KR20060113969A - Capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 커패시터, 특히 서브-마이크로미터 COMS 기술 집적 회로의 커패시터, 공진기, 및 필터에 관한 것으로서, 특히 실리콘 칩의 단위 면적당 높은 커패시턴스를 생성하는 방법과, 상기 방법을 구현하는 커패시터, 공진기, 필터, 및 전송 선로에 관한 것이다. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to capacitors, in particular capacitors, resonators, and filters in sub-micrometer COMS technology integrated circuits, and more particularly, to a method for producing high capacitance per unit area of a silicon chip, and to capacitors, resonators, filters, And a transmission line.
마이크로파 범위 및 그 이상에서 고주파 회로용 집적 회로를 사용할 수 있어야 한다는 요구가 있다. 속도/주파수를 증가시키려는 요구는 COMS 및 관련 기술에서 현재의 게이트 길이를 1.O㎂ 미만으로 감소된 크기 특징을 필요로한다. 이 결과, 실리콘 칩의 단위 면적당 가격의 급속한 증가, 즉 $/mm2를 가져왔다.There is a need to be able to use integrated circuits for high frequency circuits in the microwave range and beyond. The need to increase speed / frequency requires a size feature that reduces the current gate length to less than 1.0 GHz in COMS and related technologies. The result is a rapid increase in price per unit area of silicon chips, ie $ / mm 2 .
CMOS 및 바이폴라와 같은 높은 집적 밀도의 저가 표준 실리콘 기술을 사용하려는 시도가 있어왔다. 이러한 실리콘 기술은 10-20 Ohm cm 미만의 낮은 저항률을 갖는다. 마이크로파 집적 회로, 예컨대 고속 디지털 집적 회로를 제조하는데 상기와 같은 실리콘을 사용하기 위해서는, 낮은 저항률의 실리콘 기판과 연결된 수동 부품에서 높은 손실이 있게 된다. 수동 부품으로는, 예컨대 전송 선로, 상호접속, 인덕터, 및 커패시터가 있다.Attempts have been made to use high integration density, low cost standard silicon technologies such as CMOS and bipolar. This silicon technology has a low resistivity of less than 10-20 Ohm cm. In order to use such silicon in the manufacture of microwave integrated circuits, such as high speed digital integrated circuits, there is a high loss in passive components connected with low resistivity silicon substrates. Passive components include, for example, transmission lines, interconnects, inductors, and capacitors.
통상적으로, 두 가지 상이한 유형의 온-칩 커패시터가 표준 실리콘 기술에 사용되어 왔다. 표준 실리콘 집적 회로에서 사용되는 제1 유형의 금속-절연체-금속(Metal-Insulator-Metal:MIM)은 커패시터 플레이트의 작은 두께 및 낮은 도전율로 인해 높은 손실과 낮은 자기-공진 주파수를 갖는다. MIM 커패시터는 또한 신뢰성 문제를 갖는 것으로 논쟁이 될 수 있다. 제2 유형의 금속-절연체-금속-절연체-금속(MIMIM) 커패시터는 상기와 유사한 단점을 갖는다. COMS 또는 바이폴라와 같은 집적 회로, 특히 낮은 저항률의 집적 회로에 커패시터를 구현하는 방법을 개선할 여지가 있는 것으로 보인다.Typically, two different types of on-chip capacitors have been used in standard silicon technology. Metal-Insulator-Metal (MIM) of the first type used in standard silicon integrated circuits has high loss and low self-resonance frequency due to the small thickness and low conductivity of the capacitor plate. MIM capacitors can also be argued as having reliability issues. The second type of metal-insulator-metal-insulator-metal (MIMIM) capacitor has similar drawbacks as above. There seems to be room for improvement in how capacitors are implemented in integrated circuits such as COMS or bipolar, particularly low resistivity integrated circuits.
본 발명의 목적은 상기 언급된 결점을 극복하는 커패시터를 생성하는 방법을 규정하고, 상기 커패시터를 규정하는 것이다.It is an object of the present invention to define a method for producing a capacitor which overcomes the above mentioned drawbacks and to define the capacitor.
본 발명의 다른 목적은 최소의 단위 면적을 필요로하는 커패시터를 생성하는 방법을 규정하고, 상기 커패시터를 규정하는 것이다.Another object of the present invention is to define a method for producing a capacitor requiring a minimum unit area and to define the capacitor.
본 발명의 다른 목적은, 전송 선로와 같은 수동 부품을 생성하는 방법을 규정하고, 낮은 손실을 가진 전송 선로와 같은 수동 부품을 규정하는 것이다.Another object of the present invention is to define a method for producing passive components such as transmission lines, and to specify passive components such as transmission lines with low losses.
상기 언급된 목적은, 본 발명에 따라 집적 회로에 커패시터를 생성하는 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 기본 형태에 따르면, 커패시터는 강력한 가장자리 영역(fringing field)을 사용하여 커패시턴스를 생성한다. 이것은 평면에 평행한 플레이트 대신, 집적 회로의 두 평면 사이에 수직의 오버랩핑 전도성 전극을 가진 커패시터를 생성함으로써 달성된다. 본 발명에 따른 커패시터는 추가로 수평의, 즉 평행한 플레이트를 포함할 수 있다. 또한, 상기 방법에 따른 커패시터가 개시된다.The above mentioned object is achieved by a method of producing a capacitor in an integrated circuit according to the invention. According to the basic form of the invention, the capacitor uses a strong fringing field to generate capacitance. This is accomplished by creating a capacitor with a vertical overlapping conductive electrode between the two planes of the integrated circuit, instead of a plate parallel to the plane. The capacitor according to the invention may further comprise a horizontal, ie parallel, plate. Also disclosed is a capacitor according to the method.
상기 언급된 목적은 또한 온-칩 커패시터를 배열하는 방법에 의해 달성된다. 온-칩 커패시터는 칩의 제1 평면의 제1 전도성 접속점과 칩의 제2 평면의 제2 전도성 접속점 사이에 커패시턴스를 생성한다. 본 발명에 따르면, 상기 방법은, 제1 전도 지점에서부터 제2 평면 방향으로 제3 평면까지 적어도 하나의 제1 유형의 전도성 확장부(conducting extension)를 생성하는 단계를 포함한다. 제1 유형의 확장부는 항상 제1 평면에서 시작하여 제2 평면 방향으로 확장한다. 상기 방법은, 제2 전도성 접속점에서부터 제1 평면 방향으로 제4 평면까지 적어도 하나의 제2 유형의 전도성 확장부를 생성하는 단계를 더 포함한다. 제2 유형의 확장부는 항상 제2 평면에서 시작하여 제1 평면 방향으로 확장한다. 제4 평면은 제1 평면과 제2 평면 사이에 위치한다. 제3 평면은 제4 평면과 제2 평면 사이에 위치한다. 제1 전도성 확장부는 확장부 사이에 전계가 생성되도록 하는 유전체에 의해 제2 전도성 확장부로부터 분리된다. 따라서, 전도성 확장부는 오버랩하며 적절히 서로 근접해있지만, 유전체의 플래시-오버(flash-over) 또는 장애가 존재하지 않도록 거리를 두고 있다. 제1 유형 및 제2 유형의 확장부는 기본적으로 이들이 확장하는 평면의 수직에 평행하게 확장하는 것이 적합하다.The above mentioned object is also achieved by a method of arranging on-chip capacitors. The on-chip capacitor creates capacitance between the first conductive junction of the first plane of the chip and the second conductive junction of the second plane of the chip. According to the invention, the method comprises producing at least one first type of conducting extension from the first conduction point to the third plane in the second plane direction. The first type of extension always starts in the first plane and extends in the second plane direction. The method further includes generating at least one second type of conductive extension from the second conductive connection point to the fourth plane in the first plane direction. The second type of extension always starts in the second plane and extends in the first plane direction. The fourth plane is located between the first plane and the second plane. The third plane is located between the fourth plane and the second plane. The first conductive extension is separated from the second conductive extension by a dielectric that causes an electric field to be created between the extensions. Thus, the conductive extensions overlap and are appropriately close to each other, but are spaced apart so that there is no flash-over or failure of the dielectric. It is suitable for the first type and the second type of extension to basically extend parallel to the perpendicular of the plane in which they extend.
