DE102010017056A1

DE102010017056A1 - Kondensatorstruktur

Info

Publication number: DE102010017056A1
Application number: DE102010017056A
Authority: DE
Inventors: Philipp Riess
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2009-05-25
Filing date: 2010-05-21
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2030-05-22
Also published as: US8508019B2; US20100295154A1; US20120267762A1; US8242579B2; DE102010017056B4

Abstract

Eine oder mehrere Ausführungsformen beziehen sich auf einen Halbleiterchip, der einen Kondensator (100) aufweist, wobei der Kondensator aufweist: mehrere leitende Platten, wobei jede der Platten einen ersten leitenden Streifen (122) und einen zweiten leitenden Streifen (124), der über oder unter dem ersten leitenden Streifen (122) angeordnet ist, aufweist, wobei der zweite leitende Streifen (124) jeder Platte im Wesentlichen parallel zu dem ersten leitenden Streifen (122) derselben Platte ist, wobei der zweite leitende Streifen (124) jeder Platte mit dem ersten leitenden Streifen (122) derselben Platte durch wenigstens ein leitendes Kontaktloch (130) elektrisch gekoppelt ist, wobei die zweiten leitenden Streifen (124) jeder Gruppe wenigstens zweier aufeinanderfolgender Platten in einer Richtung entlang der Länge der Platten voneinander in einem Abstand angeordnet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Halbleitervorrichtungen und insbesondere auf Halbleitervorrichtungen mit Kondensatoren.
Kondensatoren können ein Teil eines Halbleiterchips oder einer integrierten Schaltung sein. Beispiele von Kondensatoren enthalten vertikale Plattenkondensatoren (VPP-Kondensatoren), Metall-Isolator-Metall-Kondensatoren (MIM-Kondensatoren), gestapelte Kondensatoren und Grabenkondensatoren. Es sind neue Strukturen für Kondensatoren notwendig.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Halbleiterchip bereitgestellt, der einen Kondensator aufweist. Der Kondensator enthält mehrere leitende Platten, wobei jede der Platten einen ersten leitenden Streifen und einen zweiten leitenden Streifen, der über oder unter dem ersten leitenden Streifen angeordnet ist, aufweist, wobei der zweite leitende Streifen jeder Platte im Wesentlichen parallel zu dem ersten leitenden Streifen derselben Platte ist, wobei der zweite leitende Streifen jeder Platte mit dem ersten leitenden Streifen derselben Platte durch wenigstens ein leitendes Kontaktloch elektrisch gekoppelt ist, wobei die zweiten leitenden Streifen jeder Gruppe wenigstens zweier aufeinanderfolgender Platten in einer Richtung entlang der Länge der Platten voneinander in einem Abstand angeordnet sind.
Gemäß einer Ausgestaltung sind die zweiten leitenden Streifen jeder Gruppe wenigstens dreier aufeinanderfolgender Platten in einer Richtung entlang der Länge der Platten voneinander in einem Abstand angeordnet.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung überlappen die zweiten leitenden Streifen jeder vierten Platte einander in einer Richtung entlang der Länge der Platten.
Gemäß noch einer Ausgestaltung sind die leitenden Platten abwechselnd elektrisch miteinander gekoppelt, was einen ersten Abschnitt von Platten und einen zweiten Abschnitt von Platten erzeugt, wobei der erste Abschnitt von Platten eine erste Elektrode der Kondensatorstruktur bildet und der zweite Abschnitt der Platten eine zweite Elektrode der Kondensatorstruktur bildet.
Gemäß noch einer Ausgestaltung ist der zweite leitende Streifen jeder der Platten über dem ersten leitenden Streifen der entsprechenden Platte angeordnet.
Gemäß noch einer Ausgestaltung ist der zweite leitende Streifen jeder der Platten unter dem ersten leitenden Streifen der entsprechenden Platte angeordnet.
Gemäß noch einer Ausgestaltung ist der erste leitende Streifen jeder der Platten in einer ersten Metallisierungsebene gebildet und ist der zweite leitende Streifen jeder der Platten in einer zweiten Metallisierungsebene, die von der ersten Metallisierungsebene verschieden ist, gebildet.
Gemäß noch einer Ausgestaltung liegt die zweite Metallisierungsebene über der ersten Metallisierungsebene.
Gemäß noch einer Ausgestaltung liegt die zweite Metallisierungsebene unter der ersten Metallisierungsebene.
Gemäß noch einer Ausgestaltung besitzen die ersten leitenden Streifen der leitenden Platten in einer Richtung entlang der Breite der Platten einen minimalen Abstand.
Gemäß noch einer Ausgestaltung sind die ersten leitenden Streifen der mehreren Platten im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
Gemäß noch einer Ausgestaltung sind die mehreren leitenden Platten im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Halbleiterchip bereitgestellt, der einen Kondensator aufweist. Der Kondensator enthält mehrere erste leitende Streifen, die in einer ersten Metallisierungsebene angeordnet sind; und mehrere zweite leitende Streifen, die in einer zweiten Metallisierungsebene angeordnet sind, die an die erste Metallisierungsebene angrenzt, wobei jeder der zweiten Streifen mit einem entsprechenden der ersten Streifen elektrisch gekoppelt ist, wobei jeder der zweiten Streifen zu einem entsprechenden der ersten leitenden Streifen im Wesentlichen parallel ist, wobei die zweiten leitenden Streifen, die jeder Gruppe wenigstens zweier aufeinanderfolgender erster leitender Streifen entsprechen, in einer Richtung entlang der Länge der ersten leitenden Streifen voneinander in einem Abstand angeordnet sind.
Gemäß einer Ausgestaltung sind die zweiten leitenden Streifen, die jeder Gruppe wenigstens dreier aufeinanderfolgender erster leitender Streifen entsprechen, in einer Richtung entlang den Längen der ersten leitenden Streifen voneinander in einem Abstand angeordnet sind.
Gemäß noch einer Ausgestaltung überlappen die zweiten leitenden Streifen, die jedem vierten ersten leitenden Streifen entsprechen, einander in einer Richtung entlang den Längen der ersten leitenden Streifen.
Gemäß noch einer Ausgestaltung liegt die zweite Metallisierungsebene über der ersten Metallisierungsebene und jeder der zweiten leitender Streifen liegt über den entsprechenden ersten leitenden Streifen.
Gemäß noch einer Ausgestaltung liegt die zweite Metallisierungsebene unter der ersten Metallisierungsebene und jeder der zweiten leitenden Streifen liegt unter den entsprechenden ersten Streifen.
Gemäß noch einer Ausgestaltung sind die ersten leitenden Streifen im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
Gemäß noch einer Ausgestaltung besitzen die ersten leitenden Streifen in der Richtung entlang der Breiten der ersten leitenden Streifen einen minimalen Abstand.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Halbleiterchip bereitgestellt, der einen Kondensator aufweist. Der Kondensator enthält mehrere im Wesentlichen parallele erste leitende Streifen, die in einer ersten Metallisierungsebene angeordnet sind, wobei die ersten leitenden Streifen in einer Richtung entlang der Breite der ersten leitenden Streifen einen minimalen Abstand besitzen; und mehrere zweite leitende Streifen, die in einer angrenzenden zweiten Metallisierungsebene angeordnet sind, wobei jeder der zweiten leitenden Streifen durch wenigstens ein leitendes Kontaktloch mit einem entsprechenden der ersten leitenden Streifen elektrisch gekoppelt ist, wobei jeder der zweiten Streifen zu dem entsprechenden der ersten leitenden Streifen im Wesentlichen parallel ist, wobei die leitenden zweiten leitenden Streifen in der Richtung entlang der Breite der ersten leitenden Streifen einen gelockerten Abstand besitzen.
Gemäß einer Ausgestaltung liegt die zweite Metallisierungsebene über der ersten Metallisierungsebene und jeder der zweiten leitenden Streifen liegt über den entsprechenden ersten leitenden Streifen.
