半导体器件及其制造方法与流程

本公开总体涉及半导体器件及其制造方法。

背景技术：

集成芯片形成在包括数百万或数十亿个晶体管器件的半导体管芯上。晶体管器件被配置为用作开关和/或产生功率增益，以便实现用于集成芯片的逻辑功能(例如，形成被配置为执行逻辑功能的处理器)。集成芯片通常还包括无源器件，例如，电容器、电阻器、电感器、晶体管等。无源器件被广泛用于控制集成芯片的特性(例如，增益、时间常数等)，以及为集成芯片提供广泛的不同功能(例如，在同一管芯上制造模拟和数字电路)。

技术实现要素：

根据本公开的一个实施例，提供了一种半导体器件，包括：第一电容器，包括：第一电极，所述第一电极设置在第一金属层中并具有第一端和第二端，其中，所述第一电极具有从所述第一端至所述第二端向外延伸的螺旋图案；以及第二电极，所述第二电极设置在所述第一金属层中，其中，所述第一电极和所述第二电极之间具有基本上相等的间隔。

根据本公开的另一实施例，提供了一种半导体器件，包括：第一电极，所述第一电极设置在第一金属层中并具有第一端和第二端，所述第一电极具有多个匝并且从所述第一端向外延伸至所述第二端，所述第一电极包括：第一部分，所述第一部分在平面中沿第一方向纵向延伸；以及第二部分，所述第二部分在所述平面中与所述第一部分共面，并且沿着不与所述第一方向共线的第二方向从所述第一部分延伸；以及第二电极，所述第二电极设置在所述第一金属层中，其中，所述第一电极和所述第二电极之间具有基本上相等的间隔。

根据本公开的又一实施例，提供了一种用于制造半导体器件的方法，包括：在衬底上形成第一电介质层；在所述第一电介质层中形成第一阳极和第一阴极，其中，所述第一阳极从所述第一阳极的第一端到第二端螺旋地或多边形地向外延伸，并且所述第一阳极和所述第一阴极之间具有基本上相等的间隔；在所述第一电介质层上形成第二电介质层；以及在所述第二电介质层中形成第二阳极和第二阴极，其中，所述第二阳极从所述第二阳极的第一端到第二端螺旋地或多边形地向外延伸，并且所述第二阳极和所述第二阴极之间具有基本上相等的间隔。

附图说明

在结合附图阅读下面的具体实施方式时，可以从下面的具体实施方式中最佳地理解本公开。应当注意，根据行业的标准做法，各种特征不是按比例绘制的。事实上，为了讨论的清楚起见，各种特征的尺寸可能被任意增大或减小。

图1-图4和图6是根据本公开的各种实施例的半导体器件的平面图。

图5和图7是根据本公开的各种实施例的半导体器件的截面图。

图8a至图8f是根据本公开的一些实施例的制造半导体器件的各个阶段的截面图。

具体实施方式

下面的公开内容提供了用于实现所提供的主题的不同特征的许多不同的实施例或示例。下文描述了组件和布置的具体示例，以简化本公开。当然，这些仅仅是示例而不意图是限制性的。例如，在下面的说明中，在第二特征上方或之上形成第一特征可以包括以直接接触的方式形成第一特征和第二特征的实施例，并且还可以包括可以在第一特征和第二特征之间形成附加特征，使得第一特征和第二特征可以不直接接触的实施例。另外，本公开可以在各个示例中重复参考数字和/或字母。该重复是出于简单和清楚的目的，并且其本身并不指示所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。

此外，本文中可能使用了空间相关术语(例如，“下方”、“之下”、“低于”、“以上”、“上部”等)，以易于描述图中所示的一个要素或特征相对于另外(一个或多个)要素或(一个或多个)特征的关系。这些空间相关术语意在涵盖器件在使用或工作中除了图中所示朝向之外的不同朝向。器件可能以其他方式定向(旋转90度或处于其他朝向)，并且本文中所用的空间相关描述符同样可能被相应地解释。

在整个说明书中，术语“mom电容器”用于指代在两个导电板之间具有绝缘体的电容器，其中该绝缘体可以包括诸如氧化物之类的电介质材料。单层mom电容器可以包括第一金属板、第二金属板、以及沉积在第一金属板和第二金属板之间的绝缘层。单层mom电容器的电容与金属板的面积和绝缘层的电介质常数成比例。

