JP2019029537A - Capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、キャパシタに関する。 The present invention relates to a capacitor.
キャパシタが搭載される電子機器の高機能化・小型化に対応するように、キャパシタは容量密度の向上、耐電圧の改善が求められている。例えば、特許文献１には、半導体基板の一主面上の所定エリアに、所定エリアの面積よりも大きい表面積を有して設けられたキャパシタを備える半導体装置が開示されている。当該半導体装置は、キャパシタの少なくとも一部として機能する誘電体領域（キャパシタ誘電体膜）を備え、所定エリアに溝を有する。当該半導体装置は、誘電体領域の少なくとも一部が溝の側壁又は底部に接するように形成されたショットキー接合又はヘテロ接合により構成される空乏領域からなることを特徴としている。このとき、キャパシタは、溝によってキャパシタ誘電体膜の表面積を大きくすることで、容量を高密度に形成している。また、特許文献１には、溝の側壁と底部を繋ぐ端部のキャパシタ誘電体膜が側壁部よりも厚い半導体装置が開示されている。このとき、キャパシタは、容量形成時の溝の端部における電界集中を緩和することで、耐電圧の低下を抑えている。 Capacitors are required to have an increased capacitance density and an improved withstand voltage in order to cope with higher functionality and downsizing of electronic devices in which capacitors are mounted. For example, Patent Document 1 discloses a semiconductor device including a capacitor provided in a predetermined area on one main surface of a semiconductor substrate with a surface area larger than the area of the predetermined area. The semiconductor device includes a dielectric region (capacitor dielectric film) that functions as at least a part of a capacitor, and has a groove in a predetermined area. The semiconductor device is characterized by comprising a depletion region constituted by a Schottky junction or a heterojunction formed so that at least a part of the dielectric region is in contact with the side wall or bottom of the groove. At this time, the capacitor is formed with a high density by increasing the surface area of the capacitor dielectric film by the groove. Further, Patent Document 1 discloses a semiconductor device in which the capacitor dielectric film at the end portion connecting the sidewall and the bottom of the groove is thicker than the sidewall. At this time, the capacitor suppresses the decrease in withstand voltage by relaxing the electric field concentration at the end of the groove when the capacitor is formed.
しかしながら、溝の底部や溝の間の平坦部におけるキャパシタ誘電体を溝の側壁部よりも厚くしたとしても、側壁部に沿ったキャパシタ誘電体膜の膜厚は小さいため、溝の開口縁部における電界集中は充分に緩和されず、キャパシタの耐電圧が低くなる恐れがある。また、キャパシタ誘電体膜を厚くすることで、膜厚が均一なキャパシタと比べて静電容量が低下する。 However, even if the capacitor dielectric in the bottom part of the groove or the flat part between the grooves is made thicker than the side wall part of the groove, the film thickness of the capacitor dielectric film along the side wall part is small. The electric field concentration is not sufficiently relaxed, and the withstand voltage of the capacitor may be lowered. Also, increasing the capacitor dielectric film reduces the capacitance compared to a capacitor having a uniform film thickness.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、信頼性の向上を図ることが可能なキャパシタを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a capacitor capable of improving the reliability.
本発明の一態様に係るキャパシタは、互いに対向する第１主面及び第２主面を有し、第１主面側にトレンチ部が形成された基材と、基材の第１主面側でトレンチ部の内側を含む領域に設けられた少なくとも一層からなる誘電体膜と、トレンチ部の内側を含む領域であって誘電体膜の上に設けられた導電体膜と、を備え、誘電体膜の少なくとも一層におけるいずれかの層は、トレンチ部の開口縁部に設けられた第１部分と、第１部分とは異なる材料からなる第２部分とを有する。 The capacitor which concerns on 1 aspect of this invention has the 1st main surface and 2nd main surface which mutually oppose, the base material by which the trench part was formed in the 1st main surface side, and the 1st main surface side of a base material A dielectric film comprising at least one layer provided in a region including the inside of the trench portion, and a conductor film provided on the dielectric film and including the inside of the trench portion. Any layer in at least one layer of the film has a first portion provided at an opening edge of the trench portion and a second portion made of a material different from the first portion.
本発明によれば、信頼性の向上を図ることが可能なキャパシタを提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a capacitor capable of improving reliability.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。但し、第２実施形態において、第１実施形態と同一又は類似の構成要素は、第１実施形態と同一又は類似の符号で表し、詳細な説明を適宜省略する。また、第２実施形態以降の実施形態において得られる効果について、第１実施形態と同様のものについては説明を適宜省略する。各実施形態の図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本願発明の技術的範囲を当該実施形態に限定して解するべきではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, in the second embodiment, the same or similar components as those in the first embodiment are denoted by the same or similar reference numerals as those in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted as appropriate. Moreover, about the effect acquired in embodiment after 2nd Embodiment, description is abbreviate | omitted suitably about the thing similar to 1st Embodiment. The drawings of the embodiments are exemplifications, the dimensions and shapes of the respective parts are schematic, and the technical scope of the present invention should not be understood as being limited to the embodiments.
＜第１実施形態＞
まず、図１〜図３を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係るキャパシタ１００の構成について説明する。図１は、第１実施形態に係るキャパシタの構成を概略的に示す平面図である。図２は、図１に示したキャパシタのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面の構成を概略的に示す断面図である。図３は、図２に示したキャパシタのトレンチ部を中心とした拡大断面図である。
<First Embodiment>
First, the configuration of the capacitor 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view schematically showing the configuration of the capacitor according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional configuration along the line II-II of the capacitor shown in FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view centering on the trench portion of the capacitor shown in FIG.
なお、図中に示した第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び第３方向Ｚは、それぞれ、互いに直交する方向であるが、互いに交差する方向であればこれに限定されるものではなく、互いに９０°以外の角度で交差する方向であってもよい。また、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び第３方向Ｚは、それぞれ交差する異なる方向を意味するものであり、各方向は、図１に示す矢印の正方向に限定されず、矢印とは反対の負方向も含む。 The first direction X, the second direction Y, and the third direction Z shown in the figure are directions orthogonal to each other, but are not limited to these as long as they intersect each other. The directions may intersect each other at an angle other than 90 °. Also, the first direction X, the second direction Y, and the third direction Z mean different directions that intersect each other, and each direction is not limited to the positive direction of the arrow shown in FIG. Also includes the opposite negative direction.
キャパシタ１００は、基材１１０、第１導電体膜１２０、誘電体膜１３０、第２導電体膜１４０、及び保護膜１５０を備えている。 The capacitor 100 includes a base 110, a first conductor film 120, a dielectric film 130, a second conductor film 140, and a protective film 150.
