DE112022005248T5

DE112022005248T5 - Kombinierte MOS/MIS-Kondensatorbaugruppe

Info

Publication number: DE112022005248T5
Application number: DE112022005248.1T
Authority: DE
Inventors: Cory Nelson
Original assignee: Kyocera Avx Components Corp
Current assignee: Kyocera Avx Components Corp
Priority date: 2021-11-01
Filing date: 2022-10-20
Publication date: 2024-08-14
Also published as: US20230326923A1; CN118202461A; WO2023076094A1

Abstract

Eine kombinierte Metall-Oxid-Halbleiter(MOS)- und Metall-Isolator-Halbleiter-(MIS)-Kondensatorbaugruppe bereitgestellt. Die Kondensatorbaugruppe umfasst ein Substrat, das ein Halbleitermaterial umfasst; eine Oxidschicht, die auf einer Fläche des Substrats ausgebildet ist; und eine Isolatorschicht, die über wenigstens einem Teil der Oxidschicht ausgebildet ist. Die Kondensatorbaugruppe umfasst weiterhin einen ersten und einen zweiten leitfähigen Anschluss sowie einen dritten Anschluss, der mit dem Substrat verbunden ist. Die Oxidschicht ist zwischen dem Substrat und der ersten leitfähigen Schicht in Reihe geschaltet, wobei ein erster Kondensator zwischen dem ersten Anschluss und dem dritten Anschluss entsteht. Die Isolatorschicht ist zwischen dem Substrat und der zweiten leitfähigen Schicht in Reihe geschaltet, wobei ein zweiter Kondensator zwischen dem zweiten Anschluss und dem dritten Anschluss entsteht.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 1. November 2021 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung Serial-Nr. 63/274,102 , auf die in ihrer Gesamtheit hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
GEBIET DER ERFINDUNG
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung bezieht sich allgemein auf einen kombinierten Metall-Oxid-Halbleiter(MOS)- und Metall-Isolator-Halbleiter(MIS)-Kondensator.
HINTERGRUND
Kondensatoren auf Halbleiterbasis können für eine Vielzahl von Vorteilen sorgen, wie Temperaturstabilität, im Allgemeinen hohe Durchschlagspannungen und geringe Leckströme. Somit können Kondensatoren auf Halbleiterbasis für die Verwendung in einer Vielzahl von Anwendungen wünschenswert sein, insbesondere solchen Anwendungen, bei denen Zuverlässigkeit wünschenswert oder notwendig ist, wenn sie erheblichen mechanischen und/oder umgebungsbedingten Belastungen ausgesetzt sind.
Vorhandene Kondensatoren auf Halbleiterbasis sind jedoch im Allgemeinen oberflächenmontiert und nehmen wertvolle Fläche in Anspruch, wenn sie auf einem Substrat, wie einer Leiterplatte, montiert sind. Zum Beispiel sind einige vorhandene Kondensatoren auf Halbleiterbasis typischerweise „Flip-Chip“-montiert und weisen zwei Anschlüsse auf einer einzigen Fläche des Chips auf. „Flip-Chip“-montierte Kondensatoren können in einer elektronischen Komponente einen erhöhten Flächenbedarf beanspruchen, das die Anschlüsse im Wesentlichen koplanar sind, so dass beide Anschlüsse in einer Längsrichtung und einer Breitenrichtung Raum beanspruchen, um an eine Komponente wie eine Leiterplatte zu koppeln. Die Montageanordnung ist vielleicht nicht wünschenswert, und zwar wegen des erhöhtes Platzbedarfs des Kondensators, indem er Verbindungen zu den beiden koplanaren Anschlüssen erfordert, um den Kondensator zu bilden. Weiterhin ist bei vorhandenen Kondensatoren auf Halbleiterbasis möglicherweise der Kapazitätswert, der von einem einzelnen Chip angeboten werden kann, beschränkt.
Folglich gibt es ein Bedürfnis nach einem Kondensator auf Halbleiterbasis, der eine größere Vielfalt bieten kann, um die Bildung von dynamischen Kondensatorarrays innerhalb einer beschränkten Fläche zu ermöglichen.
KURZBESCHREIBUNG
Ziele und Vorteile der Erfindung werden zum Teil in der folgenden Beschreibung dargelegt oder können aus der Beschreibung hervorgehen oder können durch die Ausführung der Erfindung erfahren werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kondensatorbaugruppe. Die Kondensatorbaugruppe umfasst ein Substrat, das ein Halbleitermaterial umfasst, eine Oxidschicht, die auf einer Fläche des Substrats ausgebildet ist, eine Isolatorschicht, die über wenigstens einem Teil der Oxidschicht ausgebildet ist, eine erste leitfähige Schicht, die über wenigstens einem Teil der Oxidschicht ausgebildet ist, eine zweite leitfähige Schicht, die über wenigstens einem Teil der Isolatorschicht ausgebildet ist, einen ersten Anschluss, der mit der ersten leitfähigen Schicht verbunden ist, einen zweiten Anschluss, der mit der zweiten leitfähigen Schicht verbunden ist, und einen dritten Anschluss, der mit dem Substrat verbunden ist. Die Oxidschicht ist zwischen dem Substrat und der ersten leitfähigen Schicht in Reihe geschaltet, wobei ein erster Kondensator zwischen dem ersten Anschluss und dem dritten Anschluss entsteht. Die Isolatorschicht ist zwischen dem Substrat und der zweiten leitfähigen Schicht in Reihe geschaltet, wobei ein zweiter Kondensator zwischen dem zweiten Anschluss und dem dritten Anschluss entsteht.
In einer besonderen Ausführungsform der Kondensatorbaugruppe kann die Isolatorschicht aus einem dielektrischen Material bestehen, das von dem der Oxidschicht verschieden ist.
In einer anderen Ausführungsform kann die Isolatorschicht eine Nitridschicht umfassen. Weiterhin kann die Isolatorschicht Siliciumnitrid oder Siliciumoxynitrid umfassen.
In einer weiteren Ausführungsform weisen der erste Anschluss und der zweite Anschluss jeweils eine Länge in einer X-Richtung auf, wobei weiterhin das Verhältnis der Länge des ersten Anschlusses zur Länge des zweiten Anschlusses etwa 1:1 betragen kann. Außerdem weisen der erste Anschluss und der zweite Anschluss jeweils eine Breite in einer Y-Richtung auf, die senkrecht zu der X-Richtung steht, wobei weiterhin das Verhältnis der Breite des ersten Anschlusses zur Breite des zweiten Anschlusses etwa 1:1 betragen kann.
In einer weiteren Ausführungsform kann der dritte Anschluss an einer Stelle, die in einer Z-Richtung von der Oberfläche des Substrats beabstandet ist, mit dem Substrat verbunden sein.
