电容器结构的制作方法

1.本发明涉及一种电容器装置结构及制造此结构的方法。
2.先前技术
3.图1a示出具有两个侧向定向的导体板的平行板电容器，该导体板具有导体板长度l，导体板宽度w且两个板电极(100、102)之间的垂直距离为d。第一板电极(100)与第二板电极(102)之间的间隙填充有介电介质(101)，该介电介质具有厚度为d及相对电容率∈r且∈0对于真空的电容率为恒定。平行板电容器的电容由以下公式给出：
4.c＝∈0x∈rx(w
×
l)/d
ꢀꢀꢀ
(1)。
5.在半导体工业中，当绝缘体用作介电介质(101)时，通常通过在两个扁平金属板之间置放一个或更多个绝缘体材料层来制造此种电容器，且因此通常将其称为金属-绝缘体-金属(mim)电容器。此类型电容器可被称为水平电容器或侧向电容器，原因是导体板沿水平方向延伸，该水平方向亦可被视为侧向方向。
6.当板电极(100、102)的尺寸，特别其宽度(w)及长度(l)皆明显大于距离(d)时，方程式(1)基本上是准确的，原因是在此状况下，可以假定电场在板之间是恒定的，且实际上可忽略任何边缘场。由于电容与尺寸w及l的成正比，而与d成反比，因此假设w、l及d的绝对容限处于相同的数量级，而w及l皆明显大于d，从电容容限的观点来看，最关键尺寸显然为d。图1b示出图1a电容器的剖面。板电极(100、102)之间的电通量(103)主要位于板电极(100、102)之间。
7.若电容器板的宽度或长度与板之间的距离相比不大，则电容器边缘周围的边缘场(104)对总电容有重大贡献，且应予以考虑。图2a中所示出的垂直平行板(vpp)电容器结构就为此状况。与图1a的结构相比，该结构以如下方式旋转：电通量方向已旋转了90度且在板之间水平延伸，而电容器板(200、202)沿垂直方向延伸。在此特定状况下，不能认为电容器板的宽度w显著地大于板(200、202)之间的距离d。对应于(1)的方程式(2)仍可以用于粗略估计电容。
8.c≈∈0×
∈r×
(w
×
l)/d
ꢀꢀꢀ
(2)
9.图2b示出图2a的电容器的剖面。在不完全垂直于板电极(200、202)的平行板电极(200、202)的边缘处的边缘电场(104)对总电容具有更显著的影响。
10.取决于金属板电极的形状与板电极之间的距离，边缘电容甚至可以大于直接电容。在集成电路的典型互联线中，边缘电容起主导作用，原因是这些线通常长而窄。
11.用于在半导体器件结构上制造电容器的各种制造方法为已知的，但在诸多状况下，电容器结构系使用高介电材料(换言之，具有高介电常数的材料，诸如陶瓷、玻璃或蓝宝石)制成，以减小电容器的实体大小。此外，氧化硅可用作介电材料。对于高介电材料，是指相对电容率至少为4的材料。通过使用高介电材料，电容器将具有较高电容密度，因此使得较小大小能够达到所需的电容。因此，半导体器件可既包含半导体层又包括具有交替的介电层和金属化层的分层结构，其中在配置在半导体器件部分的顶部上的分层介电金属化结构中包含至少一个电容器结构。在典型装置中，半导体层位于介电层和金属化层的下面，这
可以提供例如电路系统金属化层中所需的布线及无源组件包含由介电材料围绕的金属化图案。如本领域中已知的，可在半导体层与分层介电金属化结构之间提供一个或更多个中间层。中间层可例如包含多晶硅层及/或氧化硅层。
12.