基材１１０は、導電性を有する低抵抗なシリコン基板からなる単層構造である。基材１１０は、第３方向Ｚの正方向側に第１主面１１０Ａを有し、第３方向Ｚ負方向側に第２主面１１０Ｂを有する。第１主面１１０Ａは、例えば結晶方位が＜１００＞と表される結晶面である。第１主面１１０Ａ及び第２主面１１０Ｂは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙによって特定される面と平行な面（以下、「ＸＹ面」と呼ぶ。）である。基材１１０は、水晶等の絶縁性基板であってもよい。また、基材１１０は多層構造でもよく、例えば導電性基板と保護膜からなる積層体であってもよい。 The base material 110 has a single layer structure made of a conductive low resistance silicon substrate. The base material 110 has a first main surface 110A on the positive direction side in the third direction Z, and a second main surface 110B on the third direction Z negative direction side. The first major surface 110A is a crystal plane whose crystal orientation is expressed as <100>, for example. The first main surface 110A and the second main surface 110B are surfaces parallel to the surfaces specified by the first direction X and the second direction Y (hereinafter referred to as “XY surfaces”). The substrate 110 may be an insulating substrate such as quartz. The base material 110 may have a multilayer structure, for example, a laminated body including a conductive substrate and a protective film.
基材１１０は、第１主面１１０Ａ側に複数のトレンチ部１１１が形成されている。トレンチ部１１１は、第１主面１１０Ａ側に開口部を有する有底の凹部である。一例として、トレンチ部１１１は、深さが１０μｍ以上５０μｍ以下であり、底の直径が５μｍ程度である円柱状である。静電容量を形成する領域にトレンチ部１１１を設けることにより、キャパシタ１００の寸法を拡大することなく電極の対向面積を増やし、キャパシタ１００の容量密度（基材１１０の第１主面１１０Ａの法線方向から平面視したときの単位面積当たりの静電容量）を向上させることができる。トレンチ部１１１の形成方法は特に限定されるものではないが、フォトリソグラフィによってパターニングされたフォトレジストを利用したドライエッチングによれば、高いアスペクト比で形成することができ、トレンチ部１１１の密度を高めることができる。 The base material 110 has a plurality of trench portions 111 formed on the first main surface 110A side. The trench portion 111 is a bottomed concave portion having an opening on the first main surface 110A side. As an example, the trench part 111 has a cylindrical shape with a depth of 10 μm or more and 50 μm or less and a bottom diameter of about 5 μm. By providing the trench part 111 in the region where the capacitance is formed, the facing area of the electrodes is increased without increasing the size of the capacitor 100, and the capacitance density of the capacitor 100 (the normal line of the first main surface 110A of the substrate 110) (Capacitance per unit area when viewed in plan from the direction) can be improved. The formation method of the trench portion 111 is not particularly limited, but dry etching using a photoresist patterned by photolithography can be formed with a high aspect ratio, and the density of the trench portion 111 is increased. be able to.
トレンチ部１１１の形状や大きさは上記に限定されるものではない。トレンチ部１１１の形状は、例えば、楕円柱状、多角柱状、一方向に延在する溝状、又はこれらの組合せであってもよい。また、図１に示した例では、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに沿って４×４の格子状に複数のトレンチ部１１１が形成されているが、トレンチ部１１１の数及び配置は特に限定されるものではない。トレンチ部１１１は、静電容量を形成する領域に少なくとも１つ形成されればよい。複数のトレンチ部１１１は、千鳥配置等の規則的な配置でもよく、不規則な配置であってもよい。また、トレンチ部は、基材１１０の第１主面１１０Ａ側及び第２主面１１０Ｂ側の両方に設けられてもよい。 The shape and size of the trench part 111 are not limited to the above. The shape of the trench part 111 may be, for example, an elliptical column shape, a polygonal column shape, a groove shape extending in one direction, or a combination thereof. In the example shown in FIG. 1, a plurality of trench portions 111 are formed in a 4 × 4 lattice shape along the first direction X and the second direction Y, but the number and arrangement of the trench portions 111 are particularly limited. It is not limited. At least one trench 111 may be formed in a region where capacitance is formed. The plurality of trench portions 111 may have a regular arrangement such as a staggered arrangement or an irregular arrangement. The trench portion may be provided on both the first main surface 110A side and the second main surface 110B side of the base 110.
図２に示すように、トレンチ部１１１が形成されることで、基材１１０の第１主面１１０Ａ側の表面は、開口縁部１１２及び開口隅部１１３で屈曲する。開口縁部１１２は基材１１０の第１主面１１０Ａとトレンチ部１１１の内側面とをつなぐ屈曲部であり、開口隅部１１３はトレンチ部１１１の内側面と底面とをつなぐ屈曲部である。第１導電体膜１２０と第２導電体膜１４０との間に電圧が印加されると、誘電体膜１３０に形成される電界は、開口縁部１１２及び開口隅部１１３に集中する。特に、図３に示すように開口縁部１１２の曲率半径は開口隅部１１３の曲率半径よりも小さいため、開口縁部１１２では開口隅部１１３よりも電界集中しやすい。 As shown in FIG. 2, by forming the trench portion 111, the surface of the base 110 on the first main surface 110 </ b> A side is bent at the opening edge portion 112 and the opening corner portion 113. The opening edge portion 112 is a bent portion that connects the first main surface 110A of the base 110 and the inner side surface of the trench portion 111, and the opening corner portion 113 is a bent portion that connects the inner side surface and the bottom surface of the trench portion 111. When a voltage is applied between the first conductor film 120 and the second conductor film 140, the electric field formed in the dielectric film 130 concentrates on the opening edge 112 and the opening corner 113. In particular, as shown in FIG. 3, since the radius of curvature of the opening edge 112 is smaller than the radius of curvature of the opening corner 113, the electric field is more likely to be concentrated at the opening edge 112 than at the opening corner 113.