In noch einer anderen Ausführungsform kann der erste Anschluss in einer X-Richtung und/oder einer Y-Richtung von dem zweiten Anschluss beabstandet sein.
In noch einer anderen Ausführungsform kann die Isolatorschicht einen ersten Teil der Oxidschicht bedecken, der von einem zweiten Teil der Fläche der Oxidschicht, der frei von der Isolatorschicht ist, verschieden ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann der erste Anschluss ein elektrisch leitfähiges Material umfassen, das direkt mit der Oxidschicht in Kontakt steht.
In einer weiteren Ausführungsform kann der erste Anschluss ein elektrisch leitfähiges Material umfassen, das direkt mit der Isolatorschicht in Kontakt steht.
In einer anderen Ausführungsform kann das Halbleitermaterial des Substrats Silicium umfassen.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Oxidschicht Siliciumoxid umfassen.
In noch einer anderen Ausführungsform können der erste Anschluss und der zweite Anschluss dieselbe Form und Größe haben, wobei der erste Kondensator einen ersten Kapazitätswert aufweisen kann und der zweite Kondensator einen zweiten Kapazitätswert aufweisen kann, wobei der erste Kapazitätswert und der zweite Kapazitätswert ungleich sein können.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Kondensatorbaugruppe einen zusätzlichen Anschluss umfassen, der über der Oxidschicht oder der Isolatorschicht ausgebildet ist. Weiterhin kann der zusätzliche Anschluss sowohl von dem ersten Anschluss als auch von dem zweiten Anschluss beabstandet sein.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Bildung einer Kondensatorbaugruppe. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Bilden einer Oxidschicht auf einer Fläche eines Substrats, das ein Halbleitermaterial umfasst, Bilden einer Isolatorschicht über wenigstens einem Teil der Oxidschicht; Abscheiden einer ersten leitfähigen Schicht über wenigstens einem Teil der Oxidschicht; Abscheiden einer zweiten leitfähigen Schicht über wenigstens einem Teil der Isolatorschicht; Abscheiden eines ersten Anschlusses auf der ersten leitfähigen Schicht; und Abscheiden eines zweiten Anschlusses auf der zweiten leitfähigen Schicht.
In einer besonderen Ausführungsform kann der Schritt des Bildens der Isolatorschicht das Bilden der Isolatorschicht innerhalb eines ersten Teils einer Fläche der Oxidschicht, der von einem zweiten Teil der Oxidschicht, der den ersten Anschluss umfasst, verschieden ist, umfassen; und der Schritt des Abscheidens des ersten Anschlusses kann das Abscheiden des ersten Anschlusses innerhalb des zweiten Teils der Oxidschicht umfassen. Weiterhin kann der Schritt des Bildens der Isolatorschicht das Ätzen der Isolatorschicht innerhalb des ersten Teils der Oxidschicht umfassen. Außerdem kann der Schritt des Bildens der Isolatorschicht das Maskieren des zweiten Teils der Oxidschicht und das Bilden der Isolatorschicht über dem ersten Teil der Oxidschicht umfassen.
In einer anderen Ausführungsform kann das Verfahren weiterhin einen Schritt des Abscheidens eines zusätzlichen Anschlusses über wenigstens einen Teil der Oxidschicht oder der Isolatorschicht umfassen, wobei der zusätzliche Anschluss von dem ersten Anschluss und von dem zweiten Anschluss beabstandet sein kann.
Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die beigefügten Ansprüche besser verständlich. Die zugehörigen Zeichnungen, die in diese Beschreibung einbezogen sind und einen Teil derselben bilden, zeigen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In der Beschreibung ist unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen eine vollständige und nacharbeitbare Offenbarung der vorliegenden Erfindung einschließlich ihrer besten Realisierung, die sich an den Fachmann wendet, dargelegt, wobei gilt:

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer kombinierten MIS/MOS-Kondensatorbaugruppe gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine Draufsicht auf die Kondensatorbaugruppe von 1;
3 zeigt eine Querschnittsansicht des der Kondensatorbaugruppe von 1 entlang der in 2 gezeigten Linie 3-3;
4 zeigt ein Schaltdiagramm der Kondensatorbaugruppe von 1;
5 zeigt eine Draufsicht auf eine Kondensatorbaugruppe gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
6 zeigt ein Schaltdiagramm der Kondensatorbaugruppe von 5.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es wird jetzt im Einzelnen auf Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, von denen eine oder mehrere Beispiele in den Zeichnungen veranschaulicht sind. Jedes Beispiel wird angegeben, um die Erfindung zu erläutern, und nicht, um sie einzuschränken. Tatsächlich ist für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Umfang oder Wesen der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können Merkmale, die als Teil einer Ausführungsform veranschaulicht oder beschrieben werden, auch mit einer anderen Ausführungsform verwendet werden, wobei man noch eine weitere Ausführungsform erhält. Die vorliegende Erfindung soll also solche Modifikationen und Variationen, wenn sie im Umfang der beigefügten Ansprüche und deren Äquivalenten liegen, mit abdecken.
So, wie die Ausdrücke hier verwendet werden, können „etwa“, „ungefähr“ oder „im Wesentlichen“, wenn sie zum Modifizieren eines Werts verwendet werden, darauf hinweisen, dass der Wert um 5% erhöht oder gesenkt werden und dennoch innerhalb der offenbarten Ausführungsform bleiben kann. Weiterhin wird, wenn mehrere Bereiche angegeben werden, jede Kombination eines Mindestwerts und eines Höchstwerts, die in den mehreren Bereichen beschrieben sind, durch die vorliegende Erfindung in Betracht gezogen. Wenn zum Beispiel Bereiche wie „etwa 20% bis etwa 80%“ und „etwa 30% bis etwa 70%“ beschrieben sind, wird ein Bereich von „etwa 20% bis etwa 70%“ oder ein Bereich von „etwa 30% bis etwa 80%“ ebenfalls durch die vorliegende Erfindung in Betracht gezogen.
Allgemein gesagt betrifft die vorliegende Erfindung eine Kondensatorbaugruppe, die einen kombinierten Metall-Oxid-Halbleiter(MOS)-Kondensator und Metall-Isolator-Halbleiter(MIS)-Kondensator umfasst. Die kombinierte MOS/MIS-Kondensatorbaugruppe kann es ermöglichen, dass sich Kondensatoren mit verschiedenen Kapazitätswerten auf demselben Chip befinden, während praktikable Bondpad-Größen beibehalten werden.
Die kombinierte MOS/MIS-Kondensatorbaugruppe kann ein Substrat, das ein Halbleitermaterial, wie Silicium, Galliumarsenid, Germanium, Siliciumcarbid, Strontiumtitanat und/oder Gemische davon umfasst, umfassen. Das Substrat kann mit einem oder mehreren geeigneten Dotierungsmitteln, wie Bor, Arsen, Phosphor, Gallium, Aluminium, Indium und Antimon dotiert sein.
