(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路（ＩＣ）内のキャパシタであって、
第１のバス及び第２のバスを有する、ＩＣの少なくとも１つの層に形成された第１のフィンガーキャパシタと、
第１のバス及び第２のバスを有する、ＩＣの前記少なくとも１つの層に形成された第２のフィンガーキャパシタであって、第２のフィンガーキャパシタの第２のバスの長縁部が、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの長縁部に隣接し、誘電体間隙によって分離されている、第２のフィンガーキャパシタと、
前記少なくとも１つの層の上の第１の層に形成された第１の金属セグメントであって、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスに電気的に結合され、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの幅及び高さを増加させ、誘電体間隙の少なくとも一部と重なる、第１の金属セグメントと、
ＩＣの前記少なくとも１つの層の上の第２の金属セグメントであって、第１の金属セグメントから間隔をあけて配置され、第２のフィンガーキャパシタの第１のバスに電気的に結合され、第２のフィンガーキャパシタの第１のバスの幅及び高さを増加させる、第２の金属セグメントと
を備えるキャパシタ。
【請求項２】
第１の金属セグメントが、第１のフィンガーキャパシタの第１のバス、誘電体間隙、及び第２のフィンガーキャパシタの第２のバスと同一の広がりを有している、請求項１に記載のキャパシタ。
【請求項３】
第１の金属セグメントを第１のフィンガーキャパシタの第１のバスに電気的に結合するビアを、更に備える、請求項１に記載のキャパシタ。
【請求項４】
第１の層の上の少なくとも１つの追加の層に形成された少なくとも１つの追加の金属セグメントであって、各々が、第１の金属セグメントに電気的に結合され、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの幅及び高さを更に増加させる、少なくとも１つの追加の金属セグメントを、更に備える、請求項１に記載のキャパシタ。
【請求項５】
少なくとも１つの金属セグメントの各々が、少なくとも第１及び第２のフィンガーキャパシタと同一の広がりを有している、請求項４に記載のキャパシタ。
【請求項６】
少なくとも１つの追加の金属セグメントが、第３の金属セグメントを含み、
第３の金属セグメントを第１の金属セグメントに電気的に結合するビアを更に備える、請求項４に記載のキャパシタ。
【請求項７】
第１及び第２のフィンガーキャパシタの第１のバスが、電気的に結合されて、キャパシタの第１のノードを提供し、第１及び第２のフィンガーキャパシタの第２のバスが、電気的に結合されて、キャパシタの第２のノードを提供する、請求項１に記載のキャパシタ。
【請求項８】
集積回路（ＩＣ）内にキャパシタを形成する方法であって、
ＩＣの少なくとも１つの層に、第１及び第２のバスを有する第１のフィンガーキャパシタを形成することと、
前記少なくとも１つの層に、第１及び第２のバスを有する第２のフィンガーキャパシタを形成することであって、第２のフィンガーキャパシタの第２のバスの長縁部が、誘電体間隙によって分離された、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの長縁部に隣接している、形成することと、
ＩＣの前記少なくとも１つの層の上の第１の層に、第１の金属セグメントを形成することであって、第１の金属セグメントは、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスに電気的に結合され、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの幅及び高さを増加させ、誘電体間隙の少なくとも一部と重なる、形成することと、
ＩＣの前記少なくとも１つの層の上に、第２の金属セグメントを形成することであって、第２の金属セグメントは、第１の金属セグメントから間隔をあけて配置され、第２のフィンガーキャパシタの第１のバスに電気的に結合され、第２のフィンガーキャパシタの第１のバスの幅及び高さを増加させる、形成することと
を含む方法。
【請求項９】
第１の金属セグメントが、第１のフィンガーキャパシタの第１のバス、誘電体間隙、及び第２のフィンガーキャパシタの第２のバスと同一の広がりを有している、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
