背景技術(shù)：

很多現(xiàn)代集成電路設(shè)備包括管芯上電容器(ODC)。在典型的配置中，ODC被耦接在其中與另一個(gè)功率軌相比一個(gè)功率軌處于較高電壓電平的兩個(gè)功率軌之間。然而，這兩個(gè)功率軌之間的高電壓差值，即由于ODC內(nèi)介電材料的擊穿，能夠?qū)е驴煽啃詥栴}。

在一些情況下，使用兩個(gè)或更多串聯(lián)連接的電容器形成ODC，使得每個(gè)電容器僅接收所供應(yīng)的電壓的一部分。雖然這種ODC能夠克服可靠性問題，但是使用兩個(gè)或更多電容器形成的ODC能夠顯示其它非理想因素，諸如當(dāng)電容器中的一個(gè)的金屬板未被耦接到任何特定的電壓或功率軌時(shí)出現(xiàn)的浮動(dòng)的金屬板的問題，這導(dǎo)致金屬板處于浮動(dòng)的電壓電平。因?yàn)楦?dòng)的金屬板能夠俘獲電荷，并且變更電容器的電容值，所以在大多數(shù)現(xiàn)代集成的電路設(shè)備中不期望有浮動(dòng)的金屬板問題。

用于克服浮動(dòng)的金屬板問題的一個(gè)典型的解決方案是將金屬板耦接到天線二極管。然而，這樣的解決方案能夠增加到管芯上電容器的連接的數(shù)量，這可能不是優(yōu)選的，并且能夠耗費(fèi)集成電路內(nèi)過多的空間。對(duì)于浮動(dòng)的金屬板問題的另一個(gè)已知的解決方案是將浮動(dòng)的金屬板“弱”耦接到功率軌，其中在浮動(dòng)的金屬板和功率軌之間形成間接連接。然而，為了將浮動(dòng)的金屬板弱耦接到功率軌，這樣的解決方案可需要復(fù)雜的和耗費(fèi)面積的互連。

因此，期望能夠提供改進(jìn)的管芯上電容器結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文所描述的實(shí)施例包括管芯上電容器結(jié)構(gòu)和一種制造所述電容器結(jié)構(gòu)的方法。應(yīng)當(dāng)理解，可以以很多方式實(shí)施該實(shí)施例，諸如工藝、裝置、系統(tǒng)、設(shè)備或方法。下面描述了若干實(shí)施例。

在一個(gè)實(shí)施例中，描述了管芯上電容器結(jié)構(gòu)。所述管芯上電容器結(jié)構(gòu)包括第一電容器和第二電容器。所述第一電容器可以具有第一端子和第二端子。 所述第一端子直接連接到第一電源軌結(jié)構(gòu)。所述第二端子直接連接到第二電源軌結(jié)構(gòu)。所述第一電源軌結(jié)構(gòu)與所述第二電源軌結(jié)構(gòu)不同。所述第二電容器可以具有第三端子和第四端子。所述第二電容器串聯(lián)連接在所述第二電源軌結(jié)構(gòu)和第三電源軌之間。所述第三電源軌結(jié)構(gòu)與所述第一電源軌結(jié)構(gòu)和所述第二電源軌結(jié)構(gòu)不同。所述第三端子直接連接到所述第二電源軌結(jié)構(gòu)，并且所述第四端子直接連接到所述第三電源軌結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一電容器具有第一電容，并且所述第二電容器結(jié)構(gòu)具有大于所述第一電容的第二電容。

在另一個(gè)實(shí)施例中，描述了一種形成電容器結(jié)構(gòu)的方法。所述方法可以包括形成第一電容器結(jié)構(gòu)，并且將所述第一電容器結(jié)構(gòu)直接連接到第一電源軌和第二電源軌的步驟。除此之外，所述方法還可以包括形成第二電容器結(jié)構(gòu)，并且將所述第二電容器結(jié)構(gòu)直接連接到所述第二電源軌和第三電源軌的步驟。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第二電源軌被插入在所述第一電源軌和所述第三電源軌之間。

從附圖和優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的進(jìn)一步的特征，其本質(zhì)和各種優(yōu)勢(shì)將更顯而易見。

附圖說明

圖1根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示出具有去耦電容器的說明性電路。

圖2根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示出包括形成于兩個(gè)金屬層之間的電容器結(jié)構(gòu)的集成電路的說明性橫斷面視圖。