第１導電体膜１２０は、基材１１０の第２主面１１０Ｂを覆っている。第１導電体膜１２は、例えば、Ｍｏ（モリブデン）、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ｗ（タングステン）、Ｐｔ（プラチナ）、Ｔｉ（チタン）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｒ（クロム）、等の金属材料によって形成されている。第１導電体膜１２０は、導電性材料であれば金属材料に限定されるものではなく、導電性樹脂等で形成されてもよい。基材１１０が低抵抗シリコン基板であるとき、第１導電体膜１２０及び基材１１０が、キャパシタ１００の下部電極として機能する。なお、基材１１０が絶縁性基板である場合は、基材１１０がキャパシタ１００の誘電体層の一部として機能し、第１導電体膜１２０が下部電極として機能する。 The first conductor film 120 covers the second main surface 110 </ b> B of the base material 110. The first conductor film 12 is made of, for example, Mo (molybdenum), Al (aluminum), Au (gold), Ag (silver), Cu (copper), W (tungsten), Pt (platinum), Ti (titanium), It is made of a metal material such as Ni (nickel) or Cr (chromium). The first conductor film 120 is not limited to a metal material as long as it is a conductive material, and may be formed of a conductive resin or the like. When the substrate 110 is a low resistance silicon substrate, the first conductor film 120 and the substrate 110 function as a lower electrode of the capacitor 100. In addition, when the base material 110 is an insulating substrate, the base material 110 functions as a part of the dielectric layer of the capacitor 100, and the first conductor film 120 functions as a lower electrode.
誘電体膜１３０は、第１主面１１０Ａ側であって、トレンチ部１１１によって基材１１０の第１主面１１０Ａ側に形成される空間の内部（以下、「トレンチ部１１１の内側」と呼ぶ。）を含む領域に設けられている。誘電体膜１３０は、基材１１０の第１主面１１０Ａ並びにトレンチ部１１１の内側面及び底面に沿って延在している。つまり、誘電体膜１３０は、開口縁部１１２及び開口隅部１１３で屈曲している。誘電体膜１３０は、第１誘電体層１３１、第２誘電体層１３２、及び第３誘電体層１３３を有している。 The dielectric film 130 is on the first main surface 110A side, and is referred to as the inside of a space formed on the first main surface 110A side of the substrate 110 by the trench portion 111 (hereinafter referred to as “the inside of the trench portion 111”). ). The dielectric film 130 extends along the first main surface 110 </ b> A of the substrate 110 and the inner side surface and the bottom surface of the trench portion 111. That is, the dielectric film 130 is bent at the opening edge 112 and the opening corner 113. The dielectric film 130 includes a first dielectric layer 131, a second dielectric layer 132, and a third dielectric layer 133.
第１誘電体層１３１は、基材１１０の第１主面１１０Ａ並びにトレンチ部１１１の底面及び内側面を覆っている。第１誘電体層１３１は、例えば、絶縁性を有するシリコン酸化物（例えば、ＳｉＯ2）によって設けられている。第１誘電体層１３１の膜厚は、例えば０．３μｍ程度である。基材１１０がシリコン基板である場合、第１誘電体層１３１は、基材１１０を熱酸化させることでシリコン基板の表面酸化膜として設けることができる。第１誘電体層１３１は、誘電体膜１３０と基材１１０との密着性を向上させることができる。 The first dielectric layer 131 covers the first main surface 110 </ b> A of the substrate 110 and the bottom surface and inner surface of the trench portion 111. The first dielectric layer 131 is provided by, for example, insulating silicon oxide (for example, SiO 2 ). The film thickness of the first dielectric layer 131 is, for example, about 0.3 μm. When the base material 110 is a silicon substrate, the first dielectric layer 131 can be provided as a surface oxide film of the silicon substrate by thermally oxidizing the base material 110. The first dielectric layer 131 can improve the adhesion between the dielectric film 130 and the substrate 110.
第２誘電体層１３２は、第１誘電体層１３１の上に設けられている。第２誘電体層１３２は、基材１１０の第１主面１１０Ａの上方のみならず、トレンチ部１１１の内側にも設けられている。キャパシタ１００の容量密度を向上させる、または耐圧向上の観点から、第２誘電体層１３２の膜厚は設計され、例えば耐圧を向上させるため１μｍ程度の膜厚にすることがある。第２誘電体層１３２は、第１部分１３２Ａ及び第２部分１３２Ｂを有している。 The second dielectric layer 132 is provided on the first dielectric layer 131. The second dielectric layer 132 is provided not only above the first main surface 110 </ b> A of the base 110 but also inside the trench portion 111. From the viewpoint of improving the capacitance density of the capacitor 100 or improving the withstand voltage, the film thickness of the second dielectric layer 132 is designed. For example, the film thickness may be about 1 μm in order to improve the withstand voltage. The second dielectric layer 132 has a first portion 132A and a second portion 132B.
第１部分１３２Ａは、開口縁部１１２に設けられている。第２部分１３２Ｂは、トレンチ部１１１の内側及び基材１１０の第１主面１１０Ａの上方に設けられており、第１部分１３２Ａと連続するように隣接している。第１部分１３２Ａは、例えばシリコン酸化物によって設けられている。第２部分１３２Ｂは、例えばシリコン窒化物（例えば、Ｓｉ3Ｎ4）やシリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）等のシリコン窒化物系の誘電体材料によって形成されている。第１誘電体層１３１がシリコン酸化物からなる場合、第２誘電体層１３２の第１部分１３２Ａがシリコン酸化物からなり第２部分１３２Ｂがシリコン窒化物からなることで、第２誘電体層１３２の第１誘電体層１３１に対する部分的な密着力低下を抑制することができる。つまり、誘電体膜１３０内部における部分的な層間剥離等の損傷発生を抑制することができる。 The first portion 132 </ b> A is provided at the opening edge portion 112. The second portion 132B is provided inside the trench portion 111 and above the first main surface 110A of the base 110, and is adjacent to the first portion 132A. The first portion 132A is provided by, for example, silicon oxide. The second portion 132B is formed of a silicon nitride-based dielectric material such as silicon nitride (eg, Si 3 N 4 ) or silicon oxynitride (SiON). When the first dielectric layer 131 is made of silicon oxide, the first dielectric layer 132A is made of silicon oxide and the second dielectric layer 132B is made of silicon nitride. It is possible to suppress a partial decrease in the adhesion force to the first dielectric layer 131. That is, damage such as partial delamination inside the dielectric film 130 can be suppressed.
第１部分１３２Ａ及び第２部分１３２Ｂは、例えば、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の蒸着法によって設けられる。第１部分１３２Ａ及び第２部分１３２Ｂは、例えば、シリコン窒化膜を成膜後にシリコン窒化膜の一部を酸化する、あるいはシリコン酸化膜を成膜後にシリコン酸化膜の一部を窒化することで設けられてもよい。または、シリコン窒化膜を成膜後にシリコン窒化膜の一部をエッチングし、シリコン窒化膜が除去された領域にシリコン酸化膜を成膜してもよい。 The first portion 132A and the second portion 132B are provided by vapor deposition methods such as CVD (Chemical Vapor Deposition) and PVD (Physical Vapor Deposition), for example. The first portion 132A and the second portion 132B are provided by, for example, oxidizing a part of the silicon nitride film after forming the silicon nitride film, or nitriding a part of the silicon oxide film after forming the silicon oxide film. May be. Alternatively, after forming the silicon nitride film, a part of the silicon nitride film may be etched to form a silicon oxide film in the region where the silicon nitride film has been removed.
