半导体装置的电容器及用于其的分布式模型电路的制作方法

1.本文公开的技术和实现总体上涉及半导体装置的电容器以及用于该电容器的分布式模型电路，并且更具体地涉及一种用于包括用于减小噪声的电容器的半导体装置的技术。


背景技术：

2.能够极大地影响半导体装置的性能或吞吐量的重要变量包括更高的集成度、更低的操作电压和更高的操作速度。近年来，随着设计为以较低电压操作的半导体装置的数量迅速增加，这种半导体装置也需要各种电源电压。然而，当通过接收电源电压使半导体装置通电时，在半导体装置中不可避免地出现噪声，并且这种噪声可能改变半导体装置的信号传输(tx)特性(即，延迟值)。近来，已经在半导体装置的外围电路区域中形成用于消除噪声的一个或更多个大体积电容器(即，大容量电容器)。


技术实现要素：

3.所公开的技术的各种实施方式涉及半导体装置的电容器及用于该电容器的分布式模型电路，其能够将由电容器的布线图案引起的电阻变化反映在等效串联电阻(esr)中。
4.根据所公开的技术的实施方式，一种半导体装置的电容器可以包括：下电极层；多个上电极层，其在第三方向上设置在下电极层上方；多个电介质层，其设置在下电极层和多个上电极层中的每个之间，每个电介质层被配置为包括多个储存节点；多个配线层，其设置在多个上电极层中的至少一个上电极层上方，并且被配置为接收用于测量等效串联电阻(esr)的电压；以及多个接触件，其将多个配线层电联接至多个上电极层中的至少一个上电极层，其中，由多个配线层和多个接触件在布线图案中的位置信息所导致的电阻对应于等效串联电阻(esr)。
5.根据所公开的技术的另一实施方式，一种电容器的分布式模型电路可以包括：下电极层，其被建模为与第一寄生电容相对应的多个第一电阻器；电介质层，其垂直层叠在下电极层上，并配置为包括多个储存节点；以及上电极层，其被建模为与第二寄生电容相对应的多个第二电阻器，并且被配置为通过将多个第二电阻器彼此联接的相应节点接收用于测量等效串联电阻(esr)的电流，其中，下电极层、电介质层和上电极层垂直层叠以形成三维(3d)结构。
6.应当理解，本文公开的技术的前述概括描述和以下详细描述都是示例性和解释性的，并且旨在向本领域技术人员提供对本公开的范围的进一步解释。
附图说明
7.参照结合附图所考虑的以下详细描述，所公开的技术的上述和其它特征以及有益方面将变得显而易见。
8.图1是例示基于所公开的技术的一些实现的半导体装置的电容器的示例的示意性
平面图。
9.图2是例示基于所公开的技术的一些实现的图1所示的半导体装置的电容器的示例的示意性截面图。
10.图3是例示图1所示的电容器的分布式模型电路的示例的示意图。
11.图4a至图11b是例示根据本公开的实施方式的电容器和与该电容器相对应的分布式模型电路的示意性平面图。
12.附图中的每个元件的符号
13.100：下电极层
14.110_1、110_2：电介质层
15.120_1、120_2：上电极层
具体实施方式
16.本专利文档提供了基本上解决了与相关技术的限制或缺点有关的一个或更多个问题的半导体装置的电容器及用于该电容器的分布式模型电路的实现和示例。所公开的技术的一些实现提出了一种半导体装置的电容器和用于该电容器的分布式模型电路，其能够在等效串联电阻(esr)中反映由电容器的布线图案所引起的电阻变化。
17.现在将详细参照所公开的技术的实施方式进行说明，其示例在附图中示出。尽可能地，贯穿附图使用相同的附图标记指代相同或相似的部分。
18.从下文结合附图描述的实施方式中，将清楚地理解所公开的技术的优点和特征以及实现所公开的技术的优点和特征的方法。然而，所公开的技术不限于以下实施方式，并且可以以各种不同的形式来实现。提供这些实施方式仅是为了完全公开所公开的技术，并且为了所公开的技术所属领域的普通技术人员完全理解本公开的范畴。在附图中，为了描述的清楚，可能夸大了层和区域的尺寸或相对尺寸。
19.彼此垂直布置以形成平面的两个方向将在下文中分别定义为x轴方向和y轴方向，并且垂直于该平面的垂直方向将在下文中定义为z轴方向。x轴方向、y轴方向和z轴方向可以彼此垂直地布置并且可以形成正交轴。在下面的描述中，术语“垂直”或“垂直方向”可以与z轴方向基本相同。在附图中，由箭头表示的方向和与箭头方向相反的另一方向在下文中将基本上彼此相同。
20.图1是例示根据本公开的实施方式的半导体装置的电容器的示例的示意性平面图。图2是例示基于所公开的技术的一些实现的图1所示的半导体装置的电容器的示例的示意截面图。图3是例示图1所示的电容器的分布式模型电路的示例的示意图。
21.参照图1至图3，电容器可以包括下电极层100、电介质层110_1和110_2以及上电极层120_1和120_2。电容器可以是具有高电容(例如，以微法拉μf为单位)的大容量电容器。另外，电容器可以是绝缘层形成于两个电极之间的金属-绝缘体-金属(mim)电容器。
22.下电极层100可以用作电容器的下电极，并且可以包括金属电极。上电极层120_1和120_2中的每个可以用作电容器的上(板)电极，并且可以包括金属电极。在一些实现中，金属电极可以包括金属、多晶硅、钨或其组合。
23.另外，电介质层110_1可以设置在下电极100和上电极层120_1之间，电介质层110_2可以设置在下电极100和上电极层120_2之间。电介质层110_1(例如，第一组的电介质层)
