本發(fā)明的實(shí)施例總體涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，涉及電磁帶隙(ebg)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在過去的幾十年中，半導(dǎo)體工藝通過縮小最小特征尺寸已經(jīng)持續(xù)地改進(jìn)集成電路(ic)的處理能力和功耗。這促進(jìn)了具有低工作電壓和高時(shí)鐘速率的高速片上系統(tǒng)(soc)和系統(tǒng)級(jí)封裝件(sip)的發(fā)展和持續(xù)改進(jìn)。這樣的soc和sip隨著物聯(lián)網(wǎng)(iot)和先進(jìn)的通信系統(tǒng)(諸如第四和第五代無線通信系統(tǒng))的出現(xiàn)而越來越重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種集成電路(ic)管芯，包括：電源網(wǎng)格和接地網(wǎng)格，堆疊在覆蓋半導(dǎo)體襯底的后道制程(beol)區(qū)域內(nèi)；電感器，布置在所述電源網(wǎng)格和所述接地網(wǎng)格的上方，其中，所述電感器包括多個(gè)彼此堆疊并且端對(duì)端連接的多個(gè)電感器段以限定所述電感器的長度；以及電容器，位于所述電源和接地網(wǎng)格下方；其中，所述電容器和所述電感器串聯(lián)連接，并且，所述電容器和所述電感器的各自的終端分別連接至所述電源網(wǎng)格和所述接地網(wǎng)格。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以最佳地理解本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。應(yīng)該注意，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各個(gè)部件沒有被按比例繪制。實(shí)際上，為了清楚的討論，各個(gè)部件的尺寸可以被任意增加或減少。

圖1示出了用于抑制噪音的電磁帶隙(ebg)結(jié)構(gòu)的一些實(shí)施例的截面圖。

圖2示出了圖1的ebg結(jié)構(gòu)的一些實(shí)施例的電路圖模型。

圖3示出了圖1中的用于ebg結(jié)構(gòu)的隔離響應(yīng)曲線的一些實(shí)施例的圖。

圖4示出了圖1的ebg結(jié)構(gòu)的一些更詳細(xì)的實(shí)施例的截面圖。

圖5示出了圖1的ebg結(jié)構(gòu)的一些更詳細(xì)的實(shí)施例的立體圖。

圖6示出了圖5的ebg結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖7a至圖7h示出了圖1的一個(gè)電感器的各種實(shí)施例的頂視圖。

圖8示出了圖1的ebg結(jié)構(gòu)的一些更詳細(xì)的實(shí)施例的立體圖。

圖9示出了圖8的電感器的截面圖。

圖10示出了圖1的網(wǎng)結(jié)構(gòu)的一些實(shí)施例的頂視圖。

圖11a和圖11b示出了圖1的電容器的各種實(shí)施例的截面圖。

圖12示出了包括一個(gè)或多個(gè)ebg結(jié)構(gòu)的集成電路(ic)的一些實(shí)施例的框圖。

圖13a和圖13b分別示出了圖12的ebg結(jié)構(gòu)的一些實(shí)施例的頂視圖和底視圖。

圖14a、圖14b，以及圖15至圖17示出了ebg結(jié)構(gòu)處于制造的各個(gè)階段處的一些實(shí)施例的截面圖。

圖18示出了用于制造ebg結(jié)構(gòu)的方法的一些實(shí)施例的框圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了許多不同的實(shí)施例或?qū)嵗?，用于?shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同特征。下文中，將描述組件和布置的具體實(shí)例，以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅是實(shí)例并且不意欲限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸的實(shí)施例，也可以包括形成在第一部件和第二部件之間的附加部件使得第一部件和第二部件不直接接觸的實(shí)施例。另外，本發(fā)明可以在各個(gè)實(shí)例中重復(fù)參考標(biāo)號(hào)和/或字符。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，并且其本身并不表示所討論的實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

此外，為了便于描述，本文中可以使用諸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等的空間關(guān)系術(shù)語，以描述如圖中所示的一個(gè)元件或部件與另一元件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位外，空間關(guān)系術(shù)語旨在包括器件在使用或操作過程中的不同方位。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位)，并且在本文中使用的空間關(guān)系描述符可以同樣地作相應(yīng)地解釋。

電源分配網(wǎng)絡(luò)使用電源和接地面將電源電壓和接地電壓從集成電路(ic)芯片的引腳分配至ic芯片中的多個(gè)器件。在高速系統(tǒng)芯片(soc)和系統(tǒng)級(jí)封裝件(sip)，隨著時(shí)鐘速率的不斷增大以及工作電壓的不斷減小，信號(hào)完整性(si)和電源完整性(pi)對(duì)于整體的數(shù)據(jù)傳輸速率變得越來越重要。然而，電源平面和接地平面上的電磁干擾(emi)、電源波動(dòng)以及地彈噪聲(gbn)(亦稱，同步開關(guān)噪聲(ssn))不斷劣化si和pi。pi的劣化可能引起大開關(guān)電流在電壓和接地平面中流動(dòng)，這可能劣化ic芯片內(nèi)的器件的性能和穩(wěn)定性。

許多防止電源分配網(wǎng)絡(luò)上的噪聲的解決方案依賴于基于印刷電路板(pcb)的解決方案，這些方案沒有與soc和sip集成。然而，這些解決方案增加了成本并且占用更多的面積。對(duì)于前述挑戰(zhàn)，其他與soc和sip集成的解決方案通常在電源和接地平面之間應(yīng)用芯片上去耦電容器。去耦電容器在電源和接地平面之間形成低阻抗路徑，這改進(jìn)了si和pi。然而，由于有限的引線電感，去耦電容器在高頻(諸如大于大約1或2千兆赫(ghz))下效率不高。

本申請(qǐng)針對(duì)在soc和sip內(nèi)使用的電磁帶隙(ebg)結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，ebg結(jié)構(gòu)包括在ebg結(jié)構(gòu)的后道制程(beol)區(qū)域內(nèi)堆疊的電源網(wǎng)格和接地網(wǎng)格，并且還包括集成進(jìn)入beol區(qū)域且位于電源和接地網(wǎng)格上方的電感器。電源網(wǎng)格和接地網(wǎng)格共享共同的占用空間并且可以具有彼此對(duì)齊的邊緣或幾何中心。電感器具有環(huán)形占用空間(例如，方形或矩形環(huán)形的占用空間)，并且包括多個(gè)彼此堆疊且通過金屬間通孔端對(duì)端連接的電感器段。此外，ebg結(jié)構(gòu)包括集成至ebg結(jié)構(gòu)的beol區(qū)域內(nèi)或集成至位于beol區(qū)域下方的前道制程(feol)區(qū)域的電容器。

ebg結(jié)構(gòu)有利地通過電感器和電容器的串聯(lián)連接提供了低電感噪音路徑以過濾來自電源和接地網(wǎng)格的噪音。當(dāng)ebg結(jié)構(gòu)具有低工作電壓和/或高時(shí)鐘速率時(shí)，這形成了良好的si和pi。此外，ebg結(jié)構(gòu)有利地允許在不增加面積情況下穩(wěn)定的地調(diào)節(jié)濾波器的中心頻率。甚至，ebg結(jié)構(gòu)可以有利地與附加的ebg結(jié)構(gòu)結(jié)合以改進(jìn)噪音抑制。

參考圖1，提供了ebg結(jié)構(gòu)的一些實(shí)施例的截面圖100。ebg結(jié)構(gòu)包括被配置為抑制特定頻帶內(nèi)的不必要的噪聲(例如，電磁波)傳播至ebg結(jié)構(gòu)的電源和接地平面的周期性結(jié)構(gòu)。如圖所示，ebg結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體襯底102和布置在半導(dǎo)體襯底102上方的beol區(qū)域104。beol區(qū)域104包括多個(gè)互相堆疊的層間介電(ild)層106、108。此外，beol區(qū)域104包括布置在ild層106、108之間的電源分配網(wǎng)絡(luò)和電感器110。