상기 방법은 복수의 제1 유형 및/또는 제2 유형의 전도성 확장부를 생성하는 단계를 더 포함하는 것이 적합하다. 이러한 경우, 각각 적용될 수 있는 제1 및 제2 전도 지점은 전도 영역의 형태를 취하게 된다. 때때로, 제1 평면은 제1 금속층의 한 측면이고, 제2 평면은 제2 금속층의 한 측면인데, 상기 제1 및 제2 금속층은 서로 다른 금속층이다. 어떤 형태에서, 제3 및 제4 평면은 제3 금속층의 각기 다른 측면이다. 다른 형태에서, 제3 평면은 제3 금속층의 한 측면이고, 제4 평면은 제4 금속층의 한 측면인데, 상기 제3 및 제4 금속층은 서로 다른 금속층이다.The method suitably further comprises generating a plurality of first and / or second types of conductive extensions. In this case, the first and second conduction points, which can be applied respectively, take the form of a conducting region. Sometimes the first plane is one side of the first metal layer and the second plane is one side of the second metal layer, wherein the first and second metal layers are different metal layers. In some forms, the third and fourth planes are different sides of the third metal layer. In another form, the third plane is one side of the third metal layer and the fourth plane is one side of the fourth metal layer, wherein the third and fourth metal layers are different metal layers.
방법의 어떤 형태에 있어서, 상기 방법은, 한 금속층에서 제1 및/또는 제2 유형의 전도성 확장부 또는 확장부들을 시작하여, 한 금속층에서 제1 및/또는 제2 유형의 전도성 확장부 또는 확장부들을 종결시키는 단계를 더 포함한다. 이러한 형태에서는 종종, 상기 방법이 적어도 하나의 다른 금속층을 통해 제1 유형의 전도성 확장부 또는 확장부들을 확장하는 단계를 더 포함하는 것이 적절할 수 있다.In some form of the method, the method starts the first and / or second type of conductive extension or extensions in one metal layer, and thus the first and / or second type of conductive extension or extension in one metal layer. Terminating the parts. In this form, it may often be appropriate for the method to further include extending the first type of conductive extension or extensions through at least one other metal layer.
커패시터의 커패시턴스를 증가시키기 위해, 상기 방법은 적절히, 전도성 플레이트를 포함하도록 칩의 제1 평면에서 제1 전도성 접속점을 확장하는 단계를 더 포함하고, 및/또는 전도성 플레이트를 포함하도록 칩의 제2 평면에서 제2 전도성 접속점을 확장하는 단계를 포함할 수 있다.To increase the capacitance of the capacitor, the method further suitably includes extending the first conductive connection point in the first plane of the chip to include the conductive plate, and / or the second plane of the chip to include the conductive plate. And expanding the second conductive connection point in the.
전도성 확장부는 적절히 고체 또는 공동(hollow)의 비아(via)로서 제조된다.Conductive extensions are suitably made as vias of solid or hollow.
본 발명에 따른 상기 기재된 상이한 방법의 하나 이상의 특징은, 그 특징들이 충돌하지 않는다면 임의의 원하는 방식으로 결합될 수 있다.One or more features of the different methods described above according to the invention may be combined in any desired manner unless the features conflict.
상기 언급된 목적은 또한 온-칩 공진 회로를 생성하는 방법에 의해 달성된다. 상기 방법은, 상기 기재된 방법 중 임의의 방법에 따른 하나 이상의 커패시터, 및 적어도 하나의 다른 수동 부품을 배열함으로써 공진 회로를 생성하는 단계를 포함한다.The above mentioned object is also achieved by a method of producing an on-chip resonant circuit. The method includes generating a resonant circuit by arranging one or more capacitors and at least one other passive component in accordance with any of the methods described above.
상기 언급된 목적은 또한 온-칩 전송 선로를 생성하는 방법에 의해 달성된다. 상기 방법은 상기 기재된 방법 중 임의의 방법에 따른 하나 이상의 커패시터를 전송 선로에 배열하는 단계를 포함한다.The above mentioned object is also achieved by a method of creating an on-chip transmission line. The method includes arranging one or more capacitors in a transmission line according to any of the methods described above.
상기 언급된 목적은 또한, 본 발명에 따라 칩의 제1 평면의 제1 전도성 접속점과 칩의 제2 평면의 제2 전도성 접속점 사이에 커패시턴스를 가진 온-칩 커패시터에 의해 달성된다. 본 발명에 따르면, 온-칩 커패시터는 제1 전도 지점에서부터 제2 평면 방향으로 제3 평면까지의 적어도 하나의 제1 유형의 전도성 확장부를 포함한다. 제1 유형의 확장부는 항상 제1 평면에서 시작하여 제2 평면 방향으로 확장한다. 온-칩 커패시터는 또한, 제2 전도성 접속점에서부터 제1 평면 방향으로 제4 평면까지의 적어도 하나의 제2 유형의 전도성 확장부를 포함한다. 제2 유형의 확장부는 항상 제2 평면에서 시작하여 제1 평면 방향으로 확장한다. 제4 평면은 제1 평면과 제2 평면 사이에 위치한다. 제3 평면은 제4 평면과 제2 평면 사이에 위치한다. 제1 전도성 확장부는 확장부 사이에 전계가 생성될 수 있게 하는 유전체에 의해 제2 전도성 확장부로부터 분리된다. 제1 유형의 확장부와 제2 유형의 확장부는 기본적으로 이들이 확장하는 평면의 수직에 평행하게 확장하는 것이 적합하다.The above mentioned object is also achieved according to the invention by an on-chip capacitor having a capacitance between the first conductive connection point of the first plane of the chip and the second conductive connection point of the second plane of the chip. According to the invention, the on-chip capacitor comprises at least one first type of conductive extension from the first conduction point to the third plane in the second plane direction. The first type of extension always starts in the first plane and extends in the second plane direction. The on-chip capacitor also includes at least one second type of conductive extension from the second conductive connection point to the fourth plane in the first plane direction. The second type of extension always starts in the second plane and extends in the first plane direction. The fourth plane is located between the first plane and the second plane. The third plane is located between the fourth plane and the second plane. The first conductive extension is separated from the second conductive extension by a dielectric that allows an electric field to be created between the extensions. It is suitable for the first type of extension and the second type of extension to basically extend parallel to the perpendicular of the plane in which they extend.
