JP2003152085A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JP2003152085A JP2001347887A JP2001347887A JP2003152085A JP 2003152085 A JP2003152085 A JP 2003152085A JP 2001347887 A JP2001347887 A JP 2001347887A JP 2001347887 A JP2001347887 A JP 2001347887A JP 2003152085 A JP2003152085 A JP 2003152085A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 MIM容量へのノイズの結合を防止し得る半
導体装置及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 半導体基板10と、半導体基板の上方に
形成され、下部電極34と、下部電極上に形成された容
量絶縁膜36と、容量絶縁膜上に形成された上部電極3
8とを有する容量素子40と、少なくとも容量素子の上
方又は下方に形成されたシールド層14、58と、容量
素子とシールド層との間に形成され、下部電極又は上部
電極に電気的に接続された引き出し配線層22、50と
を有し、シールド層及び引き出し配線層に、それぞれ複
数の孔16、60が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法に係り、特にMIM(Metal-Insulator-Meta
l)容量を有する半導体装置及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】アナログ回路を有するLSI等において
は、容量素子が重要な構成要素である。
【0003】従来は、ポリシリコン層や不純物拡散層等
を電極として用いて容量素子が構成されていたが、近時
では、MIM容量という容量素子が注目されている。
【0004】MIM容量は、金属より成る一対の電極の
間に容量絶縁膜を挟んで構成された容量素子である。M
IM容量は、容量精度の向上や、周波数特性の向上を図
ることが可能であるため、大きな注目を集めている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た容量素子は、いずれも外来ノイズの影響を受けやすか
った。このため、容量素子に対してノイズの影響を受け
にくくする技術が待望されていた。
【0006】本発明の目的は、MIM容量へのノイズの
結合を防止し得る半導体装置及びその製造方法を提供す
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的は、半導体基板
と、前記半導体基板の上方に形成され、下部電極と、前
記下部電極上に形成された容量絶縁膜と、前記容量絶縁
膜上に形成された上部電極とを有する容量素子と、少な
くとも前記容量素子の上方又は下方に形成されたシール
ド層と、前記容量素子と前記シールド層との間に形成さ
れ、前記下部電極又は前記上部電極に電気的に接続され
た引き出し配線層とを有し、前記シールド層及び前記引
き出し配線層に、それぞれ複数の孔が形成されているこ
とを特徴とする半導体装置により達成される。
【0008】また、上記目的は、半導体基板と、前記半
導体基板の上方に形成され、下部電極と、前記下部電極
上に形成された容量絶縁膜と、前記容量絶縁膜上に形成
された上部電極とを有する容量素子と、前記容量素子の
下方に形成された下部シールド層と、前記容量素子の上
方に形成された上部シールド層と、前記容量素子と前記
下部シールド層との間に形成され、前記下部電極に電気
的に接続された下部電極引き出し配線層と、前記容量素
子と前記上部シールド層との間に形成され、前記上部電
極に電気的に接続された上部電極引き出し配線層とを有
し、前記下部シールド層、前記上部シールド層、前記下
部電極引き出し配線層及び前記上部電極引き出し配線層
に、それぞれ複数の孔が形成されており、前記下部シー
ルド層と前記下部電極引き出し配線層との間の寄生容量
と、前記上部シールド層と前記上部電極引き出し配線層
との間の寄生容量とが、ほぼ等しくなるように、前記下
部シールド層と前記下部電極引き出し配線層とが対向す
る部分の面積と、前記上部シールド層と前記上部電極引
き出し配線層とが対向する部分の面積とが、それぞれ設
定されていることを特徴とする半導体装置により達成さ
れる。
【0009】また、上記目的は、半導体基板の上方に、
下部電極と、前記下部電極上に形成された容量絶縁膜
と、前記容量絶縁膜上に形成された上部電極とを有する
容量素子を形成する工程を有する半導体装置の製造方法
において、前記容量素子を形成する工程の前に、複数の
孔が形成された下部シールド層を形成する工程と、複数
の孔が形成された下部電極引き出し配線層を形成する工
程とを有し、前記容量素子を形成する工程の後に、複数
の孔が形成された上部電極引き出し配線層を形成する工
程と、複数の孔が形成された上部シールド層を形成する
工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法
により達成される。
【0010】
【発明の実施の形態】[第1実施形態]本発明の第1実
施形態による半導体装置及びその製造方法を図1乃至図
19を用いて説明する。
【0011】(半導体装置)まず、本実施形態による半
導体装置について図1乃至図3を用いて説明する。図1
は、本実施形態による半導体装置を示す断面図である。
図2及び図3は、本実施形態による半導体装置を示す平
面図である。図1は、図2及び図3のA−A′線断面図
である。
【0012】図1に示すように、例えばシリコンより成
る半導体基板10上には、例えばSiO2より成る層間
絶縁膜12が形成されている。
【0013】層間絶縁膜12には、Cuより成る下部シ
ールド層14が埋め込まれている。下部シールド層14
は、容量素子、即ちMIM容量40にノイズが結合する
のを防止するためのものである。
【0014】下部シールド層14には、図2(a)に示
すように、複数の孔16が形成されている。下部シール
ド層14は、メッシュ状のパターンになっている。下部
シールド層14のメッシュ状のパターンのピッチは、例
えば1μmに設定されている。
【0015】下部シールド層14が埋め込まれた層間絶
縁膜12上には、SiNより成るキャップ層18が形成
されている。
【0016】キャップ層18上には、例えばSiO2
り成る層間絶縁膜20が形成されている。
【0017】層間絶縁膜20には、Cuより成る下部電
極引き出し配線層22が埋め込まれている。
【0018】下部電極引き出し配線層22には、図2
(a)に示すように、複数の孔24が形成されている。
下部電極引き出し配線層22は、メッシュ状のパターン
になっている。下部電極引き出し配線層22のパターン
のピッチは、下部シールド層14のパターンのピッチと
等しく設定されている。
【0019】下部電極引き出し配線層22のメッシュ状
のパターンと、下部シールド層14のメッシュ状のパタ
ーンとは、図2(a)に示すように、互いに半ピッチ
(1/2ピッチ)ずれている。
【0020】下部電極引き出し配線層22が埋め込まれ
た層間絶縁膜20上には、SiNより成るキャップ層2
4が形成されている。
【0021】キャップ層24上には、例えばSiO2
り成る層間絶縁膜26が形成されている。
【0022】層間絶縁膜26及びキャップ層24には、
下部電極引き出し配線層22に達するビア28が埋め込
まれている。
【0023】また、層間絶縁膜26には、下部電極裏打
ち配線層30が埋め込まれている。下部電極裏打ち配線
層30には、図2(b)に示すように、複数の孔32が
形成されている。下部電極裏打ち配線層30は、メッシ
ュ状のパターンになっている。下部電極裏打ち配線層3
0のパターンのピッチは、下部シールド層14や下部電
極引き出し配線層22のパターンのピッチと等しく設定
されている。
【0024】ビア28及び下部電極裏打ち配線層30
は、同一のCu層により一体に形成されている。
【0025】下部電極裏打ち配線層30上には、TiN
より成る下部電極34と、SiO2より成る容量絶縁膜
36と、TiNより成る上部電極38とが形成されてい
る。これら下部電極34、容量絶縁膜36及び上部電極
38により、MIM容量40が構成されている。
【0026】また、MIM容量40の周囲の領域の層間
絶縁膜26上には、SiNより成るキャップ層42が形
成されている。キャップ層42上には、SiO2より成
る絶縁膜44が形成されている。絶縁膜44は、キャッ
プ層42をパターニングする際に、ハードマスクとして
機能するものである。絶縁膜44の上面の高さは、MI
M容量40の上面の高さとほぼ等しくなっている。MI
M容量40の周囲に、MIM容量40の上面とほぼ等し
い高さを有する絶縁膜44が形成されているのは、MI
M容量40及び絶縁膜44上に、表面の高さが全体とし
て均一な層間絶縁膜46を形成するためである。
【0027】MIM容量40、キャップ層42、及び絶
縁膜44が形成された層間絶縁膜26上には、層間絶縁
膜46が形成されている。
【0028】層間絶縁膜46には、MIM容量40の上
部電極38に達するビア48が埋め込まれている。
【0029】また、層間絶縁膜46には、上部電極引き
出し配線層50が埋め込まれている。上部電極引き出し
配線層50には、図3に示すように複数の孔52が形成
されている。上部電極引き出し配線層50は、メッシュ
状のパターンになっている。上部電極引き出し配線層5
0のパターンのピッチは、例えば1μmに設定されてい
る。
【0030】ビア48及び上部電極引き出し配線層50
は、同一のCu層により一体に形成されている。
【0031】上部電極引き出し配線層50が埋め込まれ
た層間絶縁膜46上には、SiNより成るキャップ層5
4が形成されている。
【0032】キャップ層54上には、例えばSiO2
り成る層間絶縁膜56が形成されている。
【0033】層間絶縁膜56には、Cuより成る上部シ
ールド層58が埋め込まれている。上部シールド層58
には、図3に示すように、複数の孔60が形成されてい
る。上部シールド層58は、メッシュ状のパターンにな
っている。上部シールド層58のパターンのピッチは、
上部電極引き出し配線層50のパターンのピッチと等し
く設定されている。また、上部シールド層58のパター
ンと、上部電極引き出し配線層50のパターンとは、互
いに半ピッチずれている。
【0034】上部シールド層58が埋め込まれた層間絶
縁膜56上には、SiNより成るキャップ層62が形成
されている。
【0035】こうして、本実施形態による半導体装置が
構成されている。
【0036】下部シールド層14、下部電極引き出し配
線層22、下部電極裏打ち配線層30、上部電極引き出
し配線層50、及び上部シールド層58のメッシュ状の
パターンの幅やピッチは、以下のような点を考慮して設
定することが望ましい。
【0037】まず、所定の設計ルールを満たすことが望
ましい。具体的には、パターンの最小幅、最大幅、最小
面積、最大面積、面積占有率等の設計ルールを満たすこ
とが望ましい。
【0038】また、下部シールド層14や上部シールド
層58については、十分なシールド効果が得られるよう
にパターンの幅やパターンのピッチを設定することが望
ましい。近年の半導体装置の動作周波数は100MHz
程度が一般的であり、ハイエンドのプロセッサでは動作
周波数が1GHz程度のものも存在する。将来的には、
動作周波数が10GHz程度まで向上することも考えら
れる。動作周波数を10GHzとすると、動作周波数の
10倍の高調波成分は100GHzとなり、動作周波数
の100倍の高調波成分は1THzとなる。また、RF
アプリケーションの使用周波数は、数百MHz〜数十G
Hz程度である。そうすると、半導体装置の動作周波数
やRFアプリケーションの使用周波数の高調波成分は、
高くても1THz程度と考えられる。ここで、1THz
の高調波成分を波長に換算すると、100μm以上であ
る。メッシュ状のパターンのピッチを1μmに設定した
場合、メッシュ状のパターンのピッチは、上述した高周
波成分の波長の1/100程度である。よって、シール
ド層のメッシュ状のパターンのピッチを例えば1μm以
下に設定すれば、シールド層をベタ状に形成した場合と
同様のシールド効果が得られると考えられる。
【0039】本実施形態による半導体装置は、MIM容
量の上方や下方にシールド層が形成されていることに主
な特徴の一つがある。
【0040】従来の半導体装置では、MIM容量にノイ
ズが結合してしまうことがあったが、本実施形態によれ
ば、MIM容量の上方や下方にシールド層が形成されて
いるため、MIM容量にノイズが結合するのを防止する
ことができる。
【0041】また、本実施形態による半導体装置は、シ
ールド層や引き出し配線層等のパターンがメッシュ状に
なっていることにも主な特徴の一つがある。
【0042】近年では、配線の面積占有率を所定の設計
ルールの範囲内、例えば30%〜80%の範囲内に収め
ることが要求されている。殊に、Cu配線等の場合に
は、アルミ配線等の場合より配線の面積占有率に関する
設計ルールが厳しく、例えば20μm□の微小領域内で
も配線の面積占有率を所定の範囲内に収めることが要求
されている。シールド層や引き出し配線層のパターンを
ベタ状に形成した場合には、配線の面積占有率が局所的
に100%になってしまう。このため、単にシールド層
や引き出し配線層をベタ状に形成した場合には、所定の
設計ルールを満たすことができない。
【0043】これに対し、本実施形態では、下部シール
ド層14、下部電極引き出し配線層22、下部電極裏打
ち配線層30、上部電極引き出し配線層50、及び上部
シールド層58のパターンがいずれもメッシュ状に形成
されている。このため、本実施形態によれば、所定の設
計ルールを満たしつつ、MIM容量にノイズが結合する