参考图1，其是根据本公开的一些实施例的半导体器件的平面图。半导体器件包括电容器100，电容器100包括第一电极110和第二电极120，其中第一电极110和第二电极120设置在平面中，例如，同一金属层中。电介质材料(未示出)被填充在第一电极110和第二电极120之间。在一些实施例中，电容器100可以延伸到其他层中(例如，通过导电通孔互连)。图1的电容器100可以在图1所示的给定层上方和/或下方的其他层中重复。因此，第一电极110和第二电极120可以在多个金属层中重复，并且不同的金属层中的电极互连。

电容器100是双环绕结构。第一电极110和第二电极120不直接彼此连接，并且第一电极110和第二电极120从电容器100的中心c到电容器100的外部彼此包围。例如，电容器100可以是双螺旋结构，其中第一电极110和第二电极120均为螺旋图案。

在一些实施例中，第一电极110具有第一端112和第二端114。第一端112基本上位于电容器100的中心c附近，并且第一电极110从第一端112到第二端114螺旋地向外延伸。第一电极110是连续的线，并且在第一端112和第二端114之间没有任何分支。在一些实施例中，第一电极110包括多个弯曲部分，并且这些弯曲部分彼此连接。第一电极110的宽度从第一端112到第二端114是均匀的。第一电极110可以包括任何合适的导电材料。在一些实施例中，第一电极110可以包括多晶硅。在一些其他实施例中，第一电极110可以包括金属。

在一些实施例中，第二电极120具有第一端122和第二端124。第二电极120的第一端122基本上位于电容器100的中心c附近，并且第二电极120从第一端122到第二端124螺旋地向外延伸。第二电极120是实线，并且在第一端122和第二端124之间没有任何分支。在一些实施例中，第二电极120包括多个弯曲部分，并且这些弯曲部分彼此连接。第二电极120的宽度从第一端122到第二端124是均匀的。第二电极120可以包括任何合适的导电材料。在一些实施例中，第二电极120可以包括多晶硅。在一些其他实施例中，第二电极120可以包括金属。

在一些实施例中，第一电极110和第二电极120之间具有基本上相等的间隔。第一电极110与第二电极120基本上相等地间隔。该间隔可以被视为第一电极110和第二电极120之间的距离。替代地，该间隔可以被视为第一电极110和第二电极120之间的电介质材料的宽度。第一电极110和第二电极120之间的空间的大小根据电容器击穿电压要求来设计。

在一些实施例中，包括第一电极110和第二电极120的双螺旋结构是多匝结构。也就是说，从第一电极110的第一端112到第一电极110的第二端114的角度大于约720度，并且从第二电极120的第一端122到第二电极120的第二端124的角度大于约720度。

第一电极110和第二电极120在同一方向上延伸。例如，第一电极110和第二电极120均从电容器100的中心c逆时针或顺时针延伸。为了更好地利用空间，第一电极110的第一端112和第一电极110的第二端114面向同一方向，并且第二电极120的第一端122和第二电极120的第二端124面向同一方向。此外，第一电极110的第一端112和第二电极120的第一端122不面向同一方向，并且第一电极110的第二端114和第二电极120的第二端124不面向同一方向。在一些实施例中，第一电极110的第一端112和第二电极120的第一端122面向相反地方向。在一些实施例中，第一电极110的第二端114和第二电极120的第二端124面向相反地方向。

在一些实施例中，第一电极110和第二电极120的螺旋图案是阿基米德(archimedes)螺旋。第一电极110和第二电极120可以通过通孔130连接到电源线或其他金属层。在一些实施例中，通孔130邻近第一和第二电极110、120的第二端114、124设置。

如图1所示的电容器100可以在相同的布局面积内增加有效面积，从而在相同的布局面积下产生较大电容值。双环绕电容器的图案不限于螺旋图案，并且在双环绕电容器中可以使用其他合适的图案。在以下实施例中讨论双环绕电容器的变型。

参考图2，其是根据本公开的一些实施例的具有半导体器件的集成电路的平面图。在一些实施例中，半导体器件的电容器200是四边形双环绕结构。电容器200包括第一电极210和第二电极220。第一电极210和第二电极220设置在平面中，例如，在同一金属层中。第一电极210和第二电极220不直接彼此连接，并且第一电极210和第二电极220彼此围绕并且从电容器200的中心c向电容器200的外部延伸。

