[发明专利]具有无方向的去耦合电容器的半导体器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地，涉及具有无方向的去耦合电容器的半导体器件及其制造方法。

背景技术

半导体器件用在各种电子应用中，例如，个人计算机、移动电话、数码相机、以及其他电子设备作为实例。通常，通过在半导体衬底的上方顺序沉积材料的绝缘层或介电层、导电层、以及半导体层，使用光刻法将各种材料层图案化从而在其上形成电路元件和元件来制造半导体器件。

在一些半导体器件中，将电源线和地线布线至位于集成电路中的逻辑门和其他器件。来自电源的电流流经电源线、逻辑门、并且最后接地。在逻辑门的切换期间，在较短的时间周期内产生大量的电流变化。将去耦电容器用于在电流切换期间吸收这些毛刺(glitches)。去耦电容器还用于保持在电源电压和地线之间的恒定电压。当需要防止所供给电压的瞬间降低时，将该去耦电容器用作电荷库(charge reservoir)，该电荷库另外为电路提供电流。

将所使用的一种类型的去耦电容器(decoupling capacitor)称作金属-绝缘体-金属(MIM)电容器。MIM电容器具有两个金属层和位于该两个金属层之间的介电绝缘层。在两个金属层之间形成电容。通常在半导体器件的上互连层中制造MIM电容器。

本领域中需要的是改善去耦MIM电容器的设计。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种半导体器件，包括：电压源线；电压回路线；至少一个集成电路；以及至少一个去耦电容器，连接在电压源线和电压回路线之间，其中，至少一个去耦电容器定向的方向与至少一个集成电路定向的方向不同。

其中，至少一个集成电路被定向为第一方向，其中，至少一个去耦电容器被定向为第二方向，第二方向与第一方向不同，其中，第一方向包括约0度，并且其中，第二方向包括约90度和约270度。

其中，至少一个集成电路被定向为第一方向，其中，至少一个去耦电容器被定向为第二方向，第二方向与第一方向不同，其中，第一方向包括约0度，并且其中，第二方向包括约45度。

其中，至少一个集成电路被定向为第一方向，该第一定向的方向与晶体管的栅极长度的方向垂直，晶体管形成至少一个集成电路。

其中，至少一个去耦电容器包括：串联连接在电源线和电压回路线之间的两个去耦电容器。

其中，至少一个集成电路包括：微处理器、逻辑电路、存储电路、和/或晶体管。

其中，至少一个去耦电容器包括：并联连接的多个去耦电容器。

此外，还提供了一种半导体器件，包括：电压源线；电压回路线；工件；多个集成电路，被设置在工件上方，多个集成电路被定向为第一方向；多个金属化层，被设置在多个集成电路上方；以及多个去耦电容器，连接在电压源线和电压回路线之间，并且被设置在多个金属化层内，多个去耦电容器被定向为至少一个第二方向，其中，至少一个第二方向与第一方向不同。

其中，多个去耦电容器包括：第一组去耦金属-绝缘体-金属MIM电容器和第二组去耦MIM电容器，第一组去耦MIM电容器被定向的方向与第二组去耦MIM电容器的方向不同。

其中，多个去耦电容器进一步包括：至少一个第三组去偶电容器，至少一个第三组去耦电容器中的每个被定向的方向与第一组去耦电容器和第二组去耦电容器的方向不同。

其中，多个去耦电容器中的至少一个被设置为接近多个集成电路中的至少一个。

其中，多个去耦MIM电容器中的至少两个串联连接在半导体器件的一对电源节点之间。

其中，第一方向根据与相应多个集成电路的晶体管栅极相关联的方向而确定，并且第二方向根据多个去耦电容器的相应延长边而确定。

其中，多个去耦电容器包括多个第一去耦电容器，进一步包括设置在多个金属化层内的多个第二去耦电容器，多个第二去耦电容器被定向为第一方向。

此外，还提供了一种制造半导体器件的方法，方法包括：提供工件；在工件上方形成至少一个集成电路；以及在工件上方形成至少一个去耦电容器，其中，至少一个去耦电容器定向的方向与至少一个集成电路定向的方向不同。

其中，形成至少一个集成电路包括：形成至少一个晶体管的栅极和栅极电介质。

其中，形成至少一个去耦电容器包括：在半导体器件的至少一个金属化层中形成至少一个去耦电容器的至少一部分。

其中，形成至少一个集成电路以及形成至少一个去耦电容器包括：同时形成至少一个集成电路和至少一个去耦电容器。