のを防止することができる。
【0044】また、本実施形態による半導体装置は、下
部シールド層14のメッシュ状のパターンと下部電極引
き出し配線層22のメッシュ状のパターンとの位置関係
が、互いに半ピッチずれていること、また、上部電極引
き出し配線層50のメッシュ状のパターンと上部シール
ド層58のメッシュ状のパターンとの位置関係も互いに
半ピッチずれていることにも、主な特徴の一つがある。
【0045】シールド層のメッシュ状のパターンと引き
出し配線層のメッシュ状のパターンとの相対的な位置関
係が一致している場合には、シールド層と引き出し配線
層との対向面積が大きくなり、シールド層と引き出し配
線層との間に、ある程度の大きさの寄生容量が存在し、
電気的特性に悪影響を及ぼす。
【0046】これに対し、本実施形態によれば、下部シ
ールド層14のメッシュ状のパターンと下部電極引き出
し配線層22のメッシュ状のパターンとの相対的な位置
関係が、互いに半ピッチずれているため、下部シールド
層14と下部電極引き出し配線層22との対向面積が小
さくなり、下部シールド層14と下部電極引き出し配線
層22との間の寄生容量を極めて小さくすることができ
る。また、本実施形態によれば、上部電極引き出し配線
層50のメッシュ状のパターンと上部シールド層58の
メッシュ状のパターンとの相対的な位置関係が、互いに
半ピッチずれているため、上部電極引き出し配線層50
と上部シールド層58との対向面積が小さくなり、上部
電極引き出し配線層50と上部シールド層58との間の
寄生容量を極めて小さくすることができる。このため、
本実施形態によれば、寄生容量を小さく抑えつつ、ノイ
ズがMIM容量40に結合するのを防止することができ
る。
【0047】(半導体装置の製造方法)次に、本実施形
態による半導体装置の製造方法を図4乃至図19を用い
て説明する。図4乃至図19は、本実施形態による半導
体装置の製造方法を示す工程断面図である。図4(a)
は平面図であり、図4(b)及び図4(c)は断面図で
ある。図4(b)は、図4(a)のA−A′線断面図で
ある。図5(a)は断面図であり、図5(b)は平面図
であり、図5(c)は断面図である。図5(a)は、図
5(b)のA−A′線断面図である。図6(a)は平面
図であり、図6(b)及び図6(c)は断面図である。
図7(a)は断面図であり、図7(b)は平面図であ
る。図7(a)は、図7(b)のA−A′線断面図であ
る。図8(a)は平面図であり、図8(b)及び図8
(c)は断面図である。図8(a)は、図8(b)のA
−A′線断面図である。図9(a)は平面図であり、図
9(b)及び図9(c)は断面図である。図9(b)
は、図9(a)のA−A′線断面図である。図10
(a)及び図10(b)は断面図であり、図10(c)
は平面図である。図10(b)は、図10(c)のA−
A′線断面図である。図11(a)は平面図であり、図
11(b)は断面図である。図12(a)乃至図13
(b)は断面図である。図14(a)は断面図であり、
図14(b)は平面図である。図14(a)は平面図で
あり、図14(b)は断面図である。図15(a)は平
面図であり、図15(b)は断面図である。図15
(b)は、図15(a)のA−A′線断面図である。図
16(a)及び図16(b)は、断面図である。図17
(a)及び図17(b)は平面図である。図18(a)
乃至図19は断面図である。図18(a)は、図17
(b)のA−A′線断面図である。
【0048】まず、例えばシリコンより成る半導体基板
10上に、プラズマCVD法により、例えば膜厚600
nmのSiO2より成る層間絶縁膜12を形成する(図
4(a)及び図4(b)参照)。
【0049】次に、全面に、スピンコート法により、レ
ジスト膜64を形成する。
【0050】次に、フォトリソグラフィ技術を用い、レ
ジスト膜64をパターニングする。これにより、レジス
ト膜64にメッシュ状のパターンが形成される。
【0051】次に、レジスト膜64をマスクとして、層
間絶縁膜12をエッチングする。これにより、層間絶縁
膜12に、下部シールド層14を埋め込むためのメッシ
ュ状の溝66が形成される。
【0052】次に、図4(c)に示すように、全面に、
めっき法により、例えば厚さ600nmのCu層68を
形成する。Cu層68は、下部シールド層14を形成す
るためのものである。
【0053】次に、図5(a)に示すように、CMP法
により、層間絶縁膜12の表面が露出するまで、Cu層
を研磨する。これにより、層間絶縁膜12に形成された
メッシュ状の溝66内に、Cuより成る下部シールド層
14が埋め込まれる。
【0054】こうして、図5(b)に示すように、メッ
シュ状のシールド層14が形成される。
【0055】次に、図5(c)に示すように、全面に、
プラズマCVD法により、例えば厚さ50nmのSiN
より成るキャップ層18を形成する。
【0056】次に、全面に、例えばSiO2より成る層
間絶縁膜20を形成する(図6(a)及び図6(b)参
照)。
【0057】次に、全面に、スピンコート法により、レ
ジスト膜68を形成する。
【0058】次に、フォトリソグラフィ技術を用い、レ
ジスト膜68をパターニングする。これにより、レジス
ト膜68に、メッシュ状のパターンが形成される。
【0059】次に、レジスト膜68をマスクとして、層
間絶縁膜20をエッチングする。これにより、層間絶縁
膜20に、下部電極引き出し配線層22を埋め込むため
のメッシュ状の溝70が形成される。
【0060】次に、図6(c)に示すように、全面に、
めっき法により、厚さ600nmのCu層72を形成す
る。Cu層72は、下部電極引き出し配線層22を形成
するためのものである。
【0061】次に、CMP法により、層間絶縁膜20の
表面が露出するまで、Cu層72を研磨する。これによ
り、層間絶縁膜20に形成されたメッシュ状の溝70内
に、Cuより成る下部電極引き出し配線層22が埋め込
まれる(図7(a)参照)。
【0062】こうして、図7(b)に示すように、メッ
シュ状のシールド層22が形成される。
【0063】次に、全面に、例えば厚さ50nmのSi
Nより成るキャップ層24を形成する。
【0064】次に、全面に、例えばSiO2より成る層
間絶縁膜26を形成する(図8(a)及び図8(b)参
照)。
【0065】次に、全面に、スピンコート法により、レ
ジスト膜74を形成する。
【0066】次に、フォトリソグラフィ技術を用い、レ
ジスト膜をパターニングする。これにより、レジスト膜
74に、層間絶縁膜26に達する開口部76が形成され
る。
【0067】次に、レジスト膜74をマスクとして、層
間絶縁膜26をエッチングする。これにより、層間絶縁
膜26に、キャップ層24に達するコンタクトホール7
8が形成される(図8(c)参照)。
【0068】次に、全面に、スピンコート法により、レ
ジスト膜80を形成する(図9(a)及び図9(b)参
照)。
【0069】次に、フォトリソグラフィ技術を用い、レ
ジスト膜80をパターニングする。これにより、レジス
ト膜80に、メッシュ状のパターンが形成される。
【0070】次に、レジスト膜80をマスクとして、層
間絶縁膜26をエッチングする。これにより、層間絶縁
膜26に、ビア28及び下部電極裏打ち配線層30を埋
め込むためのメッシュ状の溝82が形成される。
【0071】次に、図9(c)に示すように、コンタク
トホール78内に露出しているキャップ層24をエッチ
ングする。こうして、下部電極引き出し配線層22に達
するコンタクトホール78が形成される。
【0072】次に、図10(a)に示すように、全面
に、めっき法により、厚さ600nmのCu層84を形
成する。Cu層84は、下部電極裏打ち配線層30及び
ビア28を形成するためのものである。
【0073】次に、CMP法により、層間絶縁膜26の
表面が露出するまで、Cu層84を研磨する。こうし
て、層間絶縁膜26に形成された溝82内にCuより成
るメッシュ状の下部電極裏打ち配線層30が埋め込まれ
るとともに、コンタクトホール78内にCuより成るビ
ア28が埋め込まれる(図10(b)、図10(c)参
照)。
【0074】次に、全面に、プラズマCVD法により、
厚さ50nmのSiNより成るキャップ層42を形成す
る(図11(a)及び図11(b)参照)。
【0075】次に、全面に、プラズマCVD法により、
膜厚150nmのSiO2より成る絶縁膜44を形成す
る。絶縁膜44は、キャップ層42をエッチングする際
に、ハードマスクとして機能するものである。
【0076】次に、全面に、スピンコート法により、レ
ジスト膜86を形成する。この後、フォトリソグラフィ
技術を用い、レジスト膜86に開口部88を形成する。
【0077】次に、レジスト膜86をマスクとして、絶
縁膜44をエッチングする。
【0078】次に、絶縁膜44をマスクとして、キャッ
プ層42をエッチングする。
【0079】次に、図12(a)に示すように、全面
に、スパッタ法により、膜厚70nmのTiN膜33を
形成する。TiN膜33は、下部電極34を形成するた
めのものである。
【0080】次に、全面に、プラズマCVD法により、
膜厚30nmのSiO2膜35を形成する。SiO2膜3
5は、容量絶縁膜36を形成するためのものである。
【0081】次に、全面に、スパッタ法により、膜厚1
00nmのTiN膜37を形成する。TiN膜37は、
上部電極38を形成するためのものである。
【0082】こうして、TiN膜33、SiO2膜35
及びTiN膜37より成る積層膜39が形成される。
【0083】次に、全面に、スピンコート法により、レ
ジスト膜90を形成する。この後、フォトリソグラフィ
技術を用い、レジスト膜90をパターニングする(図1
2(b)参照)。レジスト膜90は、積層膜39をMI
M容量40の形状にパターニングするためのものであ
る。
【0084】次に、レジスト膜90をマスクとして積層
膜39をエッチングする。絶縁膜44は、表面の高さを
均一化するスペーサとして機能する。こうして、積層膜
39より成るMIM容量40が形成される(図13
(a)参照)。
【0085】次に、図13(b)に示すように、全面
に、例えば高密度プラズマCVD法により、膜厚200
0nmのSiO2より成る層間絶縁膜46を形成する。
MIM容量40の上面の高さと絶縁膜44の上面の高さ
とがほぼ等しいため、層間絶縁膜46の表面の高さは全
体としてほぼ均一になる。
【0086】なお、MIM容量40が形成されている領
域と絶縁膜44が形成されている領域との間の部分で
は、図13(b)に示すように、層間絶縁膜46の表面
に凹み92が生じるが、層間絶縁膜46の表面の高さが
全体としてほぼ均一になるため、後工程で層間絶縁膜4
6の表面をCMP法により均一に研磨することが可能で
ある。
【0087】次に、CMP法により、層間絶縁膜46の
表面を研磨する。これにより、表面が平坦化された層間
絶縁膜46が得られる(図14(a)及び図14(b)
参照)。
【0088】次に、全面に、スピンコート法により、レ
ジスト膜94を形成する(図15(a)及び図15
(b)参照)。
【0089】次に、フォトリソグラフィ技術を用い、レ
ジスト膜94をパターニングする。これにより、レジス
ト膜94に、コンタクトホール98を形成するための開
口部96が形成される。
【0090】次に、レジスト膜94をマスクとして、層
間絶縁膜46をエッチングする。これにより、層間絶縁
膜46に、MIM容量40の上部電極38に達するコン
タクトホール98が形成される(図16(a)参照)。
【0091】次に、フォトリソグラフィ技術を用い、層
間絶縁膜46に、メッシュ状の溝100を形成する(図
16(b)参照)。メッシュ状の溝100は、層間絶縁
膜46に、上部電極引き出し配線層50を埋め込むため
のものである。
【0092】次に、全面に、めっき法により、例えば厚
さ600nmのCu層を形成する。Cu層は、コンタク
トホール98内にビア48を埋め込むとともに、メッシ
ュ状の溝100内に上部電極引き出し配線層50を埋め
込むためのものである。
【0093】次に、CMP法により、層間絶縁膜46の
表面が露出するまでCu層の表面を研磨する。こうし
て、コンタクトホール98内にCuより成るビア48が
埋め込まれるとともに、メッシュ状の溝100内に上部
電極引き出し配線層50が埋め込まれる。こうして、メ
ッシュ状の上部電極引き出し配線層50が形成される
(図17(a)参照)。
【0094】次に、全面に、プラズマCVD法により、
厚さ50nmのSiNより成るキャップ層54を形成す
る。
【0095】次に、全面に、プラズマCVD法により、
膜厚600nmのSiO2より成る層間絶縁膜56を形
成する(図17(b)及び図18(a)参照)。
【0096】次に、全面に、スピンコート法により、レ
ジスト膜102を形成する。
【0097】次に、リソグラフィ技術を用い、レジスト
膜102をパターニングする。これにより、レジスト膜
102に、メッシュ状の溝104を形成するためのパタ
ーンが形成される。
【0098】次に、レジスト膜102をマスクとして、
層間絶縁膜56をエッチングする。これにより、層間絶
縁膜56に、上部シールド層58を埋め込むためのメッ
シュ状の溝104が形成される。
【0099】次に、図18(b)に示すように、全面
に、めっき法により、厚さ600nmのCu層106を
形成する。
【0100】次に、CMP法により、層間絶縁膜56の
表面が露出するまでCu層106を研磨する。これによ
り、メッシュ状の溝104内にCuより成る上部シール
ド層58が埋め込まれる(図19参照)。
【0101】次に、全面に、厚さ150nmのSiNよ
り成るキャップ層62を形成する。
【0102】こうして、本実施形態による半導体装置が
製造される。
【0103】本実施形態による半導体装置の製造方法
は、MIM容量40が形成される領域の周囲に、MIM
容量40の上面の高さとほぼ等しい高さを有する絶縁膜
44を形成し、MIM容量40を形成した後に、絶縁膜
44を除去することなく、層間絶縁膜46を形成するこ
とに主な特徴がある。