圖3根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示出說明性管芯上電容器結(jié)構(gòu)。

圖4根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示出圖3中所示類型的管芯上電容器的說明性電路表示。

圖5根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示出制造結(jié)合圖1-圖4所描述的類型的管芯上電容器的方法的說明性流程圖。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例描述了一種管芯上電容器結(jié)構(gòu)和一種用于制造所述電容器結(jié)構(gòu)的方法。對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將明顯的是，在沒有這些具體細(xì)節(jié)中的一些或全部的情況下，可以實(shí)踐本示例性實(shí)施例。在其它情況下，為了避免 不必要地混淆本實(shí)施例，沒有詳細(xì)描述眾所周知的操作。

圖1是說明性的而非限制性的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例例示了具有去耦電容器的電路。如圖1所示，電路100包括：電源110、負(fù)載120和去耦電容器130。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，去耦電容器130可以是如圖3中所示的管芯上電容器300的物理結(jié)構(gòu)的電路表示。

例如，可以以可編程邏輯設(shè)備(PLD)諸如現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)設(shè)備實(shí)現(xiàn)電路100?？商鎿Q地，電路100可以是專用集成電路(ASIC)設(shè)備或?qū)Ｓ脴?biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(ASSP)設(shè)備，諸如，存儲(chǔ)器設(shè)備或微處理器設(shè)備。應(yīng)當(dāng)理解，這樣的集成電路設(shè)備可以包括多個(gè)電路100。

如圖1中的實(shí)施例所示，電源110可以通過兩個(gè)電源電壓軌140和電源電壓軌150耦接到負(fù)載120。去耦電容器130可以形成于電源電壓軌140和電源電壓軌150之間。應(yīng)當(dāng)理解，可以不同地形成電路100，并且電路100不應(yīng)該被限制為如圖1的實(shí)施例中所示的準(zhǔn)確布置。

電源110可以被用于將功率供應(yīng)給負(fù)載120。例如，電源110可以由未調(diào)節(jié)輸入電壓提供經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出。在一個(gè)實(shí)施例中，電源110可以是電壓調(diào)節(jié)電路(VCO)。電源110可以是線性電壓調(diào)節(jié)電路、開關(guān)電壓調(diào)節(jié)電路、電荷泵電路或任何其它期望的電源電路。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員可以根據(jù)期望的集成電路設(shè)計(jì)選擇電源110的類型。在一個(gè)合適的布置中，電源110可以將3.0伏特(V)供應(yīng)給負(fù)載120。

如果需要，電源110可以通過電源電壓軌140和電源電壓軌150供應(yīng)經(jīng)調(diào)節(jié)的電壓。電源電壓軌140和電源電壓軌150可以是導(dǎo)線互連線或者任何其它期望的導(dǎo)電路徑。在一種集成電路設(shè)備中，電源軌140和電源軌150可以形成于集成電路管芯的金屬層(例如，集成電路基板上或內(nèi)的金屬層)上。例如，在其中電源110將3V提供給負(fù)載120的示例中，電源110可以在電源電壓軌140上提供3V的電壓電平，并且在電壓軌150上提供0V的電壓電平。

如圖1的實(shí)施例中所示，負(fù)載120可以被耦接到電源電壓軌140和電源電壓軌150。在一個(gè)實(shí)施例中，負(fù)載120可以是集成電路設(shè)備內(nèi)的需要功率的任何電路元件。對(duì)于FPGA設(shè)備，負(fù)載120可以是邏輯電路?？商鎿Q地，對(duì)于ASIC/ASSP設(shè)備，負(fù)載120可以是實(shí)行ASIC/ASSP設(shè)備的功能的具體電路。

去耦電容器130可以被用于使電路從另一個(gè)電路去耦。去耦電容器130可以以分流的方式耦接在電源電壓軌140和電源電壓軌150之間。在圖1的 實(shí)施例中，去耦電容器130可以使負(fù)載120從可以在電源電壓軌140和電源電壓軌150上與直流(DC)電壓一起傳輸?shù)慕涣?AC)信號(hào)或電壓峰值去耦。然后，電源電壓軌140上的任何AC信號(hào)或電壓峰值可以通過去耦電容器130進(jìn)行傳輸且進(jìn)入到電源電壓軌150中。例如，去耦電容器130還可以被稱為旁路電容器。