和电介质层110_2(例如，第二组的电介质层)可以在下电极层100共有的x轴方向上间隔开。电介质层110_1可以形成为对应于上电极层120_1。电介质层110_2可以形成为对应于上电极层120_2。电介质层110_1和电介质层110_2可以共享下电极层100。
24.在图2所示的截面图中，电介质层110_1和110_2中的每个可以包括多个储存节点(sn)。电介质层110_1和110_2中的每个的储存节点sn可以分别在x轴方向和y轴方向上彼此间隔开预定距离或以预定节距间隔开。多个储存节点(sn)可以形成为在z轴方向上延伸的线形状。多个储存节点(sn)可以在垂直方向(即，z轴方向)上彼此联接，同时被设置在下电极层100与相应的上电极层120_1或上电极层120_2之间。
25.电介质层110_1和110_2中的每个可以包括高电容率(即，高k)材料。高k材料可以包括比氧化硅材料具有更高介电常数的材料。高k材料可以包括至少一种金属元素。高k材料可以包括含铪材料。作为示例，含铪材料可以包括氧化铪(hfo2)、氧化铪硅(hfsio)、氮氧化铪硅或它们的组合。在一些其它实现中，高k材料可以包括例如氧化镧(la2o3)、氧化镧铝(laalo3)、氧化锆(zro2)、氧化锆硅(zrsio)、氮氧化锆硅(zrsion)、氧化铝(al2o3)及其组合。如果需要，高k材料也可以由本领域技术人员公知的任何其它高k材料来选择性地实现。
26.参照图3，电容器的分布式模型电路可以包括下电极层100、电介质层110_1和110_2、以及上电极层120_1和120_2。下电极层100可以被建模为对应于寄生电阻的电阻器(r0)。上电极层120_1和120_2中的每个可以被建模为对应于寄生电阻的电阻器(r1)。电介质层110_1和110_2中的每个可以被建模为对应于电容的储存节点(sn)。
27.在所公开的技术的一些实施方式中，包括电阻器(r0)、电阻器(r1)和电容的电阻器-电容器(rc)网络可以实现为分布式模型。电容器的分布式模型电路可以实现为具有下电极层100、层叠在下电极层100上的电介质层110_1和110_2、以及在z轴方向上分别层叠在电介质层110_1和110_2上的上电极层120_1和120_2的三维(3d)结构。
28.下电极层100的配线(或布线)可以在x轴方向和y轴方向上彼此间隔开预定距离或节距。可以由联接至电介质层110_1和110_2的储存节点(sn)的配线产生的寄生电阻可以建模为下电极层100中的多个电阻器(r0)。
29.电介质层110_1和110_2中的每个可以包括在x轴方向和y轴方向上以预定距离或节距彼此间隔开的多个储存节点(sn)。也就是说，在图3中，电介质层110_1和110_2可以建模为对应于电容器的储存节点(sn)。
30.上电极层120_1的配线和上电极层120_2的配线可以分别在x轴方向和y轴方向上彼此间隔开预定距离或节距，并且可以以矩阵形状布置。可以由联接至电介质层110_1的储存节点(sn)的配线产生的寄生电阻可以建模为上电极层120_1中的多个电阻器(r1)，并且可以由联接至电介质层110_2的储存节点(sn)的配线产生的寄生电阻可以建模为上电极层120_2中的多个电阻器(r1)。
31.例如，电容器的分布式模型电路中的x方向长度(l)可以是指上电极层120_1的板长度。电容器的分布式模型电路中的y方向宽度(w)可以是指上电极层120_1的板宽度。
32.另外，电容器的分布式模型电路中的x方向长度(l)可以是指上电极层120_2的板长度。电容器的分布式模型电路中的y方向宽度(w)可以是指上电极层120_2的板宽度。
33.在图4a至图11b中，与参照图1至图3描述的组成元件相同的组成元件在下文中将用与图1至图3相同的附图标记来指代，并且因此，为简洁起见，本文将省略其冗余描述。为
了便于描述和更好地理解所公开的技术，应当注意，在图4a、图5a、图6a、图7a、图8a、图9a、图10a和图11a所示的平面布置结构中仅例示了描述所公开的技术所必需的必要组成元素。因此，以下将参照图4a、图5a、图6a、图7a、图8a、图9a、图10a和图11a描述基本组成元件。
34.图4a是例示电容器的示意性平面图。图4b是例示根据本公开的实施方式的与电容器相对应的分布式模型电路的示意图。
35.参照图4a和图4b，上电极层120_1和上电极层120_2中的每个可以包括形成为在y轴方向上延伸的延伸区域(er)。在这种情况下，延伸区域(er)可以是在z轴方向上与下电极层100不交叠(即，在平面图中不交叠)的区域。在一些其它实现中，延伸区域er可以在z轴方向上与下电极层100部分地或完全地交叠。
36.配线层130_1可以形成在上电极层120_1的延伸区域(er)上方，并且配线层130_2可以形成在上电极层120_2的延伸区域(er)上方。也就是说，配线层130_1和配线层130_2中的每个可以形成于在y轴方向上延伸的边缘区域中。
37.配线层130_1和130_2的一些部位或部分可以在z轴方向上与上电极层120_1和120_2的延伸区域(er)交叠。配线层130_1和配线层130_2中的每个可以形成为在x轴方向上延伸的线形状。配线层130_1和130_2可以形成为在x轴方向上穿越上电极层120_1和120_2二者的延伸区域(er)。
38.配线层130_1和配线层130_2可以在y轴方向上彼此间隔开预定距离。配线层130_1和配线层130_2可以在x轴方向上彼此平行地延伸。