Das Substrat kann ein erstes Ende und ein zweites Ende, das in einer Längsrichtung, die senkrecht zu einer seitlichen Richtung verläuft, von dem ersten Ende beabstandet ist, aufweisen, wobei die seitliche Richtung und die Längsrichtung jeweils senkrecht zu einer vertikalen Z-Richtung stehen. Das Substrat kann eine obere Fläche und eine untere Fläche, die der oberen Fläche in Z-Richtung entgegengesetzt ist, umfassen.
Die Oberfläche des Substrats kann im Wesentlichen glatt sein. Zum Beispiel kann die Oberfläche des Substrats frei von Poren, Gräben oder dergleichen sein. Die Oxidschicht kann eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke auf der Oberfläche der Oxidschicht aufweisen. Zum Beispiel kann die Dicke der Oxidschicht über die Oxidschicht hinweg um weniger als 20%, in einigen Ausführungsformen um weniger als 10% und in einigen Ausführungsformen um weniger als 5% variieren. So, wie der Ausdruck hier verwendet wird, bedeutet der Ausdruck „im Wesentlichen“, zum Beispiel „im Wesentlichen glatt“ oder „im Wesentlichen gleich“, nicht unbedingt, dass ein Merkmal genau oder vollkommen glatt oder gleich ist, sondern kann einen kleinen Unterschied zulassen, wenn die jeweiligen Schichten gleichmäßig mit benachbarten Schichten innerhalb der Kondensatorbaugruppe verbunden sind und/oder wenn sie auf ein Substrat, wie eine Leiterplatte, montiert sind.
So, wie der Ausdruck hier verwendet wird, kann sich eine erste Schicht, die „über“ einer zweiten Schicht „ausgebildet“ ist, darauf beziehen, dass die erste Schicht in Bezug auf eine Dickenrichtung (d.h. die z-Richtung) des monolithischen Substrats über der zweiten Schicht angeordnet ist. Die erste Schicht kann direkt in Kontakt mit der zweiten Schicht stehen. Es können jedoch auch Zwischenschichten dazwischen ausgebildet sein, so dass die erste Schicht und die zweite Schicht einander nicht direkt berühren.
Die kombinierte MOS/MIS-Kondensatorbaugruppe kann eine Oxidschicht, die auf einer Fläche des Substrats, z.B. auf seiner oberen Fläche, ausgebildet ist, umfassen. Bei der Oxidschicht kann es sich um Siliciumoxid (SiO₂) und/oder Oxide anderer exemplarischer Halbleitermaterialien, die hier beschrieben sind, handeln, oder sie kann diese umfassen. Die Oxidschicht kann in situ auf dem Substrat wachsen gelassen werden. Techniken der Lithographie (z.B. Photolithographie) können verwendet werden, um die Form der Oxidschicht zu definieren, falls gewünscht. Zum Beispiel können Teile der Oxidschicht durch Ätzen entfernt werden, so dass die Oxidschicht nach Wunsch geformt sein kann.
Der kombinierte MOS/MIS-Kondensator kann wenigstens eine Isolatorschicht umfassen, die aus einem dielektrischen Material besteht und über wenigstens einem Teil der Oxidschicht ausgebildet ist. Die Isolatorschicht kann aus Siliciumnitrid und/oder anderen hier beschriebenen elektrisch isolierenden Materialien bestehen oder solche umfassen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Siliciumoxynitrid (SiON). Die Isolatorschicht oder -schichten können über einem ersten Teil der Oxidschicht ausgebildet sein, der von einem zweiten Teil der Oxidschicht, der frei von Isolatorschichten ist, verschieden ist. Techniken der Lithographie (z.B. Photolithographie) können verwendet werden, um die Form der Isolatorschicht zu definieren, falls gewünscht. Zum Beispiel können Teile der Isolatorschicht durch Ätzen entfernt werden, so dass die Isolatorschicht nach Wunsch geformt sein kann, und so, dass wenigstens ein Teil der Oxidschicht unter der Isolatorschicht freiliegt.
Indem man eine über der Oxidschicht ausgebildete Isolatorschicht bereitstellt, kann die Zuverlässigkeit eines Kondensators verbessert werden. Insbesondere ist es unwahrscheinlich, dass irgendwelche potentiellen Fehler, z.B. Poren, in der Oxidschicht und/oder in der Isolatorschicht in der Z-Richtung ausgerichtet sind. Zum Beispiel kann die Isolatorschicht irgendwelche Fehler, Löcher oder Unvollkommenheiten in der Oberfläche der Oxidschicht abdecken oder auffüllen. Als Ergebnis kann die Bildung der Isolatorschicht über wenigstens einem Teil der Oxidschicht die Wahrscheinlichkeit, dass der Kondensator einen Kurzschluss erleidet, reduzieren. Somit kann, wie es oben beschrieben ist, der Kapazitätswert des Kondensators dadurch erhöht werden, dass man die über der Oxidschicht ausgebildete Isolatorschicht bereitstellt. Zum Beispiel kann der Kapazitätswert auf bis zu das Eineinhalbfache erhöht werden, wenn der Isolator über der Oxidschicht ausgebildet wird.
Der kombinierte MOS/MIS-Kondensator kann eine erste leitfähige Schicht umfassen, die über wenigstens einem Teil der Oxidschicht ausgebildet ist. Die erste leitfähige Schicht kann innerhalb eines Umfangs der Oxidschicht enthalten sein. Die erste leitfähige Schicht kann frei von direktem Kontakt und/oder direktem elektrischen Anschluss an das Substrat und frei von direktem Kontakt und/oder direktem elektrischen Anschluss an die Isolatorschicht oder -schichten sein. Bei der leitfähigen Schicht kann es sich um ein Metall, wie Aluminium, Kupfer, Gold, Silber, Nickel oder Gemische davon, handeln, oder sie kann ein solches umfassen.
Der kombinierte MOS/MIS-Kondensator kann eine zweite leitfähige Schicht umfassen, die über wenigstens einem Teil der Isolatorschicht oder -schichten ausgebildet ist. Die zweite leitfähige Schicht kann innerhalb eines Umfangs der Isolatorschicht oder -schichten enthalten sein. Die zweite leitfähige Schicht kann frei von direktem Kontakt und/oder direktem elektrischen Anschluss an das Substrat und frei von direktem Kontakt und/oder direktem elektrischen Anschluss an die Oxidschicht sein. Bei der leitfähigen Schicht kann es sich um ein Metall, wie Aluminium, Kupfer, Gold, Silber, Nickel oder Gemische davon, handeln, oder sie kann ein solches umfassen.