온-칩 커패시터는 적절히 복수의 제1 및/또는 제2 유형의 전도성 확장부를 더 포함할 수 있다. 이러한 경우, 각각 적용될 수 있는 제1 및 제2 유형의 전도 지점은 전도 영역의 형태를 취하게 된다. 제1 평면은 제1 금속층의 한 측면일 있고, 제2 평면은 제2 금속층의 한 측면일 수 있는데, 상기 제1 및 제2 금속층은 서로 다른 금속층이다. 제3 및 제4 평면은 어떤 실시예에서 제3 금속층의 서로 다른 측면일 수 있다. 다른 실시예에서, 제3 평면은 제3 금속층의 한 측면일 수 있고, 제4 평면은 제4 금속층의 한 측면일 수 있는데, 상기 제3 및 제4 금속층은 서로 다른 금속층이다.The on-chip capacitor may suitably further comprise a plurality of first and / or second types of conductive extensions. In this case, the first and second types of conducting points, which can be applied respectively, take the form of conducting regions. The first plane may be one side of the first metal layer, and the second plane may be one side of the second metal layer, wherein the first and second metal layers are different metal layers. The third and fourth planes may in some embodiments be different sides of the third metal layer. In another embodiment, the third plane may be one side of the third metal layer and the fourth plane may be one side of the fourth metal layer, wherein the third and fourth metal layers are different metal layers.
제1 및/또는 제2 유형의 전도성 확장부 또는 확장부들은 어떤 실시예에 있어서 적절히 한 금속층에서 시작하여 한 금속층에서 종료할 수 있다. 상기 실시에들 중 어떤 실시예에서, 제1 및/또는 제2 유형의 전도성 확장부 또는 확장부들은 적어도 하나의 추가 금속층을 통해 적절히 확장한다.The first and / or second type of conductive extension or extensions may, in some embodiments, start with one metal layer as appropriate and end with one metal layer. In any of the above embodiments, the first and / or second type of conductive extension or extensions extends properly through at least one additional metal layer.
어떤 실시예에 있어서, 칩의 제1 평면의 제1 전도성 접속점은 전도성 플레이트를 포함할 수 있다. 상기와 동일하거나 다른 실시예에서, 칩의 제2 평면의 제2 전도성 접속점은 전도성 플레이트를 포함할 수 있다. In some embodiments, the first conductive connection point of the first plane of the chip may comprise a conductive plate. In the same or another embodiment as above, the second conductive connection point of the second plane of the chip may comprise a conductive plate.
전도성 확장부는 고체 또는 공동의 비아가 적합하다.Conductive extensions are suitable for solid or cavity vias.
본 발명에 따른 온-칩 커패시터의 상기 기재된 상이한 실시예의 특징은, 충돌이 발생하지 않는다면 임의의 원하는 방식으로 결합될 수 있다.The features of the different embodiments described above of the on-chip capacitor according to the invention can be combined in any desired manner as long as a collision does not occur.
또한, 상기 언급된 목적은 본 발명에 따라 온-칩 공진 회로에 의해 달성되는데, 상기 공진 회로는 상기 기재된 실시예 중 임의의 실시예에 따른 하나 이상의 커패시터를 포함한다.The above-mentioned object is also achieved by an on-chip resonant circuit in accordance with the present invention, the resonant circuit comprising one or more capacitors according to any of the embodiments described above.
또한, 상기 언급된 목적은 본 발명에 따라 온-칩 전송 선로에 의해 달성되는데, 상기 전송 선로는 상기 기재된 실시예 중 임의의 실시예에 따른 하나 이상의 커패시터를 포함한다.The above-mentioned object is also achieved by an on-chip transmission line according to the invention, which comprises one or more capacitors according to any of the embodiments described above.
또한, 상기 언급된 목적은 공진기, 정합회로망, 또는 전력 분배기와 같은 전송 선로 기반 부품에 의해 달성되는데, 상기 전송 선로 기반 부품은 상기 기재된 실시예 중 임의의 실시예에 따른 전송 선로를 포함한다.The above-mentioned object is also achieved by a transmission line based component such as a resonator, matching network, or power divider, the transmission line based component comprising a transmission line according to any of the embodiments described above.
본 발명에 따른 온-칩 커패시터, 전송 선로, 및 그 외의 수동 부품을 생성하는 방법과, 그것의 실시예를 제공함으로써, 종래의 방법 및 부품보다 많은 복수의 이점이 얻어진다. 본 발명의 근본 목적은, 서브-마이크로미터 COMS 및 바이폴라 실리콘 공정에 부합할 수 있는 높은 밀도 및 Q-인자의 커패시터, 공진기, 및 관련 마이크로파 부품의 새로운 설계를 제안하는 것이다. 본 발명에 따르면, 이것은 기본적으로, 다층 실리콘 공정에 비아를 사용하여 비아와 커패시터의 추가 플레이트 사이에 강력한 가장자리 영역을 생성함에 따라 단위 면적당 커패시턴스를 증가시킴으로써 가능해진다. 본 발명의 다른 이점은 상세한설명으로부터 명백해지게 된다.By providing a method for producing on-chip capacitors, transmission lines, and other passive components in accordance with the present invention, and embodiments thereof, a number of advantages over conventional methods and components are obtained. The primary object of the present invention is to propose a new design of high density and Q-factor capacitors, resonators, and associated microwave components that can be compatible with sub-micrometer COMS and bipolar silicon processes. According to the present invention, this is made possible by basically increasing the capacitance per unit area by using vias in a multilayer silicon process to create a strong edge region between the vias and additional plates of capacitors. Other advantages of the present invention will become apparent from the detailed description.
이제, 제한하는 것이 아닌 설명을 목적으로 본 발명이 이하의 도면을 참조로 더 상세히 설명되게 된다.The present invention will now be described in more detail with reference to the following drawings for purposes of explanation and not limitation.
도 1a는 플레이트 커패시터의 예를 나타내는 도면.1A illustrates an example of a plate capacitor.
도 1b는 MIM(Metal-Insulator-Metal) 집적 플레이트 커패시터를 나타내는 도면.1B illustrates a metal-insulator-metal (MIM) integrated plate capacitor.
도 1c는 MIMIM(Metal-Insulator-Metal-Insulator-Metal) 집적 플레이트 커패시터를 나타내는 도면.1C illustrates a metal-insulator-metal-insulator-metal (MIMIM) integrated plate capacitor.
도 2는 깍지낀(interdigitated) 커패시터 레이아웃의 상부도.2 is a top view of an interdigitated capacitor layout.
도 3a는 본 발명에 따른 커패시터 구조의 기본 실시예의 측면도.3A is a side view of a basic embodiment of a capacitor structure according to the present invention.
도 3b는 본 발명에 따른 커패시터 구조의 바람직한 기본 실시예의 측면도.3B is a side view of a preferred basic embodiment of a capacitor structure according to the present invention.
도 3c는 본 발명에 따른 커패시터 구조의 도 3b의 A-A를 지나는 횡단면도.3C is a cross sectional view through A-A of FIG. 3B of a capacitor structure according to the present invention;
도 3d는 본 발명에 따른 커패시터 구조의 바람직한 기본 실시예의 3차원 도면.3d is a three dimensional view of the preferred basic embodiment of a capacitor structure according to the invention.
도 3e는 선택적인 형태의 전도성 확장부의 횡단면도.3E is a cross-sectional view of an optional form of conductive extension.
도 4a는 세 개의 금속 층 칩 구조에서 본 발명에 따른 바람직한 기본 커패시터 구조의 측면도.4A is a side view of a preferred basic capacitor structure in accordance with the present invention in a three metal layer chip structure.
도 4b는 도 4a의 중간 금속층을 지나는 횡단면도.4B is a cross-sectional view through the intermediate metal layer of FIG. 4A.
도 4c는 네 개의 금속 층 칩 구조에서 본 발명에 따른 커패시터 구조의 측면도.4c is a side view of a capacitor structure according to the present invention in a four metal layer chip structure;
도 5a는 네 개의 금속 층 칩 구조에서 본 발명에 따른 더 복잡한 커패시터 구조의 측면도.5A is a side view of a more complex capacitor structure in accordance with the present invention in a four metal layer chip structure.
