(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-08-29
(54)【発明の名称】上部コンタクトを有する金属-絶縁体-金属キャパシタ
(51)【国際特許分類】
H01L 23/12 20060101AFI20240822BHJP
H05K 1/16 20060101ALI20240822BHJP
【FI】
H01L23/12 B
H05K1/16 D
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024513832
(86)(22)【出願日】2022-07-29
(85)【翻訳文提出日】2024-02-29
(86)【国際出願番号】 US2022074289
(87)【国際公開番号】W WO2023039319
(87)【国際公開日】2023-03-16
(32)【優先日】2021-09-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】595020643
【氏名又は名称】クゥアルコム・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】QUALCOMM INCORPORATED
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(72)【発明者】
【氏名】ジュ、ジョン・ジャンホン
(72)【発明者】
【氏名】グァー、リーシン
(72)【発明者】
【氏名】ナッラパティ、ジリダール
【テーマコード(参考)】
4E351
【Fターム(参考)】
4E351AA04
4E351AA05
4E351BB03
4E351BB30
4E351CC40
4E351DD04
4E351DD05
4E351DD06
4E351DD10
4E351DD11
4E351DD17
4E351DD19
4E351GG20
(57)【要約】
第1の上部コンタクトと、第1の上部コンタクトに隣接する第2の上部コンタクトと、第1の上部コンタクトの下方に配置された第1のメサと、第2の上部コンタクトの下方に配置された第2のメサとを含むデバイス及びデバイスを製造する方法の例が開示される。金属-絶縁体-金属(MIM)キャパシタの第1のプレートは、第1の上部コンタクトの下方に配置され、第1の上部コンタクトに電気的に結合される。MIMキャパシタの第1の絶縁体は、第1のプレート上に配置される。MIMキャパシタの第2のプレートは、第1の絶縁体上に配置され、第2の上部コンタクトに電気的に結合される。MIMキャパシタの第2の絶縁体は、第2のプレート上に配置される。MIMキャパシタの第3のプレートは、第2の絶縁体上に配置され、第1の上部コンタクトに電気的に結合される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
装置であって、
第1の上部コンタクトと、
前記第1の上部コンタクトに隣接する第2の上部コンタクトと、
前記第1の上部コンタクトの下方に配置された第1のメサと、
前記第2の上部コンタクトの下方に配置された第2のメサと、
前記第1の上部コンタクトの下方に配置され、前記第1の上部コンタクトに電気的に結合された金属-絶縁体-金属(MIM)キャパシタの第1のプレートと、
前記第1のプレート上に配置された前記MIMキャパシタの第1の絶縁体と、
前記第1の絶縁体上に配置され、前記第2の上部コンタクトに電気的に結合された前記MIMキャパシタの第2のプレートと、
前記第2のプレート上に配置された前記MIMキャパシタの第2の絶縁体と、
前記第2の絶縁体上に配置され、前記第1の上部コンタクトに電気的に結合された前記MIMキャパシタの第3のプレートと、を備える、装置。
【請求項2】
前記第1の上部コンタクトと前記第1のメサとの間に配置された第1の部分ビアと、前記第1のプレート及び前記第3のプレートが、前記第1の部分ビアを介して前記第1の上部コンタクトに電気的に結合される、
前記第2の上部コンタクトと前記第2のメサとの間に配置された第2の部分ビアと、前記第2のプレートが、前記第2の部分ビアを介して前記第2の上部コンタクトに電気的に結合される、を更に備える、請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記第1の上部コンタクトが前記第1のメサ上に直接配置され、前記第2の上部コンタクトが前記第2のメサ上に直接配置される、請求項1に記載の装置。
【請求項4】
前記第1のメサ及び前記第2のメサが、第1の金属間誘電体(IMD)層内に形成される、請求項1に記載の装置。
【請求項5】
第2の金属間誘電体(IMD)層を更に備え、前記第1の上部コンタクト及び前記第2の上部コンタクトが、前記第2のIMD層内に少なくとも部分的に配置される、請求項4に記載の装置。
【請求項6】
前記第1の上部コンタクト及び前記第2の上部コンタクトが、前記第2のIMD層内の同じ金属層内にある、請求項5に記載の装置。
【請求項7】
下部金属層を更に備え、前記第1のIMD層が前記下部金属層上に配置される、請求項6に記載の装置。
【請求項8】
前記第1の絶縁体が高誘電率(high-k)誘電体材料を備え、前記第1のIMD層が低誘電率(low-k)誘電体材料を備える、請求項4に記載の装置。
【請求項9】
前記第2のIMD層が、低誘電率(low-k)誘電体材料を備える、請求項5に記載の装置。
【請求項10】
前記第1のプレート、前記第2のプレート、前記第3のプレート、前記第1の絶縁体、及び前記第2の絶縁体が、前記第1の上部コンタクトと前記第2の上部コンタクトとの間に配置される、請求項1に記載の装置。
【請求項11】
前記第1のプレート及び前記第3のプレートが、第1の電力接続部に結合され、前記第2のプレートが、第2の電力接続部に結合される、請求項1に記載の装置。
【請求項12】
前記第1の電力接続部が、正電位にあるように構成され、前記第2の電力接続部が、負電位又は接地にあるように構成される、請求項11に記載の装置。
【請求項13】
第2のMIMキャパシタであって、第1のプレートと第3のプレートとの間に配置された第2のプレートを有し、前記第1のプレート及び前記第3のプレートが前記第1の上部コンタクトに結合される、第2のMIMキャパシタを更に備える、請求項1に記載の装置。
【請求項14】
第3のMIMキャパシタを更に備え、前記第3のMIMキャパシタが、第1のプレートと第3のプレートとの間に配置された第2のプレートを有し、前記第2のプレートが前記第2の上部コンタクトに結合される、請求項1に記載の装置。
【請求項15】
前記装置が、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、モバイルデバイス、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、アクセスポイント、定置端末、タブレットコンピュータ、コンピュータ、ウェアラブルデバイス、モノのインターネット(IoT)デバイス、ラップトップコンピュータ、サーバ、基地局、及び自動車内のデバイスからなる群から選択される、請求項1に記載の装置。
【請求項16】
装置を製造する方法であって、
第1のメサを形成することと、
前記第1のメサに隣接する第2のメサを形成することと、
前記第1のメサと前記第2のメサとの間に金属-絶縁体-金属(MIM)キャパシタの第1のプレートを堆積させることと、前記第1のプレートの一部が前記第1のメサまで延在する、
前記第1のプレート上に前記MIMキャパシタの第1の絶縁体を堆積させることと、前記第1の絶縁体の一部が前記第1のメサ及び前記第2のメサまで延在する、
前記第1のメサと前記第2のメサとの間の前記第1の絶縁体上に前記MIMキャパシタの第2のプレートを堆積させることと、前記第2のプレートの一部が前記第2のメサまで延在する、
前記第2のプレート上に前記MIMキャパシタの第2の絶縁体を堆積させることと、前記第2の絶縁体の一部が前記第1のメサ及び前記第2のメサまで延在する、
前記第1のメサと前記第2のメサとの間の前記第2の絶縁体上に前記MIMキャパシタの第3のプレートを堆積させることと、前記第3のプレートの一部が前記第1のメサまで延在する、
第1の上部コンタクトを形成することと、前記第1のメサが前記第1のコンタクトの下方に配置され、前記第1のプレート及び前記第2のプレートが前記第1の上部コンタクトに電気的に結合される、
第2の上部コンタクトを形成することと、前記第2のメサが前記第2のコンタクトの下方に配置され、前記第2のプレートが前記第2のコンタクトに電気的に結合される、を備える、方法。
【請求項17】
前記第1の上部コンタクトと前記第1のメサとの間に第1の部分ビアを配置することと、前記第1のプレート及び前記第3のプレートが、前記第1の部分ビアを介して前記第1の上部コンタクトに電気的に結合される、
前記第2の上部コンタクトと前記第2のメサとの間に第2の部分ビアを配置することと、前記第2のプレートが、前記第2の部分ビアを介して前記第2の上部コンタクトに電気的に結合される、を更に備える、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
前記第1の上部コンタクトが前記第1のメサ上に直接配置され、前記第2の上部コンタクトが前記第2のメサ上に直接配置される、請求項16に記載の方法。
【請求項19】
前記第1のメサ及び前記第2のメサが、第1の金属間誘電体(IMD)層内に形成される、請求項16に記載の方法。
【請求項20】
第2の金属間誘電体(IMD)層を形成することを更に備え、前記第1の上部コンタクト及び前記第2の上部コンタクトが、前記第2のIMD層内に少なくとも部分的に配置される、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記第1の上部コンタクト及び前記第2の上部コンタクトが、前記第2のIMD層内の同じ金属層内にある、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
下部金属層を配置することをさらに備え、前記第1のIMD層が前記下部金属層上にある、請求項21に記載の方法。
【請求項23】
前記第1の絶縁体が高誘電率(high-k)誘電体材料を備え、前記第1のIMD層が低誘電率(low-k)誘電体材料を備える、請求項19に記載の方法。
【請求項24】
前記第2のIMD層が、低誘電率(low-k)誘電体材料を備える、請求項20に記載の方法。
【請求項25】
前記第1のプレート、前記第2のプレート、前記第3のプレート、前記第1の絶縁体、及び前記第2の絶縁体が、前記第1の上部コンタクトと前記第2の上部コンタクトとの間に配置される、請求項16に記載の方法。
【請求項26】
前記第1のプレート及び前記第3のプレートが、第1の電力接続部に結合され、前記第2のプレートが、第2の電力接続部に結合される、請求項16に記載の方法。
【請求項27】
前記第1の電力接続部が、正電位にあるように構成され、前記第2の電力接続部が、負電位又は接地にあるように構成される、請求項26に記載の方法。
【請求項28】