【0104】配線層等の材料としてCu等を用いる場合
には、ダマシン法を用いて層間絶縁膜に配線層等を埋め
込むが、ダマシン法を用いて層間絶縁膜に配線層等を埋
め込むためには、層間絶縁膜の表面が平坦であることが
必要である。MIM容量の上方に単に層間絶縁膜を形成
した場合、MIM容量の上方で層間絶縁膜の表面が盛り
上がってしまい、層間絶縁膜の表面に段差が生じてしま
う。この場合に層間絶縁膜の表面に生じる段差は、CM
P法により平坦化し得る限界を超えるものである。この
ため、MIM容量の上方に単に層間絶縁膜を形成した場
合には、ダマシン法を用いて層間絶縁膜に配線層等を埋
め込むことは困難であった。
【0105】なお、配線層等の材料としてエッチングが
容易な材料を用いる場合には、ダマシン法を用いる必要
がないため、表面に段差が生じた層間絶縁膜上に配線層
等を形成することは可能である。しかし、表面に段差が
生じた層間絶縁膜上に配線層等を形成した場合には、配
線層等に断線が生じる虞があり、高い信頼性を得ること
ができない。また、表面に段差が生じていると、フォト
リソグラフィにおける焦点深度を確保することが困難で
あるため、微細なパターンを形成することは困難であ
る。このため、従来は、MIM容量を形成しうる層は、
最上層付近に限定されていた。
【0106】これに対し、本実施形態によれば、MIM
容量40の周囲に、MIM容量40の上面とほぼ等しい
高さを有する絶縁膜44を形成するため、層間絶縁膜4
6の表面がMIM容量40の上方で盛り上がってしまう
のを防止することができ、層間絶縁膜46の表面の高さ
を全体としてほぼ均一にすることができる。このため、
本実施形態によれば、層間絶縁膜46の表面をCMP法
により平坦化することが可能となり、ダマシン法により
上部電極引き出し配線層50等を層間絶縁膜46等に埋
め込むことが可能となる。従って、本実施形態によれ
ば、上部電極引き出し配線層50等の材料としてCu等
を用いることが可能となる。
【0107】また、本実施形態によれば、表面の平坦な
層間絶縁膜46に上部電極引き出し配線層50を埋め込
むことができるので、上部電極引き出し配線層50に断
線等が生じるのを防止することができ、高い信頼性を得
ることが可能となる。
【0108】また、本実施形態によれば、MIM容量4
0上に層間絶縁膜46等を平坦に形成することが可能と
なるため、MIM容量40より上層に微細パターンを形
成することが可能となり、最上層付近に限定されること
なくMIM容量40を形成することが可能となる。
【0109】また、本実施形態によれば、最上層付近に
限定されることなくMIM容量40を形成することがで
きるため、MIM容量40や上部電極引き出し配線層5
0の上方に上部シールド層58等を形成することも可能
となる。
【0110】また、本実施形態によれば、絶縁膜44
は、キャップ層42をパターニングするためのハードマ
スクを兼ねるものである。従って、本実施形態によれ
ば、工程の増加を招くことなく、表面の高さがほぼ均一
な層間絶縁膜46を形成することが可能となる。
【0111】(変形例(その1))次に、本実施形態の
変形例(その1)による半導体装置を図20を用いて説
明する。図20は、本変形例による半導体装置を示す断
面図である。
【0112】本変形例による半導体装置は、MIM容量
40aの上部電極38aの厚さが200nmと厚く設定
されていることに主な特徴がある。
【0113】図20に示すように、層間絶縁膜26に配
線層108が埋め込まれている場合、上層の配線層(図
示せず)と配線層108とを電気的に接続するため、配
線層108に達するコンタクトホール110を形成する
ことが必要となる。
【0114】配線層108に達するコンタクトホール1
10は、キャップ層42をエッチングストッパとして層
間絶縁膜46及び絶縁膜44をエッチングし、更に、露
出したキャップ層42をエッチングすることにより形成
される。
【0115】しかし、MIM容量40aの上部電極38
aに達するコンタクトホール98の深さに比べて、配線
層108に達するコンタクトホール110の深さの方が
深いため、コンタクトホール110を形成する過程で、
コンタクトホール98内に露出したMIM容量40aの
上部電極38aの表面がエッチングされる場合があり得
る。この場合、MIM容量40aの上部電極38aの厚
さが薄いと、コンタクトホール98がMIM容量40a
の上部電極38aを突き抜けて、容量絶縁膜36にまで
達してしまうこととなる。
【0116】そこで、本変形例では、MIM容量40a
の上部電極38aの厚さを厚く設定することにより、コ
ンタクトホール110を形成する過程でコンタクトホー
ル98がMIM容量40aの上部電極38を突き抜けて
容量絶縁膜36に達してしまうのを防止している。
【0117】なお、上部電極38aを厚く形成するのに
伴い、絶縁膜44についても厚く形成し、絶縁膜44の
高さとMIM容量40aの高さとを等しく設定すること
が望ましい。
【0118】このように本変形例によれば、MIM容量
40aの上部電極38aが厚く形成されているため、配
線層108に達する深いコンタクトホール110を形成
する場合であっても、コンタクトホール98がMIM容
量40aの上部電極38を突き抜けて容量絶縁膜36に
達してしまうのを防止することができる。
【0119】(変形例(その2))次に、本実施形態の
変形例(その2)による半導体装置を図21を用いて説
明する。図21は、本変形例による半導体装置を示す断
面図である。
【0120】本変形例による半導体装置は、MIM容量
40b上に、エッチングストッパ膜112が形成されて
いることに主な特徴がある。
【0121】図21に示すように、本変形例では、MI
M容量40b上にSiNより成る膜厚50nmのエッチ
ングストッパ膜112が形成されている。
【0122】図20に示す半導体装置では、MIM容量
40aの上部電極38aを厚く形成することにより、コ
ンタクトホール98がMIM容量40bの上部電極38
aを突き抜けて容量絶縁膜36に達してしまうのを防止
していたが、本変形例では、MIM容量40bの上部電
極38b上にエッチングストッパ膜112を形成するこ
とにより、コンタクトホール98がMIM容量40bの
上部電極38bを突き抜けて容量絶縁膜36に達してし
まうのを防止している。
【0123】このように、MIM容量40b上にエッチ
ングストッパ膜112を形成することによっても、コン
タクトホール98がMIM容量40bの上部電極38b
を突き抜けて容量絶縁膜36に達してしまうのを防止す
ることができる。
【0124】[第2実施形態]本発明の第2実施形態に
よる半導体装置を図22を用いて説明する。図22は、
本実施形態による半導体装置のパターンのレイアウトを
示す平面図である。図1乃至図21に示す第1実施形態
による半導体装置及びその製造方法と同一の構成要素に
は、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【0125】本実施形態による半導体装置は、MIM容
量、引き出し配線層、シールド層等が形成される領域
が、内部の基本ブロック114と、周辺部の基本ブロッ
ク116と、コーナー部の基本ブロック118とに区分
されており、これらの基本ブロック114、116、1
18を適宜組み合わせることによりMIM容量、引き出
し配線層及びシールド層等が構成されていることに主な
特徴がある。
【0126】内部の基本ブロック114は、MIM容量
40の内側の部分を構成する基本ブロックである。内部
の基本ブロック114のパターンは、MIM容量40の
内側の部分を構成する基本パターン40P1と、上部電極
引き出し配線層50の内側の部分を構成する基本パター
ン50P1と、上部シールド層58の内側の部分を構成す
る基本パターン58P1と、下部電極裏打ち配線層30の
内側の部分を構成する基本パターン(図示せず)と、下
部電極引き出し配線層22の内側の部分を構成する基本
パターン(図示せず)と、下部シールド層14の内側の
部分を構成する基本パターン(図示せず)とにより構成
されている。なお、下部電極裏打ち配線層30の内側の
部分を構成する基本パターンの形状及び下部電極引き出
し配線層22の内側の部分を構成する基本パターンの形
状は、上部電極引き出し配線層50の内側の部分を構成
する基本パターン50P1の形状と等しく設定されてい
る。また、下部シールド層14の内側の部分を構成する
基本パターンの形状は、上部シールド層58の内側の部
分を構成する基本パターン58P1の形状と等しく設定さ
れている。
【0127】周辺部の基本ブロック116は、MIM容
量40の周縁を含む部分を構成する基本ブロックであ
る。周辺部の基本ブロック116のパターンは、MIM
容量40の周縁部を含む部分を構成する基本パターン4
P2と、上部電極引き出し配線層50の周縁を含む部分
を構成する基本パターン50P2と、上部シールド層58
の周縁を含む部分を構成する基本パターン58P2と、下
部電極裏打ち配線層30の周縁を含む部分を構成する基
本パターン(図示せず)と、下部電極引き出し配線層2
2の周縁を含む部分を構成する基本パターン(図示せ
ず)と、下部シールド層14の周縁を含む部分を構成す
る基本パターン(図示せず)とにより構成されている。
下部電極裏打ち配線層30の周縁を含む部分を構成する
基本パターンの形状、及び下部電極引き出し配線層22
の周縁を含む部分を構成する基本パターンの形状は、上
部電極引き出し配線層50の周縁を含む部分を構成する
基本パターン50P2の形状と等しく設定されている。ま
た、下部シールド層14の周縁を含む部分を構成する基
本パターンの形状は、上部シールド層58の周縁を含む
部分のパターンを構成する基本パターン58P2の形状と
等しく設定されている。
【0128】コーナー部の基本ブロック118は、MI
M容量40の角を含む部分を構成する基本ブロックであ
る。コーナー部の基本ブロック118のパターンは、M
IM容量40の角を含む部分を構成する基本パターン4
P3と、上部電極引き出し配線層50の角を含む部分を
構成する基本パターン50P3と、上部シールド層58の
角を含む部分を構成する基本パターン58P3と、下部電
極裏打ち配線層30の角を含む部分を構成する基本パタ
ーン(図示せず)と、下部電極引き出し配線層22の角
を含む部分を構成する基本パターン(図示せず)と、下
部シールド層14の角を含む部分を構成する基本パター
ン(図示せず)とにより構成されている。下部電極裏打
ち配線層30の角を含む部分を構成する基本パターンの
形状、及び下部電極引き出し配線層22の角を含む部分
を構成する基本パターンの形状は、上部電極引き出し配
線層50の角を含む部分を構成する基本パターン50P3
の形状と等しく設定されている。また、下部電極引き出
し配線層22の角を含む部分を構成する基本パターンの
形状は、上部シールド層58の角を含む部分を構成する
基本パターン58P3の形状と等しく設定されている。
【0129】内部の基本ブロック114、周辺部の基本
ブロック116、及びコーナー部の基本ブロック118
の繰り返しピッチは、例えば1μmに設定されている。
ここで、繰り返しピッチとは、これらの基本ブロック1
14、116、118のパターンを繰り返して配置する
際のピッチのことである。
【0130】内部の基本ブロック114の基本パターン
は、MIM容量40の内側の領域に、例えば横4列、縦
3列で配置されている。
【0131】また、周辺部の基本ブロック116の基本
パターンは、MIM容量40の周縁を含む領域に、例え
ば合計で14個配置されている。
【0132】また、コーナー部の基本ブロック118の
基本パターンは、MIM容量40の角を含む領域に、合
計で4個配置されている。
【0133】このようにして基本ブロック114、11
6、118のパターンを組み合わせると、例えば横5μ
m、縦4μmのMIM容量40のパターンが構成され
る。なお、ここでは、基本ブロック114、116、1
18のパターンの重ねしろは0μmに設定されている。
【0134】内部の基本ブロック114を1つ配置した
場合に得られるMIM容量40の容量値をC1とし、周
辺部の基本ブロック116を1つ配置した場合に得られ
るMIM容量40の容量値をC2とし、コーナー部の基
本ブロック118を1つ配置した場合に得られるMIM
容量40の容量値をC3とし、内部の基本ブロック11
4の配置数をn1、周辺部の基本ブロックの配置数を
2、コーナー部の基本ブロックの配置数をn3とする
と、これらの基本ブロック114、116、118を配
置して得られるMIM容量40の容量値Cは、 C = C1×n1 + C2×n2 +C3×n3 で表される。
【0135】図22から分かるように、周辺部の基本ブ
ロック116におけるMIM容量40を構成する部分の
基本パターン40P2の面積は、内部の基本ブロック11
4におけるMIM容量40を構成する部分の基本パター
ン40P1の面積の1/2である。そうすると、周辺部の
基本ブロック116を1つ配置した場合に得られるMI
M容量40の容量値C2は、 C2 = C1/2 で表される。
【0136】また、図22から分かるように、コーナー
部の基本ブロック118におけるMIM容量40の部分
を構成する基本パターン40P3の面積は、内部の基本ブ
ロック114におけるMIM容量40を構成する基本パ
ターン40P1の面積の1/4である。そうすると、コー
ナー部の基本ブロック118を1つ配置した場合に得ら
れるMIM容量40の容量値C3は、 C3 = C1/4 で表される。
【0137】また、上述したように、本実施形態では、
内部の基本ブロック114の配置数n1は12であり、
周辺部の基本ブロック116の配置数n2は14であ
り、コーナー部の基本ブロック118の配置数n3は4
個としている。
【0138】そうすると、MIM容量40の容量値C
は、 C = C1×n1 + C2×n2 +C3×n3 = C1×12 + (C1/2)×14 +(C1/4)×4 = C1×20 となる。
【0139】ここで、容量値C1が例えば1pFである
