DE102019117376B4

DE102019117376B4 - Schirmung in einem Einheitskondensatorarray

Info

Publication number: DE102019117376B4
Application number: DE102019117376.0A
Authority: DE
Inventors: Aaron J. Caffee; Brian G. Drost
Original assignee: Silicon Laboratories Inc
Current assignee: Silicon Laboratories Inc
Priority date: 2018-06-27
Filing date: 2019-06-27
Publication date: 2023-03-16
Anticipated expiration: 2039-06-28
Also published as: US10840232B2; CN110649018B; DE102019117376A1; CN110649018A; US20200006314A1

Abstract

Integrierte Schaltung, die einen Array von Kondensatoren umfasst, wobei der Array von Kondensatoren umfasst:
mehrere Einheitskondensatoren (500, 600, 700, 800, ), wobei jeder Einheitskondensator (500, 600, 700, 800, ) umfasst:
einen isolierten Kondensatorknoten (501, 601, 701, 801, 901, 1001, 1101), der in einer vertikalen Struktur auf zwei oder mehr Metallschichten der integrierten Schaltung gebildet und durch mindestens eine Durchkontaktierung zwischen jeder Metallschicht gekoppelt ist;
einen gemeinsam genutzten Kondensatorknoten (503, 603, 703, 803, 903, 1003, 1103), wobei der gemeinsam genutzte Kondensatorknoten (503, 603, 703, 803, 903, 1003, 1103) neben dem isolierten Kondensatorknoten (501, 601, 701, 801, 901, 1001, 1101) gebildet ist; und
einen Abschirmknoten (505, 605, 705, 805, 905, 1005, 1105), der neben dem isolierten Kondensatorknoten (501, 601, 701, 801, 901, 1001, 1101) in mindestens einer Metallschicht gebildet ist, in welcher der isolierte Kondensatorknoten (501, 601, 701, 801, 901, 1001, 1101) gebildet ist, wobei der Abschirmknoten (505, 605, 705, 805, 905, 1005, 1105) mit einem Knoten mit niedriger Impedanz gekoppelt ist;
wobei die gemeinsam genutzten Kondensatorknoten (503, 603, 703, 803, 903, 1003, 1103) der Einheitskondensatoren (500, 600, 700, 800, ) über einen Pfad niedriger Impedanz mit einem gemeinsamen Knoten (531) gekoppelt sind; und
wobei ein Leiter (510, 610, 712, 812) in jedem der Einheitskondensatoren (500, 600, 700, 800, ) elektrisch mit einer Basis des isolierten Kondensatorknotens (501, 601, 701, 801, 901, 1001, 1101) verbunden ist;
wobei der Abschirmknoten (505, 605, 705, 805, 905, 1005, 1105) in jedem der Einheitskondensatoren (500, 600, 700, 800, ) über einem Abschnitt des Leiters (510, 610, 712, 812) und unter einem Abschnitt des gemeinsam genutzten Kondensatorknotens (503, 603, 703, 803, 903, 1003, 1103) angeordnet ist; gekennzeichnet dadurch, dass
der Leiter (510, 610, 712, 812) eines jeden der Einheitskondensatoren (500, 600, 700, 800, ) unter dem Abschirmknoten (505, 605, 705, 805, 905, 1005, 1105) endet.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Gebiet der Erfindung
Hierin beschriebene Ausführungsformen betreffen Kondensatoren und insbesondere Einheitskondensatoren, die in Kondensatorarrays in integrierten Schaltungen verwendet werden.
Beschreibung des Standes der Technik
Kondensatorarrays werden in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet, wie beispielsweise Digital-Analog-Wandlern (DACs). Kondensator-DACs werden allgemein für Hochleistungsdatenwandler verwendet. Kondensatorarrays wurden in integrierten Schaltungen unter Verwendung von Einheitskondensatoren gebildet und ein Zusammenfassen der Einheitskondensatoren war erforderlich, um unterschiedliche Kondensatorgewichtungen für das Array zu bilden. Es gab bei Designern jedoch aufgrund eines größeren Risikos einer differenziellen und integralen Nichtlinearität, die sich aus einer Einheitskondensatorfehlanpassung ergibt, eine Abneigung zu Geometrien mit noch kleineren Einheitskondensatorwerten überzugehen (z. B. kleiner als 1 Femtofarad (fF)).
Dementsprechend können verbesserte Einheitskondensatoren zu genaueren Kondensatorarrays für DACs und andere Anwendungen, die Kondensatorarrays verwenden, führen.
Die Patentanmeldung US 2015 / 0 236 711 A1 beschreibt eine Kondensatoranordnung. Diese enthält eine Vielzahl von Kondensatoren, die in Abständen voneinander angeordnet sind. Eine erste Verdrahtungsleitung ist mit der ersten Elektrode jedes der mehreren Kondensatoren verbunden und ist so vorgesehen, dass sie durch die Abstände zwischen den mehreren Kondensatoren verläuft. Eine zweite Verdrahtungsleitung ist mit der zweiten Elektrode jedes der mehreren Kondensatoren verbunden, ist in einer Schicht vorgesehen, die durch mindestens eine Schicht von der Schicht getrennt ist, in der die erste Verdrahtungsleitung vorgesehen ist, und ist so vorgesehen, dass sie durch die Zwischenräume zwischen den mehreren Kondensatoren verläuft. Ein erster Leiter ist in einer Schicht zwischen der Schicht, in der die erste Verdrahtungsleitung vorgesehen ist, und der Schicht, in der die zweite Verdrahtungsleitung vorgesehen ist, vorgesehen, um zwischen der ersten Verdrahtungsleitung und der zweiten Verdrahtungsleitung angeordnet zu sein.
Die Patentanmeldung US 2010 / 0 117 193 A1 zeigt eine Halbleitervorrichtung. Diese enthält eine Vielzahl von Kondensatorzellen mit j eweiligen unteren Elektroden, an die Signale angelegt werden, und jeweiligen oberen Elektroden, die so angeordnet sind, dass sie den jeweiligen unteren Elektroden gegenüberliegen, wobei jede Zwischenverbindung, die mit einer entsprechenden der unteren Elektroden verbunden ist, einen Abschirmungs-Verbindungsabschnitt enthält, der eine entsprechende der oberen Elektroden umschließt.
KURZDARSTELLUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die Erfindung ist Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung kann durch Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen besser verstanden und ihre zahlreichen Aufgaben, Merkmale und Vorteile einem Fachmann offensichtlich gemacht werden.

1A veranschaulicht eine Draufsicht eines ersten Einheitskondensators des Standes der Technik.
1B veranschaulicht einen Nord-Süd-Querschnitt des Einheitskondensators, der den isolierten Knoten zeigt.
