[发明专利]具有低寄生电容的金属氧化层金属电容

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属-氧化层-金属电容，尤指一种正电极对其它点具有低寄生电容的金属-氧化层-金属电容。

背景技术

金属-氧化层-金属(Metal-Oxide-Metal，MOM)电容是常见的一种半导体电容，可提供高电容密度，广泛用于混合信号电路及射频电路中。相较于金属-绝缘层-金属(Metal-Insulator-Metal，MIM)电容，形成金属-氧化层-金属电容的工艺少一道光掩模，工艺较简易、经济。

请参考图1及图2，图1为已知叉合式(Interdigitated)金属-氧化层-金属电容10的奇数金属层11的平面图，图2为金属-氧化层-金属电容10的偶数金属层12的平面图。金属-氧化层-金属电容10以导线做为电极，导线的材料可为金属或多晶硅(Polystalline Silicon)。每一金属层的电极图案如手指状叉合，相邻导线具有相异电性，在附图中以+及-标示。在金属层11中，导线111、113、115连接于汇流线117，导线112、114、116连接于汇流线118；在金属层12中，导线122、124、126连接于汇流线128，导线121、123、125连接于汇流线127。相同电性的导线透过汇流线上的介层洞(Via)，如斜线区域所示，相互电性连接。

由图1及图2可知，每一导线与同层中相邻的导线的电性相异，并且与邻层中相邻的导线的电性相异，因此，金属-氧化层-金属电容10的纵剖面可表示如图3。在金属-氧化层-金属电容10中，正电性导线对地或对电路中其它点的寄生电容，与负电性导线对地或对电路中其它点的寄生电容的大小相同。请注意，在常见的电路如类比数字转换器、数字类比转换器、取样保持电路或滤波电路中，运算放大器的输入端对寄生电容相当敏感，寄生电容应该要尽可能的小，以避免影响运算放大器的工作性能。然而，对金属-氧化层-金属电容10而言，其中正电性导线对地或对其它点的寄生电容没有经过设计使其变小，因此不适用于运算放大器的输入端。

除了叉合式金属-氧化层-金属电容10之外，已知半导体工艺亦可形成其它形式的金属-氧化层-金属电容。请参考图4，图4为已知平行板式(Parallel Plate)金属-氧化层-金属电容40的纵剖面图。金属-氧化层-金属电容40由面积相同的金属层41～45与介电层交叠形成，介电层于图4中省略标示。每一金属层为平板电极，相异电性的平板电极交错排列。与叉合式金属-氧化层-金属电容10相似之处在于，在平行板式金属-氧化层-金属电容40中，正电性平板电极对地或对电路中其它点的寄生电容，与负电性平板电极对地或对其它点的寄生电容的大小相同，较不适用于运算放大器的输入端。

另外，以实际工艺而言，在蚀刻形成金属-氧化层-金属电容40中各个平板电极时，平板电极的边缘不若图4所示一般整齐，而是参差不齐。每一平板电极的边缘对其上层平板电极的边缘的寄生电容，与该平板电极的边缘对其下层平板电极的边缘的寄生电容不相同，不平整的电极边缘所造成的寄生电容降低了金属-氧化层-金属电容40的精确度。再者，当运算放大器的输入端使用金属-氧化层-金属电容40时，不平整的电极边缘所造成的寄生电容值的变异性，可能导致用来设计运算放大器的增益的电容匹配不良，使得运算放大器的增益偏离理想值。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种金属-氧化层-金属电容，其正电极相对于负电极具有较低的寄生电容。

本发明披露一种金属-氧化层-金属电容，包含有第一金属层，具有第一电性；第二金属层，具有该第一电性；以及至少一第三金属层，设于该第一金属层及该第二金属层之间，该至少一第三金属层中每一第三金属层包含具有该第一电性的多条第一导线以及具有第二电性的多条第二导线，并且该每一第三金属层的两侧分别为该多条第一导线其中的第一导线。

本发明另披露一种金属-氧化层-金属电容，包含有多个第一金属层，具有第一电性；以及至少一第二金属层，具有第二电性，该至少一第二金属层中每一第二金属层设于该多个第一金属层中两相邻的第一金属层之间，并且该每一第二金属层的面积小于相邻的该第一金属层的面积。

附图说明

图1为已知叉合式金属-氧化层-金属电容的奇数金属层的平面图。

图2为图1的叉合式金属-氧化层-金属电容的偶数金属层的平面图。

图3为图1的叉合式金属-氧化层-金属电容的纵剖面图。

图4为已知平行板式金属-氧化层-金属电容的纵剖面图。

图5为本发明实施例的叉合式金属-氧化层-金属电容的纵剖面图。