JP2009537974A - 対称型mimcapキャパシタの設計 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基板に接近して取り付けられた少なくとも2つのキャパシタを含む半導体チップ・キャパシタンス回路及び方法が提供されるが、その各々のキャパシタは、基板に十分近くに取付けられて、上部プレートの外因性キャパシタンスよりも大きな外因性キャパシタンスを有する横向きの下部導電性プレートを有する。半数の下部プレート及び半数の上部プレートは第1ポートに接続され、残りの半数の上部プレート及び下部プレートは第2ポートに接続され、第1及び第2ポートは、下部プレートによる凡そ等しい外因性キャパシタンスを有する。1つの態様において、基板は基板フットプリントを規定する前工程キャパシタを含み、少なくとも2つのキャパシタはフットプリント上に配置された後工程金属−絶縁体−金属型キャパシタである。別の態様において、少なくとも2つのキャパシタは、基板に概ね平行に長方形配列に配置された少なくとも4つのキャパシタである。
【選択図】 図5
Description
別の態様において、基板は、基板フットプリントを規定する前工程キャパシタをさらに含み、上記の少なくとも2つのキャパシタは前工程キャパシタに電気的に接続され、かつ、前工程キャパシタのフットプリント内で基板上に配置される。
別の態様において、垂直ネイティブ型キャパシタが少なくとも2つのキャパシタに電気的に接続され、そして前工程キャパシタのフットプリント内で基板上に配置される。
極性をもたらす。
110、210:第1プレート
112、212:第2プレート
114、614:チップ基板
116、118,216、218、316、318:コネクタ又はポート
120、220、315:誘電体材料
130:基板フットプリント
200:垂直ネイティブ型キャパシタ(VNCAP)
230、232:プレート・フットプリント
300:後工程MIMCAP(BEOL MIMCAP)
310:上部プレート
314:FEOL基板
320:底部プレート
322、324:外因性キャパシタンス値
340:底部プレート・フットプリント
350:上部プレート・フットプリント
400:従来技術による並列回路構造体
402、403、405、406:コネクタ
408、409:MIMCAP
410:ポート1
420:ポート2
432、434、612:底部プレート
442、444,610:上部プレート
452、454:寄生外因性キャパシタ
500:クロスカップル型並列回路構造体
512、513、515、516:コネクタ
600:従来技術による多数キャパシタMIM構造体
624:MIMCAP(MIMキャパシタ)
630:第1ポート
632:第2ポート
700:対称型キャパシタ回路
736:第1ポート・コネクタ
738:第2ポート・コネクタ
800:VNCAP
801、802:端子
820、830、840:「+」符号金属プレート
822、832、842:「−」符号金属プレート
860:第1底部金属層グループ
862:第2中間金層層グループ
864:第3上部金属層グループ
900:対称型多数キャパシタBEOL回路構造体
920:第1MIMキャパシタ
924:第2MIMキャパシタ
901:ポート1
902:ポート2
907、909、920、922:回路接続
1000:従来技術による長方形配列の多数キャパシタMIM構造体
1002、1136:第1ポート
1004、1138:第2ポート
1010:上部プレート
1012:底部プレート
1014:基板
1020:誘電体層
1030:MIMCAP
1100:対称型長方形配列の多数キャパシタMIM構造体
Claims (19)
- 半導体チップ上に取り付けられたキャパシタンス回路アセンブリであって、
チップ基板と、
前記基板に接近して取り付けられた少なくとも2つのキャパシタと
を有し、
各々のキャパシタは誘電体材料で隔てられた第1及び第2導電性プレートを有し、
各々の第2導電性プレートは前記基板に十分近くに横に取付けられ、前記基板に関する、各々の第1導電性プレートの外因性キャパシタンスよりも大きな第2プレート外因性キャパシタンスを有し、
半数の前記第1プレート及び半数の前記第2プレートは、第1ポートに第1ポート回路により接続し、前記第1ポートは半数の前記第2プレートによる第1ポート複合外因性キャパシタンスを有し、
残りの半数の前記第1プレート及び残りの半数の前記第2プレートは、第2ポートに第2ポート回路により接続し、前記第2ポートは前記残りの半数の前記第2プレートによる第2ポート複合外因性キャパシタンスを有し、該第2ポート複合外因性キャパシタンスは前記第1ポート複合外因性キャパシタンスに凡そ等しい、
キャパシタ回路アセンブリ。 - 前記少なくとも2つのキャパシタは金属−絶縁体−金属型キャパシタであり、前記キャパシタ回路アセンブリは、後工程半導体キャパシタ回路内に配置される、請求項1に記載の構造体。
- 前記基板は、第1及び第2端子を有する前工程キャパシタをさらに含み、該前工程キャパシタは基板フットプリントを規定し、
前記第1ポートは前記前工程キャパシタ構造体第1端子に電気的に接続し、前記第2ポートは前記前工程キャパシタ構造体第2端子に電気的に接続し、