1C veranschaulicht einen West-Ost-Querschnitt des Einheitskondensators, der den isolierten Knoten und den gemeinsam genutzten Knoten zeigt.
2A zeigt eine Draufsicht eines zweiten Einheitskondensators des Standes der Technik.
2B veranschaulicht einen Nord-Süd-Querschnitt des Einheitskondensators, der den gemeinsam genutzten Knoten und den isolierten Knoten zeigt.
2C veranschaulicht einen West-Ost-Querschnitt des Einheitskondensators, der den isolierten Knoten und den gemeinsam genutzten Knoten zeigt.
3A veranschaulicht eine Draufsicht eines dritten Einheitskondensators des Standes der Technik.
3B veranschaulicht einen Nord-Süd-Querschnitt des Einheitskondensators, der den isolierten Knoten und den gemeinsam genutzten Knoten zeigt.
3C veranschaulicht einen West-Ost-Querschnitt des Einheitskondensators, der den isolierten Knoten und den gemeinsam genutzten Knoten zeigt.
4A veranschaulicht eine Draufsicht eines vierten Einheitskondensators des Standes der Technik.
4B veranschaulicht einen Nord-Süd-Querschnitt des Einheitskondensators, der den isolierten Knoten und den gemeinsam genutzten Knoten zeigt.
4C veranschaulicht einen West-Ost-Querschnitt des Einheitskondensators, der den isolierten Knoten und den gemeinsam genutzten Knoten zeigt.
5A veranschaulicht eine Draufsicht eines Einheitskondensators gemäß einer Ausführungsform.
5B veranschaulicht einen Nord-Süd-Querschnitt des Einheitskondensators, der den isolierten Knoten zeigt.
5C veranschaulicht einen West-Ost-Querschnitt des Einheitskondensators, der den gemeinsam genutzten Knoten, den Abschirmknoten und den isolierten Knoten zeigt.
5D veranschaulicht einen West-Ost-Querschnitt eines Einheitskondensators, der den Abschluss eines Leiters zum isolierten Knoten unter dem Abschirmknoten zeigt.
5E veranschaulicht schematisch, wie ein Kondensatorarray isolierte und gemeinsam genutzte Knoten aufweist.
6A veranschaulicht eine Draufsicht eines Einheitskondensators gemäß einer Ausführungsform.
6B veranschaulicht einen Nord-Süd-Querschnitt des Einheitskondensators, der den gemeinsam genutzten Knoten und den isolierten Knoten zeigt.
6C veranschaulicht einen West-Ost-Querschnitt des Einheitskondensators, der den gemeinsam genutzten Knoten, den Abschirmknoten und den isolierten Knoten zeigt.
6D veranschaulicht einen West-Ost-Querschnitt des Einheitskondensators, der den Abschluss eines Leiters zum isolierten Knoten unter dem Abschirmknoten zeigt.
7A veranschaulicht eine Draufsicht eines Einheitskondensators gemäß einer Ausführungsform.
7B veranschaulicht einen Nord-Süd-Querschnitt des Einheitskondensators, der den gemeinsam genutzten Knoten, den Abschirmknoten und den isolierten Knoten zeigt.
7C veranschaulicht einen West-Ost-Querschnitt des Einheitskondensators, der den gemeinsam genutzten Knoten, den Abschirmknoten und den isolierten Knoten zeigt.
7D veranschaulicht einen Nord-Süd-Querschnitt des Einheitskondensators, der den Abschluss eines Leiters zum isolierten Knoten unter dem Abschirmknoten zeigt.
7E veranschaulicht einen West-Ost-Querschnitt des Einheitskondensators, der den Abschluss eines Leiters zum isolierten Knoten unter dem Abschirmknoten zeigt.
8A veranschaulicht eine Draufsicht eines Einheitskondensators gemäß einer Ausführungsform.
8B veranschaulicht einen Nord-Süd-Querschnitt des Einheitskondensators, der den gemeinsam genutzten Knoten, den Abschirmknoten und den isolierten Knoten zeigt.
8C veranschaulicht einen West-Ost-Querschnitt des Einheitskondensators, der den gemeinsam genutzten Knoten, den Abschirmknoten und den isolierten Knoten zeigt.
8D veranschaulicht einen Nord-Süd-Querschnitt des Einheitskondensators, der den Abschluss eines Leiters zum isolierten Knoten unter dem Abschirmknoten zeigt.
8E veranschaulicht einen West-Ost-Querschnitt eines Einheitskondensators, der den Abschluss eines Leiters zum isolierten Knoten unter dem Abschirmknoten zeigt.
9 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Einheitskondensators.
10 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Einheitskondensators.
11 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Einheitskondensators.
12 veranschaulicht einen binär gewichteten Vier-Bit-Kondensatorarray.
13 veranschaulicht eine Draufsicht des binär gewichteten Vier-Bit-Kondensatorarrays, die die Leitungsführung von Leitern zu den isolierten Knoten des Arrays zeigt.
14 veranschaulicht eine Draufsicht des binären Vier-Bit-Arrays, welche die Abschirmknoten auf der zweiten Metallschicht und die Leitungsführung auf der ersten Metallschicht zeigt.
15 veranschaulicht einen binär gewichteten Sechs-Bit-Array, der durch vier binär gewichtete Vier-Bit-Arrays gebildet ist.

Die Verwendung der gleichen Bezugssymbole in verschiedenen Zeichnungen kennzeichnet ähnliche oder identische Elemente.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Während das Herstellen von Variationen eine Quelle von Nichtlinearität im Kondensatorarray sein kann, können systematische Unregelmäßigkeiten im Layout zu einer signifikanten Nichtlinearität speziell für Einheitskondensatoren mit niedriger Kapazität führen. Wie hierin weiter beschrieben, können Unregelmäßigkeiten in Layout und Leitungsführung die Einheitskondensatoreinheitlichkeit negativ beeinflussen und daher kann das Adressieren solcher Unregelmäßigkeiten eine Einheitskondensatorübereinstimmung und daher die Linearität des Kondensatorarrays und Anwendungen wie Kondensator-DACs verbessern. Solche Unregelmäßigkeiten treten typischerweise auf, wenn die Einheitskondensatoren miteinander verbunden (oder zusammengefasst) werden, um jeden der DAC-Abgriffe zu bilden (z. B. für einen binär codierten Kondensatorarray erhält Bit 0 (b0) einen Einheitskondensator b 1 zwei Einheitskondensatoren, b2 vier Einheitskondensatoren usw.). Die Fehlanpassung in Kondensator-DAC-Einheitskondensatoren mit Einheitskondensatoren niedriger Kapazität kann eine deutlichere Auswirkung aufweisen als bei Einheitskondensatoren höherer Kapazität. Ein Design eines Einheitskondensators niedrigerer Kapazität, das die Übereinstimmung aufrechterhält, ermöglicht Schaltungen höherer Leistung, die eine niedrigere Gesamtleistung verwenden. Außerdem senkt die Verwendung von kleineren Einheitskondensatoren die Designgesamtfläche (d. h., die Kosten).