場合には、MIM容量40の容量値Cは、上記の式によ
り例えば20pFと算出することができる。
【0140】このように、本実施形態によれば、各基本
ブロック114、116、118の配置により得られる
容量値C1、C2、C3と、各基本ブロック114、11
6、118の配置数n1、n2、n3とにより、MIM容
量40の容量値Cを容易に算出することができる。
【0141】なお、基本パターンの幅は、最大配線幅、
最小配線幅、最小配線間隔、配線の面積占有率等の設計
ルールを満足するように設定することが望ましい。例え
ば、最大配線幅の制限が2μm、最小配線幅の制限が
0.3μm、最小配線間隔の制限が0.3μm、配線の
面積占有率の制限が20μm□領域内で30〜80%で
ある場合には、基本ブロックを配置する周期を1μm、
配線幅を0.4μm、繰り返しピッチを1μmとすれ
ば、最大配線幅の制限、最小配線幅の制限、最小配線間
隔の制限等を十分満足し得る。この場合、内部の基本ブ
ロック114において、引き出し配線層やシールド層の
パターンの面積占有率を、1μm□の領域内で例えば6
4%程度とすることができる。
【0142】また、図22から分かるように、周辺部の
基本ブロック116やコーナー部の基本ブロック118
では、内部の基本ブロック114と比較して、配線の面
積占有率が小さくなるが、1μm□程度の微小領域内に
おける面積占有率は、必ずしも厳密に満たす必要はない
ため、特段の問題はない。1μm□の微小領域内におけ
る面積占有率を厳密に満たすことが必要な場合には、周
辺部の基本ブロック116やコーナー部の基本ブロック
118にダミーパターンを配置するようにしてもよい。
【0143】このように、本実施形態によれば、複数の
基本ブロックを適宜配置することによりMIM容量、引
き出し配線層、及びシールド層等のパターンを構成する
ことができるため、CAD等を用いてMIM容量、引き
出し配線層、及びシールド層等のパターンを容易に構成
することができる。
【0144】また、本実施形態によれば、各基本ブロッ
クの配置により得られる容量値C1、C2、C3と各基本
ブロックの配置数n1、n2、n3とから、容易にMIM
容量の容量値Cを算出することができるため、設計の容
易化を図ることができる。
【0145】(変形例)次に、本実施形態による半導体
装置の製造方法の変形例を図23を用いて説明する。図
23は、本変形例による半導体装置のパターンのレイア
ウトを示す平面図である。
【0146】図23に示すように、本変形例による半導
体装置は、MIM容量の大きさに対して、シールド層が
一回り大きく形成されていることに主な特徴がある。
【0147】本変形例による半導体装置は、MIM容量
40等が形成される領域が、内部の基本ブロック11
4、内側周辺部の基本ブロック120、内側コーナー部
の基本ブロック122、外側周辺部の基本ブロック12
4、外側コーナー部の基本ブロック126とに区分され
ており、これら基本ブロック114、120、122、
124、126を適宜組み合わせることによりMIM容
量40等が構成されていることに主な特徴がある。
【0148】内部の基本ブロック114については、図
22を用いて上述した内部の基本ブロック114と同様
であるため、ここでは説明を省略する。
【0149】内側周辺部の基本ブロック120は、MI
M容量40の周縁を含む部分を構成する基本ブロックで
ある。内側周辺部の基本ブロック120のパターンは、
MIM容量40の周縁部を含む部分を構成する基本パタ
ーン40P4と、上部電極引き出し配線層50aの内側の
部分を構成する基本パターン50P4と、上部シールド層
58aの周縁を含む部分を構成する基本パターン58P4
と、下部電極裏打ち配線層(図示せず)の内側の部分を
構成する基本パターン(図示せず)と、下部電極引き出
し配線層(図示せず)の内側の部分を構成する基本パタ
ーン(図示せず)と、下部シールド層(図示せず)の内
側の部分を構成する基本パターン(図示せず)とにより
構成されている。なお、下部電極裏打ち配線層の内側の
部分を構成する基本パターンの形状、及び下部電極引き
出し配線層の内側の部分を構成する基本パターンの形状
は、上部電極引き出し配線層50aの内側の部分を構成
する基本パターン50P4の形状と等しく設定されてい
る。また、下部シールド層の内側の部分を構成する基本
パターンの形状は、上部シールド層58aの周縁を含む
部分を構成する基本パターン58P4の形状と等しく設定
されている。
【0150】内部コーナー部の基本ブロック122は、
MIM容量40の角を含む部分を構成する基本ブロック
である。コーナー部の基本ブロック122のパターン
は、MIM容量40の角を含む部分を構成する基本パタ
ーン40P5と、上部電極引き出し配線層50aの内側の
部分を構成する基本パターン50P5と、上部シールド層
58aの内側の部分を構成する基本パターン58P5と、
下部電極裏打ち配線層(図示せず)の内側の部分を構成
する基本パターン(図示せず)と、下部電極引き出し配
線層(図示せず)の内側の部分を構成する基本パターン
(図示せず)と、下部シールド層(図示せず)の内側の
部分を構成する基本パターン(図示せず)とにより構成
されている。なお、下部電極裏打ち配線層の内側の部分
を構成する基本パターンの形状、及び、下部電極引き出
し配線層の内側の部分を構成する基本パターンの形状
は、上部電極引き出し配線層50aの内側の部分を構成
する基本パターン50P5の形状と等しく設定されてい
る。また、下部シールド層の内側の部分を構成する基本
パターンの形状は、シールド層58aの内側の部分を構
成する基本パターン58P5の形状と等しく設定されてい
る。
【0151】外側周辺部の基本ブロック124は、上部
電極引き出し配線層50aの周縁を含む部分を構成する
基本ブロックである。外側周辺部の基本ブロック124
のパターンは、上部電極引き出し配線層50aの周縁を
含む部分のパターンを構成する基本パターン50P6と、
上部シールド層58aの周縁を含む部分のパターンを構
成する基本パターン58P6と、下部電極裏打ち配線層
(図示せず)の周縁を含む部分のパターンを構成する基
本パターン(図示せず)と、下部電極引き出し配線層
(図示せず)の周縁を含む部分のパターンを構成する基
本パターン(図示せず)と、下部シールド層(図示せ
ず)の周縁を含む部分のパターンを構成する基本パター
ン(図示せず)とにより構成されている。なお、下部電
極裏打ち配線層の周縁を含む部分のパターンを構成する
基本パターンの形状、及び下部電極引き出し配線層の周
縁を含む部分のパターンを構成する基本パターンの形状
は、上部電極引き出し配線層50aの周縁を含む部分の
パターンを構成する基本パターン50P6の形状と等しく
設定されている。また、下部シールド層の周縁を含む部
分のパターンを構成する基本パターンの形状は、上部シ
ールド層58aの周縁を含む部分のパターンを構成する
基本パターン58P6の形状と等しく設定されている。
【0152】外側コーナー部の基本ブロック126は、
上部電極引き出し配線層50aの角を含む部分を構成す
る基本ブロックである。外部コーナー部の基本ブロック
124のパターンは、上部電極引き出し配線層50aの
角を含む部分を構成する基本パターン50P7と、上部シ
ールド層58aの角を含む部分を構成する基本パターン
58P7と、下部電極裏打ち配線層(図示せず)の角を含
む部分を構成する基本パターン(図示せず)と、下部電
極引き出し配線層22の角を含む部分を構成する基本パ
ターン(図示せず)と、下部シールド層(図示せず)の
角を含む部分を構成する基本パターン(図示せず)とに
より構成されている。なお、下部電極裏打ち配線層の角
を含む部分を構成する基本パターンの形状、及び下部電
極引き出し配線層の角を含む部分を構成する基本パター
ンの形状は、上部電極引き出し配線層50aの角を含む
部分を構成する基本パターン50P7の形状と等しく設定
されている。また、下部シールド層の角を含む部分を構
成する基本パターンの形状は、上部シールド層58aの
角を含む部分を構成する基本パターン58P7の形状と等
しく設定されている。
【0153】このように、本変形例によれば、MIM容
量40の大きさに対してシールド層が一回り大きく形成
されているため、MIM容量にノイズが結合するのを、
より防止することができる。
【0154】[第3実施形態]本発明の第3実施形態に
よる半導体装置を図24及び図25を用いて説明する。
図24は、本実施形態による半導体装置を示す断面図で
ある。図25は、本実施形態による半導体装置を示す平
面図である。図25(a)は、上部シールド層、上部電
極引き出し配線層及びMIM容量を示す平面図である。
図25(b)は、下部シールド層、下部電極引き出し配
線層及びMIM容量を示す平面図である。図1乃至図2
3に示す第1又は第2実施形態による半導体装置及びそ
の製造方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して
説明を省略または簡潔にする。
【0155】本実施形態による半導体装置は、下部電極
引き出し配線層22と下部シールド層14aとの間隔
が、上部電極引き出し配線層50と上部シールド層58
bとの間隔と異なる場合に、下部シールド層14aのパ
ターンと上部シールド層58bのパターンとを異なる幅
に設定することにより、下部電極引き出し配線層22と
下部シールド層14aとの間の寄生容量と、上部電極引
き出し配線層50と上部シールド層58bとの間の寄生
容量とをほぼ等しく設定することに主な特徴がある。
【0156】図25に示すように、下部シールド層14
aのメッシュ状のパターンの幅wSLは、例えば0.3μ
mに設定されている。
【0157】下部電極引き出し配線層22のメッシュ状
のパターンの幅wOLは、例えば0.4μmに設定されて
いる。
【0158】下部電極裏打ち配線層30のメッシュ状の
パターンの幅は、下部電極引き出し配線層22のメッシ
ュ状のパターンの幅と等しく設定されている。
【0159】層間絶縁膜20aの厚さdLは、例えば4
00nmとなっている。
【0160】層間絶縁膜56aの厚さdUは、例えば8
00nmとなっている。
【0161】層間絶縁膜20aの材料と層間絶縁膜56
aの材料は、同一の材料が用いられており、層間絶縁膜
20aの誘電率εと層間絶縁膜56aの誘電率εとは互
いに等しくなっている。
【0162】上部電極引き出し配線層50のメッシュ状
のパターンの幅wOUは、例えば0.4μmに設定されて
いる。
【0163】上部シールド層58のメッシュ状のパター
ンの幅wSUは、例えば0.6μmに設定されている。
【0164】ここで、下部シールド層14、下部電極引
き出し配線層22、上部電極引き出し配線層50及び上
部シールド層58のメッシュ状のパターンの幅の設計手
法について説明する。
【0165】下部電極引き出し配線層22と下部シール
ド層14aとの間の対向面積をSLとし、上部電極引き
出し配線層50と上部シールド層58bとの間の対向面
積をSUとする。また、下部電極引き出し配線層22と
下部シールド層14aとの間の寄生容量をCLとし、上
部電極引き出し配線層50と上部シールド層58bとの
間の寄生容量をCUとする。
【0166】下部電極引き出し配線層22と下部シール
ド層14aとの間の寄生容量CLは、 CL=ε×(SL/dL) により表される。
【0167】また、上部電極引き出し配線層50と上部
シールド層58bとの間の寄生容量CUは、 CU=ε×(SU/dU) により表される。
【0168】ここで、dL/dU=aとおくと、CL=CU
となるためには、SL/SU=aとなることが必要であ
る。
【0169】下部電極引き出し配線層22のメッシュ状
のパターンと下部シールド層14aのメッシュ状のパタ
ーンとが対向する部分の数をnとすると、対向面積SL
は、 SL=n×(wOL×wSL) により表される。
【0170】また、上部電極引き出し配線層50のメッ
シュ状のパターンと上部シールド層58bのメッシュ状
のパターンとが対向する部分の数をnとすると、対向面
積S Uは、 SU=n×(wOU×wSU) により表される。
【0171】よって、下部シールド層14a、下部電極
引き出し配線層22、上部電極引き出し配線層50、及
び上部シールド層58bのメッシュ状のパターンの幅
は、 SL/SU=(wOL×wSL)/(wOU×wSU)=a となるように、それぞれ設定すればよい。
【0172】メッシュ状のパターンについては、上述し
たような設計ルールを満足するように設定することを要
するが、上述したように、下部シールド層14aのメッ
シュ状のパターンの幅wSLを0.3μmとし、下部電極
引き出し配線層22のメッシュ状のパターンの幅wOL
0.4μmとし、上部電極引き出し配線層50のメッシ
ュ状のパターンの幅wOUを0.4μmとし、上部シール
ド層58bのメッシュ状のパターンの幅wSUを0.6μ
mとすれば、上述した設計ルールを満足するため特段の
問題はない。
【0173】このように、本実施形態によれば、下部シ
ールド層14aと下部電極引き出し配線層22との間隔
Lと、上部電極引き出し配線層50と上部シールド層
58bとの間隔dUが異なる場合であっても、下部シー
ルド層14aの幅wSLと上部シールド層58aの幅wSU
とを異ならせることにより、下部シールド層14aと下
部電極引き出し配線層22との間の寄生容量CLと、上
部電極引き出し配線層50と上部シールド層58aとの
間の寄生容量CUとをほぼ等しく設定することができ
る。本実施形態によれば、下部シールド層14aと下部
電極引き出し配線層22との間の寄生容量CLと、上部
電極引き出し配線層50と上部シールド層58bとの間
の寄生容量CUとをほぼ等しくすることができるため、
電気的特性の対称性を向上することができる。
【0174】(変形例)次に、本実施形態の変形例によ
る半導体装置を図26及び図27を用いて説明する。図
26は、本変形例による半導体装置を示す断面図であ
る。図27は、本変形例による半導体装置を示す平面図