Über der Fläche des Substrats können eine oder mehrere Schutzschichten ausgebildet sein. Die Anschlüsse können für den elektrischen Anschluss durch die Schutzschichten hindurch exponiert sein, wenn der Kondensator oberflächenmontiert wird. Exemplarische Materialien für die Schutzschicht sind Benzocyclobuten (BCB), Polyimid, Siliciumoxynitrid, Al₂O₃, SiO₂, Si₃N₄, Epoxid, Glas oder ein anderes geeignetes Material.
Die Kondensatorbaugruppe der vorliegenden Erfindung kann als Dünnschichtkondensatorbaugruppe ausgebildet sein, d.h. eine oder mehrere Dünnschichten aufweisen. Zum Beispiel können die leitfähige Schicht, die Oxidschicht und die Isolatorschicht jeweils als Dünnschicht ausgebildet sein. Die Dünnschichtkomponenten können aus einer Vielzahl geeigneter Materialien gebildet sein. Der Dünnschichtkondensator kann eine oder mehrere leitfähige Schichten umfassen. Die leitfähigen Schichten können eine Vielzahl geeigneter leitfähiger Materialien umfassen. Beispiele für leitfähige Materialien sind Kupfer, Nickel, Gold, Zinn, Blei, Palladium, Silber und Legierungen davon. Es kann jedoch jedes beliebige leitfähige metallische oder nichtmetallische Material verwendet werden, das für die Dünnschichtfabrikation geeignet ist.
Verschiedene Dünnschichtmethoden können verwendet werden, um Dünnschichten, wie die leitfähige Schicht, die Isolatorschicht oder -schichten, Anschlüsse oder dergleichen, zu bilden. Beispiele für solche Methoden, die eingesetzt werden können, sind chemische Abscheidung (z.B. chemische Gasphasenabscheidung), physikalische Abscheidung (z.B. Sputtern) oder jede andere geeignete Abscheidungstechnik zur Bildung von Dünnschichtelementen. Weitere Beispiele sind jede geeignete Strukturierungstechnik (z.B. Photolithographie), Ätzen und jede andere geeignete subtraktive Technik zur Bildung von Dünnschichtelementen.
Die Dünnschichten können einen Bereich von Dicken aufweisen. Zum Beispiel können die Dünnschichten Dicken aufweisen, die im Bereich von etwa 0,0375 Mikrometer (µm) bis etwa 40 µm, in einigen Ausführungsformen etwa 0,1 µm bis etwa 30 µm, in einigen Ausführungsformen etwa 0,2 µm bis etwa 20 µm und in einigen Ausführungsformen etwa 0,4 µm bis etwa 10 µm liegen können.
Die Dünnschichtkomponenten können unter Verwendung einer Vielzahl von geeigneten subtraktiven, semiadditiven oder volladditiven Verfahren präzise geformt werden. Zum Beispiel kann physikalische Gasphasenabscheidung und/oder chemische Gasphasenabscheidung verwendet werden. In einigen Ausführungsformen zum Beispiel können die Dünnschichtkomponenten mit Hilfe des Sputterns, einer Art physikalischer Gasphasenabscheidung, gebildet werden. Es kann jedoch auch eine Vielzahl anderer geeigneter Verfahren verwendet werden, und dazu gehören zum Beispiel plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD), stromlose Metallisierung und Galvanisierung. Lithographiemasken und Ätzen können verwendet werden, um die gewünschte Form der Dünnschichtkomponenten zu produzieren. Es kann auch eine Variante geeigneter Ätztechniken verwendet werden, einschließlich Trockenätzen unter Verwendung eines Plasmas eines reaktiven oder unreaktiven Gases (z.B. Argon, Stickstoff, Sauerstoff, Chlor, Bortrichlorid) und/oder Nassätzen.
Der kombinierte MOS/MIS-Kondensator kann einen ersten Anschluss umfassen, der mit der ersten leitfähigen Schicht verbunden ist. Ein zweiter Anschluss kann mit der zweiten leitfähigen Schicht verbunden sein. So, wie der Ausdruck hier verwendet wird, kann sich „angeschlossen an“ auf Komponenten beziehen, die in direktem physikalischen Kontakt stehen. „Angeschlossen an“ kann sich auch auf Gegenstände beziehen, die über eine oder mehrere leitfähige Zwischenschichten physikalisch miteinander verbunden sind, so dass die Gegenstände in direkter elektrischer Verbindung stehen (z.B. ohne Widerstandsschicht oder dielektrische Schicht dazwischen). Der erste Anschluss kann über der ersten leitfähigen Schicht ausgebildet sein. Der zweite Anschluss kann über der zweiten leitfähigen Schicht ausgebildet sein. Zum Beispiel können der erste und der zweite Anschluss an die jeweiligen ersten und zweiten leitfähigen Schichten gekoppelt sein, z.B. in direktem Kontakt mit den jeweiligen ersten und zweiten leitfähigen Schichten stehen. Der erste und der zweite Anschluss können innerhalb eines Umfangs der jeweiligen ersten und zweiten leitfähigen Schichten enthalten sein.
Der erste Anschluss und der zweite Anschluss können jeweils entlang einer Fläche des Substrats exponiert sein. Der erste Anschluss und der zweite Anschluss können jeweils so konfiguriert sein, dass man einen Wirebond-Anschluss erhält.
Die kombinierte MIS/MOS-Kondensatorbaugruppe kann einen dritten Anschluss aufweisen, der mit einer Fläche des Substrats verbunden ist, z.B. einer Fläche des Substrats, die der Fläche des Substrats, auf der die Oxidschicht gebildet ist, in Z-Richtung entgegengesetzt ist. Der dritte Anschluss kann mit der Erde verbunden sein oder auf der Rückseite des Substrats als Erdung wirken. Sowohl der erste Anschluss als auch der zweite Anschluss können in einer Z-Richtung von dem dritten Anschluss des Substrats beabstandet sein. Der dritte Anschluss kann von einer blanken Fläche des Substrats gebildet werden. Außerdem oder alternativ dazu kann der dritte Anschluss auch eine dritte leitfähige Schicht umfassen, die über einer Fläche des Substrats, die der Fläche des Substrats, auf der die Oxidschicht gebildet ist, in Z-Richtung entgegengesetzt ist, ausgebildet sein.
Die Kondensatorbaugruppe kann so angeschlossen und angeordnet sein, dass die Isolatorschicht weniger als die gesamte Oberfläche der Oxidschicht bedeckt. Zum Beispiel können die Isolatorschicht und der erste Anschluss in einer X-Richtung von dem zweiten Anschluss beabstandet sein. Ein Rand der Isolatorschicht kann an einer Y-Richtung, die senkrecht auf der X-Richtung steht, ausgerichtet sein. Gegebenenfalls kann ein Rand der Oxidschicht in der X-Richtung und/oder der Y-Richtung von einem Ende des Substrats beabstandet sein, und ein Rand der Isolatorschicht kann in der X-Richtung und/oder der Y-Richtung von einem Ende des Substrats beabstandet sein.
