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JP2001177056A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

Info

Publication number
JP2001177056A
JP2001177056A JP35766499A JP35766499A JP2001177056A JP 2001177056 A JP2001177056 A JP 2001177056A JP 35766499 A JP35766499 A JP 35766499A JP 35766499 A JP35766499 A JP 35766499A JP 2001177056 A JP2001177056 A JP 2001177056A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
electrodes
interlayer insulating
dielectric film
integrated circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP35766499A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Sekine
康 関根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP35766499A priority Critical patent/JP2001177056A/en
Publication of JP2001177056A publication Critical patent/JP2001177056A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a capacitive element having a high capacitance with a small area. SOLUTION: The semiconductor integrated circuit device has capacitive elements having a dielectric film sandwiched with first and second electrodes. The capacitive elements have such a structure that a plurality of first and second electrodes are disposed so that the first and second electrodes mutually face in the plane direction and the thickness direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置に関し、特に、容量素子を有する半導体集積回路装置
に適用して有効な技術に関するものである。
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a technique effective when applied to a semiconductor integrated circuit device having a capacitance element.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路装置として、例えばアナ
ログIC(ntegrated ircuit)と呼称される半導体集
積回路装置が知られている。このアナログICにおいて
は、第1電極、誘電体膜、第2電極の夫々を順次積層し
た積層構造の容量素子が複数個用いられている。積層構
造の容量素子を有するアナログICについては、例えば
特開平4−127120号公報に記載されている。
As a semiconductor integrated circuit device, a semiconductor integrated circuit device is known for example, referred to as the analog IC (I ntegrated C ircuit). In this analog IC, a plurality of capacitive elements having a laminated structure in which a first electrode, a dielectric film, and a second electrode are sequentially laminated are used. An analog IC having a laminated structure of a capacitance element is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-127120.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体集積
回路装置の高集積化に伴い、小面積で大容量の容量素子
が望まれている。容量素子の容量は、第1電極と第2電
極との間における誘電体膜の有効面積(電極間有効面
積)に比例し、誘電体膜の膜厚に反比例するため、誘電
体膜の膜厚を一定とした場合は誘電体膜の有効面積を増
加して大容量化を図る必要がある。
By the way, as the integration density of the semiconductor integrated circuit device is increased, a small-area and large-capacity capacitive element is desired. The capacitance of the capacitive element is proportional to the effective area of the dielectric film between the first electrode and the second electrode (the effective area between the electrodes) and inversely proportional to the thickness of the dielectric film. In the case where is constant, it is necessary to increase the effective area of the dielectric film to increase the capacity.

【0004】しかしながら、従来の容量素子は、一つの
第1電極と一つの第2電極とで平面的に誘電体膜を挾み
込んだ構造となっているため、誘電体膜の有効面積の増
加に伴って容量素子の占有面積が増加してしまう。即
ち、従来の容量素子においては小面積で大容量化を図る
ことが困難である。
However, since the conventional capacitive element has a structure in which one dielectric film is sandwiched between one first electrode and one second electrode, the effective area of the dielectric film is increased. As a result, the area occupied by the capacitance element increases. That is, it is difficult to increase the capacitance in a small area in the conventional capacitance element.

【0005】本発明の目的は、小面積で大容量の容量素
子を得ることが可能な技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of obtaining a large-capacity element with a small area.

【0006】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0008】誘電体膜を第1電極と第2電極とで挾み込
んだ容量素子を有する半導体集積回路装置であって、前
記容量素子は、平面方向及び厚さ方向において前記第1
電極及び第2電極が互いに向かい合うように前記第1電
極及び第2電極を複数配置した構造となっている。
In a semiconductor integrated circuit device having a capacitor in which a dielectric film is sandwiched between a first electrode and a second electrode, the capacitor is formed in the first direction in a plane direction and a thickness direction.
It has a structure in which a plurality of the first electrodes and the second electrodes are arranged so that the electrodes and the second electrodes face each other.

