。一種電容器具有連接至第一節點的于連續層的若干個傳導板條且與連接至整合電容器的第二節點的相等數目個傳導板條交替。該傳導板條是于連續層上偏置了半個單元，使得連接至第一節點的一傳導板條是具有在于其上方且二側的連接至第二節點的傳導板條。提供針對于各個節點的于一層的相等數目個傳導板條是與至基板的各個節點的耦合平衡，此是期待于一些應用中，但為不期待于其它者，諸如切換式應用，其中，于一個節點處具有較小的耦合是期待。為了降低對于基板的耦合，一厚的二氧化硅層是用于基板與第一層的傳導板條之間。此可能難以整合于一種標準CMOS制造順序，且可能需要另外的步驟以附加至標準處理流程。重迭的平行傳導板條運用匯流板條而連接在其末端，匯流板條消耗額外的表面積。提供一種整合電容器的另一個方式是具有其連接至該電容器的交替節點的于一層的傳導板條及連接至相同節點的重迭傳導板條。此本質為形成連接至該電容器的第一節點的一簾幕(curtain)的傳導板條與互連通路及連接至第二節點的相鄰簾幕的傳導板條與互連通路。連接至該相同節點的重迭傳導板條避免關聯于匯流板條的喪失的表面積；然而，層間的電容是降低，因為上方板條如同下方板條而連接至相同節點。此效應是稍微排除，因為隨著臨界尺寸縮小，板條間的電容相較于層間的電容而成為較為強勢。換言之，于連續金屬層之間的介電層分離隨著減小臨界尺寸而成為愈來愈大于傳導板條之間的介電分離。因此，克服先前技術的缺點的整合電容器是期望。更概括期望的是整合電容器具有每單位面積的高電容、低損失(電阻)與低的自電感，其藉由提高自共振頻率與電容器電路質量而改良高頻的應用。于一些應用，遮蔽整合電容器免于電氣噪聲是更為期待的。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種于集成電路(IC)中的電容器具有形成于集成電路的一第一圖案化(patterned)金屬層的一分配柵格(grid)與連接至該分配柵格且沿著一第一方向延伸而離開該分配柵格的一第一垂直傳導絲線一第二垂直傳導絲線連接至該分配柵格且于相反方向延伸。第一與第二柵格平板形成于第一圖案化金屬層的上方與下方的金屬層。柵格平板環繞第一與第二垂直傳導絲線。分配柵格、第一垂直傳導絲線與第二垂直傳導絲線連接且形成該電容器的一第一節點的一部分，第一柵格平板與第二柵格平板連接且形成該電容器的一第二節點的一部分。附圖說明伴隨圖式顯示根據本專利技術的一或多個觀點的示范實施例；然而，伴隨圖式不應視作限制本專利技術于圖示的實施例，而是僅用于解說與了解。圖IA是根據一個實施例的一種具有水平纜線絲線的整合電容器的一部分的等角視圖；圖IB是圖IA的整合電容器的側視圖，該種整合電容器納入于一種集成電路的后端層；圖2A是根據本專利技術的一個實施例的一種具有垂直纜線絲線的整合電容器的一部分的等角視圖；圖2B是圖2A的整合電容器的橫截面，如沿著截面線B-B所看出；圖2C是圖2A的整合電容器的橫截面，如沿著截面線C-C所看出；圖3是圖2A的整合電容器的等角視圖，移除一些層以說明該種整合電容器的進一步的細節；圖4是圖2A的整合電容器的等角視圖，具有根據另一個實施例的平板包覆；圖5是納入根據一個實施例的整合電容器的一種FPGA的平面圖。具體實施例方式諸如可程序邏輯組件的復合IC經常具有藉由形成于一半導體基板上的介電材料層所分開的數個圖案化金屬層，其用于接線連接與其它功能。本專利技術的一些實施例可適于現存CMOS處理程序，藉由運用形成期望的圖案于適當金屬層的屏蔽(mask)及通過金屬間的介電質(IMD ；inter-metal dielectric)層或層間的介電質(ILD ；inter-layer dielectric)的通路(via)。