なお、第１部分１３２Ａ及び第２部分１３２Ｂが互いに異なる材料によって形成されるならば、第１部分１３２Ａの材料はシリコン酸化物に限定されず、第２部分１３２Ｂの材料はシリコン窒化物系の誘電体材料に限定されない。第１部分１３２Ａは、例えば、ＳｉＣ、ＳｉＣＯＨ、ＳｉＣＯ、ＳｉＯＦ、等の低誘電率材料によって設けられてもよい。第２部分１３２Ｂは、例えば、ＨｆＯ2、Ｙ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＢａＴｉＯ3、等の高誘電率材料によって設けられてもよい。但し、キャパシタ１００の容量密度を向上させる観点から、第２部分１３２Ｂの誘電率は、第１誘電体層１３１の誘電率よりも大きいことが望ましい。開口縁部１１２での電界集中を緩和する観点から、第１部分１３２Ａの誘電率は、第２部分１３２Ｂの誘電率よりも小さいことが望ましい。また、電界集中による絶縁破壊を抑制する観点から、第１部分１３２Ａの耐電圧は、第２部分１３２Ｂの耐電圧よりも大きいことが望ましい。 If the first portion 132A and the second portion 132B are formed of different materials, the material of the first portion 132A is not limited to silicon oxide, and the material of the second portion 132B is a silicon nitride-based dielectric. It is not limited to body materials. The first portion 132A may be provided by a low dielectric constant material such as SiC, SiCOH, SiCO, or SiOF, for example. The second portion 132B may be provided by a high dielectric constant material such as HfO 2 , Y 2 O 3 , Ta 2 O 5 , or BaTiO 3 . However, from the viewpoint of improving the capacitance density of the capacitor 100, the dielectric constant of the second portion 132 </ b> B is desirably larger than the dielectric constant of the first dielectric layer 131. From the viewpoint of alleviating electric field concentration at the opening edge 112, the dielectric constant of the first portion 132A is desirably smaller than the dielectric constant of the second portion 132B. In addition, from the viewpoint of suppressing dielectric breakdown due to electric field concentration, the withstand voltage of the first portion 132A is preferably larger than the withstand voltage of the second portion 132B.
第３誘電体層１３３は、第２誘電体層１３２、すなわち第１部分１３２Ａ及び第２部分１３２Ｂの上に設けられている。第３誘電体層１３３は、第２誘電体層１３２と同様、基材１１０の第１主面１１０Ａの上方のみならず、トレンチ部１１１の内側にも設けられている。第３誘電体層１３３は、例えばシリコン酸化物からなる。第３誘電体層１３３の膜厚は、例えば０．３μｍ程度である。第２誘電体層１３２の第１部分１３２Ａがシリコン酸化物からなり第２部分１３２Ｂがシリコン窒化物からなる場合、第３誘電体層１３３をシリコン酸化物によって設けることで、第３誘電体層１３３の第２誘電体層１３２に対する部分的な密着力低下を抑制することができる。つまり、誘電体膜１３０内部における部分的な層間剥離等の損傷発生を抑制することができる。 The third dielectric layer 133 is provided on the second dielectric layer 132, that is, the first portion 132A and the second portion 132B. Similar to the second dielectric layer 132, the third dielectric layer 133 is provided not only above the first major surface 110 </ b> A of the substrate 110 but also inside the trench portion 111. The third dielectric layer 133 is made of, for example, silicon oxide. The film thickness of the third dielectric layer 133 is, for example, about 0.3 μm. When the first portion 132A of the second dielectric layer 132 is made of silicon oxide and the second portion 132B is made of silicon nitride, the third dielectric layer 133 is formed by providing the third dielectric layer 133 with silicon oxide. Thus, it is possible to suppress a partial decrease in adhesion to the second dielectric layer 132. That is, damage such as partial delamination inside the dielectric film 130 can be suppressed.
図２に示す例では、第２誘電体層１３２が第１部分１３２Ａ及び第２部分１３２Ｂを有し、第２誘電体層１３２が第１誘電体層１３１及び第３誘電体層１３３に挟まれている。これによれば、第１部分１３２Ａ、第２部分１３２Ｂ、又はこれらの界面におけるリーク電流を、第１誘電体層１３１及び第３誘電体層１３３によって低減することができる。また、第１部分及び第２部分が基材１１０又は第２導電体膜１４０と接触する構成に比べて、第１部分及び第２部分の物性（内部応力、密着性、等）の相違に起因した基材１１０と誘電体膜１３０との間での部分的な層間剥離や、誘電体膜１３０と第２導電体膜１４０との間での部分的な層間剥離を抑制することができる。つまり、キャパシタ１００の信頼性を向上させることができる。なお、第１部分及び第２部分を有する層は、第２誘電体層１３２に限定されるものではなく、第１誘電体層１３１又は第３誘電体層１３３であってもよい。また、第１誘電体層１３１及び第３誘電体層１３３の一方が省略されて誘電体膜１３０が２層構造となってもよく、両方が省略されて誘電体膜１３０が第１部分及び第２部分を有する単層構造となってもよい。 In the example shown in FIG. 2, the second dielectric layer 132 has a first portion 132A and a second portion 132B, and the second dielectric layer 132 is sandwiched between the first dielectric layer 131 and the third dielectric layer 133. ing. According to this, the leakage current at the first portion 132A, the second portion 132B, or the interface between them can be reduced by the first dielectric layer 131 and the third dielectric layer 133. Also, compared to the configuration in which the first part and the second part are in contact with the substrate 110 or the second conductor film 140, the physical properties (internal stress, adhesion, etc.) of the first part and the second part are different. Thus, partial delamination between the base material 110 and the dielectric film 130 and partial delamination between the dielectric film 130 and the second conductor film 140 can be suppressed. That is, the reliability of the capacitor 100 can be improved. The layer having the first portion and the second portion is not limited to the second dielectric layer 132 but may be the first dielectric layer 131 or the third dielectric layer 133. Also, one of the first dielectric layer 131 and the third dielectric layer 133 may be omitted, and the dielectric film 130 may have a two-layer structure, and both may be omitted and the dielectric film 130 may be the first portion and the first layer. A single layer structure having two portions may be used.