電源分配網(wǎng)絡(luò)包括在ild層106、108之間堆疊并且在輸入節(jié)點(diǎn)116(僅有其中被標(biāo)記的一個(gè))處分別地連接至電源115的終端的電源網(wǎng)112和接地網(wǎng)114。例如，電源網(wǎng)112可以包括一個(gè)或多個(gè)的金屬層并且被配置為提供供電電壓至半導(dǎo)體襯底102內(nèi)的諸如晶體管的半導(dǎo)體器件117。例如，接地網(wǎng)格114可以包括一個(gè)或多個(gè)的金屬層并且連接至接地端118。此外，接地網(wǎng)格114被配置為向半導(dǎo)體器件117提供接地。半導(dǎo)體器件117的終端t1,d、t2,d在輸出節(jié)點(diǎn)119(僅有其中被標(biāo)記的一個(gè))處連接至電源和接地網(wǎng)格112、114。在一些實(shí)施例中，接地網(wǎng)格114通過介電材料與電源網(wǎng)格112間隔開，介電材料覆蓋接地網(wǎng)格114并且在電源網(wǎng)格112的底部表面與接地網(wǎng)格114的頂部表面之間延伸。

電感器110布置在電源分配網(wǎng)絡(luò)的上方，并且與在跨線(inter-line)節(jié)點(diǎn)121(僅有其中被標(biāo)記的一個(gè))之間的一個(gè)或多個(gè)電容器120的組串聯(lián)連接。電感器110的第一終端t1,i連接至電源網(wǎng)格112，而電感器110的第二終端t2,i連接至電容器120。在一些實(shí)施例中，電感器110可以包括布置在ild層106，108之間的一個(gè)或多個(gè)金屬層。電容器120位于電源分配網(wǎng)絡(luò)下方，并且布置在beol區(qū)域104、半導(dǎo)體襯底102中，或者分配在beol區(qū)域104和半導(dǎo)體襯底102之中。電容器120包括一個(gè)或多個(gè)電連接至電感器110的第二終端t2,i相應(yīng)的連接第一終端t1,c。并且進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)連接至接地網(wǎng)格114的相應(yīng)的第二終端t2,c。

在輸入和輸出節(jié)點(diǎn)116、119之間，電源和接地網(wǎng)格112、114的區(qū)域限定傳輸線(或者區(qū)域)122、124。第一傳輸線122布置在輸入節(jié)點(diǎn)116和跨線節(jié)點(diǎn)121之間，并且第二傳輸線布置在跨線節(jié)點(diǎn)121和輸出節(jié)點(diǎn)119之間。在一些實(shí)施例中，例如，傳輸線122、124可以被建模為寄生元件的電阻-電抗-電容(rlc)電路。

ebg結(jié)構(gòu)有利地過濾或者以其他方式抑制電源和接地網(wǎng)格112、114上的噪聲頻帶，產(chǎn)生良好的si和pi。例如，ebg結(jié)構(gòu)可以抑制由通過穿過互聯(lián)網(wǎng)(例如，布置在beol區(qū)域104內(nèi))的高速信號(hào)而產(chǎn)生的噪音，和/或抑制由半導(dǎo)體襯底102內(nèi)器件的切換產(chǎn)生的噪音，以防止影響電源和接地網(wǎng)112和114。此外，電感器110和電容器120使得頻帶以高頻為中心，諸如超過1或2ghz的頻率，這有利于具有高時(shí)鐘頻率和低操作電壓的soc和sip。甚至，電感器110和電容器120的特性(例如，尺寸、電感、電容等)可有利地被改變，以在基本上不增加面積的情況下易于改變頻帶的中心。

參照?qǐng)D2，提供了對(duì)圖1的ebg結(jié)構(gòu)的一些實(shí)施例進(jìn)行建模的電路圖200。如圖所示，電源115通過一對(duì)傳輸線122、124連接至半導(dǎo)體器件117，這對(duì)傳輸線將輸入端連接至輸出端。電源115在輸入節(jié)點(diǎn)116處連接至傳輸線對(duì)的第一傳輸線122，并且半導(dǎo)體器件117在輸出節(jié)點(diǎn)119處連接至傳輸線對(duì)的第二傳輸線124。輸入和輸出節(jié)點(diǎn)116、119相當(dāng)于圖1的電源和接地網(wǎng)格112、114上的位置，其中，電源115和半導(dǎo)體襯底117連接至電源和接地網(wǎng)格112、114。

傳輸線122、124在跨線節(jié)點(diǎn)121處彼此連接，跨線節(jié)點(diǎn)121位于傳輸線122、124的中間。跨線節(jié)點(diǎn)121對(duì)應(yīng)于圖1的電源和接地網(wǎng)格112、114上的位于輸入和輸出節(jié)點(diǎn)116、119之間的位置。此外，傳輸線122、124對(duì)應(yīng)于圖1的電源和接地網(wǎng)格112、114的位于節(jié)點(diǎn)116、119、121位置之間的區(qū)域。例如，第一傳輸線122可以對(duì)應(yīng)于圖1的電源和接地網(wǎng)格112、114的位于輸入節(jié)點(diǎn)116和跨線節(jié)點(diǎn)121位置之間的區(qū)域。在一些實(shí)施例中，傳輸線122、124被建模為布置在電阻器-電感器-電容器(rlc)電路中的寄生元件(圖1中未示出)。例如，傳輸線122、124可以包括在輸入和輸出節(jié)點(diǎn)116、119之間端對(duì)端連接的相應(yīng)的電阻器214和電感器216，以及連接在接地端118與相應(yīng)的電阻器-電感器對(duì)的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)之間的相應(yīng)的電容器218。

串聯(lián)諧振器220連接至跨線節(jié)點(diǎn)121，并且包括與一個(gè)或多個(gè)電容器120的組串聯(lián)連接的電感器110。在一些實(shí)施例中，電感器110具有大約0.1納亨的電感，和/或電容器120具有大約0.3皮法的總電容。串聯(lián)諧振器220有利地為傳輸線122、124上的噪音提供噪音路徑，從而移除來自傳輸線122、124的噪音。在一些實(shí)施例中，串聯(lián)諧振器220在角頻率w處的阻抗zw被計(jì)算為其中，l是電感器110的電感而c是各電容器120的電容之和。此外，在一些實(shí)施例中，利用上述公式，計(jì)算在串聯(lián)諧振器220的諧振角頻率wres處的串聯(lián)諧振器220的最小阻抗zs。例如，串聯(lián)諧振器220的諧振角頻率wres可以被計(jì)算為

雖然未示出，但在其它實(shí)施例中，可以采用多個(gè)串聯(lián)諧振器以提高噪音的抑制和/或隔離。在這樣的實(shí)施例中，n+1根傳輸線從在輸入和輸出節(jié)點(diǎn)208、210之間從輸出端至輸入端順序連接，其中，n是串聯(lián)諧振器的數(shù)量。此外，串聯(lián)諧振器連接至對(duì)應(yīng)的傳輸線對(duì)之間的對(duì)應(yīng)的跨線節(jié)點(diǎn)。如上所述，傳輸線相當(dāng)于圖1的電源和接地網(wǎng)格112、114的區(qū)域，并且可以建模為rlc電路。

參考圖3，圖300示出了圖1中的ebg結(jié)構(gòu)的隔離響應(yīng)曲線302的一些實(shí)施例。隔離響應(yīng)曲線302描述了以分貝為單位，并且根據(jù)頻率(以ghz為單位)的噪聲隔離(即，衰減或抑制)。如圖所示，ebg結(jié)構(gòu)具有3.3ghz左右的諧振頻率fres(例如，峰值隔離的頻率)。通過調(diào)整電感器的電感和/或電容器的電容，諧振頻率fres可以根據(jù)需要調(diào)整。此外，通過增加ebg結(jié)構(gòu)的數(shù)量，隔離可以被增強(qiáng)。

參考圖4，提供了圖1的ebg結(jié)構(gòu)的一些更詳細(xì)實(shí)施例的截面圖400。如圖所示，feol區(qū)域402包括半導(dǎo)體襯底102和布置在半導(dǎo)體襯底102上側(cè)的器件區(qū)域404。例如，半導(dǎo)體襯底102可以是諸如塊狀硅襯底的塊狀半導(dǎo)體襯底或絕緣體上硅(soi)襯底。例如，器件區(qū)域404包括諸如晶體管、電容器、二極管、存儲(chǔ)單元等的電子器件。

beol區(qū)域104布置在feol區(qū)域402上方。beol區(qū)域104包括多個(gè)ild層106、108、406和多個(gè)金屬層408、410、412、414。例如，ild層106、108、406互相堆疊并且可以是低k介電材料(即，介電常數(shù)小于約3.9的介電材料)或諸如二氧化硅的氧化物。金屬層408、410、412、414包括諸如金屬線415和接觸焊盤的金屬部件，并且在ild層106、108、406之間互相堆疊。此外，金屬層408、410、412、414通過金屬間通孔416互連并且通過接觸通孔418連接至器件區(qū)域404。為簡單起見，僅標(biāo)明一個(gè)金屬間通孔416和一個(gè)接觸通孔418。例如，金屬層408、410、412、414和金屬間和/或接觸通孔416、418可以是銅、鋁銅、鋁，或者其它材料。

