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Optimized Via/Viabar-Via/Viabar Capacitance Using Non Contacting Via/Viabars

IP.com Disclosure Number: IPCOM000131668D
Original Publication Date: 2005-Dec-10
Included in the Prior Art Database: 2005-Dec-10
Document File: 4 page(s) / 194K

Publishing Venue

Siemens

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Juergen Carstens: CONTACT

Abstract

Ein Grossteil aller analog/mixed signal/RF (Radio Frequency) Schaltungen benoetigt einen linearen Kondensator. Eine Moeglichkeit zur Realisierung ist eine eigene Plattenstruktur im BEOL (Back End Of Line) (MIMcap (Metal Insulator Metal Capacitor)). Da eine solche Plattenstruktur aber mit erhoehten Prozesskosten verbunden ist, wird oftmals versucht, eine Kapazitaetsstruktur in den Standardverdrahtungsebenen zu realisieren. Eine sehr effiziente Moeglichkeit einer solchen Kapazitaet ist eine Leitungs-/Via-Anordnung in vertikalen parallelen Platten (VPPcap - siehe Abb. 1). Bislang werden die Vias gemaess den Standarddesignregeln gezeichnet. Dies fuehrt zu reduzierten Flaechenkapazitaeten und erhoehten parasitaeren Kapazitaeten. Die reduzierte Flaechenkapazitaet erhoeht den Flaechenbedarf und damit die Chipkosten. Die erhoehten parasitaeren Kapazitaeten muessen mit erhoehtem Stromverbrauch kompensiert werden. Eine weitere Moeglichkeit besteht derzeit darin, optimierte MIM Kapazitaeten in den Prozess einzufuehren. Diese MIM Kapazitaeten besitzen sehr gute Eigenschaften hinsichtlich Flaechenkapazitaet und parasitaerer Kapazitaet, erhoehen aber die Prozesskomplexitaet und die Waferkosten.

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S

Optimized Via/Viabar-Via/Viabar Capacitance Using Non Contacting Via/Viabars

Idee: Dr. Philipp Riess, DE-Muenchen; Thomas Benetik, DE-Muenchen; Dr. Peter Baumgartner,

DE-Muenchen

Ein Grossteil aller analog/mixed signal/RF (Radio Frequency) Schaltungen benoetigt einen linearen Kondensator. Eine Moeglichkeit zur Realisierung ist eine eigene Plattenstruktur im BEOL (Back End Of Line) (MIMcap (Metal Insulator Metal Capacitor)). Da eine solche Plattenstruktur aber mit erhoehten Prozesskosten verbunden ist, wird oftmals versucht, eine Kapazitaetsstruktur in den Standardverdrahtungsebenen zu realisieren. Eine sehr effiziente Moeglichkeit einer solchen Kapazitaet ist eine Leitungs-/Via-Anordnung in vertikalen parallelen Platten (VPPcap - siehe Abb. 1).

Bislang werden die Vias gemaess den Standarddesignregeln gezeichnet. Dies fuehrt zu reduzierten Flaechenkapazitaeten und erhoehten parasitaeren Kapazitaeten. Die reduzierte Flaechenkapazitaet erhoeht den Flaechenbedarf und damit die Chipkosten. Die erhoehten parasitaeren Kapazitaeten muessen mit erhoehtem Stromverbrauch kompensiert werden. Eine weitere Moeglichkeit besteht derzeit darin, optimierte MIM Kapazitaeten in den Prozess einzufuehren. Diese MIM Kapazitaeten besitzen sehr gute Eigenschaften hinsichtlich Flaechenkapazitaet und parasitaerer Kapazitaet, erhoehen aber die Prozesskomplexitaet und die Waferkosten.

Die Idee besteht darin, die Via/Viabar-Abstaende zu reduzieren, indem extra Bias fuer Vias/Viabars eingefuehrt werden, die fuer die Konstruktion der VPPcap genutzt werden. Die Einfuehrung eines extra Bias fuer Vias/Viabars fuehrt dazu, dass die Breite der Metal Finger und die Via/Viabar- Abstaende reduziert und dadurch die Kapazitaetsdichte der VPPcap erhoeht werden kann (siehe Abb. 2 und Abb. 3). Der Abstand der...