である。図27(a)は、上部シールド層、上部電極引
き出し配線層及びMIM容量を示す平面図である。図2
7(b)は、下部シールド層、下部電極引き出し配線層
及びMIM容量を示す平面図である。
【0175】本変形例による半導体装置は、下部シール
ド層14bのメッシュ状のパターンの幅wSLを狭く設定
しているのみならず、下部電極引き出し配線層22aの
メッシュ状のパターンの幅wOLをも狭く設定し、また、
上部シールド層58cのメッシュ状のパターンの幅wSU
を広く設定しているのみならず、上部電極引き出し配線
層50aのメッシュ状のパターンの幅wOUをも広く設定
していることに主な特徴がある。
【0176】図26及び図27に示すように、下部シー
ルド層14aのメッシュ状のパターンの幅wSLは、例え
ば0.3μmに設定されている。
【0177】下部電極引き出し配線層22aのメッシュ
状のパターンの幅wOLも、下部シールド層14aのメッ
シュ状のパターンの幅wSLと同様に、例えば0.3μm
に設定されている。
【0178】層間絶縁膜20aの厚さdLは、例えば4
00nmとなっている。
【0179】層間絶縁膜56aの厚さdUは、例えば8
00nmとなっている。
【0180】層間絶縁膜20aの材料と層間絶縁膜56
aの材料は、同一の材料が用いられている。層間絶縁膜
20aの誘電率と層間絶縁膜56aの誘電率とは、互い
に等しくなっている。
【0181】上部電極引き出し配線層50aのメッシュ
状のパターンの幅wOUは、例えば0.42μmに設定さ
れている。
【0182】上部シールド層58cのメッシュ状のパタ
ーンの幅wSUも、上部電極引き出し配線層50aのメッ
シュ状のパターンの幅wOUと同様に、例えば0.42μ
mに設定されている。
【0183】下部シールド層14a、下部電極引き出し
配線層22a、上部電極引き出し配線層50a、上部シ
ールド層58cのメッシュ状のパターンの幅wSL
OL、w OU、wOSは、それぞれ上述した設計手法により
設定すればよい。
【0184】下部シールド層14aのパターンの幅wSL
及び下部電極引き出し配線層22aのパターンの幅wOL
を例えば0.3μmとし、上部電極引き出し配線層50
aのパターンの幅wOUと上部シールド層58cのパター
ンの幅wSUを例えば0.42μmとしても、上記のよう
な設計ルールを満足するため、特段の問題はない。
【0185】このように、下部シールド層14bのメッ
シュ状のパターンの幅wSLを狭く設定しているのみなら
ず、下部電極引き出し配線層22aのメッシュ状のパタ
ーンの幅wOLをも狭く設定し、また、上部シールド層5
8cのメッシュ状のパターンの幅wSUを広く設定してい
るのみならず、上部電極引き出し配線層50aのメッシ
ュ状のパターンの幅wOUをも広く設定しても、下部シー
ルド層14bと下部シールド層22aとの間の寄生容量
Lと、上部電極引き出し配線層50aと上部シールド
層58cとの間の寄生容量CUとをほぼ等しく設定する
ことができる。従って、本変形例によっても、下部シー
ルド層14aと下部電極引き出し配線層22aとの間の
寄生容量CLと、上部電極引き出し配線層50aと上部
シールド層58cとの間の寄生容量CUとをほぼ等しく
することができ、電気的特性の対称性を向上することが
できる。
【0186】[第4実施形態]本発明の第4実施形態に
よる半導体装置を図28を用いて説明する。図28は、
本実施形態による半導体装置を示す断面図及び平面図で
ある。図28(b)は、本実施形態による半導体装置を
示す平面図である。図28(a)は、図28(b)のB
−B′線断面図である。図1乃至図27に示す第1乃至
第3実施形態による半導体装置及びその製造方法と同一
の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または
簡潔にする。
【0187】本実施形態による半導体装置は、絶縁膜4
4の側壁部分に残存した積層膜39が、下部シールド層
14や上部シールド層58に電気的に接続されているこ
とに主な特徴がある。
【0188】図28に示すように、層間絶縁膜20及び
キャップ層18には、下部シールド層14に電気的に接
続されたビア128及び導電層130が埋め込まれてい
る。ビア128及び導電層130は、下部電極引き出し
配線層22と同一のCu層により構成されている。
【0189】層間絶縁膜26及びキャップ層24には、
導電層130に電気的に接続されたビア132及び導電
層134が埋め込まれている。ビア132及び導電層1
34は、同一のCu層により構成されている。
【0190】絶縁膜44の側壁部分には、積層膜39が
残存している。絶縁膜44の側壁部分に残存した積層膜
39は、図28(b)に示すようにリング状になってい
る。
【0191】積層膜39を構成するTiN膜33は、導
電層134に電気的に接続されている。
【0192】層間絶縁膜46には、導電層134に電気
的に接続されたビア136及び導電層138が埋め込ま
れている。ビア136及び導電層138は、同一のCu
層により構成されている。ビア136は、積層膜39を
構成するTiN膜37に電気的に接続されている。
【0193】層間絶縁膜56に埋め込まれた上部シール
ド層58は、層間絶縁膜56及びキャップ層54に埋め
込まれたビア140を介して導電層138に電気的に接
続されている。
【0194】下部シールド層14及び上部シールド層5
8は、例えばグランド(図示せず)等の固定電位に接続
される。
【0195】このように本実施形態による半導体装置
は、絶縁膜44の側壁部分に残存した積層膜39が、下
部シールド層14や上部シールド層58に電気的に接続
されていることに主な特徴がある。
【0196】絶縁膜44の側壁部分に積層膜39が残存
している場合、積層膜39はMIM容量40に対する寄
生容量となり得る。このため、絶縁膜44の側壁部分に
残存した積層膜39が固定電位に接続されることなくフ
ローティング状態になっていると、MIM容量40の静
電容量が変動しまうこともあり得る。
【0197】これに対し、本実施形態では、絶縁膜44
の側壁部分に残存した積層膜39が、ビア128、13
2、136、140、導電層130、134、138、
下部シールド層14、上部シールド層58等を介して固
定電位に接続されるため、MIM容量40の静電容量が
変動するのを防止することができる。
【0198】[第5実施形態]本発明の第5実施形態に
よる半導体装置を図29を用いて説明する。図29は、
本実施形態による半導体装置を示す断面図である。図1
乃至図28に示す第1乃至第4実施形態による半導体装
置及びその製造方法と同一の構成要素には、同一の符号
を付して説明を省略または簡潔にする。
【0199】本実施形態による半導体装置は、MIM容
量40の下方の半導体基板10に、配線や半導体素子が
形成されていることに主な特徴がある。
【0200】図29に示すように、シリコンより成る半
導体基板10には、素子領域142を画定する素子分離
領域144が形成されている。
【0201】素子分離領域144により画定された素子
領域142には、pチャネルMOSトランジスタ146
とnチャネルMOSトランジスタ148とを有するCM
OS回路150が形成されている。
【0202】pチャネルMOSトランジスタ146は、
側面にサイドウォール絶縁膜152が形成されたp形の
ゲート電極154と、ゲート電極154の両側に形成さ
れたp形のソース/ドレイン領域156a、156bと
を有している。
【0203】nチャネルMOSトランジスタ148は、
側面にサイドウォール絶縁膜152が形成されたn形の
ゲート電極158と、ゲート電極158の両側に形成さ
れたn形のソース/ドレイン領域160a、160bと
を有している。
【0204】pチャネルMOSトランジスタ146及び
nチャネルMOSトランジスタ148が形成された半導
体基板10上には、SiO2より成る層間絶縁膜162
が形成されている。
【0205】層間絶縁膜162には、ビア164a、1
64b及び配線層166a、166bが埋め込まれてい
る。ビア164a、164b及び配線層166a、16
6bは、同一のCu層により構成されている。
【0206】ビア164a及び配線層166aは、pチ
ャネルMOSトランジスタ146のソース/ドレイン領
域156aに電気的に接続されている。
【0207】ビア164b及び配線層166bは、nチ
ャネルMOSトランジスタ148のソース/ドレイン領
域160bに電気的に接続されている。
【0208】ビア164a、164b及び配線層160
a、160bが埋め込まれた層間絶縁膜162上には、
SiO2より成る層間絶縁膜168が形成されている。
【0209】層間絶縁膜168には、ビア170及び配
線層172が埋め込まれている。ビア170及び配線層
172は、同一のCu層により構成されている。ビア1
70及び配線層172は、配線層166aに電気的に接
続されている。
【0210】ビア170及び配線層172が埋め込まれ
た層間絶縁膜168上には、SiO 2より成る層間絶縁
膜174が形成されている。
【0211】層間絶縁膜174には、ビア176及び配
線層178が埋め込まれている。ビア176及び配線層
178は、同一のCu層により構成されている。ビア1
76及び配線層178は、配線層172に電気的に接続
されている。
【0212】ビア176及び配線層178が埋め込まれ
た層間絶縁膜174上には、層間絶縁膜12が形成され
ている。
【0213】キャップ層62上には、SiO2より成る
層間絶縁膜180が形成されている。
【0214】層間絶縁膜180には、Cuよりなる配線
層182が埋め込まれている。
【0215】配線層182が埋め込まれた層間絶縁膜1
80上には、キャップ層184が形成されている。
【0216】このように本実施形態による半導体装置
は、MIM容量40の下方に配線層や半導体素子等が形
成されており、また、MIM容量の上方に配線層等が形
成されていることに主な特徴がある。
【0217】MIM容量の下方や上方に単に配線層や半
導体素子等を形成した場合には、MIM容量にノイズが
結合してしまうこととなる。このため、従来は、MIM
容量の下方や上方に配線層や半導体素子を設けることが
できなかった。このため、従来は、MIM容量を形成し
た場合には、MIM容量を形成するスペースを、配線層
や半導体素子を形成する領域と異なる領域に確保しなけ
ればならなかった。
【0218】これに対し、本実施形態によれば、MIM
容量40の下方に下部シールド層14が形成されている
ため、MIM容量40を下部シールド層14によりシー
ルドすることができる。従って、本実施形態によれば、
MIM容量40の下方に、トランジスタ等の半導体素子
や配線層等を配置することができる。
【0219】また、本実施形態によれば、MIM容量の
上方に上部シールド層58が形成されているため、MI
M容量40を上部シールド層58によりシールドするこ
とができる。従って、本実施形態によれば、MIM容量
40の上方に配線層182等を配置することができる。
【0220】このように、本実施形態によれば、MIM
容量の上方や下方に配線層や半導体素子等を配置するこ
とができるため、省スペース化を図ることができ、チッ
プ面積を小さくすることができる。従って、本実施形態
によれば、MIM容量を有する半導体装置を安価に提供
することが可能となる。
【0221】[第6実施形態]本発明の第6実施形態に
よる半導体装置を図30を用いて説明する。図30は、
本実施形態による半導体装置を示す断面図である。図1
乃至図29に示す第1乃至第5実施形態による半導体装
置及びその製造方法と同一の構成要素には、同一の符号
を付して説明を省略または簡潔にする。
【0222】本実施形態による半導体装置は、メッシュ
状の下部シールド層14cが、半導体基板10に埋め込
まれていることに主な特徴がある。
【0223】図30に示すように、半導体基板10に
は、SiO2より成る四角柱状の絶縁層144aが複数
埋め込まれている。絶縁層144aは、例えばSTI
(Shallow Trench Isolation)法により形成されてい
る。絶縁層144aは、素子分離領域144を形成する
のと同時に同一工程で形成することができる。
【0224】半導体基板10には、メッシュ状の下部シ
ールド層14cが埋め込まれている。下部シールド層1
4cは、絶縁層144aに自己整合で半導体基板10に
不純物を導入することにより形成されている。下部シー
ルド層14cは、ソース/ドレイン領域160a、16
0bを形成するのと同時に同一工程で形成することがで
きる。
【0225】下部シールド層14cが形成された半導体
基板10上には、層間絶縁膜162が形成されている。
【0226】層間絶縁膜162には、下部電極引き出し
配線層22が埋め込まれている。また、層間絶縁膜16
2には、ビア186及び配線層188が埋め込まれてい
る。配線層188及びビア186は、ソース/ドレイン
領域160bに電気的に接続されている。
【0227】こうして、本実施形態による半導体装置が
構成されている。
【0228】このように、下部シールド層14cを半導
体基板10に埋め込むようにしてもよい。
【0229】[変形実施形態]本発明は上記実施形態に
限らず種々の変形が可能である。
【0230】例えば、上記実施形態では、MIM容量の
上方及び下方の両方にそれぞれシールド層を設けたが、
シールド層は必ずしもMIM容量の上方及び下方の両方
に設けなくてもよく、必要に応じてMIM容量の上方又
は下方のいずれか一方にのみ設けるようにしてもよい。
【0231】また、上記実施形態では、下部電極裏打ち
配線層を形成したが、必ずしも下部電極裏打ち配線層を
形成しなくてもよい。例えば、下部電極裏打ち配線層を
形成することなく、下部電極引き出し配線層上にMIM
容量を形成してもよい。
【0232】また、上記実施形態では、ビアの材料とし
てCuを用いたが、ビアの材料はCuに限定されるもの
ではなく、例えばW(タングステン)等あらゆる材料を
用いることができる。