Gemäß noch einer Ausgestaltung liegt die zweite Metallisierungsebene unter der ersten Metallisierungsebene und jeder der zweiten leitenden Streifen liegt unter den entsprechenden ersten leitenden Streifen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Halbleiterchip bereitgestellt, der einen Kondensator aufweist. Der Kondensator enthält mehrere im Wesentlichen parallele erste leitende Streifen, die in einer ersten Richtung orientiert sind, wobei die ersten leitenden Streifen eine erste Gruppe erster leitender Streifen und eine zweite Gruppe erster leitender Streifen, die sich mit der ersten Gruppe erster leitender Streifen abwechseln, aufweisen; mehrere im Wesentlichen parallele zweite leitende Streifen, die sich mit den ersten leitenden Streifen überlappen, wobei die zweiten leitenden Streifen in einer zweiten Richtung, die von der ersten Richtung verschieden ist, orientiert sind, wobei die zweiten leitenden Streifen eine erste Gruppe zweiter leitender Streifen und eine zweite Gruppe zweiter leitender Streifen, die sich mit der ersten Gruppe zweiter leitender Streifen abwechseln, aufweisen, wobei die erste Gruppe erster leitender Streifen die zweite Gruppe zweiter leitender Streifen überlappt, so dass erste Koppelpunkte gebildet werden, wobei die zweite Gruppe erster leitender Streifen die zweite Gruppe zweiter leitender Streifen überlappt, so dass zweite Koppelpunkte gebildet werden; mehrere erste leitende Kontaktlöcher, die zwischen die erste Gruppe erster leitender Streifen und die erste Gruppe zweiter leitender Streifen gekoppelt sind; und mehrere zweite leitende Kontaktlöcher, die zwischen die zweite Gruppe erster leitender Streifen und die zweite Gruppe zweiter leitender Streifen gekoppelt sind, wobei die ersten Koppelpunkte, die an die zweiten Kontaktlöcher angrenzen, keine ersten Kontaktlöcher enthalten und wobei die zweiten Koppelpunkte, die an die ersten Kontaktlöcher angrenzen, keine zweiten Kontaktlöcher enthalten.
Gemäß noch einer Ausgestaltung ist die erste Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der zweiten Richtung.
Gemäß noch einer Ausgestaltung sind die ersten Streifen als Teil einer ersten Metallisierungsebene gebildet und die zweiten leitenden Streifen sind als Teil einer zweiten Metallisierungsebene, die von der ersten verschieden ist, gebildet.
Gemäß noch einer Ausgestaltung weist der Kondensator eine erste Kondensatorelektrode auf, die von einer zweiten Kondensatorelektrode in einem Abstand angeordnet ist, wobei die erste Elektrode die erste Gruppe erster leitender Streifen aufweist, die mit der ersten Gruppe zweiter leitender Streifen elektrisch gekoppelt sind, wobei die zweite Elektrode die zweite Gruppe erster leitender Streifen aufweist, die mit der zweiten Gruppe zweiter leitender Streifen elektrisch gekoppelt sind.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Halbleiterchip bereitgestellt, der einen Kondensator aufweist. Der Kondensator enthält acht im Wesentlichen parallele erste leitende Streifen, die in einer ersten Richtung orientiert sind, wobei die ersten leitenden Streifen eine erste Gruppe erster leitender Streifen und eine zweite Gruppe erster leitender Streifen, die einander mit der ersten Gruppe erster leitender Streifen abwechseln, aufweist; acht im Wesentlichen parallele zweite leitende Streifen, die die ersten leitenden Streifen überlappen, wobei die zweiten leitenden Streifen in einer zweiten Richtung, die von der ersten Richtung verschieden ist, orientiert sind, wobei die zweiten leitenden Streifen eine erste Gruppe zweiter leitender Streifen und eine zweite Gruppe zweiter leitender Streifen, die einander mit der ersten Gruppe zweiter leitender Streifen abwechseln, aufweisen, wobei die erste Gruppe erster leitender Streifen die erste Gruppe zweiter leitender Streifen überlappt, so dass erste Koppelpunkte gebildet werden, wobei die zweite Gruppe erster leitender Streifen die zweite Gruppe zweiter leitender Streifen überlappt, so dass zweite Koppelpunkte gebildet werden; höchstens vier erste leitende Kontaktlöcher, die zwischen die erste Gruppe erster leitender Streifen und die erste Gruppe zweiter leitender Streifen gekoppelt sind; und höchstens vier zweite leitende Kontaktlöcher, die zwischen die zweite Gruppe erster leitender Streifen und die zweite Gruppe zweiter leitender Streifen gekoppelt sind.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die erste Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der zweiten Richtung.
Gemäß noch einer Ausgestaltung sind die ersten leitender Streifen als Teil einer ersten Metallisierungsebene gebildet und sind die zweiten leitenden Streifen als Teil einer zweiten Metallisierungsebene, die von der ersten verschieden ist, gebildet.
Gemäß noch einer Ausgestaltung weist der Kondensator eine erste Kondensatorelektrode aufweist, die von einer zweiten Kondensatorelektrode in einem Abstand angeordnet ist, wobei die erste Elektrode die erste Gruppe erster leitender Streifen aufweist, die mit der ersten Gruppe zweiter leitender Streifen elektrisch gekoppelt sind, wobei die zweite Gruppe die zweite Gruppe erster leitender Streifen aufweist, die mit der zweiten Gruppe zweiter leitender Streifen elektrisch gekoppelt sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer Kondensatorstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer leitenden Platte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt eine Draufsicht der Kondensatorstruktur aus 1;
4A zeigt eine Querschnittsansicht der Kondensatorstruktur aus 3;
4B zeigt eine Querschnittsansicht der Kondensatorstruktur aus 3;
4C zeigt eine Querschnittsansicht der Kondensatorstruktur aus 3;
5 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer Kondensatorstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer leitenden Platte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 zeigt eine Draufsicht der Kondensatorstruktur aus 5;
8A zeigt eine Querschnittsansicht der Kondensatorstruktur aus 7;
8B zeigt eine Querschnittsansicht der Kondensatorstruktur aus 7;
8C zeigt eine Querschnittsansicht der Kondensatorstruktur aus 7;
9A zeigt eine Ausführungsform einer Kondensatorstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9B zeigt eine Ausführungsform einer Kondensatorstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
9C zeigt eine Ausführungsform einer Kondensatorstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die folgende ausführliche Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, die zur Veranschaulichung spezifische Einzelheiten und Ausführungsformen zeigen, in denen die Erfindung verwirklicht werden kann. Diese Ausführungsformen sind in ausreichender Einzelheit beschrieben, um zu ermöglichen, dass der Fachmann auf dem Gebiet die Erfindung verwirklicht. Es können andere Ausführungsformen genutzt werden und strukturelle, logische und elektrische Änderungen vorgenommen werden, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Da einige Ausführungsformen mit einer oder mit mehreren anderen Ausführungsformen kombiniert werden können, um neue Ausführungsformen zu bilden, schließen sich die verschiedenen Ausführungsformen gegenseitig nicht notwendig aus.
1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer Kondensatorstruktur 100, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. 2 zeigt ein Beispiel einer leitenden Platte 110 von der Kondensatorstruktur 100 aus 1. 3 zeigt eine Draufsicht derselben Kondensatorstruktur 100 aus 1. 4A zeigt eine Querschnittsansicht derselben Kondensatorstruktur 100 durch den Querschnitt AA aus 3. 4B zeigt eine Querschnittsansicht der Kondensatorstruktur 100 durch den Querschnitt BB aus 3. 4C zeigt eine Querschnittsansicht der Kondensatorstruktur 100 durch den Querschnitt CC aus 3.
In 1 ist zu sehen, dass die Kondensatorstruktur 100 mehrere leitende Platten 110 aufweist. Diese sind als leitende Platten 110A bis 110F gezeigt. Wie angemerkt wird, zeigt 2 ein Beispiel einer leitenden Platte 110 aus 1. Die leitenden Platten 110 können abwechselnd miteinander gekoppelt sein, so dass erste Elektroden und zweite Elektroden der Kondensatorstruktur 100 gebildet werden. Zum Beispiel können die leitenden Platten 110A, C, E elektrisch miteinander gekoppelt sein, so dass eine erste Kondensatorelektrode des Kondensators 100 gebildet wird, während die leitenden Platten 110B, D, F elektrisch miteinander gekoppelt sein können, so dass eine zweite Elektrode für den Kondensator 100 gebildet wird. Die leitenden Platten 110A, C, E können als erste leitende Platten bezeichnet werden, die eine erste Kondensatorelektrode bilden. In Allgemeinen kann die erste Kondensatorelektrode eine oder mehrere erste leitende Platten aufweisen. Die leitenden Platten 11 0B, D, F können als zweite leitende Platten bezeichnet werden, die eine zweite Elektrode des Kondensators 100 bilden. Im Allgemeinen kann die zweite Elektrode eine oder mehrere zweite leitende Platten aufweisen.
In einer oder in mehreren Ausführungsformen können die leitenden Platten 110 der Kondensatorstruktur 100 so angeordnet sein, dass sie im Wesentlichen parallel zueinander sind. In einer oder in mehreren Ausführungsformen können die leitenden Platten 110voneinander in einem Abstand angeordnet sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen können die leitenden Platten entlang einer ersten Querrichtung voneinander in einem Abstand angeordnet sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann die erste Querrichtung die Breitenrichtung sein, die der Breite der Platten entspricht. In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die erste Querrichtung die X-Richtung.