第１の層の上の少なくとも１つの追加の層に、少なくとも１つの追加の金属セグメントを形成することであって、少なくとも１つの追加の金属セグメントの各々が、第１の金属セグメントに電気的に結合され、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの幅及び高さを更に増加させる、形成すること、を更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つの金属セグメントの各々が、少なくとも第１及び第２のフィンガーキャパシタと同一の広がりを有している、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
第１及び第２のフィンガーキャパシタの第１のバスが、電気的に結合されて、キャパシタの第１のノードを提供し、第１及び第２のフィンガーキャパシタの第２のバスが、電気的に結合されて、キャパシタの第２のノードを提供する、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の例は、広くは、集積回路に関し、詳細には、集積回路のキャパシタ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャパシタは、集積回路（ＩＣ）において、種々の目的に用いられる。金属フィンガーキャパシタ（「フィンガーキャパシタ」）は、ＩＣに用いられる例示的なキャパシタ構造である。ＬＣタンク又は共振器は、フィンガーキャパシタを利用することができる、ＩＣに集積された回路の一種である。１０ギガヘルツ（ＧＨｚ）未満の周波数などの低周波数では、インダクタ（Ｌ）の品質係数（Ｑ）が通常フィンガーキャパシタ（Ｃ）のＱより２〜３倍低いため、インダクタが通常ＬＣタンク性能にとって支配的な要素である。３０ＧＨｚより高い周波数などの高い周波数では、フィンガーキャパシタのＱが大幅に低下し、インダクタのＱよりも小さくなる。そのような高い周波数では、フィンガーキャパシタのＱが、支配的な制限要素になる。技術のスケーリングが進むなかで、表面積を増加させることなく、ＩＣ内で要求されるフィンガーキャパシタの高いＱを達成することは、依然として課題である。
【発明の概要】
【０００３】
集積回路（ＩＣ）内のキャパシタ構造について説明する。一実施例では、集積回路（ＩＣ）内のキャパシタは、第１のバス及び第２のバスを有する、ＩＣの少なくとも１つの層に形成された第１のフィンガーキャパシタと、第１のバス及び第２のバスを有する、ＩＣの該少なくとも１つの層に形成された第２のフィンガーキャパシタであって、第２のフィンガーキャパシタの第２のバスの長縁部が、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの長縁部に隣接し、誘電体間隙によって分離されている、第２のフィンガーキャパシタと、該少なくとも１つの層の上の第１の層に形成された第１の金属セグメントであって、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスに電気的に結合され、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの幅及び高さを増加させる、第１の金属セグメントと、を含む。
【０００４】
別の実施例では、集積回路（ＩＣ）は、基板と、誘電体間隙によって分離された、中に形成されたフィンガーキャパシタを含む、基板上の少なくとも１つの層であって、フィンガーキャパシタの各々が第１のバスと第２のバスとを有し、フィンガーキャパシタの各隣接する対に対して、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの長縁部は、それぞれの誘電体間隙によって分離された隣接するフィンガーキャパシタの第２のバスの長縁部に隣接しており、フィンガーキャパシタの第１のバスは、電気的に結合されて、キャパシタの第１のノードを提供し、フィンガーキャパシタの第２のバスは、電気的に結合されて、キャパシタの第２のノードを提供する、少なくとも１つの層と、第１の金属セグメントが中に形成された、該少なくとも１つの層の上の第１の層であって、第１の金属セグメントの各々が、それぞれのフィンガーキャパシタの第１のバスに電気的に結合され、それぞれのフィンガーキャパシタの第１のバスの幅及び高さを増加させる、第１の層と、を含む。
【０００５】
別の実施例では、集積回路（ＩＣ）内にキャパシタを形成する方法は、ＩＣの少なくとも１つの層に、第１および第２のバスを有する第１のフィンガーキャパシタを形成することと、該少なくとも１つの層に、第１および第２のバスを有する第２のフィンガーキャパシタを形成することであって、第２のフィンガーキャパシタの第２のバスの長縁部が、誘電体間隙によって分離された第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの長縁部に隣接している、形成することと、ＩＣの該少なくとも１つの層の上の第１の層に第１の金属セグメントを形成することであって、第１の金属セグメントは、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスに電気的に結合され、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの幅及び高さを増加させる、形成することと、を含む。