第2のMIMキャパシタを形成することを更に備え、前記第2のMIMキャパシタが、第1のプレートと第3のプレートとの間に配置された第2のプレートを有し、前記第1のプレート及び前記第3のプレートが、前記第1の上部コンタクトに結合される、請求項16に記載の方法。
【請求項29】
第3のMIMキャパシタを形成することを更に備え、前記第3のMIMキャパシタが、第1のプレートと第3のプレートとの間に配置された第2のプレートを有し、前記第2のプレートが前記第2の上部コンタクトに結合される、請求項16に記載の方法。
【請求項30】
前記装置が、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、モバイルデバイス、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、アクセスポイント、定置端末、タブレットコンピュータ、コンピュータ、ウェアラブルデバイス、モノのインターネット(IoT)デバイス、ラップトップコンピュータ、サーバ、基地局、及び自動車内のデバイスからなる群から選択される、請求項16に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[0001] 本開示は、一般に、キャパシタを含む半導体デバイスに関し、より詳細には、限定されるものではないが、金属-絶縁体-金属(MIM)キャパシタ及びその製造技術に関する。
【背景技術】
【0002】
[0002] 人工知能(AI)のためのものなどの高性能計算(HPC)プロセッサは、大型であり、高性能高周波数計算のための電力IR降下を改善するために電力減結合のためにキャパシタを使用する。複数のプレートMIMキャパシタが使用されて、電源ライン(Vdd)を減結合し、プロセッサ性能を改善することができる。MIMキャパシタはまた、他の用途を有し得る。しかしながら、従来のMIMキャパシタは、HPCプロセッサ及び他の高性能システムに対して不十分な減結合性能を提供することがある。
【0003】
[0003] したがって、本明細書で提供される方法、システム、及び装置を含む従来のキャパシタ構成の欠点を克服するシステム、装置、及び方法が必要とされている。
【発明の概要】
【0004】
[0004] 以下は、本明細書で開示される装置及び方法に関連する1つ以上の態様及び/又は例に関する簡略化された概要を提示する。したがって、以下の概要は、すべての企図される態様及び/又は例に関する広範な概説と見なされるべきではなく、また、以下の概要は、すべての企図される態様及び/若しくは例に関する主要若しくは重要な要素を特定するか、又は任意の特定の態様及び/若しくは例に関連する範囲を定めると見なされるべきでもない。したがって、以下の概要は、以下に提示される詳細な説明に先立って、本明細書で開示される装置及び方法に関する1つ以上の態様及び/又は例に関する特定の概念を簡略化された形で提示することが唯一の目的である。
【0005】
[0005] 本明細書に開示される様々な態様によれば、少なくとも1つの態様は、第1の上部コンタクトと、第1の上部コンタクトに隣接する第2の上部コンタクトと、第1の上部コンタクトの下方に配置された第1のメサと、第2の上部コンタクトの下方に配置された第2のメサと、第1の上部コンタクトの下方に配置され、第1の上部コンタクトに電気的に結合された金属-絶縁体-金属(MIM)キャパシタの第1のプレートと、第1のプレート上に配置されたMIMキャパシタの第1の絶縁体と、第1の絶縁体上に配置され、第2の上部コンタクトに電気的に結合されたMIMキャパシタの第2のプレートと、第2のプレート上に配置されたMIMキャパシタの第2の絶縁体と、第2の絶縁体上に配置され、第1の上部コンタクトに電気的に結合されたMIMキャパシタの第3のプレートと、を含む装置を含む。
【0006】
[0006] 本明細書に開示される様々な態様によれば、少なくとも1つの態様は、デバイスを製造する方法を含む。本方法は、第1のメサを形成することと、第1のメサに隣接する第2のメサを形成することと、第1のメサと第2のメサとの間に金属-絶縁体-金属(MIM)キャパシタの第1のプレートを堆積させることであって、第1のプレートの一部が第1のメサまで延在する、堆積させることと、第1のプレート上にMIMキャパシタの第1の絶縁体を堆積させることであって、第1の絶縁体の一部が第1のメサ及び第2のメサまで延在する、堆積させることと、第1のメサと第2のメサとの間の第1の絶縁体上にMIMキャパシタの第2のプレートを堆積させることであって、第2のプレートの一部が第2のメサまで延在する、堆積させることと、第2のプレート上にMIMキャパシタの第2の絶縁体を堆積させることであって、第2の絶縁体の一部が第1のメサ及び第2のメサまで延在する、堆積させることと、第1のメサと第2のメサとの間の第2の絶縁体上にMIMキャパシタの第3のプレートを堆積させることであって、第3のプレートの一部が第1のメサまで延在する、堆積させることと、第1の上部コンタクトを形成することであって、第1のメサが第1のコンタクトの下方に配置され、第1のプレート及び第2のプレートが第1の上部コンタクトに電気的に結合される、形成することと、第2の上部コンタクトを形成することであって、第2のメサが第2のコンタクトの下方に配置され、第2のプレートが第2のコンタクトに電気的に結合される、形成することと、を含み得る。
【0007】
[0007] 本明細書で開示される装置及び方法に関連する他の特徴及び利点は、添付の図面及び詳細な説明に基づいて、当業者に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0008】
[0008] 以下の詳細な説明を参照して、本開示を限定するためではなく単に例示するために提示される添付の図面とともに検討されれば、本開示の態様及びその付随する利点の多くがよりよく理解されるようになるので、それらに関するより完全な諒解が容易に得られるであろう。
【
図1】[0009] 本開示の1つ又は複数の態様にかかるMIMキャパシタを含むデバイスを示している。
【
図2】[0010] 本開示の1つ又は複数の態様にかかるMIMキャパシタを含むデバイスを示している。
【
図3A】[0011] 本開示の1つ又は複数の態様にかかるMIMキャパシタを含むデバイスを製造するためのプロセスの一部を示している。
【
図3B】本開示の1つ又は複数の態様にかかるMIMキャパシタを含むデバイスを製造するためのプロセスの一部を示している。
【
図3C】本開示の1つ又は複数の態様にかかるMIMキャパシタを含むデバイスを製造するためのプロセスの一部を示している。
【
図3D】本開示の1つ又は複数の態様にかかるMIMキャパシタを含むデバイスを製造するためのプロセスの一部を示している。
【
図3E】本開示の1つ又は複数の態様にかかるMIMキャパシタを含むデバイスを製造するためのプロセスの一部を示している。
【
図3F】本開示の1つ又は複数の態様にかかるMIMキャパシタを含むデバイスを製造するためのプロセスの一部を示している。
【
図3G】本開示の1つ又は複数の態様にかかるMIMキャパシタを含むデバイスを製造するためのプロセスの一部を示している。
【
図3H】本開示の1つ又は複数の態様にかかるMIMキャパシタを含むデバイスを製造するためのプロセスの一部を示している。
【
図3I】本開示の1つ又は複数の態様にかかるMIMキャパシタを含むデバイスを製造するためのプロセスの一部を示している。
【
図3J】本開示の1つ又は複数の態様にかかるMIMキャパシタを含むデバイスを製造するためのプロセスの一部を示している。
【
図3K】本開示の1つ又は複数の態様にかかるMIMキャパシタを含むデバイスを製造するためのプロセスの一部を示している。
【
図4】[0012] 本開示の1つ又は複数の態様にかかるMIMキャパシタを含むデバイスの上面図を示している。
【
図5】[0013] 本開示の1つ又は複数の態様にかかるMIMキャパシタを含むデバイスの一部を示している。
【
図6】[0014] 本開示の1つ又は複数の態様にかかるMIMキャパシタを含むデバイスの一部を示している。
【
図7】[0015] 本開示の少なくとも1つの態様にかかるモバイルデバイスを示している。
【
図8】[0016] 本開示の1つ又は複数の態様を利用し得る様々な電子デバイスを示している。
【
図9】[0017] 本開示の1つ又は複数の態様にかかるMIMキャパシタを含むデバイスを製造するためのフローチャートを示している。
【0009】
[0018] 本明細書で開示する態様に関連する他の目的及び利点は、添付の図面及び詳細な説明に基づいて、当業者に明らかとなろう。慣例に従って、図面によって示される特徴は、一定の縮尺で描かれていないことがある。したがって、図示された特徴の寸法は、明快にするために、任意に拡大又は縮小されていることがある。慣例に従って、図面のうちのいくつかは、明快にするために簡略化されている。したがって、図面は、特定の装置又は方法のすべての構成要素を示すとは限らない。更に、同様の参照番号は、本明細書及び図の全体で同様の特徴を示す。
【発明を実施するための形態】
【0010】
[0019] 特定の態様を対象とする以下の説明および関係する図面において、本開示の態様を例示する。本開示における教示の範囲を逸脱することなく、代替の態様が考案され得る。加えて、本開示の例示的な態様のよく知られている要素は、本開示における教示の関連する詳細を不明瞭にしないように、詳細には説明されないことがあり、又は省略されることがある。
【0011】
[0020] いくつかの説明する例示的な実装形態において、様々な構成要素構造および動作の一部が、知られている従来の技法から得られ、1つ又は複数の例示的な態様に従って構成される例が識別される。そのような例では、知られている従来の構成要素構造および/又は動作の一部の内的詳細を省略して、本明細書で開示する例示的な態様に例示する概念の潜在的な曖昧さを避けるのを助けることがある。
【0012】
[0021] 更に、「下部」、「上部」、「左」、「右」、「下」、「上」、「水平」、「垂直」、「頂部」、「底部」、「側部」、「側壁」などの用語又は句は、便宜上使用されることに留意されたい。特に明記しない限り、そのような用語/語句は、絶対的な向き又は方向を示すことを意図していない。また、示されるように、「上に」及び「接触して」という用語は、他に具体的に示されない限り、同義的に使用され得る。
【0013】
[0022] 本明細書で使用される用語は、特定の態様について説明するためのものにすぎず、限定を意図するものではない。本明細書で使用する単数形「a」、「an」及び「the」は、文脈が別段に明確に示さない限り、複数形も含むものとする。「備える(comprises)」、「備える(comprising)」、「含む(includes)」及び/又は「含む(including)」という用語は、本明細書で使用されるとき、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び/又は構成要素の存在を明示するが、1つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、及び/又はそれらのグループの存在又は追加を排除しないことを更に理解されたい。
【0014】