39.在实施方式中，配线层130_1可以是用于提供电源电压的配线。在其它实施方式中，配线层130_1可以是用于提供接地电压的配线。通过配线层130_1提供的电压可以通过接触件140_1、上电极层120_1(例如，第一组的上电极层)和储存节点(sn)传送到下电极层100。
40.另外，在实施方式中，配线层130_2可以是用于提供接地电压的配线。在其它实施方式中，配线层130_2可以是用于提供电源电压的配线。通过配线层130_2提供的电压可以通过接触件140_2、上电极层120_2(例如，第二组的上电极层)和储存节点(sn)传送到下电极层100。
41.接触件140_1(例如，“通孔”)可以形成于上电极层120_1的延伸区域(er)和配线层130_1之间。类似地，接触件140_2(例如，也为“通孔”)可以形成于上电极层120_2的延伸区域(er)与配线层130_2之间。换句话说，接触件140_1可以是形成于上电极层120_1和配线层130_1之间的通孔，并且接触件140_2可以是形成于上电极层120_2和配线层130_2之间的通孔。接触件140_1可以将上电极层120_1和配线层130_1电互连。接触件140_2可以将上电极层120_2和配线层130_2电互连。
42.图4a中所示的电容器可以由图4b所示的分布式模型电路表示。电容器的分布式模型电路可以向上电极层120_1和120_2中的每个的多个节点(nd)中的至少一个施加电流(i)，以测量等效串联电阻(esr)。也就是说，如图4b所示，设计为接收电流(i)的节点(nd)可以以与实际电容器中相同的金属布线图案来构造。例如，接收电流(i)的节点(nd)可以在y轴方向上设置在上电极层120_1和120_2中的每个的储存节点(sn)矩阵的一个边缘区域中。
43.在电容器的分布式模型中，上电极层120_1的节点(nd)可以对应于将接触件140_1布线至电容器的图案中的位置，并且上电极层120_2的节点(nd)可以对应于将接触件140_2
布线到电容器的图案中的位置。在图4中，布线到上电极层120_1的接触件140_1的位置可以对应于接收电流(i)的节点(nd)，并且布线到上电极层120_2的接触件140_2的位置可以对应于接收电流(i)的节点(nd)。因此，可以通过配线层130_1和130_2向在x轴方向上布置的每个节点(nd)施加单位电流(i)。
44.向上电极层120_1和120_2的每个节点(nd)施加的电流(i)可以流过电阻器(r1)、储存节点(sn)和电阻器(r0)。由于esr值根据上电极层120_1和120_2中的每个的尺寸而变化，所以能够利用基于上电极层120_1和120_2的尺寸的esr关系式。esr关系式可以用作使用电阻分布模型计算出的esr等式。在esr等式中，由金属布线图案引起的电阻(例如，由配线层130_1和130_2以及接触件140_1和140_2引起的电阻)、电阻器(r1)的值、储存节点(sn)的电容和电阻器(r0)的值可以通过数学方式反映出来。
45.结果，可以通过分布式模型创建连线表(netlist)，使得可以通过模拟来计算与esr相对应的等效电阻。通过模拟以数学方式计算出的电阻值可以用作包括相应的布线图案的电容器的esr。
46.例如，可以通过关系式“r(电阻)＝v(电压)/i(电流)”来计算电阻值。为了便于描述和更好地理解所公开的技术，假设在电容器的分布式模型中使用的电流(i)可以固定为恒定值。此后，当通过配线层130_1和130_2以及接触件140_1和140_2向电容器的分布式模型电路施加电压时，可以通过数学方式计算等效串联电阻(esr)值。在以下实施方式中，当金属布线图案(即，配线层130_1和130_2的位置以及接触件140_1和140_2的位置)改变时，由于修改后的金属布线图案引起的电阻变化可以反映在改变后的金属布线图案中，使得能够获得esr值。
47.如上所述，上述实施方式可以通过使用3d分布模型模拟等效电阻来实现esr关系式。随后，上电极层120_1和120_2的尺寸(即，板长度(l)和板宽度(w))可以用作esr关系式中的变量。因此，当上电极层120_1和120_2的尺寸改变时，可以通过将变量应用于esr关系式，通过数学方式计算电容器的esr值。
48.在半导体装置的设计中，电容器可以用于去除芯片上结构的噪声。具体地，可以根据芯片的内部条件和外部条件，以使得用于向半导体装置提供电源电压的部分不受噪声影响的方式来设计电容器。然而，用于减小寄生电阻的电容器可能招致与等效串联电阻(esr)相对应的其它寄生电阻。
49.具体地，在用于构造电容器的层当中，上电极层120_1和120_2中的每个可以具有高薄层电阻。因此，不仅依据层叠在上电极层120_1上的配线层130_1和130_2的布线图案，而且依据将配线层130_1和130彼此联接的接触件140_1和140_2，电阻r0和r1的变化可以大大增加。因此，电阻r0和r1基于布线图案的变化可能影响电容器的esr的大小。因此，所公开的技术的实施方式可以实现考虑了组件层的布线图案的3d分布式模型，使得电阻r0和r1基于布线图案的变化能够反映在esr大小中。
50.图5a是例示电容器的示意性平面图，而图5b是例示根据本公开的实施方式的与电容器相对应的分布式模型电路的示意图。