【0233】また、上記実施形態では、配線の材料とし
てCuを用いたが、配線の材料はCuに限定されるもの
ではなく、例えばAl等あらゆる材料を用いることがで
きる。
【0234】また、上記実施形態では、シールド層のメ
ッシュ状のパターンのピッチと引き出し配線層のメッシ
ュ状のパターンのピッチとを等しく設定したが、シール
ド層のメッシュ状のパターンのピッチと引き出し配線層
のメッシュ状のパターンのピッチとを必ずしも等しく設
定しなくてもよい。例えば、シールド層のメッシュ状の
パターンのピッチと引き出し配線層のメッシュ状のパタ
ーンのピッチとの比が、ほぼ整数になるようにピッチを
設定してもよい。
【0235】また、上記実施形態では、シールド層や引
き出し配線層等をメッシュ状に形成したが、メッシュ状
のみならず、例えばストライプ状に形成してもよい。但
し、メッシュ状のシールド層の方が、ストライプ状のシ
ールド層と比べて、シールド効果の方向依存性がない点
で優れている。また、メッシュ状のシールド層の方が、
ストライプ状のシールド層と比べて、CADによる自動
設計において自由度が高い。
【0236】また、上記実施形態では、シールド層や引
き出し配線層等をメッシュ状に形成したが、シールド層
や引き出し配線層に例えば複数の孔を形成してもよい。
シールド層や引き出し配線層に複数の孔を形成した場合
であっても、上述した設計ルールを満たしつつ、上記実
施形態と同様のシールド効果を奏することが可能であ
る。
【0237】また、上記実施形態では、下部シールド層
14のメッシュ状のパターンと下部電極引き出し配線層
22のメッシュ状のパターンとの相対的な位置関係を、
互いに半ピッチずらし、上部電極引き出し配線層50の
メッシュ状のパターンと上部シールド層58のメッシュ
状のパターンとの相対的な位置関係を、互いに半ピッチ
ずらしたが、必ずしも半ピッチずらさなくてもよい。メ
ッシュ状のパターンの相対的な位置関係を適宜ずらせ
ば、寄生容量を適宜小さくすることが可能である。
【0238】また、第3実施形態では、上部電極引き出
し配線層と上部シールド層との間隔dUと、下部電極引
き出し配線層と下部シールド層との間隔dLとが異なる
場合を例に説明したが、上部電極引き出し配線層と上部
シールド層との間の層間絶縁膜56aの誘電率と、下部
電極引き出し配線層と下部シールド層との間の層間絶縁
膜20aの誘電率とが異なる場合にも適用することがで
きる。
【0239】また、第4実施形態では、絶縁膜44の側
壁部分に残存した積層膜39を下部シールド層14や上
部シールド層58に電気的に接続する場合を例に説明し
たが、絶縁膜44の側壁部分に残存した積層膜39は、
必ずしも、下部シールド層14や上部シールド層58に
電気的に接続する必要はなく、あらゆる固定電位に接続
することができる。例えば、絶縁膜44の側壁部分に残
存した積層膜39を、電源線や接地線等の固定電位に接
続するようにしてもよい。
【0240】(付記1) 半導体基板と、前記半導体基
板の上方に形成され、下部電極と、前記下部電極上に形
成された容量絶縁膜と、前記容量絶縁膜上に形成された
上部電極とを有する容量素子と、少なくとも前記容量素
子の上方又は下方に形成されたシールド層と、前記容量
素子と前記シールド層との間に形成され、前記下部電極
又は前記上部電極に電気的に接続された引き出し配線層
とを有し、前記シールド層及び前記引き出し配線層に、
それぞれ複数の孔が形成されていることを特徴とする半
導体装置。
【0241】(付記2) 付記1記載の半導体装置にお
いて、前記シールド層及び前記引き出し配線層が、メッ
シュ状のパターンになっていることを特徴とする半導体
装置。
【0242】(付記3) 付記1記載の半導体装置にお
いて、前記シールド層及び前記引き出し配線層が、スト
ライプ状のパターンになっていることを特徴とする半導
体装置。
【0243】(付記4) 付記2又は3記載の半導体装
置において、前記シールド層のパターンのピッチと、前
記引き出し配線層のパターンのピッチとの比が、ほぼ整
数になっていることを特徴とする半導体装置。
【0244】(付記5) 付記2乃至4のいずれかに記
載の半導体装置において、前記シールド層のパターンと
前記引き出し配線層のパターンとが、互いにずれている
ことを特徴とする半導体装置。
【0245】(付記6) 付記1乃至5のいずれかに記
載の半導体装置において、前記シールド層は、前記容量
素子が形成されている範囲より広い範囲に形成されてい
ることを特徴とする半導体装置。
【0246】(付記7) 付記1乃至6のいずれかに記
載の半導体装置において、前記容量素子の下方の前記半
導体基板に、前記シールド層を隔てて形成された半導体
素子を更に有することを特徴とする半導体装置。
【0247】(付記8) 付記1乃至7のいずれかに記
載の半導体装置において、前記容量素子の少なくとも上
方又は下方に、前記シールド層を隔てて形成された配線
層を更に有することを特徴とする半導体装置。
【0248】(付記9) 付記1乃至8のいずれかに記
載の半導体装置において、前記シールド層が、前記半導
体基板に埋め込まれていることを特徴とする半導体装
置。
【0249】(付記10) 付記1乃至9のいずれかに
記載の半導体装置において、前記容量素子の周囲に、前
記容量素子の上面の高さとほぼ等しい高さを有する絶縁
膜が形成されていることを特徴とする半導体装置。
【0250】(付記11) 付記10記載の半導体装置
において、前記絶縁膜の側壁部分に残存した導電膜が、
固定電位に接続されることを特徴とする半導体装置。
【0251】(付記12) 付記10記載の半導体装置
において、前記導電膜は、前記シールド層に電気的に接
続されていることを特徴とする半導体装置。
【0252】(付記13) 付記1乃至12のいずれか
に記載の半導体装置において、前記上部電極の厚さが、
前記下部電極の厚さより厚いことを特徴とする半導体装
置。
【0253】(付記14) 付記1乃至13のいずれか
に記載の半導体装置において、前記上部電極上に、エッ
チングストッパ膜が形成されていることを特徴とする半
導体装置。
【0254】(付記15) 付記1乃至14のいずれか
に記載の半導体装置において、前記容量素子のパターン
は、前記容量素子の内側の部分を構成する第1の基本パ
ターンと、前記容量素子の周縁を含む部分を構成する第
2の基本パターンと、前記容量素子の角を含む部分を構
成する第3の基本パターンとが、それぞれ複数組み合わ
さって構成されていることを特徴とする半導体装置。
【0255】(付記16) 付記15記載の半導体装置
において、前記引き出し配線層のパターンは、前記第1
乃至前記第3の基本パターンにそれぞれ対応するように
形成された複数の基本パターンが組み合わさって構成さ
れていることを特徴とする半導体装置。
【0256】(付記17) 付記15又は16記載の半
導体装置において、前記シールド層のパターンは、前記
第1乃至前記第3の基本パターンにそれぞれ対応するよ
うに形成された複数の基本パターンが組み合わさって構
成されていることを特徴とする半導体装置。
【0257】(付記18) 付記1乃至17のいずれか
に記載の半導体装置において、前記シールド層及び前記
引き出し配線層が、前記容量素子の上方及び下方にそれ
ぞれ形成されていることを特徴とする半導体装置。
【0258】(付記19) 半導体基板と、前記半導体
基板の上方に形成され、下部電極と、前記下部電極上に
形成された容量絶縁膜と、前記容量絶縁膜上に形成され
た上部電極とを有する容量素子と、前記容量素子の下方
に形成された下部シールド層と、前記容量素子の上方に
形成された上部シールド層と、前記容量素子と前記下部
シールド層との間に形成され、前記下部電極に電気的に
接続された下部電極引き出し配線層と、前記容量素子と
前記上部シールド層との間に形成され、前記上部電極に
電気的に接続された上部電極引き出し配線層とを有し、
前記下部シールド層、前記上部シールド層、前記下部電
極引き出し配線層及び前記上部電極引き出し配線層に、
それぞれ複数の孔が形成されており、前記下部シールド
層と前記下部電極引き出し配線層との間の寄生容量と、
前記上部シールド層と前記上部電極引き出し配線層との
間の寄生容量とが、ほぼ等しくなるように、前記下部シ
ールド層と前記下部電極引き出し配線層とが対向する部
分の面積と、前記上部シールド層と前記上部電極引き出
し配線層とが対向する部分の面積とが、それぞれ設定さ
れていることを特徴とする半導体装置。
【0259】(付記20) 付記19記載の半導体装置
において、前記下部シールド層と前記下部電極引き出し
配線層との間隔と、前記上部シールド層と前記上部電極
引き出し配線層との間隔が、互いに異なっていることを
特徴とする半導体装置。
【0260】(付記21) 付記19又は20記載の半
導体装置において、前記下部シールド層と前記下部引き
出し配線層との間に形成された第1の絶縁膜の誘電率
と、前記上部シールド層と前記上部引き出し配線層との
間に形成された第2の絶縁膜の誘電率とが、互いに異な
っていることを特徴とする半導体装置。
【0261】(付記22) 半導体基板の上方に、下部
電極と、前記下部電極上に形成された容量絶縁膜と、前
記容量絶縁膜上に形成された上部電極とを有する容量素
子を形成する工程を有する半導体装置の製造方法におい
て、前記容量素子を形成する工程の前に、複数の孔が形
成された下部シールド層を形成する工程と、複数の孔が
形成された下部電極引き出し配線層を形成する工程とを
有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【0262】(付記23) 半導体基板の上方に、下部
電極と、前記下部電極上に形成された容量絶縁膜と、前
記容量絶縁膜上に形成された上部電極とを有する容量素
子を形成する工程を有する半導体装置の製造方法におい
て、前記容量素子を形成する工程の後に、複数の孔が形
成された上部電極引き出し配線層を形成する工程と、複
数の孔が形成された上部シールド層を形成する工程とを
有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【0263】(付記24) 半導体基板の上方に、下部
電極と、前記下部電極上に形成された容量絶縁膜と、前
記容量絶縁膜上に形成された上部電極とを有する容量素
子を形成する工程を有する半導体装置の製造方法におい
て、前記容量素子を形成する工程の前に、複数の孔が形
成された下部シールド層を形成する工程と、複数の孔が
形成された下部電極引き出し配線層を形成する工程とを
有し、前記容量素子を形成する工程の後に、複数の孔が
形成された上部電極引き出し配線層を形成する工程と、
複数の孔が形成された上部シールド層を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【0264】(付記25) 付記22乃至24のいずれ
かに記載の半導体装置の製造方法において、前記容量素
子を形成する工程の前に、前記容量素子が形成される領
域の周囲に、前記容量素子の上面とほぼ等しい高さを有
する第1の絶縁膜を形成する工程と、前記容量素子を形
成する工程の後に、前記容量素子上及び前記第1の絶縁
膜上に第2の絶縁膜を形成する工程と、前記第2の絶縁
膜の表面を平坦化する工程とを更に有することを特徴と
する半導体装置の製造方法。
【0265】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、MIM容
量の上方や下方にシールド層がシールド層が形成されて
いるため、MIM容量にノイズが結合するのを防止する
ことができる。
【0266】また、本発明によれば、下部シールド層、
下部電極引き出し配線層、下部電極裏打ち配線層、上部
電極引き出し配線層、及び上部シールド層のパターンが
いずれもメッシュ状に形成されているため、所定の設計
ルールを満たしつつ、MIM容量にノイズが結合するの
を防止することができる。
【0267】また、本発明によれば、下部シールド層の
メッシュ状のパターンと下部電極引き出し配線層のメッ
シュ状のパターンとの相対的な位置関係が、互いにずれ
ているため、下部シールド層と下部電極引き出し配線層
との間の寄生容量を極めて小さくすることができる。ま
た、本発明によれば、上部電極引き出し配線層のメッシ
ュ状のパターンと上部シールド層のメッシュ状のパター
ンとの相対的な位置関係が、互いにずれているため、上
部電極引き出し配線層と上部シールド層との間の寄生容
量を極めて小さくすることができる。このため、本発明
によれば、寄生容量により電気的特性に悪影響が及ぶの
を防止することができる。
【0268】また、本発明によれば、MIM容量の周囲
に、MIM容量の上面とほぼ等しい高さを有する絶縁膜
を形成するため、層間絶縁膜の表面がMIM容量の上方
で盛り上がってしまうのを防止することができ、層間絶
縁膜の表面の高さを全体としてほぼ均一にすることがで
きる。このため、本発明によれば、層間絶縁膜の表面を
CMP法により平坦化することが可能となり、ダマシン
法により上部電極引き出し配線層等を層間絶縁膜等に埋
め込むことが可能となる。従って、本発明によれば、上
部電極引き出し配線層等の材料としてCu等を用いるこ
とが可能となる。
【0269】また、本発明によれば、表面の平坦な層間
絶縁膜に上部電極引き出し配線層を埋め込むことができ
るので、上部電極引き出し配線層に断線等が生じるのを
防止することができ、高い信頼性を得ることが可能とな
る。
【0270】また、本発明によれば、MIM容量上に層
間絶縁膜等を形成することが可能となるため、最上層付
近に限定されることなくMIM容量を形成することが可
能となる。
【0271】また、本発明によれば、最上層付近に限定
されることなくMIM容量を形成することができるた
め、MIM容量や上部電極引き出し配線層の上方に上部
シールド層等を形成することも可能となる。
【0272】また、本発明によれば、MIM容量の周囲
に形成されるMIM容量の上面とほぼ等しい高さを有す
る絶縁膜は、積層膜をパターニングしてMIM容量を形