應(yīng)當(dāng)理解，可以使用多個(gè)電容器結(jié)構(gòu)形成去耦電容器130。在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用兩個(gè)串聯(lián)耦接的電容器結(jié)構(gòu)形成去耦電容器130。當(dāng)使用多個(gè)耦接的電容器結(jié)構(gòu)形成去耦電容器130時(shí)，由于電壓電平可以跨越兩個(gè)串聯(lián)耦接的電容器結(jié)構(gòu)中的每個(gè)進(jìn)行分布，所以電容器130可以能夠處理電源電壓軌140和電源電壓軌150之間大的電壓差值。

圖2是說明性的而非限制性的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例例示包括形成于集成電路上的兩個(gè)金屬層之間的電容器結(jié)構(gòu)的集成電路的橫斷面視圖。如圖2所示，集成電路200包括半導(dǎo)體基板210、金屬層230(1)-230(N)、介電層220和管芯上電容器(ODC)結(jié)構(gòu)240。例如，管芯上電容器240可以類似于圖1的去耦電容器130。

應(yīng)當(dāng)理解，集成電路的實(shí)際橫斷面可以比集成電路200的橫斷面視圖更復(fù)雜(例如，集成電路可以包括更多層、結(jié)構(gòu)等)，并且為了避免不必要地混淆本發(fā)明，沒有示出具體元件。

半導(dǎo)體基板210可以形成集成電路管芯的基底。在一個(gè)實(shí)施例中，半導(dǎo)體基板210可以是硅基板。半導(dǎo)體基板210可以包括諸如p-型金屬氧化物半導(dǎo)體(PMOS)晶體管和n-型金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)晶體管的多個(gè)有源電路(未示出)。信號(hào)可以通過金屬層230(1)-230(N)和導(dǎo)電通孔231被傳輸?shù)郊呻娐?00中的有源電路。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電通孔231可以是穿通孔式通孔(THV)或微通孔(μ-通孔)。例如，導(dǎo)電通孔231可以傳輸信號(hào)(例如，輸入/輸出(I/O)信號(hào)或功率信號(hào))。在一個(gè)復(fù)雜的集成電路管芯(例如，F(xiàn)PGA管芯)中，可以有至少十個(gè)金屬層。因此，例如，N的值可以是10或更大。在一個(gè)實(shí)施例中，電源電壓軌(例如，圖1的電源電壓軌140和電源電壓軌150)可以形成于金屬層230(1)-230(N)中的一個(gè)或更多個(gè)金屬層中。

如圖2的實(shí)施例中所示，每?jī)蓚€(gè)金屬層230(1)-230(N)可以被對(duì)應(yīng)的介電層220隔開。介電層220可以用作每?jī)蓚€(gè)金屬層230(1)-230(N)之間 的絕緣體。在一個(gè)實(shí)施例中，介電層220可以是低k介電層(例如，二氧化硅)或高k介電層(例如，氮化硅酸鉿(HfSiON))。

如圖2的實(shí)施例中所示，管芯上電容器240可以形成于金屬層230(N-1)和金屬層230(N)之間。在一個(gè)實(shí)施例中，管芯上電容器240可以形成于上金屬層(或距離半導(dǎo)體基板210最遠(yuǎn)的金屬層)處。在上金屬層處形成管芯上電容器240的優(yōu)選是使電源電壓軌(作為良好的功率分布網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)踐的一部分)內(nèi)的噪聲最小化。因此，對(duì)于十金屬層集成電路管芯200，管芯上電容器240可以形成于第九金屬層230(N-1)和第十金屬層230(N)之間(其中N等于10)。第九金屬層和第十金屬層230可以形成管芯上電容器240的電源電壓軌。管芯上電容器240可以包括兩個(gè)電容器結(jié)構(gòu)(即，電容器結(jié)構(gòu)241和電容器結(jié)構(gòu)242)。電容器結(jié)構(gòu)241可以包括插入在電容器極板241T和電容器極板241B之間的介電材料241D。類似地，電容器結(jié)構(gòu)242可以包括插入在極板242T和極板242B之間的介電材料242D。在一個(gè)實(shí)施例中，電容器結(jié)構(gòu)241和電容器結(jié)構(gòu)242可以是高密度金屬-絕緣體-金屬(HD-MiM)電容器。在一個(gè)可替換的實(shí)施例中，電容器結(jié)構(gòu)241和電容器結(jié)構(gòu)242可以是金屬-絕緣體-金屬(MiM)電容器或金屬-氧化物-金屬(MOM)電容器。