【０００６】
これらおよび他の態様および特徴が、以下の詳細な説明を読むことによって明らかになるであろう。
【０００７】
上記に列挙した特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約したより詳細な説明が、実施例を参照することによって得られ、そのいくつかを添付の図面に示す。しかしながら、添付の図面は典型的な実施例のみを示しているので、その範囲を限定するものと見なすべきではないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例による、ＩＣの一部を示す上面図である。
【図２】実施例による、キャパシタの上面図である。
【図３】実施例による、図２のキャパシタの部分断面図である。
【図４】実施例による、図２のキャパシタの部分等角図である。
【図５】別の実施例による、キャパシタの上面図である。
【図６】実施例による、図５のキャパシタの部分断面図である。
【図７】実施例による、図５のキャパシタの部分等角図である。
【図８】本明細書に記載のキャパシタ構造に従って形成することができるキャパシタを使用する例示的な回路のブロック図である。
【図９】実施例による、容量性構造の性能を示すグラフである。
【図１０】実施例による、ＩＣ内にキャパシタを形成する方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
理解を容易にするため、可能な場合には、図に共通する同一の要素を示すのに、同一の参照番号を使用した。１つの例の要素は、他の例に有益に組み込むことができると考えられる。
【００１０】
集積回路（ＩＣ）内のキャパシタ構造について説明する。実施例では、フィンガーキャパシタが、ＩＣの少なくとも１つの層に、誘電体間隙によって分離されて形成される。各フィンガーキャパシタは、互いに組み合った金属フィンガに結合された一対のバスを含む。例えば、フィンガーキャパシタは、キャパシタの第１のノードを提供するように電気的に結合された第１のバスと、キャパシタの第２のノードを提供するように電気的に結合された第２のバスとを含む。所与の隣接する一対のフィンガーキャパシタに対して、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの長縁部は、誘電体間隙によって分離された隣接するフィンガーキャパシタの第２のバスの長縁部に隣接する。金属セグメントが、ＩＣの該少なくとも１つの層の上の第１の層に形成され、フィンガーキャパシタの第１のバスに電気的に結合される。金属セグメントは、第１のバスの幅および高さを増加させる。一例では、金属セグメントは、第１のバスの少なくとも一部及び誘電体間隙の少なくとも一部と重なる。別の例では、金属セグメントは、第１のバスの少なくとも一部及び隣接するフィンガーキャパシタの第２のバスの少なくとも一部と重なる。さらに別の例では、金属セグメントは、第１のフィンガーキャパシタの第１のバス、誘電体間隙、および隣接するフィンガーキャパシタの第２のバスと同一の広がりを有する。
【００１１】
このようにして、各フィンガーキャパシタの第１のバスの幅および高さは、ＩＣ内の該フィンガーキャパシタの表面積を増加させることなく、増加される。第１のバスの幅及び高さの両方が増加すると、直列抵抗（例えば、キャパシタの寄生抵抗）が低減され、その結果、キャパシタの品質係数（Ｑ）が高くなる。また、金属セグメントは、既存のキャパシタ領域内の別の層にあるので、追加の表面積は、キャパシタのＱを改善するために使用されない。
【００１２】
別の実施例では、ＩＣ内の第１の層の上に、１つ以上の追加の層を形成することができる。各追加の層は、第１の層の第１の金属セグメントに電気的に結合された金属セグメントを含むことができる。第１の層の上の追加の層に形成された各金属セグメントは、フィンガーキャパシタの第１のバスの幅および高さをさらに増加させる。一般に、第１の層の上の追加の層に形成された各金属セグメントは、フィンガーキャパシタの領域の少なくとも一部と重なることができる。一例では、第１の層の上の追加の層に形成された各金属セグメントは、フィンガーキャパシタの領域と同一の広がりを持つことができる。このようにして、各フィンガーキャパシタの第１のバスの幅および高さは、ＩＣ内の該フィンガーキャパシタの表面積を増加させることなく、更に増加される。追加の金属セグメント（複数可）は、キャパシタのＱをさらに増加させる。例示的なキャパシタ構造のこれらおよび追加の態様が、以下の図面および説明を参照して理解することができる。