背景技术：
的描述
13.专利us6690570 b2公开一种垂直平行板电容器，该电容器由指状交叉的垂直板电极限定，该板电极由通过导电通孔彼此耦接的导体层形成。
14.专利us6542351b1公开一种电容器结构，该电容器结构在第一平面中包含梳状结构，其中电极指部以交替的方式在彼此之间延伸，且在基本上平行于第一平面的至少一个额外平面上限定额外电极组。通过调整不同极性的电极指部在不同层上的置放，减小由于层间介电质厚度的改变引起的电容变化。
15.专利申请us20100123213 a1公开一种在集成电路中的介电质堆叠中形成的电容器，该集成电路在交替金属互连层中含有金属线及金属板。
16.专利us6969680b2公开一种电容，该电容由基板上的导电带层及在该带结构上面及下面的导电板形成，以提供屏蔽。
17.当前技术水平的电容器具有相当大的容限，此例如是由于制造过程中层厚度变化引起。
18.电容器消耗的面积为一个主要设计限制。一种改良电容密度的已知方法为例如在上述当前技术水平中使用复数个指状交叉的电极指部。然而，由于此类型的电容器装置的制造过程变化，此类型的电容器的电容值容限较大。换言之，电容值的准确性相当差，这在制造用于需要准确电容器值的应用的批量生产装置中引起挑战。在无线电装置中用于天线匹配的芯片天线及电容器为此类应用的典型实例。
19.在批量生产中，单独选择电容器在商业上为不可行的。一种已知解决方案为执行电容器的修整，此在某种程度上较有用，但需要时间及资源，且因此增加成本。因此，需要以成本高效的方式来控制大量电容器装置中之电容值的变异数。
20.图3示出具有n个电极指部的垂直电容器结构。每个电极指部与一个或两个相邻电极指部形成电容板对，且通过将所有相邻垂直定向电容器板对组合而达到垂直电容器结构的总电容。在图3的实例中，例示性配置具有一起形成一个电极的奇数电极指部1、3、5、...以及一起形成另一电极的偶数电极指部2、4、6、...。任何两个相邻电极指部之间的距离d可相等或其可变化。在典型的垂直电容器设计中，电极指部之间的距离d相等。然而，并不需要使距离相等，且现代仿真工具可轻松且准确地计算任何种类的电容器结构的标称电容。
21.图4a示出例示性垂直平行板电容器的金属化图案的俯视图，其中正电极(200)及负电极(202)包含堆叠的指状交叉金属电极指部的图案，该电极指部具有将叠置金属化层连接在一起的复数个通孔。结构之间的介电材料未示出。图4b示出相同结构的金属部分沿着图4a中所示出的切割线a-a的立体图。此视图示出复数个金属化层(l1、l3、l5、l7、l9)以及在此等金属化层上形成的平板或条之间的互连通孔(40)。此结构在原理上类似于先前提到的us6690570。例示性装置的垂直堆叠包含两个较厚的金属化层(l7、l9)及三个较薄的金属化层(l1、l3、l5)。
22.图4b中所示出的层结构，其例如对于具有厚金属选项的射频集成电路线路后端(rfic beol)金属化为典型的，其中厚金属层可用于例如形成低损耗rf线圈或传输线。亦存
在多个较薄层(l1、l3、l5)，用于半导体器件的的不太关键的精细间距布线及连接。不幸的是，鉴于制造容限，此类层结构不一定为最佳层结构，因为两个厚的金属化层(l7、l9)将可能在厚度变化中占主导地位，这有助于增加电容变化。这些特性导致此垂直平行板电容器类型不适用于例如需要精确电容器值的天线及/或天线接口。


技术实现要素：

23.一个目的为提供一种电容器结构，该电容器结构不太容易受由于多层结构的材料层的厚度变化引起的电容值变化的影响。本发明的目的通过根据权利要求1的特征部分的电容器结构和根据权利要求9的电子装置来实现。目的还通过根据权利要求10的制造电容器结构的方法和根据权利要求11的制造电子装置的方法实现。
24.在从属权利要求中公开本发明的优选实施方式。
25.本发明基于组合电容器结构的构思，该组合电容器结构具有垂直平行板电容器部分及侧向平行板电容器部分两者。在此组合电容器结构中，由于制造容限，特定而言由于电容器结构的介电层及/或金属化层的厚度变化的改变引起的垂直及侧向部分的电容改变有效地相互抵消。通常，可将金属化层上的金属图案制成诸多形状，但通常将窄线、平板或条或矩形板用于互连及电容器两者，且介电材料围绕相应金属化层上的金属图案。在以下描述中使用这些形状，但不排除其他形状。
