DE4300519C2

DE4300519C2 - Kondensatorstruktur

Info

Publication number: DE4300519C2
Application number: DE4300519A
Authority: DE
Inventors: Jeffrey William Scott
Original assignee: Crystal Semiconductor Corp
Current assignee: Crystal Semiconductor Corp
Priority date: 1992-01-16
Filing date: 1993-01-12
Publication date: 1998-01-22
Anticipated expiration: 2013-01-13
Also published as: US5220483A; DE4300519A1; JPH05283614A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kondensator-Struktur, die einen Teil eines integrierten Schaltkreises bildet und ins besondere in Schaltkondensator-Netzwerken Verwendung findet.

Näheres zu Schaltkreisen mit Schaltkondensatoren findet sich in: A Bit-Stream Digital-to-Analog Converter with 18-b Resolution, IEEE Journal of Solid State Circuits, Vol. 26, No. 12, December 1991, S. 1757-1763.

Schaltkondensator-Strukturen verwenden typischerweise eine Viel zahl von Kondensatoren, deren Elektrodenplatten von dem Eingang eines Differentialverstärkers auf eine andere Spannung oder den Ausgang einer vorhergehenden Stufe umgeschaltet werden, wobei letztere auch den Ausgang eines Differenzverstärkers umfassen kann. Diese Kondensatoren sind normalerweise ausgebildet auf ei nem integrierten Schaltkreis durch eine Kombination von halblei tendem Material, Metall und Oxid. Typischerweise ist das halb leitende Material als Grundplatte des Kondensators ausgebildet, und als solcher zeichnet sich dieser Typ von Kondensator durch einen großen Spannungskoeffizienten aus, und zwar wegen der Ver armung/Aufladung des Halbleiters. In hochpräzisen Schaltkonden sator-Filtern und Kondensatormatrix-Datenkonvertern werden diese Kondensatoren aber normalerweise vermieden.

Ein anderer Typ von Kondensator, welcher in Schaltkondensator- Strukturen Verwendung findet, ist der Poly-zu-Poly-Kondensator, der einen extrem niedrigen Spannungskoeffizienten zeigt, der von der Kompensation der Verarmung einer Elektrodenplatte durch die Aufladung der anderen Platte herrührt. Der Nachteil des Poly-zu- Poly-Kondensators liegt in den zusätzlichen Arbeitsschritten, die erforderlich sind, um eine zweite Schicht aus polykristalli nem Silizium aufzubringen und eine dünne Oxid-Schicht für das Kondensator-Dielektrikum aufzubringen.

Ein als Metall-zu-Polysilizium-Kondensator bekanntgewordener, an derer Typ von Kondensator zeigt einen Spannungskoeffizienten, der demjenigen des Poly-zu-Poly-Kondensators nahekommt. Die relativ dicken Oxide, die zwischen den Metall- und Po lysilikon-Schichten in der Standard-MOS-Verfahrenstechnologie vorkommen, zwingen den Designer, Plattenabmessungen hinzunehmen, die wesentlich größer sind als bei Poly-zu-Poly-Typen mit ver gleichbaren Kapazitätswerten.

In einem Schaltkondensator-Netzwerk sind bestimmte Kondensator elektroden besonders empfindlich gegenüber Störungen durch para sitäre bzw. Streukopplung. Typischerweise sind diese Elektroden in irgendeiner Weise mit einer virtuellen Masse verbunden. Um die Störempfindlichkeit herabzusetzen, wird die obere Elektro denplatte einer Zweiplatten-Kondensator-Struktur als empfindli che "Scheinmasse"-Kondensatorplatte benutzt, so daß die untere Platte den empfindlichen Abgriff von Substratstörungen abschir men kann. In dieser Weise implementierte Zweiplatten-Kondensato ren sind allerdings immer noch relativ anfällig gegenüber Stör einkoppelung auf die empfindliche obere Platte über Passivie rungs- und Packungsdielektrika.