电容器200的第一电极210包括多个匝。第一电极210从第一端212至第二端214向外延伸，其中，第一电极210的第一端212邻近电容器200的中心c设置。第一电极210是实线，并且在第一端212和第二端214之间具有任何分支。第一电极210包括多个第一部分216和多个第二部分218。第一部分216和第二部分218共面布置。第一部分216和第二部分218从第一电极210的第一端212到第二端214交替布置并彼此连接。每个第一部分216沿第一方向d1a纵向延伸。第一部分216基本上彼此平行。每个第二部分218沿第二方向d2a从相邻的第一部分216延伸，其中，第二方向d2a不与第一方向d1a共线。第二部分218基本上彼此平行。

在一些实施例中，第一部分216的长度不同。在一些实施例中，第一部分216的长度从电容器200的中心c逐渐增加。例如，与中心c相邻的第一部分216具有第一端212，并且具有第一部分216的最短长度。类似地，第二部分218的长度不同。在一些实施例中，第二部分218的长度从电容器200的中心c逐渐增加。例如，距离中心c最远的第二部分218具有第二端214，并且具有第二部分218的最长长度。

电容器200的第二电极220包括多个匝。第二电极220从第一端222至第二端224向外延伸，其中第二电极220的第一端222邻近电容器200的中心c设置。第二电极220是实线，并且在第一端222和第二端224之间没有任何分支。第二电极220包括多个第一部分226和多个第二部分228。第一部分226和第二部分228共面布置。第一部分226和第二部分228从第二电极220的第一端222到第二端224交替布置并彼此连接。每个第一部分226沿第三方向d3a纵向延伸。第一部分226基本上彼此平行。每个第二部分228沿第四方向d4a从相邻的第一部分226延伸，其中第四方向d4a不与第三方向d3a共线。第二部分228基本上彼此平行。

在一些实施例中，第一方向d1a基本上平行于第三方向d3a，并且第二方向d2a基本上平行于第四方向d4a。在一些实施例中，第一方向d1a与第二方向d2a之间的角度θ1a大于或近似等于90度，并且每个第一部分216与每个第二部分218之间的角度大于或近似等于90度。在一些实施例中，第三方向d3a与第四方向d4a之间的角度θ2a大于或近似等于90度，并且每个第一部分226与每个第二部分228之间的角度大于或近似等于90度。

在一些实施例中，第二电极220的第一部分226基本上平行于第一电极210的第一部分216，并且第二电极220的第二部分228基本上平行于第一电极210的第二部分218。

在一些实施例中，第一部分226的长度不同。在一些实施例中，第一部分226的长度从电容器200的中心c逐渐增加。例如，邻近中心c的第一部分226具有第一端222，并且具有第一部分226的最短长度。类似地，第二部分228的长度不同。在一些实施例中，第二部分228的长度从电容器200的中心c逐渐增加。例如，距离中心c最远的第二部分228具有第二端224，并且具有第二部分228的最长长度。

第一电极210和第二电极220可以通过通孔230连接到电源线或其他金属层。在一些实施例中，通孔230邻近第一和第二电极210、220的第二端214、224设置。

参考图3，图3是根据本公开的一些实施例的半导体器件的平面图。在一些实施例中，半导体器件的电容器300是六边形双环绕结构。电容器300包括第一电极310和第二电极320。第一电极310和第二电极320设置在平面中，例如，在同一金属层中。第一电极310和第二电极320不彼此直接连接，并且第一电极310和第二电极320彼此围绕并且从电容器300的中心c延伸到电容器300的外部。

电容器300的第一电极310包括多个匝。第一电极310从第一端312到第二端314向外延伸，其中，第一电极310的第一端312邻近电容器300的中心c设置。第一电极310是实线，并且在第一端312和第二端314之间没有任何分支。第一电极310包括多个第一部分316、多个第二部分317和多个第三部分318。第一部分316、第二部分317和第三部分318共面布置。第一部分316、第二部分317和第三部分318从第一电极310的第一端312到第二端314顺序地布置并彼此连接。

每个第一部分316沿第一方向d1b纵向延伸。第一部分316基本上彼此平行。每个第二部分317沿第二方向d2b纵向延伸。每个第二部分317沿第二方向d2b从相邻的第一部分316延伸，其中，第二方向d2b不与第一方向d1b共线。第二部分317基本上彼此平行。

每个第三部分318沿第三方向d3b纵向延伸。第三部分318基本上彼此平行。每个第三部分318沿第三方向d3b从相邻的第二部分317延伸，其中，第三方向d3b不与第二方向d2b共线。第三部分318基本上彼此平行。此外，每个第一部分316沿第一方向d1b从相邻的第三部分318延伸，其中，第一方向d1b不与第三方向d3b共线。