【００１３】
図１は、実施例による、ＩＣ１００の一部を示す上面図である。ＩＣ１００は、基板１０２と、キャパシタ１２０を形成する複数の容量性構造とを含む。容量性構造は、ＩＣの１つ以上の層を使用して形成されたフィンガーキャパシタ１０４を含むことができる（以下に説明する例）。フィンガーキャパシタ１０４の各々は、第１の軸（「Ｙ軸」と示されている）に沿った幅１１０と、第２の軸（「Ｘ軸」と示されている）に沿った長さ１１４とを含む。フィンガーキャパシタ１０４は、長さよりも短い幅を有するものとして一般に示されているが、いくつかの例では幅は長さ以上であることを、理解されたい。したがって、用語「幅」および「長さ」、「幅方向」および「長さ方向」、ならびに「厚さ」、「高さ（ｈｅｉｇｈｔ）」および「高さ（ｅｌｅｖａｔｉｏｎ）」は、参照を容易にするための方向を指し、次元上の制限ではない。この例では、長さまたは長さ方向はＸ軸に沿っており、幅または幅方向はＹ軸に沿っている。いくつかの図面では、高さ、厚さ、または高さ（ｅｌｅｖａｔｉｏｎ）は、Ｘ軸およびＹ軸の両方に垂直なＺ軸に沿っている。
【００１４】
フィンガーキャパシタ１０４は、それぞれが幅１１２を有する誘電体間隙１１８によって分離されている。容量性構造１０４を含む層（複数可）内で間隙１１８の各々によって画定された容積内に金属は形成されない。むしろ、誘電体間隙１１８は、隣接するフィンガーキャパシタの金属部分の間に誘電体材料を含む。フィンガーキャパシタ１０４は、集合的に、幅１０８および長さ１１４を有するキャパシタ１２０を提供する。キャパシタ１２０は、複数のそのようなキャパシタ１２０を提供するために、ＩＣ内で繰り返すことができる。
【００１５】
フィンガーキャパシタ１０４の上には、少なくとも１つの追加の層（全体に１０６によって示されている）が配置されている。追加の層（複数可）１０６は、容量性構造１０４内のバス（以下に説明する）の幅と高さの両方を延ばす金属セグメント（以下に例を説明する）を含む。バスの幅および高さが増加すると、キャパシタ１２０の直列抵抗が減少し、キャパシタ１２０のＱが増加する。金属セグメントは、フィンガーキャパシタ１０４の上の層（複数可）上に形成されるので、金属セグメントは、基板１０２のｘ−ｙ平面内のキャパシタ１２０の表面積またはフットプリントを増加させない。
【００１６】
図２は、実施例による、キャパシタ１２０ａの上面図である。キャパシタ１２０ａは、３つのフィンガーキャパシタ１０４ａ、１０４ｂ、および１０４ｃを有するキャパシタ１２０の実施態様である。一般に、フィンガーキャパシタ１０４は、それぞれ、第１のバス、第２のバス、第１のバスに電気的に結合された第１のフィンガー、および第２のバスに電気的に結合され第１のフィンガーと組み合う第２のフィンガーを含む。したがって、フィンガーキャパシタ１０４ａは、第１のバス（「バス２０２ａ」）、第２のバス（「バス２０４ａ」）、第１のフィンガー（「フィンガー２０８ａ」）、および第２のフィンガー（「フィンガー２１０ａ」）を含む。フィンガーキャパシタ１０４ｂは、第１のバス（「バス２０２ｂ」）、第２のバス（「バス２０４ｂ」）、第１のフィンガー（「フィンガー２０８ｂ」）、および第２のフィンガー（「フィンガー２１０ｂ」）を含む。フィンガーキャパシタ１０４ｃは、第１のバス（「バス２０２ｃ」）、第２のバス（「バス２０４ｃ」）、第１のフィンガー（「フィンガー２０８ｃ」）、および第２のフィンガー（「フィンガー２１０ｃ」）を含む。バス２０２ａ〜２０２ｃおよび２０４ａ〜２０４ｃは、それぞれバス２０２およびバス２０４と総称される。同様に、フィンガ２０８ａ〜２０８ｃおよびフィンガ２１０ａ〜２１０ｃは、それぞれフィンガ２０８およびフィンガ２１０と総称される。バス２０２，２０４の各々は、幅２１２を有する。この例では、同じ幅を有するバス２０２，２０４が示されているが、他の例では、バス２０２，２０４のうちのいくつかは、バス２０２，２０４のうちの他のものよりも広い幅を有することができる。さらに、例として、フィンガーキャパシタ１０４の各々は、４つのフィンガー２０８および４つのフィンガー２１０を有するものとして示されている。容量性構造１０４は、一般に、任意の数のフィンガー２０８および２１０を含むことができる。
【００１７】
１つの容量性構造における第１のバスの長縁部が、隣接する容量性構造における第２のバスの長縁部に隣接し、誘電体間隙によって分離されるように、フィンガーキャパシタ１０４は、基板１０２上に配置される。この例では、バス２０２ａの長縁部は、バス２０４ｂの長縁部に隣接し、バス２０２ｂの長縁部は、バス２０４ｃの長縁部に隣接している。誘電体間隙１１８−１は、バス２０２ａと２０４ｂを分離し、誘電体間隙１１８−２は、バス２０２ｂと２０４ｃを分離する。誘電体間隙１１８は、概して等しい幅を有するものとして示されているが、他の例では、容量性構造間のいくつかの間隙は、他の間隙よりも広い幅を有することができる。
