JP7222248B2 - 半導体集積回路 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体集積回路、特に、基板上に形成された積層構造を備え、該積層構造が複数の金属層及び隣接する金属層の間に挟まれたビア層を有する半導体集積回路に関する。
そのような半導体集積回路は、IC(Integrated Circuit;集積回路)チップの形で提供されてよく、ICチップは、オンチップの回路(ICチップで実装される。)がオフチップの回路(ICチップの外に実装されるがそれに接続される。)と接続され得るようにICパッケージの部分として提供されてよい。これに関連して、ICチップは、ICパッケージのパッケージ基板上にマウントされてよい。
文脈によって、図1は、半導体集積回路として実装され得る従前考えられてきたLC電圧制御発振器(VCO)回路1(以降、単にLC-VCO。すなわち、その機能は、誘導部品(L)及び容量部品(C)に基づく。)の概略図である。LC-VCO1は、CMOS LC-VCOであり、図1(a)で具体的に示されている。LC-VCOの一部は、図1(b)で更に詳細に示されている。
LC-VCO1は、電流源2と、一対の交差結合されたトランジスタ(PMOS MOSFET)4及び6と、キャパシタ8と、インダクタ10と、一対の直列接続された可変キャパシタ12及び14と、スイッチドキャパシタ回路16と、一対の交差結合されたトランジスタ(NMOS MOSFET)18及び20と、抵抗器22とを有する。
電流源2は、高電圧源(例えば、VDD)とテイルノード24との間に接続され、抵抗器22は、低電圧源(例えば、GND又は接地)とテイルノード26との間に接続される。第1及び第2の並列電流経路28及び30は、テイルノード24及び26の間に設けられる。
交差結合されたトランジスタ4及び6は、第1及び第2の経路28及び30に夫々設けられ、それらのソース端子はテイルノード24へ接続され、それらのゲート端子はお互いのドレイン端子へ接続される。交差結合されたトランジスタ18及び20は、第1及び第2の経路28及び30に夫々設けられ、それらのソース端子はテイルノード26へ接続され、それらのゲート端子はお互いのドレイン端子へ接続される。
中間ノード32及び34は、第1及び第2の経路28及び30で夫々画定される。中間ノード32は、トランジスタ4及び18のドレイン端子間に画定され、中間ノード34は、トランジスタ6及び20のドレイン端子間に画定される。中間ノード32及び34は、LC-VCO1の出力部として機能し得る。
キャパシタ8、インダクタ10、一対の直列接続された可変キャパシタ12及び14、並びにスイッチドキャパシタ回路16は、中間ノード32及び34の間に並列に接続されている。
図1(b)に示されるように、スイッチドキャパシタ回路16は、キャパシタ36と、トランジスタ(NMOS MOSFET)38と、キャパシタ40と、インバータ(例えば、CMOSインバータ)42と、抵抗器44及び46とを有する。キャパシタ36、トランジスタ38、及びキャパシタ40は、その順序で、中間ノード32及び34の間に直列に接続される。トランジスタ38のゲート端子は、制御信号CT(デジタル信号であってよい。)によって制御されるよう接続される。制御信号CTはまた、キャパシタ36とトランジスタ38との間に画定された中間ノード48へインバータ42及び抵抗器44を介して供給されるとともに、トランジスタ38とキャパシタ40との間に画定された中間ノード50へインバータ42及び抵抗器46を介して供給される。
動作中、トランジスタ38は、制御信号CTのための選択されたコードに応じてオン及びオフされる。異なるコードは異なる周波数帯域に対応する。可変キャパシタ(バラクタ)12及び14は、関心のある選択された周波数帯域において周波数を微調整するために使用される。
LC-VCO1は、高いキャパシタンス(すなわち、大きいC)を有するようキャパシタ8に求め、更には、タンク回路の部分として広範な同調範囲のために、スイッチドキャパシタ回路16を必要とする。
キャパシタ8は、オフチップの素子として設けられて(例えば、ICパッケージのパッケージ基板上でディスクリート部品として設けられて)よく、LC-VCO1の残りは、オンチップ回路として実装される(ICチップにおいて実装される)と考えられてきた。しかし、そのようなオフチップのキャパシタは比較的高価であり、そのようなオフチップ部品を使用することは、それらの部品が望まれていない設計/面積/集積オーバーヘッドを構成することから、更に好ましくない。
また、キャパシタ8は、LC-VCO1の残りとともにオンチップで設けられてもよく(なお、本発明者は、インダクタ10を、オフチップの“パッケージド”インダクタとして設けることを考えている。)、例えば、必要とされる高いキャパシタンスを設けるよう複数の単位MOM(Metal-Oxide-Metal)セルから構成されて長さが増大されたMOMキャパシタとして実装されることも考えられてきた。そのようなMOMキャパシタは、半導体集積回路(すなわち、ICチップ)の金属層の積層構造において複数の金属層によって形成され、関連する金属層の間に設けられたビア層(金属間誘電体)内のビアと必要に応じて接続された相互嵌合(inter-digitated)マルチフィンガー(multi-finger)キャパシタと見なされてよい。しかし、そのような技術を使用するLC-VCO1はまた、不満足であると分かっている。
上記の問題に対処することが望ましい。
本発明の第1の態様の実施形態に従って、基板上に形成された積層構造を備え、該積層構造が複数の金属層及び隣接する該金属層の間に挟まれたビア層を有し、上向き方向が前記基板から離れて前記層を通って定義される半導体集積回路であって、
キャパシタが、前記上向き方向において順序付けられた少なくとも第1の金属層、第2の金属層及び第3の金属層において実装される金属構造体から形成され、
前記金属構造体は、前記層と平行な幅を有するストリップの配置を有し、前記幅は、3つの幅範囲のうちの1つの範囲内にあり、前記3つの幅範囲は、下位幅範囲、該下位幅範囲に含まれる幅よりも広い幅を有する中間幅範囲、及び該中間幅範囲に含まれる幅よりも広い幅を有する高位幅範囲を有し、
前記第1の金属層に形成されるストリップは、ベースストリップ及び該ベースストリップから延在する複数のフィンガーストリップを有する少なくとも1つの第1のくし形配置に編成され、前記第1の金属層に形成されるストリップの幅は、前記下位幅範囲にあり、
前記第2の金属層に形成されるストリップは、ベースストリップ及び該ベースストリップから延在する複数のフィンガーストリップを有する少なくとも1つの第2のくし形配置に編成され、前記第2の金属層に形成されるフィンガーストリップの幅は、前記下位幅範囲にあり、前記第2の金属層に形成される各ベースストリップの幅は、中間幅範囲にあり、
前記第3の金属層に形成されるストリップは、前記高位幅範囲にある幅を有する、
半導体集積回路が提供される。
前記第1の金属層に形成されるストリップは、複数の前記第1のくし形配置に編成され、前記第2の金属層に形成されるストリップは、複数の前記第2のくし形配置に編成される。
前記第1のくし形配置は、アレイにおいて配置されてよい。前記第2のくし形配置は、アレイにおいて配置されてよい。前記第2のくし形配置の夫々は、前記第1のくし形配置のうちの対応する1つの上に横たわってよい。
前記第2のくし形配置の夫々は、比較的小さい断面積を有するビアによって、その対応する第1のくし形配置に接続されてよい。前記第3の金属層に形成されるストリップは、比較的大きい断面積を有するビアによって、対応する第2のくし形配置に接続されてよく、前記断面積は、前記層と平行に延在する。
前記第3の金属層は、前記複数の金属層の中の最上位金属層であってよい。前記第3の金属層は、ルーティング層であってよく、前記第3の金属層に形成されるストリップは、ルーティングである。前記第1の金属層、前記第2の金属層及び前記第3の金属層は、前記複数の金属層の中の連続した金属層であってよい。複数の前記第1、前記第2及び前記第3の金属層が存在してよい。
