[发明专利]用于半导体装置的电容元件单元及其半导体装置

说明书

本发明提供了一种用于半导体装置的电容元件单元及其半导体装置，其中所述电容元件单元包含：具有一第一节点和一第二节点的电容元件；一第一电极结构，包含一第一接点和一第二接点，其中第一接点和第二接点电连接至所述电容元件的第一节点并位于电容元件单元的两个不同边缘；以及一第二电极结构，包含一第三接点和一第四接点，其中第三接点和第四接点电连接到所述电容元件的第二节点并位于电容元件单元的所述两个不同边缘。

技术领域

本发明一般有关一电容元件单元的设计，且更具体地有关一金属-氧化物-金属(MOM)电容元件单元的设计。

背景技术

在先进的互补型金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,CMOS)工艺中，多个金属-氧化物-金属(MOM)电容元件单元(capcitorcell)被用于形成一更大的电容元件以增加总电容。相同设计的多个金属-氧化物-金属电容元件单元放置在一个区域中并通过布置在多个金属-氧化物-金属电容元件单元之间的布线来电连接，以形成具有更大电容的一电容元件。然而，放置在多个金属-氧化物-金属电容元件单元之间的布线不仅会引入寄生电容，还会增加布局面积。

在如图1所示的一传统的垂直MOM电容元件中，在每个金属层中的两个电极110、120形成一阱孔，其中介电材料可以设置在两个电极110、120的侧壁之间以形成一电容元件，通过导孔130可将多个金属层101、102、103、104电连接来形成一高密度的MOM电容元件。然后，可将多个相同的垂直MOM电容元件单元放置在附近以形成一电容元件组。然而，为了电连接多个MOM电容元件单元，如图2所示，多个MOM电容元件单元201、202、203、204需要被间隔开以放置用于电连接多个MOM电容元件单元201、202、203、204的布线210、220，其不仅增加电容元件组的布局面积且会产生寄生电容。

因此，需要一种设计电容元件单元的新方法以克服上述问题的新方法。

发明内容

本发明目的之一是提供一种具有单元内布线的一电容元件单元，使得多个相同的电容元件单元可以并排放置且彼此电连接，而不需要在每两个相邻的电容元件单元之间放置布线，以形成具有更大电容的一电容元件，从而减小总面积并使每个电容元件单元的寄生电容具有确定性，以增加电容元件单元之间的电容匹配度。

本发明一实施例揭露一种用于一半导体装置的电容元件单元，所述电容元件单元包含：一电容元件，具有一第一节点和一第二节点；一第一电极结构，包含一第一接点和一第二接点，其中该第一接点和该第二接点电连接至所述电容元件的该第一节点并位于电容元件单元的两个不同的边缘上；以及一第二电极结构，包含一第三接点和一第四接点，其中该第三接点和该第四接点电连接到所述电容元件的该第二节点并位于所述电容元件单元的该两个不同的边缘上。

在一实施例中，第二电极结构的第三接点和第四接点由电容元件单元的一第一金属层形成，其中第二电极结构包含由第一金属层形成的将第三接点电连接到第四接点一第一导线。

在一实施例中，第二电极结构的第一导线包含电容元件单元的一第一边缘的中心和一第二边缘的中心，其中第一边缘和第二边缘是电容元件单元的两个相邻边缘。在一实施例中，第二电极结构的第一导线具有一L形状。

在一实施例中，第一电极结构的第一接点和第二接点由第一金属层形成，其中第一电极结构包含由第一金属层形成的将第一接点电连接到第二接点一第二导线。在一实施例中，第一电极结构的第二导线包含电容元件单元的三个角落并且具有一L形状。

在一实施例中，第一电极结构更包含由第一金属层形成的一第五接点，其中第五接点电连接至电容元件的第一节点，其中第五接点包含在所述三个角落之外的电容元件单元的一角落的一导电区域中，且不通过第一金属层本身而电连接至所述第二导线。

在一实施例中，电容元件为基于一金属-氧化物-金属(MOM)结构。