Die Kondensator-Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung bildet einen Teil eines integrierten Schaltkreises. Es gibt ein Halb leitersubstrat mit einer ersten Fläche, auf welcher der inte grierte Schaltkreis ausgebildet ist. Eine Einrichtung mit einem virtuellen Masseanschluß ist auf der ersten Seite der Halblei terstruktur ausgebildet, zusätzlich zu dem Kondensator. Der Kon densator weist eine erste leitfähige Schicht auf, die über der ersten Fläche des Halbleitersubstrats angeordnet ist, und die von dieser durch eine erste Isolierschicht getrennt ist. Eine zweite, elektrisch leitende Schicht ist über der ersten leitfä higen Schicht angeordnet und von dieser durch eine zweite iso lierende Schicht getrennt. Eine dritte leitende Schicht ist über der zweiten leitenden Schicht angebracht und von letzterer durch eine dritte isolierende Schicht getrennt. Die zweite leitfähige Schicht bildet die erste Elektrode bzw. Platte des Kondensators und ist mit dem virtuellen Masseanschluß der Vorrichtung ver bindbar. Die erste und die dritte leitfähige Schicht sind mit einander verbunden und bilden so die andere Elektrodenplatte des Kondensators; sie schirmen die erste Platte des Kondensators, die von der zweiten leitenden Schicht gebildet wird, von Störun gen ab, die von externen Quellen oder von dem Halbleitersubstrat herrühren.

Kondensatoren, welche drei übereinander angeordnete, leitfähige Schichten und zwei Isolierschichten umfassen, sind an sich be kannt, beispielsweise aus US 4 654 690 und US 4 731 696. Ausge hend von diesen bekannten Mehrlagen-Kondensator-Strukturen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die abgeschirm te erste Platte des Kondensators, welche durch die zweite lei tende Schicht gebildet wird, noch besser gegenüber Störungen und Rauschen zu isolieren.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß eine vierte leitfähige Schicht vorgesehen wird, welche im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die zweite leitfähige Schicht und hiervon in einem be stimmten Abstand angeordnet ist, und durch eine dritte Verbin dungseinrichtung, welche die vierte leitfähige Schicht mit einer bestimmten festen Spannung verbindet. Die vierte leitfähige Schicht bildet einen elektrisch leitenden Schutzring um die ge schirmte Platte des Kondensators.

In Weiterbildung der Erfindung sind die zweite und die dritte leitfähige Schicht aus Metall in CMOS-Technik hergestellt. Die erste leitfähige Schicht ist vorzugsweise aus polykristallinem Silizium gebildet, welche mit Verunreinigungen einer bestimmten Konzentration dotiert ist.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführung der Erfindung besteht die erste Verbindungseinrichtung aus einem Schalter, der die er ste Kondensatorplatte zwischen dem virtuellen Masseanschluß der Vorrichtung und einer bestimmten Referenz im Schaltkondensator- Betrieb hin- und herschaltet. In gleicher Weise wird die andere Platte des Kondensators auch zwischen einem Eingangssignal und einer Referenzspannung hin- und hergeschaltet. Bevorzugt dient als Referenzspannung das Massepotential.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Be zugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltdiagramm eines biquadratischen Schaltkondensator-Filters;

Fig. 2 ein vereinfachtes Prinzipbild einer Kondensa tor-Struktur;

Fig. 3 das Ersatzschaltbild der Struktur von Fig. 2;

Fig. 4 ein Logikschaltbild einer verlustbehafteten In tegratorstufe unter Verwendung erfindungsgemäßer Schaltkondensatoren;

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Kondensator in Höhe der abgeschirmten Platte;

Fig. 6 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Kondensatorstruktur unter Einsatz eines MOS- Zwei-Metall-Verfahrens; und

Fig. 7 ein Logikschaltbild eines vollständigen Diffe renzintegrators unter Verwendung der erfindungs gemäßen Kondensatorstruktur.