[0023] 背景技術で説明したように、高性能コンピューティング集積回路(IC)設計では、前面からのIR降下を低減するように、VDD減結合のために大きなサイズの減結合キャパシタが使用されることができる。更に、上部金属層(TME)MIMキャパシタは、より低い電力減結合有効性及びより大きいIR降下を有する。
【0015】
[0024] BEOLの前面からのICレベル電力分配ネットワーク(PDN)IR降下は、5nm技術のICスケーリングについて更なる問題を提示する。技術スケーリングが面積を縮小し、性能を改善し続けるため、PDN IR降下は、縮小スケール技術からの性能改善を低下させる。現在のプロセス統合技術は、技術がスケーリングするとき、改善されたPDN IR降下を可能にしない。マルチプレート(例えば、3~4プレート)構成を有する高密度MIMキャップは、減結合のために有益であるが、これらの構成は、製造中に増加したプロセス課題を提示することができる。本明細書で更に詳細に開示及び説明される様々な態様は、MIMキャパシタ及び製造プロセスを提供して、MIM金属プレート数に制限なくマルチプレートMIMキャパシタの製造を容易にする。金属及びビアプロセスは、従来の金属モジュールと互換性がある。
【0016】
[0025]
図1は、本開示の1つ又は複数の態様にかかるマルチプレートMIMキャパシタ150を含むデバイス100の部分断面図を示している。いくつかの態様では、デバイス100は、ダイ、集積回路、パッケージなどであり得る。更に、デバイス100は、集積デバイス内に複数の構成要素を含み得て、その一部のみが示されていることが理解されよう。図示されるように、デバイス100は、第1の金属間誘電体(IMD)層130及び第2のIMD層135を含み得て、これらは、各々、誘電体材料の1つ又は複数の層を含み得る。第1のIMD層130は、第1の金属層Mx上に配置される。第2の金属層Mx+1は、1つ又は複数のビア165又は部分ビア115及び125とともに、第2のIMD層135に少なくとも部分的に埋め込まれる。第2のIMD層135は、第1の上部コンタクト110及び第2の上部コンタクト120など、Mx+1金属層内に形成された上部コンタクトを有し得る。第1の上部コンタクト110は、MIMキャパシタ150の第1のプレート152及びMIMキャパシタ150の第3のプレート156への電気的接続を容易にするために、第1の部分ビア115に結合され得る。第1の部分ビア115は、第1のIMD層130内に形成された第1のメサ131上に配置され得る。いくつかの態様では、第1のメサ131は、上面図から見たときにほぼ円形の形状を有するように、テーパ付き側面を有し、円錐構造として形成され得る。いくつかの態様では、第2の上部コンタクト120は、第1の上部コンタクト110と同様の構造を有してもよい。第2の上部コンタクト120は、MIMキャパシタ150の第2のプレート154への電気的接続を容易にするために、第2の部分ビア125に結合され得る。第2の部分ビア125は、第1のIMD層130内に形成された第2のメサ132上に配置され得る。いくつかの態様では、第2のメサ132は、上面図から見たときにほぼ円形の形状を有するように、テーパ付き側面を有し、円錐構造として形成され得る。開示される様々な態様は、この例示的な構成に限定されず、他の幾何学的形状を含むことができることが理解されよう。例えば、第1のメサ131及び/又は第2のメサ132は、第1のメサ131及び/又は第2のメサを形成する対応する構造の台形、長方形、正方形、楕円形などの上面図を有してもよい。
【0017】
[0026] マルチプレートMIMキャパシタ150は、3プレート構成で示され、MIMキャパシタ150の第1の絶縁体153によって第1のプレート152から分離された第2のプレート154を含む。第2のプレート154は、第2の絶縁体155によって第3のプレート156から分離される。上記で説明したように、第1のプレート152及び第3のプレート156は、第1の上部コンタクト110に結合され、第2のプレート154は、第2の上部コンタクト120に結合され、これは、MIMキャパシタ150への両方の接続が同じ側に配置されることを可能にする。更に、いくつかの態様では、第1のプレート152、第1の絶縁体153、第2のプレート154、第2の絶縁体155、及び第3のプレート156は、上部コンタクト110及び220を越えて、更にはビア165を越えて延在してもよい。他の構成が本明細書で説明される。したがって、開示された様々な態様は、図示された例示的な構成に限定されない。
【0018】
[0027] 第2のIMD層135は、ビア165を使用して金属層Mxに形成された金属トレース140に結合され得る金属トレース160などのMx+1金属層から形成された追加の構造を有し得る。金属トレース140及び160並びにビア165は、正電位、接地電位、デジタル信号、アナログ信号、又はデバイス100内でルーティングするための任意の他の好適な信号に結合され得る。
【0019】
[0028] 更に、いくつかの態様では、追加の別個のMIMキャパシタが形成される。例えば、MIMキャパシタ170は、第1の上部コンタクト110に結合され得る。同様に、MIMキャパシタ180は、第2の上部コンタクト120に結合され得る。MIMキャパシタ180を有する構成では、125又は115の下方の領域において(プレートパターニングによる)物理的なプレート分離が存在することになる(
図1には示されていないが、例えば、
図5及び
図6に部分的に示されている例示的な構成を参照されたい)。この任意の態様では、別の上部コンタクト(図示せず)が上部コンタクト110に隣接し、MIMキャパシタ170のプレートに結合され得ることが理解されよう。同様に、更に別の上部コンタクト(図示せず)が、第2の上部コンタクトに隣接し(しかし、断面図では見えない)、MIMキャパシタ180の上部プレート及び下部プレートに結合され得る。更なる態様では、他のコンタクトの一方又は両方は、Mx金属層又はMx+1とは異なる他の金属層に配置され得る。したがって、MIMキャパシタの一部が同じ金属層上に上部コンタクトを有し、他の部分が異なる金属層上にコンタクトを有することが可能である。
【0020】
[0029] 様々なプレート(例えば、152、154、及び156)並びに他の金属層及び構造(例えば、110、115、120、125、140、160、及び165)は、銅(Cu)、アルミニウム(AL)、銀(Ag)、金(Au)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、ルテニウム(Ru)、コバルト(Co)、合金、又はそれらの組み合わせなど、任意の高導電性材料であってもよいことが理解されよう。いくつかの態様では、Mx及びMx+1金属は異なっていてもよいことが理解されよう。絶縁体(例えば、153及び155)は、酸化ハフニウム(HfOx)又は類似の材料などの高誘電率(high-k)材料であってもよい。第1のIMD層130及び第2のIMD層135は、各々、ドープ二酸化ケイ素(SiO2)、又はそのフッ素ドープ、炭素ドープ、及び炭素ドープ形態などの低誘電率(low-k)材料、並びにポリイミド(PI)、ベンゾシクロブテン(BCB)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、及び/又はシリコーンベースのポリマー誘電体などのスピンオン有機ポリマー誘電体であってもよい。図示された構成及び例示的な材料は、単に様々な態様の説明を助けるために提供されており、開示された様々な態様を限定すると解釈されるべきではないことが理解されよう。例えば、3プレート構成が示されているが、本開示の様々な態様は、MIMキャパシタ内の4つ以上のプレートを可能にする。
【0021】
[0030] 本開示のいくつかの態様では、第1の上部コンタクト110は、電源(図示せず)に結合され得る第1の電力接続部に結合され得る。第2の上部コンタクト120は、電源に結合され得る第2の電力接続部に結合され得る。いくつかの態様では、電源は、第1の電力接続部及び第2の電力接続部から離れて配置され得る。いくつかの態様では、電源は、第1の電力接続部及び第2の電力接続部に対してローカルであってもよく、又は第1の電力接続部及び第2の電力接続部と直接接触していてもよい。いくつかの態様では、第1の電力接続部は、正電位(例えば、Vdd)にあるように構成され得る。第2の電力接続部は、負電位(例えば、Vss)又は接地にあるように構成され得る。他の態様では、これらを逆であってもよく、したがって、第1の電力接続部がVss又は接地にあるように構成され、第2の電力接続部がVddにあるように構成される。第1の電力接続部及び第2の電力接続部は、少なくとも部分的に、金属層Mx+1の部分から形成され得るか、又は上部コンタクトを他の金属層に結合するビアを使用して上部コンタクトに結合され得る。電力入力に近接してMIMキャパシタを有することは、電力分配ネットワークの改善された減結合及び性能を提供することが理解されるであろう。本明細書に開示される様々な態様は、減結合キャパシタ用途に限定されず、任意の従来のキャパシタ用途において使用され得ることが理解されよう。
【0022】
[0031]
図2は、本開示の1つ又は複数の態様にかかるマルチプレートMIMキャパシタ250を含むデバイス200の部分断面図を示している。いくつかの態様では、デバイス200は、ダイ、集積回路、パッケージなどであり得る。更に、デバイス200は、集積デバイス内に複数の構成要素を含み得て、その一部のみが示されていることが理解されよう。図示されるように、デバイス200は、第1の金属間誘電体(IMD)層230と、第2のIMD層235とを含み得て、その各々は、誘電体材料の1つ又は複数の層を含み得る。第1のIMD層230は、第1の金属層Mx上に配置されている。第2の金属層Mx+1は、1つ又は複数のビア265とともに第2のIMD層235に少なくとも部分的に埋め込まれる。第2のIMD層235は、第1の上部コンタクト210及び第2の上部コンタクト220などのMx+1金属層に形成されたMIMキャパシタ上部コンタクトを有し得る。第1の上部コンタクト210は、MIMキャパシタ250の第1のプレート252及びMIMキャパシタ250の第3のプレート256に直接結合され得る。上部コンタクト210は、第2のIMD層235内に形成された第1のメサ231上に配置され得る。いくつかの態様では、第1のメサ231は、上面図から見たときにほぼ円形の形状を有するように、テーパ付き側面を有し、円錐構造として形成され得る。いくつかの態様では、第2の上部コンタクト220は、第1の上部コンタクト210と同様の構造を有してもよい。第2の上部コンタクト220は、MIMキャパシタ250の第2のプレート254に結合され得る。第2の上部コンタクト220は、第2のIMD層235内に形成された第2のメサ232上に配置され得る。いくつかの態様では、第2のメサ232は、上面図から見たときにほぼ円形の形状を有するように、テーパ付き側面を有し、円錐構造として形成され得る。
【0023】