Die 1A bis 4C veranschaulichen verschiedene Herangehensweisen des Standes der Technik an ein Einheitskondensatordesign. 1A zeigt eine Draufsicht eines Einheitskondensators mit einer ersten Kondensatorplatte 101, die in der Mitte gebildet ist, und einer zweiten Kondensatorplatte, die als die Finger 103 gebildet ist. Die erste Kondensatorplatte wird als die isolierte Platte oder der isolierte Knoten bezeichnet, da diese Platte des Kondensators gegenüber anderen Einheitskondensatoren im Array isoliert ist (abgesehen von denjenigen, mit denen sie verbunden ist, um einen gewichteten Kondensator zu bilden). Die zweite Kondensatorplatte 103 wird als die gemeinsam genutzte Platte oder der gemeinsam genutzte Knoten bezeichnet, da die Platte durch Leiter mit gemeinsam genutzten Knoten aller Einheitskondensatoren im Array gekoppelt ist (siehe 5E). Die Finger 103 bilden den gemeinsam genutzten Knoten des Einheitskondensators. Der Nord-Süd-Querschnitt, der in 1B gezeigt ist, zeigt den isolierten Knoten, der in drei Metallschichten 105, 107 und 109 gebildet ist, wobei die Durchkontaktierungen 106 die Metallschichten verbinden. Der West-Ost-Querschnitt zeigt den isolierten Knoten 101, der zwischen den Fingern 103 des gemeinsam genutzten Knotens angeordnet ist. Die Finger 103 bilden eine vertikale Wand. Die Wand ist nicht durchgängig, da die Metallschichten durch Durchkontaktierungen gekoppelt sind, zwischen denen sich Dielektrikum befindet.
Die 2A zeigen eine zweite Herangehensweise des Standes der Technik mit einem breiteren Metallbereich, der oben an dem Einheitskondensator gebildet ist, um die Oberseite des gemeinsam genutzten Knotens 203 anstelle der Finger, die in 1A gezeigt sind, zu bilden. 2B zeigt den Nord-Süd-Querschnitt des Einheitskondensators. 2B zeigt, dass der gemeinsam genutzte Knoten 203 eine Metallschicht über der oberen Metallschicht 205 des isolierten Knotens 201 gebildet ist. 2C zeigt die vertikalen Abschnitte des gemeinsam genutzten Knotens, der mit den Durchkontaktierungen 208 und dem isolierten Knoten 201 auf zwei Metallschichten gekoppelt ist, wobei eine Durchkontaktierung 206 die zwei Metallschichten verbindet.
3A veranschaulicht eine weitere Ausführungsform eines Einheitskondensatorarrays des Standes der Technik, bei welcher die Oberseite des gemeinsam genutzten Knotens 303 einen Ring um den isolierten Knoten bildet. Wie ersichtlich in 3B und 3C kapselt der Ring des gemeinsam genutzten Knotens 303 den isolierten Knoten 301.
4A veranschaulicht eine weitere Ausführungsform eines Einheitskondensatorarrays des Standes der Technik, bei der ein breiterer Metallbereich die obere Platte des gemeinsam genutzten Knotens 403 des Einheitskondensators bildet. Wie ersichtlich in 4B und 4C kapseln die unteren Abschnitte 403b und die obere Platte 403a des gemeinsam genutzten Knotens 403 den isolierten Knoten 401. Die obere Platte 403a des gemeinsam genutzten Knotens ist eine Metallebene über dem isolierten Knoten 401.
Die Leitungsführung zu den isolierten Knoten kann zu einer Parasitärkapazität führen, die sich zwischen Leitern zu den isolierten Knoten und dem gemeinsam genutzten Knoten bildet, was dazu führt, dass eine ungewünschte Ladung in den gemeinsam genutzten Knoten eingeführt wird, während Leiter zu dem isolierten Knoten geschaltet werden. Diese ungewünschte Ladung führt zu Nichtlinearität im Kondensatorarray. Um dieses Problem zu adressieren, betten Ausführungsformen eine Schirmung in die Einheitskondensatoren ein, sodass eine Verdrahtung (die hier auch als Leiter bezeichnet wird) zu jedem der Einheitskondensatoren in dem Array keine Parasitärkapazität verursacht, die sich zwischen den gemeinsam genutzten (Ausgabe) Knoten und der Verdrahtung zu den isolierten Knoten der Einheitskondensatoren bildet. Bei Kondensator-DAC-Anwendungen wird diese Verdrahtung für DAC-Abgriffe in das gewichtete Array verwendet. Außerdem schwächen hierin beschriebene Ausführungsformen mit eingebetteter Schirmung die Leitungsführungsbegrenzungen ab, die durch die Einkapselung des isolierten Knotens durch den gemeinsam genutzten Knoten verursacht werden.
Nachfolgend werden einige beispielhafte Einheitskondensatoren gezeigt, die eine eingebettete Schirmung einschließen. Mit Bezug auf die 5A bis 5D stellt eine Ausführungsform verbesserte Einheitskondensatoren bereit, die für kleine Kapazitätswerte für den Einheitskondensator gut geeignet sind. 5A veranschaulicht eine Draufsicht eines Einheitskondensators 500, der einen isolierten Knoten 501 und zwei Finger eines gemeinsam genutzten Knotens 503 umfasst. Der gemeinsam genutzte Knoten verbindet mit anderen gemeinsam genutzten Knoten des Kondensatorarrays, wie es in 5E gezeigt ist. Ein Abschirmknoten ist unterhalb des gemeinsam genutzten Knotens angeordnet. Die Oberseite einer Durchkontaktierung 502 ist innerhalb der Oberseite des isolierten Knotens 501 ersichtlich. 5B zeigt einen Nord-Süd-Querschnitt des isolierten Knotens 501, der in drei Metallschichten 504, 506 und 508 gebildet ist, wobei die Durchkontaktierungen 502 die Metallschichten verbinden, um eine Säulenstruktur zu bilden. Zu beachten ist, dass in hierin beschriebenen Ausführungsformen die Anzahl an gezeigten Metallschichten beispielhaft ist und zusätzliche Metallschichten verwendet werden können, wie sie durch Faktoren, wie beispielsweise das Design des Kondensatorarrays und die verwendete Prozesstechnologie, vorgegeben werden. 5C ist ein West-Ost-Querschnitt des Einheitskondensators 500, der den isolierten Knoten 501, die zwei Finger des gemeinsam genutzten Knotens 503 und die zwei Finger des Abschirmknotens 505 zeigt. Der Abschirmknoten unterstützt dabei, elektrische Feldlinien in einer kontrollierten Weise einzudämmen, wie es hierin weiter beschrieben wird. In dem gezeigten Beispiel in den 5A bis 5D ist die isolierte Säulenstruktur auf der ersten Metallschicht (M1) gebildet und die Leitungsführung der Verdrahtung, um die isolierten Knoten anzusteuern, findet komplett auf M1 statt. 5D zeigt einen Draht 510, der zur Basis der Säulenstruktur des isolierten Knotens 501 geführt ist. Es ist vorteilhaft, dass dieser Draht unter dem Abschirmknoten 505 endet, sodass es eine Überlappung 509 zwischen dem Ende des Drahtes in M1 und dem Abschirmknoten in M2 gibt, um dabei zu unterstützen, elektrische Feldlinien einzudämmen, die anderweitig zwischen der Verdrahtung auf M1 und dem gemeinsam genutzten Knoten 503 koppeln könnten.
