CN114446947A - 半导体结构 - Google Patents
半导体结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114446947A CN114446947A CN202210042187.6A CN202210042187A CN114446947A CN 114446947 A CN114446947 A CN 114446947A CN 202210042187 A CN202210042187 A CN 202210042187A CN 114446947 A CN114446947 A CN 114446947A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plate
- capacitor
- polar plate
- metal
- contact metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 238
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 223
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 47
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/0203—Particular design considerations for integrated circuits
- H01L27/0207—Geometrical layout of the components, e.g. computer aided design; custom LSI, semi-custom LSI, standard cell technique
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/40—Capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/40—Capacitors
- H01L28/60—Electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
本申请提供一种半导体结构,包括:衬底、焊盘结构和电容结构;其中,衬底上方设有从上到下排布的多层金属层,焊盘结构位于顶层的金属层上,电容结构位于顶层的金属层以下的金属层内,且电容结构位于焊盘结构的下方。本申请通过将电容结构置于焊盘结构下方的金属层内,可以充分利用焊盘结构的版图面积,并且也不会占用衬底上的晶体管区域,有利于半导体结构的小型化,且电容结构距离焊盘结构较近,稳压性能更好。
Description
技术领域
本申请涉及但不限定于一种半导体结构。
背景技术
由于电容具有储能性能,在半导体芯片的电路设计中,版图设计人员常常需要在电源附近加上大量的电容,以稳定电源电压。因此,在有限的芯片面积内合理利用面积,布局足够多的电容,一直是版图设计人员致力于解决的问题。
发明内容
根据一些实施例,本申请提供一种半导体结构,包括:衬底、焊盘结构和电容结构;
其中,衬底上方设有从上到下排布的多层金属层,焊盘结构位于顶层的金属层上,电容结构位于顶层的金属层以下的金属层内,且电容结构位于焊盘结构的下方。
在一实施例中,电容结构包括:第一上极板、第一下极板、第二下极板、电容柱以及介质层;
其中,第一上极板和第一下极板相对布置,第一上极板和第二下极板相对布置;
电容柱的数量为多个,每个电容柱和第一上极板之间均设有介质层;第一下极板和第一上极板之间设有电容柱,第二下极板和第一上极板之间也设有电容柱。
在一实施例中,位于第一下极板和第一上极板之间电容柱的数量与位于第二下极板和第一上极板之间电容柱的数量相等。
在一实施例中,第一上极板上设有多个电极孔,每个电极孔内设有一个电容柱,介质层位于电极孔和电容柱之间。
在一实施例中,第一下极板和第二下极板位于同一金属层,且第一下极板和第二下极板之间间隔布置。
在一实施例中,第一上极板在衬底上的投影位于焊盘结构在衬底上的投影的内部。
在一实施例中,电容结构还包括:第二上极板;电容结构还包括第三下极板以及第四下极板;
第二上极板和第三下极板相对设置,第二上极板和第四下极板相对设置;
第三下极板和第二上极板之间设有电容柱,第四下极板和第二上极板之间也设有电容柱。