圖3是說明性的而非限制性的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例例示管芯上電容器結(jié)構(gòu)。例如，管芯上電容器300可以類似于圖2的管芯上電容器240。管芯上電容器300可以包括兩個(gè)電容器結(jié)構(gòu)(電容器結(jié)構(gòu)341和電容器結(jié)構(gòu)342)(例如，類似于圖2的電容器結(jié)構(gòu)241和電容器結(jié)構(gòu)242)。

如圖3的實(shí)施例中所示，管芯上電容器300通過導(dǎo)電通孔331被耦接到三個(gè)功率軌310、功率軌320和功率軌330。導(dǎo)電通孔331可以類似于圖2的導(dǎo)電通孔231。在一個(gè)實(shí)施例中，功率軌310、功率軌320和功率軌330可以形成于圖2的金屬層230(1)-金屬層230(N)中的一個(gè)上。應(yīng)當(dāng)理解，雖然功率軌310、功率軌320和功率軌330每個(gè)都形成于單個(gè)金屬層內(nèi)，但是功率軌310、功率軌320和功率軌330由三個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)體形成。功率軌310可以處于比功率軌320高的電壓電平處。另外，功率軌320可以處于比功率軌330高的電壓電平處。在一個(gè)示例中，功率軌310可以被提供處于3V的電壓電平，功率軌320可以是處于1.8V，并且功率軌330可以是處于接地電壓電平(即，0V)。

電容器結(jié)構(gòu)341和電容器結(jié)構(gòu)342可以被用于使處于高電壓(例如，3V) 的功率軌從負(fù)載(例如，圖1的負(fù)載120)去耦。在一個(gè)實(shí)施例中，電容器結(jié)構(gòu)341可以形成管芯上電容器300的一部分，這被用于使高電壓功率軌(即，功率軌310)去耦。電容器結(jié)構(gòu)341被耦接到VCCPD電壓電平功率軌(即，功率軌320)和接地電壓電平功率軌(即，功率軌330)。

在一個(gè)實(shí)施例中，電容器結(jié)構(gòu)341的尺寸(例如，側(cè)面積、電容等)可以是電容器結(jié)構(gòu)342的尺寸的至少四倍。例如，電容器結(jié)構(gòu)341可以顯示大于15毫微法拉(nF)的電容，然而電容器結(jié)構(gòu)342可以顯示大于0.8nF的電容。例如，管芯上電容器300的電容可以大于3nF。

電容器結(jié)構(gòu)342可以包括電容器極板342T和電容器極板342B。極板342T直接連接到功率軌310，然而極板342B直接連接到功率軌320(例如，通孔331可以形成電容器的兩個(gè)端子，通孔331直接連接到功率軌310和功率軌320，而沒有耦接在功率軌和電容器極板之間的任何中間金屬層)。電容器結(jié)構(gòu)341可以包括極板341T和極板341B。極板341T直接連接到功率軌320，然而極板341B直接連接到功率軌330(例如，通孔331可以形成電容器結(jié)構(gòu)的兩個(gè)端子，通孔331直接連接到功率軌320和功率軌330，而沒有耦接在功率軌和電容器極板之間的任何中間金屬層)。在一個(gè)實(shí)施例中，電容器結(jié)構(gòu)341和電容器結(jié)構(gòu)342通過功率軌320(即，通過極板341B和頂部極板342T)串聯(lián)連接。應(yīng)當(dāng)理解，如本文所描述的術(shù)語“直接連接”可以指形成于與可以形成管芯上電容器300的地方相鄰的金屬層中的金屬跡線或功率軌。

如圖3的實(shí)施例中所示，分別與極板341B和極板342B相比較，極板341T和極板342T長度更短。這是因?yàn)橹挥袠O板341B和極板342B的足夠的長度可能夠促進(jìn)與導(dǎo)電通孔331的耦接。然而，出于電容的目的所需的有效長度可以僅僅是分別與電容器結(jié)構(gòu)341和電容器結(jié)構(gòu)342的極板341T和極板342T一樣長。

極板341T、極板341B、極板342T和極板342B可以包括導(dǎo)電材料。應(yīng)當(dāng)理解，極板341T、極板341B、極板342T和極板342B還可以被稱為電容器導(dǎo)體。在一個(gè)實(shí)施例中，極板341T、極板341B、極板342T和極板342B可以包括鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鈦銅合金、鋁合金、氮化鈦、鉬或銅。