[0032] マルチプレートMIMキャパシタ250は、3プレート構成で示され、MIMキャパシタ250の第1の絶縁体253によって第1のプレート252から分離された第2のプレート254を含む。第2のプレート254は、第2の絶縁体255によって第3のプレート256から分離される。上記で説明したように、第1のプレート252及び第3のプレート256は、第1の上部コンタクト210に結合され、第2のプレート254は、第2の上部コンタクト220に結合され、これは、MIMキャパシタ250への両方の接続が同じ側に配置されることを可能にする。更に、いくつかの態様では、第1のプレート252、第1の絶縁体253、第2のプレート254、第2の絶縁体255、及び第3のプレート256は、上部コンタクト210及び220を越えて、更にはビア265を越えて延在してもよい。他の構成が本明細書で説明される。したがって、開示された様々な態様は、図示された例示的な構成に限定されない。
【0024】
[0033] 第2のIMD層235は、ビア265を使用して金属層Mx内に形成された金属トレース240に結合され得る金属トレース260など、Mx+1金属層から形成された追加の構造を有し得る。金属トレース240及び260並びにビア265は、正電位、接地電位、デジタル信号、アナログ信号、又はデバイス200内でルーティングするための任意の他の好適な信号に結合され得る。
【0025】
[0034] 更に、いくつかの態様では、追加の別個のMIMキャパシタが形成される。例えば、任意のMIMキャパシタ270は、第1の上部コンタクト210に結合され得る。同様に、任意のMIMキャパシタ280は、第2の上部コンタクト120に結合され得る。例示的な構成が
図5に部分的に示されている。別の上部コンタクト(図示せず)が、上部コンタクト210に隣接し、MIMキャパシタ270の中央プレートに結合され得ることが理解されよう。同様に、更に別の上部コンタクト(図示せず)が、第2の上部コンタクト220に隣接し(しかし、断面図では見えない)、MIMキャパシタ280の上部プレート及び下部プレートに結合され得る。更なる態様では、他のコンタクトの一方又は両方は、Mx金属層又はMx+1とは異なる他の金属層に配置され得る。したがって、MIMキャパシタの一部が同じ金属層上に上部コンタクトを有し、他の部分が異なる金属層上にコンタクトを有することが可能である。
【0026】
[0035] 様々なプレート(例えば、252、254、及び256)並びに他の金属層及び構造(例えば、210、215、220、225、240、260、及び265)は、銅(Cu)、アルミニウム(AL)、銀(Ag)、金(Au)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、合金、又はそれらの組み合わせなど、任意の高導電性材料であってもよいことが理解されよう。絶縁体(例えば、253及び255)は、高誘電率(high-k)材料であってもよい。第1のIMD層230及び第2のIMD層235は、各々、ドープ二酸化ケイ素(SiO2)、又はそのフッ素ドープ、炭素ドープ、及び炭素ドープ形態などの低誘電率(low-k)材料、並びにポリイミド(PI)、ベンゾシクロブテン(BCB)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、及び/又はシリコーンベースのポリマー誘電体などのスピンオン有機ポリマー誘電体であってもよい。図示された構成及び例示的な材料は、単に様々な態様の説明を助けるために提供されており、開示された様々な態様を限定すると解釈されるべきではないことが理解されよう。例えば、3プレート構成が示されているが、本開示の様々な態様は、MIMキャパシタ内の4つ以上のプレートを可能にする。
【0027】
[0036] 本明細書に開示される様々な態様によれば、少なくとも1つの態様は、マルチプレートMIMキャパシタ(例えば、150、250)を含む装置を含む。装置は、第1の上部コンタクト(110、210)と、第1の上部コンタクトに隣接する第2の上部コンタクト(120、220)と、第1の上部コンタクトの下方に配置され、第1の上部コンタクトに電気的に結合された金属-絶縁体-金属(MIM)キャパシタ(150、250)の第1のプレート(152、252)と、第1のプレート(152、252)上に配置されたMIMキャパシタ(150、250)の第1の絶縁体(153、253)と、第1の絶縁体(153、253)上に配置され、第2の上部コンタクト(120、220)に電気的に結合されたMIMキャパシタの第2のプレート(154、254)と、第2のプレート(154、254)上に配置されたMIMキャパシタの第2の絶縁体(155、255)と、第2の絶縁体上に配置され、第1の上部コンタクト(110、210)に電気的に結合されたMIMキャパシタ(150、250)の第3のプレート(156、256)と、を含む。開示された様々な態様は、様々な技術的利点を提供することが理解されよう。例えば、少なくともいくつかの態様では、両方のMIMコンタクトを隣接して同じ側に有することは、改善された製造を可能にし、標準的な金属及びビアプロセスと互換性がある。他の技術的利点は、本明細書に開示される様々な態様から認識され、これらの技術的利点は、単に例として提供され、本明細書に開示される様々な態様のいずれかを限定するように解釈されるべきではない。
【0028】
[0037] この態様の他の実施形態は、以下の特徴のうちの1つ又は複数を含む。装置は、第1の上部コンタクトの下方に配置された第1のメサ(131、231)と、第2の上部コンタクトの下方に配置された第2のメサ(132、232)とを含み得る。いくつかの態様では、第1の上部コンタクト(110)と第1のメサとの間に配置された第1の部分ビア(115)であって、第1のプレート及び第3のプレートが、第1の部分ビア(115)を介して第1の上部コンタクト(110)に電気的に結合され得る、第1の部分ビアと、第2の上部コンタクト(120)と第2のメサ(132)との間に配置された第2の部分ビア(125)であって、第2のプレート(154)が、第2の部分ビアを介して第2の上部コンタクト(120)に電気的に結合される、第2の部分ビアと、を含む。他の態様では、第1の上部コンタクト(210)は、第1のメサ(231)上に直接配置され、第2の上部コンタクト(220)は、第2のメサ(232)上に直接配置される。第1の上部コンタクト(110、220)及び第2の上部コンタクト(120、220)は、第2のIMD層(135、235)内に少なくとも部分的に配置される。第1の上部コンタクト(110、210)及び第2の上部コンタクト(120、220)は、第2のIMD層(135、235)内の同じ金属層(Mx+1)内にある。第1のIMD層(130、230)は、下部金属層(Mx)上に配置される。追加の態様は、本明細書に開示される様々な態様から理解されよう。
【0029】
[0038] 本開示の設計の態様を十分に説明するために、製造方法が提示される。他の製造方法も可能であり、説明される製造方法は、本明細書に開示される概念の理解を助けるためにのみ提示される。
【0030】
[0039]
図3A-
図3Kは、本開示の1つ又は複数の態様にかかる、
図1及び
図2に示すデバイスなどのデバイス300を製造する例示的な部分を示している。
図3A-
図3Kは、一般に、製造の様々な段階の断面図を示している。
【0031】
[0040]
図3Aは、本開示の1つ又は複数の態様にかかるデバイス300の製造プロセスの一部を示している。
図3Aに示すように、プロセスは、金属間誘電体(IMD)層330が金属層Mx上に堆積されることから開始することができる。
【0032】
[0041]
図3Bは、本開示の1つ又は複数の態様にかかるデバイス300の製造プロセスの一部を示している。
図3Bに示すように、プロセスは、金属層Mx上に堆積されたIMD層330で継続することができる。この部分では、IMD層330がパターニング及びエッチングされて、第1のメサ331及び第2のメサ332を形成する。いくつかの態様では、IMD層330は、第1のメサ331及び第2のメサ332の高さ以上の厚さを有する1つの層を堆積することによって形成されてもよい。代替的な態様では、IMD層330は、2つ以上の層を堆積させることによって形成されてもよく、次いで、第1のメサ331及び第2のメサ332を形成するためにパターニング及びエッチングされてもよい。
【0033】
[0042]
図3Cは、本開示の1つ又は複数の態様にかかるデバイス300の製造プロセスの一部を示している。
図3Bに示すように、プロセスは、IMD層330が金属層Mx上に堆積され、第1のメサ331及び第2のメサ332が形成された状態で継続することができる。この部分では、第1のメサ331及び第2のメサ332を含むIMD330上に、MIMキャパシタ350用の第1の金属381(完全には形成されていない)が堆積される。第1の金属381はパターニング及びエッチングされ、一部が第1のプレート352を形成するために使用され、第1のプレートは、第1の金属381の他の部分に依然として接続される。いくつかの態様では、第1のプレート352及びMIMキャパシタ350は、MIMキャパシタ350ノード領域を越えて(例えば、第1のメサ331の反対側に)延在し得る。更に、図示されるように、第1の金属381は、第1のメサ331上に延在するが、第2のメサ332から除去されている。いくつかの態様では、追加のMIMキャパシタが存在する場合、他のMIMキャパシタのための他のプレートが、この時点で第1の金属381から形成されることができることが理解されよう。更に、いくつかの態様では、第1の金属381は、他の金属構造を形成するためにパターニングされ得る。同様に、製造プロセスは、MIMキャパシタ350のノード領域(例えば、MIMキャパシタ350の上部コンタクトが形成される領域)及び通常ビア領域に対して同時に進行することができることが理解されよう。
【0034】
[0043]
図3Dは、本開示の1つ又は複数の態様にかかるデバイス300の製造プロセスの一部を示している。
図3Dに示すように、プロセスは、IMD層330が金属層Mx上に堆積され、第1のメサ331及び第2のメサ332が形成され、第1の金属381が堆積された状態で継続することができる。この部分では、第1のメサ331及び第2のメサ332を含む第1の金属381及びIMD330の上に、MIMキャパシタ350用の第1の絶縁体層391(例えば、high-k誘電体)が堆積されている。いくつかの態様では、第1の絶縁体353は、第1の絶縁体層391の一部から形成される。いくつかの態様では、様々な絶縁体(誘電体)層(例えば、391)及び金属層(例えば、381)は、コンフォーマル堆積によって形成されることが理解されよう。したがって、次の層の表面プロファイルは、一般に、前の層の表面プロファイルにしたがう。説明を容易にするために、様々な表面プロファイルが単純な幾何学的形状として示されている。しかしながら、これらの例示は、本明細書に開示される様々な態様を限定するものと解釈されるべきではない。更に、図示された態様は、構造の一部のみを表すことが理解されよう。
【0035】
[0044]
図3Eは、本開示の1つ又は複数の態様にかかるデバイス300の製造プロセスの一部を示している。