5E veranschaulicht schematisch, wie die gemeinsam genutzten Knoten 503 von allen Einheitskondensatoren, die als die Kondensatorplatten 530 gezeigt sind, durch niederohmige Pfade zu einem gemeinsamen Knoten 531 koppeln, während separate Steuerleitungen b1, b2, b3 die isolierten Knoten 532 der Einheitskondensatoren ansteuern, um die Einheitskondensatoren selektiv zu laden. Bei einem Kondensator-DAC laden sich die Kondensatoren basierend auf dem in einen Analogwert umzuwandelnden Digitalcode. Die Abschirmknoten unterstützen dabei, zu verhindern, dass elektrische Feldlinien in die gemeinsam genutzten Knoten von der Leitungsführung zu den isolierten Knoten einkoppeln und verursachen, dass unerwünschte Ladung in den gemeinsam genutzten Knoten eintritt. Die Einheitskondensatorausführungsform stellt auch größere Flexibilität beim Routen der Drähte zu den isolierten Knoten bereit und reduziert Unregelmäßigkeiten, die anderweitig vorhanden sein könnten, und verbessert daher die Linearität im Kondensatorarray.
6A zeigt eine weitere Ausführungsform, die verbesserte Einheitskondensatoren bereitstellt, die für kleine Einheitskapazitätswerte gut geeignet sind. 6A veranschaulicht eine Draufsicht eines Einheitskondensators 600, der einen isolierten Knoten 601 umfasst, und einen breiteren Metallbereich, der an der Oberseite des Einheitskondensators gebildet ist, um den gemeinsam genutzten Knoten 603 zu bilden. Zwei Finger, die den Abschirmknoten 605 bilden, sind unterhalb des gemeinsam genutzten Knotens 603 zu sehen. 6B ist ein Nord-Süd-Querschnitt des Einheitskondensators 600, der den isolierten Knoten 601, der in zwei Metallschichten 604 und 606 gebildet ist, wobei die Durchkontaktierung 602 die Metallschichten verbindet, um eine Säulenstruktur zu bilden. Der gemeinsam genutzte Knoten befindet sich vertikal neben dem isolierten Knoten und die gebildete Kapazität ist verglichen mit der seitlichen Kapazität, die in der Ausführungsform von 5A gebildet ist, hauptsächlich vertikal. Zu beachten ist, dass zusätzliche Metallschichten für den isolierten Knoten verwendet werden können, wie sie durch solche Faktoren, wie beispielsweise das Design des Kondensatorarrays und der verwendeten Prozesstechnologie, vorgegeben werden. 6C zeigt einen West-Ost-Querschnitt des Einheitskondensators 600, der den isolierten Knoten 601, den gemeinsam genutzten Knoten 603 und die zwei Finger des Abschirmknotens 605 enthält. Der Abschirmknoten 605 unterstützt dabei, elektrische Feldlinien in einer kontrollierten Weise einzudämmen. In dem gezeigten Beispiel in den 6A bis 6D ist die Basis der isolierten Säulenstruktur auf dem Metall M1 gebildet und M1 enthält auch die Verdrahtung, um die isolierten Knoten anzusteuern.
6D zeigt eine Leitungsführung des Drahts 610 zur Basis des isolierten Knotens 601. Es ist vorteilhaft, dass der Draht 610 unter dem Abschirmknoten 605 anstatt unter der Basis des gemeinsam genutzten Knotens endet, sodass es eine Überlappung 609 zwischen dem Ende des Drahtes in M1 und dem Abschirmknoten 605 in M2 gibt, um dabei zu unterstützen, elektrische Feldlinien einzudämmen, die von dem Drahtende ausstrahlen. Es ist zu beachten, dass die Leitungsführung von Osten oder Westen hereinkommen und unter jedem der Finger des Abschirmknotens enden kann.
7A zeigt eine weitere Ausführungsform, die einen verbesserten Einheitskondensator bereitstellt, der für kleine Einheitskapazitätswerte gut geeignet ist. 7A veranschaulicht eine Draufsicht eines Einheitskondensators 700, der einen isolierten Knoten 701 und einen gemeinsam genutzten Knoten 703, der einen Ring um den isolierten Knoten 701 herum bildet, umfasst. 7B zeigt einen Nord-Süd-Querschnitt des Einheitskondensators 700, wobei der Querschnitt den isolierten Knoten 701 umfasst, der in drei Metallschichten mit den Durchkontaktierungen 702, welche die Metallschichten verbinden, um eine Säulenstruktur zu bilden, gebildet ist. Der Querschnitt von 7B zeigt auch die Nord- und Südseiten der Ringstruktur, wobei der gemeinsam genutzte Knoten 703 und der Abschirmknoten 705 den isolierten Knoten 701 umgeben. 7C zeigt die Ost- und Westseiten der Ringstrukturen des gemeinsam genutzten Knotens 703 und des Abschirmknotens 705, die den isolierten Knoten 701 umgeben. In dem gezeigten Beispiel in den 7A bis 7E ist die isolierte Säulenstruktur auf M1 gebildet und M1 enthält auch die Verdrahtung, um die isolierten Knoten anzusteuern.
7D zeigt einen Nord-Süd-Querschnitt des Einheitskondensators 700, der die Leitungsführung des Drahts 710 zur Basis des isolierten Knotens 701 zeigt. Der Draht 710 tritt in den Einheitskondensator 700 von rechts ein. Es ist vorteilhaft, dass der Draht 710 unter dem Abschirmknoten 705 anstatt unter der Basis des isolierten Knotens 701 endet, sodass es eine Überlappung 709 zwischen dem Draht in M1 und dem Abschirmknoten 705 in M2 gibt, um dabei zu unterstützen, elektrische Feldlinien einzudämmen. Zu beachten ist, dass der Draht von Norden oder Süden hereinkommen und unter irgendeiner der anderen drei Seiten der Abschirmknotenringstruktur enden kann.