Fig. 1 enthält das Logikschaltbild eines Biquad-Schaltkondensa tor-Filters. Es sind zwei Differenzverstärker 10 und 12 vorgese hen, deren positive Eingänge jeweils mit Masse verbunden sind. Das Filter umfaßt sieben geschaltete Kondensatoren 14, 16, 18, 20, 22, 24 und 26. Jeder Abgriff eines jeden der Schaltkondensa toren 14-26 kann entweder mit Masse oder mit einem Signalpunkt im Ansprechen auf Taktsignale CLK, CLKe und CLKo verbünden wer den. Die Signale CLKe und CLKo sind gerade und ungerade, nicht überlappende Taktphasen, die kontinuierlich laufen. Diese Takt phasen arbeiten typischerweise mit einer Frequenz, die minde stens zehnmal höher ist als die höchste, für das Signal INPUT zulässige Signal. Bei einer gegebenen Taktfrequenz wird die Übertragungscharakteristik des Schaltkreises im wesentlichen durch Kapazitätsverhältnisse bestimmt. Die Auswahl geeigneter Werte für die Kondensatoren erlauben die Realisation von Tief paß-, Hochpaß-, Bandpaß- und Bandsperrefiltern sowie auch weite re Filtertypen. Für viele der möglichen Filter ist es nicht er forderlich, jeden Typ von geschaltetem Kondensator vorzusehen; beispielsweise ist es im allgemeinen nur erforderlich, entweder den Schaltkondensator 22 oder den Schaltkondensator 26 vorzuse hen, nicht jedoch beide. Folglich sind für ein herkömmliches bi quadratisches Schaltkondensatorfilter des Typs von Fig. 1 nicht mehr als sechs geschaltete Kondensatoren erforderlich.

Gemäß der Darstellung weist der Verstärker 10 einen Rückkopp lungskondensator 28 auf, der zwischen dem invertierenden Eingang und dem Ausgang angeordnet ist. Der geschaltete Kondensator 20 ist zwischen das Signal INPUT und den invertierenden Eingang des Verstärkers 10 geschaltet. Ferner ist der Schaltkondensator 22 auch zwischen das Signal INPUT und den invertierenden Eingang des Verstärkers 10 geschaltet. Der Schaltkondensator 14 ist zwi schen den Ausgang des Differenzverstärkers 10 und den invertier ten Eingang des Differenzverstärkers 12 geschaltet. Der Schalt kondensator 24 ist zwischen das Signal INPUT und den invertie renden Eingang des Verstärkers 12 geschaltet, genau wie dies der Schaltkondensator 26 ist. Der Differenzverstärker 12 weist einen Rückkopplungskondensator 30 auf, der zwischen den inver tierten Eingang und dessen Ausgang geschaltet ist; und auch der Schaltkondensator 18 ist zwischen den invertierenden Eingang und den Ausgang des Differenzverstärkers 12 geschaltet.

Es gibt zwei Konfigurationen von Schaltkondensatoren. Bei der ersten Konfiguration, die im Detail bei dem Schaltkondensator 20 gezeigt ist, sind die Schalter so ausgelegt, daß beide Elektro denplatten des Kondensators mit Masse oder mit einem anderen An schluß verbunden sind. Beispielsweise wird der Schaltkondensator 20 durch ein Signal CLKe so gesteuert, daß beide Platten des Kondensators in einer Weise verbunden werden, daß der Kondensa tor in Reihe zwischen das Eingangssignal und den nichtinvertie renden Eingang angeordnet ist. In der darauffolgenden Phase sind die Schalter, durch das Signal CLKe gesteuert, offen, und die Schalter werden, durch ein Signal CLKo gesteuert, in einen leit fähigen Zustand versetzt und die Platten mit Masse verbunden. Bei einer anderen Konfiguration, die im Detail anhand des Schaltkondensators 26 dargestellt ist, werden die Elektroden platten abwechselnd mit Masse verbunden, wobei die eine Elektro denplatte mit Masse verbunden ist, während die andere Platte mit einem Anschluß, der nicht geerdet ist, in Verbindung steht. Bei einem ersten Betriebsmodus verbindet das Signal CLKe die Platte des Kondensators mit Masse und die andere Kondensatorplatte mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers 12; bei dem anderen Betriebsmodus verbindet das Signal CLKo die eine Elektrodenplat te mit dem Signal INPUT und die andere Platte mit Masse.