在一实施例中,第一上极板和第二上极板位于同一金属层,且呈阵列分布;
第一下极板、第二下极板、第三下极板以及第四下极板位于同一金属层,且呈阵列分布。
在一实施例中,第二上极板在衬底上的投影位于焊盘结构在衬底上的投影的内部。
在一实施例中,电容结构还包括第三上极板以及第四上极板;电容结构还包括第五下极板、第六下极板、第七下极板以及第八下极板;
其中,第三上极板和第五下极板相对设置,第三上极板和第六下极板相对设置;第五下极板和第三上极板之间设有电容柱,第六下极板和第三上极板之间也设有电容柱;
第四上极板和第七下极板相对设置,第四上极板和第八下极板相对设置;第七下极板和第四上极板之间设有电容柱,第八下极板和第四上极板之间也设有电容柱。
在一实施例中,第一上极板、第二上极板、第三上极板以及第四上极板位于同一金属层,且呈阵列分布;
第一下极板、第二下极板、第三下极板、第四下极板、第五下极板、第六下极板、第七下极板以及第八下极板位于同一金属层,且呈阵列分布。
在一实施例中,电容结构还包括第一接触金属和第二接触金属;
第一接触金属与第一下极板位于同一层;第二接触金属与第一下极板位于同一层;
第一接触金属与第一下极板接触,第一接触金属还与第三下极板接触;第二接触金属与第二下极板接触,第二接触金属还与第四下极板接触。
在一实施例中,电容结构还包括第三接触金属和第四接触金属;
第三接触金属与第一下极板位于同一层;第四接触金属与第一下极板位于同一层;
第三接触金属与第五下极板接触,第三接触金属还与第七下极板接触;第四接触金属与第六下极板接触,第四接触金属还与第八下极板接触。
在一实施例中,电容结构还包括第五接触金属;
第五接触金属与第一下极板位于同一金属层,第五接触金属与第二接触金属接触,第五接触金属还与第三接触金属接触;
电容结构还包括第六接触金属和第七接触金属;第六接触金属与第一接触金属接触,第六接触金属用于连接第一电源端;第七接触金属与第四接触金属接触,第七接触金属用于连接第二电源端。
在一实施例中,第一接触金属、第二接触金属、第三接触金属以及第四接触金属呈阵列排布。
本申请提供的半导体结构,包括焊盘结构、电容结构和衬底,在衬底上方设有多层金属层,其中,多层金属层从上到下依次排布,焊盘结构位于顶层的金属层上,电容结构位于顶层的金属层以下的金属层内,通过如此设置,电容结构无需占用衬底上的晶体管区域,可以在衬底上布置更多晶体管,提高衬底面积的利用率。又电容结构位于焊盘结构的下方,可以充分利用焊盘结构下方的版图面积,从两个方面有利于半导体结构的小型化,并且电容结构距离焊盘结构比较近,电容结构对从焊盘结构接入的电源的稳压效果更好。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请一实施例提供的半导体结构的剖面图;
图2为本申请一实施例提供的半导体结构的电路原理图;
图3为本申请一实施例提供的半导体结构中电容结构的俯视图;
图4为本申请图3所示实施例提供的半导体结构中电容结构的剖面图;
图5为本申请另一实施例提供的半导体结构中电容结构的俯视图;
图6为本申请图5所示实施例提供的半导体结构中电容结构的电路原理图;
图7为本申请再一实施例提供的半导体结构中电容结构的俯视图;
图8为本申请图7所示实施例提供的半导体结构中电容结构的电路原理图。
通过上述附图,已示出本申请明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1为本申请一实施例提供的半导体结构的剖面图,如图1所示,本申请实施例提供的半导体结构包括衬底300、焊盘结构200和电容结构100。
衬底300可以为但不限于硅衬底300。焊盘结构200位于衬底300上方,焊盘结构200为电源焊盘时,其可以通过打引线与封装基板进行电连接,从而获取相应的电源电压(如VDDQ、VPP、VDD等)。
在衬底300上设置若干个晶体管区域,在衬底300上方设有多层金属层,且多层金属层是从上到下排布。也就是多层金属层是沿着远离衬底300的方向到靠近衬底300的方向排布。
将位于最上层的金属层称为位于顶层的金属层M3。将位于顶层的金属层下方,且与位于顶层的金属M3层紧邻的金属层称为位于次顶层的金属层M2。将位于次顶层的金属层M2下方,且与位于次顶层的金属层M2紧邻的金属层称为第三金属层M1,将位于第三金属层M1下方,且与第三金属层M1紧邻的金属层称为第四金属层M0。在第三金属层M1和第四金属层M0之间设有隔离层,以隔离各金属层。任意两层金属层之间设有金属孔,用于实现两层金属层之间连接。例如:在位于顶层的金属层M3和位于次顶层的金属层M2之间设有金属通孔V3,在位于次顶层的金属层M2和第三金属层M1之间设有金属通孔V2,在第三金属层M1和第四金属层M0之间设有金属通孔V1,在第四金属层M0和衬底300之间设有金属通孔V0。
