[发明专利]高电压混合聚合陶瓷电介质电容器

说明书

在所描述的实例中，集成电路(100)包含隔离电容器(116)，其包含二氧化硅电介质层(120)及聚合物电介质层(122)。所述聚合物电介质层(122)在所述二氧化硅电介质层(120)上方且延伸跨越所述集成电路(100)。接合垫(126)在所述隔离电容器(116)的顶板(124)上。另一接合垫(130)在所述隔离电容器(116)外部且通过穿过所述聚合物电介质层(122)的通孔(132)电耦合到金属互连件(110)的实例。

技术领域

此大体上涉及集成电路，且更特定来说涉及集成电路中的高电压电容器。

背景技术

集成电路可接收具有直流(DC)偏置电平的输入信号。此类电平可为高于用于集成电路的操作电压的数百伏。因此，隔离组件可存在于输入信号与集成电路中的组件(例如晶体管)之间。可期望隔离组件提供数千伏的瞬变保护及浪涌保护同时实现长期可靠性。可进一步期望将隔离组件集成到集成电路中，但满足保护及可靠性目标同时达到所期望的集成电路的制造成本为具有挑战性的。

发明内容

在所描述的实例中，集成电路包含隔离电容器，其包含二氧化硅电介质层及聚合物电介质层。所述聚合物电介质层在所述二氧化硅电介质层上方且延伸穿过所述集成电路。接合垫在所述隔离电容器的顶板上。另一接合垫在所述隔离电容器的外部且穿过通过所述聚合物电介质层的通孔电耦合到金属互连件的实例。

附图说明

图1为含有隔离电容器的实例集成电路的横截面视图。

图2为具有二氧化硅电介质层的替代配置的图1的集成电路的横截面视图。

图3A到3J为以连续的制造阶段描绘的含有隔离电容器的另一实例集成电路的横截面视图。

具体实施方式

以下共同待决的专利申请案：第US 13/960,406号申请案借此以引用方式并入。

参看图1，集成电路100形成于半导体衬底102中及半导体衬底102上且包含有源组件104(在图1中展示为晶体管104)。有源组件104可由场氧化物106横向隔离。集成电路100进一步包含至少一层金属互连件。在此实例中，集成电路100包含第一金属层108中的互连件及第二金属层110中的互连件，所述互连件由通孔112垂直连接且穿过接触件114连接到有源组件104。第一金属层108及第二金属层110中的金属互连件可包含(举例来说)经蚀刻的铝或镶嵌铜。

集成电路100包含至少一个隔离电容器116。隔离电容器116的底板118可(举例来说)为如图1中展示的第二金属层110的部分。隔离电容器116包含二氧化硅电介质层120，其延伸穿过集成电路100。二氧化硅电介质层120的厚度经选择以为隔离电容器116提供长期可靠性。举例来说，提供高达7000伏DC的隔离的隔离电容器116的实例可具有二氧化硅电介质层120，其具有9微米的厚度。

隔离电容器116包含二氧化硅电介质层120上方的聚合物电介质层122。聚合物电介质层122也延伸穿过集成电路100。聚合物电介质层122可为(举例来说)已经处理以移除残留湿气的聚酰亚胺、聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)、苯并环丁烯(BCB)或聚对二甲苯聚合物(例如聚氯代对二甲苯或聚二氯对二甲苯)。聚合物电介质层122的厚度可经选择以为隔离电容器116提供浪涌及瞬变保护。举例来说，提供免受高达10,000伏及高达5000交流(AC)均方根(rms)伏的电压浪涌的隔离电容器116的实例可具有10微米的厚度。

隔离电容器116包含聚合物电介质层122上方的顶板124。顶板124至少为5微米厚。顶板124可包含(举例来说)经蚀刻的铝或经电镀的铜。接合垫126安置在顶板124上。