図3Eに示すように、プロセスは、IMD層330が金属層Mx上に堆積され、第1のメサ331及び第2のメサ332が形成された状態で継続することができる。更に、第1の金属381及び第1の絶縁体層391が堆積される。この部分では、MIMキャパシタ350用の第2の金属382(完全には形成されていない)が、第1のメサ331及び第2のメサ332上を含む第1の絶縁体層391上に堆積される。第2の金属382は、パターニング及びエッチングされ、一部が第2のプレート354を形成するために使用され、第2のプレートは、第2の金属382の他の部分に依然として接続される。更に、図示されるように、第2の金属382は、第2のメサ332上に延在するが、第1のメサ331から除去されている。いくつかの態様では、追加のMIMキャパシタが存在する場合、他のMIMキャパシタのための他のプレートが、この時点で第2の金属382から形成されることができることが理解されよう。
【0036】
[0045]
図3Fは、本開示の1つ又は複数の態様にかかるデバイス300の製造プロセスの一部を示している。
図3Dに示すように、プロセスは、IMD層330が金属層Mx上に堆積され、第1のメサ331及び第2のメサ332が形成された状態で継続することができる。更に、第1の金属381、第1の絶縁体層391、及び第2の金属382が堆積される。この部分では、MIMキャパシタ350のための第2の絶縁体層392(例えば、high-k誘電体)が、第2の金属382上に堆積され、第1の絶縁体層391の露出部分が、第1のメサ331及び第2のメサ332を含むIMD層330の上に堆積される。いくつかの態様では、第2の絶縁体355は、第2の絶縁体層392の一部から形成される。他の態様では、第2の絶縁体層392は、MIMキャパシタ350のノード領域を越えて延在し得る第2の絶縁体及び/又は他の絶縁体構造を形成する。更に、第1の絶縁体層391及び第2の絶縁体392が重なり合う図のセクションは、これらの部分が説明の便宜上共通の絶縁体要素として表され得るため、391+392と呼ばれることがあることが理解されよう。
【0037】
[0046]
図3Gは、本開示の1つ又は複数の態様にかかるデバイス300の製造プロセスの一部を示している。
図3Gに示すように、プロセスは、IMD層330が金属層Mx上に堆積され、第1のメサ331及び第2のメサ332が形成された状態で継続することができる。更に、第1の金属381、第1の絶縁体層391、第2の金属382、及び第2の絶縁体層392が堆積される。図示の態様では、第1の絶縁体層391と第2の絶縁体層392とが重なり合う場合、これらのセクションは、391+392と呼ばれることがある。プロセスのこの部分では、MIMキャパシタ350のための第3の金属383が、第1のメサ331及び第2のメサ332の上を含む第2の絶縁体層392の上に堆積される。第3の金属383は、パターニング及びエッチングされ、一部が第2のプレート355を形成するために使用され、第2のプレートは、第3の金属383の他の部分に依然として接続される。更に、図示されるように、第3の金属383は、第1のメサ331の上に延在するが、第2のメサ332から除去されている。いくつかの態様では、追加のMIMキャパシタが存在する場合、他のMIMキャパシタのための他のプレートが、この時点で第3の金属383から形成されることができることが理解されよう。
【0038】
[0047]
図3Hは、本開示の1つ又は複数の態様にかかるデバイス300の製造プロセスの一部を示している。
図3Hに示すように、プロセスは、IMD層330が金属層Mx上に堆積され、第1のメサ331及び第2のメサ332が形成された状態で継続することができる。更に、第1の金属381、第1の絶縁体層391、第2の金属382、及び第2の絶縁体層392、及び第3の金属383が堆積される。この部分では、第2のIMD層335が、第3の金属383及び第2の絶縁体層392の露出部分の上に堆積される。化学機械研磨(CMP)が行われて、余分な材料を除去し、デバイス300の他の部分とともに第1のメサ及び第2のメサの上面を平坦化する。図示されるように、第1のプレート352及び第3のプレート356の延長部は、組み合わされた第1の絶縁体353及び第2の絶縁体355とともに、第1のメサ331の上部に隣接して露出される。第1のプレート352及び第3のプレート356は、第1のメサ331において第1の絶縁体353及び第2の絶縁体355によって分離される。更に、第2のプレート354の延長部は、第2のメサ332の上部に隣接して露出される。第2のプレート354の延長部は、第2のメサ332において第1の絶縁体353と第2の絶縁体355との間に配置される。
【0039】
[0048]
図3Iは、本開示の1つ又は複数の態様にかかる、
図3Hに示された製造プロセスの一部におけるデバイス300の一部の上面図を示している。
図3Iに示すように、第1のプレート352及び第3のプレート356は、第1のメサ331の上部に隣接する側壁上に露出される。第1のプレート352及び第3のプレート356は、第1のメサ331の露出された上部において第1の絶縁体353及び第2の絶縁体355によって分離される。第2のプレート354は、第2のメサ332の露出された上部に隣接する側壁上で露出される。第2のプレート354は、第2のメサ332の露出された上部に隣接する側壁上に露出されて隣接する第1の絶縁体353と第2の絶縁体355との間に配置される。いくつかの態様では、第1のメサ331及び第2のメサ332の上部断面は、ほぼ円形の形状を有し得るが、第1のメサ331及び第2のメサ332の断面は、円形の形状に限定されず、第1のメサ331及び/又は第2のメサ332に対して任意の幾何学的構成が使用されることができることが理解されよう。例えば、メサは、上から見たときに楕円形、正方形、又は長方形の断面を有することができる。
【0040】
[0049]
図3Jは、本開示の1つ又は複数の態様にかかるデバイス300の製造プロセスの一部を示している。
図3Jに示すように、プロセスは、
図3Hから継続することができる。いくつかの態様では、デバイス300は、ダイ、集積回路、パッケージなどであり得る。更に、デバイス300は、集積デバイス内に複数の構成要素を含み得て、その一部のみが示されていることが理解されよう。図示されるように、デバイス300は、第1のIMD層330を含み得て、これは、誘電体材料の1つ又は複数の層を含み得る。第1のIMD層330は、第1の金属層Mx上に配置される。プロセスのこの部分では、部分ビア315が第1のメサ331上に堆積され、それにより、部分ビア315が第1のプレート352及び第3のプレート356に電気的に接触することを可能にする。部分ビア325は、第2のメサ332上に堆積され、これにより、部分ビア325が第2のプレート354に電気的に接触することを可能にする。更に、ビア365は、Mx金属層内にある金属トレース340と電気的に接触するように形成される。更に、第2の金属層Mx+1が、部分ビア315及び325、ビア365、並びに第2のIMD335の露出部分の上に堆積される。第2の金属層Mx+1は、パターニング及びエッチングされて、第1の上部コンタクト310、第2の上部コンタクト320、及び金属トレース360を形成する。第1の上部コンタクト310は、部分ビア315を介して第1のプレート352及び第3のプレート356に電気的に結合される。第2の上部コンタクト320は、部分ビア325を介して第2のプレート354に電気的に結合される。第2のIMD層335に1つ又は複数の追加の層が追加されることができ、それによって、第1の上部コンタクト310、第2の上部コンタクト320、及び金属トレース360が、ビア365並びに部分ビア315及び325とともに第2のIMD層335に少なくとも部分的に埋め込まれることを可能にする。
【0041】
[0050] したがって、デバイス300は、上述したデバイス100と同様であることが理解されよう。第2のIMD層335は、第1の上部コンタクト310及び第2の上部コンタクト320など、Mx+1金属層内に形成された上部コンタクトを有する。第1の上部コンタクト310は、MIMキャパシタ350の第1のプレート352及びMIMキャパシタ350の第3のプレート356への電気的接続を容易にするために、第1の部分ビア315に結合され得る。第1の部分ビア315は、第1のIMD層330に形成された第1のメサ331上に配置され得る。いくつかの態様では、第1のメサ331は、上面図から見たときにほぼ円形の形状を有するように、テーパ付き側面を有し、円錐構造として形成され得る。いくつかの態様では、第2の上部コンタクト320は、第1の上部コンタクト310と同様の構造を有してもよい。第2の上部コンタクト320は、MIMキャパシタ350の第2のプレート354への電気的接続を容易にするために、第2の部分ビア325に結合され得る。第2の部分ビア325は、第1のIMD層330内に形成された第2のメサ332上に配置され得る。いくつかの態様では、第2のメサ332は、上面図から見たときにほぼ円形の形状を有するように、テーパ付き側面を有し、円錐構造として形成され得る。
【0042】
[0051] マルチプレートMIMキャパシタ350は、3プレート構成で示され、MIMキャパシタ350の第1の絶縁体層353によって第1のプレート352から分離された第2のプレート354を含む。第2のプレート354は、第2の絶縁体355によって第3のプレート356から分離される。上記で説明したように、第1のプレート352及び第3のプレート356は、第1の上部コンタクト310に結合され、第2のプレート354は、第2の上部コンタクト320に結合され、これは、MIMキャパシタ350への両方の接続が同じ側に配置されることを可能にする。
【0043】
[0052] IMD層330は、ビア365によって金属層Mx内に形成された金属トレース340に結合され得る金属トレース360など、Mx+1金属層から形成された追加の構造を有し得る。金属トレース340及び360並びにビア365は、正電位、接地電位、デジタル信号、アナログ信号、又はデバイス300内でルーティングするための任意の他の好適な信号に結合され得る。
【0044】
[0053]
図3Kは、本開示の1つ又は複数の態様にかかるデバイス302の製造プロセスの一部を示している。
図3Kに示すように、プロセスは、
図3Hから継続することができる。いくつかの態様では、デバイス302は、ダイ、集積回路、パッケージなどであり得る。更に、デバイス302は、集積デバイス内に複数の構成要素を含み得て、その一部のみが示されていることが理解されよう。図示されるように、デバイス302は、第1のIMD層330を含み得て、これは、誘電体材料の1つ又は複数の層を含み得る。第1のIMD層330は、第1の金属層Mx上に配置される。プロセスのこの部分では、ビア365は、Mx金属層内にある金属トレース340と電気的に接触するように形成される。更に、第2の金属層Mx+1が、第1のメサ331、第2のメサ332、ビア365、及び第2のIMD 335の一部の上に堆積される。第2の金属層Mx+1は、パターニング及びエッチングされて、第1の上部コンタクト310、第2の上部コンタクト320、及び金属トレース360を形成する。第1の上部コンタクト310は、直接接触を介して第1のプレート352及び第3のプレート356に電気的に結合される。第2の上部コンタクト320は、直接接触を介して第2のプレート354に電気的に結合される。第2のIMD層335に1つ又は複数の追加の層が追加されることができ、それによって、第1の上部コンタクト310、第2の上部コンタクト320、及び金属トレース360が、ビア365とともに第2のIMD層335に少なくとも部分的に埋め込まれることを可能にする。
