[发明专利]电容拓扑结构及集成电路

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路版图技术领域，尤其涉及一种电容拓扑结构及集成电路。

背景技术

制约模拟/混合信号集成电路精度的一个主要因素是器件的匹配精度，在基于开关电容技术的模拟/混合信号集成电路中，电容是主要的失配器件。为了提高电路的精度，具有较高匹配度的MIM电容就成了首选。尽管随着工艺特征尺寸的不断减小和相关制造工艺的不断提高，最小单位MIM电容已经达到了0.1%左右的匹配精度，但是为了满足更高精度的要求，往往需要大容值的电容，以进一步提高匹配精度。

对于MIM电容本身，工艺厂商提供的传统的MIM电容存在以下缺点：

由于MIM电容呈正方形结构，无法克服周围环境如器件、连线等周边环境对匹配度带来的不利影响，因此为增加匹配度，就必须增加电容或版图的面积，这将导致版图面积增大，甚至功耗增大；此外通过增大版图面积或增大电容来提高匹配度，将加剧芯片内部各种梯度所带来的不利影响，甚至部分抵消通过增大面积所带来的积极作用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种电容拓扑结构及集成电路，能有效提高MIM电容的匹配度。

本发明提出一种电容拓扑结构，包括多个电容单元，所述电容单元包括位于中央的正N边形MIM电容以及围绕在所述正N边形MIM电容周围的侧壁电容，所述侧壁电容包括中央镂空的多层第一金属层，镂空部分的形状与所述正N边形MIM电容的形状相适配。

本发明还提供一种集成电路，包括上述的电容拓扑结构。

本发明提供的电容拓扑结构及集成电路，采用正N边形MIM电容，周围围绕侧壁电容，使正N边形MIM电容每条边的环境一致，在集成电路版图面积相同的情况下，可提高多个MIM电容之间的匹配度，节约版图面积，提高紧凑度。

附图说明

图1为本发明提供的电容拓扑结构一种实施例的结构示意图。

图2为本发明提供的电容拓扑结构中电容单元一种实施例的结构示意图。

图3为本发明提供的电容单元中顶极板连线的结构示意图。

图4为本发明提供的电容单元中底极板连线的结构示意图。

图5为图2沿A-A线的截面图。

具体实施方式

下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或者更多个其他附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

如图1所示，一种电容拓扑结构，包括多个电容单元101，电容单元101包括位于中央的正N边形MIM电容102以及围绕在正N边形MIM电容102周围的侧壁电容103，侧壁电容103包括中央镂空的多层第一金属层，镂空部分的形状与正N边形MIM电容102的形状相适配，多层第一金属层之间通过第一过孔相连。

MIM（Metal-Insulator-Metal，金属-绝缘体-金属）电容是一种具有高匹配度的电容。

N为大于4的整数，即正N边形MIM电容的边数大于4。

作为一种可选的实施例，本发明以正六边形MIM电容进行说明。

如图2所示，正六边形MIM电容107位于中央，侧壁电容103围绕在正六边形MIM电容107的周围，能有效地将正六边形MIM电容107与周围的器件隔离，且使得MIM电容每条边的环境一致，有效地降低寄生效应，提高与其他MIM电容之间的匹配度。

如图2和图5所示，侧壁电容103包括多层中央镂空的第一金属层104，镂空部分与正六边形MIM电容107的形状相适配，即中央的镂空部分呈正六边形，镂空部分的边缘与正六边形MIM电容107之间留有一定的间隙，相邻的第一金属层104之间设置有间隙，并通过第一过孔105连接，第一过孔105实现多层第一金属层104之间的电连接，侧壁电容103的形状优选呈矩形，即第一金属层104为矩形，优选呈正方形，第一金属层104至少设置两层。

过孔（VIA）实现相邻金属层之间的电连接。