Der erste Anschluss kann an einer Stelle, die entlang der Fläche des Substrats von der Isolatorschicht beabstandet ist, an die Oxidschicht angeschlossen sein. Zum Beispiel kann sich der erste Anschluss zwischen dem Rand der Isolatorschicht und dem Ende des Substrats befinden. Der Rand der Isolatorschicht kann um einen Abstand, der größer als etwa 2 µm, in einigen Ausführungsformen größer als etwa 5 µm, in einigen Ausführungsformen größer als etwa 10 µm und in einigen Ausführungsformen größer als etwa 15 µm ist, von dem ersten Anschluss beabstandet sein.
Die Isolatorschicht kann einen ersten Teil der Oxidschicht bedecken, der von einem zweiten Teil der Fläche der Oxidschicht, der frei von der Isolatorschicht ist, verschieden ist. Der erste Anschluss kann innerhalb des zweiten Teils der Oxidschicht an die Oxidschicht angeschlossen sein. Der erste Anschluss kann ein elektrisch leitfähiges Material umfassen, das direkt mit der Oxidschicht in Kontakt steht.
Das Substrat kann ein Paar von Endflächen aufweisen, die senkrecht zur Fläche des monolithischen Substrats stehen. Das Paar von Endflächen kann frei von Endigungen einschließlich der Anschlüsse sein. Als weiteres Beispiel können der erste Anschluss, der zweite Anschluss oder beide um einen jeweiligen Abstand von dem Paar entgegengesetzter Endkanten der Fläche des monolithischen Substrats beabstandet sein. Die Abstände können 10 µm oder mehr, in einigen Ausführungsformen 15 µm oder mehr, in einigen Ausführungsformen 20 µm oder mehr, in einigen Ausführungsformen 40 µm oder mehr und in einigen Ausführungsformen 50 µm oder mehr betragen.
Ein erster Kondensator C1 kann zwischen dem ersten Anschluss und dem dritten Anschluss ausgebildet sein. Ein zweiter Kondensator C2 kann zwischen dem zweiten Anschluss und dem dritten Anschluss ausgebildet sein. Aufgrund der Anwesenheit der Isolatorschicht oder -schichten unter dem zweiten Anschluss können der erste Kondensator C1 und der zweite Kondensator C2 verschiedene Kapazitätswerte aufweisen. Indessen kann je nach dem Flächeninhalt des Kondensatorchips, wie es oben beschrieben ist, sowie zusätzlichen Faktoren einschließlich der Dielektrizitätskonstanten und Eigenschaften der Materialien, die zur Bildung jedes Kondensators verwendet wurden, jeder Kondensator einen Kapazitätswert in einem Bereich zwischen etwa 0,1 pF und etwa 1800 pF, wie etwa 1 pF bis etwa 1500 pF, zum Beispiel etwa 10 pF bis etwa 1000 pF, aufrechterhalten.
Obwohl die oben beschriebene Ausführungsform der Kondensatorbaugruppe nur einen ersten Anschluss, der über der Oxidschicht ausgebildet ist, und einen zweiten Anschluss, der über der Isolatorschicht ausgebildet ist, umfasst, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass die vorliegende Erfindung eine beliebige Anzahl n von Anschlüssen in Betracht zieht, die eine beliebige Anzahl n von Kondensatoren bilden, wobei n größer oder gleich 2 ist. Zum Beispiel können zwei oder mehr Anschlüsse über der Oxidschicht ausgebildet sein, und zwei oder mehr Anschlüsse können über der Isolatorschicht ausgebildet sein, um einen gewünschten Kapazitätswert für die Kondensatorbaugruppe zu erreichen.
Ein Verfahren zur Bildung einer Kondensatorbaugruppe kann die folgenden Schritte umfassen: Bilden einer Oxidschicht auf einer Fläche eines Substrats, das ein Halbleitermaterial umfasst, Bilden einer Isolatorschicht über wenigstens einem Teil der Oxidschicht; Abscheiden einer ersten leitfähigen Schicht über wenigstens einem Teil der Oxidschicht; Abscheiden einer zweiten leitfähigen Schicht über wenigstens einem Teil der Isolatorschicht; Abscheiden eines ersten Anschlusses auf der ersten leitfähigen Schicht; und Abscheiden eines zweiten Anschlusses auf der zweiten leitfähigen Schicht.
Die speziellen Merkmale der Kondensatorbaugruppe der vorliegenden Erfindung sind vielleicht anhand der 1-6 besser verständlich.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Kondensatorbaugruppe 100 gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung. Die Kondensatorbaugruppe 100 kann ein Substrat 102 umfassen, das ein Halbleitermaterial, wie Silicium, umfasst. Die Kondensatorbaugruppe 100 kann eine Oxidschicht 104 umfassen, die auf einer Fläche 106 des Substrats 102 ausgebildet ist. Die Kondensatorbaugruppe 100 kann eine erste leitfähige Schicht 108 umfassen, die über wenigstens einem Teil der Oxidschicht 104 ausgebildet ist. Die erste leitfähige Schicht 108 kann innerhalb eines Umfangs 110 der Oxidschicht 104 enthalten sein. Die erste leitfähige Schicht 108 kann frei von direktem Kontakt und/oder direktem elektrischen Anschluss an das Substrat 102 sein.
Die Kondensatorbaugruppe kann weiterhin eine Isolatorschicht 112, wie Siliciumnitrid oder Siliciumoxynitrid, umfassen, die über wenigstens einem Teil der Oxidschicht 104 ausgebildet ist. Die Kondensatorbaugruppe 100 kann eine zweite leitfähige Schicht 114 umfassen, die über wenigstens einem Teil der Isolatorschicht 112 ausgebildet ist. Die zweite leitfähige Schicht 114 kann innerhalb eines Umfangs 116 der Isolatorschicht 112 enthalten sein. Die zweite leitfähige Schicht 114 kann frei von direktem Kontakt und/oder direktem elektrischen Anschluss an das Substrat 102 und frei von direktem Kontakt und/oder direktem elektrischen Anschluss an die Oxidschicht 104 sein.
Ein erster Anschluss 116 kann mit der ersten leitfähigen Schicht 108 verbunden sein. Ein zweiter Anschluss 118 kann mit der zweiten leitfähigen Schicht 114 verbunden sein. Der erste Anschluss 116 und der zweite Anschluss 118 können jeweils entlang der Fläche 106 des Substrats 102 exponiert sein. Der erste Anschluss 116 kann mit der Isolatorschicht 112 koplanar sein. Zum Beispiel können der erste Anschluss 116 und die Oxidschicht 112 jeweils ausschließlich auf der Oxidschicht 104 ausgebildet sein.