前記第3の金属層に形成されるストリップは、前記キャパシタの端子の延長を形成してよい。前記第1のくし形配置及び前記第2のくし形配置は、前記キャパシタの分散されたプレートを形成してよい。
前記キャパシタは、第1のキャパシタであってよい。前記複数の金属層は、隣接する下位金属層及び隣接する上位金属層を有してよい。前記第1のキャパシタが形成される層は、上位金属層であってよく、前記第1のキャパシタを形成する金属構造体は、前記第1のキャパシタが当該金属構造体の比較的低い抵抗により比較的高いQのキャパシタであるような大きさにされる。第2のキャパシタは、下位金属層に実装された金属構造体から形成されてよく、該金属構造体は、前記第2のキャパシタが当該金属構造体の比較的高い抵抗により比較的低いQのキャパシタであるような大きさにされる。
前記複数の金属層は、前記下位金属層と前記上位金属層との間に、隣接する中間金属層を有してよい。前記第1のキャパシタ及び前記第2のキャパシタは、当該半導体集積回路の重なり領域において形成されてよく、該重なり領域は前記複数の金属層と平行である。シールドは、前記中間金属層のうちの1つ以上の中間金属層に実装された金属構造体から形成されてよく、前記第1のキャパシタをシールドするように前記重なり領域の少なくとも部分にわたって延在してよい。
前記シールドが形成される前記1つ以上の中間金属層の下にある前記中間金属層のうちの少なくとも1つは、前記重なり領域の前記少なくとも部分にわたって回路部品又は回路トラック又は金属ストリップを欠いていてよい。
前記第1のキャパシタ及び前記第2のキャパシタは、当該半導体集積回路に少なくとも部分的に実装される同じ回路の回路部品であってよい。前記回路は、LC電圧制御発振器回路であってよく、前記第1のキャパシタは、比較的高いキャパシタンスを有してよい。前記第2のキャパシタは、比較的低いキャパシタンスを有し、前記LC電圧制御発振器回路のスイッチドキャパシタアレイの部分であってよい。
本発明の第2の態様の実施形態に従って、基板上に形成された積層構造を備え、該積層構造が複数の金属層及び隣接する該金属層の間に挟まれたビア層を有し、上向き方向が前記基板から離れて前記層を通って定義される半導体集積回路であって、
第1の端子及び第2の端子を備えたキャパシタが、第3の金属層を含みながら、前記上向き方向において順序付けられた第1の金属層、第2の金属層及び前記第3の金属層のうちの少なくとも2つで実装された金属構造体から形成され、該金属構造体は、前記層と平行な幅を有するストリップの配置を有し、前記第3の金属層におけるストリップは、前記キャパシタの端子の延長を形成し、前記ストリップの幅は、前記端子により近いストリップが、前記金属構造体に沿って前記端子から更に離れたストリップよりも広いように順序付けられる、
半導体集積回路が提供される。
本発明の第3の態様の実施形態に従って、基板上に形成された積層構造を備え、該積層構造が複数の金属層及び隣接する該金属層の間に挟まれたビア層を有し、上向き方向が前記基板から離れて前記層を通って定義される半導体集積回路であって、
前記複数の金属層は、隣接する下位金属層及び隣接する上位金属層を有し、
第1のキャパシタは、上位金属層に実装された金属構造体から形成され、該金属構造体は、前記第1のキャパシタが当該金属構造体の比較的低い抵抗により比較的高いQのキャパシタであるような大きさにされ、
第2のキャパシタは、下位金属層に実装された金属構造体から形成され、該金属構造体は、前記第2のキャパシタが当該金属構造体の比較的高い抵抗により比較的低いQのキャパシタであるような大きさにされる、
半導体集積回路が提供される。
本発明の第4の態様の実施形態に従って、基板上に形成された積層構造を備え、該積層構造が複数の金属層及び隣接する該金属層の間に挟まれたビア層を有し、上向き方向が前記基板から離れて前記層を通って定義される半導体集積回路であって、
第1の端子及び第2の端子を備えたキャパシタが、前記複数の金属層で実装された金属構造体から形成され、前記キャパシタは、前記層と平行な当該半導体集積回路の領域にわたって分布し、
前記金属構造体は、ルーティング層である最上位金属層において、前記第1の端子の第1の延長として機能する、前記領域にわたって延在する1つ以上のルーティングと、前記第2の端子の第2の延長として機能する、前記領域にわたって延在する1つ以上のルーティングとを有し、前記最上位金属層の下にある1つ以上の金属層において、前記キャパシタの分散された第1のプレートをまとまって形成する第1のトラック網と、前記キャパシタの分散された第2のプレートをまとまって形成する第2のトラック網を有し、前記第1のトラック網を前記第1の延長へ接続し、前記第2のトラック網を前記第2の延長へ接続するビアを有する、
半導体集積回路が提供される。
これより、一例として、添付の図面が参照される。
従前考えられてきたLC電圧制御発振器回路の概略図である。 従前考えられてきたオンチップMOMキャパシタの概略図である。 他の、従前考えられてきたオンチップMOMキャパシタの概略図である。 集積回路を実装する場合に採用され得る層状構造の例の概略図である。 本発明を具現する高Qキャパシタの代表部分を示す概略図である。 本発明を具現する高Qキャパシタの代表部分を示す概略図である。 本発明を具現する高Qキャパシタの代表部分を示す概略図である。 本発明を具現する高Qキャパシタの概略図である。 本発明を具現する高Qキャパシタの概略図である。 図8及び9の高Qキャパシタを備えたLC電圧制御発振器回路を理解するのに有用な概略図である。 図1のLC電圧制御発振器回路で使用される、特定の金属層に形成されたシールドの概略図である。
従前考えられてきたオンチップMOMキャパシタは、有意に高い十分なQ(Quality)値を有さず、このことは、それらが用いられる回路の性能を劣化させると考えられてきた。図1のLC-VCO1におけるキャパシタ8の例は、そのキャパシタが十分に大きい場合には、LC-VCO1の性能が特定の高精度用途にとって十分であるための非常に高いQ値を有する必要があるということで、便宜的な実行例として進められる。
そのような従前考えられてきたオンチップMOMキャパシタは、全体のMOM構造の分布抵抗の直列接続に起因する比較的高い抵抗をあいにく有している(よって、それらは、高い十分なQ値を有さない。)。
図2は、例として、従前考えられてきたオンチップMOMキャパシタ50の概略図である。接続パッドA52及びB54は、キャパシタ50の端子としての役割を効果的に果たし、それらの端子から延在するトラック56及び58は、それらの端子の延長として、更には、分散されたキャパシタプレートとして機能する(それらはお互いと平行に接近して走っている。)。代表ノードNa(パッドA52用)及びNb(パッドB54用)は、下の等価図59との対応のために、示されている。示されるように、直列抵抗は、この配置に基づき比較的高くなる。トラック56及び58を形成する金属構造体は、比較的小さい幅(及び断面)、ひいては比較的高い抵抗を有している。
図3は、例として、他の従前考えられてきたオンチップMOMキャパシタ60の概略図である。接続パッドA52及びB54は、先と同じく、キャパシタ50の端子としての役割を効果的に果たし、それらの端子から延在するトラック56及び58は、それらの端子の延長としての役割を果たす。相互嵌合されたくし形配置の繰り返しセル64は、分散されたキャパシタプレートとしての役割を果たすよう、必要に応じてトラック56及び58へ接続される(くし形配置のフィンガー64はお互いと平行に接近して走っている。)。先と同じく、トラック56及び58を形成する金属構造体は、比較的小さい幅(及び断面)を有している。繰り返しセル64を形成する金属構造体は、より一層小さい幅(及び断面)を有している。よって、等価直列抵抗は、図2のものよりも高い。更に、夫々の方向において面積制限が通常はある(MOMキャパシタのサイズは製造ルールによって制限される可能性がある)ので、直列抵抗は相当により高くなる。接続される単位キャパシタの数が増えるほど、直列抵抗はますます高くなる。