도 5b-5d는 전도성 확장부의 상이한 레이아웃의 예를 도시하는 도 5a의 중간 금속 층 중 하나를 지나는 횡단면도.5B-5D are cross-sectional views through one of the intermediate metal layers of FIG. 5A, showing examples of different layouts of conductive extensions.
도 6a-6b는 전도성 확장부의 상이한 레이아웃의 예에 대한 또 다른 횡단면도.6A-6B illustrate another cross-sectional view of an example of a different layout of a conductive extension.
도 7a-7b는 본 발명에 따른 구조의 공진 회로의 예를 나타내는 도면.7a-7b show examples of resonant circuits of the structure according to the invention;
도 8은 본 발명에 따른 전송 선로 구조를 나타내는 도면.8 is a view showing a transmission line structure according to the present invention.
본 발명에 따른 방법 및 장치를 명료히 하기 위해, 그 사용예가 도 1 내지 8과 관련하여 설명되게 된다.In order to clarify the method and the apparatus according to the invention, examples of its use will be described with reference to FIGS.
도 1a는 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(120)를 포함하는 플레이트 커패시터의 예를 도시한다. 플레이트(110, 120)는 설정된 거리를 두고(150) 분리되어 있다. 플레이트(110, 120) 사이의 공간은, 공기와 같은 기체, 진공, 또는 고체 물질일 수 있는 유전체(100)를 포함한다. 상기 플레이트 사이의 커패시턴스는 플레이트(110, 120)의 면적, 플레이트(110, 120) 사이의 거리(150), 및 플레이트(110, 120) 사이의 공간의 유전체(100)에 의해 제공된다.1A shows an example of a plate capacitor that includes a
상기 언급된 바와 같이, 온-칩 커패시턴스를 생성하는 방법이 다수 존재한다. 도 1b는 MIM(Metal-Insulator-Metal) 집적 플레이트 커패시터를 도시한다. 온-칩 커패시터는 실리콘 웨이퍼(115)에 생성되며, 그 위에는 다수의 금속층(110, 120, 121)이 그 사이에 유전체(100)를 가지고 형성된다. MIM 유형의 커패시터는, 그 사이에 커패시턴스가 생성되는 특히 얇게 제조된 두 개의 금속 플레이트(171, 172)를 포함한다. 소정의 금속 플레이트(171, 172) 각각은 상응하는 일반적인 금속층 부분(121, 122)으로의 비아(161, 162)를 포함한다. 다른 유형의 온-칩 커패시터가 도 1c에 도시되어 있다. 도 1c는 MIMIM(Metal-Insulator-Metal-Insulator-Metal) 집적 플레이트 커패시터를 도시한다. MIMIM 집적 플레이트 커패시터는 MIM에서와 같은 특별한 금속 플레이트를 필요로하지 않는다. MIMIM 유형의 커패시터는 일반적은 금속층(111, 112, 121, 122, 131, 132)을 이용하여, 실리콘 웨이퍼(105) 위에 유전체(100)를 사이에 가진 플레이트를 생성한다. MIMIM은 또한 원하는 커패시턴스를 위해서는 비교적 큰 단위 면적을 필요로하는 문제가 있다.As mentioned above, there are a number of methods for generating on-chip capacitance. 1B illustrates a metal-insulator-metal (MIM) integrated plate capacitor. An on-chip capacitor is produced in the silicon wafer 115, on which a plurality of
커패시터 플레이트가 서로의 상부에 배열되는 대신 동일한 평면에 인접하게 배열되는 완전히 상이한 유형의 커패시터가 제안되었다. 도 2는 이러한 커패시터의 깍지낀 커패시터 레이아웃의 상부 도면을 도시하는 것으로서, 이것은 금속층의 제1 부분(211) 및 상기와 동일한 금속층의 제2 부분(212)을 포함한다. 커패시턴스는 부분적으로, 서로 근접한 소형 플레이트를 생성하는 플레이트/핑거의 두께, 및 플레이트/핑거 사이의 가장자리 영역에 의해 얻어진다. 이러한 유형의 커패시터는 하나의 단일 금속층에 형성될 수 있다는 이점이 있지만, 비교적 큰 표면 영역을 필요로한다.Instead of arranging capacitor plates on top of each other, completely different types of capacitors have been proposed that are arranged adjacent to the same plane. 2 shows a top view of the interdigitated capacitor layout of such a capacitor, which includes a
본 발명은 제한된 표면 영역에 최적의 커패시턴스를 생성한다. 이것은, 그 사이에 전계가 생성될 수 있는 표면을 생성하도록 커패시터가 생성되는 구조의 깊이를 사용함으로써 얻어진다. 도 3a는 본 발명에 따른 커패시터 구조의 기본 실시예의 측면도를 도시한다. 기본 실시예는, 적어도 부분적으로 제1 평면에 제1 전도 지점을 생성하는 제1 금속층(310), 및 적어도 부분적으로 제2 평면에 제2 전도 지점을 생성하는 제2 금속층(320)을 포함하는 간단한 칩 구조로 도시되어 있다. 제1 금속층(310)과 제2 금속층(320)은 유전체(300)에 의해 분리된다. 본 발명에 따르면, 커패시터 구조는, 제1 전도 지점(320)으로부터 제2 평면 방향으로 확장하는 적어도 하나의 제1 유형의 전도성 확장부(365), 및 제2 전도 지점(310)으로부터 제1 평면 방향으로 확장하는 적어도 하나의 제2 유형의 전도성 확장부(366)를 포함한다. 전도성 확장부(365, 366)는 거리(352)를 두고 분리되며, 확장부를 따라 거리(354)만큼 오버랩한다. 본 발명에 따르면, 커패시턴스는, 금속층(310, 320)의 평면에 실질적으로 수직으로 확장하는 전도성 확장부(365, 366) 사이에 생성된다. 확 장부가 더 큰 단면적을 가질수록, 확장부를 따라 오버랩하는 길이가 더 길어지고, 확장부가 서로에 더 근접해지며, 제1 전도 지점과 제2 전도 지점 사이에서 보이는 결과적인 커패시턴스가 더 높아진다.The present invention produces optimum capacitance in the limited surface area. This is achieved by using the depth of the structure in which the capacitor is created to create a surface in which an electric field can be created. 3A shows a side view of a basic embodiment of a capacitor structure according to the present invention. The basic embodiment includes a
단지 제1 및 제2 전도 지점(310, 320)만을 갖는 대신, 금속층이 커패시턴스에 기여하는 전도성 플레이트를 형성하게 하는 것이 유리하다. 도 3b는, 전도성 확장부(365, 366) 외에 추가 커패시터 플레이트/전도성 플레이트(315, 325)를 갖는 본 발명에 따른 커패시터 구조의 바람직한 기본 실시예의 측면도를 도시한다. 얻어진 커패시턴스는 상기 설명된 바와 같이 유전체(300), 커패시터 플레이트의 실제 면적, 및 그 사이의 실제 거리에 의존하게 된다. 본 발명에 따르면, 전도성 확장부(365, 366)는 칩 구조내로 확장하는 커패시터 플레이트를 생성한다. 전도성 확장부(365, 366)로부터 얻어진 실제 커패시터 플레이트 영역은 확장부의 기하학적 구조 및 오버랩(354) 양에 의존하게 된다. 도 3b에서 알 수 있는 바와 같이, 얻어진 총 커패시턴스는 주로, 제1 전도성 플레이트(315)와 제2 전도성 플레이트(325) 사이의 용량성 결합(391), 제2 유형의 전도성 확장부(366)와 제1 전도성 플레이트(315) 사이의 용량성 결합(393), 제1 유형의 전도성 확장부(365)와 제2 유형의 전도성 확장부(366) 사이의 용량성 결합(394), 및 제1 유형의 전도성 확장부(365)와 제2 전도성 플레이트(325) 사이의 용량성 결합(395)의 조합에 의해 얻어지게 된다.Instead of having only the first and second conduction points 310, 320 it is advantageous to allow the metal layer to form a conductive plate which contributes to the capacitance. FIG. 3B shows a side view of a preferred basic embodiment of a capacitor structure according to the present invention having additional capacitor plates /