Der erste Anschluss 116 kann in einer X-Richtung 10 und/oder in einer Y-Richtung 20 von dem zweiten Anschluss 118 beabstandet sein. Ein Rand 156 der Isolatorschicht 112 kann an einer Y-Richtung 20, die senkrecht auf der X-Richtung 10 steht, ausgerichtet sein. Außerdem kann ein Rand 160 der Isolatorschicht 112 an der X-Richtung 10, die senkrecht auf der Y-Richtung 20 steht, ausgerichtet sein.
Der erste Anschluss 116 kann an einer Stelle, die entlang der Fläche 106 des Substrats 102 von der Isolatorschicht 112 beabstandet ist, an die Oxidschicht 104 angeschlossen sein. Zum Beispiel kann sich der erste Anschluss 116 zwischen dem Rand 156 der Isolatorschicht 112 und dem Ende 122 des Substrats 102 befinden. Der Rand 156 der Isolatorschicht 112 kann um einen Abstand 158 von dem ersten Anschluss 116 beabstandet sein. In einigen Ausführungsformen kann der Abstand 158 größer als etwa 2 µm sein.
Das Substrat 102 kann ein monolithisches Substrat sein, das eine Fläche 106 umfasst, wie es oben beschrieben ist. Die Fläche 106 kann eine obere Fläche des Substrats 102 sein. Das Substrat 102 kann eine erste Seite 120 und eine zweite Seite 122 umfassen, die sich jeweils parallel zur X-Richtung 10 erstrecken. Das Substrat 102 kann einen ersten Rand 124 und einen zweiten Rand 126 umfassen, die sich jeweils parallel zur Y-Richtung 20 erstrecken. Die obere Fläche 106 kann sich in der X-Richtung 10 zwischen der ersten Seite 120 und der zweiten Seite 122 und in der Y-Richtung 20 zwischen dem ersten Rand 124 und dem zweiten Rand 126 erstrecken. Das Substrat 102 kann weiterhin eine untere Fläche 128 umfassen, d.h. eine Rückseite, die sich in einer vertikalen Z-Richtung parallel zu der oberen Fläche 106 erstreckt. Die untere Fläche 128 kann sich in der X-Richtung 10 zwischen der ersten Seite 120 und der zweiten Seite 122 und in der Y-Richtung 20 zwischen dem ersten Rand 124 und dem zweiten Rand 126 erstrecken.
Die Kondensatorbaugruppe 100 kann einen dritten Anschluss 130 auf der unteren Fläche 130 des Substrats 102 umfassen. Der dritte Anschluss 130 kann durch das blanke Material der unteren Fläche 130 des Halbleitersubstrats 102 gebildet werden. Außerdem oder alternativ dazu kann der dritte Anschluss 130 aus einer Schicht 132 aus leitfähigem Material bestehen, die über der unteren Fläche 128 des Substrats 102, die in der Z-Richtung der oberen Fläche 106 entgegengesetzt ist, ausgebildet ist. Der dritte Anschluss 130 kann mit der Erde verbunden sein oder auf der Rückseite des Substrats als Erdung wirken.
Die Oxidschicht 104 kann ausschließlich auf der oberen Fläche 106 des Substrats 102 gebildet werden. Zum Beispiel kann die Oxidschicht 104 innerhalb eines Teils 134 der Fläche 106 ausgebildet sein. Der Teil 134 kann sich über die gesamte obere Fläche 106 erstrecken, d.h. von der ersten Seite 120 zur zweiten Seite 122, vom ersten Rand 124 zum zweiten Rand 126 oder ein beliebiger Teil davon. Die Oxidschicht 104 kann eine Länge 140 in der X-Richtung 10 und eine Breite 142 in der Y-Richtung 20 aufweisen.
Die Isolatorschicht 112 kann über einem ersten Teil 136 der Oxidschicht 104 ausgebildet sein. Der erste Teil 136 kann von einem zweiten Teil 138 der Oxidschicht 104, die frei von der Isolatorschicht 112 ist, verschieden sein. Die Isolatorschicht 112 kann eine Länge 144 in der X-Richtung 10 und eine Breite 146 in der Y-Richtung 20 aufweisen. Die Länge 144 und/oder die Breite 146 der Isolatorschicht 112 kann kleiner als die jeweilige Länge 140 und/oder Breite 142 der Oxidschicht 104 sein. Anders gesagt, nur entweder die Länge 144 oder die Breite 146 der Isolatorschicht 112 kann gleich der jeweiligen Länge 140 oder Breite 142 der Oxidschicht 104 sein. In der in 1 und 2 gezeigten Darstellung der Kondensatorbaugruppe 100 ist die Länge 144 der Isolatorschicht 112 in der X-Richtung 10 kleiner als die Länge 140 der Oxidschicht 104, und die Breite 146 der Isolatorschicht 112 ist kleiner als oder im Wesentlichen gleich der Breite 142 der Oxidschicht 104. Man sollte sich jedoch darüber im Klaren sein, dass in anderen Aspekten der vorliegenden Erfindung die Länge 144 und die Länge 104 im Wesentlichen gleich sein können, wenn die Breite 146 der Isolatorschicht 112 in der Y-Richtung kleiner ist als die Breite 142 der Oxidschicht 104 in der Y-Richtung. In weiteren Aspekten der vorliegenden Erfindung können sowohl die Länge 140 als auch die Breite 142 der Isolatorschicht 112 kleiner als die Länge 144 und die Breite 146 der Oxidschicht 104 sein. Die Werte der Länge 140 und der Breite 142 der Isolatorschicht 112 relativ zu der Oxidschicht 104 können ausreichend sein, damit der zweite Teil 138 der Oxidschicht 104 den ersten Anschluss 116 umfassen kann.
Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, können die erste leitfähige Schicht 108 und der erste Anschluss 116 innerhalb des zweiten Teils 138 der Oxidschicht 104 ausgebildet sein. Der erste Anschluss 116 und der zweite Anschluss 118 können in der X-Richtung 10 und/oder der Y-Richtung 20 voneinander entfernt sein. Der erste Anschluss 116 kann eine Länge 148 in der X-Richtung und eine Breite 150 in der Y-Richtung aufweisen. Die zweite leitfähige Schicht 114 und der zweite Anschluss 118 können über der Isolatorschicht 112 ausgebildet sein. Der zweite Anschluss 118 kann eine Länge 152 in der X-Richtung und eine Breite 154 in der Y-Richtung aufweisen.
In einigen Aspekten der vorliegenden Erfindung können der erste Anschluss 116 und der zweite Anschluss 118 dieselbe Form und Größe haben. Mit anderen Worten, die Länge 148 kann im Wesentlichen gleich der Länge 152 sein, und die Breite 150 kann im Wesentlichen gleich der Breite 154 sein. Anders gesagt, das Verhältnis der Länge 148 zur Länge 152 kann etwa 1:1 betragen, und das Verhältnis der Breite 150 zur Breite 154 kann etwa 1:1 betragen. In einer solchen Anordnung kann die Kondensatorbaugruppe 100 einen ersten Kondensator, der zwischen dem ersten Anschluss 116 und dem dritten Anschluss 130 gebildet ist, und einen zweiten Kondensator, der zwischen dem zweiten Anschluss 118 und dem dritten Anschluss 130 gebildet ist, umfassen, wobei der erste Kondensator und der zweite Kondensator verschiedene Kapazitätswerte aufweisen. Der erste Kondensator und der zweite Kondensator weisen aufgrund der Anwesenheit der Isolatorschicht 112 im zweiten Kondensator verschiedene Kapazitätswerte auf.