其中,焊盘结构200位于顶层的金属层M3,焊盘结构200用于连接电源端。电容结构100位于焊盘结构200的下方,且电容结构100位于顶层的金属层M3以下的金属层内,也就是利用金属层内的金属和两层金属层之间的金属通孔形成电容结构100。
如图2所示,设置于焊盘结构200下方的电容结构100能够稳定电源电压,通过将电容结构100设置于位于顶层的金属层下方,可以利用金属层内的金属块和两层金属层之间的金属通孔形成电容结构100,无需占用衬底300上的晶体管区域,可以合理利用半导体结构的版图面积,并且电容结构100位于焊盘结构200的附近,可以提升电容的稳压性能。
在一实施例中,参考图3和图4,电容结构100包括第一上极板101、第一下极板102、第二下极板103、电容柱104以及介质层105。
其中,第一下极板102和第二下极板103位于同一层金属层,也就是第一下极板102和第二下极板103是同一层金属层上的金属块,例如:第一下极板102和第二下极板103为位于隔离层上的金属块。第一上极板101与第一下极板102位于不同金属层,也就是将位于不同金属层上的两块金属块作为第一上极板101和第一下极板102,例如:第一上极板101为位于次顶层金属层M2上的金属块。第一上极板101和第一下极板102相对布置,第一上极板101和第二下极板103相对布置。
电容柱104为位于两个金属层之间的金属通孔。电容柱104的数量为多个,在第一下极板102和第一上极板101之间设有电容柱104,在第二下极板103和第一上极板101之间也设有电容柱104。为实现第一上极板101和第一下极板102之间的电隔离,以及第一上极板101和第二下极板103之间的电隔离,在每个电容柱104和第一上极板101之间均设有介质层105,以实现在通过焊盘结构200向电容结构100充电时在第一上极板101和两个下极板之间存储电荷,在电源波动时电容结构100可以释放电荷,从而实现稳定电源的目的。此外,相较于晶体管电容,利用金属层内的金属块和金属通孔形成的电容,由于两个极板之间的相对面积比较大,在相同面积下,本申请提供的电容结构的电容值通常是晶体管电容的十多倍,稳压性能更好。
在一实施例中,位于第一下极板102和第一上极板101之间电容柱104的数量与位于第二下极板103和第一上极板101之间电容柱104的数量相等,例如:继续参考图3,在第一上极板101和第一下极板102之间14个电容柱104,在第一上极板101和第二下极板103之间14个电容柱104。通过如此设置,电容结构100为对称结构,使得第一上极板101和第一下极板102之间的介电能力与第一上极板101和第二下极板103之间的介电能力相同,相较于介电能力不同的电容结构100,由介电能力更小的上下极板之间的介电能力确定电容结构100的电容量,该结构可以充分利用上下极板之间的介电能力,从而提升电容结构100的性能。
在一实施例中,第一下极板102作为电容结构100的第一端,第二下极板103作为电容结构100的第二端,电容结构100的第一端用于连接焊盘结构200或者衬底300内的晶体管、电阻等器件。
在一实施例中,第一上极板101上设有多个电极孔1011,每个电极孔1011内设有一个电容柱104。也就是电容柱104的上端安装于电极孔1011内,电容柱104的下端与第一下极板102或者第二下极板103接触。介质层105位于电极孔1011和电容柱104之间,以实现电容柱104与第一上极板101之间的电隔离。电容柱104可以是实心柱状结构,也可以是空心柱状结构,电容柱104也为导电材料。通过如此设置,可以利用成熟的半导体打孔工艺制作电容柱104,利用半导体沉积和图形化工艺制备上下极板以及介质层105,降低半导体结构的成本。
在一实施例中,第一下极板102和第二下极板103位于同一金属层,且第一下极板102和第二下极板103之间间隔布置。第一下极板102作为电容结构100的第一端,第二下极板103作为电容结构100的第二端,通过让第一下极板102和第二下极板103之间间隔布置,可以避免电容结构100的两个端短接。
