[发明专利]具有通孔的水平交指型电容器

说明书

相关申请的交叉参考

本发明涉及以下共同转让的美国专利申请，其全部内容结合于此作为参考：由发明人Hsiu-Ying Cho于2011年6月10日提交的，名称为“A VERTICAL INTERDIGITATED SEMICONDUCTOR CAPACITOR”(代理人卷号TSMC2011-0077)的美国序列号13/158,044；由发明人Hsiu-Ying Cho于2011年8月20日提交的，名称为“VERTICALLY ORIENTED SEMICONDUCTOR DEVICE AND SHIELDING STRUCTURE THEREOF”(代理人卷号TSMC2011-0149)的美国序列号13/212,982；由发明人Hsiu-Ying Cho于2011年10月25日提交的，名称为“STRUCTURE AND METHOD FOR A HIGH-K TRANSFORMER WITH CAPACITIVE COUPLING”(代理人卷号TSMC2011-0436)的美国序列号13/280,786；以及由发明人Hsiu-Ying Cho于2011年10月13日提交的，名称为“VERTICIALLY ORIENTED SEMICONDUCTOR DERVICE AND SHIELD STRUCTURE THEREOF”(代理人卷号TSMC2011-0572)的美国序列号13/272,866。

技术领域

本发明涉及半导体器件，更具体而言，涉及具有通孔的水平交指型电容器。

背景技术

半导体集成电路(IC)产业经历了快速发展。IC材料和设计方面的技术进步产生了多个IC代，其中，每个代都具有比上一个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的复杂性，因此，为了实现这些进步，需要IC加工和制造方面的类似发展。在集成电路发展过程中，功能密度(即，每芯片面积中互连器件的数量)通常都在增加，而几何尺寸(即，使用制造工艺可以制造的最小元件(或线))减小了。

在半导体IC上可以形成各种有源或无源元件。例如，半导体电容器可以形成为无源电子元件。传统上，半导体电容器可以具有金属对金属(MOM)结构。当器件尺寸继续减小时，传统半导体电容器的MOM结构可能遇到诸如面积消耗过多、电容密度低、和/或制造成本高的问题。

因此，虽然现有的半导体电容器器件通常已经足以实现它们的预期用途，但是在各个方面尚不是完全令人满意的。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种半导体器件，包括：具有表面的衬底，所述表面由第一轴和与所述第一轴垂直的第二轴限定；以及设置在所述衬底上的电容器，所述电容器具有：包括多个第一导电部件的阳极元件和包括多个第二导电部件的阴极元件，其中，所述第一导电部件和所述第二导电部件每一个都包括：沿着所述第一轴延伸的两条金属线，以及至少一个金属通孔，所述至少一个金属通孔沿着与所述衬底的所述表面垂直的第三轴延伸并互连所述两条金属线；以及所述第一导电部件沿着所述第二轴和所述第三轴均与所述第二导电部件相互交错。

根据本发明所述的半导体器件，其中所述金属通孔包括：沿着所述第一轴的第一尺寸和沿着所述第二轴的第二尺寸，所述第一尺寸基本上等于所述第二尺寸。

根据本发明所述的半导体器件，其中所述金属通孔包括：沿着所述第一轴的第一尺寸和沿着所述第二轴的第二尺寸，所述第一尺寸基本上大于所述第二尺寸。

根据本发明所述的半导体器件，其中具有多个互连层的互连结构被设置在所述衬底上方，以及所述两条金属线归于两个相邻的金属层并且沿着所述第三轴彼此间隔开。

根据本发明所述的半导体器件，其中所述金属线每一条都具有大于沿着所述第二轴的第二尺寸的沿着所述第一轴的第一尺寸。

根据本发明所述的半导体器件，其中，所述第一导电部件和所述第二导电部件沿着所述第一轴形成剖面图中二维阵列；以及所述阵列包括：沿着所述第二轴对准的第一导电部件和第二导电部件的子集以及沿着所述第三轴对准的第一导电部件和第二导电部件的另一子集。

根据本发明所述的半导体器件，其中，所述阳极元件进一步包括与所述第一导电部件连接的第一侧部；所述阴极元件进一步包括与所述第二导电部件连接的第二侧部；所述第一侧部和所述第二侧部每一个都沿着所述第二轴和所述第三轴横越；以及所述第一导电部件和所述第二导电部件被设置在所述第一侧部和所述第二侧部之间。