【0009】上述した手段によれば、第1電極と第2電
極とで挾まれる誘電体膜を平面方向(横方向)及び厚さ
方向(縦方向)に設けることができるので、容量素子の
占有面積を増加することなく、第1電極と第2電極との
間における誘電体膜の有効面積(電極間有効面積)を増
加することができる。この結果、小面積で大容量の容量
素子を得ることができる。
According to the above-described means, the dielectric film sandwiched between the first electrode and the second electrode can be provided in the plane direction (horizontal direction) and the thickness direction (vertical direction). The effective area of the dielectric film between the first electrode and the second electrode (the effective area between the electrodes) can be increased without increasing the occupied area. As a result, a large-capacitance element with a small area can be obtained.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を
説明するための全図において、同一機能を有するものは
同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments of the present invention, components having the same functions are denoted by the same reference numerals, and their repeated description will be omitted.

【0011】図1は本発明の一実施形態である半導体集
積回路装置の平面レイアウト図、図2は図1のフィルタ
回路部に搭載されたフィルタ回路の等価回路図、図3は
図2の容量素子の概略構成を示す模式的断面図、図4は
図3の容量素子の電極パターンを示す模式的平面図であ
る。
FIG. 1 is a plan layout view of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a filter circuit mounted on the filter circuit portion of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of the element, and FIG. 4 is a schematic plan view showing an electrode pattern of the capacitive element shown in FIG.

【0012】図1に示すように、本実施形態の半導体集
積回路装置は、複数の外部端子(ボンディングパッド)
7で周囲を囲まれた領域内に、アナログ回路からなる増
幅回路部1、フィルタ回路部2、A/D(nalog/i
gital )変換回路部3、PLL(hase ocked oo
p)回路部4及び電源回路部5等を有し、更にデジタル
回路からなる論理回路部6を有する構成となっている。
これらの各回路部は、主に、nチャネル導電型MOSF
ET(etal xide emiconductor ield ffect
ransistor )とpチャネル導電型MOSFETとを組
み合わせたCMOS(omplementary MOS)回路構
成となっている。
As shown in FIG. 1, the semiconductor device according to this embodiment is
The integrated circuit device has a plurality of external terminals (bonding pads)
In the area surrounded by 7, add analog circuits.
Width circuit section 1, filter circuit section 2, A / D (Analog /Di
gital) conversion circuit 3, PLL (PhaseLockedLoo
p) It has a circuit section 4 and a power supply circuit section 5, etc.
It has a configuration having a logic circuit section 6 composed of a circuit.
Each of these circuit units is mainly composed of an n-channel conductive type MOSF.
ET (MetalOxideSemiconductorFieldEffect
Transistor) and p-channel MOSFET
Combined CMOS (ComplementaryMOS) Circuit structure
It has become.

【0013】フィルタ回路部2には、図2に示すハイパ
ス・フィルタ回路HPFが複数配置されている。ハイパ
ス・フィルタ回路HPFは、主に、増幅器8、容量素子
C及び抵抗素子Rを有する構成となっている。
The filter circuit section 2 is provided with a plurality of high-pass filter circuits HPF shown in FIG. The high-pass filter circuit HPF has a configuration mainly including the amplifier 8, the capacitor C, and the resistor R.

【0014】容量素子Cは、誘電体膜を挾み込む第1電
極及び第2電極が平面方向(横方向)及び厚さ方向(縦
方向)において互いに向かい合うように第1電極及び第
2電極を複数配置した構造となっている。以下、容量素
子Cの具体的な構成について、図3及び図4を用いて説
明する。本実施形態では、二つの電極(13,17)を
第1電極として用い、二つの電極(14,18)を第2
電極として用い、層間絶縁膜11及び15を誘電体膜と
して用いている。
The capacitive element C has a structure in which the first electrode and the second electrode sandwiching the dielectric film face each other in a plane direction (horizontal direction) and a thickness direction (vertical direction). It has a structure of multiple arrangements. Hereinafter, a specific configuration of the capacitor C will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the two electrodes (13, 17) are used as the first electrodes, and the two electrodes (14, 18) are used as the second electrodes.
It is used as an electrode, and the interlayer insulating films 11 and 15 are used as a dielectric film.