도 3c는 본 발명에 따른 커패시터 구조의 도 3b의 A-A를 지나는 횡단면도를 도시하는 것으로서, 제1(365) 및 제2(366) 전도성 확장부의 제1 예가 상기 제1 전 도성 플레이트(315) 위에 도시되어 있다. 본 발명은 소정의 유형의 횡단면 또는 횡단면적에 의존하거나 제한되지 않으며, 제1 및 제2 유형의 전도성 확장부는 동일한 유형의 횡단면 또는 횡단면적을 가질 필요가 없다. 도 3d는, 제1(315) 및 제2(325) 전도성 플레이트, 제1(365) 및 제2(366) 유형의 전도성 확장부를 갖는 본 발명에 따른 커패시터 구조에 대한 바람직한 기본 실시예의 3차원 도면을 도시한다. 도 3e는 제1(315) 전도성 플레이트 위의 선택적인 형태의 전도성 확장부(365, 366)의 횡단면도를 도시한다.3C illustrates a cross-sectional view across AA of FIG. 3B of a capacitor structure in accordance with the present invention, wherein a first example of first 365 and second 366 conductive extensions is shown above the first
집적 회로의 두 개의 금속층 사이에 전도성 확장부를 제조하는 것은 어려우므로 비용이 많이 들어, 일반적으로 본 발명을 실행하는 바람직한 방법이 아니다. 본 발명을 제조하는 바람직한 방법은 비아 형태로 전도성 확장부를 제조하는 것이다. 비아는 채워질 수 있는데, 즉 고체 또는 공동, 이를테면 전도성 튜브의 형태일 수 있다. 도 4a는 세 개의 금속 층 칩 구조에서의 본 발명에 따른 바람직한 기본 커패시터 구조의 측면도를 도시한다. 이러한 소형 구조는, 제1 전도성 플레이트를 포함하는 제1 금속층(416), 제2 금속층(426, 427)의 비아의 종단 역할을 하는 부분, 및 제2 전도성 플레이트를 포함하는 제3 금속층(436) 사이에 유전체(400)를 포함한다. 따라서, 제1 및 제2 유형의 전도성 확장부가 적어도 일부는 금속층 사이의 비아이다. 상기 예에서, 제1 유형의 전도성 확장부는 제1 금속층(416)과 제2 금속층(426) 사이의 비아(465), 및 상기 비아(465)가 종료되는 제2 금속층(426)의 일부분을 포함하게 된다. 제2 유형의 전도성 확장부는 제2 금속층(426)과 제3 금속층(436) 사이의 비아(466), 및 상기 비아(466)가 종료되는 제2 금속층(427)의 일부 분을 포함하게 된다. 상기 예에서, 커패시턴스는 주로, 제1 전도성 플레이트(416)와 제2 전도성 플레이트(436) 사이의 용량성 결합(491), 제2 전도성 확장부의 제2 금속층(427)과 제1 전도성 플레이트(416) 사이의 용량성 결합(493), 오버랩 영역에서의, 상기 예에서는 제1 및 제2 전도성 확장부의 비아가 종료되는 제2 금속층에서의 제1 전도성 확장부와 제2 전도성 확장부 사이의 용량성 결합(494), 및 제1 전도성 확장부의 제2 금속층(426)과 제2 전도성 플레이트(436) 사이의 용량성 결합(495)에 의해 얻어진다.Manufacturing a conductive extension between two metal layers of an integrated circuit is difficult and expensive, and generally not a preferred method of practicing the present invention. A preferred method of making the present invention is to make the conductive extension in the form of a via. The vias may be filled, ie in the form of solids or cavities such as conductive tubes. 4A shows a side view of a preferred basic capacitor structure according to the present invention in a three metal layer chip structure. This compact structure includes a
도 4b는 도 4a의 중간 금속층을 지나는 횡단면을 도시하는 것으로서, 상기 도면에는 제1 전도성 확장부의 제2 금속층 부분(426), 제2 전도성 확장부의 제2 금속층 부분(427), 제1 전도성 확장부의 비아 부분(465), 및 제2 전도성 확장부의 비아 부분(466)이 도시되어 있다.FIG. 4B shows a cross section through the intermediate metal layer of FIG. 4A, in which the second
본 발명은, 칩 구조가 포함하는 금속층의 수에 제한되지 않는다. 도 4c는 네 개의 금속층 칩 구조에서의 본 발명에 따른 커패시터 구조의 측면도를 도시한다. 이전과 같이, 상기 구조는 제1 금속층(418), 증간 금속층, 상기 예에서는 제2(428, 429) 및 제3 금속층과, 마지막 제4 금속층(448), 및 상기 금속층 사이의 유전체(400)를 포함한다. 제1 금속층(418) 및 마지막 금속층인 제4 금속층(448)은 또한, 커패시터 접속을 위한 전도 지점을 제공하는 것 외에 커패시턴스를 추가하기 위한 전도성 플레이트를 포함하는 것이 유리하다. 상기 예에서, 제1 유형의 전도성 확장부는 제1 금속층(418)과 제2 금속층(428) 사이의 제1 비아(465), 제1 비아(465)가 종료되는 제2 금속층(428)의 부분, 제2 금속층(428)과 제3 금속층(438) 사이의 제2 비아(467), 및 제2 비아(467)가 종료되는 제3 금속층(438)의 부분을 포함하게 된다. 제2 유형의 전도성 확장부는 제3 금속층(439)과 제4 금속층(448) 사이의 제1 비아(466), 제1 비아(466)가 종료되는 제3 금속층(439)의 부분, 제2 금속층(429)과 제3 금속층(439) 사이의 제2 비아(468), 및 제2 비아(468)가 종료되는 제4 금속층(439)의 부분을 포함하게 된다. 또 다른 금속층을 삽입하면, 제1 및 제2 유형의 전도성 확장부의 오버랩은 제2 비아(467, 468)는 물론 제2(428, 429) 및 제3(438, 439) 금속층을 포함하도록 증가한다. 이것은 커패시터의 효율을 급격하게 증가시키게 된다.The present invention is not limited to the number of metal layers included in the chip structure. 4c shows a side view of a capacitor structure according to the invention in a four metal layer chip structure. As before, the structure includes a
상기 기재된 바와 같이, 본 발명은 제1 및/또는 제2 유형의 전도성 확장부의 소정의 수로 제한되지 않는다. 도 5a는 네 개의 금속층 칩 구조에서의 본 발명에 따른 더 복잡한 커패시터 구조의 측면도를 도시한다. 상기 구조는, 네 개의 금속층(511, 521, 522, 531, 532, 541), 비아(561, 562, 572, 573), 및 채워지는 유전체(500)를 가지며 도 4c의 구조와 유사하다. 그러나, 도 5a에 도시되어 있는 구조는 복수 개의 제1 및 제2 유형의 전도성 확장부를 사용한다.As described above, the present invention is not limited to any number of conductive extensions of the first and / or second type. Figure 5a shows a side view of a more complex capacitor structure according to the present invention in four metal layer chip structures. The structure is similar to the structure of FIG. 4C with four
도 5a의 측면도가 어디에 위치하는지에 따라, 다수의 상이한 커패시터 레이아웃이 표현될 수 있다. 제1 및 제2 유형의 전도성 확장부는 균일하게 분포하고, 열을 지어 배치되며, 원 또는 임의의 바람직한 형상으로 배치된다. 레이아웃에 있어서의 차이는, 예컨대 스크리닝(screening) 목적 또는 공간 제약으로 인해 발생할 수 있다. 도 5b 내지 5d는 전도성 확장부의 상이한 레이아웃 예를 도시하는, 도 5a의 중간 금속층 중 한 층을 지나는 횡단면을 도시한다. 레이아웃을 올바르게 식별 하기 위해, 도 5b 내지 5d는 제1 유형의 전도성 확장부(561)의 제1 비아 부분, 제1 유형의 전도성 확장부의 비아(들)에 대한 중간 종단의 역할을 하는 상응하는 제2 금속층(521) 부분, 및 추가로 제2 유형의 전도성 확장부의 제2 비아 부분(572)과, 제2 유형의 전도성 확장부의 비아(들)에 대한 종단 역할을 하는 상응하는 제2 금속층(522) 부분을 도시한다.Depending on where the side view of FIG. 5A is located, a number of different capacitor layouts can be represented. The first and second types of conductive extensions are uniformly distributed, arranged in rows, and arranged in a circle or any desired shape. Differences in layout may arise, for example, due to screening purposes or space constraints. 5B-5D show cross sections through one of the intermediate metal layers of FIG. 5A, showing different layout examples of conductive extensions. In order to correctly identify the layout, FIGS. 5B-5D show a first via portion of the first type of