26.根据第一方面，提供一种电容器结构，其被实施为包括复数个交替的介电层和金属化层的分层结构。该电容器结构包括至少一个侧向平行板电容器部分(lpp部分)和至少一个垂直平行板电容器部分(vpp部分)，所述至少一个侧向平行板电容器部分(lpp部分)包括由复数个所述交替的层的介电材料分隔的两个第一电极，所述两个第一电极由两个基本上平行的金属化图案在两个不同的层上形成，所述至少一个垂直平行板电容器部分(vpp部分)包括两个第二电极，每个第二电极包括布置在复数个所述金属化层上的复数个叠置的平板或条。所述至少一个lpp部分与所述至少一个vpp部分电耦接以形成所述电容器结构。由于在分隔所述两个第一电极的所述复数个交替的层中的至少一层上的介电材料的厚度变化引起的所述至少一个lpp部分的电容值变化的至少部分地通过所述至少一个vpp部分的电容值的相反变化来补偿，其中，在分隔所述两个第一电极的所述复数个交替的层中的所述至少一层上的所述介电材料的厚度变化引起在垂直维度上所述两个第一电极之间的距离相对于标称值的差，所述至少一个vpp部分的电容值的所述相反变化由于所述复数个交替的层中的所述至少一层上的所述介电材料的厚度变化导致所述两个第二电极在垂直维度上的宽度相对于标称值的差而引起。
27.根据第二方面，所述至少一个lpp部分和所述至少一个vpp部分彼此并联或串联地电耦接。
28.根据第三方面，电容器结构包括至少两个lpp部分和至少两个vpp部分，其中，至少一个lpp部分和至少一个vpp部分彼此并联地电耦接，并且其中，至少另一个lpp部分和至少另一个vpp部分彼此串联地电耦接。
29.根据第四方面，所述两个第二电极包括复数个电极指部，每个电极指部由复数个叠置的平板或条形成，两个第二电极的电极指部以指状交叉电极指部的形式形成梳状结构，其中相邻电极指部具有交替的极性，以及/或者，所述叠置的平板或条通过一个或更多
个导电通孔，所述一个或更多个导电通孔穿过将两个相邻的包括所述叠置的平板或条的金属化层分隔的每个介电材料层。
30.根据第五方面，所述两个第一电极驻留在电容器结构的包括第二电极的顶部及底部平板或条的金属化层上，顶部和底部平板或条限定第二电极在垂直维度上的宽度。
31.根据第六方面，所述两个第一电极中的一个第一电极驻留在电容器结的在垂直维度上位于如下金属化层上方的层上：该金属化层包括限定所述第二电极在垂直维度上的宽度的上界限的所述第二电极的平板或条；并且所述两个第一电极中的另一个第一电极驻留在所述电容器结构的包括限定所述第二电极在垂直维度上的宽度的下界限的所述第二电极的平板或条的层上。替代地，所述两个第一电极中的一个第一电极驻留在所述电容器结构的在垂直维度上位于如下金属化层下方的层上：该金属化层包括限定所述第二电极在垂直维度上的宽度的下界限的所述第二电极的平板或条；并且所述两个第一电极中的另一个第一电极驻留在所述电容器结构的包括限定所述第二电极在垂直维度上的宽度的上界限的所述第二电极的平板或条的层上。
32.根据第七方面，所述两个第一电极中的一个第一电极驻留在所述电容器结构的位于所述电容器结构的如下金属化层上方的层上：该金属化层包括限定所述第二电极在垂直维度上的宽度的上界限的所述第二电极的平板或条；并且所述两个第一电极中的另一个第一电极驻留在所述电容器结构的位于所述电容器结构的如下金属化层下方的层上：该金属化层包括限定所述第二电极在垂直维度上的宽度的下界限的所述第二电极的平板或条。
33.根据第八方面，两个第一电极的相邻面之间的垂直距离由限定两个第二电极在垂直维度上的宽度的层的厚度限定。
34.根据另一方面，提供一种电子装置，该电子装置包括半导体器件结构，可选地在半导体器件结构的顶部上的一个或更多个中间层，以及布置在半导体器件结构的顶部或中间层的顶部上的根据上述方面中任何一者的电容器结构。