應(yīng)當(dāng)理解，電介質(zhì)可以存在于電容器結(jié)構(gòu)342的極板342T和極板342B之間以及電容器結(jié)構(gòu)341的極板341T和極板341B之間。形成電介質(zhì)的材料可以類似于形成圖2的介電層220的材料。在一個(gè)實(shí)施例中，形成電介質(zhì)的 材料可以是低k電介質(zhì)(例如，二氧化硅)或高k電介質(zhì)(例如，氮化硅酸鉿(HfSiON))?？商鎿Q地，形成電介質(zhì)的材料可以是氧化鋯、氧化鉿、氧化鋁、氧化鉭或二氧化硅。

圖4是說明性的而非限制性的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例例示圖3的管芯上電容器的電路表示。電容器C1和電容器C2分別表示圖3的電容器結(jié)構(gòu)341和電容器結(jié)構(gòu)342。端子410、端子420和端子430可以被耦接到不同的功率軌。例如，端子410可以直接連接到高電壓功率軌(例如，對(duì)應(yīng)的通孔331的一部分可以形成電容器端子410，并且可以直接連接到高電壓功率軌，而沒有任何中間金屬層)，端子430可以直接連接到低/接地電壓功率軌，并且端子420可以直接連接到處于高和低/接地電壓功率軌之間的某個(gè)地方的電壓電平處的功率軌。在一個(gè)實(shí)施例中，端子410可以直接連接到圖3的功率軌310，端子420可以直接連接到圖3的功率軌320，以及端子430可以直接連接到圖3的功率軌330(例如，在半導(dǎo)體基板上電容器極板和對(duì)應(yīng)的功率軌之間沒有任何中間金屬層)。

如圖4的實(shí)施例中所示，電容器C1和電容器C2串聯(lián)耦接。因此，所接收的高電壓電平可以跨越電容器C1和電容器C2進(jìn)行分布。因此，這種布置可以解決一般在高電壓去耦電容器中出現(xiàn)的可靠性問題。在一個(gè)實(shí)施例中，高電壓可以是超過3V的電壓電平。當(dāng)高電壓是3V時(shí)，高電壓的一部分(例如，1.2V)可以跨越電容器C1進(jìn)行分布，并且高電壓的另一部分(例如，1.8V)可以跨越電容器C2進(jìn)行分布。

圖5是說明性的而非限制性的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例例示一種用于制造管芯上電容器的方法的流程圖。管芯上電容器可以類似于圖2的管芯上電容器240或圖3的管芯上電容器300。

在步驟510處，形成第一電容器結(jié)構(gòu)。第一電容器結(jié)構(gòu)可以類似于圖2的電容器結(jié)構(gòu)242或圖3的電容器結(jié)構(gòu)342。第一電容器結(jié)構(gòu)可以形成于介電層(例如，圖2的介電層220)內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一電容器結(jié)構(gòu)可以是HD-MiM電容器。應(yīng)當(dāng)理解，形成第一電容器結(jié)構(gòu)包括的步驟可以包括：(i)形成底部金屬板(例如，圖2的極板242B或圖3的極板342B)，(ii)在底部金屬板的頂部上形成介電材料，以及(iii)在介電材料上面形成頂部金屬板(例如，圖2的極板242T或圖3的極板342T)。

在步驟520處，第一電容器結(jié)構(gòu)直接連接到第一電壓軌和第二電壓軌。 第一電壓軌和第二電壓軌耦接到第一電容器結(jié)構(gòu)的不同的金屬板。在一個(gè)實(shí)施例中，第一電壓軌耦接到第一電容器結(jié)構(gòu)的頂部金屬板，并且第二電壓軌耦接到第一電容器結(jié)構(gòu)的底部金屬板。第一電壓軌和第二電壓軌能夠分別類似于圖3的功率軌310和功率軌320。第一電壓軌可以處于高于第二電壓軌的電壓電平處。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，第一電壓軌可以是處于3V的電壓電平，并且第二電壓軌可以處于1.8V的電壓電平。導(dǎo)電通孔可以被形成以將第一電壓軌和第二電壓軌連接到第一電容器結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電通孔可以類似于圖2的導(dǎo)電通孔231或圖3的導(dǎo)電通孔331。