In 2 weist jede der leitenden Platten 110 einen ersten leitenden Streifen 122 und einen zweiten leitenden Streifen 124 auf, der über dem ersten leitenden Streifen 122 angeordnet ist. Jeder erste leitende Streifen 122 kann durch eines oder mehrere leitende Kontaktlöcher 130 mit einem zweiten leitenden Streifen 124 elektrisch gekoppelt sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann der erste leitende Streifen 122 im Wesentlichen parallel zu dem zweiten leitenden Streifen 124 verlaufend angeordnet sein.
In der in 2 gezeigten Ausführungsform der leitenden Platte 110 ist ein einzelner erster leitender Streifen 122 durch wenigstens ein leitendes Kontaktloch 130 mit einem entsprechenden einzelnen zweiten leitenden Streifen gekoppelt. Allerdings ist es in anderen Ausführungsformen möglich, dass zwei oder mehr zweite leitende Streifen 124 jeweils durch wenigstens ein leitendes Kontaktloch 130 mit einem einzelnen ersten Streifen 122 gekoppelt sein können. Zum Beispiel können zwei oder mehr leitende Streifen 124 entlang der Länge L1 der leitenden Platte 110 in einem Abstand voneinander angeordnet sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann der erste leitende Streifen 122 einer leitenden Platte 110 im Wesentlichen parallel zu dem einen oder zu den mehreren zweiten leitenden Streifen 124 derselben leitenden Platte 110 sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann jede der leitenden Platten 110 im Wesentlichen vertikal angeordnet sein.
In der in 1–3 gezeigten Ausführungsform (d. h. 1, 2, 3) sind die leitenden Kontaktlöcher 130 in der Weise gezeigt, dass sie einen kreisförmigen Querschnitt besitzen, wobei die leitenden Kontaktlöcher allerdings im Allgemeinen irgendeine Querschnittsform einschließlich, aber nicht beschränkt auf, kreisförmig, elliptisch, quadratisch und rechteckig besitzen können. Außerdem können sich die leitenden Kontaktlöcher in einer oder in mehreren Ausführungsformen verjüngen. Zum Beispiel können sie oben breiter und unten schmaler sein.
Anhand von 1–4 (d. h. 1, 2, 3, 4A, 4B, 4C) können in einer oder in mehreren Ausführungsformen alle der ersten leitenden Streifen 122 der Kondensatorstruktur 100 so angeordnet sein, dass sie im Wesentlichen parallel zueinander sind. Jeder der ersten leitenden Streifen 122 kann eine erste Querdimension besitzen, die in einer ersten Querrichtung verläuft. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann die erste Querrichtung die Breitenrichtung der ersten leitenden Streifen sein und kann die erste Querdimension der ersten leitenden Streifen die Breite W1 der ersten leitenden Streifen sein. In der in 1–4 gezeigten Ausführungsform entspricht die erste Querrichtung der X-Richtung. Die Breitenrichtung der ersten leitenden Streifen 122 kann außerdem der Breitenrichtung der leitenden Platten 110 entsprechen. 2 zeigt eine Breite W1 eines ersten leitenden Streifens 122.
Jeder der ersten leitenden Streifen 122 kann eine zweite Querdimension besitzen, die in einer zweiten Querrichtung, die von der ersten Querrichtung verschieden ist, verläuft. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann die zweite Querrichtung im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Querrichtung sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann die zweite Querrichtung die Längs- oder Longitudinalrichtung der ersten leitenden Streifen 122 sein. Die zweite Querdimension kann der Länge der ersten leitenden Streifen 122 entsprechen. 2 zeigt eine Länge L1 eines ersten leitenden Streifens 122. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann die Länge L1 der ersten leitenden Streifen 122 größer als die Breite W1 der ersten leitenden Streifen 122 sein. In der in 1–4 gezeigten Ausführungsform entspricht die zweite Querrichtung (z. B. entlang der Länge der ersten leitenden Streifen) der Y-Richtung. In einer oder in mehreren Ausführungsformen entspricht die Längsrichtung der ersten leitenden Streifen 122 ebenfalls der Längsrichtung der leitenden Platten 110.
Somit ist in der in 1–4 gezeigten Ausführungsform die erste Querrichtung der ersten leitenden Streifen 122 (z. B. entlang der Breite) die X-Richtung und die zweite Querrichtung der ersten leitenden Streifen 122 (z. B. entlang der Länge) die Y-Richtung. Wie angemerkt wurde, sind in der in 1-4 gezeigten Ausführungsform die ersten leitenden Streifen 122 in der Weise gezeigt, dass sie eine Breite W1 in der X-Richtung und eine Länge L1 in der Y-Richtung besitzen. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann die Länge L1 größer als die Breite W1 sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen entspricht die Längsrichtung einer leitenden Platte 110 der Längsrichtung ihres entsprechenden ersten leitenden Streifens 122. Gleichfalls entspricht in einer oder in mehreren Ausführungsformen die Breitenrichtung einer leitenden Platte 110 der Breitenrichtung ihres entsprechenden ersten leitenden Streifens 122.
In 2 besitzen die zweiten leitenden Streifen 124 die Breite W2 in der ersten Querrichtung oder X-Richtung (z. B. Breitenrichtung) und eine Länge L2 in der zweiten Querrichtung oder Y-Richtung (z. B. Längs- oder Longitudinalrichtung). In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann die Breite W2 der zweiten leitenden Streifen kleiner als die Länge L2 der zweiten leitenden Streifen sein. Allerdings kann in einer anderen Ausführungsform die Dimension der zweiten leitenden Streifen 124 in der ersten Querrichtung oder X-Richtung (z. B. Breitenrichtung) größer als die Dimension in der zweiten Querrichtung oder Y-Richtung (z. B. Längsdimension) sein. Gleichfalls kann in einer anderen Ausführungsform die Dimension der zweiten leitenden Streifen 124 in der ersten Längsrichtung oder X-Richtung im Wesentlichen dieselbe wie die Dimension der zweiten leitenden Streifen 124 in der zweiten Querdimension oder Y-Richtung sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen können alle der zweiten leitenden Streifen 124 der Kondensatorstruktur 100 im Wesentlichen parallel zueinander sein.
Anhand von 3 und 4A–C (d. h. 4A, 4B, 4C) kann jeder der ersten leitenden Streifen 122 durch eine Entfernung S1 in der X-Richtung von einem angrenzenden ersten leitenden Streifen 122 getrennt sein. Der Abstand der ersten leitenden Streifen 122 in der X-Richtung kann einer Entfernung P1 = W1 + S1 entsprechen. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann der Abstand P1 der ersten leitenden Streifen 122 in der X-Richtung ein minimaler Abstand sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann der minimale Abstand durch die minimalen Entfernungen bestimmt sein, die durch Photolithographie erzielbar sind.
In einer oder in mehreren Ausführungsformen können die zweiten leitenden Streifen 124 in der Weise angeordnet sein, dass die zweiten leitenden Streifen 124 angrenzender leitender Platten 110 (z. B. zweier aufeinanderfolgender leitender Platten 110) entlang der Y-Richtung (z. B. entlang der Länge der ersten leitenden Streifen 122 oder der Länge der leitenden Platten 110) voneinander in einem Abstand angeordnet sind. Zum Beispiel ist anhand von 3 zu sehen, dass der zweite leitende Streifen 124B entlang der Y-Richtung von dem zweiten leitenden Streifen 124A durch eine Entfernung G in einem Abstand angeordnet ist. Gleichfalls ist der zweite leitende Streifen 124B entlang der Y-Richtung von dem leitenden Streifen 124C durch eine Entfernung G in einem Abstand angeordnet. Gleichfalls ist der zweite leitende Streifen 124C von dem zweiten leitenden Streifen 124D entlang, der Y-Richtung durch eine Entfernung G in einem Abstand angeordnet. Dasselbe trifft für die zweiten Streifen 124D und 124E zu. Dasselbe trifft für die zweiten Streifen 124E und 124F zu.
In einer oder in mehreren Ausführungsformen können die zweiten leitenden Streifen 124 in der Weise angeordnet sein, dass die zweiten leitenden Streifen 124 wenigstens dreier aufeinanderfolgender leitender Platten 110 (z. B. der aufeinanderfolgenden Platten 110A, B, C oder der aufeinanderfolgenden Platten 110B, C, D oder der aufeinanderfolgenden Platten 110C, D, E oder der aufeinanderfolgenden Platten 110D, E, F) alle entlang der Y-Richtung (z. B. entlang der Länge der ersten leitenden Streifen 122 oder der Länge der leitenden Platten 110) voneinander in einem Abstand angeordnet sind.