在一实施例中,第一上极板101在衬底300上的投影位于焊盘结构200在衬底300上的投影的内部。通过如此设置,可以充分利用焊盘结构200的版图面积,使得芯片面积完全不受电容结构100的影响,且电容结构100也不会影响到衬底300内晶体管的版图设计,从以上两个方面有利于实现芯片的小型化。
在一实施例中,电容结构100在衬底300上的投影与焊盘结构200在衬底300上的投影重合,在充分利用焊盘结构200的版图面积前提下,可以有效提升电容结构100的电容量,从而提升电容结构100的稳压性能。
图5为本申请另一实施例提供的半导体结构中电容结构100的俯视图,图6为本申请图5所示实施例提供的半导体结构中电容结构100的电路原理图,如图5所示,电容结构100包括第一上极板101、第一下极板102和第二下极板103。其中,第一上极板101和第一下极板102之间相对布置,第一上极板101和第二下极板103之间相对布置。电容结构100还包括第二上极板106、第三下极板107以及第四下极板108。其中,第二上极板106和第三下极板107相对设置,第二上极板106和第四下极板108相对设置。
电容结构100还包括多个电容柱104,第一下极板102和第一上极板101之间设有电容柱104,第二下极板103和第一上极板101之间也设有电容柱104,第三下极板107和第二上极板106之间设有电容柱104,第四下极板108和第二上极板106之间也设有电容柱104。
位于第一下极板102上的电容柱104和第一上极板101之间设有介质层105,位于第二下极板103上的电容柱104和第一上极板101之间设有介质层105,以实现第一上极板101和电容柱104之间的电隔离,从而实现第一上极板101和第一下极板102之间的电隔离,第一上极板101和第二下极板103之间的电隔离。第一上极板101、第一下极板102、第二下极板103以及上下极板之间的电容柱104形成第一电容单元,该第一电容单元的电容值等效为C1,第一下极板102为第一电容单元的第一端,第二下极板103为第一电容单元的第二端,第一电容单元的第一端和第二端用于与其他元器件或者焊盘结构200电连接。
位于第三下极板107上的电容柱104和第二上极板106之间设有介质层105,位于第四下极板108上的电容柱104和第二上极板106之间设有介质层105,以实现第二上极板106和电容柱104之间的电隔离,从而实现第二上极板106和第三下极板107之间的电隔离,第二上极板106和第四下极板108之间的电隔离。第二上极板106、第三下极板107、第四下极板108以及上下极板之间的电容柱104形成第二电容单元,该第二电容单元的电容值等效为C2,第三下极板107为第二电容单元的第一端,第四下极板108为第二电容单元的第二端,第二电容单元的第一端和第二端用于与其他元器件或者焊盘结构200电连接。
在上述技术方案中,通过设置两个上极板,并为每个上极板设置与其相对布置的两个下极板,在上下极板之间设置电容柱104和用于电隔离的介质层105,以形成两个电容单元。在电路设计时,根据功能需求将两个电容单元与其他元件器件或者焊盘结构200电连接,以形成对应功能的电路结构,并且电容单元不占用衬底300上的晶体管区域,可充分利用半导体结构的版图面积。
在一实施例中,第一上极板101和第二上极板106位于同一金属层,并且第一上极板101和第二上极板106呈阵列分布,第一下极板102、第二下极板103、第三下极板107以及第四下极板108位于同一金属层,并且第一下极板102、第二下极板103、第三下极板107以及第四下极板108呈阵列分布。通过如此设置,可以使各层金属层上的金属电极均匀分布,可以降低半导体结构制作的工艺难度,提升半导体结构的良率。
在一实施例中,第一上极板101在衬底300上的投影位于焊盘结构200在衬底300上的投影的内部,第二上极板106在衬底300上的投影位于焊盘结构200在衬底300上的投影的内部。通过在焊盘结构200下方设置两个电容单元,可以满足半导体结构内电路对电容需求,还可以充分利用焊盘结构200的版图面积,且电容结构也不占用衬底300上的晶体管区域,有利于实现半导体芯片的小型化。