도 6a 및 6b는 전도성 확장부의 상이한 레이아웃 예의 또 다른 횡단면도를 도시하는 것으로서, 여기에서는 이전과 같이 제1 유형의 전도성 확장부의 제1 비아 부분(661), 제1 유형의 전도성 확장부의 비아(들)에 대한 중간 종단의 역할을 하는 상응하는 제2 금속층(621) 부분이 도시되어 있으며, 추가로 제2 유형의 전도성 확장부의 제2 비아 부분(672), 및 제2 유형의 전도성 확장부의 비아(들)에 대한 종단 역할을 하는 상응하는 제2 금속층(622) 부분이 도시되어 있다6A and 6B show another cross sectional view of a different layout example of a conductive extension, where, as before, the first via
본 발명에 따르면, 구조의 일부분이 다른 수동 소자 및 능동 소자를 만드는데 사용될 수 있다. 도 7a 및 7b는 본 발명에 따른 구조의 공진 회로의 예를 도시한다. 기본적으로, RL 세그먼트(781)가 제1 비아(761)에 의해 제1 금속층(711)에 접속되는 제2 금속층에 추가된다. RL 세그먼트(781)는 또한 제1 비아(773), 제3 금속층의 일부분(731), 및 제2 비아(722)를 통해 제4 금속층(741)에 접속된다. 제2(722) 및 제3(732) 금속층의 다른 부분은 제1 및 제2 유형의 전도성 확장부를 형성하기 위한 비아에 대한 종단 또는 중간 종단을 형성한다.According to the invention, portions of the structure can be used to make other passive and active devices. 7A and 7B show an example of a resonant circuit of the structure according to the present invention. Basically, an
본 발명에 따른 용량성 구조는 분산될 수 있는 그 능력으로 인해 전송 선로에 유리하게 사용될 수 있다. 전송 선로의 특성 임피던스, 즉 단위 길이당 임피던 스는 특성 인덕턴스에 정비례하고, 특성 커패시턴스에 반비례한다. 이는, 특성 인덕턴스의 증가가 특성 임피던스를 증가시키게 되며, 특성 커패시턴스의 증가가 특성 임피턴스를 감소시키게 된다는 것을 의미한다. 전기 길이는 특성 인덕턴스에 정비례하고, 특성 커패시턴스에 정비례한다. 이는, 특성 인덕턴스의 증가가 전기 길이를 증가시키게 되며, 특성 커패시턴스의 증가 역시 전기 길이를 증가시키게 된다는 것을 의미한다. 따라서, 전송 선로의 특성 커패시턴스를 또한 제어하기 위한 기능은 소정의 특성을 가진 전송 선로를 형성하는데 강력한 수단이다. 도 8은, 제1 금속 스트립(886)을 따라 적어도 사실상 균일하게 배치되는 제1 전도성 확장부(865), 및 제2 금속 스트립(884)을 따라 적어도 사실상 균일하게 배치되는 제2 전도성 확장부(866)를 가진 본 발명에 따른 전송 선로 구조를 도시한다. 제1 전도성 확장부(865)와 제2 전도성 확장부(866) 사이에는 분산된 용량성 결합이 존재한다. 따라서, 전송 선로의 특성 커패시턴스가 증가/제어될 수 있다.The capacitive structure according to the invention can be advantageously used for transmission lines because of its ability to be distributed. The characteristic impedance of the transmission line, or impedance per unit length, is directly proportional to the characteristic inductance and inversely proportional to the characteristic capacitance. This means that the increase in the characteristic inductance increases the characteristic impedance, and the increase in the characteristic capacitance decreases the characteristic impedance. The electrical length is directly proportional to the characteristic inductance and directly proportional to the characteristic capacitance. This means that the increase in the characteristic inductance increases the electric length, and the increase in the characteristic capacitance also increases the electric length. Thus, the function for also controlling the characteristic capacitance of the transmission line is a powerful means for forming the transmission line with the predetermined characteristic. 8 shows a first
요약하면, 본 발명은 기본적으로 효율적인 온-칩 커패시터를 제공하는 방법으로 설명될 수 있다. 이것은, 적어도 두 개의 금속층 플레인으로부터 적어도 사실상 수직으로 연장하며 사이에 유전체를 가지고 오버랩하는 전도성 확장부를 생성함에 따라, 그 사이에 용량성 결합을 생성함으로써 달성된다. 본 발명은 상기 기재된 실시예로 제한되지 않고, 첨부된 특허청구범위의 범위 내에서 변화할 수 있다.In summary, the present invention can be described basically as a method of providing an efficient on-chip capacitor. This is accomplished by creating a capacitive bond therebetween, creating a conductive extension that extends at least substantially vertically from at least two metal layer planes and overlaps with a dielectric therebetween. The invention is not limited to the embodiments described above, but may vary within the scope of the appended claims.
도 1a는 플레이트 커패시터의 예를 나타낸다,1A shows an example of a plate capacitor,
100 유전체,100 dielectrics,
110 제1 플레이트,110 first plate,
120 제2 플레이트,120 second plate,
150 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이의 거리.150 distance between the first plate and the second plate.
도 1b는 MIM(Metal-Insulator-Metal) 집적 플레이트 커패시터를 나타낸다,1B illustrates a metal-insulator-metal (MIM) integrated plate capacitor,
100 유전체,100 dielectrics,
105 실리콘 웨이퍼,105 silicon wafer,
110 제1 일반 금속층,110 first general metal layer,
121 제2 일반 금속층의 제1 부분,121 first portion of the second common metal layer,
122 제2 일반 금속층의 제2 부분,122 second portion of the second common metal layer,
161 제2 일반 금속층의 제1 부분과 제1 소정의 얇은 금속 플레이트 사이의 비아(들),161 via (s) between the first portion of the second common metal layer and the first predetermined thin metal plate,
162 제2 일반 금속층의 제2 부분과 제2 소정의 얇은 금속 플레이트 사이의 비아(들),162 via (s) between the second portion of the second common metal layer and the second predetermined thin metal plate,
171 제1 소정의 얇은 금속 플레이트,171 first predetermined thin metal plate,
172 제2 소정의 얇은 금속 플레이트.172 Second predetermined thin metal plate.