35.根据第一方法方面，提供一种用于制造电容器结构的方法，其中，电容器结构为包括复数个交替的介电层和金属化层的分层结构。
36.该方法包括：在制造过程期间，通过在电容器结构的两个不同的层上形成两个基本上平行的金属化图案来产生包括两个第一电极的至少一个侧向平行板电容器部分(lpp部分)，其中，两个第一电极由复数个交替的层的介电材料分隔，以及，通过在复数个金属化层上创建复数个叠置的平板或条来产生包含两个第二电极的至少一个垂直平行板电容器部分(vpp部分)，将至少一个lpp部分与至少一个vpp部分电耦接以形成电容器结构。由于在分隔所述两个第一电极的所述复数个交替的层中的至少一层上的介电材料的厚度变化引起的所述至少一个lpp部分的电容值的变化至少部分地通过所述至少一个vpp部分的电容值的相反变化来补偿，其中，在分隔所述两个第一电极的所述复数个交替的层中的所述至少一层上的介电材料的厚度变化引起在垂直维度上所述两个第一电极之间的距离相对于标称值的差，所述至少一个vpp部分的电容值的所述相反变化由于所述复数个交替的层中的所述至少一层上的所述介电材料的厚度变化导致所述两个第二电极在垂直维度上的宽度相对于标称值的差而引起。
37.根据另一方法方面，提供一种用于制造电子装置之方法，该方法包括：制造半导体器件结构，可选地在半导体器件结构的顶部上制造一个或更多个中间层，以及使用根据第
一方法方面的方法在半导体器件结构的顶部上或在一个或更多个中间层的顶部上制造根据第一至第八方面中任一项所述的电容器结构。
38.可通过具有不同金属图案的各种方式来实施本发明的构思。然而，必须的是，电容器结构具有以下两者：a)电容随电容器结构的层厚度而增加的部分，以及b)电容随电容器结构的层厚度而减小的部分，且这些部分上的层厚度至少部分地，优选地主要由相同的层限定。这使得能够补偿由于层厚度变化引起的电容器结构的总电容的变化。理想地，此补偿将涵盖电容器结构的所有所使用层及所有部分，但在典型状况下，补偿方案中不可能包括所有层的变化。举例而言，在用于产生电容器结构的制造过程中可能存在限制。然而，即使部分补偿也减小了电容变化。
39.在电容器设计中考虑边缘电容的影响，以使得电容器结构的电容的变化保持在期望的容限范围内。现代设计工具可通过例如准确模拟来考虑边缘电容。
40.本发明具有改良根据本发明的电容器结构的电容容限的优点。换言之，具有本发明的电容器结构的电容器的电容值为准确的，而无需单独选择或修整。本发明的电容器结构有利地补偿由于制造容限引起的层厚度变化对电容值的影响，从而减小了电容变化。
附图说明
41.在下文中，将参考附图结合优选实施方式更详细地描述本发明，其中
42.图1a和图1b示出侧向平行板电容器。
43.图2a和图2b示出垂直平行板电容器。
44.图3示出具有复数个垂直板电极的垂直电容器结构。
45.图4a和图4b示出垂直平行板电容器。
46.图5示出根据第一实施方式的具有侧向及垂直平行板电容器部分的装置的剖面。
47.图6示出根据第二实施方式的具有侧向及垂直平行板电容器部分的装置的剖面。
48.图7示出根据第三实施方式的具有侧向及垂直平行板电容器部分的装置的剖面。
49.图8示出根据第四实施方式的具有侧向及垂直平行板电容器部分的装置的剖面。
50.图9示出根据第五实施方式的具有侧向及垂直平行板电容器部分的装置的剖面。
51.图10示意性地示出复数个侧向平行板电容器部分与垂直平行板电容器部分之间的相互耦接。
52.图11示出第一非限制性实现示例的俯视图。
53.图12示出第二非限制性实现示例的俯视图。
54.图13示出第二非限制性实现示例的等角立体图。
具体实施方式
55.术语变化及改变是指物理量的值与其标称值不同的情况。例如，由于制造容限导致的层厚度的变化或改变意味着最终产品中的层厚度与设计中用于达到相关联物理量的所需特性的标称值不同。相似地，若所有层皆具有其在设计电容器时所使用的标称厚度，则由于各层的厚度变化引起的电容值变化或改变意味着该电容值与将要达到的标称值不同。
56.如所属技术领域中已知的，金属介电装置典型地被制造成层。在分层结构中，术语侧向及水平通常用于指代沿着材料层延伸的结构或场，例如电场。可将侧向结构配置在其