【0015】第1電極である電極13、第2電極である
電極14の夫々は、半導体基板10上の層間絶縁膜11
に設けられた溝の内部に形成されている。電極13は、
図4(b)に示すように、X方向に延在する一つの副電
極部分13Aと、Y方向に延在する二つの主電極部分
(13B,13C)とを有する構成となっている。主電
極部分13Bの一端側は副電極部分13Aの一端側に連
なり、主電極部分13Cの一端側は副電極部分13Aの
他端側に連なっている。即ち、電極13は平面がコの字
型の電極パターンで構成されている。電極14は、図4
(b)に示すように、X方向に延在する一つの副電極部
分14Aと、Y方向に延在する二つの主電極部分(14
B,14C)とを有する構成となっている。主電極部分
14Bの一端側は副電極部分14Aの一端側に連なり、
主電極部分14Cの一端側は副電極部分14Aの他端側
に連なっている。即ち、電極14は平面がコの字型の電
極パターンで構成されている。
Each of the electrode 13 as the first electrode and the electrode 14 as the second electrode is formed on the interlayer insulating film 11 on the semiconductor substrate 10.
Is formed inside the groove provided in the groove. The electrode 13 is
As shown in FIG. 4B, the structure has one sub-electrode portion 13A extending in the X direction and two main electrode portions (13B, 13C) extending in the Y direction. One end of the main electrode portion 13B is connected to one end of the sub-electrode portion 13A, and one end of the main electrode portion 13C is connected to the other end of the sub-electrode portion 13A. That is, the electrode 13 has a flat U-shaped electrode pattern. The electrode 14 is shown in FIG.
As shown in (b), one sub-electrode portion 14A extending in the X direction and two main electrode portions (14
B, 14C). One end of the main electrode portion 14B continues to one end of the sub-electrode portion 14A,
One end of the main electrode portion 14C is connected to the other end of the sub-electrode portion 14A. That is, the electrode 14 has a flat U-shaped electrode pattern.

【0016】第1電極である電極17、第2電極である
電極18の夫々は、層間絶縁膜11上の層間絶縁膜15
に設けられた溝の内部に形成されている。電極17は、
図4(a)に示すように、X方向に延在する一つの副電
極部分17Aと、Y方向に延在する二つの主電極部分
(17B,17C)とを有する構成となっている。主電
極部分17Bの一端側は副電極部分17Aの一端側に連
なり、主電極部分17Cの一端側は副電極部分17Aの
他端側に連なっている。即ち、電極17は平面がコの字
型の電極パターンで構成されている。電極18は、図4
(a)に示すように、X方向に延在する一つの副電極部
分18Aと、Y方向に延在する二つの主電極部分(18
B,18C)とを有する構成となっている。主電極部分
18Bの一端側は副電極部分18Aの一端側に連なり、
主電極部分18Cの一端側は副電極部分18Aの他端側
に連なっている。即ち、電極18は平面がコの字型の電
極パターンで構成されている。
Each of the first electrode 17 and the second electrode 18 is formed on the interlayer insulating film 15 on the interlayer insulating film 11.
Is formed inside the groove provided in the groove. The electrode 17
As shown in FIG. 4A, the structure has one sub-electrode portion 17A extending in the X direction and two main electrode portions (17B, 17C) extending in the Y direction. One end of the main electrode portion 17B is connected to one end of the sub-electrode portion 17A, and one end of the main electrode portion 17C is connected to the other end of the sub-electrode portion 17A. That is, the electrode 17 has a U-shaped electrode pattern on its plane. The electrode 18 is shown in FIG.
As shown in (a), one sub-electrode portion 18A extending in the X direction and two main electrode portions (18
B, 18C). One end of the main electrode portion 18B is connected to one end of the sub-electrode portion 18A,
One end of the main electrode portion 18C is connected to the other end of the sub electrode portion 18A. That is, the electrode 18 has a flat U-shaped electrode pattern.

【0017】層間絶縁膜11及び15は例えば酸化シリ
コン膜で形成されている。電極(13,14,17,1
8)は例えば銅(Cu)膜で形成されている。
The interlayer insulating films 11 and 15 are formed of, for example, a silicon oxide film. Electrodes (13, 14, 17, 1)
8) is formed of, for example, a copper (Cu) film.