7E zeigt einen West-Ost-Querschnitt des Einheitskondensators 700, der die Leitungsführung des Drahts 712 zur Basis des isolierten Knotens 701 zeigt. Der Draht 712 tritt in den Einheitskondensator 700 von Links ein. Es ist vorteilhaft, dass der Draht 712 unter dem Abschirmknoten 705 anstatt unter der Basis des gemeinsam genutzten Knotens 709 endet, sodass es eine Überlappung 712 zwischen dem Ende des Drahts 712 in M1 und dem Abschirmknoten 705 in M2 gibt, um dabei zu unterstützen, elektrische Feldlinien einzudämmen. Zu beachten ist, dass der Draht vom Osten oder Westen hereinkommen und unter irgendeiner der anderen drei Seiten der Abschirmknotenringstruktur enden kann.
8A zeigt eine weitere Ausführungsform, die einen verbesserten Einheitskondensator bereitstellt, der für kleine Einheitskapazitätswerte gut geeignet ist. 8A veranschaulicht eine Draufsicht eines Einheitskondensators 800, der einen isolierten Knoten 801 und einen gemeinsam genutzten Knoten 803, der eine Platte über dem isolierten Knoten 801 bildet, umfasst. Die Ringstruktur des Abschirmknotens 805 ist unterhalb des gemeinsam genutzten Knotens 803 sichtbar. 8B zeigt einen Nord-Süd-Querschnitt des Einheitskondensators 800, der den isolierten Knoten 801 umfasst, der in zwei Metallschichten gebildet ist, wobei die Durchkontaktierung 802 die Metallschichten verbindet, um eine Säulenstruktur zu bilden. Der Querschnitt von 8B zeigt auch die Platte des gemeinsam genutzten Knotens 803 eine Metallschicht über der Oberseite der Säulenstruktur des isolierten Knotens und der Ringstruktur des Abschirmknotens 805, die den isolierten Knoten 801 umgibt. Der Querschnitt von 8C zeigt die Platte des gemeinsam genutzten Knotens 803 eine Metallschicht über der Oberseite der Säulenstruktur des isolierten Knotens und der Ringstruktur des Abschirmknotens 805, die den isolierten Knoten 801 umgibt. In dem gezeigten Beispiel in den 8A bis 8E ist die Basis der isolierten Säulenstruktur auf M1 gebildet und die erforderlichen Leiter, um den isolierten Knoten anzusteuern und den isolierten Knoten mit anderen Einheitskondensatoren in dem Array zu verbinden, falls es erforderlich ist, Einheitskondensatoren zusammenzufassen, sind alle auf M1 gebildet.
8D zeigt einen Nord-Süd-Querschnitt des Einheitskondensators 800, der die Leitungsführung des Leiters 810 zur Basis des isolierten Knotens 801 veranschaulicht. Der Draht 810 tritt in den Einheitskondensator 800 von Links ein. Es ist vorteilhaft, dass der Draht 810 unter dem Abschirmknoten 805 anstatt unter der Basis des isolierten Knotens 801 endet, sodass es eine Überlappung 809 zwischen der Leitungsführung in M1 und dem Abschirmknoten 805 in M2 gibt, um dabei zu unterstützen, elektrische Feldlinien einzudämmen. Zu beachten ist, dass die Leitungsführung von Norden oder Süden hereinkommen und unter irgendeiner der anderen drei Seiten der Abschirmknotenringstruktur enden kann.
8E zeigt den West-Ost-Querschnitt des Einheitskondensators 800, der die Leitungsführung des Leiters 812 zur Basis der Säulenstruktur des isolierten Knotens 801 veranschaulicht. Der Draht 812 tritt in den Einheitskondensator 800 von rechts ein. Es ist vorteilhaft, dass dieser Leiter unter dem Abschirmknoten 805 endet, sodass es eine Überlappung 811 zwischen der Leitungsführung in M1 und dem Abschirmknoten 805 in M2 gibt, um dabei zu unterstützen, elektrische Feldlinien einzudämmen. Zu beachten ist, dass die Leitungsführung vom Osten oder Westen hereinkommen und unter irgendeiner der anderen drei Seiten der Abschirmknotenringstruktur enden kann.
9 zeigt eine perspektivische Ansicht des Einheitskondensators, der dem in den 5A bis 5D veranschaulichten ähnlich ist. 9 zeigt den isolierten Knoten 901 als eine Fingerstruktur, die eine kürzere Länge aufweist als der gemeinsam genutzte Knoten 903 und der Abschirmknoten 905. Bei anderen Ausführungsformen können sich die Länge und Form des isolierten Knotens unterscheiden. Wie gezeigt in 9 ist der gemeinsam genutzte Knoten 903 durch zwei Finger auf beiden Seiten der Oberseite des isolierten Knotens gebildet. Der Abschirmknoten 905 ist auf beiden Seiten des isolierten Knotens und unterhalb des gemeinsam genutzten Knotens gebildet. 9 zeigt die Durchkontaktierungen 902, welche unterschiedliche Metallschichten des isolierten Knotens koppeln, als Schwarz. Während zwei Durchkontaktierungen, die jede Schicht des isolierten Knotens verbinden, gezeigt sind, können andere Ausführungsformen mehr oder weniger Durchkontaktierungen aufweisen. Das Beispiel von 9 zeigt drei Metallschichten, die für den isolierten Knoten verwendet werden, aber andere Ausführungsformen können die Säulenstruktur des isolierten Knotens in anderen Anzahlen an Metallschichten, wie z. B. vier, fünf oder sechs, bilden. Der gemeinsam genutzte Knoten und der Abschirmknoten können jeweils auf einer oder mehreren Metallschichten gebildet werden. Bei den Ausführungsformen der 5A bis 5D und 9 dominiert die seitliche Kapazität zwischen dem gemeinsam genutzten Knoten und dem isolierten Knoten die Kapazität des Einheitskondensators.
10 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Einheitskondensators, der dem ähnlich ist, der in 9 veranschaulicht ist, außer dass der isolierte Knoten 1001 in vier Metallschichten (M1-M4) gebildet ist, die durch die Durchkontaktierungen 1002 gekoppelt sind. Der gemeinsam genutzte Knoten 1003 ist in M4 gebildet und der Abschirmknoten 1005 ist in M2 gebildet und befindet sich näher an der isolierten Knotenverdrahtung auf M1 als an M4, wo der gemeinsam genutzte Knoten gebildet ist. Das Anordnen der Abschirmknoten näher an der Verdrahtung für die isolierten Knoten unterstützt dabei, zusätzliche Kapazität, die zwischen der isolierten Knotenverdrahtung und dem gemeinsam genutzten Knoten gebildet wird, zu reduzieren.