他侧向层之间，或其可沿着分层结构的侧向表面延伸。对应地，术语垂直用于指代在垂直于侧向层的方向上延伸的结构或场。在分层结构中，垂直结构包含配置在复数个叠置材料层处的部分，且因此垂直结构在复数个材料层上方延伸。垂直结构可垂直穿过复数个材料层中之至少一些或在其之间穿过，且在任何中间层上可存在类似通孔的连接部分。垂直结构可以包括在不同材料层上的几个叠置部分。因此，侧向结构及垂直结构具有基本上90度的转置。同样地，侧向场和垂直场具有基本上90度的转置。
57.两个相邻垂直结构可用于产生侧向电容，其中可在两个垂直结构之间产生侧向电场。叠置在两个不同的、垂直分隔的层上的两个侧向金属图案产生垂直电容，其中在两个侧向金属图案之间可能产生垂直电场。为了实现本发明的益处，有利的是使层的数目最大化，这会影响垂直平行板电容器部分的侧向电容及侧向平行板电容器部分的垂直电容两者。
58.术语侧向平行板电容器部分(lpp部分)是指平行板电容器类型的电容器部分，且包含两个侧向平行板电极，且术语垂直平行板电容器部分(vpp部分)是指平行板类型的电容器部分，且其可包含两个垂直平行板电极或多于两个指状交叉的垂直平行板电极指部，其可简称为垂直电极指部。垂直平行板电极及垂直电极指部典型地包含复数个叠置金属化平板或条，但甚至可形成在单个金属化层上。
59.在下文中，将藉助于图5至图9来解释实施方式的一些基本性质及原理。图未按比例绘制，且侧向及垂直维度上使用的比例可能会有所不同。此外，尽管电容器结构的各层在垂直方向上示出为具有大致相等的厚度，但实施方式不限于该结构中之任何特定数目的层，亦不限于具有相等厚层的结构，而是该原理适用于任何数目个复数个层及层厚度的任何组合，如图4b中所示出者。水平虚线表示介电层和金属化层的界限。
60.图5示出根据第一实施方式的具有vpp部分及lpp部分的电容器结构的剖面。电容器装置包含复数个层(l0、l1、l2、...、l6)。尽管该实例示出七层，但任何数目的层皆适用。特定而言，可应用多于七个层。lpp部分的金属化电极板(100、102)及vpp部分的电极的金属化平板或条(200a至200c、202a至202c)配置在奇数层l1、l3及l5上，这些层可通常被称为金属化层。金属图案由金属化层上的介电材料围绕。偶数编号的层l0、l2、l4、l6可被称为介电层，原因是这些层主要包含非导电介电材料，诸如玻璃、陶瓷、蓝宝石或氧化物材料。
61.在第一实施方式中，vpp部分的叠置的平板或条通过一个或更多个延伸穿过两个金属化层之间的中间介电层的金属化通孔(40)彼此耦接。平板或条之间的通孔(40)的形状、大小、数目及位置为设计选项。
62.在以下实施方式中，将分别使用参考符号ld及vd来指代电极之间的距离(d)，参考符号lw及vw来指代电极的宽度(w)，且参考符号ll及vl来指代lpp部分及vpp部分的长度。
63.在第一实施方式中，lpp部分的正板电极(100)与负板电极(102)之间的距离ld由板电极之间的三层(l2、l3、l4)的厚度限定。若这些中间层中之一者或多者比预期厚，则lpp部分的侧板电极(100、102)之间的距离(ld)将增加，这将降低根据式(1)达到的电容。另一方面，这些中间层(l2至l4)中之一者或多者的厚度的上述增加也会增加vpp部分的宽度(vw)，这有效地增加vpp部分的电极的面积，且因此增加vpp部分的电容值。
64.通过适当地确定尺寸并组合lpp部分及vpp部分，电容值的这些改变至少补偿彼此的主要份额。由于各层的厚度变化引起的电容值变化将影响两个电容器部分的电容，但方向相反。lpp部分及vpp部分的标称电容值可经设计满足所需总电容值、可用面积以及考虑
边缘电容效应的要求。标称电容值指代通过两个电容器部分的金属化部分的标称层厚度及标称侧向尺寸达到的电容值。
65.在第一实施方式中，lpp部分的电极所驻留的金属化层l1及l5的厚度变化对lpp部分的电容没有任何主要影响，但将对vpp部分的电容有影响。尽管不能补偿层l1及l5的厚度变化的影响，但此配置能够补偿电容变化，这在一些应用中已足够。