電感器110布置在金屬層408、410、412、414中。在一些實(shí)施例中，電感器110布置在金屬層408、410、412、414的一個(gè)或多個(gè)最頂層中。此外，在一些實(shí)施例中，電感器110布置在金屬層408、410、412、414的多層中。例如，電感器110可以相當(dāng)于2個(gè)或者3個(gè)最頂金屬層的重疊區(qū)域。多層可以被配置為增加電感器110的厚度，這增大了電感器110的品質(zhì)因數(shù)和/或電阻。可選的，多層可以被配置為增加電感器110的長度，這增加了電感器110的電感。

電源網(wǎng)格112和接地網(wǎng)格114堆疊在beol區(qū)域104中且位于電感器110下。此外，在一些實(shí)施例中，電源網(wǎng)格112覆蓋接地網(wǎng)格114。在其他實(shí)施例中，接地網(wǎng)114覆蓋電源網(wǎng)112。電源和接地網(wǎng)格112、114布置在金屬層408、410、412、414的兩個(gè)層中。例如，電源和接地網(wǎng)格112、114相當(dāng)于兩個(gè)金屬層的重疊區(qū)域。在一些實(shí)施例中，電源和接地網(wǎng)格112、114彼此相鄰而無中間金屬層。在一些實(shí)施例中，電源和接地網(wǎng)格112、114通過一個(gè)或多個(gè)中間金屬層間隔開。電源和接地網(wǎng)格112、114連接至諸如直流(dc)或者交流(ac)電源的電源115的相應(yīng)終端。此外，接地網(wǎng)格114連接至接地端118，并且電源網(wǎng)格112連接至電感器110的第一終端。在一些實(shí)施例中，電源網(wǎng)格112通過金屬間通孔416和/或其它金屬層(未示出)電連接至電感器110的第一終端。

一個(gè)或多個(gè)電容器120位于電源和接地網(wǎng)格112、114的下方，并且連接在電感器110和接地網(wǎng)格114之間。在一些實(shí)施例中，電容器120通過金屬間通孔和/或接觸通孔416、418和/或金屬層408、410、412、414連接在電感器110和接地網(wǎng)格114之間。電容器120包括一個(gè)或多個(gè)beol電容器和/或一個(gè)或多個(gè)feol電容器。例如，beol電容器布置在beol區(qū)域104中并且包括金屬-氧化物-金屬(mom)電容器和/或金屬-絕緣體-金屬(mim)電容器。例如，feol電容器布置在feol區(qū)域402中并且包括金屬-氧化物-半導(dǎo)體(mos)電容器、mos變?nèi)莨埽蛘呋诙O管的電容器。

在一些實(shí)施例中，電容器120包括覆蓋柵極介電結(jié)構(gòu)422的柵極結(jié)構(gòu)420，襯墊柵極結(jié)構(gòu)420的側(cè)壁的間隔件結(jié)構(gòu)424，橫向間隔且位于溝道區(qū)428(位于柵極結(jié)構(gòu)420下方)相對(duì)兩側(cè)的源極/漏極區(qū)域426。例如，源極/漏極區(qū)域426可以是半導(dǎo)體襯底102的摻雜區(qū)域，和/或電連接至接地網(wǎng)格114。例如，柵極介電結(jié)構(gòu)422可以是二氧化硅或者其它一些介電質(zhì)，并且間隔件結(jié)構(gòu)424例如可以是氮化硅或者其它的一些介電質(zhì)。例如，柵極結(jié)構(gòu)420可以電連接至電感器110，和/或例如可以是摻雜多晶硅或者金屬。

參考圖5，提供的圖1的ebg結(jié)構(gòu)的一些其它更詳細(xì)的實(shí)施例的立體圖500。如圖所示，電感器110布置在電源和接地網(wǎng)格112、114的上方并且，在一些實(shí)施例中，電感器110呈類似于字母“g”的形狀。電感器110可以通過beol區(qū)域104的多個(gè)電感器金屬層502、504、506限定。有利地，使用多個(gè)電感器金屬層502、504、506來限定電感器110增大了電感器110的厚度，這增大了電感器110的品質(zhì)因數(shù)和/或電阻。在一些實(shí)施例中，電感器金屬層502、504、506是beol區(qū)域104的最頂金屬層。此外，在一些實(shí)施例中，電感器金屬層502、504、506共享一個(gè)共同的占用空間(footprint)，和/或通過布置在其中的一個(gè)或多個(gè)電感器金屬間通孔508、510間隔開和互連。例如，電感器金屬間通孔508、510可以是共享共同的占用空間。在其它實(shí)施例中，電感器金屬層502、504、506的占用空間是不同的。此外，在其它實(shí)施例中，電感器金屬間通孔508、510占用空間是不同的。

電源和接地網(wǎng)格112、114在電感器110的下方互相堆疊。在一些實(shí)施例中，電源和接地網(wǎng)格112、114共享一個(gè)共同的占用空間。在其它實(shí)施例中，電源和接地網(wǎng)格112、114的占用空間是不同的。此外，在一些實(shí)施例中，電源網(wǎng)格112布置在接地網(wǎng)格114的上方。在其他實(shí)施例中，接地網(wǎng)114布置在電源網(wǎng)112上方。電源和接地網(wǎng)格112、114包括以行和列布置的開口512的網(wǎng)格。在一些實(shí)施例中，電源網(wǎng)格112的開口與接地網(wǎng)格114的開口共享一個(gè)共同的占用空間，和/或者與接地網(wǎng)格14的相應(yīng)開口對(duì)齊(例如，通過幾何方向心、寬度方向中心(width-wisecenters)或者邊緣)。電源和接地網(wǎng)格112、114電連接在電源115之間。此外，電源網(wǎng)格112通過電感器-電源金屬間通孔514電連接至電感器110的第一端，并且接地網(wǎng)格114電連接至接地端118。

一個(gè)或多個(gè)電容器120位于電源和接地網(wǎng)格112、114下方。在一些實(shí)施例中，電容器120布置在半導(dǎo)體襯底102中、在beol區(qū)域104中，或者分配在半導(dǎo)體襯底102和beol區(qū)域104之間。各電容器120共同地連接在接地網(wǎng)格114與電感器110的相對(duì)于第一端的第二端之間。例如，電容器120可以是通過一個(gè)或多個(gè)電容器-電感器金屬間通孔516和/或一個(gè)或多個(gè)金屬層連接至電感器110的第二端。

參考圖6，提供圖5的電感器110的一些實(shí)施例的截面圖600。如圖所示，電感器110包括多個(gè)電感器金屬層502、504、506和一個(gè)或者多個(gè)布置在電感器金屬層502、504、506之間的電感器金屬間通孔508、510。在一些實(shí)施例中，電感器110的最頂部電感器金屬層506具有超過一個(gè)或者多個(gè)下方電感器金屬層504、506的厚度thm,und的厚度thm,top，和/或最頂部電感器金屬層506具有比下方電感器金屬層504、506更低的電導(dǎo)率。此外，在一些實(shí)施例中，電感器110的最頂部電感器金屬間通孔510具有超過下方的電感器110的任何電感器金屬間通孔508的厚度thv,und的厚度thv,top，和/或具有比下方的電感器110的任何電感器金屬間通孔508更低的電導(dǎo)率。

電感器110的第一端電連接至電感器-電源金屬間通孔514，并且電感器110的第二端電連接電容器-電感器金屬間通孔516、602。電感器-電源金屬間通孔514將電感器110電連接至下面的電源網(wǎng)格112，并且電容器-電感器金屬間通孔516、602將電感器110電連接至下面的電容器(未示出)。在一些實(shí)施例中，電感器-電源金屬間通孔514和/或電容器-電感器金屬間通孔516、602比電感器金屬間通孔508、510薄，和/或具有比電感器金屬間通孔508、510更低的電導(dǎo)率。此外，在一些實(shí)施例中，電感器-電源金屬間通孔514和/或第一電容器-電感器金屬間通孔516比在其下的第二電容器-電感器金屬間通孔602厚，和/或具有比第二電容器-電感器金屬間通孔602更高的電導(dǎo)率。