在步驟530處，形成第二電容器結(jié)構(gòu)。第二電容器結(jié)構(gòu)可以類似于圖2的電容器結(jié)構(gòu)241或圖3的電容器結(jié)構(gòu)341。類似于第一電容器結(jié)構(gòu)，第二電容器結(jié)構(gòu)可以形成于介電層(例如，圖2的介電層220)內(nèi)。第二電容器結(jié)構(gòu)可以類似于HD-MiM電容器。應(yīng)當(dāng)理解，形成第二電容器結(jié)構(gòu)的步驟還可以包括用于形成第一電容器結(jié)構(gòu)的三個(gè)步驟(i)-(iii)。如圖2和圖3的實(shí)施例中所示的，第二電容器結(jié)構(gòu)可以被形成與第一電容器結(jié)構(gòu)相鄰，或者可替換地，第二電容器結(jié)構(gòu)可以形成于還包括第一電容器結(jié)構(gòu)的介電層中。

在步驟540處，第二電容器結(jié)構(gòu)直接連接到第二電壓軌和第三電壓軌。類似于第一電容器結(jié)構(gòu)，第二電壓軌和第三電壓軌耦接到第二電容器結(jié)構(gòu)的不同的金屬層。在一個(gè)實(shí)施例中，第二電壓軌耦接到第二電容器結(jié)構(gòu)的頂部金屬板，并且第三電壓軌耦接到第二電容器結(jié)構(gòu)的底部金屬板。第三電壓軌可以類似于圖3的功率軌330。第三電壓軌可以處于低于第一電壓軌和第二電壓軌的電壓電平的電壓電平處。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，第三電壓軌的電壓電平是接地電壓電平(即，0V)。第二電壓軌和第三電壓軌可以通過導(dǎo)電通孔(例如，圖2的導(dǎo)電通孔231或圖3的導(dǎo)電通孔331)耦接到第二電容器結(jié)構(gòu)。形成的管芯上電容器可以具有串聯(lián)形成或耦接的第一電容器和第二電容器。因此，所接收的電壓可以跨越第一電容器結(jié)構(gòu)和第二電容器結(jié)構(gòu)進(jìn)行分布。這種管芯上電容器可以克服當(dāng)被用于使高電壓軌(例如，3V功率軌)從負(fù)載去耦時(shí)可出現(xiàn)的可靠性問題。

現(xiàn)在為止已經(jīng)關(guān)于集成電路描述了實(shí)施例。本文所描述的方法和裝置可以被合并到任何合適的電路中。例如，它們可以被合并到很多類型的設(shè)備中，諸如可編程邏輯設(shè)備、專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(ASSP)和專用集成電路(ASIC)?？删幊踢壿嬙O(shè)備的示例包括：可編程陣列邏輯(PAL)、可編程邏輯陣列(PLA)、 現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列(FPLA)、電可編程邏輯設(shè)備(EPLD)、電可擦可編程邏輯設(shè)備(EEPLD)、邏輯單元陣列(LCA)、復(fù)雜可編程邏輯設(shè)備(CPLD)和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)，僅列出了一些。

在本文的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中描述的可編程邏輯設(shè)備可以是包括以下部件：處理器、存儲(chǔ)器、IO電路和外圍設(shè)備中的一個(gè)或更多個(gè)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的一部分。數(shù)據(jù)處理可以被用于各種各樣的應(yīng)用中，諸如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、儀表化、視頻處理、數(shù)字信號(hào)處理或期望使用可編程或可重復(fù)編程邏輯的優(yōu)勢(shì)的任何合適的其他應(yīng)用?？删幊踢壿嬙O(shè)備可以被用于實(shí)行各種不同的邏輯功能。例如，可編程邏輯設(shè)備可以經(jīng)配置作為與系統(tǒng)處理器協(xié)調(diào)工作的處理器或控制器。可編程邏輯設(shè)備還可以被用作用于仲裁對(duì)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的共享資源訪問的仲裁器。在另一個(gè)示例中，可編程邏輯設(shè)備可以經(jīng)配置作為處理器和系統(tǒng)中其它部件中的一個(gè)之間的接口。在一個(gè)實(shí)施例中，可編程邏輯設(shè)備可以是由阿爾特拉公司(ALTERA Corporation)所擁有的設(shè)備系列中的一個(gè)。