それらの問題に対処するために、大まかに言うと、本発明者は、特定の構造(以下で更に詳細に記載される。)を有するとともに、半導体集積回路(ICチップ)の積層構造の上位金属層を使用し、上向き方向が基板から金属層を通って定義されるMOMキャパシタ(以降、高Qキャパシタ)としてオンチップキャパシタを実装することを考えてきた。このことは、高Qキャパシタに付随する抵抗が劇的に低減され、そのQ値が結果的により満足な値に増大されることを可能にする。
また、上位金属層で高Qキャパシタを実装することによって、関連する集積回路(例えば、チップ)の面積をより良く使用するよう下位層でより小さい(キャパシタンスがより低い)キャパシタ(又は他の構成要素)を実装することが可能である。例えば、図1のLC-VCO1を見ると、キャパシタ8は高Qキャパシタに対応してよく、キャパシタ36及び40はそのようなより小さいキャパシタに対応してよい。
図4は、本発明を具現する集積回路(集積回路、又は半導体集積回路)を実装する場合に採用され得る、例となる層状構造70の概略図である。層の特定の数及び標示は、当然、単なる例である。
基板層は、一番下に設けられており、その上に接点層(VIA0)、次いで交互に金属層(例えば、M1)及びビア層(例えば、VIA1)が、示されているように続く。上向き方向は、図示されるように、基板から離れて層を通って定義される。
表示“AP”(金属1)及び“RV”(ビア10)は、単に、例となる実施に対応する標示である。標示APは、一番上の金属層がアルミニウム層であって(一方、より下の層は銅層であってよい。)、接続パッド(よって、AP(Aluminum Pad))及びそれらへの接続のために使用され得ることを示す。この“再分配層”(Redistribution layer)(金属11)に隣接するビア(Via)層(ビア10)は、RVと標示される。AP又は金属11層は、以降、ルーティング層と呼ばれ、この層でなされた接続は、ルーティングと呼ばれる。そのようなルーティング層は、完成したICチップの対応するはんだバンプへの夫々接続のために、ルーティング装置の上に形成されたアンダーバンプメタライゼーション(図示せず。)へ集積回路ボンドパッドを相互接続するトレース・ルーティングを通常は含む。
信号線は、金属層において(例えば、層M8及びM9において)実装されてよく、層間の接続は、ビア層又は金属間誘電体(inter-metal dielectrics)において(例えば、層VIA8において)実装されたビアによって形成される。
便宜上、金属層M1からM5は下位層と呼ばれ、金属層M6からM8は中間層と呼ばれ、金属層M9からAPは上位層と呼ばれる。金属層は下向き方向において薄くなり、構造/トラックの密度及び抵抗率はその方向において増大し得る。
大まかに言えば、図5乃至7は、層M9、M10及びAP(並びにそれらの間のビア層を通るビア接続)において実装された金属構造体から形成される高Qキャパシタ100の代表部分80を全体として表す概略図である。キャパシタ100は、図1のキャパシタ8の代わりに使用され得る大きい(高C)キャパシタであると、本例では想定される。当然、代表部分80はそれ自体が、より小さい(キャパシタンスがより低い)キャパシタにもかかわらず、高Qキャパシタと見なされてよい。図5乃至7は、集積回路(例えば、ICチップ)の特定の領域の層を通して見下ろす平面図である。図5乃至7は異なる層に関係があり、よって、それらはお互いの上に積み重ねられると有効に考えられ得ることが明らかになる。
図5は、キャパシタ100の夫々の端子の延長に対応する、層APに形成された金属構造体又はルーティング102及び104を示す。よって、ルーティング102及び104は、パッドA52及びB54に対応するキャパシタ端子、ノード又はバンプパッドに夫々接続される。
ルーティング102及び104は、3つの幅範囲のうちの高位幅範囲(HW)内にある幅HWを有する(お互いに同じであってよいが、そうである必要はない。)。ここで、3つの幅範囲は、下位幅範囲(LW)、下位幅範囲(LW)に含まれる幅よりも広い幅を有する中間幅範囲(IW)、及び中間幅範囲(IW)に含まれる幅よりも広い幅を有する高位幅範囲(HW)を有する。
(ルーティングの深さ/厚さと組み合わせて(図示せず。))広い幅に起因して、ルーティング102及び104は、例えば、図2及び3の金属構造体56、58、62、64と比較して、極めて低い抵抗を有していることが理解される。一般的な考えは、よって、キャパシタノード/端子の延長を形成する低抵抗ルーティングのために層APのような上位層を使用することである。それらAP層の数は、適切なQ値のためにどれくらい低い抵抗が必要とされるかによって決定される。ここでは、ただ1つのそのような層しか、便宜上且つ例となる層状構造70との比較のために、示されていない。
図6は、層M10に形成された、特定のくし形配置をとる金属構造体112及び114を示す。便宜上、層APに形成されたルーティング102及び104の外形が、図5と図6の間の比較を可能にするために破線で与えられている。
くし形配置112及び114は、キャパシタ100の夫々の端子の延長に部分的に対応する。よって、くし形配置112及び114は、パッドA52及びB54に対応するキャパシタ端子、ノード又はバンプパッドに夫々接続されると考えられ得る。
くし形配置112及び114は夫々が、ベースストリップ116と、ベースストリップ116から延在する複数のフィンガーストリップ118とを有している。くし形配置112及び114のフィンガーストリップ118は、図示されるようにインターロッキング様式で互いにかみ合っている(例えば、交互配置されている)。それにより、各フィンガーストリップ118は、くし形配置112及び114の他方の少なくとも1つのフィンガーストリップ118に隣接する。相互嵌合されたフィンガーストリップ118は、キャパシタ100の分散されたプレートとしての役割を効果的に果たす。
ベースストリップ116は、中間幅範囲(IW)内にある幅IWを有している(お互いに同じであってよいが、そうである必要はない。)。フィンガーストリップ118は、下位幅範囲(LW)内にする幅LWを有している(お互いに同じであってよいが、そうである必要はない。)。それでもなお、それらの幅は、図2及び3の金属構造体56、58、62、64の幅よりも広い。従って、くし形配置112及び114は、同様に、極めて低い抵抗を有している。一般的な考えは、よって、キャパシタノード/端子の延長、更には、分散されたキャパシタプレートを形成する低抵抗くし形配置のために層M10のような1つ以上の他の上位層を使用することである。それらの層の数は、適切なQ値のためにどれくらい低い抵抗が必要とされるか及びキャパシタに必要とされる総C値によって決定される。ここでは、ただ1つのそのような層しか、便宜上且つ例となる層状構造70との比較のために、示されていない。
ビア122及び124は、ビア層VIA10に存在してくし形配置112及び114をルーティング102及び104へ夫々接続するものとして示される。それらのビア122及び124は、比較的広い断面積(平面図と平行)を有すると考えられ得る。それらは形状が長方形であるように示されているが、それらは例えば形状が正方形であってよい。
図7は、金属層M9に形成された、特定のくし形配置をとる金属構造体132及び134を示す。先と同じく、便宜上、層APに形成されたルーティング102及び104の外形が、図5、図6及び図7の間の比較を可能にするために破線で与えられている。
くし形配置132及び134は、キャパシタ100の夫々の端子の延長に部分的に対応する。よって、くし形配置132及び134は、パッドA52及びB54に対応するキャパシタ端子、ノード又はバンプパッドに夫々接続される。
くし形配置132及び134は夫々が、ベースストリップ136と、ベースストリップ136から延在する複数のフィンガーストリップ138とを有している。くし形配置132及び134のフィンガーストリップ138は、やはり、図示されるように互いにかみ合っており、それにより、各フィンガーストリップ138は、くし形配置132及び134の他方の少なくとも1つのフィンガーストリップ138に隣接する。相互嵌合されたフィンガーストリップ138は、やはり、キャパシタ100の分散されたプレートとしての役割を効果的に果たす。図6のフィンガーストリップ118は、図7の対応するフィンガーストリップ138の上に横たわることが分かる。