在一些实施例中，第一部分316的长度不同。例如，第一部分316的长度从电容器300的中心c逐渐增加。例如，邻近中心c的第一部分316具有第一端312，并且具有第一部分316的最短长度。距离中心c最远的第三部分318具有第二端314，并且具有第三部分318的最长长度。类似地，第二部分317的长度不同，并且第二部分317的长度从电容器300的中心c逐渐增加。例如，更靠近中心c的第二部分317具有比远离中心c的第二部分317的更短的长度。

电容器300的第二电极320包括多个匝。第二电极320从第一端322至第二端324向外延伸，其中，第二电极320的第一端322邻近电容器300的中心c设置。第二电极320是实线，并且在第一端322和第二端324之间没有任何分支。第二电极320包括多个第一部分326、多个第二部分327和多个第三部分328。第一部分326、第二部分327和第三部分328共面布置。第一部分326、第二部分327和第三部分328从第二电极320的第一端322到第二端324顺序地布置并彼此连接。

每个第一部分326沿第四方向d4b纵向延伸。第一部分326基本上彼此平行。每个第二部分327沿第五方向d5b纵向延伸。每个第二部分327沿第五方向d5b从相邻的第一部分326延伸，其中，第五方向d5b不与第四方向d4b共线。第二部分327基本上彼此平行。

每个第三部分328沿第六方向d6b纵向延伸。第三部分328基本上彼此平行。每个第三部分328沿第六方向d6b从相邻的第二部分327延伸，其中，第六方向d6b不与第五方向d5b共线。第三部分328基本上彼此平行。此外，每个第一部分326沿第四方向d4b从相邻的第三部分328延伸，其中，第四方向d4b不与第六方向d6b共线。

在一些实施例中，第一部分326的长度不同。例如，第一部分326的长度从电容器300的中心c逐渐增加。例如，邻近中心c的第一部分326具有第一端322，并且具有第一部分326的最短长度。距离中心c最远的第三部分328具有第二端314，并且具有第三部分328的最长长度。类似地，第二部分327的长度不同，并且第二部分327的长度从电容器300的中心c逐渐增加。例如，更靠近中心c的第二部分327具有比远离中心c的第二部分327更短的长度。

在一些实施例中，第一方向d1b基本上平行于第四方向d4b，第二方向d2b基本上平行于第五方向d5b，并且第三方向d3b基本上平行于第六方向d6b。在一些实施例中，第一方向d1b与第二方向d2b之间的角度θ1b大于或近似等于120度，并且第一部分316、326与第二部分317、327之间的角度大于或近似等于120度。在一些实施例中，第二方向d2b与第三方向d3b之间的角度θ2b大于或近似等于120度，并且第二部分317、327与第三部分318、328之间的角度大于或近似等于120度。在一些实施例中，第一方向d1b与第三方向d3b之间的角度θ3b大于或近似等于120度，并且第一部分316、326与第三部分318、328之间的角度大于或近似等于120度。

为了更好地利用空间，第一电极310的第一端312和第一电极310的第二端314不面向同一方向，并且第二电极320的第一端322和第二电极320的第二端324不面向同一方向。此外，第一电极310的第一端312和第二电极320的第一端322不面向同一方向，并且第一电极310的第二端314和第二电极320的第二端324不面向同一方向。在一些实施例中，第一电极310的第一端312和第二电极320的第一端322面向相反的方向。在一些实施例中，第一电极310的第二端314和第二电极320的第二端324面向相反的方向。

第一电极310和第二电极320可以通过通孔330连接到电源线或其他金属层。在一些实施例中，通孔330邻近第一和第二电极310、320的第二端314、324设置，

参考图4，其是根据本公开的一些实施例的半导体器件的平面图。在一些实施例中，半导体器件的电容器400是八边形双环绕结构。电容器400包括第一电极410和第二电极420。第一电极410和第二电极420设置在平面中，例如，在同一金属层中。第一电极410和第二电极420不直接彼此连接，并且第一电极410和第二电极420彼此围绕并且从电容器400的中心c延伸到电容器400的外部。

