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開關(guān)電容器DC-DC轉(zhuǎn)換器及其制造方法與流程

文檔序號(hào):12749657閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種開關(guān)電容器DC-DC轉(zhuǎn)換器,包括:

邏輯單元,具有(i)第一襯底,(ii)設(shè)置在第一襯底之上的多個(gè)有源元件,(iii)設(shè)置在第一襯底的頂表面之上以覆蓋有源元件的第一層間絕緣層,以及(iv)設(shè)置在第一層間絕緣層中且電連接至有源元件的多個(gè)互連圖案,其中,所述多個(gè)互連圖案包括第一互連圖案和第二互連圖案;

電容器單元,具有(i)第二襯底,(ii)設(shè)置在第二襯底的頂表面之上的電容器,(iii)設(shè)置在第二襯底之上以覆蓋電容器的第二層間絕緣層,(iv)設(shè)置在第二層間絕緣層中且電連接至電容器的下電極圖案的下互連圖案,以及(v)設(shè)置在第二層間絕緣層中且電連接至電容器的上電極圖案的上互連圖案,其中,第二層間絕緣層被接合至第一層間絕緣層,使得邏輯單元與電容器單元垂直交疊;

第一通道,穿透第二襯底和第二層間絕緣層,且延伸至第一層間絕緣層中以接觸第一互連圖案;

第二通道,穿透第二襯底以接觸下互連圖案;

第三通道,穿透第二襯底,且延伸至第二層間絕緣層中以接觸上互連圖案;

第四通道,穿透第二襯底和第二層間絕緣層,且延伸至第一層間絕緣層中以接觸第二互連圖案;

第一外部電路圖案,設(shè)置在第二襯底的底表面之上,且電連接至第一通道和第二通道;以及

第二外部電路圖案,設(shè)置在第二襯底的底表面之上,且電連接至第三通道和第四通道。

2.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電容器DC-DC轉(zhuǎn)換器,

其中,所述多個(gè)有源元件包括第一CMOS器件和第二CMOS器件,

其中,第一CMOS器件包括第一P溝道MOS晶體管和第一N溝道MOS晶體管,以及

其中,第二CMOS器件包括第二P溝道MOS晶體管和第二N溝道MOS晶體管。

3.如權(quán)利要求2所述的開關(guān)電容器DC-DC轉(zhuǎn)換器,

其中,第一互連圖案電連接至第一P溝道MOS晶體管的漏極區(qū)和第一N溝道MOS晶體管的漏極區(qū),以及

其中,第二互連圖案電連接至第二P溝道MOS晶體管的漏極區(qū)和第二N溝道MOS晶體管的漏極區(qū)。

4.如權(quán)利要求3所述的開關(guān)電容器DC-DC轉(zhuǎn)換器,

其中,第一互連圖案電連接至第一通道,以及

其中,第二互連圖案電連接至第四通道。

5.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電容器DC-DC轉(zhuǎn)換器,

其中,下互連圖案設(shè)置在第二襯底的與第一外部電路圖案和第二外部電路圖案相反的頂表面之上。

6.如權(quán)利要求5所述的開關(guān)電容器DC-DC轉(zhuǎn)換器,還包括設(shè)置在下互連圖案之上的虛設(shè)絕緣圖案,

其中,多個(gè)接觸孔形成在虛設(shè)絕緣圖案中。

7.如權(quán)利要求6所述的開關(guān)電容器DC-DC轉(zhuǎn)換器,其中,電容器包括:

下電極圖案,設(shè)置在通過(guò)接觸孔而暴露的下互連圖案之上,且在虛設(shè)絕緣圖案之上延伸;

電介質(zhì)圖案,設(shè)置在下電極圖案之上;以及

上電極圖案,設(shè)置在電介質(zhì)圖案之上以填充接觸孔。

8.如權(quán)利要求7所述的開關(guān)電容器DC-DC轉(zhuǎn)換器,其中,上電極圖案的與虛設(shè)絕緣圖案相反的頂表面直接接觸上互連圖案的底表面。

9.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電容器DC-DC轉(zhuǎn)換器,其中,第一襯底和第二襯底中的每個(gè)都是硅層。