ベースストリップ136及びフィンガーストリップ138は、下位幅範囲(LW)内にある幅LWを有している(お互いに同じであってよいが、そうである必要はない。)。それでもなお、それらの幅は、図2及び3の金属構造体56、58、62、64の幅よりも広い。従って、くし形配置132及び134は、同様に、極めて低い抵抗を有している。一般的な考えは、よって、キャパシタノード/端子の延長、更には、分散されたキャパシタプレートを形成する低抵抗くし形配置のために層M9のような1つ以上の他の上位層を使用することである。それらの層の数は、適切なQ値のためにどれくらい低い抵抗が必要とされるか及びキャパシタに必要とされる総C(キャパシタンス)値によって決定される。ここでは、ただ1つのそのような層しか、便宜上且つ例となる層状構造70との比較のために、示されていない。
ビア142及び144は、ビア層VIA9に存在してくし形配置132及び134をくし形配置112及び114へ夫々接続するものとして示される。それらのビア142及び144は、ビア122及び124よりも小さい断面積を有すると考えられ得る。
このように、図5乃至7は、高Qキャパシタ100の代表部分80を一緒に示す。図8は、如何にして代表部分80が高Qキャパシタ100を生成するために複数回(例えば、繰り返しセルとして)使用され得るかを示す概略図である。図8における代表部分80のインスタンスの数は、単に、表示の容易のための例である。例えば、例となる実施において、最大で10、又は数十、又は数百のインスタンスが存在してよい。
図5乃至7ではそのようなものとして示されていないが、図8から明らかなように、図5の層APで形成されたルーティング102及び104は、極めて広い幅(VHW)を有するルーティング102及び104のより大きいネットワークの部分であってよい。実際に、それらのルーティング102及び104はくし形配置のようである。示されるように、代表部分80は、所望の高C及び高Qキャパシタ100を形成するために同じルーティング102及び104に接続するたびに、繰り返しセルとして図8において複数回設けられている。先と同じく、ルーティング102及び104は、パッドA52及びB54に対応するキャパシタ端子、ノード又はバンプパッドに夫々接続される。
高位幅範囲(HW)の部分と見なされ得る極めて広い幅(VHW)は、キャパシタ100の高Q特性をもたらす極めて低い抵抗に寄与するのに役立つ。代表部分80の複数のインスタンスは、高Q特性をもたらす。
図9は、キャパシタ100の概略図であるが、図2及び3のスタイルで提示されている。接続パッドA52及びB54は、キャパシタ100の端子の役割を果たし、それらの端子から延在するルーティング102及び104は、それらの端子の延長の役割を果たす。図8に示されるルーティングのくし形配置は、簡単のために図9では再現されていない。代表部分80に対応する繰り返しセルは、バンプパッド52及び54の間に複数のMOMユニット80及び最上位層(AP)ルーティング102を有して、大きいMOMキャパシタ100に達するよう、示されているように設けられる。
図9には図示されていないが、キャパシタ8の代わりにキャパシタ100を使用して図1のLC-VCO1を実装することとの関連で、バンプパッド52及び54は、図1の中間ノード32及び34に夫々対応し、図1で見られるような他の回路部品(トランジスタ、インダクタ、可変キャパシタ、スイッチドキャパシタ回路、抵抗器)への接続を提供する。
ついでに言えば、ルーティング102及び104は図6においてベースストリップ116と直交して走っているので、ビア122及び124は、それらが関連するくし形配置112、114を関連するルーティング102、104へ接続することができる領域に置かれる必要があることが分かる。当然、ルーティング102及び104は、ベースストリップ116上への更なるビア122、124の配置を可能にするために、ベースストリップ116と平行に走ってよい。
図10は、例となる層状構造70に対応する概略図であるが、簡単のためにビア層が省略されている。
図10の目的は、上位層にキャパシタ100を実装することの利点が、チップ面積に関して有効である積層配置において(キャパシタ8の代わりにキャパシタ100を使用して)図1のLC-VCO1を実装することが可能になることであることを示すことである。すなわち、スイッチドキャパシタ回路16及び能動デバイス(トランジスタ)4、6、18、20、38のような、LC-VCO1(キャパシタ8の代わりにキャパシタ100を使用する。)の構成要素は、示されるように下位層及び基板に実装されてよい。インダクタ10は、オフチップで(“パッケージド”インダクタとして)設けられた高Qインダクタであってよく、LC-VCO1の他の構成要素はオンチップである。
下位層は、よって、LC-VCO1の有効面積を低減し、更には(より大きい面積にわたって抵抗接続を通す必要はないということで)負荷Qを改善するために、スイッチドキャパシタアレイ(スイッチドキャパシタ回路16)を構成するよう使用される。図10に示されるように、中間層において(例えば、接地された)シールド構造200(図11に関連して更に詳細に説明される。)を導入することが更に可能である。そうすることによって、スイッチドキャパシタ回路16は、シールド構造200の下に設置され、それによって、スイッチドキャパシタ回路16の出力ルーティング距離を短くすることができる。このようにして、スイッチドキャパシタ回路16と組み合わされたキャパシタ100の全体的な負荷Qは、キャパシタ100の高Q値から大幅に低下しない。この考えは、LCタンクの負荷Qを改善するよう、交差結合されたトランジスタ4、6、18、20及びバラクタ12、14のようなLC-VCO1の他のデバイスをバンプパッドの近くに置くことを可能にする。
図10に示されるように、本配置において、M7及びM8層は、シールド200を実装するために使用され、一方、M6層は、シールド200とスイッチドキャパシタ回路16との間の寄生キャパシタンスを低減するために使用されないままである。層M1からM5は、能動素子(MOSトランジスタ)とともにスイッチドキャパシタ回路(スイッチドキャパシタバンク)16のために使用される。
図11は、層M7及びM8で実装される金属構造体から形成されたシールド200の概略図である。示されるように、シールド200は、金属層M8及びM7で夫々形成された金属構造体又はストリップ202及び204と、全体的なシールド構造を形成するようそれらのストリップ202、204を接続するビア206とを有する。ストリップ202は、ビア接続206の追加が単一のシールド200を形成するように、図示されるようにストリップ204と部分的に重なり合う。シールド200は、そのシールディング機能を実行するために、接地(図示せず。)のような電圧源へ接続されてよい。
二層シールド200(VIA7を伴うM7及びM8)は、ギャップなしで完全なシールディングを可能にし、MOM構造のQを改善する。シールド200の下には(例えば、スイッチドキャパシタ回路16の)下位層金属MOMキャパシタとともに能動回路(例えば、トランジスタ4、6、18、20を有する。)が存在するので、ギャップなしでシールド200を設けることは、より良いノイズアイソレーションを可能にし、Q値を改善するのに役立つ。
本発明は、添付の特許請求の範囲の精神及び適用範囲内で、上記の開示に照らして多種多様な方法で具現されてよい。
本開示は、本発明の実施形態を定義する次の番号付けされた付記に及ぶ。

S1.基板上に形成された積層構造を備え、該積層構造が複数の金属層及び隣接する該金属層の間に挟まれたビア層を有し、上向き方向が前記基板から離れて前記層を通って定義される半導体集積回路であって、
キャパシタが、前記上向き方向において順序付けられた少なくとも第1の金属層、第2の金属層及び第3の金属層において実装される金属構造体から形成され、