电容器400的第一电极410包括多个匝。第一电极410从第一端412至第二端414向外延伸，其中，第一电极410的第一端412邻近电容器400的中心c设置。第一电极410是实线，并且在第一端412和第二端414之间没有任何分支。第一电极410包括多个第一部分416、多个第二部分417、多个第三部分418和多个第四部分419。第一部分416、第二部分417、第三部分418和第四部分419共面布置。第一部分416、第二部分417、第三部分418和第四部分419从第一电极410的第一端412到第二端414顺序地布置并彼此连接。

每个第一部分416沿第一方向d1c纵向延伸。第一部分416基本上彼此平行。每个第二部分417沿第二方向d2c纵向延伸。每个第二部分417沿第二方向d2c从相邻的第一部分416延伸，其中，第二方向d2c不与第一方向d1c共线。第二部分417基本上彼此平行。

每个第三部分418沿第三方向d3c纵向延伸。第三部分418基本上彼此平行。每个第三部分418沿第三方向d3c从相邻的第二部分417延伸，其中，第三方向d3c不与第二方向d2c共线。第三部分418基本上彼此平行。

每个第四部分419沿第四方向d4c纵向延伸。第四部分419基本上彼此平行。每个第四部分419沿第四方向d4c从相邻的第三部分418延伸，其中，第四方向d4c不与第三方向d3c共线。第四部分419基本上彼此平行。此外，每个第一部分416沿第一方向d1c从相邻的第四部分419延伸，其中，第一方向d1c不与第四方向d4c共线。

在一些实施例中，第一部分416、第二部分417、第三部分418和第四部分419的长度不同，并且从电容器400的中心c逐渐增加。例如，邻近中心c的第一部分416具有第一端412，并且具有第一部分316的最短长度。距离中心c最远的第一部分416具有第二端414，并且具有第一部分416的最长长度。

电容器400的第二电极420包括多个匝。第二电极420从第一端422至第二端424向外延伸，其中，第二电极420的第一端422邻近电容器400的中心c设置。第二电极420是实线，并且在第一端422和第二端424之间没有任何分支。第二电极420包括多个第一部分426、多个第二部分427、多个第三部分428和多个第四部分429。第一部分426、第二部分427、第三部分428和第四部分429共面布置。第一部分426、第二部分427、第三部分428和第四部分429从第二电极420的第一端422到第二端424顺序地布置并彼此连接。

每个第一部分426沿第五方向d5c纵向延伸。第一部分426基本上彼此平行。每个第二部分427沿第六方向d6c纵向延伸。每个第二部分427沿第六方向d6c从相邻的第一部分426延伸，其中，第六方向d6c不与第五方向d5c共线。第二部分427基本上彼此平行。

每个第三部分428沿第七方向d7c纵向延伸。第三部分428基本上彼此平行。每个第三部分428沿第七方向d7c从相邻的第二部分427延伸，其中，第七方向d7c不与第六方向d6c共线。第三部分428基本上彼此平行。

每个第四部分429沿第八方向d8c纵向延伸。第四部分429基本上彼此平行。每个第四部分429沿第八方向d8c从相邻的第三部分428延伸，其中，第八方向d8c不与第七方向d7c共线。第四部分429基本上彼此平行。此外，每个第一部分426沿第五方向d5c从相邻的第四部分429延伸，其中，第五方向d5c不与第八方向d8c共线。

在一些实施例中，第一方向d1c基本上平行于第五方向d5c，第二方向d2c基本上平行于第六方向d6c，第三方向d3c基本上平行于第七方向d7c，并且第四方向d4c基本上平行于第八方向d8c。在一些实施例中，第一方向d1c与第二方向d2c之间的角度θ1c大于或近似等于45度，并且第一部分416、426与第二部分417、427之间的角度大于或近似等于135度。在一些实施例中，第二方向d2c与第三方向d3c之间的角度θ2c大于或近似等于45度，并且第二部分417、427与第三部分418、428之间的角度大于或近似等于135度。在一些实施例中，第一方向d1c与第四方向d4c之间的角度θ3c大于或近似等于45度，并且第一部分416、426与第四部分419、429之间的角度大于或近似等于135度。

在一些实施例中，第一部分426、第二部分427、第三部分428和第四部分429的长度不同，并且从电容器400的中心c逐渐增加。例如，与中心c相邻的第一部分426具有第一端422，并且具有第一部分426的最短长度。距离中心c最远的第一部分426具有第二端424，并且具有第一部分426的最长长度。