電源網(wǎng)格112位于電感器110的下方并且相鄰于接地網(wǎng)格114。在一些實(shí)施例中，電源和接地網(wǎng)格112、114比電感器金屬層502、504、506薄。此外，在一些實(shí)施例中，電源和接地網(wǎng)格112、114具有比電感器金屬層502、504、506更低的電導(dǎo)率。

繼續(xù)參考圖7a至7h，提供了圖1的電感器110的各種實(shí)施例的頂視圖700a至700h。

如通過圖7a示出的，提供g形電感器110a。g形電感器110a根據(jù)字母“g”成形并且在第一和第二端702a、704a之間延伸。g形電感器110a的側(cè)壁限定溝槽706a，在一些實(shí)施例中，溝槽706a根據(jù)字母“c”成形。溝槽706a的第一端被g形電感器110a的側(cè)壁包圍，而溝槽706a的相對(duì)于第一端的第二端則敞開。在一些實(shí)施例中，溝槽706a的寬度wg沿著溝槽706a的長度基本上一致。

如通過圖7b示出的，提供螺旋電感器110b。螺旋電感器110b從位于螺旋電感器110b中心處的第一端702b延伸至在螺旋電感器110b外圍處的第二端704b，同時(shí)從螺旋電感器110b的中心向外螺旋。在一些實(shí)施例中，螺旋電感器110b螺旋環(huán)繞中心大約660至720度。螺旋電感器110b的側(cè)壁限定了螺旋溝槽706b，該溝槽在第一端處被包圍而在相對(duì)的第二端敞開。在一些實(shí)施例中，溝槽706a的寬度ws沿著溝槽706a的長度基本上均勻。

如圖7c示出的，提供c形電感器110c。c形電感器110a根據(jù)字母“c”成形并且在第一和第二端702c、704c之間延伸。在一些實(shí)施例中，c形電感器110c包括一對(duì)互相平行且正交于第二線段部710的第一線段部708。

如圖7d示出的，提供曲徑電感器110d。曲徑電感器110d通過在垂直于軸線712的方向上往復(fù)重復(fù)延伸而在第一端702d和第二端704d之間彎曲，同時(shí)在每個(gè)往復(fù)延伸714之前和/或之后平行于軸線712的方向延伸。在一些實(shí)施例中，往復(fù)延伸714之間的距離d(沿著軸線712)基本上均勻，和/或往復(fù)延伸714的幾何中心沿著軸線712對(duì)準(zhǔn)。此外，在一些實(shí)施例中，往復(fù)延長714共享共同的占用空間。

在一些實(shí)施例中，圖7a至圖7d的形狀可以被復(fù)制和組合成復(fù)合電感器以增大電感。例如，圖7a的g形電感器的多個(gè)實(shí)例可以組合為復(fù)合電感器。

如圖7e示出的，提供對(duì)稱的雙螺旋電感器110e。對(duì)稱雙螺旋電感器110e關(guān)于軸線716對(duì)稱，軸線716平分對(duì)稱的雙螺旋電感器110e的寬度wsds。此外，對(duì)稱的雙螺旋電感器110e包括互相橫向相鄰的一對(duì)螺旋區(qū)域718a、720a。螺旋區(qū)域718a、720a從對(duì)稱的雙螺旋電感器110e的相對(duì)兩端702e、704e以相反的方向向外螺旋，相對(duì)兩端702e、704e布置在螺旋區(qū)域718a、720a的中心處。在向外螺旋后，螺旋區(qū)域718a、720a在螺旋區(qū)域718a、720a之間的共同位置722a匯合。在一些實(shí)施例中，螺旋區(qū)域718a、720a分別具有參考圖7b所述的螺旋結(jié)構(gòu)。

如圖7f示出的，提供非對(duì)稱的雙螺旋電感器110f。非對(duì)稱的雙螺旋電感器110f關(guān)于軸線716非對(duì)稱，軸線716將非對(duì)稱的雙螺旋電感器110f的寬度wads的平分。此外，非對(duì)稱的雙螺旋電感器110f包括彼此橫向相鄰的一對(duì)螺旋區(qū)域718b、720b。螺旋區(qū)域718b、720b從非對(duì)稱的雙螺旋電感器110f的相對(duì)兩端702f、704f以相同的方向向外螺旋，該相對(duì)兩端702f、704f布置在螺旋區(qū)域718b、720b的中心處。在向外螺旋后，螺旋區(qū)域718b、720b在螺旋區(qū)域718b、720b之間的共同位置722b處匯合。在一些實(shí)施例中，螺旋區(qū)域718b、720b分別具有參考圖7b所述的螺旋結(jié)構(gòu)。

如圖7g示出的，提供對(duì)稱的雙曲徑電感器110g。對(duì)稱的雙曲徑電感器110g關(guān)于軸線712對(duì)稱，軸線712平分對(duì)稱的雙曲徑電感器110g的寬度wsdm。此外，對(duì)稱的雙曲徑電感器110g包括互相橫向相鄰的一對(duì)曲徑區(qū)域724a、726a。曲徑區(qū)域724a、726a從對(duì)稱的雙曲徑電感器110g的相應(yīng)端702g、704g蜿蜒至曲徑區(qū)域724a、726a之間的共同位置722c。曲折蜿蜒包括在垂直于軸線712的方向上重復(fù)往復(fù)延伸，同時(shí)在每個(gè)往復(fù)延伸之前和/或之后在平行于軸線712的方向上延伸。在一些實(shí)施例中，對(duì)稱的雙曲徑電感器110g的端702g、704g位于對(duì)稱的雙曲徑電感器110g的共同側(cè)和/或橫向相對(duì)的拐角處，和/或共同位置722c位于對(duì)稱的雙曲徑電感器110g的與共同側(cè)相對(duì)的一側(cè)。在一些實(shí)施例中，曲徑區(qū)域724a、726a分別具有如圖7d所描述的曲徑結(jié)構(gòu)。

如圖7h示出的，提供非對(duì)稱的雙曲徑電感器110h。非對(duì)稱的雙曲徑感器110h關(guān)于軸線712非對(duì)稱，軸線712平分非對(duì)稱的雙曲徑電感器110h的寬度wadm。此外，非對(duì)稱的雙曲徑電感器110h包括互相橫向相鄰的一對(duì)曲徑區(qū)域724b、726b。曲徑區(qū)域724b、726b從非對(duì)稱的雙曲徑電感器110h的相應(yīng)端702h、704h蜿蜒至曲徑區(qū)域724b、726b之間的共同位置722d。曲折蜿蜒包括在垂直于軸線712的方向上重復(fù)往復(fù)延伸，同時(shí)在每個(gè)往復(fù)延伸之前和/或之后在平行于軸線712的方向上延伸。在一些實(shí)施例中，非對(duì)稱的雙曲徑電感器110h的端702h、704h位于非對(duì)稱的雙曲徑電感器110h的相對(duì)兩側(cè)和/或位于相對(duì)的對(duì)角上，和/或共同位置722d布置在相對(duì)兩側(cè)之間。此外，在一些實(shí)施例中，曲徑區(qū)域724b、726b分別具有如圖7d所描述的曲徑結(jié)構(gòu)。

在一些實(shí)施例中，圖7a至圖7h的電感器110a至110h可以不同的組合來組合以增大電感。例如，圖7a的g形電感器110a可以與圖7d的曲徑電感器110d結(jié)合。此外，在一些實(shí)施例中，圖7a至圖7h的電感器110a至電感器110h具有均勻地線寬(例如，大約5至10微米)，和/或通過端對(duì)端布置(例如，以約90°角度)的多個(gè)線段限定。

參考圖8，提供了圖1的ebg結(jié)構(gòu)的一些更詳細(xì)實(shí)施例的立體圖800。如圖所示，電感器110布置在電源和接地網(wǎng)格112、114上方并且通過beol區(qū)104的多個(gè)互相堆疊的電感器金屬層802、804、806限定。在一些實(shí)施例中，電感器110具有環(huán)形(例如，正方形環(huán)狀)占用空間和/或基本上均勻地線寬度。例如，具有基本上均勻的線寬的電感器110可以橫向圍繞中心開口807。此外，在一些實(shí)施例中，電感器金屬層802、804、806是beol區(qū)域104的最頂金屬層。