Als ein Beispiel sind anhand von 3 die Platten 110A, B, C drei aufeinanderfolgende Platten. Die entsprechenden zweiten Streifen 124 sind die zweiten Streifen 124A, B, C. Es ist zu sehen, dass die zweiten Streifen 124A, B, C alle in der Y-Richtung (z. B. in der Längsrichtung) voneinander in einem Abstand angeordnet sind. Gleichfalls sind die Platten 110B, C, D drei aufeinanderfolgende Platten. Es ist zu sehen, dass die entsprechenden zweiten leitenden Streifen 124B, C, D alle in der Y-Richtung (z. B. in der Längsrichtung) voneinander in einem Abstand angeordnet sind. Gleichfalls sind die Platten 110C, D, E drei aufeinanderfolgende Platten. Die entsprechenden zweiten Streifen 124C, D, E sind in der Y-Richtung (z. B. in der Längsrichtung) voneinander in einem Abstand angeordnet. Gleichfalls sind die Platten 110D, E, F aufeinanderfolgende Platten. Die entsprechenden zweiten Streifen 124D, E, F sind in der Y-Richtung (z. B. in der Längsrichtung) voneinander in einem Abstand angeordnet.
In einer oder in mehreren Ausführungsformen können die zweiten leitenden Streifen 124 in der Weise angeordnet sein, dass die zweiten leitenden Streifen 124 von wenigstens N aufeinanderfolgenden leitenden Platten 110 entlang der Y-Richtung (z. B. entlang der Länge der ersten leitenden Streifen 122 oder der Länge der leitenden Platten 110) alle voneinander in einem Abstand angeordnet sind. N kann 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8 sein. N kann größer als 8 sein. N kann gleich M sein, wobei M die Anzahl leitender Platten 110 in einer Kondensatoranordnung ist.
Anhand von 3 und der 4A, B, C weist in der gezeigten Ausführungsform jede Gruppe von vier aufeinanderfolgenden Platten wenigstens zwei zweite leitende Streifen 124 auf, die sich in der Y-Richtung überschneiden oder überlappen. Dies entspricht der Longitudinal- oder Längsrichtung der ersten leitenden Streifen 122 (oder der Longitudinal- oder Längsrichtung der leitenden Platten 110). Zum Beispiel weist die Gruppe von vier aufeinanderfolgenden Platten 110A, B, C, D zweite leitende Streifen 124A und 124D, die sich in der Y-Richtung überschneiden oder überlappen. Gleichfalls weist die Gruppe von vier aufeinanderfolgenden Platten 110B, C, D, E zweite leitende Streifen 124B und 124E, die sich in der Y-Richtung überschneiden oder überlappen. Gleichfalls weist die Gruppe von vier aufeinanderfolgenden Platten 110C, D, E, F zweite leitende Streifen 124C und 124F, die sich in der Y-Richtung (z. B. in der Richtung entlang der Länge der ersten leitenden Streifen 122oder entlang der Länge der Platten 110) überschneiden oder überlappen.
In anderen Ausführungsformen kann jede Gruppe von drei aufeinanderfolgenden Platten 110 wenigstens zwei zweite leitende Streifen 124 aufweisen, die sich in der Y-Richtung (z. B. Längsrichtung) überschneiden oder überlappen. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann jede Gruppe von N aufeinanderfolgenden Platten 110 wenigstens zwei leitende Streifen 124 aufweisen, die sich in der Y-Richtung (z. B. Längsrichtung) überschneiden oder überlappen. N kann z. B. 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8 sein. N kann größer als 8 sein. N kann gleich M sein, wobei M die Anzahl leitender Platten 110 in der Kondensatorstruktur ist.
Anhand von 3 und 4A–C können die zweiten leitenden Streifen 124 eine erste Querdimension oder Breite W2 in der X-Richtung besitzen. Jeder zweite leitende Streifen 124 kann von dem nächsten oder angrenzenden zweiten leitenden Streifen, der entlang der X-Richtung auftritt (sich z. B. in der Y-Richtung überschneidet), durch eine Entfernung S2 getrennt sein. Zum Beispiel kann der zweite leitende Streifen 124A eine Entfernung S2 von dem zweiten leitenden Streifen 124D besitzen. Es ist zu sehen, dass sich der leitende Streifen 124A und der leitende Streifen 124D entlang der Y-Richtung überschneiden. Somit grenzt der zweite Streifen 124A in der X-Richtung (z. B. in einer Richtung entlang der Breite der ersten leitenden Streifen 122 oder entlang der Breite der Platten 110) an den zweiten Streifen 124D an. Außerdem kann z. B. der zweite leitende Streifen 124B von dem zweiten leitenden Streifen 124E eine Entfernung S2 besitzen. Der zweite Streifen 124B überschneidet oder überlappt sich mit dem zweiten Streifen 124E entlang der Y-Richtung. Der zweite Streifen 124B grenzt in der X-Richtung (z. B. in der Breitenrichtung) an den zweiten Streifen 124E an. Außerdem kann z. B. der zweite leitende Streifen 124Ceine Entfernung S2 von dem zweiten leitenden Streifen 124F besitzen. Es ist wieder zu sehen, dass sich der zweite Streifen 124C mit dem zweiten Streifen 124F entlang der Y-Richtung überschneidet und dass der zweite Streifen 124C in der X-Richtung (z. B. Breitenrichtung) an den zweiten Streifen 124F angrenzt. In der X-Richtung kann der Abstand zwischen angrenzenden zweiten leitenden Streifen 124 in einer oder in mehreren Ausführungsformen ein Abstand P2 = W2 + S2 sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann der Abstand P2 zwischen angrenzenden zweiten leitenden Streifen 124 in der X-Richtung ein gelockerter oder entspannter Abstand (z. B. größer als der minimale Abstand) sein.
In der gezeigten Ausführungsform sind die zweiten leitenden Streifen 124 über den ersten leitenden Streifen 122 angeordnet. Somit können die ersten leitenden Streifen 122 in einer oder in mehreren Ausführungsformen als Teil einer unteren Metallisierungsebene Mn gebildet sein, während die zweiten leitenden Streifen als Teil einer oberen Metallisierungsebene Mn+1 gebildet sein können, die über der unteren Metallisierungsebene Mn liegt. Die untere Metallisierungsebene und die obere Metallisierungsebene können Teil eines Halbleiterchips oder einer integrierten Schaltung sein. Die untere Metallisierungsebene Mn und die obere Metallisierungsebene Mn+1 können angrenzende Metallisierungsebenen sein.
In einer oder in mehreren Ausführungsformen können die Breiten jedes der ersten leitenden Streifen und/oder der zweiten leitenden Streifen entlang der Länge des Streifens im Wesentlichen gleichförmig sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann jeder der zweiten leitenden Streifen die Form eines Parallelepipeds besitzen. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann das Parallelepiped ein rechtwinkliges Prisma (sechs rechteckige Flächen) sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann das rechtwinklige Prisma ein Würfel sein. Andere Formen sind ebenfalls möglich.
In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann jeder der leitenden Streifen 122, 124 einer Platte 110 im Wesentlichen horizontal angeordnet sein. In einer Ausführungsform kann der zweite Streifen 124 in einer aufsteigenden Anordnung über dem ersten Streifen 122 liegen. In einer anderen Ausführungsform kann der zweite Streifen 124 stattdessen in einer absteigenden Anordnung unter dem ersten Streifen 122 liegen.
In einer Ausführungsform kann die aufsteigende Anordnung der leitenden Streifen der Art sein, dass die leitende Platte eine vertikale Komponente aufweist. Zum Beispiel kann jede der leitenden Platten in einer oder in mehreren Ausführungsformen im Wesentlichen vertikal angeordnet sein. In einer anderen Ausführungsform können die ersten leitenden Streifen und die zweiten leitenden Streifen jeder leitenden Platte eine stufenartige Anordnung besitzen, so dass die leitende Platte eine vertikale Komponente besitzt, aber geneigt ist.
In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann jede der leitenden Platten 110 eine im Wesentlichen vertikale Platte sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen können die Platten 110 im Wesentlichen parallel zueinander sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann die Kondensatorstruktur 100 ein vertikaler Plattenkondensator sein.
In einer oder in mehreren Ausführungsformen weist ein Kondensator der vorliegenden Erfindung eine erste Kondensatorelektrode und eine zweite Kondensatorelektrode auf. Die erste Kondensatorelektrode kann eine oder mehrere elektrisch gekoppelte erste leitende Platten aufweisen. Die zweite Kondensatorelektrode kann eine oder mehrere elektrisch gekoppelte zweite leitende Platten aufweisen. Die leitenden Platten können in der Weise abwechselnd angeordnet sein, dass eine zweite Platte auf eine erste Platte folgt und eine erste Platte auf eine zweite Platte folgt usw. Es kann gesagt werden, dass die ersten und die zweiten leitenden Platten entgegengesetzte Platten sind. In einer oder in mehreren Ausführungsformen können die leitenden Platten irgendeine Form besitzen. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann jede der leitenden Platten der ersten Kondensatorelektrode und jede der leitenden Platten der zweiten Kondensatorelektrode im Wesentlichen vertikal angeordnet sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann der Kondensator ein vertikaler Plattenkondensator sein.