在一实施例中,电容结构100还包括第一接触金属121和第二接触金属122,第一下极板102、第二下极板103、第三下极板107以及第四下极板108位于同一层金属层,第一接触金属121与第一下极板102位于同一层,第二接触金属122与第二下极板103位于同一层。其中,第一接触金属121与第一下极板102接触,第一接触金属121还与第三下极板107接触,第二接触金属122与第二下极板103接触,第二接触金属122还与第四下极板108接触。在上述技术方案中,使用多层金属层内的金属块和两层金属层之间的通孔形成电容单元,可以在下极板所在金属层上布置接触金属,以实现两个电容单元之间相互连接,再通过金属层上其他金属块以及两层金属层之间的金属孔实现电容单元与其他器件连接,相较于采用位于衬底300上的晶体管电容而言,无需为连接位于衬底300上的晶体管电容而从金属层布局金属通孔到衬底300上的晶体管区域的金属连接线,也就是本方案提供的电容结构使得连接线布局更加简单。
在一实施例中,第一接触金属121和第二接触金属122呈U字型,U字型的第一接触金属121的一端与第一下极板102接触,U字型的第一接触金属121的另一端与第三下极板107接触。U字型的第二接触金属122的一端与第二下极板103接触,U字型的第二接触金属122的另一端与第四下极板108接触。通过如此设置,无需在两个电容单元之间留有足够的区域布置接触金属,也就是接触金属的布局不会增加两个电容单元之间的间间隔,可以提高位于焊盘结构200下方的电容单元的密度。
图7为本申请再一实施例提供的半导体结构中电容结构的俯视图,图8为本申请图7所示实施例提供的半导体结构中电容结构的电路原理图。如图7和图8所示,电容结构100设有四个电容单元,依次标记为第一电容单元、第二电容单元、第三电容单元以及第四电容单元。
其中,第一电容单元包括第一上极板101、第一下极板102、第二下极板103以及电容柱104。其中,第一上极板101和第一下极板102之间相对布置,第一上极板101和第二下极板103之间相对布置,第一下极板102和第一上极板101之间设有电容柱104,第二下极板103和第一上极板101之间也设有电容柱104,位于第一下极板102上的电容柱104和第一上极板101之间设有介质层105,位于第二下极板103上的电容柱104和第一上极板101之间设有介质层105,以实现第一上极板101和电容柱104之间的电隔离,从而实现第一上极板101和第一下极板102之间的电隔离,第一上极板101和第二下极板103之间的电隔离。该电容单元的电容值等效为C1,第一下极板102为第一电容单元的第一端,第二下极板103为第一电容单元的第二端,第一电容单元的第一端和第二端用于与其他元器件或者焊盘结构电连接。
第二电容单元包括第二上极板106、第三下极板107、第四下极板108以及电容柱104。其中,第二上极板106和第三下极板107相对设置,第二上极板106和第四下极板108相对设置。第三下极板107和第二上极板106之间设有电容柱104,第四下极板108和第二上极板106之间也设有电容柱104。位于第三下极板107上的电容柱104和第二上极板106之间设有介质层105,位于第四下极板108上的电容柱104和第二上极板106之间设有介质层105,以实现第二上极板106和电容柱104之间的电隔离,从而实现第二上极板106和第三下极板107之间的电隔离,第二上极板106和第四下极板108之间的电隔离。该第二电容单元的电容值等效为C2,第三下极板107为电容单元的第一端,第四下极板108为电容单元的第二端,第二电容单元的第一端和第二端用于与其他元器件或者焊盘结构电连接。
第三电容单元包括第三上极板109、第五下极板110、第六下极板111以及电容柱104。其中,第三上极板109和第五下极板110相对设置,第三上极板109和第六下极板111相对设置,第五下极板110和第三上极板109之间设有电容柱104,第六下极板111和第三上极板109之间也设有电容柱104,位于第五下极板110上的电容柱104和第三上极板109之间设有介质层105,位于第六下极板111上的电容柱104和第三上极板109之间设有介质层105,以实现第三上极板109和电容柱104之间的电隔离,从而实现第三上极板109和第五下极板110之间的电隔离,第三上极板109和第五下极板110之间的电隔离。该第三电容单元的电容值等效为C3,第五下极板110为电容单元的第一端,第六下极板111为电容单元的第二端,第三电容单元的第一端和第二端用于与其他元器件或者焊盘结构电连接。