为了更好地利用空间，第一电极410的第一端412和第一电极410的第二端414面向同一方向，并且第二电极420的第一端422和第二电极420的第二端424面对同一方向。此外，第一电极410的第一端412和第二电极420的第一端422不面向同一方向，并且第一电极410的第二端414和第二电极420的第二端424不面向同一方向。在一些实施例中，第一电极410的第一端412和第二电极420的第一端422面向相反的方向。在一些实施例中，第一电极410的第二端414和第二电极420的第二端424面向相反的方向。

第一电极410和第二电极420可以通过通孔430连接到电源线或其他金属层。在一些实施例中，通孔430邻近第一和第二电极410、420的第二端414、424设置。

参考图5，其是根据本公开的一些实施例的半导体器件的截面图。半导体器件500包括多个金属层。例如，半导体器件500包括第一金属层m1、第二金属层m2、第三金属层m3和第四金属层m4。第二金属层m2和第三金属层m3被形成在第一金属层m1和第四金属层m4之间，并且分别具有第一电容器510和第二电容器520。第一金属层m1和第四金属层m4可以通过通孔530互连。

在一些实施例中，第一金属层m1包括底部金属板540，并且第四金属层m4包括顶部金属板542。底部金属板540和顶部金属板542可以用作屏蔽金属板，并且第一电容器510和第二电容器520被设置在底部金属板540和顶部金属板542之间。

第一电容器510和第二电容器520可以是mom电容器，例如，上面讨论的电容器100、200、300、400。第一电容器510设置在第二金属层m2中，并且包括第一电极512和第二电极514。第二电容器520设置在第三金属层m3中，并且包括第一电极522和第二电极524。

在一些实施例中，第一电容器510的第一电极512完全与第二电容器520的第一电极522重叠，并且第一电容器510的第二电极514完全与第二电容器520的第二电极524重叠。在一些实施例中，第一电容器510的第一电极512和第二电容器520的第一电极522被相反地充电，并且第一电容器510的第二电极514和第二电容器520的第二电极524被相反地充电。

例如，第一电极512是第一电容器510的阴极，第二电极514是第一电容器510的阳极，第一电极522是第二电容器520的阳极，并且第二电极524是第二电容器520的阴极。通过这种布置，不仅在第一电容器510的第一电极512和第二电极514之间以及第二电容器520的第一电极522和第二电极524之间横向引入电容，还在第一电容器510的第一电极512和第二电容器520的第一电极522以及第一电容器510的第二电极514和第二电容器520的第二电极524之间垂直地引入电容，使得半导体器件500的电容值进一步增加。

参考图6，其是根据本公开的一些实施例的半导体器件的平面图。半导体器件600包括第一电容器c1和第二电容器c2，其中，第一电容器c1和第二电容器c2布置在平面中，例如，同一金属层中。在一些实施例中，第一电容器c1和第二电容器c2是四边形双环绕结构。在一些其他实施例中，第一电容器c1和第二电容器c2可以是螺旋双环绕结构、六边形双环绕结构、八边形双环绕结构、或其他多边形双环绕结构。

半导体器件600包括第一电容器c1的第一电极610、第二电容器c2的第二电极620、以及由第一电容器c1和第二电容器c2共享的公共电极630。公共电极630设置在第一电容器c1的第一电极610和第二电容器c2的第二电极620之间。公共电极630和第一电极610形成第一电容器c1，并且公共电极630和第二电极620形成第二电容器c2。在一些实施例中，第一电极610是第一电容器c1的阳极，第二电极620是第二电容器c2的阳极，并且公共电极630是第一电容器c1和第二电容器c2的公共阴极。在一些其他实施例中，第一电极610是第一电容器c1的阴极，第二电极620是第二电容器c2的阴极，并且公共电极630是第一电容器c1和第二电容器c2的公共阳极。

在一些实施例中，可以将图6的结构堆叠在相同或相似的结构上，如图7所示，使得可以在平面中的第一电容器c1和第二电容器c2之间横向引入电容，并且在不同平面中的第一电容器c1和第二电容器c2之间垂直地引入电容。