Anhand von 1–4 kann jede der leitenden Platten 110 der Kondensatorstruktur 100 von einer angrenzenden Platte durch ein Dielektrikum getrennt sein. Im Allgemeinen kann irgendein Dielektrikum verwendet werden. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann das Dielektrikum ein Oxid, eine Nitrid, ein Oxynitrid und Kombinationen davon aufweisen. Das Dielektrikum kann ein Material mit hohem k aufweisen. Das Material mit hohem k kann eine höhere Dielektrizitätskonstante als die von Siliziumdioxid besitzen. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann das Material mit hohem k eine höhere Dielektrizitätskonstante als 3,9 besitzen. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann das Dielektrikum ein Gas sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann das Dielektrikum Luft sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann das Dielektrikum ein Vakuum sein.
5 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer Kondensatorstruktur 200, die eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. 6 zeigt ein Beispiel einer leitenden Platte 210 aus 5. 7 zeigt eine Draufsicht derselben Kondensatorstruktur 200 aus 5. 8A zeigt eine Querschnittsansicht der Kondensatorstruktur 200 durch den Querschnitt AA (in 7 gezeigt). 8B zeigt eine Querschnittsansicht der Kondensatorstruktur 200 durch den Querschnitt BB (in 7 gezeigt). 8C zeigt eine Querschnittsansicht der Kondensatorstruktur 200 durch den Querschnitt CC (in 7 gezeigt).
Die obige Diskussion in Bezug auf die Kondensatorstruktur 100 und auf die leitenden Platten 110, wie sie in 1–4 gezeigt sind, ist hier für die Kondensatorstruktur 200 und für die leitenden Platten 210, die in 5–8 (d. h. 5, 6, 7, 8A, 8B, 8C) gezeigt sind, anwendbar. Der Unterschied ist, dass in der in 5–8 gezeigten Ausführungsform jede leitende Platte 210 der Kondensatorstruktur 200 einen ersten leitenden Streifen 122 und wenigstens einen zweiten leitenden Streifen 124, der unter dem ersten leitenden Streifen 122 angeordnet ist (anstatt über einem ersten leitenden Streifen 122 angeordnet ist, wie in 1–4 gezeigt ist), aufweist.
Anhand der in 5–8 gezeigten Ausführungsform können die zweiten leitenden Streifen 124 in einer oder in mehreren Ausführungsformen als Teil einer unteren Metallisierungsebene Mn gebildet sein und können die ersten leitenden Streifen 122 als Teil einer oberen Metallisierungsebene Mn+1, die über der unteren Metallisierungsebene Mn liegt, gebildet sein. Jeder zweite leitende Streifen 124 ist über wenigstens ein leitendes Kontaktloch 130 mit einem entsprechenden ersten leitenden Streifen gekoppelt.
In 9A–C (d. h. 9A, 9B, 9C) ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung eine Kondensatorstruktur 300. Die Kondensatorstruktur 300 weist mehrere erste leitende Streifen 322 auf. Die Kondensatorstruktur 300 weist ferner mehrere zweite leitende Streifen 324 auf, die über den ersten leitenden Streifen angeordnet sind. In einer oder in mehreren Ausführungsformen können die ersten leitenden Streifen 322 im Wesentlichen parallel zueinander sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen können die zweiten leitenden Streifen 324 im Wesentlichen parallel zueinander sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen können die ersten leitenden Streifen 322 im Wesentlichen senkrecht zu den zweiten leitenden Streifen 324 sein. In der gezeigten Ausführungsform sind die ersten leitenden Streifen 322 in der Y-Richtung orientiert, so dass ihre Längen in der Y-Richtung (und ihre Breiten in der X-Richtung) verlaufen. In der gezeigten Ausführungsform sind die zweiten leitenden Streifen 324 in der X-Richtung orientiert, so dass ihre Längen in der X-Richtung (und die Breiten in der Y-Richtung) verlaufen. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann jeder der zweiten leitenden Streifen 324 jeden der ersten leitenden Streifen 322 schneiden oder überlappen.
In anderen Ausführungsformen können die ersten leitenden Streifen 322 in einer ersten Richtung in Längsrichtung verlaufen und können die zweiten leitenden Streifen 324 in einer zweiten Richtung, die von der ersten Richtung verschieden ist, in Längsrichtung verlaufen. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann die erste Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Y-Richtung sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen können die ersten leitenden Streifen und die zweiten leitenden Streifen eine Gitterstruktur bilden.
In dem in 9A gezeigten Beispiel ist jeder der ersten leitenden Streifen 322 durch wenigstens ein leitendes Kontaktloch 130 mit einem zweiten leitenden Streifen 324 gekoppelt. Zum Beispiel ist anhand von 9A der erste Streifen 322X1 durch ein leitendes Kontaktloch 130 mit dem zweiten Streifen 324Y5 gekoppelt. Außerdem ist der erste Streifen 322X3 durch ein leitendes Kontaktloch 130 mit dem zweiten Streifen 324Y3 gekoppelt, ist der erste Streifen 322X5 durch ein leitendes Kontaktloch mit dem zweiten Streifen 324Y1 gekoppelt und ist der erste Streifen 322X7 durch ein leitendes Kontaktloch 130 mit dem zweiten Streifen 324Y7 gekoppelt.
Somit können Paare erster leitender Streifen und zweiter leitender Streifen (322X1, 324Y5), (322X3, 324Y8), (322X5, 324Y1), (322X7, 324Y7) alle elektrisch miteinander gekoppelt sein, um eine erste Elektrode der Kondensatorstruktur 300 zu bilden.
Gleichfalls ist anhand von 9A der erste Streifen 322X2 durch ein leitendes Kontaktloch 130 mit dem zweiten Streifen 324Y8 gekoppelt. Außerdem ist der erste Streifen 322X4 durch ein leitendes Kontaktloch 130 mit dem zweiten Streifen 324Y6 gekoppelt, ist der erste Streifen 322X6 durch ein leitendes Kontaktloch 130 mit dem zweiten Streifen 324Y4 gekoppelt, ist der erste Streifen 322X8 durch ein leitendes Kontaktloch 130 mit zweiten Streifen 324Y2 gekoppelt.
Die Paare erster, zweiter leitender Streifen (322X2, 324Y8), (322X4, 324Y6), (322X6, 324Y4), (322X8, 324Y2) können alle elektrisch miteinander gekoppelt sein, um eine zweite Elektrode der Kondensatorstruktur 300 zu bilden.
Anhand von 9A wird angemerkt, dass die leitenden Kontaktlöcher 130, die mit (+) gekennzeichnet sind, einen ersten leitenden Streifen mit einem zweiten leitenden Streifen koppeln und Teil der ersten Kondensatorelektrode sind. Gleichfalls koppeln die leitenden Kontaktlöcher 130, die mit (–) gekennzeichnet sind, einen ersten leitenden Streifen mit einem zweiten leitenden Streifen und sind Teil der zweiten Kondensatorelektrode.
Anhand von 9B ist zu sehen, dass die erste Elektrode des Kondensators 300 durch die schraffierte (z. B. verdunkelte) Gitterstruktur dargestellt ist. Gleichfalls ist die zweite Elektrode des Kondensators 300 durch die nicht schraffierte (z. B. nicht verdunkelte) Gitterstruktur dargestellt.
In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann jeder der ersten leitenden Streifen 322 eine Breite oder Dimension W1 in der X-Richtung besitzen. Außerdem kann die Entfernung zwischen angrenzenden ersten leitenden Streifen 322 eine Entfernung S1 in der X-Dimension sein. Somit kann der Abstand PX der ersten leitenden Streifen 322 in der X-Dimension eine Entfernung PX = W1 + S1 sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann der Abstand PX der ersten leitenden Streifen ein minimaler Abstand sein.
In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann jeder der zweiten leitenden Streifen 324 eine Breite oder Dimension W2 in der Y-Dimension besitzen. Außerdem kann die Entfernung zwischen jedem der zweiten leitenden Streifen 324 eine Entfernung S2 in der Y-Dimension sein. Somit kann der Abstand PY in der Y-Dimension zwischen den leitenden Streifen 324 eine Entfernung PY = W2 + S2 sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann der Abstand PY der zweiten leitenden Streifen 324 in der Y-Dimension ein minimaler Abstand sein.
Anhand von 9A–C können die leitenden Kontaktlöcher 130 in einer oder in mehreren Ausführungsformen in der Weise verteilt sein, dass es zwischen den Mitten zweier beliebiger leitender Kontaktlöcher 130 eine Entfernung D geben kann.
In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann die Entfernung D zwischen den Mitten der leitenden Kontaktlöcher der Art sein, dass: D > √((S1 + W1)² + (S2 + W2)²) ist.
In wenigstens einer Ausführungsform kann die Entfernung D der Art sein, dass: D > 1,5·√((S1 + W1)² + (S2 + W2)²) ist.