成する際に下地がエッチングされるのを防止するハード
マスクを兼ねるものである。従って、本発明によれば、
工程の増加を招くことなく、表面の高さがほぼ均一な層
間絶縁膜を形成することが可能となる。
【0273】また、本発明によれば、MIM容量の上部
電極が厚く形成されているため、配線層に達する深いコ
ンタクトホールを形成する場合であっても、コンタクト
ホールがMIM容量の上部電極を突き抜けて容量絶縁膜
に達してしまうのを防止することができる。
【0274】また、本発明によれば、MIM容量上にエ
ッチングストッパ膜が形成されているので、コンタクト
ホールがMIM容量の上部電極を突き抜けて容量絶縁膜
に達してしまうのを防止することができる。
【0275】また、本発明によれば、複数の基本ブロッ
クを適宜配置することによりMIM容量、引き出し配線
層、及びシールド層等のパターンを構成することができ
るため、CAD等を用いてMIM容量、引き出し配線
層、及びシールド層等のパターンを容易に構成すること
ができる。
【0276】また、本発明によれば、各基本ブロックの
配置により得られる容量値C1、C2、C3と、各基本ブ
ロックの配置数n1、n2、n3とから、容易にMIM容
量の容量値Cを算出することができるため、設計の容易
化を図ることができる。
【0277】また、本発明によれば、MIM容量の大き
さに対してシールド層が一回り大きく形成することによ
り、MIM容量にノイズが結合するのを、より防止する
ことができる。
【0278】また、本発明によれば、下部シールド層と
下部電極引き出し配線層との間隔d Lと、上部電極引き
出し配線層と上部シールド層との間隔dUが異なる場合
であっても、下部シールド層の幅wSLと上部シールド層
の幅wSUとを異ならせることにより、下部シールド層と
下部電極引き出し配線層との間の寄生容量CLと、上部
電極引き出し配線層と上部シールド層との間の寄生容量
Uとをほぼ等しく設定することができる。本発明によ
れば、下部シールド層と下部電極引き出し配線層との間
の寄生容量CLと、上部電極引き出し配線層と上部シー
ルド層との間の寄生容量CUとをほぼ等しくすることが
できるため、より効果的にノイズをシールドすることが
できる。
【0279】また、本発明によれば、下部シールド層の
メッシュ状のパターンの幅wSLを狭く設定しているのみ
ならず、下部電極引き出し配線層のメッシュ状のパター
ンの幅wOLをも狭く設定し、また、上部シールド層のメ
ッシュ状のパターンの幅wSUを広く設定しているのみな
らず、上部電極引き出し配線層のメッシュ状のパターン
の幅wOUをも広く設定しても、下部シールド層と下部シ
ールド層との間の寄生容量CLと、上部電極引き出し配
線層と上部シールド層との間の寄生容量CUとをほぼ等
しく設定することができる。
【0280】また、本発明によれば、絶縁膜の側壁部分
に残存した積層膜が、ビア、導電層、下部シールド層、
上部シールド層等を介して固定電位に接続されるため、
MIM容量の静電容量が変動するのを防止することがで
きる。
【0281】また、本発明によれば、MIM容量の上方
や下方に配線層や半導体素子等を配置することができる
ため、省スペース化を図ることができ、チップ面積を小
さくすることができる。従って、本発明によれば、MI
M容量を有する半導体装置を安価に提供することが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による半導体装置を示す
断面図である。
【図2】本発明の第1実施形態による半導体装置を示す
平面図(その1)である。
【図3】本発明の第1実施形態による半導体装置を示す
平面図(その2)である。
【図4】本発明の第1実施形態による半導体装置の製造
方法を示す工程断面図(その1)である。
【図5】本発明の第1実施形態による半導体装置の製造
方法を示す工程断面図(その2)である。
【図6】本発明の第1実施形態による半導体装置の製造
方法を示す工程断面図(その3)である。
【図7】本発明の第1実施形態による半導体装置の製造
方法を示す工程断面図(その4)である。
【図8】本発明の第1実施形態による半導体装置の製造
方法を示す工程断面図(その5)である。
【図9】本発明の第1実施形態による半導体装置の製造
方法を示す工程断面図(その6)である。
【図10】本発明の第1実施形態による半導体装置の製
造方法を示す工程断面図(その7)である。
【図11】本発明の第1実施形態による半導体装置の製
造方法を示す工程断面図(その8)である。
【図12】本発明の第1実施形態による半導体装置の製
造方法を示す工程断面図(その9)である。
【図13】本発明の第1実施形態による半導体装置の製
造方法を示す工程断面図(その10)である。
【図14】本発明の第1実施形態による半導体装置の製
造方法を示す工程断面図(その11)である。
【図15】本発明の第1実施形態による半導体装置の製
造方法を示す工程断面図(その12)である。
【図16】本発明の第1実施形態による半導体装置の製
造方法を示す工程断面図(その13)である。
【図17】本発明の第1実施形態による半導体装置の製
造方法を示す工程断面図(その14)である。
【図18】本発明の第1実施形態による半導体装置の製
造方法を示す工程断面図(その15)である。
【図19】本発明の第1実施形態による半導体装置の製
造方法を示す工程断面図(その16)である。
【図20】本発明の第1実施形態の変形例(その1)に
よる半導体装置を示す工程断面図である。
【図21】本発明の第1実施形態の変形例(その2)に
よる半導体装置を示す工程断面図である。
【図22】本発明の第2実施形態による半導体装置のパ
ターンのレイアウトを示す平面図である。
【図23】本発明の第2実施形態の変形例による半導体
装置のパターンのレイアウトを示す平面図である。
【図24】本発明の第3実施形態による半導体装置を示
す断面図である。
【図25】本発明の第3実施形態による半導体装置を示
す平面図である。
【図26】本発明の第3実施形態の変形例による半導体
装置を示す断面図である。
【図27】本発明の第3実施形態の変形例による半導体
装置を示す平面図である。
【図28】本発明の第4実施形態による半導体装置を示
す断面図及び平面図である。
【図29】本発明の第5実施形態による半導体装置を示
す断面図である。
【図30】本発明の第6実施形態による半導体装置を示
す断面図である。
【符号の説明】
10…半導体基板 12…層間絶縁膜 14、14a、14b…下部シールド層 16…孔 18…キャップ層 20、20a…層間絶縁膜 22、22a…下部電極引き出し配線層 24…キャップ層 26…層間絶縁膜 28…ビア 30…下部電極裏打ち配線層 32…孔 33…TiN膜 34…下部電極 35…SiO2膜 36…容量絶縁膜 37…TiN膜 38、38a、38b…上部電極 39…積層膜 40、40a、40b…MIM容量 40P1〜40P5…基本パターン 42…キャップ層 44…絶縁膜 46…層間絶縁膜 48…ビア 50、50a…上部電極引き出し配線層 50P1〜50P7…基本パターン 52…孔 54…キャップ層 56、56a…層間絶縁膜 58、58a〜58c…上部シールド層 58P1〜58P7…基本パターン 60…孔 62…キャップ層 64…レジスト膜 66…溝 68…Cu層 70…溝 72…Cu層 74…レジスト膜 76…開口部 78…コンタクトホール 80…レジスト膜 82…溝 84…Cu層 86…レジスト膜 88…開口部 90…レジスト膜 92…凹み 94…レジスト膜 96…開口部 98…コンタクトホール 100…溝 102…レジスト膜 104…溝 106…Cu層 108…配線層 110…コンタクトホール 112…エッチングストッパ膜 114…基本ブロック 116…基本ブロック 118…基本ブロック 120…基本ブロック 122…基本ブロック 124…基本ブロック 126…基本ブロック 128…ビア 130…導電層 132…ビア 134…導電層 136…ビア 138…導電層 140…ビア 142…素子領域 144…素子分離領域 146…pチャネルMOSトランジスタ 148…nチャネルMOSトランジスタ 150…CMOS回路 152…サイドウォール絶縁膜 154…ゲート電極 156a、156b…ソース/ドレイン領域 158…ゲート電極 160a、160b…ソース/ドレイン領域 162…層間絶縁膜 164a、164b…ビア 166a、166b…配線層 168…層間絶縁膜 170…ビア 172…配線層 174…層間絶縁膜 176…ビア 178…配線層 180…層間絶縁膜 182…配線層 184…キャップ層 186…ビア 188…配線層
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Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板と、 前記半導体基板の上方に形成され、下部電極と、前記下
    部電極上に形成された容量絶縁膜と、前記容量絶縁膜上
    に形成された上部電極とを有する容量素子と、 少なくとも前記容量素子の上方又は下方に形成されたシ
    ールド層と、 前記容量素子と前記シールド層との間に形成され、前記
    下部電極又は前記上部電極に電気的に接続された引き出
    し配線層とを有し、 前記シールド層及び前記引き出し配線層に、それぞれ複
    数の孔が形成されていることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、 前記シールド層及び前記引き出し配線層が、メッシュ状
    のパターンになっていることを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の半導体装置において、 前記シールド層のパターンと前記引き出し配線層のパタ
    ーンとが、互いにずれていることを特徴とする半導体装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の
    半導体装置において、 前記容量素子の下方の前記半導体基板に、前記シールド
    層を隔てて形成された半導体素子を更に有することを特
    徴とする半導体装置。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の
    半導体装置において、 前記容量素子の少なくとも上方又は下方に、前記シール
    ド層を隔てて形成された配線層を更に有することを特徴
    とする半導体装置。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の
    半導体装置において、 前記シールド層が、前記半導体基板に埋め込まれている
    ことを特徴とする半導体装置。
  7. 【請求項7】 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の
    半導体装置において、 前記容量素子の周囲に、前記容量素子の上面の高さとほ
    ぼ等しい高さを有する絶縁膜が形成されていることを特
    徴とする半導体装置。
  8. 【請求項8】 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の
    半導体装置において、 前記容量素子のパターンは、前記容量素子の内側の部分
    を構成する第1の基本パターンと、前記容量素子の周縁
    を含む部分を構成する第2の基本パターンと、前記容量
    素子の角を含む部分を構成する第3の基本パターンと
    が、それぞれ複数組み合わさって構成されていることを
    特徴とする半導体装置。
  9. 【請求項9】 半導体基板と、 前記半導体基板の上方に形成され、下部電極と、前記下
    部電極上に形成された容量絶縁膜と、前記容量絶縁膜上
    に形成された上部電極とを有する容量素子と、 前記容量素子の下方に形成された下部シールド層と、 前記容量素子の上方に形成された上部シールド層と、 前記容量素子と前記下部シールド層との間に形成され、
    前記下部電極に電気的に接続された下部電極引き出し配
    線層と、 前記容量素子と前記上部シールド層との間に形成され、
    前記上部電極に電気的に接続された上部電極引き出し配
    線層とを有し、 前記下部シールド層、前記上部シールド層、前記下部電
    極引き出し配線層及び前記上部電極引き出し配線層に、
    それぞれ複数の孔が形成されており、 前記下部シールド層と前記下部電極引き出し配線層との
    間の寄生容量と、前記上部シールド層と前記上部電極引
    き出し配線層との間の寄生容量とが、ほぼ等しくなるよ
    うに、前記下部シールド層と前記下部電極引き出し配線
    層とが対向する部分の面積と、前記上部シールド層と前
    記上部電極引き出し配線層とが対向する部分の面積と
    が、それぞれ設定されていることを特徴とする半導体装
    置。
  10. 【請求項10】 半導体基板の上方に、下部電極と、前
    記下部電極上に形成された容量絶縁膜と、前記容量絶縁
    膜上に形成された上部電極とを有する容量素子を形成す
    る工程を有する半導体装置の製造方法において、 前記容量素子を形成する工程の前に、複数の孔が形成さ
    れた下部シールド層を形成する工程と、複数の孔が形成
    された下部電極引き出し配線層を形成する工程とを有
    し、 前記容量素子を形成する工程の後に、複数の孔が形成さ
    れた上部電極引き出し配線層を形成する工程と、複数の
    孔が形成された上部シールド層を形成する工程とを有す
    ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004021439A1 (ja) * 2002-08-30 2004-03-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Mim容量
