JP2005072233A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、容量素子を備える半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device including a capacitive element.
近年、集積回路を備える半導体装置のプロセス技術の発展に伴い、トランジスタや配線構造の微細化が進んでいる。この微細化によって、チップサイズの縮小化、あるいは同一面積におけるチップの多機能化、高機能化を実現することができる。しかし、これらは主に、集積回路中のディジタル回路を対象にしたものであり、アナログ回路で実現することは困難な場合が多い。その理由は、プロセス技術が微細化に対応できたとしても、アナログ回路中で用いる、容量素子やインダクタ素子、あるいは抵抗素子等の受動素子は特性維持のために素子自身の微細化が困難だからである。 In recent years, with the development of process technology for semiconductor devices including integrated circuits, transistors and wiring structures have been miniaturized. With this miniaturization, it is possible to reduce the chip size or to increase the functionality and functionality of the chip in the same area. However, these are mainly intended for digital circuits in integrated circuits, and are often difficult to realize with analog circuits. The reason is that even if the process technology can cope with miniaturization, it is difficult to miniaturize the element itself in order to maintain the characteristics of the passive element such as the capacitor element, inductor element, or resistance element used in the analog circuit. is there.
アナログ回路の容量素子としては、2層のポリシリコン層と、それらの間に挟まれた絶縁膜とから成る容量素子(以後「ポリシリコン容量素子」と呼ぶ)や、2層のメタル層と、それらの間に挟まれた絶縁膜とから成るMIM(Metal Insulator Metal)容量素子などがある。また、MOSトランジスタの一部の構造を容量素子として利用したものもある。具体的には、MOSトランジスタのゲート電極と、ソース・ドレイン領域と、それらの間に挟まれたゲート絶縁膜とから成るゲート容量を容量素子として利用するものである。 As a capacitor element of an analog circuit, a capacitor element (hereinafter referred to as “polysilicon capacitor element”) composed of two polysilicon layers and an insulating film sandwiched between them, two metal layers, There is an MIM (Metal Insulator Metal) capacitive element composed of an insulating film sandwiched between them. In addition, there is a structure in which a part of the structure of the MOS transistor is used as a capacitive element. Specifically, a gate capacitance composed of a gate electrode of a MOS transistor, a source / drain region, and a gate insulating film sandwiched between them is used as a capacitive element.
これらの容量素子は、下部電極、誘電体膜及び上部電極がこの順で積層された構造を成しているため、バイアス電圧依存性が問題とならない場合を除き、一般には形成する際に追加のマスク及びプロセスが必要である。 Since these capacitor elements have a structure in which a lower electrode, a dielectric film, and an upper electrode are laminated in this order, generally, when the dependency on bias voltage does not become a problem, additional capacitance is required when forming these capacitors. Masks and processes are required.
また、アナログ回路で採用される容量素子には、「フリンジ容量素子」や「インタディジタル容量素子」と呼ばれるものがある(以後、「フリンジ容量素子」に統一して呼称する)。フリンジ容量素子は、半導体装置の同一の配線層に形成された2つの導体線の横方向の線間容量を利用したものであって、プロセスの微細化に伴い、線間距離が小さくなることによって、比較的大きな容量値を得ることができる。しかも、寄生素子を利用した構造であるため、形成時に追加のマスク及びプロセスが必要ない。 Capacitance elements employed in analog circuits include what are called “fringe capacitance elements” and “interdigital capacitance elements” (hereinafter collectively referred to as “fringe capacitance elements”). A fringe capacitive element uses the lateral capacitance between two conductor lines formed in the same wiring layer of a semiconductor device, and the distance between the lines decreases as the process becomes finer. A relatively large capacitance value can be obtained. In addition, since the structure uses a parasitic element, no additional mask and process are required at the time of formation.
なお、フリンジ容量素子については特許文献1〜3及び非特許文献1,2に記載されている。また、アナログ回路のインダクタ素子については特許文献3〜5に記載されている。
The fringe capacitive element is described in
上述のようなポリシリコン容量素子などの容量素子を複数備える半導体装置や、容量素子とインダクタ素子とを備える半導体装置では、装置面積を縮小することが困難であった。 In a semiconductor device including a plurality of capacitive elements such as the polysilicon capacitive element as described above, or a semiconductor device including a capacitive element and an inductor element, it is difficult to reduce the device area.