51.参照图5a和图5b，可以在上电极层120_1和120_2的相对于y轴方向的中央区域(cr)中形成配线层130_3和130_4。也就是说，配线层130_3和130_4的一些部位或部分可以在z轴方向上与上电极层120_1和120_2二者的中央区域(cr)交叠。配线层130_3和配线层
130_4中的每个可以形成为在x轴方向上延伸的线形状。配线层130_3和配线层130_4可以形成为在x轴方向上穿越中央区域(cr)。
52.配线层130_3和配线层130_4可以在y轴方向上彼此间隔开预定距离。配线层130_3和配线层130_4可以在x轴方向上彼此平行地延伸。
53.在实施方式中，配线层130_3可以是用于提供电源电压的配线。在其它实施方式中，配线层130_3可以是用于提供接地电压的配线。通过配线层130_3提供的电压可以通过接触件140_3、上电极层120_1和储存节点(sn)传送到下电极层100。
54.另外，在实施方式中，配线层130_4可以是用于提供接地电压的配线。在其它实施方式中，配线层130_4可以是用于提供电源电压的配线。通过配线层130_4提供的电压可以通过接触件140_4、上电极层120_2和储存节点(sn)传送到下电极层100。
55.接触件140_3(例如，“通孔”)可以形成于上电极层120_1的中央区域(cr)和配线层130_3之间，并且接触件140_4(例如，“通孔”)可以形成于上电极层120_2的中央区域(cr)和配线层130_4之间。换句话说，接触件140_3可以是形成于上电极层120_1和配线层130_3之间的通孔，并且接触件140_4可以是形成于上电极层120_2和配线层130_4之间的通孔。接触件140_3可以将上电极层120_1和配线层130_3电互连。接触件140_4可以将上电极层120_2和配线层130_4电互连。
56.图5a中所示的电容器可以由图5b所示的分布式模型电路表示。在图5b所示的实施方式中，接收电流(i)的节点(nd)可以设置在上电极层120_1和120_2的相对于y轴方向的中央区域(cr)中，并且可以在x轴方向上布置成单行或单列。
57.图6a是例示电容器的示意性平面图，并且图6b是例示根据本公开的实施方式的与电容器相对应的分布式模型电路的示意图。
58.参照图6a和图6b，电容器可以包括配线层130_5和130_6以及配线层130_7和130_8。附加区域ar1和ar2可以位于相对于y方向的中央区域(cr)的相对两侧并与之相邻，并且附加区域ar1和ar2可以在x方向上延伸以与中央区域(cr)共同延伸。配线层130_5和130_6可以在上电极层120_1和120_2的附加区域ar1中在y方向上延伸，并且配线层130_7和130_8可以在上电极层120_1和120_2的附加区域ar2中在y方向上延伸。
59.也就是说，配线层130_5和配线层130_6可以形成于相对于y轴方向的中央区域(cr)的附加区域ar1中。配线层130_7和配线层130_8可以形成于相对于y轴方向的中央区域(cr)的附加区域ar2中。
60.配线层130_5至配线层130_8中的每个可以形成为在x轴方向上延伸的线形状。配线层130_5至130_8可以分别形成在附加区域ar1和附加区域ar2中，以在x轴方向上穿越上电极层120_1和120_2。
61.配线层130_5和配线层130_6可以在y轴方向上彼此间隔开预定距离。配线层130_7和配线层130_8可以在y轴方向上彼此间隔开预定距离。配线层130_5和130_6可以在y轴方向上与配线层130_7和130_8间隔开预定距离。配线层130_5和130_7可以在y轴方向上彼此间隔开预定距离，并且配线层130_6和130_8可以在y轴方向上彼此间隔开预定距离。配线层130_5至配线层130_8可以在x轴方向上彼此平行地延伸。
62.在实施方式中，配线层130_5和配线层130_7中的每个可以是用于提供电源电压的配线。在其它实施方式中，配线层130_5和130_7中的每个可以是用于提供接地电压的配线。
通过配线层130_5和130_7提供的电压可以通过接触件140_5和140_7、上电极层120_1和储存节点(sn)传送到下电极层100。
63.在实施方式中，配线层130_6和配线层130_8中的每个可以是用于提供接地电压的配线。在其它实施方式中，配线层130_6和130_8中的每个可以是用于提供电源电压的配线。通过配线层130_6和130_8提供的电压可以通过接触件140_6和140_8、上电极层120_2和储存节点(sn)传送到下电极层100。
64.接触件140_5和140_7(例如，每个接触件表示为“通孔”)可以分别形成于上电极层120_1与配线层130_5和130_7之间，并且接触件140_6和140_8(例如，每个接触件表示为“通孔”)可以分别形成于上电极层120_2与配线层130_6和130_8之间。也就是说，接触件140_5可以形成于上电极层120_1和配线层130_5之间。接触件140_6可以形成于上电极层120_2和配线层130_6之间。接触件140_7可以形成于上电极层120_1和配线层130_7之间。接触件140_8可以形成于上电极层120_2和配线层130_8之间。
65.接触件140_5可以将上电极层120_1和配线层130_5电互连。接触件140_6可以将上电极层120_2和配线层130_6电互连。接触件140_7可以将上电极层120_1和配线层130_7电互连。接触件140_8可以将上电极层120_2和配线层130_8电互连。