電感器金屬層802、804、806包括相應(yīng)的電感器段808，電感器段808是電感器金屬層802、804、806的細(xì)長而連續(xù)的區(qū)域。例如，電感器段808可以是根據(jù)圖7a至圖7h的電感器110a至110h的一個(gè)或者多個(gè)而分別成形。此外，例如，不同電感器金屬層802、804、806的電感器段808可以端對(duì)端布置以分別和/或共同限定向內(nèi)的螺旋和/或環(huán)狀結(jié)構(gòu)(例如，正方形環(huán)狀結(jié)構(gòu))。電感器段808通過布置在電感器金屬層802、804、806之間的一個(gè)或者多個(gè)電感器金屬間通孔814、816串聯(lián)連接在電感器110的第一端810(或者終端)和電感器110的第二端812(或者終端)之間，使得電感器110的長度橫跨三個(gè)維度。在一些實(shí)施例中，電感器段808通過電感器通孔814、816端對(duì)端連接和/或通過電感器段808的端部重疊來連接。此外，在一些實(shí)施例中，電感器段808被連接為使得電流以共同的方向從電感器110的第一端810流動(dòng)至電感器110的第二端812。有利地，將電感器110的長度分配在多個(gè)電感器金屬層802、804、806之中使得在不增加占用空間尺寸的情況下增加電感器110的電感。

電源和接地網(wǎng)格112、114位于電感器110下方。電源網(wǎng)格112電連接至電感器110的第一端810，并且接地網(wǎng)格114電連接至接地端118。此外，一個(gè)或多個(gè)電容器120位于電源和接地網(wǎng)格112、114的下方，并且共同地連接在電感器110的第二端812與接地網(wǎng)格114之間。

參照?qǐng)D9，提供了圖8的電感器110的一些實(shí)施例的立體圖900。如圖所示，電感器110的第一電感器金屬層806包括第一外側(cè)電感器段902和第一內(nèi)側(cè)電感器段904。第一外側(cè)電感器段902橫向圍繞第一內(nèi)側(cè)電感器段904，并且第一內(nèi)側(cè)電感器段904向內(nèi)螺旋。例如，第一內(nèi)側(cè)電感器段904可以向內(nèi)螺旋660至720度。在一些實(shí)施例中，第一內(nèi)側(cè)電感器段904和/或第一外側(cè)電感器段902具有環(huán)形(例如，方形或者矩形環(huán)形)占用空間。

第二電感器金屬層804位于第一電感器金屬層806下方，并且包括第二和第三外側(cè)電感器段808、906以及第二內(nèi)側(cè)電感器段908。第二和第三外側(cè)電感器段808、906橫向圍繞第二內(nèi)側(cè)電感器段908。此外，第二外側(cè)電感器段906向內(nèi)螺旋。例如，第二外側(cè)電感器段906可以向內(nèi)螺旋660至720度。第二內(nèi)側(cè)電感器段908襯墊第二外側(cè)電感器段906的側(cè)壁。在一些實(shí)施例中，第二內(nèi)側(cè)電感器段908和/或第二外側(cè)電感器段906具有環(huán)形占用空間。

第三電感器金屬層802位于第二電感器金屬層804下方并且包括第四外側(cè)電感器段910。第四外側(cè)電感器段910向內(nèi)螺旋并且，在一些實(shí)施例中，向內(nèi)螺旋大約660至780度。在一些實(shí)施例中，第四外側(cè)電感器段910具有環(huán)形占用空間。

電感器段808、902至910在電感器110的第一和第二端810、812之間串聯(lián)連接。電感器110的第一端810通過第一外側(cè)電感器段902的第一端限定，并且電感器110的第二端812通過第三外側(cè)電感器段808的第一端限定。電感器段808、902至910通過在第一、第二以及第三金屬電感層802、804、806之間布置的電感器金屬間通孔814、816串聯(lián)連接。

在一些實(shí)施例中，如下所述，電感器段808、902至918在電感器110的第一和第二端810、812之間串聯(lián)連接。第一電感金屬間通孔814電連接第一外側(cè)電感器段902的第二端至第二外側(cè)電感器段906的第一端。第二電感金屬間通孔912電連接第一內(nèi)側(cè)電感器段904的第一端至第二外側(cè)電感器段906的第二端。第三電感金屬間通孔914電連接第一內(nèi)側(cè)電感器段904的第二端至第二內(nèi)側(cè)電感器段908的第一端。第四電感金屬間通孔816電連接第三外側(cè)電感器段808的第二端至第四外側(cè)電感器段910的第一端。第五電感金屬間通孔916電連接第二內(nèi)側(cè)電感器段908的第二端至第四外側(cè)電感器段910的第二端。

參考圖10，提供了用于圖1的電源和/或接地網(wǎng)格112、114的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的一些實(shí)施例的頂視圖1000。如圖所示，例如，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)包括以行和列布置(諸如圖所示的5行和5列)的多個(gè)鄰接網(wǎng)格段部1002、1004(即，區(qū)域)。網(wǎng)格段部1002、1004橫向圍繞相應(yīng)的開口1106，并且在一些實(shí)施例中，共享共同的占用空間。例如，網(wǎng)格段部1002、1004可以共享方形環(huán)形形狀的占用空間。此外，在一些實(shí)施例中，圍繞開口1006的網(wǎng)格段部1002、1004包括基本上均勻的厚度thgs。

在網(wǎng)格結(jié)構(gòu)用于在電源和負(fù)載(未示出)之間傳輸電源的一些實(shí)施例中，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)被配置作為阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)以在大頻率范圍內(nèi)將電源與負(fù)載匹配。例如，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的材料和/或網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的密度(例如，材料面積與開口面積的比例)可以被調(diào)整以用于阻抗匹配。在一些實(shí)施例中，例如，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是金屬和/或網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的材料密度是大約40-60％，諸如大約50％。

繼續(xù)參考圖11a和圖11b，提供了圖1的電容器120的各種實(shí)施例的截面圖1100a、1100b。

如圖11a示出的，mos變?nèi)莨?20a布置在半導(dǎo)體襯底102的上側(cè)且位于具有第一摻雜類型(例如，n-型或者p-型)的摻雜區(qū)域內(nèi)。例如，半導(dǎo)體襯底102的基體可以具有第一摻雜類型并且mos變?nèi)莨?20a可以直接地布置在半導(dǎo)體襯底102的基體中。又例如，半導(dǎo)體襯底102可以包括具有第一摻雜類型的器件阱區(qū)域(未示出)和mos變?nèi)莨?20a可以直接布置在器件阱區(qū)域中。此外，在一些實(shí)施例中，mos變?nèi)莨?20a被第一隔離區(qū)域1102a橫向環(huán)繞。例如，第一隔離區(qū)域1102a可以是淺溝槽隔離(sti)或者深溝槽隔離(dti)區(qū)域，和/或例如，第一隔離區(qū)域1102a可以具有環(huán)形形狀占用空間。

mos變?nèi)莨?20a包括兩者共有第二摻雜類型的第一阱區(qū)域1104a和第二阱區(qū)域1106a，第二摻雜類型與第一摻雜類型相反。第一阱區(qū)域1104a鄰接半導(dǎo)體襯底102的上部表面，并且在一些實(shí)施例中，被第二隔離區(qū)域1108橫向環(huán)繞。例如，第二隔離區(qū)域1108可以是sti區(qū)域，和/或可具有環(huán)形占用空間。第二阱區(qū)域1106a深埋在第一阱區(qū)域1104a的下方并且具有比第一阱區(qū)域1104a更高的摻雜濃度，以有利于限定用于減少漏電流的高結(jié)勢(shì)壘。

柵極1110布置在第一阱區(qū)域1104a上方，并且通過柵極介電結(jié)構(gòu)1112與第一阱區(qū)域1104a間隔開。此外，柵極1110和柵極介電結(jié)構(gòu)1112的側(cè)壁通過間隔件結(jié)構(gòu)1114襯墊。在一些實(shí)施例中，間隔件結(jié)構(gòu)1114橫向圍繞柵極1110和柵極介電結(jié)構(gòu)1112和/或具有環(huán)形的占用空間。例如，柵極1110可以是摻雜的多晶硅，并且在一些實(shí)施例中，柵極1110電連接至圖1中的電感器110。