そこで、本発明は上述の問題に鑑みて成されたものであり、容量素子を備える半導導体装置の装置面積を縮小することが可能な半導体技術を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a semiconductor technology capable of reducing the device area of a semiconductor device including a capacitive element.
この発明の第1の半導体装置は、2層のポリシリコン層と、それらの間に挟まれた絶縁膜とを有する第1の容量素子と、同一層に配置された2本の導体線の線間容量を利用した第2の容量素子とを備え、前記第1,2の容量素子は、相互に積み重ねられて配置されており、かつ相互に電気的に絶縁されている。 According to a first semiconductor device of the present invention, a first capacitive element having two polysilicon layers and an insulating film sandwiched between them, and two conductor lines arranged in the same layer A second capacitive element using an inter-capacitance, wherein the first and second capacitive elements are stacked on top of each other and are electrically insulated from each other.
また、この発明の第2の半導体装置は、半導体基板上に形成された絶縁ゲート構造及び前記半導体基板の上面内に形成された不純物領域を有するゲート容量と、同一層に配置された2本の導体線の線間容量を利用した容量素子とを備え、前記容量素子は、前記ゲート容量の直上に配置されており、前記ゲート容量と前記容量素子とは、相互に電気的に絶縁されている。 According to a second semiconductor device of the present invention, an insulated gate structure formed on a semiconductor substrate and a gate capacitor having an impurity region formed in the upper surface of the semiconductor substrate are arranged on the same layer. A capacitive element that uses a capacitance between conductor lines, and the capacitive element is disposed immediately above the gate capacitance, and the gate capacitance and the capacitive element are electrically insulated from each other. .
また、この発明の第3の半導体装置は、2層のポリシリコン層と、それらの間に挟まれた絶縁膜とを有する容量素子と、インダクタ素子とを備え、前記容量素子と前記インダクタ素子とは、相互に積み重ねられて配置されている。 The third semiconductor device of the present invention includes a capacitive element having two polysilicon layers and an insulating film sandwiched between them, and an inductor element, wherein the capacitive element, the inductor element, Are arranged one on top of the other.
この発明の第1の半導体装置によれば、第1,2の容量素子が相互に積み重ねられているため、第1,2の容量素子を同一層に横に並べて配置する場合よりも装置面積を縮小できる。更に、第1,2の容量素子は相互に電気的に絶縁されているため、容量値の誤差が比較的小さい第1の容量素子と、容量値の誤差が比較的大きい第2の容量素子とを、用途ごとに使い分けることができる。 According to the first semiconductor device of the present invention, since the first and second capacitive elements are stacked on each other, the device area is larger than the case where the first and second capacitive elements are arranged side by side in the same layer. Can be reduced. Further, since the first and second capacitive elements are electrically insulated from each other, the first capacitive element having a relatively small capacitance value error, and the second capacitive element having a relatively large capacitance value error, Can be used for different purposes.
また、この発明の第2の半導体装置によれば、ゲート容量の直上に容量素子が設けられているため、ゲート容量と容量素子とを同一層に横に並べて配置する場合よりも、装置面積を縮小できる。更に、ゲート容量と容量素子とは相互に電気的に絶縁されているため、ゲート容量を別の容量素子として利用することによって、容量値の誤差が比較的小さいゲート容量と、容量値の誤差が比較的大きい、線間容量を利用した容量素子とを、用途ごとに使い分けることができる。 Further, according to the second semiconductor device of the present invention, since the capacitive element is provided immediately above the gate capacitance, the device area can be reduced as compared with the case where the gate capacitance and the capacitive element are arranged side by side in the same layer. Can be reduced. Furthermore, since the gate capacitance and the capacitive element are electrically insulated from each other, by using the gate capacitance as another capacitive element, a gate capacitance having a relatively small capacitance value error and a capacitance value error can be obtained. A relatively large capacitive element using line capacitance can be used for each application.
また、この発明の第3の半導体装置によれば、容量素子とインダクタ素子とが相互に積み重ねられているため、容量素子とインダクタ素子とを同一層に横に並べて配置する場合よりも装置面積を縮小できる。更に、容量素子のポリシリコン層は、金属から成る導体層と比べてインダクタ素子との容量結合が弱いため、設計通りの容量値を実現しやすくなる。 Further, according to the third semiconductor device of the present invention, since the capacitive element and the inductor element are stacked on each other, the area of the device is larger than the case where the capacitive element and the inductor element are arranged side by side in the same layer. Can be reduced. Furthermore, the polysilicon layer of the capacitive element has a weak capacitive coupling with the inductor element as compared with the conductor layer made of metal, and thus it is easy to realize the designed capacitance value.