66.图6a中所示的电容器包可以由图6b所示的分布式模型电路表示。在图6b所示的实施方式中，接收电流(i)的节点(nd)可以设置在上电极层120_1和120_2的相对于y轴方向的中央区域(cr)的两侧。接收电流(i)的节点(nd)可以布置为在x轴方向上延伸的两行或平行的行。
67.图7a是例示电容器的示意性平面图，并且图7b是例示根据本公开的实施方式的与电容器相对应的分布式模型电路的示意图。
68.参照图7a和图7b，电容器可以包括配线层130_9和130_10、配线层130_11和130_12以及配线层130_13和130_14。附加区域ar3和ar4可以位于相对于y方向的中央区域(cr)的相对侧上并且与中央区域(cr)间隔开。附加区域ar3和ar4可以在x方向上延伸以与中央区域(cr)共同延伸。配线层130_9和130_10可以形成在上电极层120_1和120_2的中央区域(cr)中。一对配线层130_11和130_12以及一对配线层130_13和130_14可以分别形成在上电极层120_1和120_2的附加区域ar3和ar4中。更详细地，配线层130_11和130_12可以形成在附加区域ar3中，而配线层130_13和130_14可以形成在附加区域ar4中。
69.配线层130_9至配线层130_14中的每个可以形成为在x轴方向上延伸的线形状。配线层130_9至130_14可以分别形成在中央区域(cr)、附加区域ar3和附加区域ar4中，以在x轴方向上穿越上电极层120_1和120_2。
70.配线层130_9和配线层130_10彼此相邻，并且可以在y轴方向上彼此间隔开预定距离。配线层130_11和配线层130_12彼此相邻，并且可以在y轴方向上彼此间隔开预定距离。配线层130_13和配线层130_14彼此相邻，并且可以在y轴方向上彼此间隔开预定距离。配线层130_9至配线层130_14可以在x轴方向上彼此平行地延伸。
71.在实施方式中，配线层130_9、130_11和130_13中的每个可以是用于提供电源电压的配线。在其它实施方式中，配线层130_9、130_11和130_13中的每个可以是用于提供接地电压的配线。通过配线层130_9、130_11和130_13提供的电压可以通过相应接触件140_9、140_11和140_13、上电极层120_1和储存节点(sn)传送到下电极层100。
72.在实施方式中，配线层130_10、130_12和130_14中的每个可以是用于提供接地电压的配线。在其它实施方式中，配线层130_10、130_12和130_14中的每个可以是用于提供电源电压的配线。通过配线层130_10、130_12和130_14提供的电压可以通过相应接触件140_10、140_12和140_14、上电极层120_2和储存节点(sn)传送到下电极层100。
73.接触件140_9、140_11和140_13(例如，每个接触件表示为“通孔”)可以分别形成于上电极层120_1与配线层130_9、130_11和130_13之间，并且接触件140_10、140_12和140_14(例如，每个接触件表示为“通孔”)可以分别形成于上电极层120_2与配线层130_10、130_12和130_14之间。也就是说，接触件140_9可以形成于上电极层120_1和配线层130_9之间。接触件140_10可以形成于上电极层120_2和配线层130_10之间。接触件140_11可以形成于上电极层120_1和配线层130_11之间。接触件140_12可以形成于上电极层120_2和配线层130_12之间。接触件140_13可以形成于上电极层120_1和配线层130_13之间。接触件140_14可以形成于上电极层120_2和配线层130_14之间。
74.接触件140_9可以将上电极层120_1和配线层130_9电互连。接触件140_10可以将上电极层120_2和配线层130_10电互连。接触件140_11可以将上电极层120_1和配线层130_11电互连。接触件140_12可以将上电极层120_2和配线层130_12电互连。接触件140_13可以将上电极层120_1和配线层130_13电互连。接触件140_14可以将上电极层120_2和配线层130_14电互连。
75.图7a中所示的电容器可以由图7b所示的分布式模型电路表示。在图7b所示的实施方式中，接收电流(i)的节点(nd)可以设置在上电极层120_1和120_2的相对于y轴方向的中央区域(cr)，并且可以在相对于y轴方向的中央区域(cr)的两侧上设置在上电极层120_1和120_2的附加区域ar3和ar4中。因此，接收电流(i)的节点(nd)可以布置成在x轴方向上基本平行的三条线或三行。
76.图8a是例示电容器的示意性平面图，并且图8b是例示根据本公开的实施方式的与电容器相对应的分布式模型电路的示意图。
77.参照图8a和图8b，上电极层120_1和120_2可以分别包括在相反的x轴方向上延伸的边缘区域erl和err。更详细地，上电极层120_1可以包括在第一x轴方向上延伸的边缘区域erl，而上电极层120_2可以包括在第二、相反的x轴方向上延伸的边缘区域err。在实施方式中，边缘区域erl和err可以在z轴方向上与下电极层100不交叠。在其它实施方式中，边缘区域erl和err可以在z轴方向上与下电极层100部分地或完全地交叠(即，在平面图中交叠)。