前記金属構造体は、前記層と平行な幅を有するストリップの配置を有し、前記幅は、3つの幅範囲のうちの1つの範囲内にあり、前記3つの幅範囲は、下位幅範囲、該下位幅範囲に含まれる幅よりも広い幅を有する中間幅範囲、及び該中間幅範囲に含まれる幅よりも広い幅を有する高位幅範囲を有し、
前記第1の金属層に形成されるストリップは、ベースストリップ及び該ベースストリップから延在する複数のフィンガーストリップを有する少なくとも1つの第1のくし形配置に編成され、前記第1の金属層に形成されるストリップの幅は、前記下位幅範囲にあり、
前記第2の金属層に形成されるストリップは、ベースストリップ及び該ベースストリップから延在する複数のフィンガーストリップを有する少なくとも1つの第2のくし形配置に編成され、前記第2の金属層に形成されるフィンガーストリップの幅は、前記下位幅範囲にあり、前記第2の金属層に形成される各ベースストリップの幅は、中間幅範囲にあり、
前記第3の金属層に形成されるストリップは、前記高位幅範囲にある幅を有する、
半導体集積回路。
S2.付記S1に記載の半導体集積回路であって、
前記第1の金属層に形成されるストリップは、複数の前記第1のくし形配置に編成され、
前記第2の金属層に形成されるストリップは、複数の前記第2のくし形配置に編成される、
半導体集積回路。
S3.付記S2に記載の半導体集積回路であって、
前記第1のくし形配置は、アレイにおいて配置され、
前記第2のくし形配置は、アレイにおいて配置され、
前記第2のくし形配置の夫々は、前記第1のくし形配置のうちの対応する1つの上に横たわる、
半導体集積回路。
S4.付記S1乃至S3のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第2のくし形配置の夫々は、比較的小さい断面積を有するビアによって、その対応する第1のくし形配置に接続され、
前記第3の金属層に形成されるストリップは、比較的大きい断面積を有するビアによって、対応する第2のくし形配置に接続され、
前記断面積は、前記層と平行に延在する、
半導体集積回路。
S5.付記S1乃至S4のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第3の金属層は、前記複数の金属層の中の最上位金属層である、
半導体集積回路。
S6.付記S1乃至S5のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第3の金属層は、ルーティング層であり、
前記第3の金属層に形成されるストリップは、ルーティングである、
半導体集積回路。
S7.付記S1乃至S6のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第1の金属層、前記第2の金属層及び前記第3の金属層は、前記複数の金属層の中の連続した金属層である、
半導体集積回路。
S8.付記S1乃至S7のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第3の金属層に形成されるストリップは、前記キャパシタの端子の延長を形成する、
半導体集積回路。
S9.付記S1乃至S8のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第1のくし形配置及び前記第2のくし形配置は、前記キャパシタの分散されたプレートを形成する、
半導体集積回路。
S10.付記S1乃至S9のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記キャパシタは、第1のキャパシタであり、
前記複数の金属層は、隣接する下位金属層及び隣接する上位金属層を有し、
前記第1のキャパシタが形成される層は、上位金属層であり、前記第1のキャパシタを形成する金属構造体は、前記第1のキャパシタが当該金属構造体の比較的低い抵抗により比較的高いQのキャパシタであるような大きさにされ、
第2のキャパシタは、下位金属層に実装された金属構造体から形成され、該金属構造体は、前記第2のキャパシタが当該金属構造体の比較的高い抵抗により比較的低いQのキャパシタであるような大きさにされる、
半導体集積回路。
S11.付記S10に記載の半導体集積回路であって
前記複数の金属層は、前記下位金属層と前記上位金属層との間に、隣接する中間金属層を有し、
前記第1のキャパシタ及び前記第2のキャパシタは、当該半導体集積回路の重なり領域において形成され、該重なり領域は前記複数の金属層と平行であり、
シールドは、前記中間金属層のうちの1つ以上の中間金属層に実装された金属構造体から形成され、前記第1のキャパシタをシールドするように前記重なり領域の少なくとも部分にわたって延在する、
半導体集積回路。
S12.付記S11に記載の半導体集積回路であって、
前記シールドが形成される前記1つ以上の中間金属層の下にある前記中間金属層のうちの少なくとも1つは、前記重なり領域の前記少なくとも部分にわたって回路部品又は回路トラック又は金属ストリップを欠いている、
半導体集積回路。
S13.付記S10乃至S12のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第1のキャパシタ及び前記第2のキャパシタは、当該半導体集積回路に少なくとも部分的に実装される同じ回路の回路部品である、
半導体集積回路。
S14.付記S13に記載の半導体集積回路であって、
前記回路は、LC電圧制御発振器回路であり、
前記第1のキャパシタは、比較的高いキャパシタンスを有し、
前記第2のキャパシタは、比較的低いキャパシタンスを有し、前記LC電圧制御発振器回路のスイッチドキャパシタアレイの部分である、
半導体集積回路。
S15.基板上に形成された積層構造を備え、該積層構造が複数の金属層及び隣接する該金属層の間に挟まれたビア層を有し、上向き方向が前記基板から離れて前記層を通って定義される半導体集積回路であって、
第1の端子及び第2の端子を備えたキャパシタが、第3の金属層を含みながら、前記上向き方向において順序付けられた第1の金属層、第2の金属層及び前記第3の金属層のうちの少なくとも2つで実装された金属構造体から形成され、該金属構造体は、前記層と平行な幅を有するストリップの配置を有し、前記第3の金属層におけるストリップは、前記キャパシタの端子の延長を形成し、前記ストリップの幅は、前記端子により近いストリップが、前記金属構造体に沿って前記端子から更に離れたストリップよりも広いように順序付けられる、
半導体集積回路。
S16.付記S15に記載の半導体集積回路であって、
1つの前記金属層におけるストリップを他の前記金属層におけるストリップへ接続するビアのサイズは、前記端子により近いビアが、前記金属構造体に沿って前記端子から離れたビアよりも大きいサイズを有するように順序付けられる、
半導体集積回路。
S17.付記S15又はS16に記載の半導体集積回路であって、
前記キャパシタを形成する前記金属構造体は、前記第1の金属層、前記第2の金属層、及び前記第3の金属層に実装され、
前記幅は、3つの幅範囲の中の1つの範囲内にあり、前記範囲は、下位幅範囲、該下位幅範囲に含まれる幅よりも広い幅を有する中間幅範囲、及び該中間幅範囲に含まれる幅よりも広い幅を有する高位幅範囲を有し、
前記第1の金属層に形成されるストリップは、ベースストリップ及び該ベースストリップから延在する複数のフィンガーストリップを有する少なくとも1つの第1のくし形配置に編成され、前記第1の金属層に形成されるストリップの幅は、前記下位幅範囲にあり、
前記第2の金属層に形成されるストリップは、同じく、ベースストリップ及び該ベースストリップから延在する複数のフィンガーストリップを有する少なくとも1つの第2のくし形配置に編成され、前記第2の金属層に形成されるフィンガーストリップの幅は、前記下位幅範囲にあり、前記第2の金属層に形成される各ベースストリップの幅は、中間幅範囲にあり、
前記第3の金属層に形成されるストリップは、前記高位幅範囲にある幅を有する、
半導体集積回路。
S18.付記S17に記載の半導体集積回路であって、
前記第1の金属層に形成されるストリップは、複数の前記第1のくし形配置に編成され、