参考图8a至图8f，其是根据本公开的一些实施例的制造半导体器件的各个阶段的截面图。如图8a所示，在衬底800上形成电介质层810。衬底800可以包括元素半导体(例如，硅或锗)和/或化合物半导体(例如，硅锗、碳化硅、砷化镓、砷化铟、氮化镓或磷化铟)。衬底800可以包括一个或多个掺杂区域。例如，衬底800的区域可以掺杂有p型掺杂剂。合适的p型掺杂剂包括硼、镓、铟、其他合适的p型掺杂剂、和/或其组合。衬底还可以包括一个或多个掺杂有n型掺杂剂(例如，磷、砷、其他合适的n型掺杂剂、和/或其组合)的区域。可以在各种步骤和技术中使用诸如离子注入或扩散之类的工艺来实现掺杂。在一些实施例中，衬底800包括形成在衬底上的一个或多个有源器件(未示出)。这种有源器件的示例包括p沟道场效应晶体管(pfet)、n沟道fet(nfet)、金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)、互补金属氧化物半导体(cmos)晶体管、finfet、高压晶体管、高频晶体管、双极结型晶体管、其他合适的器件、和/或其组合。

电介质层810可以包括半导体氧化物、半导体氮化物、半导体氧氮化物、teos氧化物、或其他合适的材料。在一些实施例中，电介质层810包括一个或多个子层，例如，蚀刻停止层和/或接触蚀刻停止层(cesl)。

参考图8b，执行图案化工艺以对电介质层810进行图案化，从而在电介质层810中形成多个沟槽820。在一些实施例中，沟槽820的数量可以是两个或三个。沟槽820的俯视图可以是螺旋形、四边形、六边形、八边形、或其他多边形。

参考图8c，在沟槽820中和电介质层810上沉积填充层830。填充层830包括导电材料，例如，钨、铜、铝、铝/硅/铜合金、钛、氮化钛、氮化钨、金属硅化物、它们的组合、或另一种合适的导电材料。

参考图8d，执行平坦化工艺以暴露电介质层810的顶表面，并且剩余的导电材料被填充在沟槽820(如图8c所示)中，并用作电极840的电容器。在一些实施例中，电容器的电极840包括阴极和阳极，并且其结构和尺寸类似于图1-图4中的讨论。在一些其他实施例中，电容器的电极840包括阴极、阳极和公共电极，并且它们的结构和尺寸类似于图1-图4和图6中的讨论。在一些实施例中，电极840和电介质层810可以被称为金属层，并且电极840是金属层中的导电线。

参考图8e，在包括电极840和电介质层810的金属层上方形成包括电极850和电介质层814的附加金属层，并且金属层被电介质层812间隔开。电极850形成在电介质层814中并且具有与电极840相似的图案。

参考图8f，在电极850和电介质层814上形成层间电介质层816，并且形成多个通孔860，该多个通孔860穿透层间电介质层816以连接到对应的电极850。在一些实施例中，电介质层810中的电极840包括第一阳极840a和第一阴极840b，其中第一阳极840a从第一阳极840a的第一端到第二端螺旋地或多边形地向外延伸，并且第一阳极840a和第一阴极840b之间具有基本上相等的间隔。电介质层814中的电极850包括第二阳极850b和第二阴极850a，其中第二阳极850b从第二阳极850b的第一端到第二端螺旋地或多边形地向外延伸，并且第二阳极850b和第二阴极850a之间具有基本上相等的间隔。第二阳极850b与第一阴极840b重叠以在其间产生额外的电容。第二阴极850a与第一阳极840a重叠以在其间产生额外的电容。

根据一些实施例，电容器的电极彼此围绕并且间隔开恒定的距离。电容器的电极从第一端到第二端螺旋形地或多边形地延伸，而没有任何分支，从而可以增加电容器的电容值。

根据一些实施例，半导体器件包括电容器。电容器包括设置在第一金属层中的第一电极和第二电极。第一电极具有第一端和第二端，并且第一电极具有从第一端至第二端向外延伸的螺旋图案。第一电极和第二电极之间具有基本上相等的间隔。

根据一些实施例，半导体器件包括设置在金属层中的第一电极和第二电极。第一电极具有第一端和第二端。第一电极具有多个匝并且从第一端向外延伸至第二端。第一电极包括在平面中沿第一方向纵向延伸的第一部分，以及在该平面中与第一部分共面并且沿着不与第一方向共线的第二方向从第一部分延伸的第二部分。第一电极和第二电极之间具有基本上相等的间隔。

根据一些实施例，一种方法包括在衬底上形成第一电介质层，并且在第一电介质层中形成第一阳极和第一阴极，其中第一阳极从第一阳极的第一端到第二端螺旋地或多边形地向外延伸，并且第一阳极和第一阴极之间具有基本上相等的间隔。在第一电介质层上形成第二电介质层。在第二电介质层中形成第二阳极和第二阴极，其中第二阳极从第二阳极的第一端到第二端螺旋地或多边形地向外延伸，并且第二阳极和第二阴极之间具有基本上相等的间隔。