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1に係る半導体装置の構造を示す平面図であって、図2は図1中の矢視A−Aにおける断面図である。なお図1では、説明の便宜上、図2中の層間絶縁膜4,8,9、コンタクトプラグ5a,5b及び配線6a,6bの記載を省略している。そのため、実際には平面図に図示されないはずの容量素子3が図1には表れている。
FIG. 1 is a plan view showing the structure of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG. In FIG. 1, for convenience of explanation, the illustration of the
図1,2に示されるように、本実施の形態1に係る半導体装置は、例えばシリコン基板である半導体基板1を備えている。半導体基板1上には、例えばシリコン酸化膜が採用される絶縁膜2が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the semiconductor device according to the first embodiment includes a
絶縁膜2上には、ポリシリコン容量素子である容量素子3が設けられている。容量素子3は、2層のポリシリコン層3a,3bと、それらの間に挟まれた絶縁膜3cとから成り、ポリシリコン層3a,絶縁膜3c及びポリシリコン層3bは、下層からこの順で絶縁膜2上に積層されている。そして、絶縁膜2上には容量素子3を覆って層間絶縁膜4が設けられている。
On the insulating film 2, a
層間絶縁膜4上には層間絶縁膜8,9が下からこの順で積層されている。各層間絶縁膜8,9内と、層間絶縁膜9上には容量素子7が設けられており、これらの容量素子7は層間絶縁膜を介して相互に積み重ねられている。
On the interlayer insulating film 4, interlayer
各容量素子7はフリンジ容量素子であって、容量素子3と電気的に絶縁されつつ当該容量素子3の直上に設けられている。各容量素子7は一対の櫛形導体板17,27から成り、各櫛形導体板17,27は例えばアルミニウムから成る。層間絶縁膜8内の容量素子7の櫛形導体板17,27は層間絶縁膜4上に設けられており、層間絶縁膜9内の容量素子7の櫛形導体板17,27は層間絶縁膜8上に設けられている。
Each capacitive element 7 is a fringe capacitive element, and is provided immediately above the
櫛形導体板17は、一本の直線状の導体線17aと、複数本の直線状の導体線17bとから成る。導体線17bは、それらの長手方向に垂直な方向に、互いに所定間隔を成して配列されており、導体線17bの長手方向の一端のそれぞれは、導体線17aの短手方向の一端に接続されている。言い換えれば、複数の導体線17bは、導体線17aの短手方向の一端から外側に向って、互いに所定距離を成して延びている。
The comb-
同様に、櫛形導体板27は、一本の直線状の導体線27aと、複数本の直線状の導体線27bとから成る。導体線27bは、それらの長手方向に垂直な方向に、互いに所定間隔を成して配列されており、導体線27bの長手方向の一端のそれぞれは、導体線27aの短手方向の一端に接続されている。
Similarly, the comb-
櫛形導体板17,27は、導体線17b,27bが交互に、かつ互いに平行を成して対向するように配置されている。そして、互いに対向する導体線17b,27bの間に形成される線間容量と、導体線17aと導体線27bとが対向している領域に形成される線間容量と、導体線27aと導体線17bとが対向している領域に形成される線間容量との総和が、容量素子7の総容量となる。
The comb-
このように容量素子7は、同一層に形成された、互いに対向する2本の導体線の横方向の線間容量を利用した素子である。 Thus, the capacitive element 7 is an element that uses the line capacitance in the lateral direction of two conductor lines facing each other formed in the same layer.