具有第二摻雜類型的第一接觸區(qū)域1115a布置在第一阱區(qū)域1104a中且位于柵極1110a的相對(duì)兩側(cè)。第一接觸區(qū)域1115a具有比第一阱區(qū)域1104a更高的摻雜濃度，并且在一些實(shí)施例中，第一接觸區(qū)域1115a被第一硅化物結(jié)構(gòu)1118至少部分覆蓋。此外，在第一和第二隔離區(qū)域1102a、1108之間的具有第一摻雜類型的一個(gè)或多個(gè)第二接觸區(qū)域1120a布置在半導(dǎo)體襯底102的基體或者器件阱區(qū)域中。第二接觸區(qū)域1120a具有比半導(dǎo)體襯底102的基體或器件阱區(qū)域更高的摻雜濃度，并且在一些實(shí)施例中，第二接觸區(qū)域1120a被第二硅化物結(jié)構(gòu)1122至少部分覆蓋。此外，在一些實(shí)施例中，第二接觸區(qū)域1120a包括橫向圍繞第一阱區(qū)域1104a和/或具有環(huán)形形狀占用空間的單個(gè)第二接觸區(qū)域。硅化物結(jié)構(gòu)1118、1122和/或接觸區(qū)域1112a、1120a電連接在一起，并且在一些實(shí)施例中，電連接至圖1的接地網(wǎng)格114。

如圖11b示出的，mos變?nèi)莨?20b布置在半導(dǎo)體襯底102的上側(cè)上，并且包括第一阱區(qū)域1104b和第二阱區(qū)域1106b。第一阱區(qū)域1104b鄰接半導(dǎo)體襯底102的上部表面并且具有第一摻雜類型。此外，在一些實(shí)施例中，第一阱區(qū)域1104b被隔離區(qū)域1102b橫向環(huán)繞。例如，隔離區(qū)域1102b可以是sti區(qū)域和/或具有與第一摻雜類型相反的第二摻雜類型的摻雜區(qū)域。第二阱區(qū)域1106b深埋入第一阱區(qū)域1104b下方并且具有第二摻雜類型。在一些實(shí)施例中，第二阱區(qū)域1106b具有比第一阱區(qū)域1104b和/或隔離區(qū)域1102b更高的摻雜濃度。

柵極1110布置在第一阱區(qū)域1104b上方，并且通過柵極介電結(jié)構(gòu)1112與第一阱區(qū)域1104間隔開。此外，柵極1110的側(cè)壁和柵極介電結(jié)構(gòu)1112的側(cè)壁被間隔件結(jié)構(gòu)1114襯墊。

具有第二摻雜類型的第一接觸區(qū)域1115b布置在第一阱區(qū)域1104b中且位于柵極1110a的相對(duì)兩側(cè)。第一接觸區(qū)域1115b具有比第一阱區(qū)域1104b更高的摻雜濃度，并且在一些實(shí)施例中，第一接觸區(qū)域1115b被第一硅化物結(jié)構(gòu)1118至少部分覆蓋。此外，具有第一摻雜類型的一個(gè)或多個(gè)第二接觸區(qū)域1120b布置在第一阱區(qū)域1104b中。第二接觸區(qū)域1120b具有比第一阱區(qū)域1104b更高的摻雜濃度，并且在一些實(shí)施例中，第二接觸區(qū)域1120b被第一硅化物結(jié)構(gòu)1122至少部分覆蓋。此外，在一些實(shí)施例中，第二接觸區(qū)域1120b包括橫向圍繞第一接觸區(qū)域1115b和/或具有環(huán)形形狀占用空間的單個(gè)第二接觸區(qū)域。硅化物結(jié)構(gòu)1118、1122和/或接觸區(qū)域1112b、1120b電連接在一起，并且在一些實(shí)施例中，電連接至圖1的接地網(wǎng)格114。

參照?qǐng)D12，提供了ic管芯的一些實(shí)施例的框圖。例如，ic管芯可以使用在soc和/或sip內(nèi)。如圖所示，ic管芯包括一個(gè)或者多個(gè)根據(jù)上述實(shí)施例的ebg結(jié)構(gòu)1202a至1202d，以抑制在ebg結(jié)構(gòu)1202a至1202d的電源和接地網(wǎng)格上的噪音。ebg結(jié)構(gòu)1202a至1202d的電源和接地網(wǎng)格連接至電源115，并且一個(gè)或者多個(gè)負(fù)載202連接至電源和接地網(wǎng)格。

在ebg結(jié)構(gòu)1202a至1202d包括多個(gè)ebg結(jié)構(gòu)的一些實(shí)施例中，ebg結(jié)構(gòu)1202a至1202d以行和列布置，其中，ebg結(jié)構(gòu)1202a至1202d的電源網(wǎng)格互連，并且ebg結(jié)構(gòu)1202a至1202d的接地網(wǎng)格互連。此外，在ebg結(jié)構(gòu)1202a至1202d包括多個(gè)ebg結(jié)構(gòu)的一些實(shí)施例中，ebg結(jié)構(gòu)1202a至1202d的電源網(wǎng)格可以一起集成為共同的電源網(wǎng)格，和/或ebg結(jié)構(gòu)1202a至1202d的接地網(wǎng)格可以一起集成為共同的接地網(wǎng)格。多個(gè)ebg結(jié)構(gòu)的使用有利地提高了抑制電源和接地網(wǎng)格上的噪音。

繼續(xù)參考圖13a和圖13b，提供了圖12的ebg結(jié)構(gòu)的一些實(shí)施例的頂視和底視圖1300a、1300b。

如圖13a示出的，例如，噪音抑制結(jié)構(gòu)包括多個(gè)ebg結(jié)構(gòu)1202a至1202d，諸如示出的4個(gè)ebg結(jié)構(gòu)。ebg結(jié)構(gòu)1202a至1202d包括布置在電源網(wǎng)格112上方的單獨(dú)的電感器1302、1304，并且還包括布置在電感器1302、1304下方的單獨(dú)的電容器(未示出)。電感器1302、1304包括電連接至電源網(wǎng)格112的第一端1306、1308，并且還包括電連接至電容器的第二端1310、1312。在一些實(shí)施例中，根據(jù)圖10的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)配置電源網(wǎng)格112。此外，在一些實(shí)施例中，根據(jù)圖5、圖7a至圖7h或者圖8的實(shí)施例配置電感器1302、1304。

如圖13b示出的，接地網(wǎng)格114位于電源網(wǎng)格112(參見圖13a)下方并且電連接至電容器(未示出)，使得電容器在電感器1302、1304和接地網(wǎng)格114之間連接。接地網(wǎng)格114通過介電層(未示出)與電源網(wǎng)格112間隔開，并且在一些實(shí)施例中，根據(jù)圖10的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)配置接地網(wǎng)格114。

電源115連接在電源和接地網(wǎng)格112、114(分別參加圖13a和圖13b)之間，使得電源和接地網(wǎng)格112、114作為連接至電源和接地網(wǎng)格112、114的負(fù)載(未示出)的傳輸線。如上面注明的，可以調(diào)整電源和接地網(wǎng)格112、114的諸如材料密度的參數(shù)以匹配阻抗。此外，電感器1302、1304在電源115與負(fù)載之間的點(diǎn)處連接至電源網(wǎng)格112以抑制噪音。雖然單個(gè)ebg濾波器能有效抑制噪音，但多個(gè)ebg濾波器有利地增強(qiáng)了噪聲抑制。

繼續(xù)參考圖14a、圖14b以及圖15至圖17，提供了ebg結(jié)構(gòu)在制造的各個(gè)階段的一些實(shí)施例的截面圖1400a、1400b、1500至1700。此外，圖14a和圖14b涉及形成用于ebg結(jié)構(gòu)的電容器的可選實(shí)施例。

如圖14a示出的，feol電容器120c形成在半導(dǎo)體襯底102的上側(cè)中。例如，半導(dǎo)體襯底102可以是塊狀硅襯底或soi襯底。例如，feol電容器120c可以是n-型或者p-型mos電容器、n-型或者p-型mos變?nèi)莨芑蛘遪-型或者p-型的基于二極管電容器。例如，基于二極管電容器可以基于柵控二極管或者sti二極管。