78.配线层130_15可以形成在上电极层120_1的边缘区域erl中，并且配线层130_16可以形成在上电极层120_2的边缘区域err中。换句话说，配线层130_15的一些部位或部分可以与上电极层120_1的在x轴方向上形成于一侧的边缘区域erl交叠。配线层130_16的一些部位或部分可以在z轴方向上与上电极层120_2的在x轴方向上形成于另一侧的边缘区域err交叠。
79.配线层130_15和配线层130_16中的每个可以形成为在y轴方向上延伸的线形状。配线层130_15和130_16可以形成为在y轴方向上穿越上电极层120_1和120_2的相应边缘区域erl和err。
80.配线层130_15和配线层130_16可以在x轴方向上彼此间隔开预定距离。配线层
130_15和配线层130_16可以在y轴方向上彼此平行地延伸。
81.在实施方式中，配线层130_15可以是用于提供电源电压的配线。在其它实施方式中，配线层130_15可以是用于提供接地电压的配线。通过配线层130_15提供的电压可以通过接触件140_15、上电极层120_1和储存节点(sn)传送到下电极层100。
82.另外，在实施方式中，配线层130_16可以是用于提供接地电压的配线。在其它实施方式中，配线层130_16可以是用于提供电源电压的配线。通过配线层130_16提供的电压可以通过接触件140_16、上电极层120_2和储存节点(sn)传送到下电极层100。
83.接触件140_15(例如，“通孔”)可以形成于上电极层120_1的边缘区域erl和配线层130_15之间。类似地，接触件140_16(例如，也为“通孔”)可以形成于上电极层120_2的边缘区域err与配线层130_16之间。也就是说，接触件140_15可以是形成于上电极层120_1和配线层130_15之间的通孔。接触件140_16可以是形成于上电极层120_2和配线层130_16之间的通孔。接触件140_15可以形成在上电极层120_1和配线层130_15之间并且将上电极层120_1和配线层130_15电互连。接触件140_16可以形成于上电极层120_2和配线层130_16之间并且将上电极层120_2和配线层130_16电互连。
84.图8a中所示的电容器可以由图8b所示的分布式模型电路表示。在图8b所示的实施方式中，接收电流(i)的节点(nd)可以设置在上电极层120_1和120_2的相对于x轴方向的两个边缘区域erl和err。接收电流(i)的节点(nd)可以布置成在y轴方向上基本平行的两条线或两行。
85.图9a是例示电容器的示意性平面图，并且图9b是例示根据本公开的实施方式的与电容器相对应的分布式模型电路的示意图。
86.参照图9a和图9b，配线层130_17可以形成于上电极层120_1的中央区域crl中，并且配线层130_18可以形成于上电极层120_2的中央区域crr中。也就是说，配线层130_17的一些部位或部分可以在z轴方向上与上电极层120_1的中央区域crl交叠，并且配线层130_18的一些部位或部分可以在z轴方向上与上电极层120_2的中央区域crr交叠。配线层130_17和配线层130_18中的每个可以形成为在y轴方向上延伸的线形状。配线层130_17可以形成为在y轴方向上穿越中央区域crl，并且配线层130_18可以形成为在y轴方向上穿越中央区域crr。
87.配线层130_17和配线层130_18可以在x轴方向上彼此间隔开预定距离。配线层130_17和配线层130_18可以在y轴方向上彼此平行地延伸。
88.在实施方式中，配线层130_17可以是用于提供电源电压的配线。在其它实施方式中，配线层130_17可以是用于提供接地电压的配线。通过配线层130_17提供的电压可以通过接触件140_17、上电极层120_1和储存节点(sn)传送到下电极层100。
89.另外，在实施方式中，配线层130_18可以是用于提供接地电压的配线。在其它实施方式中，配线层130_18可以是用于提供电源电压的配线。通过配线层130_18提供的电压可以通过接触件140_18、上电极层120_2和储存节点(sn)传送到下电极层100。
90.接触件140_17(例如，“通孔”)可以形成于上电极层120_1的中央区域crl和配线层130_17之间。类似地，接触件140_18(例如，也为“通孔”)可以形成为上电极层120_2的中央区域crr与配线层130_18之间。也就是说，接触件140_17可以是形成于上电极层120_1和配线层130_17之间的通孔。接触件140_18可以是形成于上电极层120_2和配线层130_18之间
的通孔。接触件140_17可以形成于上电极层120_1和配线层130_17之间并且将上电极层120_1和配线层130_17电互连。接触件140_18可以形成于上电极层120_2和配线层130_18之间并将上电极层120_2和配线层130_18电互连。
91.图9a中所示的电容器可以由图9b所示的分布式模型电路表示。在图9b所示的实施方式中，接收电流(i)的节点(nd)可以设置在上电极层120_1和120_2的相对于x轴方向的中央区域crl和crr处。接收电流(i)的节点(nd)可以布置成在y轴方向上基本平行的两条线或两行。
92.图10a是例示电容器的示意性平面图，并且图10b是例示根据本公开的实施方式的与电容器相对应的分布式模型电路的示意图。