66.为了利用补偿效果，vpp部分及lpp部分应彼此电组合，以使得基于vpp部分及lpp部分两者的电容来限定电容器结构的可达到的总电容值。为了使可达到的电容值最大化，因此使可达到的电容密度最大化，将两个电容器部分并联耦接为有益的。然而，若lpp部分及vpp部分串联耦接，则应用补偿电容改变的相同基本原理。
67.lpp部分的电极之间的层中的层厚度的改变δt引起的电容改变可如下数学地表达。vpp部分的电容的改变δc
vert
可用函数来表达：
[0068][0069]
由于层厚度的上述改变δt引起的lpp部分的电容的改变可用函数表达：
[0070][0071]
当lpp部分及vpp部分并联连接时，距离ld的改变δt以及因此总电容上的宽度vw的改变的大致影响可因此用函数表达：
[0072][0073]
此简化方程式没有考虑边缘电容的任何改变。在串联耦接电容器部分的状况下，距离ld及宽度vw的改变δt对总电容的组合影响可因此用函数表达：
[0074][0075]
图6示出根据第二实施方式的具有vpp部分及lpp部分的电容器结构的示意性剖面，该电容器结构与第一实施方式的不同之处在于，在vpp部分的平板或条(200a至200c、202a至202c)之间无任何通孔。vpp部分中之电场的大部分将发生在驻留于同一层上的相邻平板或条(即，200a与202a、200b与202b以及200c与202c)之间。改变板电极(100、102)之间的距离(ld)的lpp部分的电极之间的一个或更多个中间层(l2至l4)的厚度改变将导致vpp部分的有效宽度(vw)发生类似改变，类似于第一实施方式。为了实施具有两个电极的单个vpp部分，每个电极的条及平板(200a、200b、200c；202a、202b、202c)将相互电连接(未示出)。此相互连接可在平板或条的任何部分中建立，例如在一端处或其附近。尽管叠置的平板或条(200a、200b、200c；202a、202b、202c)在其大部分长度处通过介电层电隔离，但其因此经电耦接以形成vpp部分的两个电极，且因此可认为是垂直平行板电容器类型的变化，且因此可被称为vpp部分。相互耦接的叠置的平板或条(200a、200b、200c；202a、202b、202c)因
此可被认为形成其中具有孔的垂直平面电极。每个叠置的条或平板具有相同的电位，且在一个垂直平面的叠置的平板条与相邻垂直平面处的平板或条之间形成电场。与第一实施方式相比，此类型或配置将具有更大的边缘场效应。在此状况下，vpp部分的电容基于相邻平板或条的相对面之间的两个侧向电场以及平板或条的显露边缘的边缘场。在装置的设计中可考虑边缘电容的影响，以使得可实施层厚度的改变的补偿。与边缘电容有关的设计问题并非本发明的重点，且因此此处不进行详细论述，但其以及考虑边缘电容的电容器的设计方法为所属技术领域中具有通常知识者众所周知的。用此类型的电极达到的总电容要比用实心板电极达到的总电容稍小。
[0076]
图7示出根据第三实施方式的具有vpp部分及lpp部分的电容器结构的示意性剖面。与第一实施方式相比，vpp部分现在具有多于两个的垂直电极指部，其可经配置为指状交叉电极指部，例如呈如图4a中所示出的具有交替极性的配置。尽管在此说明中示出四个垂直电极指部，但根据设计，可应用任何数目个垂直电极指部。如图7以及图4a及图4b中所说明的指状交叉vpp部分结构在此技术中通常被称为vpp电容器，且在本技术案的上下文中被称为垂直平行板电容器部分(vpp部分)。不同对的相邻电极指部之间的距离vd可相等，但其亦可根据设计而变化。为了实施单个vpp部分，电极指部可例如仅在一端处或在其附近相互连接。根据另一替代方案，亦可以实施第三实施方式，而在vpp部分的电极指部的平板或条之间没有复数个通孔(40)，如关于图6所解释。为了实施单个vpp部分，将条及平板(200a、200b、200c；202a、202b、202c)电耦接以形成vpp部分的两个电极。
[0077]