In wenigstens einer Ausführungsform kann die Entfernung D der Art sein, dass: D > 2·√((S1 + W1)² + (S2 + W2)²) ist.
Anhand der in 9C gezeigten Ausführungsform ist zu sehen, dass die Nachbarecken-Koppelpunkte für jedes der leitenden Kontaktlöcher 130, die zu einer bestimmten Kondensatorelektrode (z. B. entweder zu dem schraffierten Gitter 315A oder zu dem nicht schraffierten Gitter 315B) gehören, keine leitenden Kontaktlöcher aufweisen. Zum Beispiel koppelt das leitende Kontaktloch 130+, das in 9C gezeigt ist, den ersten leitenden Streifen 322X3 mit dem zweiten leitenden Streifen 324Y3. Das leitende Kontaktloch 130+ ist Teil der ersten Kondensatorelektrode 315A (z. B. des schraffierten Gitters). Für das leitende Kontaktloch 130+ gibt es vier Nachbareckenkoppelpunkte, die zu der entgegengesetzten leitenden Elektrode 315B (z. B. zu dem nicht schraffierten Gitter) gehören. Diese Eckkoppelpunkte sind mit C1 gekennzeichnet und weisen keine leitenden Kontaktlöcher auf. Gleichfalls koppelt das in 9C gezeigte leitende Kontaktloch 130– den ersten leitenden Streifen 322X6 mit dem zweiten leitenden Streifen 324Y4. Dieses leitende Kontaktloch 130– ist Teil der zweiten leitenden Elektrode 315B (z. B. des nicht schraffierten Gitters). Für dieses leitende Kontaktloch 130– gibt es vier Nachbarecken-Koppelpunkte der ersten Kondensatorelektrode 315A (z. B. des schraffierten Gitters). Diese Eckkoppelpunkte sind mit C2 gekennzeichnet und enthalten keine leitenden Kontaktlöcher.
Im Allgemeinen können die ersten und die zweiten leitenden Streifen sowie die leitenden Kontaktlöcher, die hier offenbart sind, irgendein leitendes Material aufweisen. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann das leitende Material ein Metallmaterial aufweisen. Das Metallmaterial kann ein reines Metall aufweisen. Das Metallmaterial kann eine Metalllegierung aufweisen. Das Metallmaterial kann ohne Beschränkung eines oder mehrere Elemente aus der Gruppe aufweisen, die aus Al, Cu, Au, Ag, W, Ti und Ta besteht.
Als mögliche Beispiele können die leitenden Streifen und/oder die leitenden Kontaktlöcher eines oder mehrere Materialien aufweisen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus reinem Aluminium, einer Aluminiumlegierung, reinem Kupfer, einer Kupferlegierung, reinem Gold, einer Goldlegierung, reinem Silber, einer Silberlegierung, reinem Wolfram, einer Wolframlegierung, reinem Titan, einer Titanlegierung, reinem Tantal und einer Tantallegierung besteht.
Es ist möglich, dass die leitenden Kontaktlöcher und die leitenden Streifen aus einem leitenden Nichtmetallmaterial gebildet sind. Zum Beispiel kann das leitende Material ein dotiertes Polysiliziummaterial (wie etwa n-dotiert oder p-dotiert) sein. Das Dotieren kann z. B. durch Implantation ausgeführt werden oder kann in situ erfolgen. Das leitende Material kann ebenfalls aus einem leitenden Polymer gebildet sein.
Die Kondensatorstrukturen der vorliegenden Erfindung können als Teil eines Halbleiterchips oder einer integrierten Schaltung integriert sein.
Der Halbleiterchip oder die integrierte Schaltung kann ein Substrat aufweisen. Das Substrat kann ein Halbleitersubstrat sein. Die hier beschriebenen Kondensatorstrukturen können über dem Substrat, auf dem Substrat und/oder innerhalb des Substrats gebildet sein.
Das Substrat kann irgendein Typ eines Halbleitersubstrats sein. In einer Ausführungsform kann das Substrat ein p-Substrat sein. Allerdings kann das Substrat allgemeiner in einer oder in mehreren Ausführungsformen der Erfindung ein Siliziumsubstrat oder ein anderes geeignetes Substrat sein. Das Substrat kann ein Grundmaterialsubstrat wie etwa ein Einkristallschicht-Siliziumsubstrat (oder ein darauf gezüchtetes oder auf andere Weise darin gebildetes), eines von (110)-Silizium auf einem (100)-Siliziumwafer, ein Silizium-auf-Isolator-Substrat (SOI-Substrat) sein. Das SOI-Substrat kann z. B. durch einen SIMOX-Prozess gebildet werden. Das Substrat kann ein Silizium-auf-Saphir-Substrat (SOS-Substrat) sein. Das Substrat kann ein Germanium-auf-Isolator-Substrat (GeOI-Substrat) sein. Das Substrat kann eines oder mehrere Materialien wie etwa Halbleitermaterialien wie etwa Siliziumgermanium, Germanium, Germaniumarsenid, Indiumarsenid, Indiumgalliumarsenid oder Indiumantimonid aufweisen.
Die hier beschriebenen leitenden Platten können leitende Streifen aufweisen. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann jeder der leitenden Streifen aus leitenden Leitungen gebildet sein, die zu verschiedenen Metallisierungsebenen eines Halbleiterchips oder einer integrierten Schaltung gehören. Dies weist z. B. die Metallisierungsebene 1, die Metallisierungsebene 2 usw. auf. Die Metallisierungsebenen können über einem Substrat (wie etwa einem Halbleitersubstrat) gebildet sein.
In einer oder in mehreren Ausführungsformen können die leitenden Kontaktlöcher z. B. als leitende Verdrahtungen durch die dielektrischen Zwischenebenenschichten zwischen einer Metallisierungsebene und einer anderen Metallisierungsebene gebildet sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen können die leitenden Kontaktlöcher als leitende Verdrahtungen durch das Dielektrikum zwischen dem Substrat und der ersten Metallisierungsebene (z. B. der Metallisierungsebene 1) gebildet sein. In einer oder in mehreren Ausführungsformen können die leitenden Kontaktlöcher als leitende Verdrahtungen durch das Substrat (wie etwa durch ein Halbleitersubstrat) eines Halbleiterchips (wie etwa z. B. Kontaktlöcher durch das Substrat oder Kontaktlöcher durch Silizium) gebildet sein.
Die hier beschriebenen Kondensatorstrukturen können eine erste Kondensatorelektrode und eine zweite Kondensatorelektrode aufweisen. Die ersten Kondensatorelektroden und die zweiten Kondensatorelektroden können durch ein Dielektrikum getrennt sein. Die erste Elektrode kann mit einem ersten Knoten auf demselben Halbleiterchip wie der Kondensator oder mit einem ersten Knoten auf einem anderen Chip als der Kondensator elektrisch gekoppelt sein. Gleichfalls kann die zweite Kondensatorelektrode mit einem zweiten Knoten auf demselben Halbleiterchip wie der Kondensator oder mit einem Knoten auf einem anderen Halbleiterchip als der Kondensator elektrisch gekoppelt sein.
In einer oder in mehreren Ausführungsformen können leitende Leitungen (wie etwa Metallisierungsleitungen), die über dem Kondensator, unter dem Kondensator oder auf der gleichen Ebene wie der Kondensator sind, verwendet werden, um die ersten Kondensatorelektroden und die zweiten Kondensatorelektroden mit Knoten elektrisch zu koppeln, die entweder auf demselben Halbleiterchip (oder auf derselben integrierten Schaltung) oder auf einem anderen Halbleiterchip (oder auf einer anderen Halbleiterschaltung) sind. In einer oder in mehreren Ausführungsformen können leitende Kontaktlöcher ebenfalls zur elektrischen Kopplung verwendet werden.
Eine oder mehrere Ausführungsformen beziehen sich auf einen Kondensator, wobei der Kondensator aufweist: mehrere leitende Platten, wobei jede der Platten einen ersten leitenden Streifen und einen zweiten leitenden Streifen, der über oder unter dem ersten leitenden Streifen angeordnet ist, aufweist, wobei der zweite leitende Streifen jeder Platte im Wesentlichen parallel zu dem ersten leitenden Streifen derselben Platte ist, wobei der zweite leitende Streifen jeder Platte mit dem ersten leitenden Streifen derselben Platte durch wenigstens ein leitendes Kontaktloch elektrisch gekoppelt ist, wobei die zweiten leitenden Streifen jeder Gruppe wenigstens zweier aufeinanderfolgender Platten in einer Richtung entlang der Länge der Platten voneinander in einem Abstand angeordnet sind.
Eine oder mehrere Ausführungsformen beziehen sich auf einen Halbleiterchip, der einen Kondensator aufweist, wobei der Kondensator aufweist: mehrere erste leitende Streifen, die in einer ersten Metallisierungsebene angeordnet sind; mehrere zweite leitende Streifen, die in einer zweiten Metallisierungsebene angeordnet sind, die an die erste Metallisierungsebene angrenzt, wobei jeder der zweiten Streifen mit einem entsprechenden der ersten Streifen elektrisch gekoppelt ist, wobei jeder der zweiten Streifen zu einem entsprechenden der ersten Streifen im Wesentlichen parallel ist, wobei die zweiten leitenden Streifen, die jeder Gruppe wenigstens zweier aufeinanderfolgender erster leitender Streifen entsprechen, in einer Richtung entlang der Länge der ersten leitenden Streifen voneinander in einem Abstand angeordnet sind.
Eine oder mehrere Ausführungsformen, die sich auf einen Halbleiterchip beziehen, weisen einen Kondensator auf, wobei der Kondensator aufweist: mehrere im Wesentlichen parallele erste leitende Streifen, die in einer ersten Metallisierungsebene angeordnet sind, wobei die ersten leitenden Streifen in einer Richtung entlang der Breite der ersten Streifen einen minimalen Abstand besitzen; und mehrere zweite leitende Streifen, die in einer angrenzenden zweiten Metallisierungsebene angeordnet sind, wobei jeder der zweiten Streifen durch wenigstens ein leitendes Kontaktloch mit einem entsprechenden der ersten leitenden Streifen elektrisch gekoppelt ist, wobei jeder der zweiten Streifen zu dem entsprechenden der ersten leitenden Streifen im Wesentlichen parallel ist, wobei die leitenden zweiten Streifen in der Richtung entlang der Breite der ersten Streifen einen gelockerten Abstand besitzen.
Eine oder mehrere Ausführungsformen, die sich auf einen Halbleiterchip beziehen, weisen einen Kondensator auf, wobei der Kondensator aufweist: mehrere im Wesentlichen parallele erste leitende Streifen, die in einer ersten Richtung orientiert sind, wobei die ersten leitenden Streifen eine erste Gruppe erster Streifen und eine zweite Gruppe erster Streifen, die sich mit der ersten Gruppe erster Streifen abwechseln, aufweisen; mehrere im Wesentlichen parallele zweite leitende Streifen, die sich mit den ersten leitenden Streifen schneiden oder überlappen, wobei die zweiten Streifen in einer zweiten Richtung, die von der ersten Richtung verschieden ist, orientiert sind, wobei die zweiten Streifen eine erste Gruppe zweiter Streifen und eine zweite Gruppe zweiter Streifen, die sich mit der ersten Gruppe zweiter Streifen abwechseln, aufweisen, wobei die erste Gruppe erster Streifen die erste Gruppe zweiter Streifen schneidet oder überlappt, so dass erste Koppelpunkte gebildet werden, wobei die zweite Gruppe erster Streifen die zweite Gruppe zweiter Streifen schneidet oder überlappt, so dass zweite Koppelpunkte gebildet werden; mehrere erste leitende Kontaktlöcher, die zwischen die erste Gruppe erster Streifen und die erste Gruppe zweiter Streifen gekoppelt sind; und mehrere zweite leitende Kontaktlöcher, die zwischen die zweite Gruppe erster Streifen und die zweite Gruppe zweiter Streifen gekoppelt sind, wobei die ersten Koppelpunkte, die an die zweiten Kontaktlöcher angrenzen, keine ersten Kontaktlöcher enthalten und wobei die zweiten Koppelpunkte, die an die ersten Kontaktlöcher angrenzen, keine zweiten Kontaktlöcher enthalten.
Eine oder mehrere Ausführungsformen, die sich auf einen Halbleiterchip beziehen, weisen einen Kondensator auf, wobei der Kondensator aufweist: acht im Wesentlichen parallele erste leitende Streifen, die in einer ersten Richtung orientiert sind, wobei die ersten leitenden Streifen eine erste Gruppe erster Streifen und eine zweite Gruppe erster Streifen, die einander mit der ersten Gruppe erster Streifen abwechseln, aufweist; acht im Wesentlichen parallele zweite leitende Streifen, die die ersten leitenden Streifen schneiden, wobei die zweiten Streifen in einer zweiten Richtung, die von der ersten Richtung verschieden ist, orientiert sind, wobei die zweiten Streifen eine erste Gruppe zweiter Streifen und eine zweite Gruppe zweiter Streifen, die einander mit der ersten Gruppe zweiter Streifen abwechseln, aufweisen, wobei die erste Gruppe erster Streifen die erste Gruppe zweiter Streifen schneidet oder überlappt, so dass erste Koppelpunkte gebildet werden, wobei die zweite Gruppe erster Streifen die zweite Gruppe zweiter Streifen schneidet oder überlappt, so dass zweite Koppelpunkte gebildet werden; höchstens vier erste leitende Kontaktlöcher, die zwischen die erste Gruppe erster Streifen und die erste Gruppe zweiter Streifen gekoppelt sind; und höchstens vier zweite leitende Kontaktlöcher, die zwischen die zweite Gruppe erster Streifen und die zweite Gruppe zweiter Streifen gekoppelt sind.
Die Offenbarung ist hier anhand ausführlicher Ausführungsformen dargestellt, die beschrieben wurden, um ein vollständige und umfassende Offenbarung der vorliegenden Erfindung zu geben und damit diese Einzelheiten nicht als Beschränkung des wie in den beigefügten Ansprüchen dargelegten und definierten wahren Umfangs dieser Erfindung interpretiert werden.

Claims

Halbleiterchip, der einen Kondensator (100) aufweist, wobei der Kondensator (100) enthält: mehrere leitende Platten, wobei jede der Platten einen ersten leitenden Streifen (122) und einen zweiten leitenden Streifen (124), der über oder unter dem ersten leitenden Streifen (122) angeordnet ist, aufweist, wobei der zweite leitende Streifen (124) jeder Platte im Wesentlichen parallel zu dem ersten leitenden Streifen (122) derselben Platte ist, wobei der zweite leitende Streifen (124) jeder Platte mit dem ersten leitenden Streifen (122) derselben Platte durch wenigstens ein leitendes Kontaktloch (130) elektrisch gekoppelt ist, wobei die zweiten leitenden Streifen (124) jeder Gruppe wenigstens zweier aufeinanderfolgender Platten in einer Richtung entlang der Länge der Platten voneinander in einem Abstand angeordnet sind.
Chip nach Anspruch 1, wobei die zweiten leitenden Streifen (124) jeder Gruppe wenigstens dreier aufeinanderfolgender Platten in einer Richtung entlang der Länge der Platten voneinander in einem Abstand angeordnet sind.
Chip nach Anspruch 2, wobei die zweiten leitenden Streifen (124) jeder vierten Platte einander in einer Richtung entlang der Länge der Platten überlappen.
Chip nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die leitenden Platten abwechselnd elektrisch miteinander gekoppelt sind, was einen ersten Abschnitt von Platten und einen zweiten Abschnitt von Platten erzeugt, wobei der erste Abschnitt von Platten eine erste Elektrode der Kondensatorstruktur (100) bildet und der zweite Abschnitt der Platten eine zweite Elektrode der Kondensatorstruktur (100) bildet.
Chip nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweite leitende Streifen (124) jeder der Platten über dem ersten leitenden Streifen (122) der entsprechenden Platte angeordnet ist.
Chip nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der zweite leitende Streifen (124) jeder der Platten unter dem ersten leitenden Streifen (122) der entsprechenden Platte angeordnet ist.
Chip nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der erste leitende Streifen (122) jeder der Platten in einer ersten Metallisierungsebene gebildet ist und der zweite leitende Streifen (124) jeder der Platten in einer zweiten Metallisierungsebene, die von der ersten Metallisierungsebene verschieden ist, gebildet ist.
Chip nach Anspruch 7, wobei die zweite Metallisierungsebene über der ersten Metallisierungsebene liegt.
Chip nach Anspruch 7, wobei die zweite Metallisierungsebene unter der ersten Metallisierungsebene liegt.
Chip nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die ersten leitenden Streifen (122) der leitenden Platten in einer Richtung entlang der Breite der Platten einen minimalen Abstand besitzen.
Chip nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die ersten leitenden Streifen (122) der mehreren Platten im Wesentlichen parallel zueinander sind.
Chip nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die mehreren leitenden Platten im Wesentlichen parallel zueinander sind.
Halbleiterchip, der einen Kondensator (100) aufweist, wobei der Kondensator (100) enthält: mehrere erste leitende Streifen (122), die in einer ersten Metallisierungsebene angeordnet sind; mehrere zweite leitende Streifen (124), die in einer zweiten Metallisierungsebene angeordnet sind, die an die erste Metallisierungsebene angrenzt, wobei jeder der zweiten Streifen (124) mit einem entsprechenden der ersten Streifen (122) elektrisch gekoppelt ist, wobei jeder der zweiten Streifen (124) zu einem entsprechenden der ersten leitenden Streifen (122) im Wesentlichen parallel ist, wobei die zweiten leitenden Streifen (124), die jeder Gruppe wenigstens zweier aufeinanderfolgender erster leitender Streifen (122) entsprechen, in einer Richtung entlang der Länge der ersten leitenden Streifen (122) voneinander in einem Abstand angeordnet sind.