93.图10a和图10b所示的电容器可以包括配线层130_19和130_20以及配线层130_21和130_22，以及以上参照图9a描述的中央区域crl和crr。附加区域ar5和ar6可以相对于x方向位于中央区域(crl)的相对侧上并且与中央区域(crl)相邻。附加区域ar5和ar6可以在y方向上延伸以与中央区域(crl)共同延伸。附加区域ar7和ar8可以相对于x方向位于中央区域(crr)的相对侧上并且与中央区域(crr)相邻。附加区域ar7和ar8可以在y方向上延伸以与中央区域(crr)共同延伸。在这种情况下，配线层130_19和130_20可以分别形成于中央区域crl的上电极层120_1的附加区域ar5和ar6中，并且配线层130_21和130_22可以分别形成于中央区域crr的上电极层120_2的附加区域ar7和ar8中。
94.更详细地，配线层130_19可以形成在相对于x轴方向与中央区域crl相邻的附加区域ar5中。配线层130_20可以形成在相对于相反的x轴方向与中央区域crl相邻的附加区域ar6中。配线层130_21可以形成在相对于x轴方向与中央区域crr相邻的附加区域ar7中。配线层130_22可以形成在相对于相反的x轴方向与中央区域crr相邻的附加区域ar8中。
95.配线层130_19至配线层130_22中的每个可以形成为在y轴方向上延伸的线形状。配线层130_19和130_20可以形成为在y轴方向上穿越上电极层120_1。配线层130_21和配线层130_22可以形成为在y轴方向上穿越上电极层120_2。
96.配线层130_19和配线层130_20可以在x轴方向上彼此间隔开预定距离。配线层130_21和配线层130_22可以在x轴方向上彼此间隔开预定距离。配线层130_19和130_20以及配线层130_21和130_22可以在x轴方向上彼此间隔开预定距离。配线层130_19和配线层130_21可以在x轴方向上彼此间隔开预定距离，并且配线层130_20和配线层130_22可以在x轴方向上彼此间隔开预定距离。配线层130_19至130_22可以在y轴方向上彼此平行或基本平行地延伸。
97.在实施方式中，配线层130_19和130_20中的每个可以是用于提供电源电压的配线。在其它实施方式中，配线层130_19和130_20中的每个可以是用于提供接地电压的配线。通过配线层130_19和130_20提供的电压可以分别通过接触件140_19和140_20、上电极层120_1和储存节点(sn)传送到下电极层100。
98.在实施方式中，配线层130_21和130_22中的每个可以是用于提供接地电压的配线。在其它实施方式中，配线层130_21和130_22中的每个可以是用于提供电源电压的配线。通过配线层130_21和130_22提供的电压可以分别通过接触件140_21和140_22、上电极层120_2和储存节点(sn)传送到下电极层100。
99.接触件140_19和140_20(例如，每个接触件表示为“通孔”)可以形成于上电极层
120_1与配线层130_19和130_20之间，并且接触件140_21和140_22(例如，每个接触件表示为“通孔”)可以形成于上电极层120_2与配线层130_21和130_22之间。也就是说，接触件140_19可以形成于上电极层120_1和配线层130_19之间。接触件140_20可以形成于上电极层120_1和配线层130_20之间。接触件140_21可以形成于上电极层120_2和配线层130_21之间。接触件140_22可以形成于上电极层120_2和配线层130_22之间。
100.接触件140_19可以将上电极层120_1和配线层130_19电互连。接触件140_20可以将上电极层120_1和配线层130_20电互连。接触件140_21可以将上电极层120_2和配线层130_21电互连。接触件140_22可以将上电极层120_2和配线层130_22电互连。
101.图10a中所示的电容器可以由图10b所示的分布式模型电路表示。在图10b所示的实施方式中，接收电流(i)的节点(nd)可以分别设置在上电极层120_1和120_2的相对于x轴方向的中央区域crl和crr的两侧。接收电流(i)的节点(nd)可以布置成在y轴方向上基本平行的四条线或四行。
102.图11a是例示电容器的示意性平面图，并且图11b是例示根据本公开的实施方式的与电容器相对应的分布式模型电路的示意图。
103.参照图11a和图11b，电容器可以包括配线层130_23至130_25和配线层130_26至130_28，以及以上参照图9a描述的中央区域crl和crr。附加区域ar9和ar10可以相对于x方向位于中央区域(crl)的相对侧上并且与中央区域(crl)间隔开。附加区域ar9和ar10可以在y方向上延伸以与中央区域(crl)共同延伸。附加区域ar11和ar12可以相对于x方向位于中央区域(crr)的相对侧并且与中央区域(crr)相邻。附加区域ar11和ar12可以在y方向上延伸以与中央区域(crl)共同延伸。
104.在这种情况下，配线层130_23可以形成于上电极层120_1的中央区域crl中。配线层130_24和130_25可以分别形成于在中央区域crl的相对侧上的附加区域ar9和ar10中。也就是说，配线层130_24可以形成在相对于x轴方向与中央区域crl间隔开的附加区域ar9中，并且配线层130_25可以形成在相对于x轴方向与中央区域crl间隔开的附加区域ar10中。