前記少なくとも2つのキャパシタは、前記基板上、前記前工程キャパシタ・フットプリント内に配置される、
請求項2に記載の構造体。 - 前記少なくとも2つのキャパシタは少なくとも4つのキャパシタである、請求項3に記載の構造体。
- 前記少なくとも4つのキャパシタは、基板に概ね平行に長方形配列に配置される、請求項4に記載の構造体。
- 前記基板上、前記前工程キャパシタ・フットプリント内に配置され、かつ、第1及び第2端子を有する垂直ネイティブ型キャパシタをさらに含み、前記第1ポートは前記垂直ネイティブ型キャパシタ第1端子に電気的に接続し、前記第2ポートは前記垂直ネイティブ型キャパシタ第2端子に電気的に接続する、請求項3に記載の構造体。
- 前記第1及び第2プレートの各々は同じ材料で形成される、請求項1に記載の構造体。
- 前記プレートは金属又は多結晶シリコンである、請求項7に記載の構造体。
- 前記誘電体材料は4よりも大きな誘電率値(er>4)を有する、請求項7に記載の構造体。
- 半導体チップのキャパシタンス回路を形成する方法であって、
前工程の基板構造体を形成するステップと、
前記基板に接近した少なくとも2つのキャパシタを取り付けるステップであって、各々の前記キャパシタは誘電体材料で隔てられた第1及び第2導電性プレートを有し、各々の前記第2導電性プレートは前記基板に十分近くに横に取付けられ、前記基板に関する、各々の前記第1導電性プレートの外因性キャパシタンスよりも大きな第2プレート外因性キャパシタンスを有する、ステップと、
半数の前記第1プレート及び半数の前記第2プレートを第1ポートに第1ポート回路により接続するステップであって、前記第1ポートは、前記半数の前記第2プレートによる第1ポート複合外因性キャパシタンスを有する、ステップと、
残りの半数の前記第1プレート及び残りの半数の前記第2プレートを第2ポートに第2ポート回路により接続するステップであって、前記第2ポートは、前記残りの半数の前記第2プレートによる第2ポート複合外因性キャパシタンスを有し、該第2ポート複合外因性キャパシタンスは前記第1ポート複合外因性キャパシタンスに凡そ等しい、ステップと
を含む、方法。 - 前記少なくとも2つのキャパシタは金属−絶縁体−金属型キャパシタであり、該少なくとも2つのキャパシタを後工程半導体キャパシタ回路内に配置するステップをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 前記基板内に、第1及び第2端子を有し、かつ、基板フットプリントを規定する前工程キャパシタを設けるステップと、
前記第1ポートを前記前工程キャパシタ構造体第1端子に電気的に接続するステップと、
前記第2ポートを前記前工程キャパシタ構造体第2端子に電気的に接続するステップと、
前記少なくとも2つのキャパシタを、前記基板上、前記前工程キャパシタ・フットプリント内に配置するステップと
をさらに含む、請求項11に記載の方法。 - 前記少なくとも2つのキャパシタは少なくとも4つのキャパシタである、請求項12に記載の方法。
- 前記少なくとも4つのキャパシタを、前記基板に概ね平行に長方形配列に配置するステップをさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 第1及び第2端子を有する垂直ネイティブ型キャパシタを、前記基板上、前記前工程キャパシタ・フットプリント内に配置するステップと、
前記第1ポートを前記垂直ネイティブ型キャパシタ第1端子に電気的に接続するステップと、
前記第2ポートを前記垂直ネイティブ型キャパシタ第2端子に電気的に接続するステップと
をさらに含む、請求項12に記載の方法。 - 前記第1及び前記第2プレートの各々は同じ材料で形成される、請求項10に記載の方法。
- 前記プレートは金属又は多結晶シリコンである、請求項16に記載の方法。
- 前記誘電体材料は4よりも大きな誘電率(er>4)を有する、請求項16に記載の方法。
- 半導体回路構造体であって、
第1及び第2端子を有し、かつ、前工程キャパシタ・フットプリントを規定する前工程金属酸化物シリコン・キャパシタを含むチップ基板と、
前記前工程キャパシタ構造体に電気的に接続し、前記基板に接近して前記前工程キャパシタ・フットプリント上に取付けられた少なくとも2つの後工程金属−絶縁体−金属型キャパシタであって、金属−絶縁体−金属の底部導電性プレートは、前記基板に十分近くに横に取付けられて、前記基板に関する、金属−絶縁体−金属の上部導電性プレートの外因性キャパシタンスよりも大きな底部プレート外因性キャパシタンスを有する、少なくとも2つの後工程金属−絶縁体−金属型キャパシタと
を含み、
半数の前記上部プレート及び半数の前記底部プレートは、第1ポートに第1ポート回路により接続され、前記第1ポートは、前記半数の前記底部プレートによる第1ポート複合外因性キャパシタンスを有し、
残りの半数の前記上部プレート及び残りの半数の前記底部プレートは、第2ポートに第2ポート回路により接続され、前記第2ポートは、前記残りの半数の前記底部プレートによる第2ポート複合外因性キャパシタンスを有し、該第2ポート複合外因性キャパシタンスは、前記第1ポート複合外因性キャパシタンスに凡そ等しい、
構造体。
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