CN104882430A - 一种基于深亚微米cmos工艺的横向mom电容 - Google Patents

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赵鹏辉
张建平
李罗生
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Abstract

本发明公开了一种基于深亚微米CMOS工艺的横向MOM电容。这种电容结构兼容于标准CMOS工艺，不需要额外的掩膜层支持，该电容可代替代工厂提供的MIM(Metal-Insulator-Metal)电容，从而避免了使用MIM电容时因增加的额外掩膜层CTM层密度不足造成芯片生产时良率降低的问题。这种电容由多层金属堆叠组成，金属层采用工艺允许的最小宽度，金属层间距采用工艺允许的最小距离，保证在最小的面积内获得最大的电容。

Description

一种基于深亚微米CMOS工艺的横向MOM电容
技术领域
本发明属于电子技术领域，涉及半导体集成电路器件。
背景技术
随着工艺制程进入深亚微米时代，互连金属具有越来越大的纵横比。金属的厚度远大于金属的最小宽度，相邻金属层的层间距远大于同层金属间的最小间距，同时代工厂还提供了更多的可供使用的金属层。
用最小宽度和最小间距的同层金属构成横向电容，同时层叠多层金属即可在不增加掩模板情况下，在较小的面积里得到较大的横向金属电容。
使用代工厂提供的MIM电容时需要额外的掩膜层CTM层支持，当产品较少使用MIM电容时或是产品版图上没有的额外的面积添加CTM Dummy时，CTM层的密度会低于设计规则所允许的最小值，导致产品生产时良率降低。
发明内容
本发明公开了一种基于深亚微米CMOS MS 1P4M工艺的横向MOM电容。该电容由多层金属堆叠而成，和层间介质，同层金属采用工艺允许的最小宽度和最小间距，同层相邻的两条金属是横向电容C的两极板，工艺允许的金属的最小宽度是横向电容C两极板的厚度，工艺允许的同层金属的最小间距是横向电容C电容介质的厚度。同层金属中包含多个横向电容C，多层的多个横向电容C并联构成横向MOM电容，见图2。不同层金属两侧垂直相连的金属构成横向MOM电容的金属互联区，水平排布的横向电容C构成横向MOM电容的电容区，不同层金属在金属互联区通过金属VIA相连，不同层金属在电容区无连接，见图1。
一种基于深亚微米CMOS MS 1P4M工艺的横向MOM电容，见图1；包括Metal_1和VIA1，见图3；Metal_2和VIA2，见图4；Metal_3和VIA3，见图5；Metal_4，见图6。多层金属堆叠共同构成电容区，见图2；Metal_1通过VIA1连接Metal_2，Metal_2通过VIA2连接Metal_3，Metal_3通过VIA3连接Metal_4，构成多层金属垂直相连的金属互联区，见图1。
该电容由相邻的同层金属构成的两极板采用叉指阵列结构(Interdigitated arrays)，见图3到图6。叉指个数N决定了横向电容C的个数，横向电容C的个数等于N-1；叉指长度即横向电容C的极板长度，调节叉指个数和长度可以调节横向MOM电容的容值。
附图说明
图1横向MOM电容正视剖面图。
图2横向MOM电容的电容区左视剖面图。
图3Metal_1和VIA1顶视剖面图。
图4Metal_2和VIA2顶视剖面图。
图5Metal_3和VIA3顶视剖面图。
图6Metal_4顶视剖面图。
具体实施方式
一种基于深亚微米CMOS MS 1P4M工艺的横向MOM电容，该电容由多层金属堆叠而成，同一层金属采用最小宽度和最小间距，同层相邻的金属构成横向电容C，同层金属中包含多个横向电容C。多层的多个横向电容C并联构成横向MOM电容，见图2。不同层金属两侧垂直相连的金属构成横向MOM电容的金属互联区，水平排布的横向电容C构成横向MOM电容的电容区，不同层金属在金属互联区通过金属VIA相连，不同层金属在电容区无连接，见图1。
横向MOM电容由多层金属堆叠而成，在具体实施方式中，以多层金属堆叠而成作为实施例，见图1；包括金属层Metal_1和金属VIA1，见图3；金属层Metal_2和金属VIA2，见图4；金属层Metal_3和金属VIA3，见图5；金属层Metal_4，见图6。多层金属堆叠共同构成电容区，见图2；Metal_l通过VIA1连接Metal_2，Metal_2通过VIA2连接Metal_3，Metal_3通过VIA3连接Metal_4，构成多层金属垂直相连的金属互联区，见图1。
本发明公开的电容兼容于标准CMOS工艺，不需要额外的掩膜层支持，避免出现因CTM层密度不足导致产品生产时良率降低的问题。

Claims (2)

1.一种基于深亚微米CMOS工艺的横向MOM电容，该电容由多层金属堆叠而成，同一层金属采用工艺允许的最小宽度和最小间距，同层相邻的金属和层间介质构成横向电容C，同层金属中包含多个横向电容C，多层的多个横向电容C并联构成横向MOM电容，不同层金属两侧垂直相连的金属构成横向MOM电容的金属互联区，水平排布的横向电容C构成横向MOM电容的电容区，不同层金属在金属互联区通过金属VIA相连，不同层金属在电容区无连接。
2.如权利要求1所述的电容，其特征在于同层金属采用叉指结构，电容的叉指个数和长度均可根据需要进行调整。
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