Fig. 2 zeigt vereinfacht die Struktur des abgeschirmten Konden sators. Der Kondensator besteht aus drei Platten, nämlich einer unteren Platte 34, einer zwischenliegen den abgeschirmten Platte 36 und einer oberen Platte 38. Die un tere Platte 34 besteht aus polykristallinem Silizium (Polysili con), das auf einem Substrat auf eine Oxidschicht 40 aufge bracht ist. Die Platte 36 ist eine Metallschicht, die von der Polysilizium-Platte 34 durch eine Oxidschicht 42 getrennt ist. Die obere Platte 38 besteht aus einer Metallschicht, die von der abgeschirmten Platte 36 durch eine Oxidschicht 44 getrennt ist. Die abgeschirmte Platte wird in der Fachterminologie als "emp findlicher Punkt (Sensitive Node)" bezeichnet; sie ist mit einem einzelnen Anschluß 46 verbunden. Die untere Platte 38 und die obere Platte 34 sind miteinander sowie mit einem Punkt 48 ver bunden, der als "unempfindlicher Punkt (Insensitive Node)" be zeichnet wird. Die obere Metallplatte 38 dient zur Abschirmung der abgeschirmten Platte 36 gegenüber Störungen, die von Signa len oberhalb der Platte 38 herrühren. In gleicher Weise schirmt die Platte 34 die abgeschirmte Platte 36 gegenüber Substratstö rungen ab, da diese Störungen nicht über die dielektrische Schicht 40 auf die Platte 36 gelangen können.

Das elektrische Ersatzschaltbild der Struktur ist in Fig. 3 dargestellt.

Fig. 4 enthält ein Logikschaltbild für einen verlustbehafteten Integrator, in dem die erfindungsgemäße Kondensatorstruktur ver wendet wird. Diese Struktur enthält einen Differenz verstärker 50, dessen nichtinvertierender Eingang mit Masse ver bunden ist, und dessen invertierender Eingang an einen Punkt 52 angeschlossen ist. Sein Ausgang ist mit einem Punkt 54 verbun den. Ein erster geschalteter Kondensator 56 ist mit seinen zwei Elektrodenplatten an Punkte 58 und 60 angeschlossen. Der Punkt 58 ist mit der abgeschirmten Platte 56 des Kondensators verbun den und ist vorgesehen als "empfindlicher Punkt (Sensitive No de)", in der Terminologie "N" genannt. Der Punkt 58 ist mit ei nem Schalter 62 verbunden, und der Punkt 60 ist mit einem Schal ter 64 verbunden. Der Schalter 62 kann entweder mit Masse oder mit dem Punkt 52 verbunden werden, während der Schalter 64 an Masse gelegt oder an einen Eingangsanschluß V_IN angeschlossen werden kann. Die Schalter sind in gleicher Weise wie beim ge schalteten Kondensator 26 konfiguriert, so daß also die Steuer signale den Schalter 64 mit V_IN verbinden, wenn der Schalter 62 mit Masse verbunden ist. Die Schalter 62 und 64 können mit MOS- Transistoren oder ähnlichen Bauelementen ausgeführt werden.

Es ist ein zweiter geschalteter Kondensator 66 vorgesehen, der als Rückkopplung zwischen dem invertierenden Eingang des Verstärkers 50 und dessen Ausgang geschaltet ist. Die zwei Elek trodenplatten des Kondensators 66 sind zwischen einen Punkt 68 und einen Punkt 70 geschaltet. Die sensitive Platte des Konden sators ist mit dem Ausdruck "S" belegt und mit dem Punkt 68 ver bunden. Der Punkt 70 ist mit einem Schalter 72 verbunden, wel cher zwischen Masse und dem Ausgang des Differenzverstärkers 50 hin- und herschaltet. Der Punkt 68 ist mit einem Schalter 74 verbunden, welcher zwischen Masse und dem invertierenden Eingang des Verstärkers 50 hin- und hergeschaltet wird. Die Schalter 72 und 74 sind in gleicher Weise konfiguriert wie die zum geschal teten Kondensator 20 von Fig. 1 gehörigen Schalter, so daß also beide Platten des Kondensators 66 entweder mit Masse oder dem Anschluß der Schalter 72 und 74 verbunden sind, um zwischen dem invertierenden Eingang des Verstärkers 50 und dessen Ausgang ge schaltet zu werden. Ein Rückkopplungskondensator 76 ist zwischen dem Punkt 52 und dem Punkt 54 als Rückkopplung des Differenzver stärkers 50 geschaltet, so daß der zur abgeschirmten Platte 36 gehörige sensitive Punkt mit dem Punkt 52 verbunden ist, und die beiden Platten 34 und 38 mit dem Punkt 54 verbunden sind.