第四电容单元包括第四上极板112、第七下极板113、第八下极板114以及电容柱104,第四上极板112和第七下极板113相对设置,第四上极板112和第八下极板114相对设置;第七下极板113和第四上极板112之间设有电容柱104,第八下极板114和第四上极板112之间也设有电容柱104。位于第七下极板113上的电容柱104和第四上极板112之间设有介质层105,位于第八下极板114上的电容柱104和第四上极板112之间设有介质层105,以实现第四上极板112和电容柱104之间的电隔离,从而实现第四上极板112和第七下极板113之间的电隔离,第四上极板112和第七下极板113之间的电隔离。该第四电容单元的电容值等效为C4,第七下极板113为电容单元的第一端,第八下极板114为电容单元的第二端,第四电容单元的第一端和第二端用于与其他元器件或者焊盘结构电连接。
在上述技术方案中,通过设置四个上极板,并为每个上极板设置相对设置的两个下极板,并在上下极板之间设置电容柱104,以形成四个电容单元,根据功能需求通过将两个电容单元与其他元件器件或者焊盘结构连接,以形成对应功能的电路结构,该电容单元不占用衬底300上的晶体管区域,可以充分利用半导体结构的版图面积。
此处还需要再说明的是,在焊盘结构的下方还可设置更多数量的电容单元,根据半导体结构的功能需求确定。
在一实施例中,第一上极板101、第二上极板106、第三上极板109以及第四上极板112位于同一金属层,且第一上极板101、第二上极板106、第三上极板109以及第四上极板112呈阵列分布。相应地,第一下极板102、第二下极板103、第三下极板107、第四下极板108、第五下极板110、第六下极板111、第七下极板113以及第八下极板114位于同一金属层,且第一下极板102至第八下极板114呈阵列分布。通过如此设置,使得金属层上的电极布局更加均匀,降低半导体结构的制作难度,提高半导体结构的良率。
在一实施例中,电容结构包括第一接触金属121和第二接触金属122,第一接触金属121与第一下极板102位于同一层,第二接触金属122与第一下极板102位于同一层。第一接触金属121与第一下极板102接触,第一接触金属121还与第三下极板107接触,第二接触金属122与第二下极板103接触,第二接触金属122还与第四下极板108接触。通过如此设置,可以实现第一电容单元和第二电容单元的并联连接,并联后的等效电容值为C1+C2。在设计第一接触金属121和第二接触金属122所在金属层上的金属块的布局时,可以同时将下极板和接触金属考虑在内,在制作半导体结构时,可以采用同一步工艺完成下极板和接触金属的制作,降低半导体结构的制作难度。
电容结构包括第三接触金属123和第四接触金属124,第三接触金属123与第一下极板102位于同一层,第四接触金属124与第一下极板102位于同一层,第三接触金属123与第五下极板110接触,第三接触金属123还与第七下极板113接触,第四接触金属124与第六下极板111接触,第四接触金属124还与第八下极板114接触。通过如此设置,可以实现第三电容单元和第四电容单元的并联连接,并联后的等效电容值为C3+C4。
在一实施例中,电容结构包括第五接触金属125、第六接触金属126以及第七接触金属127。第五接触金属125、第六接触金属126、第七接触金属127与第一下极板102位于同一金属层,第五接触金属125与第二接触金属122接触,第五接触金属125还与第三接触金属123接触,第六接触金属126与第一接触金属121接触,第六接触金属126用于连接第一电源端VSS,第七接触金属127与第四接触金属124接触,第七接触金属127用于连接第二电源端VDD。通过如此设置,可将第一电容单元和第二电容单元的并联连接,以及第三电容单元和第四电容单元的并联连接之后再串联连接,可实现在两个电源端连接电容值为(C1+C2)(C3+C4)/(C1+C2+C3+C4)的电容,以适应电源对电容的需求。
在一实施例中,第一接触金属121、第二接触金属122、第三接触金属123以及第四接触金属124呈阵列排布。通过如此设置,使得金属层上的电极布局更加均匀,降低半导体结构的制作难度,提高半导体结构的良率。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。
Claims (15)
1.一种半导体结构,其特征在于,包括:衬底、焊盘结构和电容结构;
其中,所述衬底上方设有从上到下排布的多层金属层,所述焊盘结构位于顶层的金属层上,所述电容结构位于顶层的金属层以下的金属层内,且所述电容结构位于焊盘结构的下方。
2.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述电容结构包括:第一上极板、第一下极板、第二下极板、电容柱以及介质层;