Die hierin beschriebenen Einheitskondensatoren stellen eine reduzierte Parasitärkapazität zwischen der Verdrahtung zu den isolierten Knoten und den gemeinsam genutzten Knoten bereit. Dies erreicht eine bessere Linearität. Die hierin beschriebenen Einheitskondensatoren ermöglichen die Verwendung von Einheitskondensatoren mit 0,1 fF und sogar so niedrig wie die Einheitskondensatoren mit 0,75 fF.
11 zeigt eine perspektivische Ansicht des Einheitskondensators, der dem in den 6A bis 6D veranschaulichten ähnlich ist. Wie gezeigt in 11 ist der gemeinsam genutzte Knoten 1103 als eine leitfähige Platte gebildet, die über der oberen Metallschicht des isolierten Knotens 1101 gebildet ist. Der Abschirmknoten 1105 ist auf beiden Seiten des isolierten Knotens 1101 und unterhalb des gemeinsam genutzten Knotens 1103 gebildet. 11 zeigt die Durchkontaktierungen als Schwarz. Das Beispiel von 11 zeigt zwei Metallschichten, die für den isolierten Knoten verwendet werden, aber andere Ausführungsformen können die Säulenstruktur des isolierten Knotens in anderen Anzahlen an Metallschichten, wie z. B. drei, vier, fünf oder sechs, bilden. Bei den Ausführungsformen der 6A bis 6D und 11 dominiert die vertikale Kapazität zwischen dem gemeinsam genutzten Knoten und dem isolierten Knoten den Einheitskondensator.
Die Einheitskondensatoren mit eingebetteter Schirmung können in die unterschiedlich dimensionierten Kondensatoren zusammengefasst werden, um z. B. einen binär codierten Kondensatorarray zu bilden, der in einem DAC verwendet werden kann. Die Verwendung der eingebetteten Schirmung unterstützt dabei, sicherzustellen, dass die für die DAC-Abgriffe verwendete Verdrahtung zum Ansteuern der binär codierten Kondensatoren in dem Array minimalen Einfluss auf die Datenwandlerlinearität hat. 12 veranschaulicht eine Draufsicht des Einheitskondensators von 5A, der mit binärer Gewichtung zusammengefasst ist, um einen binär gewichteten Vier-Bit-Kondensatorarray zu bilden, der in einem DAC oder einer anderen Anwendung verwendet werden kann.
Die Bits des Arrays sind unter den Säulenstrukturen der isolierten Knoten markiert. Daher bildet ein einzelner Einheitskondensator das Bit 0. Zwei Einheitskondensatoren bilden das Bit 1. Vier Einheitskondensatoren bilden das Bit 2 und acht Einheitskondensatoren bilden das Bit 3. Dummyzellen (markiert mit „d“) sind auf der oberen Reihe verwendet, um dabei zu unterstützen, Einheitlichkeit bei den Einheitskondensatoren bereitzustellen. Dummies wurden in dem Beispiel von 12 nur auf einer Seite eingeschlossen, aber andere Ausführungsformen umfassen Dummyzellen sowohl an den Oberseiten- und Unterseitenreihen als auch auf beiden Seiten. Die DAC-Abgriffe (b3, b2, b1 und b0) steuern die isolierten Knoten an. Bei der veranschaulichten Ausführungsform erfolgt die Leitungsführung zu den isolierten Knoten in der niedrigsten Metallschicht der isolierten Säulenstruktur. Für das veranschaulichte Beispiel wird angenommen, dass die niedrigste Metallschicht M1 ist. Bei anderen Ausführungsformen kann die niedrigste Metallschicht der isolierten Säulenstruktur auf einer unterschiedlichen Metallschicht gebildet sein. 12 zeigt den zusätzlichen Abschirmknoten 1205 und den gemeinsam genutzten Knoten 1203 über M1 an der Außenseite des Arrays zusätzlich zu den in den Einheitskondensatoren gebildeten Knoten. Ein Array von vier mal vier Einheitszellen bildet den Vier-Bit-DAC von 12 (bei Ignorieren der Dummyzellen). Der Vier-mal-Vier-Array umfasst einen unbenutzten Einheitskondensator 0x. Zu beachten ist, dass der unbenutzte Einheitskondensator an einen Knoten mit niedriger Impedanz gebunden sein sollte.
13 zeigt eine Draufsicht des Vier-Bit-Arrays von 12, wobei etwas von der Arraystruktur entfernt ist, um die Verdrahtung auf M1 leichter sehen zu können, die mit den verschiedenen Einheitskondensatoren verbindet. Die Verdrahtung ist mit der gleichen Kreuzschraffurstruktur wie die isolierten Knoten gezeigt. Die Schirmungsstruktur 1205 an der Außenseite des Kondensatorarrays und die isolierten Knotensäulenstrukturen wurden in 13 ausgelassen, um die Leitungsführung leichter verstehen zu können. Zu beachten ist, dass die Dummyknoten mit dem Abschirmknoten unter Verwendung der Leitungsführung auf M1 und der Durchkontaktierungen 1304, die von M1 zu dem Abschirmknoten auf M2 verlaufen, verbunden sind. Zu beachten ist, dass die Verdrahtung zu dem Array im Beispiel von 12 sowohl von oben als auch von der Seite her kommt. Die Verdrahtung für Bit 3 bildet eine Stimmgabelstruktur, um mit acht Einheitskondensatoren zu verbinden, und tritt in den Array von der Seite ein, während die Verdrahtung für Bit 0 in den Array von der Oberseite eintritt.
14 zeigt eine weitere Draufsicht des Vier-Bit-Arrays von 12 auf dem M2-Niveau, die den Abschirmknoten veranschaulicht. 14 zeigt den Abschirmknoten, der mit jedem Einheitskondensator verbunden ist, sowie den zusätzlichen Abschirmknoten 1205, der den Kondensatorarray auf drei Seiten umgibt. Die Leitungsführung auf M1 ist unterhalb des Abschirmknotens zu sehen. Der Abschirmknoten ist mit einem Knoten mit niedriger Impedanz wie einem Masseknoten oder einem anderen Knoten mit niedriger Impedanz gekoppelt, sodass jegliche Ladung von Feldlinien von der M1-Verdrahtung, die mit dem Abschirmknoten koppelt, ohne Risiko durch den Knoten mit niedriger Impedanz behandelt werden kann. Der Abschirmknoten kann mit einem Knoten mit niedriger Impedanz, wie z. B. durch Koppeln der Abschirmknotendurchkontaktierungen 1415 (von denen nur zwei aus Gründen einer vereinfachten Darstellung gezeigt sind) mit einer Masseebene, gekoppelt sein. Dies unterstützt dabei, sicherzustellen, dass keine ungewünschte Ladung durch Streukapazität in den gemeinsam genutzten Knoten eingeführt wird.