도 1c는 MIMIM(Metal-Insulator-Metal-Insulator-Metal) 집적 플레이트 커패 시터를 나타낸다,1C illustrates a metal-insulator-metal-insulator-metal (MIMIM) integrated plate capacitor,
100 유전체,100 dielectrics,
105 실리콘 웨이퍼,105 silicon wafer,
111 제1 금속층의 제1 부분,111 first portion of the first metal layer,
112 제1 금속층의 제2 부분,112 second portion of the first metal layer,
121 제2 금속층의 제1 부분,121 first portion of the second metal layer,
122 제2 금속층의 제2 부분,122 second portion of the second metal layer,
131 제3 금속층의 제1 부분,131 first portion of the third metal layer,
132 제3 금속층의 제2 부분.132 Second portion of the third metal layer.
도 2는 깍지낀 커패시터 레이아웃의 상부도를 나타낸다,2 shows a top view of the interdigitated capacitor layout,
211 금속층의 제1 부분,211 first portion of the metal layer,
212 금속층의 제2 부분.212 Second portion of the metal layer.
도 3a는 본 발명에 따른 커패시터 구조의 기본 실시예의 측면도를 나타낸다,3a shows a side view of a basic embodiment of a capacitor structure according to the invention,
300 유전체,300 dielectrics,
310 제1 금속층, 제1 평면에서의 제1 전도 지점,310 first metal layer, first conduction point in the first plane,
320 제2 금속층, 제2 평면에서의 제2 전도 지점,320 second metal layer, second conduction point in the second plane,
352 제1 전도성 확장부와 제2 전도성 확장부 사이의 거리,352 the distance between the first conductive extension and the second conductive extension,
354 제1 전도성 확장부와 제2 전도성 확장부의 오버랩 거리,354 an overlap distance of the first conductive extension and the second conductive extension,
365 제1 전도 지점에서부터 제2 평면 방향으로의 제1 전도성 확장부,365 first conductive extension from the first conduction point in a second planar direction,
366 제2 전도 지점에서부터 제1 평면 방향으로의 제2 전도성 확장부.366 A second conductive extension in the first planar direction from the second conductive point.
도 3b는 본 발명에 따른 커패시터 구조의 바람직한 기본 실시예의 측면도를 나타낸다,3b shows a side view of a preferred basic embodiment of a capacitor structure according to the invention,
300 유전체,300 dielectrics,
315 제1 금속층, 제1 평면에서의 제1 전도성 플레이트,315 first metal layer, first conductive plate in the first plane,
325 제2 금속층, 제2 평면에서의 제2 전도성 플레이트,325 second metal layer, a second conductive plate in the second plane,
365 제1 전도 지점에서부터 제2 평면 방향으로의 제1 전도성 확장부,365 first conductive extension from the first conduction point in a second planar direction,
366 제2 전도 지점에서부터 제1 평면 방향으로의 제2 전도성 확장부,366 a second conductive extension in a first planar direction from the second conductive point,
391 제1 전도성 플레이트와 제2 전도성 플레이트 사이의 용량성 결합,391 capacitive coupling between the first conductive plate and the second conductive plate,
393 제2 전도성 확장부와 제1 전도성 플레이트 사이의 용량성 결합,393 capacitive coupling between the second conductive extension and the first conductive plate,
394 제1 전도성 확장부와 제2 전도성 확장부 사이의 용량성 결합,394 capacitive coupling between the first conductive extension and the second conductive extension,
395 제1 전도성 확장부와 제2 전도성 플레이트 사이의 용량성 결합.395 capacitive coupling between the first conductive extension and the second conductive plate.
도 3c는 본 발명에 따른 커패시터 구조의 도 3b의 A-A를 지나는 횡단면도를 나타낸다,3c shows a cross sectional view through A-A of FIG. 3b of a capacitor structure according to the invention,
315 제1 전도성 플레이트,315 first conductive plate,
365 제1 전도성 확장부의 횡단면,365 cross section of the first conductive extension,
366 제2 전도성 확장부의 횡단면.366 Cross section of second conductive extension.
도 3d는 본 발명에 따른 커패시터 구조의 바람직한 기본 실시예의 3차원 도면을 나타낸다,3d shows a three-dimensional view of a preferred basic embodiment of a capacitor structure according to the invention,
315 제1 전도성 플레이트,315 first conductive plate,
325 제2 전도성 플레이트,325 second conductive plate,
365 제1 전도성 확장부,365 first conductive extension,
366 제2 전도성 확장부.366 second conductive extension.
도 3e는 선택적인 형태의 전도성 확장부의 횡단면도를 나타낸다,3E shows a cross-sectional view of an optional form of conductive extension,
315 제1 전도성 플레이트,315 first conductive plate,
365 선택적인 형태의 제1 전도성 확장부의 횡단면,365 cross-section of an optional first conductive extension,
366 선택적인 형태의 제2 전도성 확장부의 횡단면.366 Cross section of optional second conductive extension.
도 4a는 세 개의 금속층 칩 구조에서의 본 발명에 따른 바람직한 기본 커패시터 구조의 측면도를 나타낸다,Figure 4a shows a side view of a preferred basic capacitor structure according to the present invention in three metal layer chip structures.
400 유전체,400 dielectrics,
416 제1 금속층 및 제1 전도성 플레이트,416 first metal layer and first conductive plate,
426 제2 금속층의 일부분, 제1 금속층/제1 전도성 플레이트로부터의 비아(들)에 대한 종단,426 a portion of the second metal layer, termination to the via (s) from the first metal layer / first conductive plate,
427 제2 금속층의 일부분, 제3 금속층/제2 전도성 플레이트로부터의 비아(들)에 대한 종단,427 a portion of the second metal layer, termination to the via (s) from the third metal layer / second conductive plate,
436 제3 금속층, 및 제2 전도성 플레이트,436 a third metal layer, and a second conductive plate,
465 제1 전도성 확장부의 부분, 제1 금속층과 제2 금속층 사이의 비아,465 a portion of the first conductive extension, a via between the first metal layer and the second metal layer,
466 제2 전도성 확장부의 부분, 제2 금속층과 제3 금속층 사이의 비아,466 a portion of the second conductive extension, a via between the second metal layer and the third metal layer,
491 제1 전도성 플레이트와 제2 전도성 플레이트 사이의 용량성 결합,491 capacitive coupling between the first conductive plate and the second conductive plate,
493 제2 전도성 확장부의 제2 금속층과 제1 전도성 플레이트 사이의 용량성 결합,493 capacitive coupling between the second conductive layer of the second conductive extension and the first conductive plate,
494 오버랩 영역에서의, 상기 예에서는 제1 및 제2 전도성 확장부의 비아가 종료되는 제2 금속층에서의 제1 전도성 확장부와 제2 전도성 확장부 사이의 용량성 결합,494 in the overlap region, in this example a capacitive coupling between the first conductive extension and the second conductive extension in the second metal layer where vias of the first and second conductive extensions terminate;
495 제1 전도성 확장부의 제2 금속층과 제2 전도성 플레이트 사이의 용량성 결합.495 Capacitive coupling between the second conductive plate and the second metal layer of the first conductive extension.
도 4b는 도 4a의 중간 금속층을 지나는 횡단면을 나타낸다,4B shows a cross section through the intermediate metal layer of FIG. 4A, FIG.