前記第2の金属層に形成されるストリップは、複数の前記第2のくし形配置に編成される、
半導体集積回路。
S19.付記S18に記載の半導体集積回路であって、
前記第1のくし形配置は、アレイにおいて配置され、
前記第2のくし形配置は、アレイにおいて配置され、
前記第2のくし形配置の夫々は、前記第1のくし形配置のうちの対応する1つの上に横たわる、
半導体集積回路。
S20.付記S17乃至S19のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第2のくし形配置の夫々は、比較的小さい断面積を有するビアによって、その対応する第1のくし形配置に接続され、
前記第3の金属層に形成されるストリップは、比較的大きい断面積を有するビアによって、対応する第2のくし形配置に接続され、
前記断面積は、前記層と平行に延在する、
半導体集積回路。
S21.付記S17乃至S20のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第1のくし形配置及び前記第2のくし形配置は、前記キャパシタの分散されたプレートを形成する、
半導体集積回路。
S22.付記S15乃至21のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第3の金属層は、前記複数の金属層の中の最上位金属層である、
半導体集積回路。
S23.付記S15乃至S22のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第3の金属層は、ルーティング層であり、
前記第3の金属層に形成されるストリップは、ルーティングである、
半導体集積回路。
S24.付記S15乃至S23のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第1の金属層、前記第2の金属層及び前記第3の金属層は、前記複数の金属層の中の連続した金属層である、
半導体集積回路。
S25.付記S15乃至S24のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記キャパシタは、第1のキャパシタであり、
前記複数の金属層は、隣接する下位金属層及び隣接する上位金属層を有し、
前記第1のキャパシタが形成される層は、上位金属層であり、前記第1のキャパシタを形成する金属構造体は、前記第1のキャパシタが当該金属構造体の比較的低い抵抗により比較的高いQのキャパシタであるような大きさにされ、
第2のキャパシタは、下位金属層に実装された金属構造体から形成され、該金属構造体は、前記第2のキャパシタが当該金属構造体の比較的高い抵抗により比較的低いQのキャパシタであるような大きさにされる、
半導体集積回路。
S26.付記S25に記載の半導体集積回路であって
前記複数の金属層は、前記下位金属層と前記上位金属層との間に、隣接する中間金属層を有し、
前記第1のキャパシタ及び前記第2のキャパシタは、当該半導体集積回路の重なり領域において形成され、該重なり領域は前記複数の金属層と平行であり、
シールドは、前記中間金属層のうちの1つ以上の中間金属層に実装された金属構造体から形成され、前記第1のキャパシタをシールドするように前記重なり領域の少なくとも部分にわたって延在する、
半導体集積回路。
S27.付記S26に記載の半導体集積回路であって、
前記シールドが形成される前記1つ以上の中間金属層の下にある前記中間金属層のうちの少なくとも1つは、前記重なり領域の前記少なくとも部分にわたって回路部品又は回路トラック又は金属ストリップを欠いている、
半導体集積回路。
S28.付記S25乃至S27のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第1のキャパシタ及び前記第2のキャパシタは、当該半導体集積回路に少なくとも部分的に実装される同じ回路の回路部品である、
半導体集積回路。
S29.付記S28に記載の半導体集積回路であって、
前記回路は、LC電圧制御発振器回路であり、
前記第1のキャパシタは、比較的高いキャパシタンスを有し、
前記第2のキャパシタは、比較的低いキャパシタンスを有し、前記LC電圧制御発振器回路のスイッチドキャパシタアレイの部分である、
半導体集積回路。

S30.基板上に形成された積層構造を備え、該積層構造が複数の金属層及び隣接する該金属層の間に挟まれたビア層を有し、上向き方向が前記基板から離れて前記層を通って定義される半導体集積回路であって、
前記複数の金属層は、隣接する下位金属層及び隣接する上位金属層を有し、
第1のキャパシタは、上位金属層に実装された金属構造体から形成され、該金属構造体は、前記第1のキャパシタが当該金属構造体の比較的低い抵抗により比較的高いQのキャパシタであるような大きさにされ、
第2のキャパシタは、下位金属層に実装された金属構造体から形成され、該金属構造体は、前記第2のキャパシタが、当該金属構造体の比較的高い抵抗により比較的低いQのキャパシタであるような大きさにされる、
半導体集積回路。
S31.付記S30に記載の半導体集積回路であって
前記複数の金属層は、前記下位金属層と前記上位金属層との間に、隣接する中間金属層を有し、
前記第1のキャパシタ及び前記第2のキャパシタは、当該半導体集積回路の重なり領域において形成され、該重なり領域は前記複数の金属層と平行であり、
シールドは、前記中間金属層のうちの1つ以上の中間金属層に実装された金属構造体から形成され、前記第1のキャパシタをシールドするように前記重なり領域の少なくとも部分にわたって延在する、
半導体集積回路。
S32.付記S31に記載の半導体集積回路であって、
前記シールドが形成される前記1つ以上の中間金属層の下にある前記中間金属層のうちの少なくとも1つは、前記重なり領域の前記少なくとも部分にわたって回路部品又は回路トラック又は金属ストリップを欠いている、
半導体集積回路。
S33.付記S30乃至S32のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第1のキャパシタ及び前記第2のキャパシタは、当該半導体集積回路に少なくとも部分的に実装される同じ回路の回路部品である、
半導体集積回路。
S34.付記S33に記載の半導体集積回路であって、
前記回路は、LC電圧制御発振器回路であり、
前記第1のキャパシタは、比較的高いキャパシタンスを有し、
前記第2のキャパシタは、比較的低いキャパシタンスを有し、前記LC電圧制御発振器回路のスイッチドキャパシタアレイの部分である、
半導体集積回路。
S35.付記S30乃至S34のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第1のキャパシタは、前記上向き方向において順序付けられた前記上位層の中の少なくとも第1の金属層、第2の金属層及び第3の金属層において実装される金属構造体から形成され、
前記金属構造体は、前記層と平行な幅を有するストリップの配置を有し、前記幅は、3つの幅範囲のうちの1つの範囲内にあり、前記3つの幅範囲は、下位幅範囲、該下位幅範囲に含まれる幅よりも広い幅を有する中間幅範囲、及び該中間幅範囲に含まれる幅よりも広い幅を有する高位幅範囲を有し、
前記第1の金属層に形成されるストリップは、ベースストリップ及び該ベースストリップから延在する複数のフィンガーストリップを有する少なくとも1つの第1のくし形配置に編成され、前記第1の金属層に形成されるストリップの幅は、前記下位幅範囲にあり、
前記第2の金属層に形成されるストリップは、ベースストリップ及び該ベースストリップから延在する複数のフィンガーストリップを有する少なくとも1つの第2のくし形配置に編成され、前記第2の金属層に形成されるフィンガーストリップの幅は、前記下位幅範囲にあり、前記第2の金属層に形成される各ベースストリップの幅は、中間幅範囲にあり、
前記第3の金属層に形成されるストリップは、前記高位幅範囲にある幅を有する、
半導体集積回路。
S36.付記S35に記載の半導体集積回路であって、
前記第1の金属層に形成されるストリップは、複数の前記第1のくし形配置に編成され、
前記第2の金属層に形成されるストリップは、複数の前記第2のくし形配置に編成される、