【００１８】
一例では、フィンガーキャパシタ１０４の第１のバスは、電気的に結合されてキャパシタ１２０ａの第１のノードを提供し、フィンガーキャパシタ１０４の第２のバスは、電気的に結合されてキャパシタ１２０ａの第２のノードを提供することができる。第１のバスを電気的に結合する導体、及び第２のバスを電気的に結合する導体が、図２に破線で示され、基板１０２上の任意の層に形成することができる。
【００１９】
金属セグメント２１４−１及び２１４−２は、フィンガーキャパシタ１０４ａ〜１０４ｃを有する層（複数可）の上の層に形成されている。図２では、下方の詳細が明らかになるように、金属セグメント２１４−１および２１４−２の一部が切り取られている。一般に、容量性構造１０４の上に形成された金属セグメント２１４は、それぞれ１つの容量性構造内の第１のバスに電気的に結合され、その幅および高さを増加させる。この例では、金属セグメント２１４−１は、バス２０２ａに電気的に結合され、金属セグメント２１４−２は、バス２０２ｂに電気的に結合される。この例では、金属セグメント２１４−１は、バス２０２ａ、間隙１１８−１、およびバス２０４ｂと同一の広がりを有する。金属セグメント２１４−２は、バス２０２ｂ、間隙１１８−２、およびバス２０４ｃと同一の広がりを有する。本明細書で使用される「同一の広がりを有する」という用語は、同じ領域にわたって延在することを意味し、ＩＣ製造技術の公差内で実質的に同一の広がりを有する、またはほぼ同一の広がりを有する、ということを含むことを意味する。他の例では、金属セグメント２１４−１および２１４−２は、図３に関して以下に説明するように、第１のバス、間隙、および第２のバスの総面積よりも小さく延在することができる。
【００２０】
図３は、実施例による、キャパシタ１２０ａの部分断面図である。図４は、実施例による、キャパシタ１２０ａの部分等角図である。図３の部分断面図は、Ｙ−Ｚ平面におけるキャパシタ１２０ａの一部を示す。図４の部分等角図は、Ｘ−Ｙ−Ｚ平面におけるキャパシタ１２０ａの一部を示す。図３の部分断面図は、バス２０２ａ、バス２０４ｂおよびバス２０２ｂを示す。この例では、バス２０２ａ、２０４ｂ、および２０２ｂは、Ｍ６、Ｍ７、およびＭ８と名付けられた、基板１０２上の３つの層を用いて形成される。すなわち、フィンガーキャパシタ１０４のバスは、基板１０２上の第６、第７および第８の金属層に形成することができる。他の目的のために使用することができる他の金属層および／またはポリシリコン層などの他の層を、キャパシタ１２０ａの下に形成することができる。例によって明確にする目的で、金属層の間の誘電体層は、図３および図４から省略されている。フィンガーキャパシタ１０４は、３つの層を有するものとして示されているが、一般にフィンガーキャパシタ１０４は、少なくとも１つの層に形成することができる。さらに、層Ｍ６、Ｍ７、およびＭ８が一例として示されているが、フィンガーキャパシタ１０４は、基板１０２上の層スタックの任意の層に形成することができる。
【００２１】
バス２０２ａは、ビア２１８によって電気的に結合された層Ｍ６、Ｍ７、およびＭ８上の部分を含む。バス２０４ｂは、ビア２２０によって電気的に結合された層Ｍ６、Ｍ７、およびＭ８上の部分を含む。バス２０２ｂは、ビア２２２によって電気的に結合された層Ｍ６、Ｍ７、およびＭ８上の部分を含む。バス２０２ａは、左長縁部２２８Ｌおよび右長縁部２２８Ｒを含む。バス２０２ｂは、左長縁部２３０Ｌおよび右長縁部２３０Ｒを含む。バス２０２ａの右長縁部２２８Ｒは、誘電体間隙１１８−１によって分離されたバス２０２ｂの左長縁部２３０Ｌに隣接している。
【００２２】
フィンガー２１０ｂは、層Ｍ８および層Ｍ６上のセグメントを含む。フィンガー２０８ｂは、層Ｍ７上のセグメントを含む。一般に、フィンガー２０８ｂおよび２１０ｂは、組み合った態様で層Ｍ６−Ｍ８のいずれかに形成することができる。他の容量性構造１０４のフィンガー２０８及び２１０も、同様に構成することができる。
【００２３】
金属セグメント２１４−１は、層Ｍ８の上の層Ｍ９に形成され、ビア２１６によってバス２０２ａに電気的に結合される。同様に、金属セグメント２１４−２は、層Ｍ９に形成され、ビア２２４によってバス２０２ｂに電気的に結合される。金属セグメント２１４−１は、バス２０２ａ、バス２０４ｂ、およびバス２０２ａとバス２０４ｂとの間の間隙１１８−１に重なる。この例では、金属セグメント２１４−１は、バス２０２ａ、間隙１１８−１、およびバス２０４ｂと同一の広がりを有するものと示されている。すなわち、金属セグメント２１４−１の左長縁部２２６Ｌは、バス２０２ａの左長縁部２２８Ｌと整列され、金属セグメント２１４−１の右長縁部２２６Ｒは、バス２０４ｂの右長縁部２３０Ｒと整列される。金属セグメント２１４−１と基板１０２または基板１０２上の他の金属層との間の、誘電体間隙１１８−１を挟んだ寄生容量は小さく、ほとんどの用途において無視することができる。バス２０２ａ、誘電体間隙１１８−１、およびバス２０４ｂと同一の広がりを有することにより、金属セグメント２１４−１は、直列抵抗の減少を最大にし、寄生容量を最小にする。「整列された」という用語は、ＩＣ製造技術の公差内で実質的に整列している、またはほぼ整列していることを包含することを意味する。