【0045】
[0054] したがって、デバイス302は、上述したデバイス200と同様であることが理解されよう。第2のIMD層335は、第1の上部コンタクト310及び第2の上部コンタクト320など、Mx+1金属層内に形成された上部コンタクトを有する。第1の上部コンタクト310は、MIMキャパシタ350の第1のプレート352及びMIMキャパシタ350の第3のプレート356に直接電気的に結合され得る。いくつかの態様では、第1のメサ331は、上面図から見たときにほぼ円形の形状を有するように、テーパ付き側面を有し、円錐構造として形成され得る。いくつかの態様では、第2の上部コンタクト320は、第1の上部コンタクト310と同様の構造を有してもよい。第2の上部コンタクト320は、MIMキャパシタ350の第2のプレート354に直接電気的に結合され得る。いくつかの態様では、第2のメサ332は、上面図から見たときにほぼ円形の形状を有するように、テーパ付き側面を有し、円錐構造として形成され得る。
【0046】
[0055] マルチプレートMIMキャパシタ350は、3プレート構成で示され、MIMキャパシタ350の第1の絶縁体層353によって第1のプレート352から分離された第2のプレート354を含む。第2のプレート354は、第2の絶縁体355によって第3のプレート356から分離される。上記で説明したように、第1のプレート352及び第3のプレート356は、第1の上部コンタクト310に結合され、第2のプレート354は、第2の上部コンタクト320に結合され、これは、MIMキャパシタ350への両方の接続が同じ側に配置されることを可能にする。
【0047】
[0056] IMD層330は、ビア365によって金属層Mx内に形成された金属トレース340に結合され得る金属トレース360など、Mx+1金属層から形成された追加の構造を有し得る。金属トレース340及び360並びにビア365は、正電位、接地電位、デジタル信号、アナログ信号、又はデバイス302内でルーティングするための任意の他の好適な信号に結合され得る。
【0048】
[0057]
図4は、本開示の1つ又は複数の態様にかかるデバイス400の一部を示している。いくつかの態様では、デバイス400は、ダイ、集積回路、パッケージなどであり得る。更に、デバイス400は、集積デバイス内に複数の構成要素を含み得て、その一部のみが示されていることが理解されよう。図示されるように、デバイス400は、前述のMIMキャパシタ(例えば、150、250、350)と構造が同様であるマルチプレートMIMキャパシタ450を含み得る。マルチプレートMIMキャパシタ450は、第1のプレート452、第2のプレート454、及び第3のプレート456を有する。第1のプレート452及び第3のプレート456を形成する金属の部分は、第1のメサ431の側壁まで延在し、第1のメサ431の周りの円形リングとして示されている。第1のプレート452及び第3のプレート456は、第1の絶縁体453及び第2の絶縁体455によって分離されており、これらは、第1のメサ431の周りの組み合わされた同心円として示されているが、第1のプレート452、第2のプレート454、及び第3のプレート456の斜視図の間の層として具体的に示されていない。第2のプレート454を形成する金属の部分は、第2のメサ431の側壁まで延在し、第1のメサ431の周りの円形リングとして示されている。第2のプレート454は、第2のメサ432の周りの同心円として示されている第1の絶縁体453と第2の絶縁体455との間に配置されている。いくつかの態様では、図示されるように、第1のプレート452、第2のプレート454、及び第3のプレート456は、第1のメサ431及び第2のメサ432を越えて延在し、いくつかの態様では、ビア465の周りに延在する。開示されているこれらの様々な態様は、これらの例示的な寸法に限定されないことが理解されよう。
【0049】
[0058]
図5は、本開示の1つ又は複数の態様にかかるデバイス500の一部を示している。いくつかの態様では、デバイス500は、ダイ、集積回路、パッケージなどであり得る。更に、デバイス500は、集積デバイス内に複数の構成要素を含み得て、その一部のみが示されていることが理解されよう。図示されるように、デバイス500は、前述のMIMキャパシタ(例えば、150、250、350)と構造が同様であるマルチプレートMIMキャパシタ550を含み得る。マルチプレートMIMキャパシタ550は、第1のプレート552、第2のプレート554、及び第3のプレート556を有する。第1のプレート552及び第3のプレート556を形成する金属の部分は、第1のメサ531の側壁まで延在し、第1のメサ531の周りの円形リングとして示されている。第1のプレート552及び第3のプレート556は、第1の絶縁体553及び第2の絶縁体555によって分離されており、これらは、第1のメサ531の周りの組み合わされた同心円として示されている。第2のプレート554を形成する金属の部分は、第2のメサ532の側壁まで延在し、第1のメサ531の周りの円形リングとして示されている。第2のプレート554は、第2のメサ532の周りの同心円として示されている第1の絶縁体553と第2の絶縁体555との間に配置されている。いくつかの態様では、図示されるように、第1のプレート552、第2のプレート554、及び第3のプレート556は、第1のメサ531と第2のメサ532との間に配置され得る。追加のMIMキャパシタ(例えば、MIMキャパシタ570及びMIMキャパシタ580)は、メサの周りの接点のうちの1つに結合され得る。例えば、MIMキャパシタ570は、第1のメサ531において第1のプレート552及び第3のプレート556に結合され得る。同様に、MIMキャパシタ580は、第1のメサ532において第2のプレート554に結合され得る。更に、MIMキャパシタ580の第1及び第3のプレートのための接点585は、第2のメサ532からオフセットされ得る。したがって、開示されているこれらの様々な態様は、図示された構成に限定されないことが理解されよう。
【0050】
[0059]
図6は、本開示の1つ又は複数の態様にかかるデバイス600の一部を示している。いくつかの態様では、デバイス600は、ダイ、集積回路、パッケージなどであり得る。更に、デバイス600は、集積デバイス内に複数の構成要素を含み得て、その一部のみが示されていることが理解されよう。図示されるように、デバイス600は、前述のMIMキャパシタ(例えば、150、250、350)と構造が同様であるマルチプレートMIMキャパシタ650を含み得る。マルチプレートMIMキャパシタ650は、第1のプレート652、第2のプレート654、及び第3のプレート656を有する。第1のプレート652及び第3のプレート656を形成する金属の部分は、第1のメサ631の側壁まで延在し、第1のメサ631の周りの半円形リングとして示されている。第1のプレート652及び第3のプレート656は、第1の絶縁体653及び第2の絶縁体655によって分離されており、これらは、第1のメサ631の周りの組み合わされた同心円として示されている。図示されるように、第1の絶縁体653及び第2の絶縁体655は、第1のメサ631において、第2のプレート654がこの部分に延在しないため、結合され得ることが理解されよう。代替的に、いくつかの態様では、第1の絶縁体653及び第2の絶縁体655のうちの1つのみが、第1のメサ631の側壁上に延在し得る。第2のプレート654を形成する金属の部分は、第2のメサ632の側壁まで延在し、第1のメサ631の周りの半円形リングとして示されている。第2のプレート654は、第1の絶縁体653と第2の絶縁体655との間に配置され、これらは、第2のメサ632の周りの同心半円として示されている。いくつかの態様では、図示されるように、第1のプレート652、第2のプレート654、及び第3のプレート656は、第1のメサ631と第2のメサ632との間に配置され得る。追加のMIMキャパシタ(例えば、MIMキャパシタ670及びMIMキャパシタ680)が、メサの周りの接点のうちの1つに結合され得る。例えば、図示された断面詳細において、MIMキャパシタ670は、第1のプレート672、第2のプレート674、及び第3のプレート676を有する。第1のプレート672及び第3のプレート676を形成する金属の部分は、第1のメサ631の側壁まで延在し、第1のメサ631の周りの半円形リングとして示されている。メサ631の側壁上の第1のプレート672及び第3のプレート676の部分は、第1の絶縁体673及び/又は第2の絶縁体675によって分離されており、これらは、第1のメサ631の周りの組み合わされた同心円として示されている。この構成では、MIMキャパシタ670の第1のプレート672及び第3のプレート676は、MIMキャパシタ650の第1のプレート652及び第3のプレート656から分離される。MIMキャパシタ680の様々なプレート及び絶縁体はまた、MIMキャパシタ650のプレート及び絶縁体から分離され得ることが理解されよう。しかしながら、代替的な構成では、プレート及び絶縁体のうちの1つ又は複数は共通であってもよい。例えば、いくつかの態様では、MIMキャパシタ650及びMIMキャパシタ670の金属プレートは分離され得るが、絶縁体(例えば、653/673及び655/675)のうちの1つ又は複数は、MIMキャパシタ650とMIMキャパシタ670との間の連続層であり得る。更なる代替的な態様では、MIMキャパシタ650は、(上の図において)180°回転され得るか、又は(下の図において)水平に反転され得る。この構成では、メサ631(図示せず)が左右両方に第1の金属プレート及び第3の金属プレートを有する代わりに、メサ631(図示せず)の左部が第1の金属プレート及び第3の金属プレートを有し、メサ631(図示せず)の右部が第2の金属プレートを有する。したがって、様々な構成が当業者によって理解され、開示された様々な態様が図示された構成に限定されないことが理解されよう。
【0051】
[0060]
図7は、本開示のいくつかの例にかかる例示的なモバイルデバイスを示している。ここで
図7を参照すると、例示的な態様にしたがって構成されたモバイルデバイスのブロック図が描かれており、全体がモバイルデバイス700として指定されている。いくつかの態様では、モバイルデバイス700は、ワイヤレス通信デバイスとして構成され得る。図示のように、モバイルデバイス700は、プロセッサ701を含む。プロセッサ701は、ダイ間リンク又はチップ間リンクであり得るリンクを介してメモリ732に通信可能に結合される。モバイルデバイス700はまた、ディスプレイ728およびディスプレイコントローラ726を含み、ディスプレイコントローラ726は、プロセッサ701およびディスプレイ728に結合される。
【0052】
[0061] いくつかの態様では、