層間絶縁膜8内の容量素子7における櫛形導体板17と、層間絶縁膜9内の容量素子7における櫛形導体板17とは、層間絶縁膜8内に設けられたコンタクトプラグ10によって相互に電気的に接続されており、層間絶縁膜9内の容量素子7における櫛形導体板17と、層間絶縁膜9上の容量素子7における櫛形導体板17とは、層間絶縁膜9内に設けられたコンタクトプラグ10によって相互に電気的に接続されている。
The comb-shaped
また、層間絶縁膜8内の容量素子7における櫛形導体板27と、層間絶縁膜9内の容量素子7における櫛形導体板27とは、層間絶縁膜8内に設けられたコンタクトプラグ11によって相互に電気的に接続されており、層間絶縁膜9内の容量素子7における櫛形導体板27と、層間絶縁膜9上の容量素子7における櫛形導体板27とは、層間絶縁膜9内に設けられたコンタクトプラグ11によって相互に電気的に接続されている。
Further, the comb-shaped
層間絶縁膜8内には配線6a,6bも設けられている。配線6aは、層間絶縁膜4内に設けられたコンタクトプラグ5aによって容量素子3のポリシリコン層3aと電気的に接続されており、配線6bは、層間絶縁膜4内に設けられたコンタクトプラグ5bによって容量素子3のポリシリコン層3bと電気的に接続されている。配線5a,5bは例えばアルミニウムから成る。
In the interlayer insulating film 8,
容量素子7が設けられている各層は配線層であって、配線6a,6bのみならず、図示しない他の配線も形成されている。例えば、抵抗素子やインダクタ素子などの図示していない他の受動素子間、あるいは同じく図示していない能動素子間を電気的に接続する配線や、当該他の受動素子や当該能動素子と、容量素子7とを相互に電気的に接続する配線などが、層間絶縁膜8,9内や、層間絶縁膜9上に設けられている。容量素子7は、これらの配線と同時に形成される。従って、容量素子7を形成する際に追加工程が発生することが無い。
Each layer in which the capacitor element 7 is provided is a wiring layer, and not only the
このように本実施の形態1に係る半導体装置では、容量素子3,7が相互に積み重ねられて配置されているため、容量素子3,7を同一層に横に並べて配置する場合よりも、装置面積を縮小できる。
As described above, in the semiconductor device according to the first embodiment, since the
更に、容量素子3,7は相互に電気的に絶縁されているため、容量値の誤差が比較的小さい容量素子3と、容量値の誤差が比較的大きい容量素子7とを、用途ごとに使い分けることができる。このことについて、以下に具体的に説明する。
Further, since the
一般的に、容量素子3のようなポリシリコン容量素子における容量値の誤差は±10%程度である。これに対して、容量素子7のようなフリンジ容量素子は、導体幅の精度が容量値の精度に大きく影響を与えるため、ポリシリコン容量素子よりも容量値の誤差が大きく±30%程度である。
In general, an error of a capacitance value in a polysilicon capacitive element such as the
このように、ポリシリコン容量素子は容量値の誤差が比較的小さいため、一般的には、信号用フィルタなどに用いられる容量素子のように絶対精度が必要な素子に採用される。一方、容量値の誤差が比較的大きいフリンジ容量素子は、絶対精度があまり必要でない容量素子、例えば電源ラインのノイズを除去するためのバイパスコンデンサや、容量結合回路での容量素子に採用される。従って、本実施の形態1のように、容量素子3,7を相互に電気的に絶縁させることによって、それらを用途ごとに使い分けることができる。
As described above, since the capacitance error of the polysilicon capacitance element is relatively small, the polysilicon capacitance element is generally adopted as an element that requires absolute accuracy, such as a capacitance element used for a signal filter or the like. On the other hand, a fringe capacitive element having a relatively large capacitance value error is employed as a capacitive element that does not require much absolute accuracy, such as a bypass capacitor for removing noise in a power supply line or a capacitive element in a capacitive coupling circuit. Therefore, as in the first embodiment, by electrically insulating the
また本実施の形態1では、容量素子7を容量素子3の直上に設けているため、容量素子7には、半導体基板1に対する寄生素子が発生しにくい。従って、半導体基板1に対する寄生素子は、主に下層の容量素子3のみに発生する。
In the first embodiment, since the capacitive element 7 is provided immediately above the
また本実施の形態1では、容量素子3は配線層を利用して形成されていないため、当該容量素子3が、配線層に設けられる容量素子7を形成する際に邪魔になることが無い。
In the first embodiment, since the
実施の形態2.