其中,所述第一上极板和所述第一下极板相对布置,所述第一上极板和所述第二下极板相对布置;
所述电容柱的数量为多个,每个所述电容柱和所述第一上极板之间均设有介质层;所述第一下极板和所述第一上极板之间设有所述电容柱,所述第二下极板和所述第一上极板之间也设有所述电容柱。
3.根据权利要求2所述的半导体结构,其特征在于,位于所述第一下极板和所述第一上极板之间电容柱的数量与位于所述第二下极板和所述第一上极板之间电容柱的数量相等。
4.根据权利要求3所述的半导体结构,其特征在于,所述第一上极板上设有多个电极孔,每个电极孔内设有一个所述电容柱,所述介质层位于电极孔和所述电容柱之间。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的半导体结构,其特征在于,所述第一下极板和所述第二下极板位于同一金属层,且所述第一下极板和所述第二下极板之间间隔布置。
6.根据权利要求2至4中任意一项所述的半导体结构,其特征在于,所述第一上极板在所述衬底上的投影位于焊盘结构在所述衬底上的投影的内部。
7.根据权利要求6所述的半导体结构,其特征在于,所述电容结构还包括:第二上极板;所述电容结构还包括第三下极板以及第四下极板;
所述第二上极板和所述第三下极板相对设置,所述第二上极板和所述第四下极板相对设置;
所述第三下极板和所述第二上极板之间设有所述电容柱,所述第四下极板和所述第二上极板之间也设有所述电容柱。
8.根据权利要求7所述的半导体结构,其特征在于,所述第一上极板和第二上极板位于同一金属层,且呈阵列分布;
所述第一下极板、所述第二下极板、所述第三下极板以及所述第四下极板位于同一金属层,且呈阵列分布。
9.根据权利要求7所述的半导体结构,其特征在于,所述第二上极板在所述衬底上的投影位于焊盘结构在所述衬底上的投影的内部。
10.根据权利要求7所述的半导体结构,其特征在于,所述电容结构还包括第三上极板以及第四上极板;所述电容结构还包括第五下极板、第六下极板、第七下极板以及第八下极板;
其中,所述第三上极板和所述第五下极板相对设置,所述第三上极板和所述第六下极板相对设置;所述第五下极板和所述第三上极板之间设有所述电容柱,所述第六下极板和所述第三上极板之间也设有所述电容柱;
所述第四上极板和所述第七下极板相对设置,所述第四上极板和所述第八下极板相对设置;所述第七下极板和所述第四上极板之间设有所述电容柱,所述第八下极板和所述第四上极板之间也设有所述电容柱。
11.根据权利要求10所述的半导体结构,其特征在于,所述第一上极板、第二上极板、第三上极板以及所述第四上极板位于同一金属层,且呈阵列分布;
所述第一下极板、所述第二下极板、所述第三下极板、所述第四下极板、所述第五下极板、所述第六下极板、所述第七下极板以及所述第八下极板位于同一金属层,且呈阵列分布。
12.根据权利要求11所述的半导体结构,其特征在于,所述电容结构还包括第一接触金属和第二接触金属;
所述第一接触金属与所述第一下极板位于同一层;所述第二接触金属与所述第一下极板位于同一层;
所述第一接触金属与所述第一下极板接触,所述第一接触金属还与所述第三下极板接触;所述第二接触金属与所述第二下极板接触,所述第二接触金属还与所述第四下极板接触。
13.根据权利要求12所述的半导体结构,其特征在于,所述电容结构还包括第三接触金属和第四接触金属;
所述第三接触金属与所述第一下极板位于同一层;所述第四接触金属与所述第一下极板位于同一层;
所述第三接触金属与所述第五下极板接触,所述第三接触金属还与所述第七下极板接触;所述第四接触金属与所述第六下极板接触,所述第四接触金属还与所述第八下极板接触。
14.根据权利要求13所述的半导体结构,其特征在于,所述电容结构还包括第五接触金属;
所述第五接触金属与所述第一下极板位于同一金属层,所述第五接触金属与所述第二接触金属接触,所述第五接触金属还与所述第三接触金属接触;
所述电容结构还包括第六接触金属和第七接触金属;所述第六接触金属与所述第一接触金属接触,所述第六接触金属用于连接第一电源端;所述第七接触金属与所述第四接触金属接触,所述第七接触金属用于连接第二电源端。