雖然以特定的順序描述了操作的方法，但是應(yīng)當(dāng)理解，在所描述的操作之間可以實(shí)行其他操作，可以調(diào)整所描述的操作，使得它們發(fā)生在稍微不同的時(shí)間，或者所描述的操作可以分布在系統(tǒng)中，該系統(tǒng)允許處理操作發(fā)生在與處理相關(guān)聯(lián)的各種時(shí)間間隔處，只要以期望的方式實(shí)行覆蓋操作的處理。

額外的實(shí)施例：

額外的實(shí)施例1.一種裝置，其包括：第一電容器，所述第一電容器具有第一端子和第二端子，其中所述第一端子直接連接到第一電源軌結(jié)構(gòu)，并且所述第二端子直接連接到與所述第一電源軌結(jié)構(gòu)不同的第二電源軌結(jié)構(gòu)；以及第二電容器，所述第二電容器具有第三端子和第四端子，其中所述第二電容器串聯(lián)連接在所述第二電源軌結(jié)構(gòu)和與所述第一電源軌結(jié)構(gòu)和所述第二電源軌結(jié)構(gòu)不同的第三電源軌結(jié)構(gòu)之間，其中所述第三端子直接連接到所述第二電源軌結(jié)構(gòu)，并且所述第四端子直接連接到所述第三電源軌結(jié)構(gòu)。

額外的實(shí)施例2.根據(jù)額外的實(shí)施例1所述的裝置，進(jìn)一步包括：電源電路，其中所述電源電路將第一電壓電平供應(yīng)到所述第一電源軌結(jié)構(gòu)，并且將小于所述第一電壓電平的第二電壓電平供應(yīng)到所述第二電源軌結(jié)構(gòu)。

額外的實(shí)施例3.根據(jù)額外的實(shí)施例2所述的裝置，其中所述電源電路將小于所述第二電壓電平的第三電壓電平供應(yīng)到所述第三電源軌結(jié)構(gòu)。

額外的實(shí)施例4.根據(jù)額外的實(shí)施例3所述的裝置，其中所述電源電路供應(yīng)處于3伏特的所述第一電壓電平、供應(yīng)處于1.8伏特的所述第二電壓電平，以及供應(yīng)處于接地電壓電平的所述第三電壓電平。

額外的實(shí)施例5.根據(jù)額外的實(shí)施例1所述的裝置，其中所述第二電源軌結(jié)構(gòu)被插入在所述第一電源軌結(jié)構(gòu)和所述第三電源軌結(jié)構(gòu)之間。

額外的實(shí)施例6.根據(jù)額外的實(shí)施例5所述的裝置，其中在半導(dǎo)體基板的通用層中，所述第一電源軌結(jié)構(gòu)、所述第二電源軌結(jié)構(gòu)和所述第三電源軌結(jié)構(gòu)每個(gè)由單獨(dú)的導(dǎo)體構(gòu)成。

額外的實(shí)施例7.根據(jù)額外的實(shí)施例1所述的裝置，其中所述第一電容器和所述第二電容器包括高密度MIM電容器。

額外的實(shí)施例8.根據(jù)額外的實(shí)施例1所述的裝置，其中所述第一電容器具有第一電容值，并且所述第二電容器具有大于所述第一電容值的第二電容值。

額外的實(shí)施例9.一種管芯上電容器結(jié)構(gòu)，其包括：第一電壓軌；第二電壓軌；第一電容器結(jié)構(gòu)，所述第一電容器結(jié)構(gòu)串聯(lián)連接在所述第一電壓軌和所述第二電壓軌之間；以及第二電容器結(jié)構(gòu)，所述第二電容器結(jié)構(gòu)與所述第一電容器結(jié)構(gòu)不同，其中所述第二電壓軌串聯(lián)連接在所述第一電容器結(jié)構(gòu)和所述第二電容器結(jié)構(gòu)之間，所述第一電容器結(jié)構(gòu)具有第一電容，并且所述第二電容器結(jié)構(gòu)具有大于所述第一電容的第二電容。

額外的實(shí)施例10.根據(jù)額外的實(shí)施例9中所定義的管芯上電容器結(jié)構(gòu)，其中所述第一電容器結(jié)構(gòu)包括：第一導(dǎo)電板和第二導(dǎo)電板，其中所述第一導(dǎo)電板直接連接到所述第一電壓軌，并且所述第二導(dǎo)電板直接連接到所述第二電壓軌；以及介電層，所述介電層形成于所述第一導(dǎo)電板和所述第二導(dǎo)電板之間。

