[发明专利]边缘电容器、集成电路和用于边缘电容器的制造工艺

说明书

本申请题为“边缘电容器、集成电路和用于边缘电容器的制造工艺”。本发明提供了电容器(C)，该电容器具有由金属层制成的第一结构(E1)和由相同金属层制成的第二结构(E2)以及在第一(E1)和第二(E2)金属结构之间的介电层(PO/SiN)，其中介电层(PO/SiN)具有大于4、特别是大于6的相对介电常数。还提供了包括这样的电容器和可选的其他部件的单片集成电路。还提供了制造这种电容器的方法。

技术领域

本公开涉及边缘电容器、集成电路和用于这种电容器的制造工艺。

背景技术

根据现有技术的现有集成电路未能提供适用于高电压(例如400V)且同时具有足够高的密度(电容)的集成电容器。

发明内容

本公开的一个目的是提供电容器、包含电容器的集成电路和用于这种电容器和适用于高压应用且同时仍然提供足够大的电容值的集成电路的制造工艺。

在一个方面，存在一种电容器，其包括由金属层制成的第一结构和由相同金属层制成的第二结构以及在第一和第二金属结构之间的介电/保护层。介电/保护层可以具有大于4、特别是大于6的相对介电常数。介电层可以包括氮化硅(Si₃N₄)。氮化硅的介电常数通常大于4或甚至大于6。

第一结构/电极可以是线，并且第二结构/电极也可以是线。第一和第二结构可以是叉指状(interdigitated)。

本公开还提供了一种在用于集成电子部件的高压(high voltage)制造工艺中制造的电容器。该制造工艺提供氮化硅。氮化硅被用作电容器的电极之间的介电层。电极在相同的金属层中制成。

此外，提供一种电容器，其具有在相同的金属层中制成的电极。电极通过氮化硅层彼此电隔离。

本公开也提供一种单块集成电子电路，其包括电容器和至少一个功率晶体管，其中电容器和晶体管在相同的高压制造工艺中制造。

此外，提供一种单片集成电路，其包括具有在相同金属层内的电极的边缘电容器。电极中的一个被配置为耦合到高压域并且另一个被配置为耦合到低压域。

电容器可以被实现为单片高压功率级的一部分。电容器可以被实现为单片高压开关模式转换器的一部分。应用示例包括电平转换、零检测和压摆率控制。电容器可以是电压或电流转换器(特别是DC-DC转换器，特别是降压或升压转换器)中的反馈电容器。电容器可以被耦合以向其他集成电子部件提供零检测。

还有一种制造集成电容器的方法，其包括以下步骤：沉积(第一)金属层，将该金属层构造(蚀刻)成彼此不同(电解耦)的至少第一结构和第二结构。

该方法还可以包括在第一结构和第二结构之间提供最小距离以符合高压要求的步骤。

在该方法中，还可以有以下步骤：至少在第一结构和第二结构之间沉积非导电层，使得第一结构和第二结构形成电容器的电极。非导电层可以具有至少为4且更特别地至少为6的介电常数。导电层可以包括氮化硅或由氮化硅组成。

该方法还可以包括以下步骤：沉积并构造用于功率晶体管的层，使用这些层来创建功率晶体管，使得晶体管与电容器被单片集成。晶体管和电容器可以被电耦合。

制造工艺可以是III族氮化物功率制造工艺，特别是氮化镓(GaN)集成电路功率平台工艺。

上述方面有助于提供具有高密度(大电容)、较低寄生底板电容和适用于高压应用的电容器。电容器可以与其他部件(例如功率晶体管)集成在一起。

此外，本公开提供了一种高密度和高电压边缘电容器，其不会通过增加制造步骤、掩模数量或需要金属层之间的厚层间电介质(ILD)而增加工艺复杂性。

附图说明

本申请的其他方面和特征将从参考附图的优选示例的以下描述中得出，其中：