15.根据权利要求14所述的半导体结构,其特征在于,所述第一接触金属、所述第二接触金属、所述第三接触金属以及所述第四接触金属呈阵列排布。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210042187.6A CN114446947A (zh) | 2022-01-14 | 2022-01-14 | 半导体结构 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210042187.6A CN114446947A (zh) | 2022-01-14 | 2022-01-14 | 半导体结构 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114446947A true CN114446947A (zh) | 2022-05-06 |
Family
ID=81367723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210042187.6A Pending CN114446947A (zh) | 2022-01-14 | 2022-01-14 | 半导体结构 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114446947A (zh) |
-
2022
- 2022-01-14 CN CN202210042187.6A patent/CN114446947A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7462912B2 (en) | Semiconductor memory device having power decoupling capacitor | |
US7262951B2 (en) | De-coupling capacitors produced by utilizing dummy conductive structures integrated circuits | |
CN112908994B (zh) | 半导体结构 | |
US8633533B2 (en) | Semiconductor integrated circuit having capacitor for providing stable power and method of manufacturing the same | |
US11538793B2 (en) | Semiconductor structure | |
EP0817272B1 (en) | Integrated circuit | |
US20210028165A1 (en) | Capacitor Structure | |
CN114446947A (zh) | 半导体结构 | |
KR850005172A (ko) | 직렬접속한 misfet와 캐파시터를 가진 반도체 집적회로 장치 | |
CN101540194B (zh) | 存储电容器及包括存储电容器的半导体存储器件 | |
US11114441B1 (en) | Semiconductor memory device | |
CN112885832B (zh) | 半导体结构及其制造方法 | |
WO2020056705A1 (zh) | 一种集成电路 | |
CN116259671B (zh) | 去耦电容器、去耦电容器形成方法及集成电路 | |
CN118314936B (zh) | 存储器及访问方法、电子设备 | |
CN219203161U (zh) | 一种芯片支撑基板以及芯片封装结构 | |
US20220416011A1 (en) | Capacitor structure | |
CN109830480A (zh) | 动态随机存取存储器 | |
KR102706901B1 (ko) | 반도체 구조 및 제조 방법, 메모리 칩, 전자 기기 | |
WO2023245834A1 (zh) | 半导体结构 | |
US20060261439A1 (en) | Capacitor structure | |
CN115249685A (zh) | 半导体结构及其形成方法 | |
CN115116501A (zh) | 集成组合件内的参考电压发生器 | |
CN117766593A (zh) | 一种电容结构、电容阵列、存储器及电子设备 | |
CN118712190A (zh) | 半导体标准单元结构、半导体结构和存储器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |