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Die
Erfindung betrifft eine integrierte Schaltungsanordnung:
- – mit
einem ersten Kondensator, der eine erste Elektrodenfläche, eine
zweite Elektrodenfläche und
ein zwischen der ersten Elektrodenfläche und der zweiten Elektrodenfläche angeordnetes
erstes Dielektrikum enthält,
- – mit
einem zweiten Kondensator, der eine dritte Elektrodenfläche, eine
vierte Elektrodenfläche und
ein zwischen der dritten Elektrodenfläche und der vierten Elektrodenfläche angeordnetes
zweites Dielektrikum enthält.
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Der
erste Kondensator und der zweite Kondensator sind in Reihe geschaltet,
wobei die zweite Elektrodenfläche
mit der dritten Elektrodenfläche elektrisch
leitfähig
zu einem Schaltungsknoten verbunden ist.
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Die
Kondensatoren sind beispielsweise:
- – sogenannte
MIM-Kondensatoren (Metall-Isolator-Metall),
- – MOS-Kondensatoren
(Metal Oxide Semiconductor),
- – NCAP-Kondensatoren
(n CAPacitor) bzw. PCAP-Kondensatoren (p CAPacitor),
- – bzw.
andere bekannte Kondensatorarten, die zur Integration geeignet sind.
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Die
US 2005/0236690 A1 ,
US 6,303,957 B1 und
US 2005/0093094 A1 zeigen
Kondensatoren, bei denen beide Elektroden aus halbleitendem Material
bestehen. Aus der
US 6,624,040 sind
vertikale MIM-Kondensatoren bekannt, die parallel oder in Reihe
geschaltet werden können.
Aus der
US 4,890,192 ist ein
Kondensator mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs
1 bekannt. Aus der
US 4,980,799 und
der
US 5,745,335 sind weitere
Kondensatoranordnungen bekannt.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte integrierte Schaltungsanordnung
mit in Reihe geschalteten Kondensatoren anzugeben, insbesondere
verbessert hinsichtlich der Zuverlässigkeit der Kondensatoren,
des Platzbedarfs und/oder hinsichtlich besonderer Anwendungsmöglichkeiten.
Außerdem
soll eine Anwendung für
eine Reihenschaltung angegeben werden.
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Die
auf die Schaltungsanordnung gerichtete Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung
mit den im Patentanspruch 1 angege benen Merkmalen gelöst. Weiterbildungen
sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei
der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
ist der Schaltungsknoten von anderen Bauelementen der integrierten
Schaltungsanordnung elektrisch isoliert. Die Erfindung beruht auf
der Überlegung,
dass eine Herausforderung für
das Design von höher
integrierten CMOS-Schaltkreisen (Complementary Metal Oxide Semiconductor)
darin besteht, das optimale Verhältnis
zwischen Leistungsfähigkeit,
Kosten und Zuverlässigkeit
der Kondensatoren zu finden, z. B. von Metall-Isolator-Metall-Kondensatoren (MIM)
bzw. Metall-Isolator-Halbleiter-Kondensator
(MIS). Das Ziel besteht darin, Kondensatoren mit einer spezifischen
Kapazität
zu geringen Kosten und mit einer hohen Zuverlässigkeit zu fertigen.
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Ein
extrinsischer Fehler liegt vor, wenn der Kondensator ausfällt. Dagegen
betrifft ein intrinsischer Fehler die Alterung in Abhängigkeit
von der Temperatur oder von einer angelegten Spannung. Die Erfindung
zielt auf eine Verbesserung der extrinsischen Zuverlässigkeitseigenschaften
und ermöglicht
bessere intrinsische Zuverlässigkeit
durch das Verwenden der Kondensatorsplit-Technik, bei der anstelle
eines Kondensators mit einem spezifischen Wert mindestens eine Reihenschaltung
verwendet wird, wobei jede Reihenschaltung mindestens zwei Kondensatoren
enthält.
So wird an Stelle eines Einzelkondensators mindestens eine Reihenschaltung aus
zwei, drei oder n-Kondensatoren
verwendet. Die Kapazitäten
der n-Kondensatoren sind in der genannten Reihenfolge bei unverändert großer Elektrodenfläche C/2,
C/3 bzw. C/n im Vergleich zu der Einzelkapazität mit dem spezifischen Wert
ist. n gibt hier eine natürliche
Zahl an.
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Wenn
zwei oder mehr Kondensatoren in Reihe geschaltet werden, sinkt die
Wahrscheinlichkeit eines extrinsischen Fehlers auf Fn,
wobei F die extrinsische Fehlerwahrscheinlichkeit eines einzelnen Kondensators
und n die Anzahl der in Reihe geschal teten Kondensatoren sind. Beispielsweise
gilt für
einen Einzelkondensator, der eine extrinsische Fehlerwahrscheinlichkeit
von 100 ppm (parts per million) hat, dass die extrinsische Fehlerwahrscheinlichkeiten
für zwei
solche Kondensatoren in Reihenschaltung 0,01 ppm beträgt.
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Für die intrinsische
Zuverlässigkeit
beruht die technische Wirkung auf der verringerten Betriebsspannung
für jeden
Kondensator. Die Betriebsspannung folgt für jeden Kondensator der Beziehung VDD/n,
wobei VDD die Betriebsspannung eines einzelnen Kondensators und
n die Anzahl der Kondensatoren sind. Der Effekt der verbesserten
intrinsischen Zuverlässigkeit
wird unten anhand der 2 noch näher erläutert.
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Der
verringerten Kapazität
der Serienschaltung im Vergleich zu einem Einzelkondensator kann durch
die folgenden Maßnahmen
entgegengewirkt werden:
- – Parallelschalten von weiteren
Reihenschaltungen zu der ersten Reihenschaltung bei gegebener Dielektrikumsdicke
für den
Einzelkondensator und für
die Kondensatoren der Reihenschaltungen. Um die Kapazität eines
Einzelkondensators zu erreichen, sind nn-Kondensatoren
erforderlich. Für
bspw. zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren sind vier Kondensatoren
erforderlich.
- – Das
Dielektrikum kann aufgrund der verringerten extrinsischen Fehlerwahrscheinlichkeit
dünner
im Vergleich zu dem Dielektrikum des Einzelkondensators ausgeführt werden,
- – die
genannten Maßnahmen
können
kombiniert werden.
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Bei
einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung enthält die Schaltungsanordnung
ein Substrat, das eine Vielzahl von integrierten Halbleiterbauelementen
trägt,
beispielsweise Feldeffekttransistoren und/oder Bipolartransistoren. Die
laterale Ausdehnung des Substrats beträgt ein Mehrfaches seiner Dicke,
bspw. mehr als das zehnfache seiner maximalen Dicke.
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Bei
einer nächsten
Weiterbildung ist der erste Kondensator bezüglich des Substrats mit lateralem
Versatz zu dem zweiten Kondensator angeordnet. Diese Weiterbildung
gilt sowohl für
MIS-Kondensatoren als auch für
MIM-Kondensatoren. Der laterale Versatz findet in einer Richtung
statt, die im Winkel von 90° zu
einer Normalen des Substrats liegt. Beim nebeneinander Anordnen
der Kondensatoren lässt sich
eine Zunahme der Fläche
verhindern bzw. begrenzen, wenn das Dielektrikum der in Reihe geschalteten
Kondensatoren dünner
als bisher üblich gewählt wird.
Beim nebeneinander Anordnen der Kondensatoren können die Kondensatoren oft
mit geringeren Kosten angeordnet werden, als wenn sie in vertikaler
Richtung gesehen übereinander
angeordnet werden.
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Bei
einer nächsten
Weiterbildung sind die erste Elektrodenfläche, die zweite Elektrodenfläche, die
dritte Elektrodenfläche
und die vierte Elektrodenfläche
an metallischem Material angeordnet, d. h. an Material, das vollständig aus
Metall besteht, beispielsweise aus einer Kupferlegierung oder einer Aluminiumlegierung,
oder das einen hohen Metallanteil, von beispielsweise größer als
40 Atomprozent enthält,
beispielsweise Titannitrid, Tantalnitrid usw.
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Bei
einer anderen Weiterbildung ist der erste Kondensator mit lateraler Überlappung
zu dem zweiten Kondensator angeordnet. Auf diese Art und Weise lässt sich
der Platz auf der integrierten Schaltungsanordnung sehr gut nutzen,
insbesondere auch dann, wenn das Dielektrikum im Vergleich zu bekannten
Kondensatoren nicht zusätzlich
dünner
ausgeführt
wird.
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Bei
einer Weiterbildung der mit lateraler Überlappung angeordneten Kondensatoren
sind die Elektrodenflächen
alle in einer Metallisierung angeordnet, so dass kein einkristallines
Substrat genutzt werden muss, um Elektrodenflächen auszubilden.
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Bei
einer nächsten
Weiterbildung gibt es zusätzlich
zu der ersten Reihenschaltung des ersten Kondensators und des zweiten
Kondensators eine dazu parallel geschaltete zweite Reihenschaltung aus
einem dritten Kondensator und einem vierten Kondensator. Bei einer
anderen Weiterbildung gibt es drei Reihenschaltungen von Kondensatoren,
die jeweils zwei oder drei Kondensatoren enthalten. Bei weiterer
Ausgestaltung gibt es vier Reihenschaltungen, die jeweils vier Kondensatoren
enthalten usw. Durch diese Weiterbildungen ist es möglich, den durch
die Reihenschaltung entstehenden Kapazitätsverlust auszugleichen. Eine
größere Fläche wird
insbesondere dann nicht benötigt,
wenn mehrere Kondensatoren übereinander
angeordnet werden und/oder wenn die Dicke des Dielektrikums unter
die bisher üblichen
Werte verringert wird, weil aufgrund der durch die Reihenschaltung
verringerten Ausfallrate mehr Ausfälle als bisher hingenommen
werden können.
Auch bei mehr als zwei parallel geschalteten Reihenschaltungen enthält bei einer
Ausgestaltung jede Reihenschaltung nur zwei Kondensatoren.
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Bei
einer nächsten
Weiterbildung haben die bspw. vier, neun bzw. sechzehn Kondensatoren
gleiche Kapazitätswerte,
so dass sich die Kondensatoren auf die gleiche Art herstellen lassen.
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Bei
einer nächsten
Weiterbildung besteht das erste Dielektrikum und das zweite Dielektrikum aus
Siliziumdioxid. Die Dicke des ersten Dielektrikums ist kleiner als
15 Nanometer. Auch die Dicke des zweiten Dielektrikums ist kleiner
als 15 Nanometer. Üblich
sind in Metallisierungen bzw. MIM-Kondensatoren bisher Dielektrikumsdicken
für Siliziumdioxid
zwischen 30 und 50 Nanometer. Jedoch ist aufgrund der Reihenschaltung
die Gesamtausfallwahrscheinlichkeit verringert, so dass mehr Teilausfälle hingenommen
werden können.
Solche Teilausfälle sind
insbesondere bei der Verwendung der Kondensatoren als Blockkondensatoren
zwischen Betriebspotentialleitungen hinnehmbar, weil die Funktion
des Blockkondensators, nämlich
die Unterdrückung
von Spannungsspitzen auch gewähr leistet
ist, wenn ein Teilkondensator einer im Blockkondensator enthaltenen
Reihenschaltung einen Kurzschluss enthält. Die genannten Werte für das Dielektrikum
gelten hierbei für
MIM-Kondensatoren.
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Bei
einer alternativen Weiterbildung bestehen das erste Dielektrikum
und das zweite Dielektrikum aus Siliziumnitrid. Die Dicke des ersten
Dielektrikums ist kleiner als 15 Nanometer. Auch die Dicke des zweiten
Dielektrikums ist kleiner als 15 Nanometer. Bisher übliche Werte
in Metallisierungen bzw. MIM-Kondensatoren für die Dicke von Siliziumnitrid als
Dielektrikum liegen im Bereich zwischen 30 Nanometer und 50 Nanometer,
um ein hochwertiges Dielektrikum herzustellen. Bei der Weiterbildung
wird jedoch bei MIM-Kondensatoren die Schichtdicke im Vergleich
zu der bekannten Schichtdicke verringert, weil Ausfälle aufgrund
der durch die Reihenschaltung verringerten Ausfallwahrscheinlichkeit
in größerem Maße hingenommen
werden können.
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Bei
einer nächsten
Weiterbildung enthält
das erste Dielektrikum Aluminiumoxid. Bei MIM-Kondensatoren werden
Aluminiumoxidschichtdicken heute mit Schichtdicken von etwa 10 Nanometer
hergestellt. Aufgrund der oben mehrfach ausgeführten Überlegungen kann bei der Weiterbildung
die Schichtdicke jedoch auf 5 Nanometer verringert werden.
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Bei
einer anderen Weiterbildung enthält
das erste Dielektrikum und das zweite Dielektrikum Hafnium, insbesondere
Hafniumoxid, Hafniumsilizid oder Hafniumaluminiumoxid. Auch hier
kann die Dicke des ersten Dielektrikums und die Dicke des zweiten
Dielektrikums jeweils kleiner als 5 Nanometer gewählt werden.
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Bei
einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung enthält die Reihenschaltung
mehr als zwei Kondensatoren, d. h. insbesondere drei Kondensatoren
oder vier Kondensatoren.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
eine Verwendung der Kondensatoren nach einem der vorhergehenden
Ansprüche
als Blockkondensatoren zwischen zwei Betriebspotentialleitungen
der integrierten Schaltungsanordnung. Die Betriebspotentialleitungen
sind bspw. direkt mit äußeren Anschlüssen der
integrierten Schaltungsanordnung verbunden, über die eine Spannung von außen angelegt
wird. Alternativ sind die Betriebspotentialleitungen mit internen
Spannungsquellen verbunden. Insbesondere bei Blockkondensatoren
kann eine Verringerung des Kapazitätswertes, beispielsweise auf
den halben Wert im Vergleich zu einem vorgegebenen Wert hingenommen
werden, weil die Funktion des Blockkondensators immer noch in ausreichendem
Maße gewährleistet
ist.
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Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin
zeigen:
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1 Varianten
zur Realisierung einer Kapazität
in einer integrierten Schaltungsanordnung,
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2 eine
grafische Darstellung der verbesserten Lebensdauer eines gesplitteten
Kondensators, und
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3 einen
Querschnitt durch die Metallisierung einer integrierten Schaltungsanordnung.
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1 zeigt
im linken Teil einen Kondensator C, der eine Elektrodenfläche F1 und
eine Elektrodenfläche
F2 enthält,
zwischen denen ein Dielektrikum D angeordnet ist. Beispielsweise
soll der Kondensator C eine Kapazität im Bereich von bspw. 1 Pikofarad bis
1 Nanofarad haben. Um den Kondensator C in integrierten Schaltungen 13 und 19 zu
realisieren, werden im Folgenden zwei Varianten näher erläutert, siehe
Pfeil 10 und Pfeil 12.
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Wie
durch den Pfeil 10 angedeutet, lässt sich der Kondensator C
durch eine Kondensatoranordnung 14 aus vier Kondensatoren
C1a bis C4a realisieren. Die Kondensatoren C1a und C2a sind in einer Reihenschaltung 16 angeordnet.
Die Kondensatoren C3a und C4a sind dagegen in einer Reihenschaltung 18 angeordnet,
die der Reihenschaltung 16 parallel geschaltet ist. Jeder
Kondensator C1a bis C4a enthält
zwei Elektrodenflächen
und ein Dielektrikum, siehe beispielsweise Elektrodenfläche F1a,
Elektrodenfläche
F2a und Dielektrikum Dia für
den Kondensator C1a. In der Kondensatoranordnung ist eine Elektrodenfläche F1a
des Kondensators C1a mit einer Elektrodenfläche F5a des Kondensators C3a
verbunden. Eine Elektrodenfläche
F2a des Kondensators C1a ist mit einer Elektrodenfläche F3a
des Kondensators C2a verbunden, wodurch ein Schaltungsknoten K entsteht,
der auf schwebendem Potential liegt, d. h. keine Anschlüsse zu weiteren
Bauelementen der integrierten Schaltungsanordnung 13 hat. Eine
Elektrodenfläche
F4a des Kondensators C2a ist mit einer Elektrodenfläche F8a
des Kondensators C4a verbunden. Schließlich ist eine Elektrodenfläche F7a
des Kondensators C4a mit einer Elektrodenfläche F6a des Kondensators C3a
verbunden, wodurch ein weiterer Schaltungsknoten entsteht, der auf schwebenden
Potential liegt.
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Bei
einem alternativen Ausführungsbeispiel werden
die Kondensatoren C3a und C4a nicht verwendet. Um dennoch die Kapazität des Kondensators
C bei gleichen Dielektrikummaterialien und gleichen Dielektrikumdicken
D, Dia, D2a zu erzielen, werden die Elektrodenflächen F1a, F2a, F3a und F4a im
Vergleich zu den Elektrodenflächen
F1 und F2 vergrößert.
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Bei
einer weiteren Alternative werden die Elektroden F1a und F2a, F3a,
F4a im Vergleich zu den Elektrodenflächen F1 und F2 gleich groß ausgeführt oder
sogar verkleinert, wobei jedoch die Dicke des Dielektrikums Dia
und D2a im Vergleich zur Dicke des Dielektrikums D verringert werden,
um die Kapazität
des Kondensators C zu erreichen.
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Wie
durch den Pfeil 12 angedeutet, lässt sich der Kondensator C
bspw. auch durch neun Kondensatoren C1b bis C9b realisieren, wobei
jeweils drei Kondensatoren in einer Reihenschaltung 22, 24 bzw. 26 angeordnet
sind. Jeder Kondensator C1b bis C9b enthält zwei Elektrodenflächen und
ein Dielektrikum, siehe Elektrodenflächen F1b bis F18b und die Dielektrika
D1b bis D9b. Die neun Kondensatoren C1b bis C9b haben im Vergleich
zum Kondensator C jeweils gleich große Elektrodenflächen und
Dielektrika gleicher Stärke.
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Bei
einer Alternative werden die Reihenschaltungen 24 und 26 weggelassen,
so dass es nur noch die drei Kondensatoren C1b bis C3b gibt. Um den
gleichen Kapazitätswert
wie beim Kondensator C zu erzielen, werden bei gleichen Dielektrikumsdicken
und gleichen Dielektrikumsmaterialien Elektrodenflächen F1b
bis F6b der Kondensatoren C1b bis C3b mit dreifacher Fläche im Vergleich
zur Fläche der
Elektrodenfläche
F1 bzw. F2 ausgeführt.
Bei einer Alternative wird jedoch bei gleichen Dielektrikummaterialien
die Dicke der Dielektrika D1b bis D3b der Kondensatoren C1b bis
C3b im Vergleich zur Dicke D verringert, um den gleichen Kapazitätswert zu
erzielen, wobei die Elektrodenflächen
F1b bis F6b im Vergleich zur Elektrodenfläche F1 bzw. F2 nicht vergrößert sind
bzw. sogar kleiner ausgeführt
werden können.
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2 zeigt
die grafische Darstellung der verbesserten Lebensdauer eines gesplitteten
Kondensators. In einem Koordinatensystem 50 ist eine x-Achse 52 dargestellt,
auf der die Zeit bis zum Fehler logarithmisch im Bereich von 100 bis 1030 dargestellt
ist. Eine y-Achse 54 zeigt für eine Vielzahl con Testkondensatoren
eine Darstellung von: ln(–ln(1 – F))wobei in den natürlichen
Logarithmus und F die Wahrscheinlichkeit eines extrinsischen Fehlers
sind. Die y-Achse 54 stellt Werte dieser Größe im Bereich von
0 bis –20
dar. Eine Kurve 56 gilt für Einzelkondensatoren C. Eine
Kurve 58 gilt für
Kondensatoranordnungen 14. Das Verringern der Betriebsspannung von
VDD auf VDD/2 führt
zu einem Gewinn von mehreren Dekaden in der Lebensdauer. Jedoch
ist bei Nebeneinanderanordnung der Kondensatoren C1a bis C4a und
gleichen Dielektrikummaterialien sowie gleichbleibender Dielektrikumstärke eine vierfach größere Fläche erforderlich,
um den gleichen Kapazitätswert
im Vergleich zu dem Einzelkondensator C zu erreichen, der jedoch
nur einen Bruchteil der Lebensdauer der Kondensatoranordnung 14 hat.
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3 zeigt
eine Kondensatoranordnung 700, die oberhalb eines nicht
dargestellten Halbleitersubstrats vier Metallisierungslagen Me1
bis Me3 enthält.
Jede Metallisierungslage Me1 bis Me4 enthält eine Vielzahl von Leitbahnen
aus einer Aluminiumlegierung mit einem Zusatz an Kupfer von bspw.
weniger als zwei Prozent. In 3 sind jedoch
nur die Leitbahnen der Metallisierungslagen Me1 bis Me3 dargestellt,
die zur Kondensatoranordnung 700 gehören. Leitbahnen zum Anschluss
von aktiven Bauelementen im Halbleitersubstrat sind also nicht dargestellt.
Alternativ wird jedoch eine Kupfermetallisierung verwendet, die
mehr als 40 Atomprozent Kupfer enthält und bspw. mit einem Damasceneverfahren hergestellt
wird.
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Die
Metallisierungslagen Me1 bis Me3 sind in dieser Reihenfolge durch
Zwischenlagen ILD1 und ILD2 aus beispielsweise Siliziumdioxid voneinander elektrisch
isoliert. Beispielsweise haben die Metallisierungslagen Me1 bis
Me3 jeweils eine Dicke im Bereich von 200 nm bis 600 nm. Die Abstände benachbarter
Metallisierungslagen Me1 bis Me4 liegen beispielsweise im Bereich
von 500 nm bis 1 Mikrometer.
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Zum
Herstellen der Kondensatoranordnung 700 werden bisher übliche Schichtabscheidungs-,
Lithografie- und Strukturierungsverfahren eingesetzt, so dass diese
hier nicht näher
erläutert
werden. Eine untere Elektrode 710 liegt in der Metallisierungslage Me1.
Zwischen der Elektrode 710 und einer darüber liegenden
Teilelektrode 712 liegt ein Dielektrikum 714.
Die Teilelektrode 712 wird bspw. durch eine 45 nm dicke
Titannitridschicht gebildet. Das Dielektrikum 714 ist eine
bspw. nur 13 nm dicke Siliziumnitridschicht. Im Ausführungsbeispiel
haben die Elektroden der Kondensatoranordnung 700 eine
rechteckförmige
Grundfläche,
wobei eine Länge
L in Längsrichtung
der Rechtecke liegt. Die Länge
L der Teilelektrode 712 beträgt beispielsweise 150 μm.
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Die
untere Elektrode 710 und das Dielektrikum 714 ragen
bspw. über
die Teilelektrode 712 hinaus. Das Dielektrikum 714 diente
bei der Strukturierung der Teilelektrode 712 als Ätzstopp
und wurde nur leicht angeätzt,
so dass die Darstellung in der 3 übertrieben
ist. Auf der linken Seite erstreckt sich die untere Elektrode 710 weiter über die
Teilelektrode 712 hinaus als auf der rechten Seite. Dadurch entsteht
eine Anschlussfläche
für einen
Kontaktabschnitt Via1, der zwischen einer Leitbahn 718 der Metallisierungslage
Me2 und der Elektrode 710 liegt. Der Kontaktabschnitt Via1
ist Teil einer Reihe von Kontaktabschnitten zwischen einer Leitbahn 718 in der
Metallisierungsebene Me2 und der Grundelektrode 710.
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Eine
mit der Teilelektrode 712 über Kontaktabschnitte Via2
und Via3 verbundene Teilelektrode 720 liegt ebenfalls in
der Metallisierungslage Me2. Die Kontaktabschnitte Via2 und Via3
sind Bestandteil zweier Viareihen zwischen den Teilelektroden 712 und 720.
Die Teilelektroden 712 und 720 bilden eine floatende
bzw. auf schwebendem Potential liegende Mittelelektrode der Kondensatoranordnung 700.
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Der
Teilelektrode 720 benachbart liegt in der Zwischenlage
ILD2 eine Teilelektrode 722, die von der Teilelektrode 720 durch
ein Dielektrikum 724 getrennt ist. Die Teilelektrode 722 besteht
aus einer 45 nm dicken Titannitridschicht. Das Dielektrikum 724 besteht
wiederum aus einer bspw. nur 13 nm dicken Siliziumnitridschicht.
Auch die Teilelektrode 722 hat die Länge L. Die Teilelektrode 720 und
das Dielektrikum 724 ragen rechts und links über die
Teilelektrode 722 hinaus. Auch das Dielektrikum 724 diente
als Ätzstopp
beim Erzeugen der Teilelektrode 722 und wurde nur leicht
angegriffen. Durch diese Maßnahmen
wird das Dielektrikum 724 am empfindlichen Randbereich
der Elektrode 722 nicht geschädigt.
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In
der Metallisierungslage Me3 liegt außerdem eine Teilelektrode 730,
die gemeinsam mit der Teilelektrode 722 die zweite Mittelelektrode
der Kondensatoranordnung 700 bildet. Die Teilelektroden 722 und 730 sind über zwei
Via-Reihen miteinander verbunden, von denen in 3 zwei
Kontaktabschnitte Via5 und Via6 dargestellt sind. Die Teilelektrode 730 ist
von der Leitbahn 728 durch Teile der Zwischenlage ILD3
getrennt, siehe Zwischenraum 731. Die unter Elektrode 710 ist
elektrisch über
zwei übereinander
liegende Reihen von Kontaktabschnitten angeschlossen. Die untere
Reihe führt
von der Elektrode 710 zu der Leitbahn 718. Die
obere Reihe führt von
Leitbahn 718 zur Teilelektrode. In 3 ist ein Kontaktabschnitt
Via7 dieser oberen Reihe von Kontaktabschnitten dargestellt. Zur
unteren Reihe gehört der
Kontaktabschnitt Via1.
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In 3 ist
außerdem
eine Schaltskizze 750 dargestellt, aus der die Verschaltung
von Kapazitäten C1
und C2 der Kondensatoranordnung 700 zu entnehmen ist. Die
Kapazität
C1 wird durch die untere Elektrode 710 und durch die Teilelektrode 712 gebildet.
Die Kapazität
C2 wird durch die Teilelektrode 720 und die Teilelektrode 722 gebildet.
Die Kapazitäten C1
und C2 sind zueinander elektrisch in Reihe geschaltet.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
erstreckt sich die Kondensatoranordnung über mehr als drei Metallisierungsebenen
bzw. -lagen. Bei anderen Ausführungsbeispielen
werden die Kondensatoren C1 und C2 in der Metallisierung der Schaltungsanordnung 700 nebeneinander
in der gleichen Metallisierungslage oder auch in verschiedenen Metallisierungslagen
angeordnet. In diesem Fall lassen sich beispielsweise die beiden
oberen Elektroden, die beiden unteren Elektroden oder eine obere
Elektrode und eine untere Elektrode miteinander verbinden. Parallel
zu den Kondensatoren C1 und C2 werden bei anderen Ausführungsbeispielen
zwei weitere zueinander in Reihe geschaltete Kondensatoren geschaltet.
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Die
Wirkungen der Erfindung gelten auch für sogenannte Grid-Kondensatoren bzw.
für Sandwich-Kondensatoren.
Bei einer Ausgestaltung werden Grid-Kondensatoren verwendet, bei
denen zwischen zwei Elektroden mit positivem bzw. negativem Potential
bzw. Massepotential jeweils eine floatende Elektrode liegt.