【0018】容量素子Cの平面方向(横方向)におい
て、電極13、電極14の夫々は、電極13の主電極部
分13Cが電極14の各電極部分(14A,14B,1
4C)と向かい合い、かつ電極14の主電極部分14C
が電極13の各電極部分(13A,13B,13C)と
向かい合うように層間絶縁膜11を介在して配置されて
いる。また、電極17、電極14の夫々は、電極17の
主電極部分17Cが電極18の各電極部分(18A,1
8B,18C)と向かい合い、かつ電極18の主電極部
分18Cが電極17の各電極部分(17A,17B,1
7C)と向かい合うように層間絶縁膜15を介在して配
置されている。
In the plane direction (horizontal direction) of the capacitive element C, each of the electrodes 13 and 14 is such that the main electrode portion 13C of the electrode 13 corresponds to each electrode portion (14A, 14B, 1) of the electrode 14.
4C) and the main electrode portion 14C of the electrode 14
Are arranged via the interlayer insulating film 11 so as to face the respective electrode portions (13A, 13B, 13C) of the electrode 13. Further, in each of the electrode 17 and the electrode 14, the main electrode portion 17C of the electrode 17 corresponds to each electrode portion (18A, 1A) of the electrode 18.
8B, 18C), and the main electrode portion 18C of the electrode 18 is connected to each electrode portion (17A, 17B, 1) of the electrode 17.
7C), and is arranged with an interlayer insulating film 15 interposed therebetween.

【0019】容量素子Cの厚さ方向(縦方向)におい
て、電極13、電極18の夫々は、電極13の主電極部
分(13B,13C)と電極18の主電極部分(18
B,18C)とが互いに向かい合うように層間絶縁膜1
5を介在して配置されている。また、電極14、電極1
7の夫々は、電極14の主電極部分(14B,14C)
と電極17の主電極部分(17B,17C)とが互いに
向かい合うように層間絶縁膜15を介在して配置されて
いる。また、電極13、電極17の夫々は、電極13の
副電極部分13Aと電極17の副電極部分17Aとが互
いに向かい合うように層間絶縁膜15を介在して配置さ
れている。また、電極14、電極18の夫々は、電極1
4の副電極部分14Aと電極18の副電極部分18Aと
が互いに向かい合うように層間絶縁膜15を介在して配
置されている。
In the thickness direction (longitudinal direction) of the capacitive element C, the electrodes 13 and 18 are respectively composed of a main electrode portion (13B, 13C) of the electrode 13 and a main electrode portion (18) of the electrode 18.
B, 18C) so as to face each other.
5 are interposed. In addition, electrode 14, electrode 1
7 are the main electrode portions of the electrode 14 (14B, 14C)
And main electrode portions (17B, 17C) of electrode 17 are arranged with interlayer insulating film 15 interposed therebetween so as to face each other. Each of the electrode 13 and the electrode 17 is disposed with the interlayer insulating film 15 interposed therebetween such that the sub-electrode portion 13A of the electrode 13 and the sub-electrode portion 17A of the electrode 17 face each other. Further, each of the electrode 14 and the electrode 18 is the electrode 1
The fourth sub-electrode portion 14A and the sub-electrode portion 18A of the electrode 18 are arranged with the interlayer insulating film 15 interposed therebetween so as to face each other.

【0020】電極13、電極17の夫々は層間絶縁膜1
5に設けられた接続孔を通して互いに電気的に接続さ
れ、電極14、電極18の夫々は層間絶縁膜15に設け
られた接続孔を通して互いに電気的に接続されている。
これらの電極間における電気的な接続は、夫々の副電極
部分(13Aと17A,14Aと18A)にて行われて
いる。電極13、電極17の夫々は配線を介してハイパ
ス・フィルタ回路HPFの増幅器8と電気的に接続さ
れ、電極14、電極18の夫々は次段の回路に配線を介
して電気的に接続されている。
Each of the electrodes 13 and 17 is an interlayer insulating film 1
The electrode 14 and the electrode 18 are electrically connected to each other through a connection hole provided in the interlayer insulating film 15.
Electrical connection between these electrodes is made at respective sub-electrode portions (13A and 17A, 14A and 18A). Each of the electrodes 13 and 17 is electrically connected to the amplifier 8 of the high-pass filter circuit HPF via a wiring, and each of the electrodes 14 and 18 is electrically connected to the next-stage circuit via the wiring. I have.