图8示出根据第四实施方式的具有vpp部分及lpp部分的电容器结构的简化示意性剖面。在此实施方式中，若与第三实施方式相比，则vpp部分可基本上保持不改变，且根据设计可应用任何数目个垂直电极指部。如在第一及第二实施方式中所示出，此实施方式的设计选项亦包含梳状配置的任何数目个指状交叉垂直电极指部或仅两个垂直板电极。lpp部分的一个板电极(100)配置在介电层l6上。在一些当前可用的专有制造过程中可使用此类型金属图案配置。此外，若制造过程能够在主要介电层上形成此类金属化结构，则配置在介电层上的lpp部分的电极的厚度可小于各别介电层的厚度。若各别金属化层(l5)的厚度由于制造过程而变化，则此将影响lpp部分的板电极(100、102)之间的距离(ld)以及vpp部分的电极的宽度(vw)。因此，除了第一到第三实施方式中之补偿方案中包括的层l2至l4的改变之外，层l5的厚度改变的影响亦将影响物理量度，且因此影响lpp电容器部分及vpp电容器部分两者的电容值，但在相反方向上。因此，此实施方式在整体电容补偿方案中包括额外层(l5)，与先前提出的实施方式相比，其进一步改良补偿能力。此实施方式的另一变型采用关于图6的vpp部分所公开的原理，而没有耦接平板或条的复数个通孔(40)。
[0078]
图9示出根据第五实施方式的具有vpp部分及lpp部分的电容器结构的简化示意性剖面。与第四实施方式相比，lpp部分的第二板电极(102)配置在底部介电层(l0)上。可在一些当前或将来的专有制造过程中实现此类型的金属化图案配置。若金属化层l1的厚度由于制造过程而变化，则此将额外影响lpp部分的两个板电极(100、102)之间的距离(ld)以及vpp部分的电极的宽度(vw)两者。因此，除了层l2至l4的改变之外，层l1及l5两者的厚度改变的影响现在亦将影响lpp部分及vpp部分两者，但在相反方向上。因此，此实施方式包括所有可能层(l1至l5)，当这些层的厚度由于制造容限而变化时，在此组态中该层可能对整体电容补偿方案有影响。换言之，lpp部分的电极之间的距离ld等于vpp部分的电极的宽度vw，
且由于一个或更多个层的厚度的改变而引起的距离(ld)及宽度(vw)的任何改变亦相等。因此，在方程式(3)至(6)中，可在此状况下假定δt＝δld＝δvw，换言之，δt包括限定vpp部分的宽度vw的所有层的厚度变化。与第一至第四实施方式相比，由于lpp部分的两个板电极(100、102)彼此进一步远离，所以lpp部分的电容稍低。此改变可例如通过稍微增加lpp部分的板电极(100、102)的侧向面积来补偿。
[0079]
在图5至图9中所示出的所有实施方式中，lpp部分及vpp部分的电极优选地侧向构造在基本上不同的区域上，以使得其不相互重迭。替代地，lpp部分及vpp部分可以在侧向维度上有一定重迭，例如，通过将lpp部分及vpp部分配置成l及/或t形状，其中vpp部分的板电极形成t形状或l形状的杆且lpp部分的板电极形成臂或支腿，如在优先权申请案pct/fi2019/050513中所公开。在此状况下，lpp部分及vpp部分有效地并联电耦接。更进一步，lpp部分及vpp部分在侧向维度上的重迭可例如使用修改的l形及/或t形来实施，其中杆未附接至臂或支腿。此配置允许lpp部分及vpp部分的并联及串联耦接两者。
[0080]
图10示意性地示出复数个lpp部分及vpp部分之间的相互耦接。在此状况下，电容器结构的总电容系通过组合所有组合电容器部分来得到，每个电容器部分为这些类型中之任一者，且其中每个vpp部分与lpp部分并联或串联耦接，且反之亦然。此实例包含两个vpp部分(cvert1、cvert2)及两个lpp部分(clat1、cvlat2)，但可应用任何数目的vpp部分及lpp部分。
[0081]