15 zeigt, wie die binär gewichtete Vier-Bit-Arraystruktur von 12 verwendet werden kann, um einen 6-Bit-Kondensatorarray zu bilden. 15 zeigt, wie die Verdrahtung, um den Array anzusteuern, in den Array von allen vier Seiten eintritt. Zu beachten ist, dass einige der Zellen nicht zusammenhängend sind. Beispielsweise kann b2 als von vier Einheitskondensatoren gebildet angesehen werden, zwei oben und zwei unten, die von vier unterschiedlichen b2-Leitern 1501 angesteuert werden, die in den Array eintreten. Außerdem sind Dummyreihen (als d gekennzeichnet) an der Oberseite und der Unterseite des Arrays zu sehen. Andere Ausführungsformen können auch Dummyreihen links und rechts des Arrays umfassen. Dummyreihen stellen sicher, dass jeder Einheitskondensator gleich erscheint. Unter erneuter Bezugnahme auf 12 kann das Nichtvorhandensein der Dummyreihe an der Unterseite darin resultieren, dass die Einheitskondensatoren, welche die untere Reihe der Bit-3-Einheitskondensatoren bilden, unterschiedliche Metallabschlüsse sehen, was darin resultiert, dass die Einheitskondensatoren sich von den Einheitskondensatoren in der oberen Reihe von Bit 3 unterscheiden. Die Leitungsführung zu den Arrays und die Kanten der Arrays können in Unregelmäßigkeiten resultieren, die gehandhabt werden müssen. Dies kann in einer unerwünschten Nichtlinearität in dem Kondensatorarray resultieren.
Die Struktur der Einheitskondensatoren und die Flexibilität in der Leitungsführung zu den isolierten Knoten ermöglicht eine gemeinsame Schwerpunktanordnung für Kondensatorarrays. Eine gemeinsame Schwerpunktanordnung ermöglicht, dass lineare Prozessgradienten in den x-y-Richtungen aufgehoben werden. Unter weiterer Bezugnahme auf 15 sind die 32 Einheitskondensatoren, die durch das Bit b5 angesteuert werden, symmetrisch in der x- und y-Richtung um die Mitte des Arrays herum gebildet. Daher unterstützt die gemeinsame Schwerpunktanordnung von 15 dabei, die Aufhebung von linearen Prozessgradienten in den x-y-Richtungen sicherzustellen. Ähnlich weisen die Bits b4, b3 und b2 gemeinsame Schwerpunktanordnungen auf. Bit 1 kann als um die y-Achse herum symmetrisch angesehen werden. Bit b0 verwendet nur einen Einheitskondensator, was eine gemeinsame Schwerpunktanordnung verhindert. Zu beachten ist, dass nur ein Einheitskondensator (0x) der 64 Einheitskondensatoren, die verwendet werden, um den Kondensatorarray zu bilden, zusätzlich ist.

Claims

Integrierte Schaltung, die einen Array von Kondensatoren umfasst, wobei der Array von Kondensatoren umfasst: mehrere Einheitskondensatoren (500, 600, 700, 800, ), wobei jeder Einheitskondensator (500, 600, 700, 800, ) umfasst: einen isolierten Kondensatorknoten (501, 601, 701, 801, 901, 1001, 1101), der in einer vertikalen Struktur auf zwei oder mehr Metallschichten der integrierten Schaltung gebildet und durch mindestens eine Durchkontaktierung zwischen jeder Metallschicht gekoppelt ist; einen gemeinsam genutzten Kondensatorknoten (503, 603, 703, 803, 903, 1003, 1103), wobei der gemeinsam genutzte Kondensatorknoten (503, 603, 703, 803, 903, 1003, 1103) neben dem isolierten Kondensatorknoten (501, 601, 701, 801, 901, 1001, 1101) gebildet ist; und einen Abschirmknoten (505, 605, 705, 805, 905, 1005, 1105), der neben dem isolierten Kondensatorknoten (501, 601, 701, 801, 901, 1001, 1101) in mindestens einer Metallschicht gebildet ist, in welcher der isolierte Kondensatorknoten (501, 601, 701, 801, 901, 1001, 1101) gebildet ist, wobei der Abschirmknoten (505, 605, 705, 805, 905, 1005, 1105) mit einem Knoten mit niedriger Impedanz gekoppelt ist; wobei die gemeinsam genutzten Kondensatorknoten (503, 603, 703, 803, 903, 1003, 1103) der Einheitskondensatoren (500, 600, 700, 800, ) über einen Pfad niedriger Impedanz mit einem gemeinsamen Knoten (531) gekoppelt sind; und wobei ein Leiter (510, 610, 712, 812) in jedem der Einheitskondensatoren (500, 600, 700, 800, ) elektrisch mit einer Basis des isolierten Kondensatorknotens (501, 601, 701, 801, 901, 1001, 1101) verbunden ist; wobei der Abschirmknoten (505, 605, 705, 805, 905, 1005, 1105) in jedem der Einheitskondensatoren (500, 600, 700, 800, ) über einem Abschnitt des Leiters (510, 610, 712, 812) und unter einem Abschnitt des gemeinsam genutzten Kondensatorknotens (503, 603, 703, 803, 903, 1003, 1103) angeordnet ist; gekennzeichnet dadurch, dass der Leiter (510, 610, 712, 812) eines jeden der Einheitskondensatoren (500, 600, 700, 800, ) unter dem Abschirmknoten (505, 605, 705, 805, 905, 1005, 1105) endet.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, wobei: der gemeinsam genutzte Kondensatorknoten (603, 803) den isolierten Kondensatorknoten (601, 801) vollständig überdeckt und in einer N-ten Metallschicht über einer N-1-ten Metallschicht angeordnet ist, in der eine Oberseite des isolierten Kondensatorknotens (601, 801) angeordnet ist, wobei N eine ganze Zahl von größer oder gleich 3 ist.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, wobei: der gemeinsam genutzte Kondensatorknoten (503, 903, 1003) zwei Finger in einer gleichen Metallschicht umfasst, in der eine Oberseite des isolierten Kondensatorknotens (501, 901, 1001) angeordnet ist, wobei die Oberseite des isolierten Kondensatorknotens (501, 901, 1001) zwischen den zwei Fingern des gemeinsam genutzten Kondensatorknotens (503, 903, 1003) in der gleichen Metallschicht angeordnet ist.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, wobei der gemeinsam genutzte Kondensatorknoten (703) einen Ring um den isolierten Kondensatorknoten (701) in einer gleichen Metallschicht bildet, in der eine Oberseite des isolierten Kondensatorknotens (701) angeordnet ist.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 1 oder 4, wobei der Abschirmknoten (705) einen Ring um den isolierten Kondensatorknoten (701) bildet und auf einer unterschiedlichen Metallschicht angeordnet ist als der gemeinsam genutzte Kondensatorknoten (703).