【００２４】
設計仕様および製造上の制約によって、他の構成も可能である。例えば、金属セグメント２１４−１は、バス２０２ａの全部若しくは一部、誘電体間隙１１８−１の全部若しくは一部、またはバス２０４ｂの全部若しくは一部と重なることができる。一般に、金属セグメント２１４−１の左長縁部２２６Ｌは、バス２０２ａの左長縁部２２８Ｌと整列させることができ、またはバス２０２ａの左長縁部２２８Ｌの左側若しくは右側のいずれかにオフセットすることができる。金属セグメント２１４−１の右長縁部２２６Ｒは、バス２０４ｂの左長縁部２３０Ｌと整列させることができ、またはバス２０４ｂの左長縁部２３０Ｌの左側若しくは右側のいずれかにオフセットすることができる。層Ｍ９上の他の金属セグメントが、金属セグメント２１４−１と同様に構成することができる。
【００２５】
図５は、別の実施例による、キャパシタ１２０ｂの上面図である。キャパシタ１２０ｂは、キャパシタ１２０の別の実施態様を含む。キャパシタ１２０ｂは、金属セグメント２１４−１および２１４−２の上の少なくとも１つの層に形成された少なくとも１つの金属セグメントを含むことができる。この例では、キャパシタ１２０ｂは、金属セグメント２１４−１および２１４−２を有する層の上の２つの層に形成された金属セグメント５０２−１および５０２−２を含む。金属セグメント５０２−１および５０２−２は、フィンガーキャパシタ１０４の領域と重なる。一例では、金属セグメント５０２−１および５０２−２は、少なくともフィンガーキャパシタ１０４と同一の広がりを有する（例えば、金属セグメント５０２−１および５０２−２は、フィンガーキャパシタ１０４ａ〜１０４ｃと少なくとも同一の広がりを有するものとして示される）。
【００２６】
図６は、実施例による、キャパシタ１２０ｂの部分断面図である。図７は、実施例による、キャパシタ１２０ｂの部分等角図である。図６の部分断面図は、Ｙ−Ｚ平面におけるキャパシタ１２０ｂの一部を示す。図７の部分等角図は、Ｘ−Ｙ−Ｚ平面におけるキャパシタ１２０ｂの一部を示す。図６の部分断面図は、金属セグメント２１４−１および２１４−２の上の層Ｍ１０およびＭ１１上の金属セグメント５０２−１および５０２−２を示す。金属セグメント５０２−１は、ビア５０６によって金属セグメント２１４−１および２１４−２に電気的に結合される。金属セグメント５０２−２は、ビア５０４によって金属セグメント５０２−１に電気的に結合される。金属セグメント５０２は、フィンガーキャパシタ１０４を形成するために、どの層が使用されるかに応じて、他の層に形成することができる。
【００２７】
図８は、本明細書に記載のキャパシタ構造に従って形成することができるキャパシタを使用する例示的な回路８００のブロック図である。回路８００は、能動回路８０４に結合されたＬＣ共振器８０２を含む。例えば、回路８００は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）とすることができる。ＬＣ共振器８０２は、インダクタ（Ｌ）８０６およびキャパシタ（Ｃ）８０８を含む。上述したように、高周波数（例えば、３０ＧＨｚ以上）では、キャパシタ８０８のＱが、共振器８０２の性能にとって支配的な制限因子になる。キャパシタ８０８は、直列抵抗を低減し、それによりＱを増加させる、本明細書に記載された構造のいずれかに従って形成することができる。
【００２８】
図９は、実施例による、容量性構造の性能を示すグラフ９００である。軸９０２は、対数スケールのＱを表し、軸９０４は、線形スケールの周波数を表す。曲線９０６は、典型的な金属フィンガーキャパシタの、Ｑ対周波数を示す。曲線９０８は、本明細書の例に従って形成されたキャパシタの、Ｑ対周波数を示す。周波数が増加するにつれて、典型的な金属フィンガーキャパシタと本明細書の例に従って形成されたキャパシタとの間の、フィンガーキャパシタのＱの改善が増加する。たとえば、２０ＧＨｚでは、Ｑが２０％改善し、３０ＧＨｚでは、Ｑが２６％改善し、４０ＧＨｚでは、Ｑが２８％改善する。グラフ９００は一例にすぎず、Ｑの改善は、様々な要因及び本明細書に記載された様々な実施例のどれが用いられるかに依存することができる。一般に、バスの幅および高さが増加すると、直列抵抗が低くなり、したがってＱが高くなる。