Chip nach Anspruch 13, wobei die zweiten leitenden Streifen (124), die jeder Gruppe wenigstens dreier aufeinanderfolgender erster leitender Streifen (122) entsprechen, in einer Richtung entlang den Längen der ersten leitenden Streifen (122) voneinander in einem Abstand angeordnet sind.
Chip nach Anspruch 14, wobei die zweiten leitenden Streifen (124), die jedem vierten ersten leitenden Streifen (122) entsprechen, einander in einer Richtung entlang den Längen der ersten leitenden Streifen (122) überlappen.
Chip nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die zweite Metallisierungsebene über der ersten Metallisierungsebene liegt und jeder der zweiten leitender Streifen (124) über den entsprechenden ersten leitenden Streifen (122) liegt.
Chip nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die zweite Metallisierungsebene unter der ersten Metallisierungsebene liegt und jeder der zweiten leitenden Streifen (124) unter den entsprechenden ersten Streifen (122) liegt.
Chip nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei die ersten leitenden Streifen (122) im Wesentlichen parallel zueinander sind.
Chip nach einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei die ersten leitenden Streifen (122) in der Richtung entlang der Breiten der ersten leitenden Streifen (122) einen minimalen Abstand besitzen.
Halbleiterchip, der einen Kondensator (100) aufweist, wobei der Kondensator (100) enthält: mehrere im Wesentlichen parallele erste leitende Streifen (122), die in einer ersten Metallisierungsebene angeordnet sind, wobei die ersten leitenden Streifen (122) in einer Richtung entlang der Breite der ersten leitenden Streifen (122) einen minimalen Abstand besitzen; und mehrere zweite leitende Streifen (124), die in einer angrenzenden zweiten Metallisierungsebene angeordnet sind, wobei jeder der zweiten leitenden Streifen (124) durch wenigstens ein leitendes Kontaktloch mit einem entsprechenden der ersten leitenden Streifen (122) elektrisch gekoppelt ist, wobei jeder der zweiten Streifen zu dem entsprechenden der ersten leitenden Streifen (122) im Wesentlichen parallel ist, wobei die leitenden zweiten leitenden Streifen (124) in der Richtung entlang der Breite der ersten leitenden Streifen (122) einen gelockerten Abstand besitzen.
Chip nach Anspruch 20, wobei die zweite Metallisierungsebene über der ersten Metallisierungsebene liegt und jeder der zweiten leitenden Streifen (124) über den entsprechenden ersten leitenden Streifen (122) liegt.
Chip nach Anspruch 20, wobei die zweite Metallisierungsebene unter der ersten Metallisierungsebene liegt und jeder der zweiten leitenden Streifen (124) unter den entsprechenden ersten leitenden Streifen (122) liegt.
Halbleiterchip, der einen Kondensator (100) aufweist, wobei der Kondensator (100) aufweist: mehrere im Wesentlichen parallele erste leitende Streifen (122), die in einer ersten Richtung orientiert sind, wobei die ersten leitenden Streifen (122) eine erste Gruppe erster leitender Streifen (122) und eine zweite Gruppe erster leitender Streifen (122), die sich mit der ersten Gruppe erster leitender Streifen (122) abwechseln, aufweisen; mehrere im Wesentlichen parallele zweite leitende Streifen (124), die sich mit den ersten leitenden Streifen (122) überlappen, wobei die zweiten leitenden Streifen (124) in einer zweiten Richtung, die von der ersten Richtung verschieden ist, orientiert sind, wobei die zweiten leitenden Streifen (124) eine erste Gruppe zweiter leitender Streifen (124) und eine zweite Gruppe zweiter leitender Streifen (124), die sich mit der ersten Gruppe zweiter leitender Streifen (124) abwechseln, aufweisen, wobei die erste Gruppe erster leitender Streifen (122) die zweite Gruppe zweiter leitender Streifen (124) überlappt, so dass erste Koppelpunkte gebildet werden, wobei die zweite Gruppe erster leitender Streifen (122) die zweite Gruppe zweiter leitender Streifen (124) überlappt, so dass zweite Koppelpunkte gebildet werden; mehrere erste leitende Kontaktlöcher (130), die zwischen die erste Gruppe erster leitender Streifen (122) und die erste Gruppe zweiter leitender Streifen (124) gekoppelt sind; und mehrere zweite leitende Kontaktlöcher (130), die zwischen die zweite Gruppe erster leitender Streifen (122) und die zweite Gruppe zweiter leitender Streifen (124) gekoppelt sind, wobei die ersten Koppelpunkte, die an die zweiten Kontaktlöcher (130) angrenzen, keine ersten Kontaktlöcher (130) enthalten und wobei die zweiten Koppelpunkte, die an die ersten Kontaktlöcher (130) angrenzen, keine zweiten Kontaktlöcher (130) enthalten.
Chip nach Anspruch 23, wobei die erste Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der zweiten Richtung ist.
Chip nach Anspruch 23 oder 24, wobei die ersten Streifen als Teil einer ersten Metallisierungsebene gebildet sind und die zweiten leitenden Streifen (124) als Teil einer zweiten Metallisierungsebene, die von der ersten verschieden ist, gebildet sind.
Chip nach einem der Ansprüche 23 bis 25, wobei der Kondensator (100) eine erste Kondensatorelektrode aufweist, die von einer zweiten Kondensatorelektrode in einem Abstand angeordnet ist, wobei die erste Elektrode die erste Gruppe erster leitender Streifen (122) aufweist, die mit der ersten Gruppe zweiter leitender Streifen (124) elektrisch gekoppelt sind, wobei die zweite Elektrode die zweite Gruppe erster leitender Streifen (122) aufweist, die mit der zweiten Gruppe zweiter leitender Streifen (124) elektrisch gekoppelt sind.
Halbleiterchip, der einen Kondensator (100) aufweist, wobei der Kondensator (100) enthält: acht im Wesentlichen parallele erste leitende Streifen (122), die in einer ersten Richtung orientiert sind, wobei die ersten leitenden Streifen (122) eine erste Gruppe erster leitender Streifen (122) und eine zweite Gruppe erster leitender Streifen (122), die einander mit der ersten Gruppe erster leitender Streifen (122) abwechseln, aufweist; acht im Wesentlichen parallele zweite leitende Streifen (124), die die ersten leitenden Streifen (122) überlappen, wobei die zweiten leitenden Streifen (124) in einer zweiten Richtung, die von der ersten Richtung verschieden ist, orientiert sind, wobei die zweiten leitenden Streifen (124) eine erste Gruppe zweiter leitender Streifen (124) und eine zweite Gruppe zweiter leitender Streifen (124), die einander mit der ersten Gruppe zweiter leitender Streifen (124) abwechseln, aufweisen, wobei die erste Gruppe erster leitender Streifen (122) die erste Gruppe zweiter leitender Streifen (124) überlappt, so dass erste Koppelpunkte gebildet werden, wobei die zweite Gruppe, erster leitender Streifen (122) die zweite Gruppe zweiter leitender Streifen (124) überlappt, so dass zweite Koppelpunkte gebildet werden; höchstens vier erste leitende Kontaktlöcher (130), die zwischen die erste Gruppe erster leitender Streifen (122) und die erste Gruppe zweiter leitender Streifen (124) gekoppelt sind; und höchstens vier zweite leitende Kontaktlöcher (130), die zwischen die zweite Gruppe erster leitender Streifen (122) und die zweite Gruppe zweiter leitender Streifen (124) gekoppelt sind.
Chip nach Anspruch 27, wobei die erste Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der zweiten Richtung ist.
Chip nach Anspruch 27 oder 28, wobei die ersten leitender Streifen als Teil einer ersten Metallisierungsebene gebildet sind und die zweiten leitenden Streifen (124) als Teil einer zweiten Metallisierungsebene, die von der ersten verschieden ist, gebildet sind.
Chip nach einem der Ansprüche 27 bis 29, wobei der Kondensator (100) eine erste Kondensatorelektrode aufweist, die von einer zweiten Kondensatorelektrode in einem Abstand angeordnet ist, wobei die erste Elektrode die erste Gruppe erster leitender Streifen (122) aufweist, die mit der ersten Gruppe zweiter leitender Streifen (124) elektrisch gekoppelt sind, wobei die zweite Gruppe die zweite Gruppe erster leitender Streifen (122) aufweist, die mit der zweiten Gruppe zweiter leitender Streifen (124) elektrisch gekoppelt sind.