Außerdem können der erste Anschluss 116 und der zweite Anschluss 118 unterschiedliche Abmessungen haben. Mit anderen Worten, die Länge 148 kann von der Länge 152 verschieden sein, und/oder die Breite 150 kann von der Breite 154 verschieden sein. Solche Anordnungen können in Betracht gezogen werden, so dass der erste Kondensator, der zwischen dem ersten Anschluss 116 und dem dritten Anschluss 130 gebildet ist, und der zweite Kondensator, der zwischen dem zweiten Anschluss 118 und dem dritten Anschluss 130 gebildet ist, auf der Basis des gewünschten Kapazitätswerts der Kondensatorbaugruppe 100 genauer ausgewählt werden können.
4 zeigt ein Schaltdiagramm der Kondensatorbaugruppe 100 der 1-3. Das Schaltdiagramm zeigt einen ersten Kondensator C1, der an den ersten Anschluss 116 gekoppelt ist, und einen zweiten Kondensator C2, der an den zweiten Anschluss 118 gekoppelt ist. Sowohl der erste Kondensator C1 als auch der zweite Kondensator C2 sind an den dritten Anschluss 130, d.h. denselben Erdungsanschluss, gekoppelt.
5 zeigt eine Kondensatorbaugruppe 200 einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Kondensatorbaugruppe 200 kann ein Substrat 202 umfassen, das ein Halbleitermaterial, wie Silicium, umfasst. Die Kondensatorbaugruppe 200 kann eine Oxidschicht 204 umfassen, die auf einer Fläche des Substrats 202 ausgebildet ist. Die Kondensatorbaugruppe 200 kann eine leitfähige Schicht (nicht gezeigt) umfassen, die über wenigstens einem Teil der Oxidschicht 204 ausgebildet ist. Die leitfähige Schicht kann innerhalb eines Umfangs der Oxidschicht 204 enthalten sein. Die leitfähige Schicht kann frei von direktem Kontakt und/oder direktem elektrischen Anschluss an das Substrat 202 sein. Es können ein oder mehrere Anschlüsse mit der leitfähigen Schicht verbunden sein. Zum Beispiel können, wie gezeigt, ein erster Anschluss 206, ein zweiter Anschluss 208, ein dritter Anschluss 210 und ein vierter Anschluss 212 über der Oxidschicht 204, die an die leitfähige Schicht (nicht gezeigt) angeschlossen ist, ausgebildet sein. Wie in 5 gezeigt ist, können die Anschlüsse 206, 208, 210, 212 in der X-Richtung 10 und/oder der Y-Richtung 20 verschiedene Abmessungen aufweisen.
Die Kondensatorbaugruppe 200 kann weiterhin eine Isolatorschicht 214, wie Siliciumnitrid oder Siliciumoxynitrid, die über wenigstens einem Teil der Oxidschicht 204 ausgebildet ist, umfassen. Die Kondensatorbaugruppe 200 kann eine leitfähige Schicht (nicht gezeigt) umfassen, die über wenigstens einem Teil der Isolatorschicht 214 ausgebildet ist und innerhalb eines Umfangs der Isolatorschicht 214 enthalten ist. Die über der Isolatorschicht 214 gebildete zweite leitfähige Schicht kann frei von direktem Kontakt und/oder direktem elektrischen Anschluss an das Substrat 202 und frei von direktem Kontakt und/oder direktem elektrischen Anschluss an die Oxidschicht 204 sein. Es können ein oder mehrere Anschlüsse mit der über der Isolatorschicht 214 gebildeten leitfähigen Schicht verbunden sein. Zum Beispiel kann ein fünfter Anschluss 216 mit der über der Isolatorschicht 214 gebildeten leitfähigen Schicht verbunden sein.
Jeder der Anschlüsse 206, 208, 210, 212 und 216 kann entlang der Fläche des Substrats 102 exponiert sein. Die Anschlüsse 206, 208, 210, 212 können mit der Isolatorschicht 214 koplanar sein. Zum Beispiel können die Anschlüsse 206, 208, 210, 212 und die Isolatorschicht 214 jeweils ausschließlich auf der Oxidschicht 204 ausgebildet sein.
Der erste Anschluss 116 kann in einer X-Richtung 10 und/oder in einer Y-Richtung 20 von dem zweiten Anschluss 118 beabstandet sein. Ein Rand 156 der Isolatorschicht 112 kann an einer Y-Richtung 20, die senkrecht auf der X-Richtung 10 steht, ausgerichtet sein. Außerdem kann ein Rand 160 der Isolatorschicht 112 an der X-Richtung 10, die senkrecht auf der Y-Richtung 20 steht, ausgerichtet sein.