額外的實(shí)施例11.根據(jù)額外的實(shí)施例10中所定義的管芯上電容器結(jié)構(gòu)，其中所述第二電容器結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括：第三導(dǎo)電板和第四導(dǎo)電板，其中所述第三導(dǎo)電板直接連接到所述第二電壓軌，并且所述第四導(dǎo)電板直接連接到第三電壓軌，其中所述介電層形成于所述第三導(dǎo)電板和所述第四導(dǎo)電板之間。

額外的實(shí)施例12.根據(jù)額外的實(shí)施例11中所定義的管芯上電容器結(jié)構(gòu)，其中所述第一電壓軌被供應(yīng)有第一電壓電平，所述第二電壓軌被供應(yīng)有小于所述第一電壓電平的第二電壓電平，并且所述第三電壓軌被供應(yīng)有小于所述 第二電壓電平的第三電壓電平。

額外的實(shí)施例13.根據(jù)額外的實(shí)施例12中所定義的管芯上電容器結(jié)構(gòu)，其中從由：金屬-絕緣體-金屬(MiM)電容器結(jié)構(gòu)、高密度MIM電容器結(jié)構(gòu)和金屬-氧化物-金屬(MOM)電容器結(jié)構(gòu)組成的一組電容器結(jié)構(gòu)中選擇所述第一電容器結(jié)構(gòu)和所述第二電容器結(jié)構(gòu)。

額外的實(shí)施例14.根據(jù)額外的實(shí)施例10中所定義的管芯上電容器結(jié)構(gòu)，其中所述第二電容是所述第一電容的至少四倍。

額外的實(shí)施例15.根據(jù)額外的實(shí)施例10中所定義的管芯上電容器結(jié)構(gòu)，其中所述第一電容器結(jié)構(gòu)和所述第二電容器結(jié)構(gòu)形成于半導(dǎo)體管芯的兩個(gè)金屬層之間。

額外的實(shí)施例16.一種形成電容器結(jié)構(gòu)的方法，其包括：形成第一電容器結(jié)構(gòu)；將所述第一電容器結(jié)構(gòu)直接連接到第一電源軌和第二電源軌；形成第二電容器結(jié)構(gòu)；以及將所述第二電容器結(jié)構(gòu)直接連接到所述第二電源軌和第三電源軌，其中所述第二電源軌被插入在所述第一電源軌和所述第三電源軌之間。

額外的實(shí)施例17.根據(jù)額外的實(shí)施例16中所定義的方法，進(jìn)一步包括：將所述第一電源軌耦接到第一電壓源；將所述第二電源軌耦接到第二電壓源；以及將所述第三電源軌耦接到第三電壓源，其中所述第一電壓源生成處于第一電壓電平的功率信號(hào)，其中所述第二電壓源生成處于小于所述第一電壓電平的第二電壓電平的功率信號(hào)，并且其中所述第三電壓源生成處于小于所述第二電壓電平的第三電壓電平的功率信號(hào)。

額外的實(shí)施例18.根據(jù)額外的實(shí)施例16中所定義的方法，將所述第一電容器結(jié)構(gòu)和所述第二電容器結(jié)構(gòu)嵌入介電層內(nèi)，并且將所述介電層插入在集成電路管芯的兩個(gè)金屬層之間。

額外的實(shí)施例19.根據(jù)額外的實(shí)施例16中所定義的方法，其中從由：金屬-絕緣體-金屬(MiM)電容器結(jié)構(gòu)、高密度MIM電容器結(jié)構(gòu)和金屬-氧化物-金屬(MOM)電容器結(jié)構(gòu)組成的一組電容器結(jié)構(gòu)中選擇所述第一電容器結(jié)構(gòu)和所述第二電容器結(jié)構(gòu)。

額外的實(shí)施例20.根據(jù)額外的實(shí)施例16中所定義的方法，其中所述第二電容器結(jié)構(gòu)具有是所述第一電容器結(jié)構(gòu)的電容值的至少四倍的電容值。

雖然為了清楚起見，已經(jīng)在一些細(xì)節(jié)上描述了上述發(fā)明，但是顯而易見 的，在隨附權(quán)利要求書的保護(hù)范圍內(nèi)，能夠施行某些改變和修改。因此，本實(shí)施例被認(rèn)為是說明性的而非限制性的，并且本發(fā)明并不局限于本文所給出的細(xì)節(jié)，而可以在隨附權(quán)利要求書的保護(hù)范圍和等同物內(nèi)進(jìn)行修改。