[发明专利]高性能高压隔离器

说明书

一种集成电路(100D)包括半导体衬底(102)和位于半导体衬底上方的多个电介质层(122、128)，多个电介质层包括顶部电介质层(128D2)。金属板(132)位于顶部电介质层上方；金属环(120E)位于顶部电介质层上方并且基本上包围金属板(132)。保护涂层(141)覆盖金属环和金属板(132)。穿过保护涂层(141)形成沟槽开口(146)，沟槽开口(146)暴露了在金属板(132)和金属环(120E)之间的顶部电介质层(128D2)，沟槽开口(146)基本上包围金属板。

技术领域

所公开的实施方式总体上涉及半导体器件领域，更具体地但不排他地涉及电抗隔离器件，例如电容隔离器和电感隔离器。

背景技术

一些集成电路包括形成在互连层级中的隔离器件，例如电容器或变压器。这种隔离器件可以包括形成在下部金属层级中的下部金属隔离元件(例如板或线圈)、形成在较高金属层级中的上部金属隔离元件，以及在上金属元件和下部金属之间的若干电介质层。这种隔离器件可用于将较高电压电路与较低电压电路隔离，其中隔离器件在两个电路之间耦合信号。

发明内容

所公开的实施方式提供了一种集成电路，该集成电路包括隔离器件(例如电容器或变压器)，其被设计为在例如大于500V的高电压下工作。保护涂层(例如形成在顶部金属层级上方的电介质衬层和/或电介质涂层)包括氮化硅材料，即，包含硅和氮二者的材料。穿过保护涂层形成沟槽开口，以防止在非常高的电压瞬变期间可通过氮化硅材料发生的横向放电。尽管可以预期这种实施方式会提高采用氮化硅材料的这种集成电路的可靠性，但除非在特定权利要求中明确记载，否则没有特定结果是(一个或多个)所描述的发明的要求。

在一个方面，公开了一种集成电路的实施方式。集成电路包括半导体衬底；在半导体衬底上方的多个电介质层，多个电介质层包括顶部电介质层；在顶部电介质层上方的金属板；在顶部电介质层上方并且基本上包围金属板的金属环；覆盖金属环并接触覆盖金属板的保护涂层；以及穿过保护涂层的沟槽开口，沟槽开口暴露了在金属板和金属环之间的顶部电介质层，沟槽开口基本上包围金属板。

在另一方面，公开了一种集成电路的实施方式。集成电路包括半导体衬底；在半导体衬底上方的多个电介质层，多个电介质层包括顶部电介质层；位于顶部电介质层上方的金属线圈；位于顶部电介质层上方并基本上包围金属线圈的金属环；覆盖金属环和金属线圈的保护涂层；以及穿过保护涂层的沟槽开口，沟槽开口暴露了在金属线圈和金属环之间的顶部电介质层，沟槽开口基本上包围金属线圈。

在又一方面，公开了形成集成电路的工艺的实施方式。该工艺包括在衬底上方形成上部金属隔离元件；形成基本上包围上部金属隔离元件的金属环；在上部金属隔离元件上方形成保护涂层，保护涂层在金属环上方延伸；以及形成延伸穿过保护涂层的沟槽开口，沟槽开口暴露了在上部金属隔离元件和金属环之间的环中的顶部电介质层，沟槽开口包围上部金属隔离元件。

附图说明

本公开的实施方式以示例的方式而非以限制的方式在附图的图片中来说明，其中相似的附图标记指示相似的元件。应当注意，对于在本公开中的“一”或“一个”实施方式的不同引用不必是相同的实施方式，并且这样的引用能够意味着至少一个。进一步地，当结合实施方式描述特定特征、结构或特性时，其主张对与明确描述的或没有明确描述的其他实施方式结合的此类特征、结构或特性的影响在本领域技术人员的常识内。如本文所用，术语“耦合”旨在表示间接或直接电连接，除非限定为“可通信耦合”，这可包括无线连接。因此，如果第一器件耦合到第二器件，则该连接可以是通过直接电连接，或通过经由其他器件和连接的间接电连接。

附图并入说明书并形成说明书的一部分以说明本公开的一个或多个示例性实施方式。本公开的各个优点和特征将通过考虑以下具体实施方式与随附权利要求并且参考附图来理解，其中：

图1A至图1D图示了根据本公开的实施方式的在连续制造阶段中描绘的电流隔离电容器的截面图；