図7は、プロセッサ701に結合されたコーダ/デコーダ(Coder/Decoder、CODEC)734(例えば、オーディオおよび/又は音声コーデック)と、コーデック734に結合されたスピーカ736及びマイクロフォン738と、ワイヤレスアンテナ742及びプロセッサ701に結合されたワイヤレス回路740(モデム、RF回路、フィルタなどを含み得て、本明細書で開示されるように、マルチプレートMIMキャパシタを含む1つ又は複数のデバイスを使用して実装され得る)と、を含み得る。
【0053】
[0062] 上述したブロックのうちの1つ又は複数が存在する特定の態様では、プロセッサ701、ディスプレイコントローラ726、メモリ732、コーデック634、及びワイヤレス回路740は、本明細書に開示されるように、裏面BEOLメタライゼーションにおいてMIMキャパシタを含む1つ又は複数のデバイスを使用して実装され得るを使用して実装され得るシステムインパッケージデバイス又はシステムオンチップデバイス722の中に含まれることができる。入力デバイス730(例えば、物理キーボード又は仮想キーボード)、電源744(例えば、埋め込み)、ディスプレイ728、入力デバイス730、スピーカ736、マイクロフォン738、ワイヤレスアンテナ742、及び電源744は、システムオンチップデバイス722の外部にあってもよく、インターフェース又はトローラなどのシステムオンチップデバイス722の構成要素に結合されてもよい。
【0054】
[0063]
図7がモバイルデバイス700を示すが、プロセッサ701およびメモリ732はまた、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、携帯情報端末(Personal Digital Assistant、PDA)、定置データユニット、コンピュータ、ラップトップ、タブレット、通信デバイス、携帯電話、又は他の同様のデバイスに一体化され得ることに留意されたい。
【0055】
[0064]
図8は、本開示の様々な例にかかる前述の集積デバイス又は半導体デバイスのいずれかと一体化され得る様々な電子デバイスを示している。例えば、携帯電話デバイス802、ラップトップコンピュータデバイス804、及び定置端末デバイス806は、各々、一般にユーザ機器(UE)と見なされてもよく、本明細書で説明されるように、裏面BEOLメタライゼーションにMIMキャパシタを含むデバイス800を含んでもよい。デバイス800は、例えば、本明細書で説明する集積回路、ダイ、集積デバイス、集積デバイスパッケージ、集積回路デバイス、デバイスパッケージ、集積回路(IC)パッケージ、パッケージオンパッケージデバイスのいずれかであってもよい。
図8に示されるデバイス802、804、806は、例にすぎない。他の電子デバイスはまた、限定されるものではないが、モバイルデバイス、ハンドヘルドパーソナル通信システム(PCS)ユニット、携帯情報端末などのポータブルデータユニット、全地球測位システム(GPS)対応デバイス、ナビゲーションデバイス、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、メータ読取り機器などの定置データユニット、通信デバイス、スマートフォン、タブレットコンピュータ、コンピュータ、ウェアラブルデバイス、サーバ、ルータ、自動車車両(例えば、自律走行車両)内に実装された電子デバイス、モノのインターネット(IoT)デバイス、又はデータ若しくはコンピュータ命令を記憶し、若しくは取り出す任意の他のデバイス、あるいはそれらの任意の組合せを含むデバイス(例えば、電子デバイス)のグループを含むデバイス800を特徴としてもよい。
【0056】
[0065] 上記のことから、本明細書に開示されるようなマルチプレートMIMキャパシタを含むデバイスを製造するための様々な方法が存在することが理解されよう。
図9は、開示される少なくとも1つの態様にかかる、金属-絶縁体-金属(MIM)キャパシタを含むデバイスを製造するための例示的な方法900のフローチャートを示している。ブロック902において、製造プロセスは、第1のメサ(例えば、131、231)を形成することを含むことができる。ブロック904において、製造プロセスは、第1の上部コンタクトに隣接して第2の上部コンタクト(例えば、120、220)を形成することを更に含むことができる。ブロック906において、製造プロセスは、第1のメサと第2のメサとの間に金属-絶縁体-金属(MIM)キャパシタの第1のプレート(例えば、150、250)を堆積させることを含むことができ、第1のプレートの一部は、第1のメサまで延在している。ブロック908において、製造プロセスは、第1のプレート上にMIMキャパシタの第1の絶縁体(例えば、153、253)を堆積することを含むことができ、第1の絶縁体の一部は、第1のメサ及び第2のメサまで延在する。ブロック910において、製造プロセスは、第1の絶縁体上に配置されたMIMキャパシタの第2のプレート(例えば、154、254)を堆積させることを含むことができ、第2のプレートの一部は、第2のメサまで延在する。ブロック912において、製造プロセスは、第2のプレート上にMIMキャパシタの第2の絶縁体(例えば、155、255)を堆積することを含むことができ、第2の絶縁体の一部は、第1のメサ及び第2のメサまで延在する。ブロック914において、製造プロセスは、第1のメサと第2のメサとの間の第2の絶縁体上にMIMキャパシタの第3のプレート(例えば、156、256)を堆積させることを含むことができ、第3のプレートの一部は、第1のメサまで延在する。ブロック916において、製造プロセスは、第1の上部コンタクトを形成することを含むことができ、第1のメサは、第1のコンタクトの下方に配置され、第1のプレート及び第2のプレートは、第1の上部コンタクトに電気的に結合される。ブロック918において、製造プロセスは、第2の上部コンタクトを形成することができ、第2のメサは、第2のコンタクトの下方に配置され、第2のプレートは、第2のコンタクトに電気的に結合される。
【0057】
[0066] 上記の開示から、当業者には、本明細書で開示する様々な態様を製造するための追加的なプロセスが明らかになり、上述のプロセスの文字通りの表現は添付の図面に提示されておらずまた図示されていないことが諒解されよう。
【0058】
[0067] 本明細書に開示される様々な態様は、当業者によって説明されおよび/又は認識される構造、材料、および/又はデバイスの機能的等価物として説明できることが理解されよう。例えば、一態様では、装置は、上記で説明した様々な機能を実行するための手段を含み得る。前述の態様が単に例として提供されるにすぎず、特許請求される様々な態様は、例として引用される特定の内容および/又は図に限定されないことが理解されよう。
【0059】
[0068]
図1~
図9に示される構成要素、プロセス、特徴、及び/又は機能のうちの1つ又は複数は、単一の構成要素、プロセス、特徴、又は機能に再配置及び/又は組み合わされるか、あるいはいくつかの構成要素、プロセス、又は機能に組み込まれ得る。本開示から逸脱することなく、追加の要素、構成要素、プロセス、及び/又は機能が更に追加されてもよい。本開示内の
図1~
図9及びそれらに対応する説明は、ダイ及び/又は集積回路(IC)に限定されないことにも留意されたい。いくつかの実装形態では、
図1~
図9およびそれに対応する説明は、集積デバイスを製造、作製、提供、および/又は生産するために使用されてもよい。いくつかの実装形態では、デバイスは、ダイ、集積デバイス、ダイパッケージ、集積回路(IC)、デバイスパッケージ、ICパッケージ、ウエハ、半導体デバイス、パッケージオンパッケージ(PoP)デバイス、及び/又はインターポーザを含み得る。
【0060】
[0069] 「例示的(exemplary)」という語は、「例、事例、又は例示として働くこと」を意味するために本明細書で使用される。「例示的」として本明細書で説明されるいずれの詳細も、他の例よりも有利であると解釈されるべきでない。同様に、「例」という用語は、すべての例が説明される特徴、利点又は動作モードを含むことを意味しない。更に、特定の特徴及び/又は構造は、1つ以上の他の特徴及び/又は構造と組み合わせられ得る。その上、本明細書において説明される装置の少なくとも一部分は、本明細書において説明される方法の少なくとも一部分を実行するように構成され得る。
【0061】
[0070] 「接続される」、「結合される」という用語、又はそれらのいかなる変形も、接続が直接接続されるものとして明示的に開示されない限り、要素間の直接的又は間接的な任意の接続又は結合を意味し、仲介要素を介して一体に「接続される」又は「結合される」2つの要素間の中間要素の存在を包含してもよいことに留意されたい。
【0062】
[0071] 本明細書における「第1の」、「第2の」などの呼称を使用する要素へのあらゆる言及は、これらの要素の数量及び/又は順序を限定するものではない。むしろ、これらの呼称は、2つ以上の要素、及び/又は要素の実例を区別する都合のよい方法として使用されている。また、別段に記載されていない限り、要素のセットは、1つ以上の要素を備えることができる。
【0063】
[0072] 情報及び信号が様々な異なる技術及び技法のいずれかを使用して表され得ることを、当業者は理解されよう。例えば、上記の説明全体にわたって言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場若しくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、又はそれらの任意の組合せによって表されてもよい。
【0064】
[0073] 本出願において述べられ、又は図示され、又は示されるもののいずれも、構成要素、行為、特徴、利益、利点、又は均等物が特許請求の範囲に記載されているかどうかにかかわらず、それらの構成要素、行為、特徴、利益、利点、又は均等物を公に供することを意図していない。
【0065】
[0074] 上記の発明を実施するための形態では、各例において様々な特徴が互いにグループ化されることが分かる。開示のこの方式は、例示的な条項が、各条項の中で明示的に述べられるよりも多くの特徴を有するという意図として、理解されるべきでない。むしろ、本開示の様々な態様は、開示される個々の例示的な条項のすべての特徴よりも少数の特徴を含むことがある。したがって、以下の条項は、説明に組み込まれるものと見なされるべきであり、各条項は、別個の例として単独で有効であり得る。各従属条項は、その条項の中で、他の条項のうちの1つとの特定の組み合わせに言及し得るが、その従属条項の態様(単数又は複数)は、その特定の組み合わせに限定されない。他の例示的な条項も、任意の他の従属条項若しくは独立条項の主題との従属条項の態様(単数又は複数)の組み合わせ、又は他の従属条項及び独立条項との任意の特徴の組み合わせを含み得ることが理解されよう。特定の組み合わせが意図されないこと(例えば、絶縁体と導体の両方として要素を規定することなどの、矛盾する態様)が明示的に表現されないか又は容易に推測され得ない限り、本明細書で開示される様々な態様は、これらの組み合わせを明確に含む。更に、条項が独立条項に直接従属しない場合でも、条項の態様が任意の他の独立条項に含まれ得ることも意図される。