6 zeigt ein Schaltdiagramm der Kondensatorbaugruppe 200 von 5. Wie in 6 gezeigt ist, ist ein erster Kondensator C1 an den fünften Anschluss 216 gekoppelt, der über der Isolatorschicht 214 ausgebildet ist. Ein zweiter Kondensator C2 ist an den ersten Anschluss 206 gekoppelt, ein dritter Kondensator C3 ist an den zweiten Anschluss 208 gekoppelt, ein vierter Kondensator C4 ist an den dritten Anschluss 210 gekoppelt, und ein vierter Kondensator C4 ist an den vierten Anschluss 212 gekoppelt. Die Kondensatoren C1, C2, C3, C4 und C5 sind jeweils an einen gemeinsamen Erdungsanschluss gekoppelt, der z.B. vom Substrat 202 gebildet wird. Wie in 6 gezeigt ist, kann jeder der Kondensatoren C1, C2, C3, C4 und C5 einen anderen Kapazitätswert aufweisen, der jeweils z.B. durch den Flächeninhalt und die dielektrischen Materialien der Kondensatoren bestimmt wird. Wie in 5 gezeigt ist, können die verschiedenen Abmessungen und daher Flächeninhalte der Anschlüsse 206, 208, 210 und 212 unterschiedliche Kapazitätswerte für den jeweiligen Kondensator ergeben. Die in 6 gezeigten Kapazitätswerte sind nur ein Beispiel für unterschiedliche Kapazitätswerte, die für eine Kondensatorbaugruppe der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen werden, und belegen eine nicht einschränkende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung einschließlich der besten Ausführung zu offenbaren und auch jeden Fachmann in die Lage zu versetzen, die Erfindung in die Praxis umzusetzen, einschließlich der Herstellung und Verwendung aller Vorrichtungen und Systeme und der Durchführung aller einschlägigen Verfahren. Der Schutzumfang der Erfindung wird durch die Ansprüche definiert und kann auch andere Beispiele mit einschließen, die dem Fachmann einfallen. Solche anderen Beispiele sollen in den Umfang der Ansprüche fallen, wenn sie Strukturelemente umfassen, die sich nicht von der wörtlichen Sprache der Ansprüche unterscheiden, oder wenn sie äquivalente Strukturelemente mit unwesentlichen Unterschieden zu der wörtlichen Sprache der Ansprüche umfassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 63274102 [0001]

Claims

Kondensatorbaugruppe, umfassend: ein Substrat, das ein Halbleitermaterial umfasst; eine Oxidschicht, die auf einer Fläche des Substrats ausgebildet ist; eine Isolatorschicht, die über wenigstens einem Teil der Oxidschicht ausgebildet ist; eine erste leitfähige Schicht, die über wenigstens einem Teil der Oxidschicht ausgebildet ist; eine zweite leitfähige Schicht, die über wenigstens einem Teil der Isolatorschicht ausgebildet ist; einen ersten Anschluss, der mit der ersten leitfähigen Schicht verbunden ist; ein zweiter Anschluss, der mit der zweiten leitfähigen Schicht verbunden ist; und ein dritter Anschluss, der mit dem Substrat verbunden ist; wobei die Oxidschicht zwischen dem Substrat und der ersten leitfähigen Schicht in Reihe geschaltet ist, wobei ein erster Kondensator zwischen dem ersten Anschluss und dem dritten Anschluss entsteht; und wobei die Isolatorschicht zwischen dem Substrat und der zweiten leitfähigen Schicht in Reihe geschaltet ist, wobei ein zweiter Kondensator zwischen dem zweiten Anschluss und dem dritten Anschluss entsteht.
Kondensatorbaugruppe gemäß Anspruch 1, wobei die Isolatorschicht aus einem dielektrischen Material besteht, das von dem der Oxidschicht verschieden ist.
Kondensatorbaugruppe gemäß Anspruch 1, wobei die Isolatorschicht eine Nitridschicht umfasst.
Kondensatorbaugruppe gemäß Anspruch 3, wobei die Isolatorschicht Siliciumnitrid oder Siliciumoxynitrid umfasst.
Kondensatorbaugruppe gemäß Anspruch 1, wobei der erste Anschluss und der zweite Anschluss jeweils eine Länge in einer X-Richtung aufweisen, wobei weiterhin das Verhältnis der Länge des ersten Anschlusses zur Länge des zweiten Anschlusses etwa 1:1 beträgt.
Kondensatorbaugruppe gemäß Anspruch 5, wobei der erste Anschluss und der zweite Anschluss jeweils eine Breite in einer Y-Richtung aufweisen, die senkrecht zu der X-Richtung steht, wobei weiterhin das Verhältnis der Breite des ersten Anschlusses zur Breite des zweiten Anschlusses etwa 1:1 beträgt.
Kondensatorbaugruppe gemäß Anspruch 1, wobei der dritte Anschluss an einer Stelle, die in einer Z-Richtung von der Oberfläche des Substrats beabstandet ist, mit dem Substrat verbunden ist.
Kondensatorbaugruppe gemäß Anspruch 1, wobei: der erste Anschluss in einer X-Richtung und/oder in einer Y-Richtung von dem zweiten Anschluss beabstandet ist.
Kondensatorbaugruppe gemäß Anspruch 1, wobei: die Isolatorschicht einen ersten Teil der Oxidschicht bedeckt, der von einem zweiten Teil der Oxidschicht, der frei von der Isolatorschicht ist, verschieden ist.
Kondensatorbaugruppe gemäß Anspruch 1, wobei der erste Anschluss ein elektrisch leitfähiges Material umfasst, das direkt mit der Oxidschicht in Kontakt steht.
Kondensatorbaugruppe gemäß Anspruch 1, wobei der erste Anschluss ein elektrisch leitfähiges Material umfasst, das direkt mit der Isolatorschicht in Kontakt steht.
Kondensatorbaugruppe gemäß Anspruch 1, wobei das Halbleitermaterial des Substrats Silicium umfasst.
Kondensatorbaugruppe gemäß Anspruch 1, wobei die Oxidschicht Siliciumoxid umfasst.
Kondensatorbaugruppe gemäß Anspruch 1, wobei der erste Anschluss und der zweite Anschluss dieselbe Form und Größe haben, wobei der erste Kondensator einen ersten Kapazitätswert aufweist und der zweite Kondensator einen zweiten Kapazitätswert aufweist, wobei der erste Kapazitätswert und der zweite Kapazitätswert ungleich sind.
Kondensatorbaugruppe gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend einen zusätzlichen Anschluss, der über der Oxidschicht oder der Isolatorschicht ausgebildet ist.
Kondensatorbaugruppe gemäß Anspruch 15, wobei der zusätzliche Anschluss sowohl von dem ersten Anschluss als auch von dem zweiten Anschluss beabstandet ist.
Verfahren zur Bildung einer Kondensatorbaugruppe, umfassend: Bilden einer Oxidschicht auf einer Fläche eines Substrats, das ein Halbleitermaterial umfasst; Bilden einer Isolatorschicht über wenigstens einem Teil der Oxidschicht; Abscheiden einer ersten leitfähigen Schicht über wenigstens einem Teil der Oxidschicht; Abscheiden einer zweiten leitfähigen Schicht über wenigstens einem Teil der Isolatorschicht; Abscheiden eines ersten Anschlusses auf der ersten leitfähigen Schicht; und Abscheiden eines zweiten Anschlusses auf der zweiten leitfähigen Schicht.
Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei das Bilden der Isolatorschicht das Bilden der Isolatorschicht innerhalb eines ersten Teils einer Fläche der Oxidschicht umfasst, der von einem zweiten Teil der Oxidschicht, der den ersten Anschluss umfasst, verschieden ist; und das Abscheiden des ersten Anschlusses das Abscheiden des ersten Anschlusses innerhalb des zweiten Teils der Oxidschicht umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 18, wobei das Bilden der Isolatorschicht das Ätzen der Isolatorschicht innerhalb des ersten Teils der Oxidschicht umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 18, wobei das Bilden der Isolatorschicht das Maskieren des zweiten Teils der Oxidschicht und das Bilden der Isolatorschicht über dem ersten Teil der Oxidschicht umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 17, weiterhin umfassend einen Schritt des Abscheidens eines zusätzlichen Anschlusses über wenigstens einen Teil der Oxidschicht oder der Isolatorschicht, wobei der zusätzliche Anschluss von dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss beabstandet ist.