通路運用數種現有技術的任一者所形成，諸如接觸插頭 (contact plug)、金屬鑲嵌(damascene)或雙金屬鑲嵌技術。同理，傳導板條運用數種現有技術的任一者所形成，諸如薄膜金屬蝕刻(etch)、薄膜金屬升離(lift-off)、金屬鑲嵌與雙金屬鑲嵌技術。于一些實施例，該等傳導層的一是一聚硅或硅化物層。于再一個實施例， 于半導體基板的一傳導井形成一電容器平板或一遮蔽的一部分。本專利技術的實施例是稱作為「纜線(cabled)」，因為電氣連接至電容器的一個節點的導線(諸如水平絲線或垂直柱(column))是由連接至電容器的其它節點的導線所環繞， 類似于一傳導套(sheath)如何環繞一同軸電纜的一中心導線以遮蔽內部導線免于電氣噪聲。一些實施例運用水平絲線，其連接至一第一節點(其于一特定實施例為于一 IC的一切換電容器的一頂部節點)，藉由電氣連接至一第二節點(例如底部節點)的絲線所環繞， 形成于多層且借著傳導通路所互連。其它實施例是形成連接至第一節點的傳導柱，其藉由連接至第二節點的傳導柵格所環繞。傳導柵格于連續的金屬層中形成且借著通路所互連， 該等通路提供對于傳導柱的對應通路的附加的側向電容。具有良好的噪聲遮蔽的高的比電容(specific capacitance)是達成。圖IA是根據一個實施例的一種整合電容器的一部分100的等角視圖。該視圖顯示該整合電容器的傳導部分且介電材料是為了說明而移除。熟悉后端IC處理技術的人士了解的是諸如二氧化硅或基于流體的介電材料的介電材料層是填充于傳導部分之間的空間。整合電容器具有傳導垂直面板(「傳導簾幕」)102、104且于交插的垂直面板105、 106交替，其中，于后端堆棧的連續層，連接至電容器的第一節點的傳導組件是與連接至電容器的第二節點的傳導組件交替。傳導簾幕102具有水平伸展(即沿著X方向)的形成于連續圖案化金屬層的多個傳導絲線108、110、112、114、116及連接于X方向的連續圖案化金屬層的絲線的傳導通路118、120，以形成由X與Z方向所定義的平面的一傳導平板。傳導簾幕連接至整合電容器的電氣節點的一者，且于一個特定實施例，傳導簾幕連接至一種切換整合電容器的底部節點。于一個特定實施例，傳導絲線是金屬線跡，諸如 運用金屬鑲嵌或雙金屬鑲嵌技術所形成者。于一個特定實施例，傳導通路亦為運用一種雙金屬鑲嵌技術所形成。交本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種于集成電路（ＩＣ）中的電容器，包含：一分配柵格，形成于該集成電路的一第一圖案化金屬層；一第一垂直傳導絲線，連接至該分配柵格且沿著一第一方向延伸而離開該分配柵格；一第二垂直傳導絲線，連接該分配柵格且沿著相對該第一方向的一第二方向延伸而離開該分配柵格；一第一柵格平板，形成于鄰近于該第一圖案化金屬層的一第二圖案化金屬層，該第一柵格平板環繞于該第二圖案化金屬層的該第一垂直傳導絲線；一第二柵格平板，形成于鄰近于該第一圖案化金屬層的一第三圖案化金屬層，該第一圖案化金屬層配置于該第二圖案化金屬層與該第三圖案化金屬層之間，該第二柵格平板環繞于該第三圖案化金屬層的該第二垂直傳導絲線，其中，該分配柵格、該第一垂直傳導絲線與該第二垂直傳導絲線連接且形成該電容器的一第一節點的一部分，且該第一柵格平板與該第二柵格平板連接且形成該電容器的一第二節點的一第一部分。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：派翠克·J··昆恩，
申請(專利權)人：吉林克斯公司，
類型：發明
國別省市：US