426 제1 전도성 확장부의 제2 금속층 부분,426 second metal layer portion of the first conductive extension,
427 제2 전도성 확장부의 제2 금속층 부분,427 a second metal layer portion of the second conductive extension,
465 제1 전도성 확장부의 비아 부분,465 via portion of first conductive extension,
466 제2 전도성 확장부의 비아 부분,466 via portion of second conductive extension,
도 4c는 네 개의 금속층 칩 구조에서의 본 발명에 따른 커패시터 구조의 측면도를 나타낸다,4c shows a side view of a capacitor structure according to the invention in a four metal layer chip structure,
400 유전체,400 dielectrics,
418 제1 금속층, 제1 전도성 플레이트,418 first metal layer, first conductive plate,
428 제2 금속층, 제1 전도성 확장부의 비아(들)에 대한 중간 종단,428 second metal layer, intermediate termination to the via (s) of the first conductive extension,
429 제2 금속층, 제2 전도성 확장부의 비아(들)에 대한 종단,429 second metal layer, termination to via (s) of second conductive extension,
438 제3 금속층, 제1 전도성 확장부의 비아에 대한 종단,438 third metal layer, termination to the via of the first conductive extension,
439 제3 금속층, 제2 전도성 확장부의 비아에 대한 중간 종단,439 third metal layer, intermediate termination to via of second conductive extension,
448 제4 금속층, 제2 전도성 플레이트,448 fourth metal layer, second conductive plate,
465 제1 전도성 확장부의 제1 비아 부분,465 first via portion of the first conductive extension,
466 제2 전도성 확장부의 제1 비아 부분,466 first via portion of the second conductive extension,
467 제1 전도성 확장부의 제2 비아 부분,467 a second via portion of the first conductive extension,
468 제2 전도성 확장부의 제2 비아 부분.468 A second via portion of the second conductive extension.
도 5a는 네 개의 금속층 칩 구조에서의 본 발명에 따른 더 복잡한 커패시터 구조의 측면도를 나타낸다,5a shows a side view of a more complex capacitor structure according to the invention in a four metal layer chip structure,
500 유전체,500 dielectrics,
511 제1 금속층, 제1 전도성 플레이트,511 first metal layer, first conductive plate,
521 제2 금속층, 제1 전도성 확장부의 비아(들)에 대한 중간 종단,521 second metal layer, intermediate termination to via (s) of first conductive extension,
522 제2 금속층, 제2 전도성 확장부의 비아(들)에 대한 종단,522 second metal layer, termination to the via (s) of the second conductive extension,
531 제3 금속층, 제1 전도성 확장부의 비아(들)에 대한 종단,531 third metal layer, termination to the via (s) of the first conductive extension,
532 제3 금속층, 제2 전도성 확장부의 비아(들)에 대한 중간 종단,532 third metal layer, intermediate termination to via (s) of second conductive extension,
541 제4 금속층, 제2 전도성 플레이트,541 fourth metal layer, second conductive plate,
561 제1 전도성 확장부의 제1 비아 부분,561 first via portion of first conductive extension,
562 제1 전도성 확장부의 제2 비아 부분,562 second via portion of the first conductive extension,
572 제2 전도성 확장부의 제2 비아 부분,572 second via portion of the second conductive extension,
573 제2 전도성 확장부의 제1 비아 부분.573 First via portion of the second conductive extension.
도 5b-5d는 전도성 확장부의 상이한 레이아웃의 예를 도시하는 도 5a의 중간 금속층 중 하나를 지나는 횡단면도를 나타낸다,5B-5D show cross-sectional views through one of the intermediate metal layers of FIG. 5A, showing examples of different layouts of the conductive extensions,
521 제2 금속층, 제1 전도성 확장부의 비아(들)에 대한 중간 종단,521 second metal layer, intermediate termination to via (s) of first conductive extension,
522 제2 금속층, 제2 전도성 확장부의 비아(들)에 대한 종단,522 second metal layer, termination to the via (s) of the second conductive extension,
561 제1 전도성 확장부의 제1 비아 부분,561 first via portion of first conductive extension,
572 제2 전도성 확장부의 제2 비아 부분.572 Second via portion of the second conductive extension.
도 6a-6b는 전도성 확장부의 상이한 레이아웃 예에 대한 또 다른 횡단면도를 나타낸다,6A-6B show another cross-sectional view of different layout examples of conductive extensions,
621 제2 금속층, 제1 전도성 확장부의 비아(들)에 대한 중간 종단,621 second metal layer, intermediate termination to the via (s) of the first conductive extension,
622 제2 금속층, 제2 전도성 확장부의 비아(들)에 대한 종단,622 second metal layer, termination to the via (s) of the second conductive extension,
661 제1 전도성 확장부의 제1 비아 부분,661 first via portion of first conductive extension,
672 제2 전도성 확장부의 제2 비아 부분.672 The second via portion of the second conductive extension.
도 7a-7b는 본 발명에 따른 구조에서의 공진 회로의 예를 나타낸다,7a-7b show examples of resonant circuits in a structure according to the invention,
711 제1 금속층/제1 전도성 플레이트,711 first metal layer / first conductive plate,
722 제2 금속층, 제4 금속층/제2 전도성 플레이트로부터의 전도성 확장부의 비아(들)에 대한 종단,722 termination to the via (s) of the conductive extension from the second metal layer, the fourth metal layer / second conductive plate,
731 제3 금속층, RL로의 전도성 확장부에 대한 중간 종단,731 third metal layer, intermediate termination to conductive extension to RL,
732 제3 금속층, 제4 금속층/제2 전도성 플레이트로부터의 전도성 확장부의 비아(들)에 대한 중간 종단,732 intermediate termination to via (s) of the conductive extension from the third metal layer, fourth metal layer / second conductive plate,
741 제4 금속층/제2 전도성 플레이트,741 fourth metal layer / second conductive plate,
761 제1 금속층에서 제2 금속층의 RL까지의 제1 비아 부분,761 first via portion from the first metal layer to RL of the second metal layer,
772 제4 금속층으로부터 제3 금속층을 통해 제2 금속층의 RL까지의 제2 비아,772 a second via from the fourth metal layer to the RL of the second metal layer through the third metal layer,
773 제4 금속층에서부터의 제1 비아 부분,773 first via portion from the fourth metal layer,
781 제2 금속층의 RL 세그먼트.781 RL segment of the second metal layer.
도 8은 본 발명에 따른 전송 선로 구조를 나타낸다,8 shows a transmission line structure according to the present invention,
865 제1 금속 스트립에서부터의 제1 전도성 확장부(들),865 first conductive extension (s) from the first metal strip,
866 제2 금속 스트립에서부터의 제2 전도성 확장부(들),866 second conductive extension (s) from the second metal strip,
884 제2 금속 스트립,884 second metal strip,
886 제1 금속 스트립.886 first metal strip.
Claims (29)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020067012531A KR20060113969A (en) | 2006-06-22 | 2003-12-23 | Capacitor |
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KR1020067012531A KR20060113969A (en) | 2006-06-22 | 2003-12-23 | Capacitor |
Publications (1)
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KR20060113969A true KR20060113969A (en) | 2006-11-03 |
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KR1020067012531A KR20060113969A (en) | 2006-06-22 | 2003-12-23 | Capacitor |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101430215B1 (en) * | 2007-11-26 | 2014-08-18 | 에이티아이 테크놀로지스 유엘씨 | Chip capacitor |
-
2003
- 2003-12-23 KR KR1020067012531A patent/KR20060113969A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101430215B1 (en) * | 2007-11-26 | 2014-08-18 | 에이티아이 테크놀로지스 유엘씨 | Chip capacitor |
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