Fig. 5 enthält eine Draufsicht auf die Kondensatorstruktur und zwar in Höhe der abgeschirmten Platte 36. Die abgeschirmte Plat te 36 ist in dieser Darstellung eine Platte mit einer Verbin dungseinrichtung 80, die sich von ihr aus erstreckt und zur Ver bindung mit einem sensitiven Punkt des Schaltkreises, der hier für vorzusehen ist, dient. In Fig. 5 ist dies der negative Ein gang des Verstärkers 50. Ein geerdeter leitender Ring 82 ist um die Peripherie der abgeschirmten Elektrodenplatte 36 gelegt. Der leitende Ring 82 wird von der gleichen Metallschicht wie die ab geschirmte Platte 36 gebildet und liegt deshalb im wesentlichen in derselben Ebene. Die Kontakte 85 sind durch die Oxid schicht 42 in Öffnungen 87 von der unteren Platte 84 angeordnet, während Durchgänge 84 durch die Oxidschicht 44 in Öffnungen 88 von der unteren Platte 38 angeordnet sind. Der leitende Ring 82 ist zwischen den Kontakten 84 und 85 angeordnet, und die abge schirmte Platte 36 dient im wesentlichen zur Eliminierung von Streukapazitäten zwischen der Platte 34 und der sensitiven Plat te 36. Die leitfähige Schicht 82 ist über einen irgendwo auf dem integrierten Schaltkreis angebrachten (nicht dargestellten) Kon takt mit Masse verbunden.

Fig. 6 ist ein teilweise aufgebrochenes, perspektivisches Schnittbild des erfindungsgemäßen Kondensators, der mittels ei nes Zwei-Metall-MOS-Prozesses hergestellt wurde. Zur Herstellung dieser Vorrichtung werden zuerst die Transistoren und andere zu gehörigen Strukturen auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats ausgebildet. Während des Herstellungsprozesses wird die Oxid schicht 40 als Feldoxidschicht ausgebildet. Feldoxidschichten werden typischerweise dazu verwandt, um aktive Bereiche inner halb des Substrats voneinander zu separieren. Die Feldoxidschicht 40 ist ungefähr 400 nm dick. Eine ein zelne Polysiliziumschicht wird dann über das Substrat gelegt mit einer Dicke von ungefähr 340 nm. Diese Schicht wird an schließend mit einem Muster versehen und geätzt, um die Gate- Elektroden, verschiedene Verbindungsstege usw. und auch die Platte 34 auszubilden. Eine Schicht eines Zwischenlagen-Oxids wird dann auf das Substrat aufgebracht, welche die Oxid schicht 42 bildet, wobei diese Schicht ungefähr 600 nm dick ist. Die Oxidschicht 42 wird anschließend geätzt, um die Durchgänge 87 zwischen der Platte 34 und der Platte 36 zu erhal ten.

Eine Schicht aus Metall, beispielsweise Aluminium, wird dann in herkömmlicher Weise bis zu einer Dicke von ungefähr 0,6 Mikrome tern aufgebracht. Die Aluminiumschicht wird dann mit einem Mu ster versehen und geätzt, um verschiedene Verbindungsstege auf dem Substrat auszubilden, einschließlich der abgeschirmten Platte 36, des leitenden Rings 82 und der Kontakte 85. Der Ätz vorgang wird dabei so ausgeführt, daß die Platte 36 über der Platte 34 angeordnet ist, und daß der leitende Ring 82 um die Peripherie der Platte 36 gelegt wird, wie dies aus Fig. 5 er sichtlich ist. Zusätzlich zu dem leitenden Ring 82 wird auch ein Zwischenverbindungsstreifen 83 in dieser Schicht ausgebildet. Dieser Zwischenkontaktstreifen 83 dient als die erste Metall schicht, um Verbindungen zu der Polyschicht auf der unteren Platte 34 über Kontakte 85 vorzusehen, und sie wird ebenfalls dazu benutzt, um eine Verbindung zwischen der zweiten Metall schicht und der ersten Metallschicht über Durchgänge 88 zu erhal ten, um eine elektrisch leitende Verbindung von dem Streifen 83 aufwärts zu der Metallschicht der Platte 38 zu ermöglichen.