図3は本発明の実施の形態2に係る半導体装置の構造を示す断面図である。上述の実施の形態1では、容量素子7の直下に容量素子3を設けていたが、本実施の形態2では、容量素子7の直下に複数のMOSトランジスタ40を設けている。なお図3に示される容量素子7の断面構造は、図1中の矢視A−Aに相当する位置での断面構図である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a sectional view showing the structure of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. In the first embodiment described above, the
図3に示されるように、半導体基板1には複数のMOSトランジスタ40が設けられている。半導体基板1上には、例えばシリコン酸化膜から成る素子分離絶縁膜30が形成されており、半導体基板1の上面内にはウェル領域33が形成されている。
As shown in FIG. 3, the
半導体基板1の上面内、より具体的には半導体基板1に設けられたウェル領域33の上面内には、互いに所定距離を成して複数のソース・ドレイン領域41が形成されている。各ソース・ドレイン領域41は例えばn型の不純物領域である。互いに隣り合うソース・ドレイン領域41に挟まれたウェル領域33上と、その互いに隣り合うソース・ドレイン領域41のそれぞれの一部の上とに、ゲート絶縁膜42及びゲート電極43から成る絶縁ゲート構造46が設けられている。ゲート絶縁膜42及びゲート電極43は、半導体基板1側からこの順で積層されている。各MOSトランジスタ40は、互いに隣り合う一対のソース・ドレイン領域41と、絶縁ゲート構造46とで構成されている。
In the upper surface of the
本実施の形態2では、MOSトランジスタ40をトランジスタとして利用するのではなく、その一部を容量素子として利用している。具体的には、ソース・ドレイン領域41と、ゲート電極43と、それらに挟まれたゲート絶縁膜42とで構成されるゲート容量45を容量素子として利用している。つまり、ソース・ドレイン領域41を下部電極、ゲート電極43を上部電極、それらに挟まれたゲート絶縁膜42を誘電体膜としてそれぞれ用いることによって、ゲート容量45を容量素子として利用している。このようにソース・ドレイン領域41及び絶縁ゲート構造46を有するゲート容量45は、実施の形態1の容量素子3と同様に、容量値の誤差が±10%程度であって比較的容量値の誤差が小さい。そのため、例えば信号用フィルタの容量素子として利用できる。
In the second embodiment, the MOS transistor 40 is not used as a transistor but a part thereof is used as a capacitive element. Specifically, a gate capacitance 45 including a source /
半導体基板1及び素子分離構造の上には、絶縁ゲート構造46を覆って層間絶縁膜34が形成されている。層間絶縁膜34上には、層間絶縁膜38,39が下からこの順で積層されている。各層間絶縁膜38,39内と、層間絶縁膜39上には容量素子7が設けられており、これらの容量素子7は、実施の形態1と同様に、層間絶縁膜を介して相互に積み重ねられている。
An interlayer insulating
各容量素子7は、各ゲート容量45と電気的に絶縁されている。そして各容量素子7は、各ゲート容量45の直上に配置されている。層間絶縁膜38内の容量素子7における櫛形導体板17と、層間絶縁膜39内の容量素子7における櫛形導体板17とは、層間絶縁膜38内に設けられたコンタクトプラグ35によって相互に電気的に接続されており、層間絶縁膜39内の容量素子7における櫛形導体板17と、層間絶縁膜39上の容量素子7における櫛形導体板17とは、層間絶縁膜39内に設けられたコンタクトプラグ35によって相互に電気的に接続されている。
Each capacitor element 7 is electrically insulated from each gate capacitor 45. Each capacitive element 7 is disposed immediately above each gate capacitance 45. The comb-shaped
また、層間絶縁膜38内の容量素子7における櫛形導体板27と、層間絶縁膜39内の容量素子7における櫛形導体板27とは、層間絶縁膜38内に設けられたコンタクトプラグ36によって相互に電気的に接続されており、層間絶縁膜39内の容量素子7における櫛形導体板27と、層間絶縁膜39上の容量素子7における櫛形導体板27とは、層間絶縁膜39内に設けられたコンタクトプラグ36によって相互に電気的に接続されている。
Further, the comb-shaped
実施の形態1と同様に、容量素子7が設けられている各層は配線層であって、当該配線層には図示しない配線も形成されている。例えば、抵抗素子やインダクタ素子などの図示していない他の受動素子間、あるいは同じく図示しない能動素子間を電気的に接続する配線や、当該他の受動素子や当該能動素子と、容量素子7とを相互に電気的に接続する配線などが、層間絶縁膜38,39内や、層間絶縁膜39上に設けられている。容量素子7は、これらの配線と同時に形成される。
As in the first embodiment, each layer provided with the capacitor 7 is a wiring layer, and wiring (not shown) is also formed in the wiring layer. For example, wiring for electrically connecting other passive elements (not shown) such as resistance elements and inductor elements, or active elements (not shown), the other passive elements and the active elements, and the capacitive element 7 Wiring or the like for electrically connecting the two to each other is provided in the
また、層間絶縁膜38には、MOSトランジスタ40のゲート電極43や、ソース・ドレイン領域41と電気的に接続される配線(図示せず)も設けられている。絶縁ゲート構造46やソース・ドレイン領域41は、図3の紙面に垂直な方向において、直上に容量素子7が位置しない領域まで延びており、これらの配線は、層間絶縁膜34内に設けられたコンタクトプラグ(図示せず)によって、ゲート電極43やソース・ドレイン領域41の当該延長部分に電気的に接続されている。
The
このように本実施の形態2に係る半導体装置では、ゲート容量45の直上に容量素子7が設けられているため、ゲート容量45と容量素子7とを同一層に横に並べて配置する場合よりも装置面積を縮小できる。 Thus, in the semiconductor device according to the second embodiment, since the capacitive element 7 is provided immediately above the gate capacitance 45, the gate capacitance 45 and the capacitive element 7 are arranged side by side in the same layer. The device area can be reduced.