【0021】電極13と電極14との間に介在された層
間絶縁膜11は誘電体膜として作用し、この部分におい
て容量が形成される。電極17と電極18との間に介在
された層間絶縁膜15は誘電体膜として作用し、この部
分において容量が形成される。電極13の主電極部分
(13B,13C)と電極18の主電極部分(18B,
18C)との間に介在された層間絶縁膜15は誘電体膜
として作用し、この部分において容量が形成される。電
極14の主電極部分(14B,14C)と電極17の主
電極部分(17B,17Cとの間に介在された層間絶縁
膜15は誘電体膜として作用し、この部分において容量
が形成される。即ち、第1電極及び第2電極が平面方向
及び厚さ方向において互いに向かい合うように第1電極
及び第2電極を複数配置した構造とすることにより、第
1電極と第2電極とで挾まれる誘電体膜を平面方向及び
厚さ方向に設けることができるので、容量素子Cの占有
面積を増加することなく、第1電極と第2電極との間に
おける誘電体膜の有効面積(電極間有効面積)を増加す
ることができる。
The interlayer insulating film 11 interposed between the electrodes 13 and 14 functions as a dielectric film, and a capacitance is formed at this portion. The interlayer insulating film 15 interposed between the electrodes 17 and 18 functions as a dielectric film, and a capacitance is formed in this portion. The main electrode portions (13B, 13C) of the electrode 13 and the main electrode portions (18B,
18C) acts as a dielectric film, and a capacitance is formed in this portion. The interlayer insulating film 15 interposed between the main electrode portions (14B, 14C) of the electrode 14 and the main electrode portions (17B, 17C) of the electrode 17 functions as a dielectric film, and a capacitance is formed in this portion. That is, the first electrode and the second electrode are sandwiched between the first electrode and the second electrode by arranging a plurality of the first electrode and the second electrode such that the first electrode and the second electrode face each other in the plane direction and the thickness direction. Since the dielectric film can be provided in the plane direction and the thickness direction, the effective area of the dielectric film between the first electrode and the second electrode (the effective area between the electrodes) can be increased without increasing the area occupied by the capacitor C. Area) can be increased.

【0022】なお、第1電極である電極13と第2電極
である電極14とで挾まれた誘電体膜の有効面積は、互
いに向かい合う電極13及び電極14の膜厚に比例し、
第1電極である電極17と第2電極である電極18とで
挾まれた誘電体膜の有効面積は、互いに向かい合う電極
17及び電極18の膜厚に比例するので、各電極の寸法
としては幅よりも膜厚を大きくすることが望ましい。本
実施形態において各電極は、例えば幅が0.25[μ
m]、膜厚が0.4[μm]の寸法で形成されている。
The effective area of the dielectric film sandwiched between the electrode 13 as the first electrode and the electrode 14 as the second electrode is proportional to the thickness of the electrode 13 and the electrode 14 facing each other.
The effective area of the dielectric film sandwiched between the electrode 17 as the first electrode and the electrode 18 as the second electrode is proportional to the film thickness of the electrode 17 and the electrode 18 facing each other. It is desirable to make the film thickness larger than that. In this embodiment, each electrode has a width of, for example, 0.25 [μ
m] and a thickness of 0.4 [μm].

【0023】また、第1電極である電極13と第2電極
である電極14との間における容量は、電極13と電極
14とで挾まれた誘電体膜の膜厚に反比例し、第1電極
である電極17と第2電極である電極18との間におけ
る容量は、電極17と電極18とで挾まれた誘電体膜の
膜厚に反比例するので、これらの誘電体膜の膜厚が薄く
なるように各電極間の寸法を設定することが望ましい。
本実施形態において、平面方向における各電極間の寸法
は例えば0.25[μm]に設定されている。
The capacitance between the electrode 13 as the first electrode and the electrode 14 as the second electrode is inversely proportional to the thickness of the dielectric film sandwiched between the electrodes 13 and 14, and the first electrode Since the capacitance between the electrode 17 and the second electrode 18 is inversely proportional to the thickness of the dielectric film sandwiched between the electrode 17 and the electrode 18, the thickness of these dielectric films is small. It is desirable to set the dimension between the electrodes so as to be as follows.
In the present embodiment, the dimension between the electrodes in the plane direction is set to, for example, 0.25 [μm].