半導体集積回路。
S37.付記S36に記載の半導体集積回路であって、
前記第1のくし形配置は、アレイにおいて配置され、
前記第2のくし形配置は、アレイにおいて配置され、
前記第2のくし形配置の夫々は、前記第1のくし形配置のうちの対応する1つの上に横たわる、
半導体集積回路。
S38.付記S35乃至S37のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第2のくし形配置の夫々は、比較的小さい断面積を有するビアによって、その対応する第1のくし形配置に接続され、
前記第3の金属層に形成されるストリップは、比較的大きい断面積を有するビアによって、対応する第2のくし形配置に接続され、
前記断面積は、前記層と平行に延在する、
半導体集積回路。
S39.付記S35乃至S38のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第3の金属層は、前記複数の金属層の中の最上位金属層である、
半導体集積回路。
S40.付記S35乃至S39のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第3の金属層は、ルーティング層であり、
前記第3の金属層に形成されるストリップは、ルーティングである、
半導体集積回路。
S41.付記S35乃至S40のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第1の金属層、前記第2の金属層及び前記第3の金属層は、前記複数の金属層の中の連続した金属層である、
半導体集積回路。
S42.付記S35乃至S41のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第3の金属層に形成されるストリップは、前記キャパシタの端子の延長を形成する、
半導体集積回路。
S43.付記S35乃至42のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第1のくし形配置及び前記第2のくし形配置は、前記キャパシタの分散されたプレートを形成する、
半導体集積回路。

S44.基板上に形成された積層構造を備え、該積層構造が複数の金属層及び隣接する該金属層の間に挟まれたビア層を有し、上向き方向が前記基板から離れて前記層を通って定義される半導体集積回路であって、
第1の端子及び第2の端子を備えたキャパシタが、前記複数の金属層で実装された金属構造体から形成され、前記キャパシタは、前記層と平行な当該半導体集積回路の領域にわたって分布し、
前記金属構造体は、
ルーティング層である最上位金属層において、前記第1の端子の第1の延長として機能する、前記領域にわたって延在する1つ以上のルーティングと、前記第2の端子の第2の延長として機能する、前記領域にわたって延在する1つ以上のルーティングとを有し、
前記最上位金属層の下にある1つ以上の金属層において、前記キャパシタの分散された第1のプレートをまとまって形成する第1のトラック網と、前記キャパシタの分散された第2のプレートをまとまって形成する第2のトラック網とを有し、
前記第1のトラック網を前記第1の延長へ接続し、前記第2のトラック網を前記第2の延長へ接続するビアを有する、
半導体集積回路。
S45.付記44に記載の半導体集積回路であって、
前記キャパシタは、前記上向き方向において順序付けられた少なくとも第1の金属層、第2の金属層及び第3の金属層において実装される金属構造体から形成され、前記第3の金属層は、前記最上位金属層であり、
前記金属構造体は、前記層と平行な幅を有するストリップの配置を有し、前記幅は、3つの幅範囲のうちの1つの範囲内にあり、前記3つの幅範囲は、下位幅範囲、該下位幅範囲に含まれる幅よりも広い幅を有する中間幅範囲、及び該中間幅範囲に含まれる幅よりも広い幅を有する高位幅範囲を有し、
前記第1の金属層に形成されるストリップは、ベースストリップ及び該ベースストリップから延在する複数のフィンガーストリップを有する少なくとも1つの第1のくし形配置に編成され、前記第1の金属層に形成されるストリップの幅は、前記下位幅範囲にあり、
前記第2の金属層に形成されるストリップは、ベースストリップ及び該ベースストリップから延在する複数のフィンガーストリップを有する少なくとも1つの第2のくし形配置に編成され、前記第2の金属層に形成されるフィンガーストリップの幅は、前記下位幅範囲にあり、前記第2の金属層に形成される各ベースストリップの幅は、中間幅範囲にあり、
前記第3の金属層に形成されるストリップは、前記ルーティングであり、前記高位幅範囲にある幅を有する、
半導体集積回路。
S46.付記S45に記載の半導体集積回路であって、
前記第1の金属層に形成されるストリップは、複数の前記第1のくし形配置に編成され、
前記第2の金属層に形成されるストリップは、複数の前記第2のくし形配置に編成される、
半導体集積回路。
S47.付記S46に記載の半導体集積回路であって、
前記第1のくし形配置は、アレイにおいて配置され、
前記第2のくし形配置は、アレイにおいて配置され、
前記第2のくし形配置の夫々は、前記第1のくし形配置のうちの対応する1つの上に横たわる、
半導体集積回路。
S48.付記S45乃至S47のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第2のくし形配置の夫々は、比較的小さい断面積を有するビアによって、その対応する第1のくし形配置に接続され、
前記第3の金属層に形成されるストリップは、比較的大きい断面積を有するビアによって、対応する第2のくし形配置に接続され、
前記断面積は、前記層と平行に延在する、
半導体集積回路。
S49.付記S45乃至S48のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第1の金属層、前記第2の金属層及び前記第3の金属層は、前記複数の金属層の中の連続した金属層である、
半導体集積回路。
S50.付記S45乃至S49のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第1のくし形配置及び前記第2のくし形配置の組は、前記キャパシタの前記分散された第1のプレートを形成し、前記第1のくし形配置及び前記第2のくし形配置の他の組は、前記キャパシタの前記分散された第2のプレートを形成する、
半導体集積回路。
S51.付記S44乃至S50のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記キャパシタは、第1のキャパシタであり、
前記複数の金属層は、隣接する下位金属層及び隣接する上位金属層を有し、
前記第1のキャパシタが形成される層は、上位金属層であり、前記第1のキャパシタを形成する金属構造体は、前記第1のキャパシタが当該金属構造体の比較的低い抵抗により比較的高いQのキャパシタであるような大きさにされ、
第2のキャパシタは、下位金属層に実装された金属構造体から形成され、該金属構造体は、前記第2のキャパシタが当該金属構造体の比較的高い抵抗により比較的低いQのキャパシタであるような大きさにされる、
半導体集積回路。
S52.付記S51に記載の半導体集積回路であって
前記複数の金属層は、前記下位金属層と前記上位金属層との間に、隣接する中間金属層を有し、
前記第1のキャパシタ及び前記第2のキャパシタは、当該半導体集積回路の重なり領域において形成され、該重なり領域は前記複数の金属層と平行であり、
シールドは、前記中間金属層のうちの1つ以上の中間金属層に実装された金属構造体から形成され、前記第1のキャパシタをシールドするように前記重なり領域の少なくとも部分にわたって延在する、
半導体集積回路。
S53.付記S52に記載の半導体集積回路であって、
前記シールドが形成される前記1つ以上の中間金属層の下にある前記中間金属層のうちの少なくとも1つは、前記重なり領域の前記少なくとも部分にわたって回路部品又は回路トラック又は金属ストリップを欠いている、
半導体集積回路。