誘電体膜１３０は、さらに別の誘電体層を備える４層以上の多層構造であってもよい。このように誘電体膜１３０を多層構造とすることによって、容量値、耐電圧、内部応力、等の調整をより自由に行うことができる。また、誘電体膜１３０は、トレンチ部１１１の底面及び内側面に沿って形成される。言い換えれば、誘電体膜１３０の膜厚は、トレンチ部１１１の深さや幅よりも小さい。これによって、トレンチ部１１１の内側が誘電体膜１３０によって埋められる事態を回避し、電極の対向面積の増加によるキャパシタ１００の容量密度の向上を図ることができる。 The dielectric film 130 may have a multilayer structure of four or more layers including another dielectric layer. Thus, by making the dielectric film 130 have a multilayer structure, the capacitance value, withstand voltage, internal stress, etc. can be adjusted more freely. Further, the dielectric film 130 is formed along the bottom surface and the inner side surface of the trench part 111. In other words, the film thickness of the dielectric film 130 is smaller than the depth and width of the trench portion 111. As a result, it is possible to avoid a situation where the inside of the trench portion 111 is filled with the dielectric film 130, and to improve the capacitance density of the capacitor 100 by increasing the opposing area of the electrodes.
第２導電体膜１４０は、トレンチ部１１１の内側を含む領域であって、誘電体膜１３０の上に設けられている。第２導電体膜１４０は、キャパシタ１００の上部電極として機能し、下部電極（基材１１０及び第１導電体膜１２０）との間に静電容量を形成する。つまり、基材１１０と第２導電体膜１４０とが誘電体膜１３０を挟んで互いに対向する面積が、キャパシタ１００における電極の対向面積に相当する。 The second conductor film 140 is a region including the inside of the trench portion 111 and is provided on the dielectric film 130. The second conductor film 140 functions as an upper electrode of the capacitor 100 and forms a capacitance between the lower electrode (the base 110 and the first conductor film 120). That is, the area where the substrate 110 and the second conductor film 140 face each other with the dielectric film 130 interposed therebetween corresponds to the facing area of the electrodes in the capacitor 100.
第２導電体膜１４０は、第１導電体層１４１及び第２導電体層１４２を有する。第１導電体層１４１は、誘電体膜１３０の上に設けられ、トレンチ部１１１の内側にも設けられている。第１導電体層１４１は、例えば、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）、及びヒ素（Ａｓ）の少なくともいずれか１つを不純物として含む、ｐ型又はｎ型の多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜である。第２導電体層１４２は、第１導電体層１４１の上に設けられている。 The second conductor film 140 includes a first conductor layer 141 and a second conductor layer 142. The first conductor layer 141 is provided on the dielectric film 130 and is also provided inside the trench portion 111. The first conductor layer 141 is, for example, p-type or n-type polycrystalline silicon (Poly-Si) containing at least one of phosphorus (P), boron (B), and arsenic (As) as an impurity. It is a membrane. The second conductor layer 142 is provided on the first conductor layer 141.
第２導電体層１４２は、第１導電体層１４１の上に設けられている。基材１１０の第１主面１１０Ａの法線方向から平面視したときに第２導電体層１４２は第１導電体層１４１の内側に設けられ、第１導電体層１４１の開口隅部が第２導電体層１４２から露出している。言い換えると、第１導電体層１４１は、基材１１０の第１主面１１０Ａの法線方向から平面視したとき、第２導電体層１４２よりも外側に延在する開口隅部を有する。第２導電体層１４２は、例えば、Ａｌによって設けられている。第２導電体層１４２の材料は、第１導電体膜１２０の説明で挙げた金属材料によって設けられてもよい。また、第２導電体層１４２は金属材料に限定されるものではなく、導電性樹脂等の導電性材料によって設けられてもよい。第１導電体層１４１及び第２導電体層１４２は、例えば、ＣＶＤやＰＶＤ等の蒸着法によって設けられる。 The second conductor layer 142 is provided on the first conductor layer 141. When viewed in plan from the normal direction of the first main surface 110A of the substrate 110, the second conductor layer 142 is provided inside the first conductor layer 141, and the opening corner of the first conductor layer 141 is the first corner. The two conductor layers 142 are exposed. In other words, the first conductor layer 141 has an opening corner that extends outward from the second conductor layer 142 when seen in a plan view from the normal direction of the first main surface 110A of the substrate 110. The second conductor layer 142 is made of Al, for example. The material of the second conductor layer 142 may be provided by the metal materials mentioned in the description of the first conductor film 120. The second conductor layer 142 is not limited to a metal material, and may be provided by a conductive material such as a conductive resin. The 1st conductor layer 141 and the 2nd conductor layer 142 are provided by vapor deposition methods, such as CVD and PVD, for example.
保護膜１５０は、第２導電体膜１４０の開口隅部を覆っている。すなわち、保護膜１５０は、第１導電体層１４１の開口隅部及び第２導電体層１４２の開口隅部を覆っている。保護膜１５０は、例えばポリイミド（ＰＩ）膜であるが、他の有機絶縁体膜でもよく、シリコン酸化物やシリコン窒化物等の無機絶縁体膜であってもよい。保護膜１５０は、誘電体膜１３０の沿面放電によるリーク電流の発生を抑制することができる。つまり、キャパシタ１００を高耐圧化することができる。また、保護膜１５０は、誘電体膜１３０や第２導電体膜１４０の内部応力を緩和することができる。例えば、シリコン窒化物からなる第２誘電体層１３２やＡｌからなる第２導電体層１４２が有する引張応力を、保護膜１５０が有する圧縮応力によって緩和することができる。これによって、誘電体膜１３０の損傷を抑制し、キャパシタ１００の信頼性を向上させることができる。なお、保護膜１５０の誘電率が誘電体膜１３０よりも大きい場合、第２導電体膜１４０からの漏れ電界を抑制することができる。反対に保護膜１５０の誘電率が誘電体膜１３０よりも小さい場合、第２導電体膜１４０による寄生容量の形成を抑制するこができる。 The protective film 150 covers the opening corner of the second conductor film 140. That is, the protective film 150 covers the opening corners of the first conductor layer 141 and the opening corners of the second conductor layer 142. The protective film 150 is, for example, a polyimide (PI) film, but may be another organic insulator film or an inorganic insulator film such as silicon oxide or silicon nitride. The protective film 150 can suppress the occurrence of leakage current due to creeping discharge of the dielectric film 130. That is, the withstand voltage of the capacitor 100 can be increased. Further, the protective film 150 can relieve internal stress of the dielectric film 130 and the second conductor film 140. For example, the tensile stress that the second dielectric layer 132 made of silicon nitride and the second conductor layer 142 made of Al have can be relaxed by the compressive stress that the protective film 150 has. Thereby, damage to the dielectric film 130 can be suppressed and the reliability of the capacitor 100 can be improved. Note that when the dielectric constant of the protective film 150 is larger than that of the dielectric film 130, the leakage electric field from the second conductor film 140 can be suppressed. On the other hand, when the dielectric constant of the protective film 150 is smaller than that of the dielectric film 130, the formation of parasitic capacitance by the second conductor film 140 can be suppressed.