JP2005524993A (ja) * 2002-05-07 2005-08-18 エステーミクロエレクトロニクス ソシエテ アノニム コンデンサと少なくとも1つの半導体素子を有する電子回路、およびこのような回路を設計する方法
US7154158B2 (en) 2003-10-17 2006-12-26 Nec Electronics Corporation Semiconductor device having MIM structure resistor
JP2007251203A (ja) * 2003-10-17 2007-09-27 Nec Electronics Corp Mim構造抵抗体を搭載した半導体装置
US7276776B2 (en) 2004-01-06 2007-10-02 Renesas Technology Corp. Semiconductor device
JP2007537604A (ja) * 2004-05-13 2007-12-20 シリコン ラボラトリーズ インコーポレーテッド 金属メッシュ構造を含む半導体集積回路
JP2008004939A (ja) * 2006-06-21 2008-01-10 Internatl Business Mach Corp <Ibm> デバイス、方法(mimキャパシタおよびその製造方法)
JP2009105300A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Panasonic Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2009135311A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Tdk Corp 薄膜コンデンサ及びその製造方法
US8159045B2 (en) 2008-12-09 2012-04-17 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device with shield line disposed between capacitors
JP2013009308A (ja) * 2011-05-20 2013-01-10 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 信号処理回路
JP2015154058A (ja) * 2014-02-19 2015-08-24 株式会社ソシオネクスト キャパシタアレイおよびad変換器
CN113571637A (zh) * 2021-09-24 2021-10-29 晶芯成(北京)科技有限公司 Mom电容器及集成电路装置

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3977053B2 (ja) * 2001-10-30 2007-09-19 富士通株式会社 容量素子及びその製造方法
JP2003264235A (ja) * 2002-03-08 2003-09-19 Fujitsu Ltd 半導体装置及びその製造方法
US6873185B2 (en) * 2002-06-19 2005-03-29 Viasic, Inc. Logic array devices having complex macro-cell architecture and methods facilitating use of same
US7739624B2 (en) * 2002-07-29 2010-06-15 Synopsys, Inc. Methods and apparatuses to generate a shielding mesh for integrated circuit devices
US7943436B2 (en) * 2002-07-29 2011-05-17 Synopsys, Inc. Integrated circuit devices and methods and apparatuses for designing integrated circuit devices
JP2004214561A (ja) * 2003-01-08 2004-07-29 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
US6940707B2 (en) * 2003-07-03 2005-09-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Differential capacitor, differential antenna element, and differential resonator
US7335966B2 (en) * 2004-02-26 2008-02-26 Triad Semiconductor, Inc. Configurable integrated circuit capacitor array using via mask layers
US7301752B2 (en) * 2004-06-04 2007-11-27 International Business Machines Corporation Formation of metal-insulator-metal capacitor simultaneously with aluminum metal wiring level using a hardmask
JP4805600B2 (ja) * 2005-04-21 2011-11-02 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
US7161228B1 (en) * 2005-12-28 2007-01-09 Analog Devices, Inc. Three-dimensional integrated capacitance structure
KR20090033177A (ko) * 2006-06-02 2009-04-01 케네트, 인크 개선된 금속-절연체-금속 캐패시터
KR100834744B1 (ko) * 2006-12-20 2008-06-05 삼성전자주식회사 다층의 대칭형 헬리컬 인덕터
US7692309B2 (en) * 2007-09-06 2010-04-06 Viasic, Inc. Configuring structured ASIC fabric using two non-adjacent via layers
US20120241905A1 (en) * 2011-03-25 2012-09-27 Tang William W K Substrate isolation structure
CN103887301B (zh) * 2012-12-20 2016-09-21 扬智科技股份有限公司 用于自动化电容布局的单位电容模块、自动化电容布局方法以及自动化电容布局装置
US9231046B2 (en) * 2013-03-15 2016-01-05 Globalfoundries Inc. Capacitor using barrier layer metallurgy
KR102345675B1 (ko) * 2015-07-13 2021-12-31 에스케이하이닉스 주식회사 스위치드-커패시터 디시-디시 컨버터 및 그 제조방법
US11239142B2 (en) * 2019-10-18 2022-02-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Package structure and method for forming the same
KR20230012876A (ko) * 2021-07-16 2023-01-26 주식회사 키파운드리 반도체 소자의 mim 커패시터 및 그 제조 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20713A (en) * 1858-06-29 Improvement in horseshoes
US75743A (en) * 1868-03-24 Improvement in electric commutators
JP2000011684A (ja) * 1998-06-18 2000-01-14 Mitsubishi Electric Corp 入力保護回路、アンチフューズアドレス検出回路および半導体集積回路装置
JP2001007293A (ja) 1999-06-25 2001-01-12 Mitsubishi Electric Corp 半導体集積回路装置
JP3967544B2 (ja) * 1999-12-14 2007-08-29 株式会社東芝 Mimキャパシタ

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005524993A (ja) * 2002-05-07 2005-08-18 エステーミクロエレクトロニクス ソシエテ アノニム コンデンサと少なくとも1つの半導体素子を有する電子回路、およびこのような回路を設計する方法
WO2004021439A1 (ja) * 2002-08-30 2004-03-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Mim容量
US7030443B2 (en) 2002-08-30 2006-04-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. MIM capacitor
US7154158B2 (en) 2003-10-17 2006-12-26 Nec Electronics Corporation Semiconductor device having MIM structure resistor
JP2007251203A (ja) * 2003-10-17 2007-09-27 Nec Electronics Corp Mim構造抵抗体を搭載した半導体装置
US7276776B2 (en) 2004-01-06 2007-10-02 Renesas Technology Corp. Semiconductor device
US8237282B2 (en) 2004-01-06 2012-08-07 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device
US7915708B2 (en) 2004-01-06 2011-03-29 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device
US7446390B2 (en) 2004-01-06 2008-11-04 Renesas Technology Corp. Semiconductor device
US7557427B2 (en) 2004-01-06 2009-07-07 Renesas Technology Corp. Semiconductor device
JP2007537604A (ja) * 2004-05-13 2007-12-20 シリコン ラボラトリーズ インコーポレーテッド 金属メッシュ構造を含む半導体集積回路
JP2008004939A (ja) * 2006-06-21 2008-01-10 Internatl Business Mach Corp <Ibm> デバイス、方法(mimキャパシタおよびその製造方法)
US8390038B2 (en) 2006-06-21 2013-03-05 International Business Machines Corporation MIM capacitor and method of making same
JP2009105300A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Panasonic Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2009135311A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Tdk Corp 薄膜コンデンサ及びその製造方法
US8159045B2 (en) 2008-12-09 2012-04-17 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device with shield line disposed between capacitors
JP2013009308A (ja) * 2011-05-20 2013-01-10 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 信号処理回路
US9559105B2 (en) 2011-05-20 2017-01-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Signal processing circuit
JP2015154058A (ja) * 2014-02-19 2015-08-24 株式会社ソシオネクスト キャパシタアレイおよびad変換器
US9148167B2 (en) 2014-02-19 2015-09-29 Socionext Inc. Capacitor array, AD converter and semiconductor device
CN113571637A (zh) * 2021-09-24 2021-10-29 晶芯成(北京)科技有限公司 Mom电容器及集成电路装置
CN113571637B (zh) * 2021-09-24 2022-02-11 晶芯成(北京)科技有限公司 Mom电容器及集成电路装置

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