【0066】
[0075] 以下の番号付きの項目において、実装例について説明する。
【0067】
[0076] 条項1 第1の上部コンタクトと、第1の上部コンタクトに隣接する第2の上部コンタクトと、第1の上部コンタクトの下方に配置された第1のメサと、第2の上部コンタクトの下方に配置された第2のメサと、第1の上部コンタクトの下方に配置され、第1の上部コンタクトに電気的に結合された金属-絶縁体-金属(MIM)キャパシタの第1のプレートと、第1のプレート上に配置されたMIMキャパシタの第1の絶縁体と、第1の絶縁体上に配置され、第2の上部コンタクトに電気的に結合されたMIMキャパシタの第2のプレートと、第2のプレート上に配置されたMIMキャパシタの第2の絶縁体と、第2の絶縁体上に配置され、第1の上部コンタクトに電気的に結合されたMIMキャパシタの第3のプレートと、を備える、装置。
【0068】
[0077] 条項2 第1の上部コンタクトと第1のメサとの間に配置された第1の部分ビアであって、第1のプレート及び第3のプレートが、第1の部分ビアを介して第1の上部コンタクトに電気的に結合される、第1の部分ビアと、第2の上部コンタクトと第2のメサとの間に配置された第2の部分ビアであって、第2のプレートが、第2の部分ビアを介して第2の上部コンタクトに電気的に結合される、第2の部分ビアと、を更に備える、条項1に記載の装置。
【0069】
[0078] 条項3 第1の上部コンタクトが第1のメサ上に直接配置され、第2の上部コンタクトが第2のメサ上に直接配置される、条項1に記載の装置。
【0070】
[0079] 条項4 第1のメサ及び第2のメサが、第1の金属間誘電体(IMD)層内に形成される、条項1から3のいずれかに記載の装置。
【0071】
[0080] 条項5 第2の金属間誘電体(IMD)層であって、第1の上部コンタクト及び第2の上部コンタクトが、第2のIMD層内に少なくとも部分的に配置される、第2のIMD層を更に備える、条項4に記載の装置。
【0072】
[0081] 条項6 第1の上部コンタクト及び第2の上部コンタクトが、第2のIMD層内の同じ金属層内にある、条項5に記載の装置。
【0073】
[0082] 条項7 下部金属層であって、第1のIMD層が下部金属層上に配置される、下部金属層を更に備える、条項6に記載の装置。
【0074】
[0083] 条項8 第1の絶縁体が高誘電率(high-k)誘電体材料を含み、第1のIMD層が低誘電率(low-k)誘電体材料を含む、条項4から7のいずれかに記載の装置。
【0075】
[0084] 条項9 第2のIMD層が、低誘電率(low-k)誘電体材料を含む、条項5から8のいずれかに記載の装置。
【0076】
[0085] 条項10 第1のプレート、第2のプレート、第3のプレート、第1の絶縁体、及び第2の絶縁体が、第1の上部コンタクトと第2の上部コンタクトとの間に配置される、条項1から9のいずれかに記載の装置。
【0077】
[0086] 条項11 第1のプレート及び第3のプレートが、第1の電力接続部に結合され、第2のプレートが、第2の電力接続部に結合される、条項1から10のいずれかに記載の装置。
【0078】
[0087] 条項12 第1の電力接続部が、正電位にあるように構成され、第2の電力接続部が、負電位又は接地にあるように構成される、条項11に記載の装置。
【0079】
[0088] 条項13 第2のMIMキャパシタであって、第1のプレートと第3のプレートとの間に配置された第2のプレートを有し、第1のプレート及び第3のプレートが第1の上部コンタクトに結合される、第2のMIMキャパシタを更に備える、条項1から12のいずれかに記載の装置。
【0080】
[0089] 条項14 第3のMIMキャパシタであって、第3のMIMキャパシタが第1のプレートと第3のプレートとの間に配置された第2のプレートを有し、第2のプレートが第2の上部コンタクトに結合される、第3のMIMキャパシタを更に備える、条項1から13のいずれかに記載の装置。
【0081】
[0090] 条項15 装置が、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、モバイルデバイス、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、アクセスポイント、定置端末、タブレットコンピュータ、コンピュータ、ウェアラブルデバイス、モノのインターネット(IoT)デバイス、ラップトップコンピュータ、サーバ、基地局、及び自動車内のデバイスからなる群から選択される、条項1から14のいずれかに記載の装置。
【0082】
[0091] 条項16 装置を製造する方法であって、第1のメサを形成することと、第1のメサに隣接する第2のメサを形成することと、第1のメサと第2のメサとの間に金属-絶縁体-金属(MIM)キャパシタの第1のプレートを堆積させることであって、第1のプレートの一部が第1のメサまで延在する、堆積させることと、第1のプレート上にMIMキャパシタの第1の絶縁体を堆積させることであって、第1の絶縁体の一部が第1のメサ及び第2のメサまで延在する、堆積させることと、第1のメサと第2のメサとの間の第1の絶縁体上にMIMキャパシタの第2のプレートを堆積させることであって、第2のプレートの一部が第2のメサまで延在する、堆積させることと、第2のプレート上にMIMキャパシタの第2の絶縁体を堆積させることであって、第2の絶縁体の一部が第1のメサ及び第2のメサまで延在する、堆積させることと、第1のメサと第2のメサとの間の第2の絶縁体上にMIMキャパシタの第3のプレートを堆積させることであって、第3のプレートの一部が第1のメサまで延在する、堆積させることと、第1の上部コンタクトを形成することであって、第1のメサが第1のコンタクトの下方に配置され、第1のプレート及び第2のプレートが第1の上部コンタクトに電気的に結合される、形成することと、第2の上部コンタクトを形成することであって、第2のメサが第2のコンタクトの下方に配置され、第2のプレートが第2のコンタクトに電気的に結合される、形成することと、を含む、方法。
【0083】
[0092] 条項17 第1の上部コンタクトと第1のメサとの間に第1の部分ビアを配置することであって、第1のプレート及び第3のプレートが、第1の部分ビアを介して第1の上部コンタクトに電気的に結合される、配置することと、第2の上部コンタクトと第2のメサとの間に第2の部分ビアを配置することであって、第2のプレートが、第2の部分ビアを介して第2の上部コンタクトに電気的に結合される、配置することと、を更に含む、条項16に記載の方法。
【0084】
[0093] 条項18 第1の上部コンタクトが第1のメサ上に直接配置され、第2の上部コンタクトが第2のメサ上に直接配置される、条項16に記載の方法。
【0085】
[0094] 条項19 第1のメサ及び第2のメサが、第1の金属間誘電体(IMD)層内に形成される、条項16から18のいずれかに記載の方法。
【0086】
[0095] 条項20 第2の金属間誘電体(IMD)層を形成することであって、第1の上部コンタクト及び第2の上部コンタクトが、第2のIMD層内に少なくとも部分的に配置される、形成することを更に含む、条項19に記載の方法。
【0087】
[0096] 条項21 第1の上部コンタクト及び第2の上部コンタクトが、第2のIMD層内の同じ金属層内にある、条項20に記載の方法。
【0088】
[0097] 条項22 下部金属層を配置することであって、第1のIMD層が下部金属層上にある、配置することを更に含む、条項21に記載の方法。
【0089】
[0098] 条項23 第1の絶縁体が高誘電率(high-k)誘電体材料を含み、第1のIMD層が低誘電率(low-k)誘電体材料を含む、条項19から22のいずれかに記載の方法。
【0090】
[0099] 条項24 第2のIMD層が、低誘電率(low-k)誘電体材料を含む、条項20から23のいずれかに記載の方法。
【0091】
[0100] 条項25 第1のプレート、第2のプレート、第3のプレート、第1の絶縁体、及び第2の絶縁体が、第1の上部コンタクトと第2の上部コンタクトとの間に配置される、条項16から24のいずれかに記載の方法。
【0092】
[0101] 条項26 第1のプレート及び第3のプレートが、第1の電力接続部に結合され、第2のプレートが、第2の電力接続部に結合される、条項16から25のいずれかに記載の方法。
【0093】
[0102] 条項27 第1の電力接続部が、正電位にあるように構成され、第2の電力接続部が、負電位又は接地にあるように構成される、条項26に記載の装置。
【0094】
[0103] 条項28 第2のMIMキャパシタを形成することであって、第2のMIMキャパシタが、第1のプレートと第3のプレートとの間に配置された第2のプレートを有し、第1のプレート及び第3のプレートが、第1の上部コンタクトに結合される、形成することを更に含む、条項16から27のいずれかに記載の方法。
【0095】
[0104] 条項29 第3のMIMキャパシタを形成することであって、第3のMIMキャパシタが、第1のプレートと第3のプレートとの間に配置された第2のプレートを有し、第2のプレートが、第2の上部コンタクトに結合される、形成することを更に含む、条項16から28のいずれかに記載の方法。
【0096】
[0105] 条項30 装置が、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、モバイルデバイス、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、アクセスポイント、定置端末、タブレットコンピュータ、コンピュータ、ウェアラブルデバイス、モノのインターネット(IoT)デバイス、ラップトップコンピュータ、サーバ、基地局、及び自動車内のデバイスからなる群から選択される、条項16から29のいずれかに記載の方法。
【0097】
[0106] 本説明又は特許請求の範囲で開示される方法、システム及び装置は、開示される方法のそれぞれの行為及び/又は機能を実行するための手段を備えるデバイスによって実施され得ることに更に留意されたい。
【0098】
[0107] 更に、いくつかの例では、個々の行為は、1つ以上の部分行為へ再分割されるか、又は1つ以上の部分行為を含み得る。そのような部分行為は、個々の行為の開示に含まれ、個々の行為の開示の一部分となり得る。
【0099】
[0108] 上記の開示は本開示の例を示すが、添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の範囲から逸脱することなく、本明細書で様々な変形及び変更を行うことができることに留意されたい。本明細書において説明される本開示の例による方法クレームの機能及び/又は行為は、どのような特定の順序で実行される必要もない。加えて、本明細書で開示された態様及び例の関連する詳細を不明瞭にしないように、よく知られている要素は詳細には説明されず、又は省略されることがある。更に、本開示の要素は、単数形で説明又は特許請求されることがあるが、単数形への限定が明示的に述べられていない限り、複数形が企図される。
【国際調査報告】