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、上記の第１実施形態と共通の事柄については記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。第１実施形態と同様の符号が付された構成は、第１実施形態における構成と同様の構成及び機能を有するものとし、詳細な説明を省略する。同様の構成による同様の作用効果については言及しない。 Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, description of matters common to the first embodiment is omitted, and only different points will be described. The configurations denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment have the same configurations and functions as the configurations in the first embodiment, and will not be described in detail. No mention is made of similar operational effects of similar configurations.
＜第２実施形態＞
図４を参照しつつ、第２実施形態にかかるキャパシタ２００の構成について説明する。図４は、第２実施形態に係るキャパシタの構成を概略的に示す断面図である。
Second Embodiment
The configuration of the capacitor 200 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the capacitor according to the second embodiment.
第２実施形態にかかるキャパシタ２００は、第２誘電体層２３２が第３部分２３２Ｃをさらに備えている点で、第１実施形態にかかるキャパシタ１００と相違している。第３部分２３２Ｃは、トレンチ部２１１の底部の開口隅部２１３に設けられている。第３部分２３２Ｃは、第２部分２３２Ｂと連続するように隣接しており、第１部分２３２Ａ及び第２部分２３２Ｂと同様に、第１誘電体層２３１と第３誘電体層２３３とで挟まれている。第３部分２３２Ｃは、例えば、シリコン窒化物系の誘電体材料によって形成されている。第３部分２３２Ｃは、第２部分２３２Ｂとは異なる材料からなり、例えば、第１実施形態の説明において第１部分１３２Ａを構成する材料として例示した誘電体材料によって設けることができる。第３部分２３２Ｃは、第１部分２３２Ａと同じ誘電体材料からなってもよく、第１部分２３２Ａとは異なる誘電体材料からなってもよい。但し、第１部分２３２Ａと同様に、第３部分２３２Ｃの誘電率は第２部分２３２Ｂの誘電率よりも小さいことが望ましく、第３部分２３２Ｃの耐電圧は第２部分２３２Ｂの耐電圧よりも大きいことが望ましい。 The capacitor 200 according to the second embodiment is different from the capacitor 100 according to the first embodiment in that the second dielectric layer 232 further includes a third portion 232C. The third portion 232 </ b> C is provided in the opening corner 213 at the bottom of the trench portion 211. The third portion 232C is adjacent to the second portion 232B so as to be continuous, and is sandwiched between the first dielectric layer 231 and the third dielectric layer 233 similarly to the first portion 232A and the second portion 232B. ing. The third portion 232C is made of, for example, a silicon nitride-based dielectric material. The third portion 232C is made of a material different from that of the second portion 232B. For example, the third portion 232C can be provided by the dielectric material exemplified as the material constituting the first portion 132A in the description of the first embodiment. The third portion 232C may be made of the same dielectric material as the first portion 232A, or may be made of a different dielectric material from the first portion 232A. However, like the first part 232A, the dielectric constant of the third part 232C is preferably smaller than the dielectric constant of the second part 232B, and the withstand voltage of the third part 232C is larger than the withstand voltage of the second part 232B. It is desirable.
以上のように、本発明の一態様によれば、互いに対向する第１主面１１０Ａ及び第２主面１１０Ｂを有し、第１主面１１０Ａ側にトレンチ部１１１が形成された基材１１０と、基材１１０の第１主面１１０Ａ側でトレンチ部１１１の内側を含む領域に設けられた少なくとも一層からなる誘電体膜１３０と、トレンチ部１１１の内側を含む領域であって誘電体膜１３０の上に設けられた導電体膜１４０と、を備え、誘電体膜１３０の少なくとも一層におけるいずれかの層１３２は、トレンチ部１１１の開口縁部に設けられた第１部分１３２Ａと、第１部分１３２Ａとは異なる材料からなる第２部分１３２Ｂとを有する、キャパシタ１００が提供される。 As described above, according to one aspect of the present invention, the base 110 includes the first main surface 110A and the second main surface 110B facing each other, and the trench portion 111 is formed on the first main surface 110A side. The dielectric film 130 made of at least one layer provided in the region including the inside of the trench portion 111 on the first main surface 110A side of the base 110, and the region including the inside of the trench portion 111 and the dielectric film 130 And at least one layer 132 in at least one layer of the dielectric film 130 includes a first portion 132A provided at an opening edge of the trench portion 111, and a first portion 132A. A capacitor 100 is provided that has a second portion 132B made of a different material.
上記態様によれば、トレンチ部の開口縁部において誘電体膜の物性を変化させることができるため、トレンチ部の開口縁部への電界集中による誘電体膜の絶縁破壊を抑制する。つまり、キャパシタの高電圧での動作を安定させ、信頼性を向上させることができる。また、誘電体膜１３０の膜厚を一部大きくする構成と比べて、容量密度の低下を抑制することができる。 According to the above aspect, since the physical properties of the dielectric film can be changed at the opening edge of the trench part, the dielectric breakdown of the dielectric film due to the electric field concentration on the opening edge of the trench part is suppressed. That is, the operation of the capacitor at a high voltage can be stabilized and the reliability can be improved. In addition, a decrease in capacitance density can be suppressed as compared with a configuration in which the thickness of the dielectric film 130 is partially increased.
第１部分１３２Ａの誘電率は、第２部分１３２Ｂの誘電率よりも小さくてもよい。これによれば、第１部分への電界集中を緩和することができる。つまり、開口縁部における誘電体膜への電界集中を、第１部分を含む誘電体膜の絶縁破壊電界強度よりも小さくすることができる。これによって、キャパシタの高電圧動作を安定化させることができる。 The dielectric constant of the first portion 132A may be smaller than the dielectric constant of the second portion 132B. According to this, the electric field concentration on the first portion can be reduced. That is, the electric field concentration on the dielectric film at the opening edge can be made smaller than the dielectric breakdown electric field strength of the dielectric film including the first portion. Thereby, the high voltage operation of the capacitor can be stabilized.
