[发明专利]具有间隔导线的垂直电容器

说明书

本发明涉及一种具有间隔导线的垂直电容器，其中，一种电容器结构包括第一金属层，该第一金属层包括水平置于第一多条水平间隔高电压导线之间的第一多条水平间隔中性导线。该电容器结构进一步包括第二金属层，该第二金属层包括水平置于第二多条水平间隔高电压导线之间的第二多条水平间隔中性导线。该电容器结构进一步包括第三金属层，该第三金属层垂直置于该第一金属层之下及该第二金属层之上，该第三金属层包括水平置于第一多条水平间隔低电压导线之间的第三多条水平间隔中性导线。第一多条低电压线垂直置于该第一与第二多条中性线之间。

技术领域

基本上，本发明涉及垂直电容器，并且更具体而言，涉及具有间隔导线的垂直电容器。

背景技术

电容器是在积体电路设计及其它电路设计中被用来进行不同功能，例如：记忆体存取、信号旁路及信号滤波。电容器通常包括通过一层介电材料隔开的两片导板。电容器有一个问题，其在晶片或基板上通常需要较大的实体区域才能获得所欲的电容。

用于缩减电容器所需的实体面积的一种方法包括将多层导板堆迭在一起，各板料为以绝缘材料隔开的一对相反极性板料中的一者。然而，此一方法包括用以实现板料堆迭的附加制造处理步骤，导致制造成本增加。用于缩减电容器所需的实体面积的另一种方法包括形成以介电材料隔开的数层交织导线(interlaced conductive line)。在区域相同的情况下，此一方法允许的电容高于堆迭板料方法。

图1A及图1B为例示性现有技术电容器配置的第一金属层100及第二金属层101的俯视图。如图1A所示，第一金属层100包括两个框体110、115及水平间隔的多条导线120、125(在同一层上)。半数的导线120耦接至顶框110，而另一半的导线125则耦接至底框115。导线120、125为交织，使得耦接至顶框110的导线120通过耦接至底框115的导线125来隔开。介电材料150将导线120、125隔开。介电材料150可为用以防止层与层之间出现不希望的电性短路的数层二氧化硅或其它绝缘介电材料。不同的介电材料在各项具体实施例中可结合呈现。

如图1B所示，第二金属层101包括两个框体130、135及多条导线140、145。半数的导线140耦接至右框130，而另一半的导线145则耦接至左框135。导线140、145为交织，使得耦接至右框130的导线140通过耦接至左框135的导线145来隔开。介电材料150将导线140、145隔开。不同的介电材料在各项具体实施例中可结合呈现。

如图1C所示，第二金属层101垂直置于第一金属层100之上。为求清楚，这两个金属层100、101以部分透明的方式来说明，而且框体110、115、130、135可通过一或多条汇流排(未图示)来耦接。第一金属层100的导线120、125垂直于第二金属层101的导线140、145，亦即依正交于导线140、145的方向而取向。类似的是，后续金属层(第三金属层，为求清楚未图示)会包括垂直于第二金属层101的导线，并且第四金属层(为求清楚未图示)会包括垂直于第三金属层的导线，如图2的部分截面所示。

图2说明层100(M1)与101(M2)还有附加层M3与M4的部分截面图。M3层实质类似于M1层，而M4层则实质类似于M2层。截面未包括各个层的框体，也未包括各层的每一条导线。可从第一金属层M1看到多条导线120、125，但由于来自不同层的导线为垂直，因此从第二金属层M2只可看到一条导线145。类似的是，来自第三层M3的多条导线为可见，但来自第四层M4的导线仅可看到一条。层M1、M2、M3及M4通过介电材料150隔开，正如同一层里的各个别导线。不同的介电材料在各项具体实施例中可结合呈现。

随着金属层M1、M2、M3及M4之间的距离缩短，介电材料150可能崩溃，从而导致不理想的电性短路，并且降低总体电容器结构的所欲电容。本发明针对电容器里间隔导线的新颖配置，其可消除或至少延迟此类不希望的介电崩溃，同时仍允许导线被置放成更靠近，从而在给定实体面积中增加电容。

发明内容