以上概述了若干实施例的特征，使得本领域技术人员可以更好地理解本公开的各方面。本领域技术人员应当理解，他们可以容易地使用本公开作为设计或修改其他工艺和结构以实现本文介绍的实施例的相同目的和/或实现本文介绍的实施例的相同优点的基础。本领域技术人员还应该认识到，这样的等同构造不脱离本公开的精神和范围，并且他们可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下在本文中进行各种改变、替换和变更。

示例1是一种半导体器件，包括：第一电容器，包括：第一电极，所述第一电极设置在第一金属层中并具有第一端和第二端，其中，所述第一电极具有从所述第一端至所述第二端向外延伸的螺旋图案；以及第二电极，所述第二电极设置在所述第一金属层中，其中，所述第一电极和所述第二电极之间具有基本上相等的间隔。

示例2是示例1所述的半导体器件，其中，所述第二电极具有第一端和第二端，其中，所述第二电极从所述第二电极的所述第一端到所述第二电极的所述第二端螺旋地向外延伸。

示例3是示例2所述的半导体器件，其中，所述第一电极的第一端和所述第二电极的第一端面向相反的方向。

示例4是示例2所述的半导体器件，其中，所述第一电极的第二端和所述第二电极的第二端面向相反的方向。

示例5是示例1所述的半导体器件，其中，所述第一电极的螺旋图案是阿基米德螺旋。

示例6是示例1所述的半导体器件，还包括：第二电容器，包括：第三电极，所述第三电极设置在第二金属层中，其中，所述第三电极与所述第一电极重叠；以及第四电极，所述第四电极设置在所述第二金属层中，其中，所述第四电极与所述第二电极重叠。

示例7是示例6所述的半导体器件，其中，所述第一电极和所述第四电极是阳极，并且所述第二电极和所述第三电极是阴极。

示例8是示例6所述的半导体器件，还包括：一对屏蔽板，其中，所述第一电容器和所述第二电容器设置在所述屏蔽板之间。

示例9是示例1所述的半导体器件，还包括：公共电极，设置在所述第一金属层中并位于所述第一电极和所述第二电极之间。

示例10是示例9所述的半导体器件，其中，所述公共电极是阳极，并且所述第一电极和所述第二电极是阴极。

示例11是示例9所述的半导体器件，其中，所述公共电极是阴极，并且所述第一电极和所述第二电极是阳极。

示例12是示例9所述的半导体器件，其中，所述公共电极和所述第一电极之间的第一距离与所述公共电极和所述第二电极之间的第二距离相等。

示例13是示例1所述的半导体器件，其中，所述第一电容器是金属氧化物金属电容器。

示例14是一种半导体器件，包括：第一电极，所述第一电极设置在第一金属层中并具有第一端和第二端，所述第一电极具有多个匝并且从所述第一端向外延伸至所述第二端，所述第一电极包括：第一部分，所述第一部分在平面中沿第一方向纵向延伸；以及第二部分，所述第二部分在所述平面中与所述第一部分共面，并且沿着不与所述第一方向共线的第二方向从所述第一部分延伸；以及第二电极，所述第二电极设置在所述第一金属层中，其中，所述第一电极和所述第二电极之间具有基本上相等的间隔。

示例15是示例14所述的半导体器件，其中，所述第一电极没有分支。

示例16是示例14所述的半导体器件，其中，所述第二电极没有分支。

示例17是示例14所述的半导体器件，还包括：第三电极，所述第三电极布置在所述第一金属层中并位于所述第一电极和所述第二电极之间。

示例18是示例17所述的半导体器件，其中，所述第三电极没有分支。

示例19是示例14所述的半导体器件，其中，所述半导体器件在四边形电容器、六边形电容器、或八边形电容器中。

示例20是一种用于制造半导体器件的方法，包括：在衬底上形成第一电介质层；在所述第一电介质层中形成第一阳极和第一阴极，其中，所述第一阳极从所述第一阳极的第一端到第二端螺旋地或多边形地向外延伸，并且所述第一阳极和所述第一阴极之间具有基本上相等的间隔；在所述第一电介质层上形成第二电介质层；以及在所述第二电介质层中形成第二阳极和第二阴极，其中，所述第二阳极从所述第二阳极的第一端到第二端螺旋地或多边形地向外延伸，并且所述第二阳极和所述第二阴极之间具有基本上相等的间隔。