10.一種開關(guān)電容器DC-DC轉(zhuǎn)換器,包括:

邏輯單元,具有(i)第一襯底,(ii)設(shè)置在第一襯底之上的多個(gè)有源元件,(iii)設(shè)置在第一襯底的頂表面之上以覆蓋有源元件的第一層間絕緣層,以及(iv)設(shè)置在第一層間絕緣層中且電連接至有源元件的多個(gè)互連圖案,其中,所述多個(gè)互連圖案包括第一互連圖案和第二互連圖案;

電容器單元,具有(i)第二襯底,(ii)設(shè)置在第二襯底的頂表面之上的電容器,(iii)設(shè)置在第二襯底之上以覆蓋電容器的第二層間絕緣層,(iv)設(shè)置在第二層間絕緣層中且電連接至電容器的下電極圖案的下互連圖案,以及(v)設(shè)置在第二層間絕緣層中且電連接至電容器的上電極圖案的上互連圖案,其中,第二襯底被接合至第一層間絕緣層,使得邏輯單元與電容器單元垂直交疊;

第一通道,穿透第二層間絕緣層和第二襯底,且延伸至第一層間絕緣層中以接觸第一互連圖案;

第二通道,設(shè)置在第二層間絕緣層中以接觸下互連圖案;

第三通道,設(shè)置在第二層間絕緣層中以接觸上互連圖案;

第四通道,穿透第二層間絕緣層和第二襯底,且延伸至第一層間絕緣層中以接觸第二互連圖案;

第一外部電路圖案,設(shè)置在第二層間絕緣層的與第二襯底相反的頂表面之上,且電連接至第一通道和第二通道;以及

第二外部電路圖案,設(shè)置在第二層間絕緣層的頂表面之上,且電連接至第三通道和第四通道。

11.如權(quán)利要求10所述的開關(guān)電容器DC-DC轉(zhuǎn)換器,

其中,所述多個(gè)有源元件包括第一CMOS器件和第二CMOS器件,

其中,第一CMOS器件包括第一P溝道MOS晶體管和第一N溝道MOS晶體管,以及

其中,第二CMOS器件包括第二P溝道MOS晶體管和第二N溝道MOS晶體管。

12.如權(quán)利要求11所述的開關(guān)電容器DC-DC轉(zhuǎn)換器,

其中,第一互連圖案電連接至第一P溝道MOS晶體管的漏極區(qū)和第一N溝道MOS晶體管的漏極區(qū),以及

其中,第二互連圖案電連接至第二P溝道MOS晶體管的漏極區(qū)和第二N溝道MOS晶體管的漏極區(qū)。

13.如權(quán)利要求12所述的開關(guān)電容器DC-DC轉(zhuǎn)換器,

其中,第一互連圖案電連接至第一通道,以及

其中,第二互連圖案電連接至第四通道。

14.如權(quán)利要求10所述的開關(guān)電容器DC-DC轉(zhuǎn)換器,其中,下互連圖案設(shè)置在第二襯底的與第一層間絕緣層相反的頂表面之上。

15.如權(quán)利要求14所述的開關(guān)電容器DC-DC轉(zhuǎn)換器,還包括設(shè)置在下互連圖案之上的虛設(shè)絕緣圖案,

其中,多個(gè)接觸孔形成在虛設(shè)絕緣圖案中。

16.如權(quán)利要求15所述的開關(guān)電容器DC-DC轉(zhuǎn)換器,其中,電容器包括:

下電極圖案,設(shè)置在通過(guò)接觸孔而暴露的下互連圖案之上,且在虛設(shè)絕緣圖案之上延伸;

電介質(zhì)圖案,設(shè)置在下電極圖案之上;以及

上電極圖案,設(shè)置在電介質(zhì)圖案之上以填充接觸孔。

17.如權(quán)利要求16所述的開關(guān)電容器DC-DC轉(zhuǎn)換器,其中,上電極圖案的與虛設(shè)絕緣圖案相反的頂表面直接接觸上互連圖案的底表面。

18.如權(quán)利要求10所述的開關(guān)電容器DC-DC轉(zhuǎn)換器,其中,第一襯底和第二襯底中的每個(gè)都是硅層。

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