105.配线层130_26可以形成在上电极层120_2的中央区域crr中。配线层130_27和130_28可以分别形成在中央区域crr的附加区域ar11和ar12中。也就是说，配线层130_27可以形成在相对于x轴方向与中央区域crr间隔开的附加区域ar11中，并且配线层130_28可以形成在相对于x轴方向与中央区域crr间隔开的附加区域ar12中。
106.配线层130_23至配线层130_28中的每个可以形成为在y轴方向上延伸的线形状。配线层130_23至130_25可以形成为在y轴方向上穿越上电极层120_1，并且配线层130_26至130_28可以形成为在y轴方向上穿越上电极层120_2。
107.配线层130_23至130_25可以在x轴方向上彼此间隔开预定距离。配线层130_26至130_28可以在x轴方向上彼此间隔开预定距离。配线层130_23至130_25和配线层130_26至130_28可以在x轴方向上分别彼此间隔开预定距离。配线层130_23至130_28可以各自形成为在y轴方向上延伸。
108.在实施方式中，配线层130_23至130_25中的每个可以是用于提供电源电压的配线。在其它实施方式中，配线层130_23至130_25中的每个可以是用于提供接地电压的配线。通过配线层130_23至130_25提供的电压可以通过接触件140_23至140_25、上电极层120_1和储存节点(sn)传送到下电极层100。
109.在实施方式中，配线层130_26至130_28中的每个可以是用于提供接地电压的配线。在其它实施方式中，配线层130_26至130_28中的每个可以是用于提供电源电压的配线。通过配线层130_26至130_28提供的电压可以通过接触件140_26至140_28、上电极层120_2和储存节点(sn)传送到下电极层100。
110.接触件140_23、140_24和140_25(例如，每个接触件表示为“通孔”)可以形成于上电极层120_1与配线层130_23、130_24和130_25之间，并且接触件140_26、140_27和140_28(例如，每个接触件表示为“通孔”)可以形成于上电极层120_2与配线层130_26、130_27和130_28之间。也就是说，接触件140_23可以形成于上电极层120_1和配线层130_23之间。接触件140_24可以形成于上电极层120_1和配线层130_24之间。接触件140_25可以形成于上电极层120_1和配线层130_25之间。接触件140_26可以形成于上电极层120_2和配线层130_26之间。接触件140_27可以形成于上电极层120_2和配线层130_27之间。接触件140_28可以形成于上电极层120_2和配线层130_28之间。
111.接触件140_23可以将上电极层120_1和配线层130_23电互连。接触件140_24可以将上电极层120_1和配线层130_24电互连。接触件140_25可以将上电极层120_1和配线层130_25电互连。接触件140_26可以将上电极层120_2和配线层130_26电互连。接触件140_27可以将上电极层120_2和配线层130_27电互连。接触件140_28可以将上电极层120_2和配线层130_28电互连。
112.图11a中所示的电容器可以由图11b所示的分布式模型电路表示。在图11b所示的实施方式中，接收电流(i)的节点(nd)可以分别设置在上电极层120_1和120_2的中央区域crl和crr处，也可以分别设置在上电极层120_1和120_2的相对于x轴方向的中央区域crl和crr的两侧。接收电流(i)的节点(nd)可以布置成在y轴方向上基本平行的六条线或六行。
113.从以上描述显而易见的是，基于所公开的技术的一些实现的半导体装置的电容器和用于该电容器的分布式模型电路能够在等效串联电阻(esr)中反映由电容器的布线图案引起的电阻变化，从而减小了分析电路仿真和电力分配网络(pdn)的过程中的误差数或误差范围。
114.本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的精神和实质特性的情况下，可以以除本文阐述的方式之外的其它特定方式来实现实施方式。因此，以上实施方式在所有方面被解释为示例性的而非限制性的。本公开的范围应由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不由以上描述确定。此外，所有落入所附权利要求的含义和等同范围内的变型旨在被包括于其中。另外，本领域的技术人员将理解，在提交申请之后通过后续修改，在所附权利要求中彼此没有明确引用的权利要求可以作为实施方式组合呈现，或者作为新权利要求包括进来。
115.尽管已经描述了许多示例性实施方式，但是应该理解，本领域技术人员可以设计出将落入本公开的原理的精神和范围内的许多其它修改和实施方式。具体地，在本公开、附图和所附权利要求的范围内，在组成部件和/或布置中可以进行多种变型和修改。除了组成部分和/或布置的变型和修改之外，替代使用对本领域技术人员也是显而易见的。
116.相关申请的交叉引用
117.本专利文档要求于2020年5月26日提交的韩国专利申请no.10-2020-0062942的优先权和权益，其通过引用整体合并于此，作为本专利文档的公开内容的一部分。