Integrierte Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Leitungsführung von Leitern in den Array zum Verbinden mit entsprechenden isolierten Kondensatorknoten in einer einzelnen Metallschicht angeordnet ist.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 6, wobei entsprechende der Leiter auf jeder von vier Seiten des Arrays in der einzelnen Metallschicht in den Array eintreten.
Integrierte Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Abschirmknoten (505, 605, 705, 805, 905, 1005, 1105) in einer Metallschicht gebildet ist, die sich näher an der einzelnen Metallschicht befindet als an einer N-ten Metallschicht, in welcher der gemeinsam genutzte Kondensatorknoten (503, 603, 703, 803, 903, 1003, 1103) angeordnet ist, wobei N eine ganze Zahl von mindestens 4 ist.
Integrierte Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Array ein binär gewichteter Kondensatorarray mit gemeinsamen Schwerpunktanordnungen für mindestens höher gewichtete Kondensatorwerte ist, um dadurch lineare Prozessgradienten in x- und y-Richtungen für die höher gewichteten Kondensatorwerte aufzuheben.
Integrierte Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend mehrere an einem Umfang des Arrays gebildete Dummyeinheitskondensatoren, wobei die Dummyeinheitskondensatoren mit dem Knoten mit niedriger Impedanz gekoppelt sind.
Verfahren zum Herstellen eines Kondensatorarrays, umfassend: Bilden mehrerer Einheitskondensatoren (500, 600, 700, 800, ), wobei das Bilden von jedem der Einheitskondensatoren (500, 600, 700, 800, ) umfasst: Bilden eines isolierten Kondensatorknotens (501, 601, 701, 801, 901, 1001, 1101) in einer vertikalen Struktur, die zwei oder mehr Metallschichten einer integrierten Schaltung und eine oder mehrere Durchkontaktierungen zwischen jeder der zwei oder mehr Metallschichten umfasst; Bilden eines gemeinsam genutzten Kondensatorknotens (503, 603, 703, 803, 903, 1003, 1103) neben einem ersten Abschnitt des isolierten Kondensatorknotens in einer N-ten Metallschicht, wobei N eine ganze Zahl von drei oder mehr ist; Bilden eines Abschirmknotens (505, 605, 705, 805, 905, 1005, 1105) in mindestens einer anderen Metallschicht als der N-ten Metallschicht; und elektrisches Verbinden eines Leiters (510, 610, 712, 812) mit einer Basis des isolierten Kondensatorknotens (501, 601, 701,801, 901, 1001, 1101); und das Verfahren weiter umfasst: Koppeln der gemeinsam genutzten Kondensatorknoten (503, 603, 703, 803, 903, 1003, 1103) der Einheitskondensatoren (500, 600, 700, 800), ) über einen Pfad niedriger Impedanz mit einem gemeinsamen Knoten (531); wobei das Ausbilden des Abschirmknotens (505, 605, 705, 805, 905, 1005, 1105) in jedem der Einheitskondensatoren (500, 600, 700, 800, ) das Bilden des Abschirmknotens oberhalb eines Abschnitts des Leiters (510, 610, 712, 812) und unterhalb des gemeinsamen Kondensatorknotens (503, 603, 703, 803, 903, 1003, 1103) umfasst; und gekennzeichnet dadurch, dass der Leiter (510, 610, 712, 812) eines jeden der Einheitskondensatoren (500, 600, 700, 800, ) unter dem Abschirmknoten (505, 605, 705, 805, 905, 1005, 1105) endet.
Verfahren zum Herstellen des Kondensatorarrays nach Anspruch 11, ferner umfassend: Bilden einer Oberseite des isolierten Kondensatorknotens (601) in einer N-1-ten Metallschicht, so dass die Oberseite des isolierten Kondensatorknotens (601) vertikal an den gemeinsam genutzten Kondensatorknoten (603) angrenzt, der oberhalb des isolierten Kondensatorknotens (601) ausgebildet ist.
Verfahren zum Herstellen des Kondensatorarrays nach Anspruch 11, ferner umfassend das Bilden des gemeinsam genutzten Kondensatorknotens (503) als zwei Finger in einer gleichen Metallschicht, in der eine Oberseite des isolierten Kondensatorknotens (501) angeordnet ist, wobei die Oberseite des isolierten Kondensatorknotens (501) zwischen den zwei Fingern in der gleichen Metallschicht angeordnet ist.
Verfahren zum Herstellen des Kondensatorarrays nach Anspruch 11, ferner umfassend das Bilden des gemeinsam genutzten Kondensatorknotens (703) als eine Ringstruktur um den isolierten Kondensatorknoten (701) herum in einer gleichen Metallschicht, in der eine Oberseite des isolierten Kondensatorknotens (701) gebildet ist.
Verfahren zum Herstellen des Kondensatorarrays nach Anspruch 11 oder 14, ferner umfassend das Bilden des Abschirmknotens (705) in einem Ring um den isolierten Kondensatorknoten (701) herum in einer unterschiedlichen Metallschicht als der N-ten Metallschicht.
Verfahren zum Herstellen des Kondensatorarrays nach einem der Ansprüche 11 bis 15, ferner umfassend: Verwenden einer einzelnen Metallschicht, um den Leiter in den Kondensatorarray zu führen und mit entsprechenden isolierten Kondensatorknoten (501, 601, 701, 801, 901, 1001, 1101) zu koppeln.
Verfahren zum Herstellen des Kondensatorarrays nach Anspruch 16, ferner umfassend das Bilden von Leitern, die in den Kondensatorarray auf jeder von vier Seiten des Kondensatorarrays in der einzelnen Metallschicht eintreten.
Verfahren zum Herstellen des Kondensatorarrays nach Anspruch 16 oder 17, ferner umfassend das Bilden des Abschirmknotens (505, 605, 705, 805, 905, 1005, 1105) in einer Metallschicht, die der einzelnen Metallschicht näher ist als der N-ten Metallschicht, in welcher der gemeinsam genutzte Kondensatorknoten (503, 603, 703, 803, 903, 1003, 1103) angeordnet ist, wobei N eine ganze Zahl von vier oder mehr ist.
Verfahren zum Herstellen eines Kondensatorarrays nach einem der Ansprüche 11 bis 18, ferner umfassend das Zusammenfassen von Einheitskondensatoren (500, 600, 700, 800, ) in dem Kondensatorarray, um einen binär gewichteten Kondensatorarray mit gemeinsamen Schwerpunktanordnungen für höher gewichtete zusammengefasste Kondensatorwerte zu bilden und dadurch lineare Prozessgradienten in x- und y-Richtungen für die höher gewichteten zusammengefassten Kondensatorwerte aufzuheben.