S54.付記S51乃至S53のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路であって、
前記第1のキャパシタ及び前記第2のキャパシタは、当該半導体集積回路に少なくとも部分的に実装される同じ回路の回路部品である、
半導体集積回路。
S55.付記S54に記載の半導体集積回路であって、
前記回路は、LC電圧制御発振器回路であり、
前記第1のキャパシタは、比較的高いキャパシタンスを有し、
前記第2のキャパシタは、比較的低いキャパシタンスを有し、前記LC電圧制御発振器回路のスイッチドキャパシタアレイの部分である、
半導体集積回路。
52,54 接続パッド
70 層状構造
100 高Qキャパシタ
102,104 金属構造体(ルーティング)
112,114,132,134 金属構造体(くし形配置)
116,136 ベースストリップ
118,138 フィンガーストリップ
122,124,142,144 ビア
200 シールド構造

Claims (15)

  1. 基板上に形成された積層構造を備え、該積層構造が複数の金属層及び隣接する該金属層の間に挟まれたビア層を有し、上向き方向が前記基板から離れて前記複数の金属層を通って定義される半導体集積回路であって、
    キャパシタが、前記上向き方向において順序付けられた少なくとも第1の金属層、第2の金属層及び第3の金属層において実装される金属構造体から形成され、
    前記金属構造体は、前記金属層と平行な幅を有するストリップの配置を有し、前記幅は、3つの幅範囲のうちの1つの範囲内にあり、前記3つの幅範囲は、下位幅範囲、該下位幅範囲に含まれる幅よりも広い幅を有する中間幅範囲、及び該中間幅範囲に含まれる幅よりも広い幅を有する高位幅範囲を有し、
    前記第1の金属層に形成されるストリップは、ベースストリップ及び該ベースストリップから延在する複数のフィンガーストリップを有する少なくとも1つの第1のくし形配置に編成され、前記第1の金属層に形成されるストリップの幅は、前記下位幅範囲にあり、
    前記第2の金属層に形成されるストリップは、ベースストリップ及び該ベースストリップから延在する複数のフィンガーストリップを有する少なくとも1つの第2のくし形配置に編成され、前記第2の金属層に形成されるフィンガーストリップの幅は、前記下位幅範囲にあり、前記第2の金属層に形成される各ベースストリップの幅は、中間幅範囲にあり、
    前記第3の金属層に形成されるストリップは、前記高位幅範囲にある幅を有する、
    半導体集積回路。
  2. 前記第1の金属層に形成されるストリップは、複数の前記第1のくし形配置に編成され、
    前記第2の金属層に形成されるストリップは、複数の前記第2のくし形配置に編成される、
    請求項1に記載の半導体集積回路。
  3. 前記第1のくし形配置は、アレイにおいて配置され、
    前記第2のくし形配置は、アレイにおいて配置され、
    前記第2のくし形配置の夫々は、前記第1のくし形配置のうちの対応する1つの上に横たわる、
    請求項2に記載の半導体集積回路。
  4. 前記第2のくし形配置の夫々は、第1の断面積を有するビアによって、対応する第1のくし形配置に接続され、
    前記第3の金属層に形成されるストリップは、前記第1の断面積より大きい第2の断面積を有するビアによって、対応する第2のくし形配置に接続され、
    前記断面積は、前記金属層と平行に延在する、
    請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載の半導体集積回路。
  5. 前記第3の金属層は、前記複数の金属層の中の最上位金属層である、
    請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載の半導体集積回路。
  6. 前記第3の金属層は、ルーティング層であり、
    前記第3の金属層に形成されるストリップは、ルーティングである、
    請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載の半導体集積回路。
  7. 前記第1の金属層、前記第2の金属層及び前記第3の金属層は、前記複数の金属層の中の連続した金属層である、
    請求項1乃至6のうちいずれか一項に記載の半導体集積回路。
  8. 前記第3の金属層に形成されるストリップは、前記キャパシタの端子の延長を形成する、
    請求項1乃至7のうちいずれか一項に記載の半導体集積回路。
  9. 前記第1のくし形配置及び前記第2のくし形配置は、前記キャパシタの分散されたプレートを形成する、
    請求項1乃至8のうちいずれか一項に記載の半導体集積回路。
  10. 前記キャパシタは、第1のキャパシタであり、
    前記複数の金属層は、隣接する下位金属層及び隣接する上位金属層を有し、
    前記第1のキャパシタが形成される層は、上位金属層であり、前記第1のキャパシタを形成する第1の金属構造体は、前記第1のキャパシタが前記第1の金属構造体の第1の抵抗値を有する抵抗により第1ののキャパシタであるような大きさにされ、
    第2のキャパシタは、下位金属層に実装された第2の金属構造体から形成され、前記第2の金属構造体は、前記第2のキャパシタが前記第2の金属構造体の、前記第1の抵抗値より高い第2の抵抗値を有する抵抗により前記第1のQ値より低い第2ののキャパシタであるような大きさにされる、
    請求項1乃至9のうちいずれか一項に記載の半導体集積回路。
  11. 前記複数の金属層は、前記下位金属層と前記上位金属層との間に、隣接する中間金属層を有し、
    前記第1のキャパシタ及び前記第2のキャパシタは、当該半導体集積回路の重なり領域において形成され、該重なり領域は前記複数の金属層と平行であり、
    シールドは、前記中間金属層のうちの1つ以上の中間金属層に実装された金属構造体から形成され、前記第1のキャパシタをシールドするように前記重なり領域の少なくとも部分にわたって延在する、
    請求項10に記載の半導体集積回路。
  12. 前記シールドが形成される前記1つ以上の中間金属層の下にある前記中間金属層のうちの少なくとも1つは、前記重なり領域の前記少なくとも部分にわたって回路部品又は回路トラック又は金属ストリップを欠いている、
    請求項11に記載の半導体集積回路。
  13. 前記第1のキャパシタ及び前記第2のキャパシタは、当該半導体集積回路に少なくとも部分的に実装される同じ回路の回路部品である、
    請求項10乃至12のうちいずれか一項に記載の半導体集積回路。
  14. 前記回路は、LC電圧制御発振器回路であり、
    前記第1のキャパシタは、第1のキャパシタンスを有し、
    前記第2のキャパシタは、前記第1のキャパシタンスより低い第2のキャパシタンスを有し、前記LC電圧制御発振器回路のスイッチドキャパシタアレイの部分である、
    請求項13に記載の半導体集積回路。
  15. 基板上に形成された積層構造を備え、該積層構造が複数の金属層及び隣接する該金属層の間に挟まれたビア層を有し、上向き方向が前記基板から離れて前記複数の金属層を通って定義される半導体集積回路であって、
    前記複数の金属層は、隣接する下位金属層及び隣接する上位金属層を有し、
    第1のキャパシタは、上位金属層に実装された第1の金属構造体から形成され、前記第1の金属構造体は、前記第1のキャパシタが前記第1の金属構造体の第1の抵抗値を有する抵抗により第1ののキャパシタであるような大きさにされ、
    第2のキャパシタは、下位金属層に実装された第2の金属構造体から形成され、前記第2の金属構造体は、前記第2のキャパシタが前記第2の金属構造体の、前記第1の抵抗値より高い第2の抵抗値を有する抵抗により前記第1のQ値より低い第2ののキャパシタであるような大きさにされる、
    半導体集積回路。
JP2019002644A 2018-01-19 2019-01-10 半導体集積回路 Active JP7222248B2 (ja)

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