在一些實(shí)施例中，形成feol電容器120c的工藝包括順序沉積或以其它方式形成堆疊在半導(dǎo)體襯底102上方的第一介電層和導(dǎo)電層。對(duì)導(dǎo)體和第一介電層執(zhí)行選擇性蝕刻以分別地形成柵極結(jié)構(gòu)420和柵極介電結(jié)構(gòu)422。共形沉積或者其他方式形成襯墊柵極和柵極介電結(jié)構(gòu)420、422的第二介電層，并且隨后將其回蝕以形成襯墊柵極和柵極介電結(jié)構(gòu)420、422的側(cè)壁的間隔件結(jié)構(gòu)。隨著間隔件結(jié)構(gòu)424的形成，在柵極和柵極介電結(jié)構(gòu)420，422的相對(duì)兩側(cè)上注入或以其他方式形成源極/漏極區(qū)域426以限定位于柵極和柵極介電結(jié)構(gòu)420，422之下的溝道區(qū)428。

還如圖14a示出的，多個(gè)ild層406、1402和多個(gè)金屬層408、1404在feol電容器120c上方堆疊形成。例如，ild層406、1402可以是低κ電介質(zhì)或氧化物。此外，ild層406、1402可以分別通過例如包括ild沉積，然后是對(duì)沉積進(jìn)行平坦化(例如，化學(xué)機(jī)械拋光(cmp))的工藝形成。例如，金屬層408、1404包括諸如金屬線415的金屬部件并且形成在ild層406、1402之間。例如，金屬層408、1404可以由鋁銅、銅，或者一些其它金屬形成。此外，例如，金屬層408、1404可以分別通過包括金屬沉積，然后對(duì)金屬沉積進(jìn)行選擇性蝕刻的工藝形成。

還如圖14a示出的，金屬間通孔1406和接觸通孔418穿過ild層406、1402形成在金屬層408、1404之間。接觸通孔418電連接金屬層408、1404至feol電容器120c，并且金屬間通孔1406使金屬層408、1404互相電連接。例如，金屬間通孔1406和接觸通孔418可以由銅、鋁銅、鋁，或者一些其它金屬形成。此外，例如，不同層或者面的金屬間通孔和/或接觸通孔418、1406可以通過包括對(duì)ild層進(jìn)行選擇性蝕刻、沉積至通過選擇性蝕刻形成的開口，以及對(duì)沉積進(jìn)行蝕刻和/或平坦化的工藝而形成。

如圖14b示出的，一個(gè)或者多個(gè)電子器件1408形成在半導(dǎo)體襯底102的上側(cè)。例如，電子器件1408可以包括晶體管、二極管、存儲(chǔ)單元、電容器(例如，圖14a的fool電容120c)等的一個(gè)或者多個(gè)。此外，多個(gè)ild層406、1410和多個(gè)金屬層408、1404在feol電子器件1408上方堆疊形成。金屬層408、1404包括金屬部件并且形成在ild層406、1410之間。此外，金屬層408、1404通過金屬間通孔1406形成互連并且通過接觸通孔1412連接至電子器件1408。在一些實(shí)施例中，如圖14a描述，形成ild層406、1410、金屬層408、1404以及金屬間和/或接觸通孔1406、1412的一個(gè)或多個(gè)。

如圖14b示出的，beol電容器120d形成在一對(duì)金屬層1404之間，同時(shí)形成ild層406、1410和金屬層408、1404。此外，beol電容器120d形成為通過金屬間通孔1406電連接至金屬層408、1404。例如，beol電容器120d可以是mom電容器或者mim電容器。

在一些實(shí)施例中，用于形成beol電容器120d的工藝包括順序沉積或者以其它方式形成堆疊在ild層1410上方的一對(duì)導(dǎo)電層和第一介電層，第一介電層布置在該對(duì)導(dǎo)電層之間。對(duì)該對(duì)導(dǎo)電層的最頂導(dǎo)電層和第一介電層選擇性執(zhí)行第一蝕刻以分別地形成上部電極1414和介電結(jié)構(gòu)1416。共形地沉積或者以其它方式形成襯墊上部電極1414和介電結(jié)構(gòu)1416的第二介電層。對(duì)第二介電層和該對(duì)導(dǎo)電層中的最低導(dǎo)電層選擇性執(zhí)行第二蝕刻至以形成下部電極1418和覆蓋結(jié)構(gòu)1420。

如圖15示出的，例如，接地網(wǎng)格114形成在根據(jù)圖14a或者圖14b的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)1400的上方并且形成為電連接至半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)1400的下部電容器120。例如，如圖所示，接地網(wǎng)格114可以形成在圖14a的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)1400的上方并且電連接至圖14a的feol電容器120c的終端。在一些實(shí)施例中，根據(jù)圖10的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)形成接地網(wǎng)格114。此外，在形成接地網(wǎng)格114后，接地網(wǎng)格114被接地ild層1502覆蓋。

在一些實(shí)施例中，形成和覆蓋接地網(wǎng)格的工藝包括在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)1400的上側(cè)形成接地金屬間通孔1504。隨后，導(dǎo)電層沉積在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)1400和接地金屬間通孔1504的上方，并且對(duì)導(dǎo)電層執(zhí)行選擇性蝕刻以形成包括接地網(wǎng)格114的接地金屬層410。此外，接地ild層1502沉積或者以其它方式形成在接地網(wǎng)格114上方，隨后例如通過cmp平坦化。在這樣的實(shí)施例中，接地網(wǎng)格114通過下方的金屬間通孔和/或接觸通孔418、1406、1504和金屬層408、1404電連接至電容器120。

如圖16示出的，例如，電源網(wǎng)格112形成在根據(jù)圖15的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)1500的上方并且隨后被電源ild層1602覆蓋。在一些實(shí)施例中，根據(jù)圖10的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)形成電源網(wǎng)格112。此外，在一些實(shí)施例中，電源網(wǎng)格112與接地網(wǎng)格114共享占用空間。用于形成和覆蓋電源網(wǎng)格112的工藝可以包括例如在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)1500上方沉積或者以其它方式形成導(dǎo)電層并且對(duì)導(dǎo)電層執(zhí)行選擇性蝕刻以形成包括電源網(wǎng)格112的電源金屬層412。電源ild層1602可以隨后沉積或者以其它方式形成在電源網(wǎng)格112上方，隨后對(duì)其進(jìn)行平坦化。

如圖17示出的，例如，電感器110形成在根據(jù)圖16的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)1600的上方并且電連接在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)1600的下部電容器120和下部電源網(wǎng)格112之間。例如，電感器110可以通過下部金屬間通孔和/或接觸通孔416、418、1406、1504和金屬層408、410、412、1404電連接在電容器120和電源網(wǎng)格112之間。在一些實(shí)施例中，根據(jù)圖5、圖7a至圖7h、或者圖8的實(shí)施例的一個(gè)形成電感器110。

在一些實(shí)施例中，用于形成電感器110的工藝包括在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)1600的上側(cè)上形成金屬間通孔416。隨后，導(dǎo)電層沉積或者以其它方式形成在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)1600和金屬間通孔416上方，并且對(duì)導(dǎo)電層執(zhí)行選擇性蝕刻以形成包括電感器110的層的電感器金屬層414。例如，該層可以包括電感器110的一個(gè)或者多個(gè)電感器段。此外，電感器ild層108沉積或者以其它方式形成在電感器110的層上方，并且隨后對(duì)其進(jìn)行平坦化。

參照?qǐng)D18，提供了用于制造圖1的ebg結(jié)構(gòu)的方法的一些實(shí)施例的框圖1800。

在操作1802，提供半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括覆蓋半導(dǎo)體襯底的beol區(qū)域，并且還包括布置在beol區(qū)域和/或半導(dǎo)體襯底中的電容器。例如，參見圖14a和圖14b，在一些實(shí)施例中，電容器是具有深阱區(qū)域的變?nèi)莨堋?/p>

在操作1804，例如，參見圖15，接地網(wǎng)格形成在電容器上方并且通過beol區(qū)域的在接地網(wǎng)格下方的第一金屬部件電連接至電容器的終端。

在操作1806，例如，參見圖16，電源網(wǎng)格形成在接地網(wǎng)格的上方。在一些實(shí)施例中，電源網(wǎng)格形成為與接地網(wǎng)格具有共同的占用空間，和/或通過幾何中心或者邊緣與接地網(wǎng)格對(duì)齊。