【００２９】
図１０は、実施例により、ＩＣ内にキャパシタを形成する方法１０００を示すフロー図である。方法１０００は、ＩＣの少なくとも１つの層に第１のフィンガーキャパシタが形成されるステップ１００２から始まる。ステップ１００４において、第２のフィンガーキャパシタが、第１のフィンガーキャパシタに隣接して、誘電体間隙によって分離されて、ＩＣの層（複数可）に形成される。第１および第２のフィンガーキャパシタの各々は、第１および第２のバスを含む。第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの長縁部は、第２のフィンガーキャパシタの第２のバスの長縁部に隣接し、誘電体間隙によって分離されている。ステップ１００６において、金属セグメントが、フィンガーキャパシタを有するＩＣの層（複数可）の上の第１の層に形成される。金属セグメントは、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスに電気的に結合され、その幅および高さを増加させる。任意選択のステップ１００８において、１つ以上の追加の金属セグメントが、第１の層の上の、ＩＣの１つ以上の追加の層に形成される。追加の金属セグメント（複数可）は、第１の金属セグメントに電気的に結合され、第１のバスの幅および高さをさらに増加させる。方法１０００のステップは、半導体基板上に金属層および誘電体層を堆積させるための既知のＩＣ製造技術を用いて行うことができる。方法１０００は、一対のフィンガーキャパシタを形成することに関するものであるが、方法１０００は、同じ構造を有するフィンガーキャパシタの複数の隣接する対を形成するために実施することができる。
【００３０】
本明細書で説明する例示的な回路は、一般に、集積回路、特に集積回路のキャパシタ構造に関する。
【００３１】
一例では、集積回路（ＩＣ）内のキャパシタは、第１のバス及び第２のバスを有する、ＩＣの少なくとも１つの層に形成された第１のフィンガーキャパシタと、第１のバス及び第２のバスを有する、ＩＣの該少なくとも１つの層に形成された第２のフィンガーキャパシタであって、第２のフィンガーキャパシタの第２のバスの長縁部が、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの長縁部に隣接し、誘電体間隙によって分離されている、第２のフィンガーキャパシタと、該少なくとも１つの層の上の第１の層に形成された第１の金属セグメントであって、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスに電気的に結合され、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの幅及び高さを増加させる、第１の金属セグメントと、を含み得る。
【００３２】
このようなキャパシタのあるものでは、第１の金属セグメントが誘電体間隙の少なくとも一部と重なっている。
【００３３】
このようなキャパシタのあるものでは、第１の金属セグメントが、第１のフィンガーキャパシタの第１のバス、誘電体間隙、および第２のフィンガーキャパシタの第２のバスと同一の広がりを有している。
【００３４】
このようなキャパシタは、第１の金属セグメントを第１のフィンガーキャパシタの第１のバスに電気的に結合するビアをさらに含むことができる。
【００３５】
このようなキャパシタは、第１の層の上の少なくとも１つの追加の層に形成された少なくとも１つの追加の金属セグメントであって、各少なくとも１つの追加の金属セグメントは、第１の金属セグメントに電気的に結合され、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの幅および高さをさらに増加させる、少なくとも１つの追加の金属セグメントを、さらに含み得る。
【００３６】
このようなキャパシタのあるものでは、少なくとも１つの金属セグメントの各々が少なくとも第１および第２のフィンガーキャパシタと同一の広がりを有する。
【００３７】
このようなキャパシタのあるものでは、少なくとも１つの追加の金属セグメントが第２の金属セグメントを含み、該キャパシタが、第２の金属セグメントを第１の金属セグメントに電気的に結合するビアをさらに含む。
【００３８】
このようなキャパシタのあるものでは、第１および第２のフィンガーキャパシタの第１のバスが電気的に結合されて、キャパシタの第１のノードを提供し、第１および第２のフィンガーキャパシタの第２のバスが電気的に結合されて、キャパシタの第２のノードを提供する。
【００３９】