更に、ゲート容量45と容量素子7とは相互に電気的に絶縁されているため、本実施の形態2のようにゲート容量45を容量素子7とは別の容量素子として利用することによって、容量値の誤差が比較的小さいゲート容量45と、容量値の誤差が比較的大きい容量素子7とを、実施の形態1と同様に用途ごとに使い分けることができる。 Furthermore, since the gate capacitor 45 and the capacitor element 7 are electrically insulated from each other, the gate capacitor 45 can be used as a capacitor element different from the capacitor element 7 as in the second embodiment, thereby The gate capacitance 45 having a relatively small value error and the capacitor element 7 having a relatively large capacitance value error can be used for each application as in the first embodiment.
また本実施の形態2では、ゲート容量45は配線層を利用して形成されていないため、当該ゲート容量45が、配線層に設けられる容量素子7を形成する際に邪魔になることが無い。 In the second embodiment, since the gate capacitor 45 is not formed by using the wiring layer, the gate capacitor 45 does not interfere with the formation of the capacitor element 7 provided in the wiring layer.
また、互いに隣り合うソース・ドレイン領域41の間のウェル領域33の上面内に、ソース・ドレイン領域41と同じ導電型の不純物領域を形成し、その互いに隣り合うソース・ドレイン領域41を当該不純物領域で互いに接続してもよい。この場合には、ソース・ドレイン領域41のみならず、新たに設けた不純物領域も下部電極として利用することができるため、ゲート容量45は、この不純物領域及びソース・ドレイン領域41と、ゲート電極43と、それらに挟まれたゲート絶縁膜42とで構成されることになる。
Further, an impurity region having the same conductivity type as that of the source /
実施の形態3.
図4は本発明の実施の形態3に係る半導体装置の構造を示す平面図であって、図5は図4中の矢視B−Bにおける断面図である。上述の実施の形態1では、容量素子3の直上に容量素子7を設けていたが、本実施の形態3では、容量素子3の直上にインダクタ素子50を設けている。なお図4では、説明の便宜上、図5中の層間絶縁膜51の記載を省略している。そのため、実際には平面図に図示されないはずの容量素子3が図4には表れている。
4 is a plan view showing the structure of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. In the above-described first embodiment, the capacitive element 7 is provided immediately above the
図4,5に示されるように、半導体基板1上には絶縁膜2が設けられており、当該絶縁膜2上には複数の容量素子3が相互に離れて設けられている。各容量素子3のポリシリコン層3a、絶縁膜3c及びポリシリコン層3bは、下からこの順で絶縁膜2上に積層されている。そして、絶縁膜2上には各容量素子3を覆って層間絶縁膜51が設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 5, an insulating film 2 is provided on the
層間絶縁膜51上にはインダクタ素子50が設けられている。インダクタ素子50は、例えばスパイラルインダクタであって、導体、例えばアルミニウムから成る。インダクタ素子50は、各容量素子3と電気的に絶縁されており、複数の容量素子3にまたがってそれらの直上に配置されている。
An
インダクタ素子50が設けられている層は配線層であって、当該配線層には図示しない他の配線も形成されている。例えば、抵抗素子や容量素子などの図示していない他の受動素子間、あるいは同じく図示しない能動素子間を電気的に接続する配線や、当該他の受動素子や当該能動素子と、インダクタ素子50とを相互に電気的に接続する配線などが、層間絶縁膜51上に設けられている。インダクタ素子50は、これらの配線と同時に形成される。従って、インダクタ素子50を形成する際に追加工程が発生することが無い。
The layer in which the
また、層間絶縁膜51上には、容量素子3のポリシリコン層3a,3bと電気的に接続される配線(図示せず)も設けられている。これらの配線は、ポリシリコン層3a,3bにおいて直上にインダクタ素子50が位置していない領域と、層間絶縁膜51内に設けられたコンタクトプラグ(図示せず)によって電気的に接続されている。
On the
このように本実施の形態3に係る半導体装置では、容量素子3とインダクタ素子50とが相互に積み重ねられて配置されているため、容量素子3とインダクタ素子50とを同一層に横に並べて配置する場合よりも装置面積を縮小できる。
As described above, in the semiconductor device according to the third embodiment, since the
更に、容量素子3のポリシリコン層3a,3bは、金属から成る導体層と比べて、インダクタ素子50との層間絶縁膜51を介した容量結合が弱いため、設計通りの容量値を実現しやすくなる。
Further, since the polysilicon layers 3a and 3b of the
なお本実施の形態3では、容量素子3とインダクタ素子50とは互いに電気的に絶縁されているが、層間絶縁膜51内にコンタクトプラグを設けて、当該コンタクトプラグで両者を互いに接続しても良い。
In the third embodiment, the
また上述の実施の形態1において、本実施の形態3と同様に絶縁膜2上に複数の容量素子3を設けて、当該複数の容量素子3にまたがってそれらの直上に容量素子7を設けても良い。
In the first embodiment, a plurality of
1 半導体基板、3,7 容量素子、3a,3b ポリシリコン層、3c 絶縁膜、17a,17b,27a,27b 導体線、40 MOSトランジスタ、41 ソース・ドレイン領域、45 ゲート容量、46 絶縁ゲート構造、50 インダクタ素子。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