Nachdem die erste Schicht aus Metall mit einem Muster versehen und geätzt worden ist, wird eine zweite Schicht eines Zwischen lagenoxids über das Substrat gelegt, dessen Dicke ungefähr 600 nm ist und in das Durchgänge 88 eingeätzt sind. Diese Oxidschicht wird das Substrat dessen Kontur angepaßt überdecken. Eine zweite Schicht aus Metall, beispielsweise aus Aluminium, wird dann auf das Substrat in konturengemäßer Weise aufgebracht bis auf eine Dicke von ungefähr 1,0 Mikrometer, welche die Durchgänge 88 ausfüllt, um so Kontaktstege 84 zu bilden. Diese Schicht wird anschließend mit einem Muster versehen, um ver schiedene Verbindungsstücke usw. auf dem Substrat auszubilden, und wird dann geätzt.

Fig. 7 enthält ein Logikschaltbild eines vollständig differen tialen Integrators vom Schaltkondensator-Typ unter Verwendung der erfindungsgemäßen Kondensatorstruktur. Ein Differenzverstär ker 94 ist mit seinem negativen Eingangsanschluß mit einem Knotenpunkt 96 verbunden und mit seinem positiven Eingangsan schluß an einen Knotenpunkt 98 angeschlossen. Der Knotenpunkt 96 ist mit dem einen Anschluß eines Schalters 100 verbunden, wäh rend dessen anderer Eingang an Masse angeschlossen ist. In gleicher Weise ist der Knotenpunkt 98 mit einem Anschluß eines Schalters 102 verbunden, während dessen anderer Anschluß an Mas se gelegt ist. Der Punkt 96 ist auch mit der sensitiven Platte eines Rückkopplungskondensators 104 verbunden, dessen andere Platte mit dem positiven Ausgang eines Verstärkers 94 verbunden ist. In gleicher Weise ist der Knotenpunkt 98 mit der sensitiven Platte eines Rückkopplungskondensators 106 verbunden, während dessen andere Platte mit dem negativen Ausgang eines Verstärkers 94 verbunden ist. Ein geschalteter Kondensator 108 ist mit sei ner sensitiven Platte an den Schaltarm eines Schalters 100 und mit seiner anderen Platte an den Schaltarm eines Schalters 110 angeschlossen. Ein Anschluß des Schalters 110 ist mit der posi tiven Eingangsspannung verbunden, und sein anderer Anschluß ist mit einer negativen Eingangsspannung verbunden. Ein geschalteter Kondensator 112 ist mit seiner sensitiven Platte an den Schalt arm des Schalters 102 angeschlossen, während er mit seiner ande ren Platte an den Schaltarm eines Schalters 114 angeschlossen ist. Ein Anschluß des Schalters 114 ist mit dem negativen Ein gang, und sein anderer Anschluß ist mit dem positiven Eingang verbunden.

Die geschalteten Kondensatoren 108 und 112 sind beide mit ihrem sensitiven Eingang an die Schaltarme der jeweiligen Schalter 100 bzw. 102 angeschlossen. Die Schalter 100 und 102 werden durch ein gemeinsames Taktsignal so im Takt gesteuert, daß sie an Mas se oder die jeweiligen Anschlußpunkte 96 bzw. 98 gelegt werden. Die anderen Seiten der Kondensatoren 108 und 112 werden durch Schalter 110 und 114 so gesteuert, daß die andere Seite des Kon densators 108 mit dem positiven Eingang verbunden wird, wenn die andere Seite des Kondensators 112 mit dem negativen Eingang ver bunden ist. Während der anderen Phase des Zeittaktes wird die andere Seite des Kondensators 108 mit dem negativen Eingang ver bunden und die andere Seite des Kondensators 112 an den positi ven Eingang gelegt.