第１部分１３２Ａの耐電圧は、第２部分１３２Ｂの耐電圧よりも大きくてもよい。これによれば、第１部分を含む誘電体膜の絶縁破壊電界強度を、開口縁部における誘電体膜への電界集中よりも大きくすることができる。これによって、キャパシタの高電圧動作を安定化させることができる。 The withstand voltage of the first portion 132A may be greater than the withstand voltage of the second portion 132B. According to this, the dielectric breakdown electric field strength of the dielectric film including the first portion can be made larger than the electric field concentration on the dielectric film at the opening edge. Thereby, the high voltage operation of the capacitor can be stabilized.
誘電体膜１３０は、第１誘電体層１３１と、第１誘電体層１３１の上に設けられた第２誘電体層１３２とを備え、第２誘電体層１３２が、第１部分１３２Ａ及び第２部分１３２Ｂを有してもよい。これによれば、第１部分、第２部分、又はこれらの界面におけるリーク電流を、第１誘電体層によって低減することができる。また、第１部分及び第２部分を直接基材の上に設ける構成と比べて、基材、第１部分、及び第２部分との密着性が良好な膜を第１誘電体層とすることで、第１部分及び第２部分の物性（内部応力、密着性、等）の相違に起因した基材と誘電体膜との間での層間剥離の発生を抑制することができる。これにより、キャパシタの動作不良を抑制することができる。 The dielectric film 130 includes a first dielectric layer 131 and a second dielectric layer 132 provided on the first dielectric layer 131. The second dielectric layer 132 includes the first portion 132A and the first dielectric layer 132A. It may have two portions 132B. According to this, the leakage current at the first portion, the second portion, or the interface between them can be reduced by the first dielectric layer. In addition, a film having better adhesion to the base material, the first part, and the second part than the configuration in which the first part and the second part are directly provided on the base material is used as the first dielectric layer. Thus, it is possible to suppress the occurrence of delamination between the base material and the dielectric film due to the difference in physical properties (internal stress, adhesion, etc.) between the first part and the second part. Thereby, the malfunction of a capacitor can be suppressed.
基材１１０は、シリコン系半導体からなり、第１誘電体層１３１は、シリコン酸化物からなり、第２誘電体層１３２の第１部分１３２Ａは、シリコン酸化物を含み、第２誘電体層１３２の第２部分１３２Ｂは、シリコン窒化物を含んでいてもよい。これによれば、第１誘電体層を基材の熱酸化で形成することができるため、第１誘電体層をＰＶＤやＣＶＤによって形成する場合に比べて、製造プロセスを簡略化することができる。また、シリコン窒化物からなる第２部分でのリーク電流を、シリコン酸化物からなる第１誘電体層によって低減することができる。また、第２誘電体層の第１誘電体層に対する部分的な密着力低下を抑制することができ、誘電体膜内部の層間剥離に起因したキャパシタの動作不良を抑制することができる。 The base 110 is made of a silicon-based semiconductor, the first dielectric layer 131 is made of silicon oxide, the first portion 132A of the second dielectric layer 132 contains silicon oxide, and the second dielectric layer 132 is formed. The second portion 132B may include silicon nitride. According to this, since the first dielectric layer can be formed by thermal oxidation of the substrate, the manufacturing process can be simplified as compared with the case where the first dielectric layer is formed by PVD or CVD. . Further, the leakage current in the second portion made of silicon nitride can be reduced by the first dielectric layer made of silicon oxide. In addition, it is possible to suppress a partial decrease in adhesion of the second dielectric layer to the first dielectric layer, and it is possible to suppress a malfunction of the capacitor due to delamination inside the dielectric film.
誘電体膜１３０は、第２誘電体層１３２の上に設けられシリコン酸化物からなる第３誘電体層１３３をさらに備えていてもよい。これによれば、シリコン窒化物からなる第２部分でのリーク電流を、シリコン酸化物からなる第３誘電体層によって低減することができる。また、第３誘電体層の第２誘電体層に対する部分的な密着力低下を抑制することができ、誘電体膜に対する第２導電体膜の部分的な密着力低下を抑制することができる。つまり、誘電体膜内部の層間剥離に起因したキャパシタの動作不良や、第２導電体膜と誘電体膜との間での層間剥離に起因したキャパシタの動作不良を抑制することができる。 The dielectric film 130 may further include a third dielectric layer 133 provided on the second dielectric layer 132 and made of silicon oxide. According to this, the leakage current in the second portion made of silicon nitride can be reduced by the third dielectric layer made of silicon oxide. In addition, it is possible to suppress a partial decrease in adhesion of the third dielectric layer to the second dielectric layer, and it is possible to suppress a partial decrease in adhesion of the second conductive film to the dielectric film. That is, it is possible to suppress the malfunction of the capacitor due to delamination inside the dielectric film and the malfunction of the capacitor due to delamination between the second conductor film and the dielectric film.
第２誘電体層１３２の厚さは、第１誘電体層１３１の厚さよりも大きくてもよい。これによれば、第２誘電体層１３２の全面において充分な絶縁性を持たせることができ、キャパシタの高電圧動作を安定化させることができる。また、第１部分による絶縁破壊の抑制効果を向上させることができる。 The thickness of the second dielectric layer 132 may be greater than the thickness of the first dielectric layer 131. Accordingly, sufficient insulation can be provided on the entire surface of the second dielectric layer 132, and the high voltage operation of the capacitor can be stabilized. In addition, the effect of suppressing dielectric breakdown by the first portion can be improved.
例えば、トレンチ部１１１の開口縁部１１２における曲率半径が、トレンチ部１１１の底部と内側面とをつなぐ開口隅部１１３における曲率半径よりも小さい。これによれば、開口縁部の方が開口隅部よりも電界集中しやすいため、第１部分を設けることで効果的に誘電体膜の絶縁破壊を抑制することができる。 For example, the radius of curvature at the opening edge 112 of the trench 111 is smaller than the radius of curvature at the opening corner 113 that connects the bottom and the inner surface of the trench 111. According to this, since the electric field concentration is easier at the opening edge portion than at the opening corner portion, the dielectric breakdown of the dielectric film can be effectively suppressed by providing the first portion.
誘電体膜２３０の少なくとも一層におけるいずれかの層２３２は、トレンチ部２１１の底面と内側面とをつなぐ開口隅部２１２に設けられた第３部分２３２Ｃをさらに備え、第３部分２３２Ｃは、第２部分２３２Ｂとは異なる材料からなってもよい。これによれば、開口縁部だけではなく開口隅部への電界集中による誘電体膜の絶縁破壊も抑制することができる。 Any one of the layers 232 in at least one layer of the dielectric film 230 further includes a third portion 232C provided at the opening corner portion 212 that connects the bottom surface and the inner surface of the trench portion 211, and the third portion 232C includes the second portion 232C. The portion 232B may be made of a different material. According to this, it is possible to suppress dielectric breakdown of the dielectric film due to electric field concentration not only at the opening edge but also at the opening corner.