同一層に配置された2本の導体線の線間容量を利用した第2の容量素子と
を備え、
前記第1,2の容量素子は、相互に積み重ねられて配置されており、かつ相互に電気的に絶縁されている、半導体装置。 A first capacitive element having two polysilicon layers and an insulating film sandwiched between them;
A second capacitive element that utilizes the line capacitance of two conductor lines arranged in the same layer,
The semiconductor device in which the first and second capacitor elements are stacked on top of each other and are electrically insulated from each other.
同一層に配置された2本の導体線の線間容量を利用した容量素子と
を備え、
前記容量素子は、前記ゲート容量の直上に配置されており、
前記ゲート容量と前記容量素子とは、相互に電気的に絶縁されている、半導体装置。 An insulated gate structure formed on the semiconductor substrate and a gate capacitance having an impurity region formed in the upper surface of the semiconductor substrate;
A capacitive element that uses the capacitance between two conductor wires arranged in the same layer, and
The capacitive element is disposed immediately above the gate capacitance;
The semiconductor device, wherein the gate capacitor and the capacitor are electrically insulated from each other.
インダクタ素子と
を備え、
前記容量素子と前記インダクタ素子とは、相互に積み重ねられて配置されている、半導体装置。
A capacitive element having two polysilicon layers and an insulating film sandwiched between them;
An inductor element,
The semiconductor device, wherein the capacitive element and the inductor element are stacked on top of each other.
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Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
JP2008226998A (en) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor integrated circuit |
WO2008142857A1 (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Panasonic Corporation | Semiconductor integrated circuit |
US8198698B2 (en) * | 2008-03-18 | 2012-06-12 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device |
US11183471B2 (en) | 2019-11-12 | 2021-11-23 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device |
WO2023189926A1 (en) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | Semiconductor device and method for producing semiconductor device |
-
2003
- 2003-08-25 JP JP2003299699A patent/JP2005072233A/en active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008226998A (en) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor integrated circuit |
WO2008142857A1 (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Panasonic Corporation | Semiconductor integrated circuit |
CN102263106A (en) * | 2007-05-16 | 2011-11-30 | 松下电器产业株式会社 | Semiconductor integrated circuit |
US8198698B2 (en) * | 2008-03-18 | 2012-06-12 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device |
US8766399B2 (en) | 2008-03-18 | 2014-07-01 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device |
US9054122B2 (en) | 2008-03-18 | 2015-06-09 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device |
US11183471B2 (en) | 2019-11-12 | 2021-11-23 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device |
WO2023189926A1 (en) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | Semiconductor device and method for producing semiconductor device |
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