【0024】また、第1電極である電極13の主電極部
分(13B,13C)と第2電極である電極18の主電
極部分(18B,18C)との間における容量は、電極
13の主電極部分と電極18の主電極部分とで挾まれた
誘電体膜の膜厚に反比例し、第2電極である電極14の
主電極部分(14B,14C)と第1電極である電極1
7の主電極部分(17B,17C)とで挾まれた誘電体
膜の膜厚に反比例するので、これらの誘電体膜の膜厚が
薄くなるように各電極間の寸法を設定することが望まし
い。但し、本実施形態の各電極は配線形成工程において
配線と共に形成されるので、このような場合においては
下層の配線と上層の配線とで形成される寄生容量や上下
の配線間における絶縁耐性を考慮する必要がある。本実
施形態において、厚さ方向における電極間の寸法は例え
ば0.5[μm]に設定されている。
The capacitance between the main electrode portion (13B, 13C) of the electrode 13 as the first electrode and the main electrode portion (18B, 18C) of the electrode 18 as the second electrode is the same as that of the main electrode of the electrode 13. It is inversely proportional to the thickness of the dielectric film sandwiched between the main electrode portion of the electrode 18 and the main electrode portion (14B, 14C) of the electrode 14 as the second electrode and the electrode 1 as the first electrode.
Since the thickness is inversely proportional to the thickness of the dielectric film sandwiched between the main electrode portions (17B, 17C) of 7, the dimensions between the electrodes are desirably set so that the thickness of these dielectric films is reduced. . However, since each electrode of the present embodiment is formed together with the wiring in the wiring forming step, in such a case, the parasitic capacitance formed by the lower wiring and the upper wiring and the insulation resistance between the upper and lower wirings are taken into consideration. There is a need to. In the present embodiment, the dimension between the electrodes in the thickness direction is set to, for example, 0.5 [μm].

【0025】次に、容量素子Cの製造について、図5及
び図6(模式的断面図)を用いて説明する。容量素子C
は配線形成工程において配線と共に形成される。
Next, the production of the capacitive element C will be described with reference to FIGS. 5 and 6 (schematic sectional views). Capacitive element C
Are formed together with the wiring in the wiring forming step.

【0026】まず、半導体基板10の主面にトランジス
タ素子等を形成した後、半導体基板10の主面上に例え
ば酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜11を形成し、そ
の後、層間絶縁膜11の表面をCMP(hemical ec
hanical olishing)法で平坦化し、その後、図5
(a)に示すように、層間絶縁膜11に平面がコの字型
のパターンからなる溝11A及び溝11Bを形成する。
この工程において、配線を形成するための溝も形成され
る。
First, after a transistor element or the like is formed on the main surface of the semiconductor substrate 10, an interlayer insulating film 11 made of, for example, a silicon oxide film is formed on the main surface of the semiconductor substrate 10, and then the surface of the interlayer insulating film 11 is formed. the CMP (C hemical M ec
flattened by hanical P olishing) method, then, 5
As shown in FIG. 3A, a groove 11A and a groove 11B having a U-shaped pattern are formed in the interlayer insulating film 11.
In this step, a groove for forming a wiring is also formed.

【0027】次に、図5(b)に示すように、溝の内部
を含む層間絶縁膜11上の全面に例えばCu膜からなる
導電膜12をCVD(hemical apor eposition)
法で形成し、その後、溝の内部に導電膜12が残るよう
に層間絶縁膜11の表面上における余分な導電膜12を
CMP法で除去する。これにより、図5(c)に示すよ
うに、溝の内部に電極13及び電極14が形成される。
また、図示していないが溝の内部に配線が形成される。
Next, and FIG. 5 (b) as shown in, CVD conductive film 12 made of the entire surface, for example, a Cu film on the interlayer insulating film 11 including the inside of the groove (C hemical V apor D eposition)
After that, an excess conductive film 12 on the surface of the interlayer insulating film 11 is removed by a CMP method so that the conductive film 12 remains inside the groove. Thus, as shown in FIG. 5C, the electrodes 13 and 14 are formed inside the groove.
Although not shown, a wiring is formed inside the groove.