第３部分２３２Ｃの誘電率は、第２部分２３２Ｂの誘電率よりも小さくてもよい。これによれば、第１部分と同様に、第３部分への電界集中をも緩和することができる。つまり、開口隅部と同様に、開口隅部における誘電体膜への電界集中を、第３部分を含む誘電体膜の絶縁破壊電界強度よりも小さくすることができる。これによって、キャパシタの高電圧での動作を安定させることができる。 The dielectric constant of the third portion 232C may be smaller than the dielectric constant of the second portion 232B. According to this, similarly to the first portion, the electric field concentration on the third portion can be reduced. That is, similarly to the opening corner, the electric field concentration on the dielectric film at the opening corner can be made smaller than the dielectric breakdown electric field strength of the dielectric film including the third portion. As a result, the operation of the capacitor at a high voltage can be stabilized.
第３部分２３２Ｃの耐電圧は、第２部分２３２Ｂの耐電圧よりも大きくてもよい。これによれば、第１部分と同様に、第３部分を含む誘電体膜の絶縁破壊電界強度を、開口縁部における誘電体膜への電界集中よりも大きくすることができる。これによって、キャパシタの高電圧での動作を安定させることができる。 The withstand voltage of the third portion 232C may be greater than the withstand voltage of the second portion 232B. According to this, like the first part, the dielectric breakdown electric field strength of the dielectric film including the third part can be made larger than the electric field concentration on the dielectric film at the opening edge. As a result, the operation of the capacitor at a high voltage can be stabilized.
以上説明したように、本発明の一態様によれば、信頼性の向上を図ることが可能なキャパシタを提供することが可能となる。 As described above, according to one embodiment of the present invention, a capacitor capable of improving reliability can be provided.
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。 The embodiments described above are for facilitating the understanding of the present invention, and are not intended to limit the present invention. The present invention can be changed / improved without departing from the spirit thereof, and the present invention includes equivalents thereof. In other words, those obtained by appropriately modifying the design of each embodiment by those skilled in the art are also included in the scope of the present invention as long as they include the features of the present invention. For example, each element included in each embodiment and its arrangement, material, condition, shape, size, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate. In addition, each element included in each embodiment can be combined as much as technically possible, and combinations thereof are included in the scope of the present invention as long as they include the features of the present invention.
１００…キャパシタ
１１０…基材
１１０Ａ…第１主面
１１０Ｂ…第２主面
１１１…トレンチ部
１１２…開口縁部
１１３…開口隅部
１２０…第１導電体膜
１３０…誘電体膜
１３１…第１誘電体層
１３２…第２誘電体層
１３２Ａ…第１部分
１３２Ｂ…第２部分
１３３…第３誘電体層
１４０…第２導電体膜
１４１…第１導電体層
１４２…第２導電体層
１５０…保護膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Capacitor 110 ... Base material 110A ... 1st main surface 110B ... 2nd main surface 111 ... Trench part 112 ... Opening edge part 113 ... Opening corner part 120 ... 1st conductor film 130 ... Dielectric film 131 ... 1st dielectric Body layer 132 ... second dielectric layer 132A ... first part 132B ... second part 133 ... third dielectric layer 140 ... second conductor film 141 ... first conductor layer 142 ... second conductor layer 150 ... protection film
Claims (11)
前記基材の前記第１主面側で前記トレンチ部の内側を含む領域に設けられた少なくとも一層からなる誘電体膜と、
前記トレンチ部の内側を含む領域であって前記誘電体膜の上に設けられた導電体膜と、
を備え、
前記誘電体膜の前記少なくとも一層におけるいずれかの層は、前記トレンチ部の開口縁部に設けられた第１部分と、前記第１部分とは異なる材料からなる第２部分とを有する、キャパシタ。 A base material having a first main surface and a second main surface facing each other, wherein a trench portion is formed on the first main surface side;
A dielectric film comprising at least one layer provided in a region including the inside of the trench part on the first main surface side of the base material;
A conductor film provided on the dielectric film in a region including the inside of the trench part;
With
Any one layer in the at least one layer of the dielectric film includes a first portion provided at an opening edge of the trench portion and a second portion made of a material different from the first portion.
請求項１に記載のキャパシタ。 The dielectric constant of the first part is smaller than the dielectric constant of the second part,
The capacitor according to claim 1.
請求項１又は２に記載のキャパシタ。 The withstand voltage of the first part is greater than the withstand voltage of the second part,
The capacitor according to claim 1 or 2.
前記第２誘電体層が、前記第１部分及び前記第２部分を有する、
請求項１から３のいずれか１項に記載のキャパシタ。 The dielectric film includes a first dielectric layer and a second dielectric layer provided on the first dielectric layer,
The second dielectric layer has the first portion and the second portion;
The capacitor according to any one of claims 1 to 3.
前記第１誘電体層は、シリコン酸化物からなり、
前記第２誘電体層の前記第１部分は、シリコン酸化物を含み、
前記第２誘電体層の前記第２部分は、シリコン窒化物を含んでいる、
請求項４に記載のキャパシタ。 The base material is made of a silicon-based semiconductor,
The first dielectric layer is made of silicon oxide,
The first portion of the second dielectric layer comprises silicon oxide;
The second portion of the second dielectric layer includes silicon nitride;
The capacitor according to claim 4.
請求項５に記載のキャパシタ。 The dielectric film further includes a third dielectric layer provided on the second dielectric layer and made of silicon oxide.
The capacitor according to claim 5.
請求項４から６のいずれか１項に記載のキャパシタ。 A thickness of the second dielectric layer is greater than a thickness of the first dielectric layer;
The capacitor according to any one of claims 4 to 6.
請求項１から７のいずれか１項に記載のキャパシタ。 The radius of curvature at the opening edge of the trench is smaller than the radius of curvature at the corner of the opening connecting the bottom and the inner surface of the trench.
The capacitor according to claim 1.
前記第３部分は、前記第２部分とは異なる材料からなる、
請求項１から８のいずれか１項に記載のキャパシタ。 Any of the layers in the at least one layer of the dielectric film further includes a third portion provided at an opening corner that connects the bottom surface and the inner surface of the trench portion,
The third portion is made of a material different from that of the second portion.
The capacitor according to claim 1.
請求項９に記載のキャパシタ。 The dielectric constant of the third part is smaller than the dielectric constant of the second part,
The capacitor according to claim 9.
請求項９又は１０に記載のキャパシタ。 The withstand voltage of the third part is greater than the withstand voltage of the second part,
The capacitor according to claim 9 or 10.
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