Zusammenfassend handelt es sich hier um eine Mehrebenen-Konden satorstruktur, bei der eine der Lagen eine abgeschirmte Platte ist. Diese abgeschirmte Platte ist zwischen zwei leitfähigen Schichten angeordnet, welche über die Peripherie miteinander verbunden sind, um sowohl die geschirmte Platte von Substrat rauschen als auch von externen Störungen zu isolieren. Die ge schirmte Platte ist typischerweise mit dem sensitiven Punkt ei nes integrierten Schaltkreises in einer Konfiguration vom Schaltkondensator-Typ verbunden. Um die abgeschirmte Platte noch weiter zu isolieren, ist ein elektrisch leitender Schutzring um den äußeren Rand der geschirmten Platte angeordnet und mit Masse verbunden und im wesentlichen in derselben Ebene wie die abge schirmte Platte angeordnet.

Claims

1. Kondensatorstruktur in einem integrierten Schaltkreis, mit einem Halbleitersubstrat, auf dessen-Oberfläche der integrierte Schalt kreis mit einem virtuellen Masseanschluß und ein Kondensator mit einer ersten und einer zweiten Elektrodenplatte ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator auf weist:

- eine erste leitfähige Schicht (34), die auf einem Teil der Oberfläche des Halbleitersubstrats ausgebildet und von dem Substrat durch eine erste Isolierschicht (40) getrennt ist,
- eine zweite leitfähige Schicht (36), die über der ersten leitfähigen Schicht (34) angeordnet und von dieser durch eine zweite Isolierschicht (42) getrennt ist, wobei ein Teil die ser zweiten leitfähigen Schicht (36) derart ausgestaltet ist, daß sie die erste Platte des Kondensators bildet,
- eine dritte leitfähige Schicht (38), die über der zweiten leitfähigen Schicht (36) angeordnet und von dieser durch eine dritte Isolierschicht (44) getrennt ist,
- eine erste Verbindungseinrichtung (46) zum Verbinden der zweiten leitfähigen Schicht (36) mit dem virtuellen Massean schluß des integrierten Schaltkreises,
- eine zweite Verbindungseinrichtung (48) zum Verbinden der er sten leitfähigen Schicht (34) und der dritten leitfähigen Schicht (38) miteinander, um so die zweite Platte des Konden sators zu bilden und den ausgestalteten Teil der dazwischen liegenden zweiten leitfähigen Schicht (36) gegenüber Rauschen und externen Störsignalen abzuschirmen,
- eine vierte leitfähige Schicht (82), die im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die zweite leitfähige Schicht (36) und hiervon in einem bestimmten Abstand angeordnet ist; und
- eine dritte Verbindungseinrichtung zum Verbinden der vierten leitfähigen Schicht (82) mit einer bestimmten festen Span nung.

2. Kondensatorstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die erste leitfähige Schicht (34) aus ei nem auf Silizium basierenden Material besteht.

3. Kondensatorstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die erste leitfähige Schicht aus polykri stallinem Silizium besteht.

4. Kondensatorstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das polykristalline Silizium mit Verunrei nigungen einer bestimmten Konzentration dotiert ist.

5. Kondensatorstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die zweite leitfähige Schicht (36) und die dritte leitfähige Schicht (38) jeweils aus einer Metallschicht bestehen und in CMOS-Technik ausgeführt sind.

6. Kondensatorstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die zweite Verbindungs einrichtung (48) die erste leitfähige Schicht (34) und die drit te leitfähige Schicht (38) mit dem Ausgang der Vorrichtung ver binden, so daß der Kondensator in einer Rückkopplungs-Konfigura tion angeordnet ist.

7. Kondensatorstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß die erste Verbindungs einrichtung (46) eine Schalteinrichtung umfaßt, welche die erste Platte des Kondensators zwischen dem virtuellen Masseanschluß der Einrichtung und einer festen Referenzspannung umschaltet.

8. Kondensatorstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß die zweite Verbindungs einrichtung (48) einen Schalter umfaßt, welcher die andere Plat te des Kondensators, die von der ersten leitfähigen Schicht und der dritten leitfähigen Schicht gebildet wird, zwischen einem Eingangssignal und einer festen Referenzspannung umschaltet.

9. Kondensatorstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die bestimmte feste Spannung Masse ist.