別の例では、集積回路（ＩＣ）が提供され得る。前記ＩＣは、基板と、誘電体間隙によって分離された、中に形成されたフィンガーキャパシタを含む、基板上の少なくとも１つの層であって、フィンガーキャパシタの各々が第１のバスと第２のバスとを有し、フィンガーキャパシタの各隣接する対に対して、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの長縁部は、それぞれの誘電体間隙によって分離された隣接するフィンガーキャパシタの第２のバスの長縁部に隣接しており、フィンガーキャパシタの第１のバスは、電気的に結合されて、キャパシタの第１のノードを提供し、フィンガーキャパシタの第２のバスは、電気的に結合されて、キャパシタの第２のノードを提供する、少なくとも１つの層と、第１の金属セグメントが中に形成された、該少なくとも１つの層の上の第１の層であって、第１の金属セグメントの各々が、それぞれのフィンガーキャパシタの第１のバスに電気的に結合され、それぞれのフィンガーキャパシタの第１のバスの幅及び高さを増加させる、第１の層と、を含み得る。
【００４０】
このようなＩＣのあるものでは、第１の金属セグメントの各々がそれぞれの誘電体間隙の少なくとも一部と重なっている。
【００４１】
このようなＩＣのあるものでは、フィンガーキャパシタの各隣接する対について、それぞれの第１の金属セグメントが、第１のフィンガーキャパシタの第１のバス、それぞれの誘電体間隙、および隣接するフィンガーキャパシタの第２のバスと同一の広がりを有する。
【００４２】
そのようなＩＣのあるものは、第１の金属セグメントの各々をそれぞれのフィンガーキャパシタの第１のバスに電気的に結合するビアをさらに含み得る。
【００４３】
このようなＩＣのあるものは、それぞれの少なくとも１つの追加の金属セグメントを含む、第１の層の上にある少なくとも１つの追加の層をさらに含み、各少なくとも１つの追加の金属セグメントは、第１の金属セグメントに電気的に結合され、フィンガーキャパシタの各々の第１のバスの幅および高さをさらに増加させる。
【００４４】
そのようなＩＣのあるものでは、少なくとも１つの追加の金属セグメントの各々が、フィンガーキャパシタと同一の広がりを有する。
【００４５】
そのようなＩＣのあるものでは、少なくとも１つの追加の金属セグメントが、第２の金属セグメントを含み、該ＩＣが、第２の金属セグメントを第１の金属セグメントに電気的に結合するビアをさらに含む。
【００４６】
本明細書に記載される例示的な方法は、一般に、集積回路（ＩＣ）内にキャパシタを形成することに関する。前記方法は、ＩＣの少なくとも１つの層に、第１および第２のバスを有する第１のフィンガーキャパシタを形成することと、該少なくとも１つの層に、第１および第２のバスを有する第２のフィンガーキャパシタを形成することであって、第２のフィンガーキャパシタの第２のバスの長縁部が、誘電体間隙によって分離された第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの長縁部に隣接している、形成することと、ＩＣの該少なくとも１つの層の上の第１の層に第１の金属セグメントを形成することであって、第１の金属セグメントは、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスに電気的に結合され、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの幅及び高さを増加させる、形成することと、を含み得る。
【００４７】
このような方法のあるものでは、第１の金属セグメントは、誘電体間隙の少なくとも一部と重なる。
【００４８】
そのような方法のあるものでは、第１の金属セグメントは、第１のフィンガーキャパシタ内の第１のバス、誘電体間隙、および第２のフィンガーキャパシタ内の第２のバスと同一の広がりを有する。
【００４９】
このような方法のあるものは、第１の層の上の少なくとも１つの追加の層に少なくとも１つの追加の金属セグメントを形成することをさらに含み、各少なくとも１つの追加の金属セグメントは、第１の金属セグメントに電気的に結合され、第１のフィンガーキャパシタの第１のバスの幅および高さをさらに増加させる。
【００５０】
このような方法のあるものでは、少なくとも１つの金属セグメントの各々は、少なくとも第１および第２のフィンガーキャパシタと同一の広がりを有する。
【００５１】
このような方法のあるものでは、第１および第２のフィンガーキャパシタの第１のバスは、電気的に結合されてキャパシタの第１のノードを提供し、第１および第２のフィンガーキャパシタの第２のバスは、電気的に結合されてキャパシタの第２のノードを提供する。
【００５２】
上記は特定の例を対象とするが、その基本的な範囲から逸脱することなく、他の及びさらなる例を考え出すこともでき、その範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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