Browse Prior Art Database

Optimized Viabarx-Viabarx capacitance – Extra bias for non contacting Via-Via bar

IP.com Disclosure Number: IPCOM000131978D
Original Publication Date: 2005-Dec-25
Included in the Prior Art Database: 2005-Dec-25
Document File: 4 page(s) / 259K

Publishing Venue

Siemens

Related People

Juergen Carstens: CONTACT

Abstract

In der Schaltungstechnik, in einem Grossteil aller Analog / Mixed Signal / RF-Schaltungen (RF, Radio Frequency) wird ein linearer Kondensator benoetigt. Eine Moeglichkeit zur Realisierung ist eine eigene Plattenstruktur im BEOL (MIMcap)(BEOL, Back End Of Line; MIMcap, Metal Insulator Metal Capacitance). Da eine solche Plattenstruktur aber mit erhoehten Prozesskosten verbunden ist, wird oft versucht eine Kapazitaetsstruktur in den Standardverdrahtungsebenen zu realisieren. Eine sehr effiziente Moeglichkeit einer solchen Kapazitaet ist eine Leitungs / Via-Anordnung in vertikalen parallelen Platten. Die Flaechenkapazitaet einer lateralen BEOL Kapazitaet, wie z.B. der VPPcap (Abb. 1 und 2) (VPPcap, Peak-to-Peak Voltage Capacitance) ist durch die Designregeln (viax_viax oder viabarx_viabarx) beschraenkt. Die Idee besteht darin die via/viabar Abstaende zu reduzieren indem man einen extra bias einfuehrt fuer vias/viabars die fuer die Konstruktion der VPPcap genutzt werden. Bisher wurden die Vias gemaess den Standard Designregeln 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 darin optimierte MIM Kapazitaeten in den Prozess einzufuehren. Diese MIM Kapazitaeten besitzen sehr gute Eigenschaften bzgl. Flachenkapazitaet und parasitaerer Kapazitaet, erhoehen aber die Prozesskomplexitaet und die Waferkosten.

This text was extracted from a PDF file.
At least one non-text object (such as an image or picture) has been suppressed.
This is the abbreviated version, containing approximately 52% of the total text.

Page 1 of 4

S

Optimized Viabarx-Viabarx capacitance - Extra bias for non contacting Via-Via bar

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

DE-Muenchen

In der Schaltungstechnik, in einem Grossteil aller Analog / Mixed Signal / RF-Schaltungen (RF, Radio Frequency) wird ein linearer Kondensator benoetigt. Eine Moeglichkeit zur Realisierung ist eine eigene Plattenstruktur im BEOL (MIMcap)(BEOL, Back End Of Line; MIMcap, Metal Insulator Metal Capacitance). Da eine solche Plattenstruktur aber mit erhoehten Prozesskosten verbunden ist, wird oft versucht eine Kapazitaetsstruktur in den Standardverdrahtungsebenen zu realisieren. Eine sehr effiziente Moeglichkeit einer solchen Kapazitaet ist eine Leitungs / Via-Anordnung in vertikalen parallelen Platten.

Die Flaechenkapazitaet einer lateralen BEOL Kapazitaet, wie z.B. der VPPcap (Abb. 1 und 2) (VPPcap, Peak-to-Peak Voltage Capacitance) ist durch die Designregeln (viax_viax oder viabarx_viabarx) beschraenkt. Die Idee besteht darin die via/viabar Abstaende zu reduzieren indem man einen extra bias einfuehrt fuer vias/viabars die fuer die Konstruktion der VPPcap genutzt werden.

Bisher wurden die Vias gemaess den Standard Designregeln 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 darin optimierte MIM Kapazitaeten in den Prozess einzufuehren. Diese MIM Kapazitaeten besitzen sehr gute Eigenschaften bzgl. Flachenkapazitaet und parasitaerer Kapazitaet, erhoehen aber die Prozesskomplexitaet und die Waferkosten.

Die Einfuehrung eines extra bias fuer vias/viabars fuehrt dazu das die Breite der Metall-Finger und die via/viabar abstaende reduzieren werden und sich dadurch die Kapazitaetsdichte der VPPcap erhoeht (Abb. 3, 4, 5 und 6). Der Abstand der vias/viabars kann reduziert werden weil auf das zuverlaessige Kontaktieren der Vias verzichtet wird. Der Via Kontakt ist, im Gegensatz zu der Metallbahn unterhalb des Vias, nicht fuer die Funktiona...