【0028】次に、各電極上及び配線上を含む層間絶縁
膜11上の全面に例えば酸化シリコン膜からなる層間絶
縁膜15を形成し、その後、図6(d)に示すように、
層間絶縁膜15に平面がコの字型のパターンからなる溝
15A及び溝15Bを形成する。この工程において、配
線を形成するための溝も形成される。
Next, an interlayer insulating film 15 made of, for example, a silicon oxide film is formed on the entire surface of the interlayer insulating film 11 including on each electrode and on the wiring, and thereafter, as shown in FIG.
A groove 15A and a groove 15B having a U-shaped pattern are formed in the interlayer insulating film 15. In this step, a groove for forming a wiring is also formed.

【0029】次に、溝15Aの底面から電極14の副電
極部分14Aに到達する接続孔、溝15Bの底面から電
極13の主電極部分13Aに到達する接続孔等を形成
し、その後、図6(e)に示すように、接続孔及び溝の
内部を含む層間絶縁膜15上の全面に例えばCu膜から
なる導電膜16をCVD法で形成し、その後、溝の内部
に導電膜16が残るように層間絶縁膜15の表面上にお
ける余分な導電膜16をCMP法で除去する。これによ
り、図3に示すように、溝の内部に電極17及び電極1
8が形成される。また、この工程により、平面方向及び
厚さ方向において互いに向かい合うように第1電極及び
第2電極を複数配置した構造の容量素子Cが形成され
る。
Next, a connection hole reaching the sub-electrode portion 14A of the electrode 14 from the bottom surface of the groove 15A, a connection hole reaching the main electrode portion 13A of the electrode 13 from the bottom surface of the groove 15B, and the like are formed. As shown in (e), a conductive film 16 made of, for example, a Cu film is formed on the entire surface of the interlayer insulating film 15 including the inside of the connection hole and the groove by the CVD method, and thereafter, the conductive film 16 remains inside the groove. As described above, the excess conductive film 16 on the surface of the interlayer insulating film 15 is removed by the CMP method. As a result, as shown in FIG.
8 are formed. Further, by this step, the capacitive element C having a structure in which a plurality of first electrodes and second electrodes are arranged so as to face each other in the plane direction and the thickness direction is formed.

【0030】このように、本実施形態によれば、以下の
効果が得られる。容量素子Cは、平面方向及び厚さ方向
において第1電極及び第2電極が互いに向かい合うよう
に第1電極及び第2電極を複数配置した構造となってい
る。このような構成にすることにより、第1電極と第2
電極とで挾まれる誘電体膜を平面方向(横方向)及び厚
さ方向(縦方向)に設けることができるので、容量素子
Cの占有面積を増加することなく、第1電極と第2電極
との間における誘電体膜の有効面積(電極間有効面積)
を増加することができる。この結果、小面積で大容量の
容量素子Cを得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained. The capacitive element C has a structure in which a plurality of first electrodes and second electrodes are arranged such that the first electrode and the second electrode face each other in the plane direction and the thickness direction. With such a configuration, the first electrode and the second
Since the dielectric film sandwiched between the electrodes can be provided in the plane direction (horizontal direction) and the thickness direction (vertical direction), the first electrode and the second electrode can be provided without increasing the area occupied by the capacitor C. Effective area of the dielectric film between the electrodes (effective area between electrodes)
Can be increased. As a result, a large-capacity capacitive element C with a small area can be obtained.

【0031】また、小面積で大容量の容量素子Cを得る
ことができるので、半導体集積回路装置の高集積化を図
ることができる。
Further, since the capacitance element C having a small area and a large capacity can be obtained, high integration of the semiconductor integrated circuit device can be achieved.

【0032】なお、本実施形態では、第1電極及び第2
電極を二段に重ねた例について説明したが、第1電極及
び第2電極は三段若しくはそれ以上の段数に重ねてもよ
い。この場合、容量素子の占有面積を増加することな
く、第1電極と第2電極との間における誘電体膜の有効
面積を更に増加することができる。
In this embodiment, the first electrode and the second electrode
Although the example in which the electrodes are stacked in two stages has been described, the first electrode and the second electrode may be stacked in three or more stages. In this case, the effective area of the dielectric film between the first electrode and the second electrode can be further increased without increasing the area occupied by the capacitor.