通过在同一电容器结构中利用并联及串联耦接的lpp部分及vpp部分两者，可进一步改良电容器结构的电容准确性，换言之，由于层厚度变化而引起的电容值的变异数的补偿。当lpp部分及vpp部分串联耦接时，通过lpp部分及vpp部分的串联耦接达到补偿后的剩余电容变化具有与通过lpp部分及vpp部分并联耦接达到补偿后的剩余电容变化相反的极性。通过在同一电容器结构中利用并联及串联耦接使能补偿，可因此进一步减少电容值的剩余未补偿变化。通过使用单个一对lpp部分及vpp部分的并联或串联耦接，可通过显著降低电容值与标称电容值的变化来增加电容值的准确性。通过在同一电容器结构中包括串联耦接及并联耦接的lpp部分及vpp部分，可进一步增加得到的电容值的准确性。当所有影响lpp部分及vpp部分的电容值的层皆包括在补偿方案中时，可达到最佳补偿效果。补偿方案中未包括的vpp部分的层可能为电容值变化的主要因素。当设计意欲具有准确的电容值的电容器结构时，亦需要考虑其他类型的制造容限，例如，金属化图案的侧向尺寸的不准确性。可通过选择距离vd，换言之，相邻垂直板电极或电极指部之间的距离，来控制根据本发明的电容器结构的侧向尺寸的不准确性的重要份额。
[0082]
图11示出应用上文所说明的发明性补偿原理的电容器结构的第一非限制性实现示例的俯视图。lpp部分包含耦接至第一电触点(60)的第一侧板电极(100)及耦接至第二电触点(62)的第二侧板电极(102)。第一侧板电极(100)及第二侧板电极(102)基本上重迭。vpp部分包含耦接至第一电触点(60)的第一垂直电极(200)及耦接至第二电触点(62)的第二垂直电极(202)。vpp部分(200、202)包含指状交叉梳状结构。在此实例中，第二垂直电极(202)与第二电接触之间的电接触可经由与第二垂直电极(202)处于相同电位的第二侧板电极(102)来实施。lpp部分(100、102)及vpp部分(200、202)因此并联耦接。在此实例中，vpp部分(200、202)实施在形成在其他四边形lpp部分(100、102)中之开口(210)中。因此，lpp部分(100、102)及vpp部分(200、202)的电极不侧向重迭。
[0083]
图12示出应用上文所说明的发明性补偿原理的电容器结构的第二非限制性实现示例的俯视图。lpp部分包含耦接至第一电触点(60)的第一侧板电极(100)及耦接至第二电触点(62)的第二侧板电极(102)。在此视图中隐藏在其他结构下方的第一侧板电极(100)及第二侧板电极(102)优选地具有四边形形状。vpp部分包含耦接至第一电触点(60)的第一垂直电极(200)及耦接至第二电触点(62)的第二垂直电极(202)。vpp部分(200、202)包含指状交叉梳状结构，其中金属化耦接结构(70、72)在相应电极(200、202)的电极指部之间提供连接。这些金属化耦接结构(70、72)进一步将lpp部分(100、102)及vpp部分(200、202)的电极朝向第一电触点(60)及第二电触点(62)电耦接。在此实例中，lpp部分(100、102)及vpp部分(200、202)并联耦接。vpp部分(200、202)及lpp部分(100、102)并排置放，使得lpp部分(100、102)及vpp部分(200、202)的板电极不侧向重迭。举例而言，可通过重新设计金属化耦接结构(70、72)及/或第一电触点(60)及第二电触点(62)，来将图12中所示出的电容器结构重新设计为vpp及lpp部分的串联连接。
[0084]
图13a及图13b示出应用上文所说明的发明性补偿原理的电容器结构的第二非限制性实现示例的两个不同的等角立体图。第一垂直电极(200)的电极指部在电极指部的一端处彼此电耦接，且进一步经由配置在电极与第一电触点(60)之间的金属化耦接图案(70)与第一电触点(60)电耦接。第二垂直电极(202)的电极指部通过一个或更多个金属化耦接图案(72)彼此相互电耦接。这些视图示出用于将第二垂直板电极(202)的电极指部与金属化耦接图案(72)耦接的通孔(42)。
[0085]
在所有上述设计中，第一及第二电触点的形状及位置为设计选项。用于耦合到电容器结构下面的外部电路系统及/或半导体器件的电接触可例如设置在电容器结构上面及/或下面，以及/或者甚至设置在分层结构的中间层处。
[0086]
对于所属技术领域中具有通常知识者显而易见，随着技术进步，可以各种方式来实施本发明的基本构思。因此，本发明及其实施方式不限于上述实例，而是可以在申请专利范围的范围内变化。