在操作1808，例如，參見圖17，在電源網(wǎng)格上方形成電感器，電感器通過beol區(qū)域中位于電感器下方的第二金屬部件而電連接至電容器的第二終端與電源網(wǎng)格之間。在一些實(shí)施例中，電感器的長度橫跨多個(gè)堆疊層，和/或電感器的占用空間是環(huán)形形狀(例如，方形環(huán)形形狀)。

盡管以一系列步驟或事件的形式在本文示出和描述公開的方法(例如，由框圖1800描述的方法)，但應(yīng)該理解，這種步驟或事件的示出的順序不應(yīng)被解釋為限制性的。例如，一些步驟可以以不同的順序出現(xiàn)和/或與除了本文示出和/或描述的步驟或事件之外的其他的步驟或事件同時(shí)出現(xiàn)。此外，可以不要求所有示出的步驟都用于實(shí)施本文中描述的一個(gè)或多個(gè)方面或?qū)嵤├?，并且可以在一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的步驟和/或階段中進(jìn)行本文中示出的一個(gè)或多個(gè)步驟。

如可以從以上理解的，本發(fā)明提供了一種ic管芯。電源網(wǎng)格和接地網(wǎng)格堆疊在覆蓋半導(dǎo)體襯底的后道制程(beol)區(qū)域內(nèi)，并且電感器布置在電源和接地網(wǎng)格的上方。電感器包括多個(gè)互相堆疊的電感器段并且端至端連接以限定電感器的長度。電容器位于電源和接地網(wǎng)格的下方，并且與電感器串聯(lián)連接。電容器和電感器的各自終端分別地結(jié)合至電源和接地網(wǎng)格。也提供了一種用于制造ic管芯的方法。

在一些實(shí)施例中，所述電感器的占用空間橫向圍繞中央開口，并且所述電感器的占用空間具有基本上均勻的厚度。

在一些實(shí)施例中，所述電感器段通過層間介電(ild)層彼此間隔開，并且通過布置在所述電感器段之間的通孔而端對(duì)端連接。

在一些實(shí)施例中，所述電感段布置在多個(gè)金屬層內(nèi)，所述多個(gè)金屬層堆疊在所述beol區(qū)域內(nèi)并且通過通孔連接，并且，所述金屬層的一個(gè)包括所述電感器段的內(nèi)段部部和橫向圍繞所述內(nèi)段部部的所述電感器段的外段部部。

在一些實(shí)施例中，所述電源和接地網(wǎng)格共享共同的占用空間，并且，所述電源和所述接地網(wǎng)格的邊緣是對(duì)齊的。

在一些實(shí)施例中，所述電容器包括以下的一個(gè)或多個(gè)：金屬-氧化物-金屬(mom)電容器；金屬-絕緣物-金屬(mim)電容器；金屬-氧化物-半導(dǎo)體(mos)電容器；mos變?nèi)莨?；以及基于二極管的電容器。

在一些實(shí)施例中，所述電容器布置在beol區(qū)域中，并且與位于所述beol區(qū)域下方的所述半導(dǎo)體襯底間隔開。

在一些實(shí)施例中，所述電容器包括：第一阱區(qū)域和第二阱區(qū)域，布置在位于所述beol下方的所述半導(dǎo)體襯底中，其中，所述第一阱區(qū)域位于所述第二阱區(qū)域上方，并且所述第二阱區(qū)域完全埋在所述半導(dǎo)體襯底中并且所述第二阱區(qū)域包括比所述第一阱區(qū)域更高的摻雜濃度。

在一些實(shí)施例中，所述電容器布置在所述半導(dǎo)體襯底的具有第一摻雜類型的摻雜區(qū)域中，其中，所述第一阱區(qū)域和所述第二阱區(qū)域共享與第一摻雜類型相反側(cè)第二摻雜類型，并且所述電容器還包括：柵極結(jié)構(gòu)，布置在所述第一阱區(qū)域的上方；以及一對(duì)接觸區(qū)域，布置在所述第一阱區(qū)域中，并且在所述柵極結(jié)構(gòu)的相對(duì)兩側(cè)上橫向間隔開，其中，所述接觸區(qū)域比所述第一阱區(qū)域具有更高的第二摻雜類型的濃度。

在其它實(shí)施例中，本發(fā)明提供了用于制造ic管芯的方法。在電容器的上方形成接地網(wǎng)格并且接地網(wǎng)格電連接至電容器的第一終端。在接地網(wǎng)格上方形成電源網(wǎng)格，具有與接地網(wǎng)格相同的占用空間并且電源網(wǎng)格的幾何中心與接地網(wǎng)格的幾何中心對(duì)齊。電感器形成在電源網(wǎng)格的上方，并且電感器包括第一終端和第二終端。電感器的第一終端結(jié)合至電源網(wǎng)格，并且電感器的第二終端結(jié)合至電容器的終端。

在一些實(shí)施例中，該方法還包括：形成橫向圍繞中央開口且具有基本均勻厚度的所述電感器的占用空間。

在一些實(shí)施例中，形成所述電感器包括：形成第一導(dǎo)電層；對(duì)所述第一導(dǎo)電層執(zhí)行第一蝕刻以限制第一電感器段；在所述第一電感器段上方形成層間介電(ild)層；形成穿過所述ild層至所述第一電感器段的端部的通孔；在所述通孔和所述ild層上方形成第二電感層；以及對(duì)所述第二電感層執(zhí)行第二蝕刻以限定具有覆蓋所述通孔的端部的第二電感器段。

在一些實(shí)施例中，形成所述電感器包括：形成多個(gè)互相堆疊的電感器段并且在所述電感器的終端之間端對(duì)端連接。

在一些實(shí)施例中，形成所述電感器包括：形成導(dǎo)電層；以及對(duì)所述導(dǎo)電層執(zhí)行蝕刻以在相對(duì)端之間通過在垂直于軸線方向上重復(fù)往復(fù)延伸來限定曲折形狀，而且在每個(gè)往復(fù)延伸之前或者之后平行于所述軸線延伸。

在一些實(shí)施例中，該方法還包括：在所述beol區(qū)域中形成與所述半導(dǎo)體襯底間隔開的所述電容器。

在一些實(shí)施例中，該方法還包括：形成作為金屬-氧化物-金屬(mom)電容器、金屬-絕緣物-金屬(mim)電容器、金屬-氧化物-半導(dǎo)體(mos)電容器、mos變?nèi)莨芑蛘呋诙O管的電容器的所述電容器。

在一些實(shí)施例中，該方法還包括：在所述半導(dǎo)體沉底中形成所述電容器，其中，形成所述電容器包括形成在所述半導(dǎo)體襯底中堆疊的第一阱區(qū)域和第二阱區(qū)域，其中，形成的所述第二阱區(qū)域比所述第一阱區(qū)域具有更高的摻雜濃度并且完全埋入所述半導(dǎo)體襯底中。

在一些實(shí)施例中，形成的所述第一和第二阱區(qū)域具有共同的摻雜類型，并且形成所述電容器還包括：在所述第一阱區(qū)域上方形成柵極結(jié)構(gòu)；以及

在所述第一阱區(qū)域中形成一對(duì)接觸區(qū)域，并且所述接觸區(qū)域在所述柵極結(jié)構(gòu)的相對(duì)兩側(cè)上橫向間隔開，其中，形成的所述接觸區(qū)域具有所述共同的摻雜類型。

在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種ic管芯。beol區(qū)域覆蓋半導(dǎo)體襯底，并且電源網(wǎng)格和接地網(wǎng)格堆疊在beol區(qū)域內(nèi)。此外，串聯(lián)諧振器包括串聯(lián)連接的電感器和電容器。串聯(lián)諧振器的終端分別地結(jié)合至電源和接地網(wǎng)格。電感器布置在beol區(qū)域中的電源網(wǎng)格上方并且包括多個(gè)互相堆疊的導(dǎo)電層。電容器位于電源和接地網(wǎng)格下方。

在一些實(shí)施例中，所述電感器包括多個(gè)互相堆疊和互相間隔開的電感器段，并且所述電感器段端對(duì)端結(jié)合以限定在所述電感器的終端之間的所述電感器的長度。

上述內(nèi)容概括了幾個(gè)實(shí)施例的特征使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可更好地理解本發(fā)明的各個(gè)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以很容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)或更改其他的處理和結(jié)構(gòu)以用于達(dá)到與本發(fā)明所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識(shí)到，這些等效結(jié)構(gòu)并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行多種變化、替換以及改變。