【0033】また、本実施形態では、二つの主電極部分
を有する平面パターン形状で各電極(13,14,1
7,18)を形成した例について説明したが、主電極部
分を三つ若しくはそれ以上有する平面パターン形状で各
電極を形成してもよい。この場合においても、容量素子
の占有面積を増加することなく、第1電極と第2電極と
の間における誘電体膜の有効面積を更に増加することが
できる。
In the present embodiment, each electrode (13, 14, 1) is formed in a planar pattern shape having two main electrode portions.
7, 18) has been described, but each electrode may be formed in a planar pattern shape having three or more main electrode portions. Also in this case, the effective area of the dielectric film between the first electrode and the second electrode can be further increased without increasing the area occupied by the capacitor.

【0034】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、
前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論で
ある。
As described above, the invention made by the present inventor is:
Although specifically described based on the embodiment, the present invention
It is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified without departing from the scope of the invention.

【0035】例えば、本発明は、論理回路部において切
り替えノイズによる電源電位の揺らぎを防止するため、
電源配線間にデカップリング用として挿入される容量素
子に適用することができる。
For example, according to the present invention, in order to prevent fluctuation of the power supply potential due to switching noise in the logic circuit portion,
The present invention can be applied to a capacitor inserted between power supply wirings for decoupling.

【0036】また、本発明は、アナログ回路部に発振止
めとして搭載される容量素子に適用することができる。
Further, the present invention can be applied to a capacitive element mounted as an oscillation stop in an analog circuit section.

【0037】[0037]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。本発明によれば、小面積で大容量の
容量素子を得ることができる。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. According to the present invention, a large-capacity element with a small area can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態である半導体集積回路装置
の平面レイアウト図である。
FIG. 1 is a plan layout diagram of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のフィルタ回路部に搭載されたフィルタ回
路の等価回路図である。
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a filter circuit mounted on the filter circuit unit of FIG.

【図3】図2の容量素子の概略構成を示す模式的断面図
である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the capacitive element in FIG.

【図4】図3の容量素子の電極パターンを示す模式的平
面図である。
FIG. 4 is a schematic plan view showing an electrode pattern of the capacitive element in FIG.

【図5】図3の容量素子の製造を説明するための模式的
断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining manufacturing of the capacitive element of FIG.

【図6】図3の容量素子の製造を説明するための模式的
断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining manufacturing of the capacitive element of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…増幅回路部、2…フィルタ回路部、3…A/D変換
回路部、4…PLL回路部、5…電源回路部、6…論理
回路部、7…外部端子、8…増幅器、10…半導体基
板、11,15…層間絶縁膜、11A,11B,15
A,15B…溝、12,16…導電膜、13,14,1
7,18…電極、13A,14A,17A,18A…副
電極部分、13B,13C,14B,14C,17B,
17C,18B,18C…主電極部分、HPF…ハイパ
ス・フィルタ回路、C…容量素子。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Amplification circuit part, 2 ... Filter circuit part, 3 ... A / D conversion circuit part, 4 ... PLL circuit part, 5 ... Power supply circuit part, 6 ... Logic circuit part, 7 ... External terminal, 8 ... Amplifier, 10 ... Semiconductor substrate, 11, 15 ... interlayer insulating film, 11A, 11B, 15
A, 15B ... groove, 12, 16 ... conductive film, 13, 14, 1
7, 18 ... electrodes, 13A, 14A, 17A, 18A ... sub-electrode portions, 13B, 13C, 14B, 14C, 17B,
17C, 18B, 18C: Main electrode portion, HPF: High-pass filter circuit, C: Capacitance element.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 誘電体膜を第1電極と第2電極とで挾み
込んだ容量素子を有する半導体集積回路装置であって、 前記容量素子は、平面方向及び厚さ方向において前記第
1電極及び第2電極が互いに向かい合うように前記第1
電極及び第2電極を複数配置した構造となっていること
を特徴とする半導体集積回路装置。
1. A semiconductor integrated circuit device having a capacitor in which a dielectric film is sandwiched between a first electrode and a second electrode, wherein the capacitor is arranged in a first direction in a plane direction and a thickness direction. So that the first and second electrodes face each other.
A semiconductor integrated circuit device having a structure in which a plurality of electrodes and a plurality of second electrodes are arranged.
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