[发明专利]垂直定向的半导体器件及其屏蔽结构

说明书

相关申请的交叉参考

本发明涉及以下共同受让的专利申请，其全部内容通过参考合并于此：于2011年6月10日由发明人Hsiu-Ying Cho提交的“A VERTICAL INTERDIGITATED SEMICONDUCTOR CAPACITOR”(代理参考号TSMC2011-0077/24061.1786)的美国专利申请第13/158,044号；于2011年8月18日由发明人Hsiu-Ying Cho提交的“VERTICAL ORIENTED SEMICONDUCTOR DEVICE AND SHIELDING STRUCTURE THEREOF”(代理参考号TSMC2011-0149/24061.1850)的美国专利申请第13/212,982号；以及于2011年9月7日由发明人Hsiu-Ying Cho提交的“A HORIZONTAL INTERDIGITATED CAPACITOR STRUCTURE WITH VIAS”(代理参考号TSMC2011-0564/24061.1865)的美国专利申请第13/227,242号。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体地，涉及垂直定向的半导体器件及其屏蔽结构。

背景技术

半导体集成电路(IC)产业已经经历了快速增长。IC材料和设计的技术进步产生了多代IC，每一代都具有比前一代更小且更复杂的电路。然而，这些进步增加了加工和制造IC的复杂度，并且对于实现这些进步来说，需要在加工和制造IC方面的类似发展。在集成电路演进的过程中，功能密度(即，每芯片面积互连器件的数量)通常增加而几何尺寸(即，使用制造工艺可生产的最小部件(或线))减小。

可以在半导体IC上形成各种有源或无源电子部件。例如，可以在半导体IC上形成变压器、电感器、电容器等。然而，形成在IC上的传统电子部件会面临诸如过量空间消耗、较差器件性能、不适当的屏蔽和高制造成本的缺点。

因此，虽然半导体IC上的现有电子部件通常足以用于它们预期的目的，但它们不能够在每个方面都完全满足要求。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种半导体器件，所述半导体器件包括：

衬底，具有通过X轴和垂直于所述X轴的Y轴限定的表面；

电容器，设置在所述衬底的上方；

电感器，设置在所述衬底的所述表面的上方，并具有包围所述电容器的线圈部件；以及

屏蔽结构，在所述衬底的上方并配置成围绕所述线圈部件。

在一可选实施例中，所述屏蔽结构配置成与接地电源线耦合。

在一可选实施例中，所述电容器和所述电感器耦合以形成电感器电容器(LC)槽。

在一可选实施例中，所述屏蔽结构包括都垂直于所述衬底的所述表面的第一侧部和第二侧部，所述线圈部件置于所述第一侧部和所述第二侧部之间。

在一可选实施例中，所述第一侧部和所述第二侧部的每一个都包括：第一金属线和第二金属线，每一个都属于对应的金属层；以及通孔部件，沿着与所述X轴和所述Y轴垂直的第三轴连接所述第一金属线和所述第二金属线。

在一可选实施例中，所述通孔部件为加长通孔部件。

在一可选实施例中，所述屏蔽结构进一步包括配置成与所述第一侧部和所述第二侧部在一起的底部以屏蔽所述电感器的所述线圈部件。

在一可选实施例中，所述屏蔽结构的所述底部包括在同一金属层中的多条金属线；以及所述多条金属线被配置为周期性结构，使得相邻金属线之间的距离基本相等。

在一可选实施例中，所述屏蔽结构进一步包括配置成与所述第一侧部、所述第二侧部和所述底部在一起的顶部，使得所述线圈部件被包围。

在一可选实施例中，所述电容器包括阳极部件和阴极部件，其中，所述阳极部件包括多个第一导电部件，所述阴极部件包括多个第二导电部件，其中，所述第一导电部件与所述第二导电部件相互交叉。

在一可选实施例中，沿着所述Y轴和垂直于所述衬底的表面的Z轴，所述第一导电部件与所述第二导电部件相互交叉。

在一可选实施例中，所述第一导电部件和所述第二导电部件的每一个都包括：两条金属线，沿着所述X轴延伸；以及至少一个金属通孔，沿着所述Z轴延伸并互连所述两条金属线。

在一可选实施例中，所述第一导电部件和所述第二导电部件的每一个都沿着与所述衬底的表面垂直的Z轴延伸；以及沿着所述X轴和所述Y轴，所述第一导电部件与所述第二导电部件相互交叉。