JP4498836B2 - 容量素子 - Google Patents
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Description
また、積層型の容量素子は、小さな占有面積にも拘わらず、大きな容量値を持った容量素子とすることができる。従って、上記構造にすることで、大きな容量値を持つ容量素子において、広い容量範囲に渡って、正確な容量調整が繰り返し可能となる。
さらに、上記容量素子においては、前記トランジスタが、半導体基板における第1電極の形成領域の直下に配置されている。このため、半導体基板における第1電極の形成領域と別位置にトランジスタを配置する場合に較べて、前記電極部分とトランジスタを接続する配線を短くできると共に、全体の占有面積も小さくすることができる。また、第1電極をトランジスタへ接続する配線と同じ金属層とすることで、第1電極を形成するための特別な工程を必要とせず、トランジスタの配線形成工程と共用することができる。これによって、当該容量素子の製造コストを低減することができる。
請求項2に記載の発明は、誘電体膜と、第1電極および第2電極を備える容量素子において、前記第1電極および第2電極の少なくとも一方の電極が、複数の電極部分に分割され、前記分割された電極部分同士が、スイッチング機能を有するトランジスタにより、互いに接続されてなり、前記複数に分割された各電極部分を接続する前記トランジスタをスイッチングして、容量に寄与する前記電極部分を選択することで、電気的な容量調整が可能となるように構成されてなり、前記トランジスタのスイッチングが、不揮発性メモリを用いて制御されることを特徴としている。
当該容量素子についても、前述したように、複数に分割された各電極部分を接続するトランジスタを適宜スイッチングして、レーザ装置等によるトリミングを行うことなく簡単で正確な容量調整が可能であることは言うまでもない。当該容量素子は、EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory)等の不揮発性メモリを用いて前記トランジスタを制御しており、例えば、製造段階で行った容量調整値を不揮発性メモリに記憶させることで、レーザ装置等によるトリミングに代わる、電気的なトリミングとすることができる。
また、請求項3に記載の発明は、誘電体膜と、第1電極および第2電極を備える容量素子において、前記第1電極および第2電極の少なくとも一方の電極が、複数の電極部分に分割され、前記分割された電極部分同士が、スイッチング機能を有するトランジスタにより、互いに接続されてなり、前記複数に分割された各電極部分を接続する前記トランジスタをスイッチングして、容量に寄与する前記電極部分を選択することで、電気的な容量調整が可能となるように構成されてなり、前記トランジスタのスイッチングが、前記容量素子の周りの温度をモニタして制御されることを特徴としている。
前記したように、当該容量素子も製造段階だけでなく製品としての使用段階においても、容量調整が可能である。従って、上記のように当該容量素子の周りの温度をモニタしてトランジスタのスイッチングを制御することで、当該容量素子においては、温度変化による容量値の変化を補償することができる。
図1〜3に示した容量素子100,110においては、誘電体膜が、シリコン窒化膜12とポリイミド膜4の積層膜であった。これに限らず、本発明の容量素子は、一層および複数層の任意の誘電体膜であってよい。第1電極および第2電極は、成膜工程とフォトリソグラフィおよびドライエッチングやウェットエッチングからなるパターニング工程で形成していた。
10 半導体基板
20,21 第1電極
2a〜2e 電極部分
30,31 第2電極
4 ポリイミド膜(誘電体膜)
12 シリコン窒化膜
Tra〜Trh トランジスタ
Claims (9)
- 誘電体膜と、第1電極および第2電極を備える容量素子において、
前記誘電体膜、第1電極および第2電極が、半導体基板上に形成され、
前記容量素子が、下層の前記第1電極と上層の前記第2電極の間に前記誘電体膜が挟まれた、積層型の容量素子であり、
前記第2電極が、一体の電極であり、
前記第1電極が、複数の電極部分に分割され、
前記分割された電極部分同士が、スイッチング機能を有するトランジスタにより、互いに接続されてなり、
前記複数に分割された各電極部分を接続する前記トランジスタをスイッチングして、容量に寄与する前記電極部分を選択することで、電気的な容量調整が可能となるように構成されてなり、
前記トランジスタが、前記半導体基板における前記第1電極の形成領域の直下に配置され、
前記第1電極が、前記トランジスタへ接続する配線と同じ金属層からなることを特徴とする容量素子。 - 誘電体膜と、第1電極および第2電極を備える容量素子において、
前記第1電極および第2電極の少なくとも一方の電極が、複数の電極部分に分割され、
前記分割された電極部分同士が、スイッチング機能を有するトランジスタにより、互いに接続されてなり、
前記複数に分割された各電極部分を接続する前記トランジスタをスイッチングして、容量に寄与する前記電極部分を選択することで、電気的な容量調整が可能となるように構成されてなり、
前記トランジスタのスイッチングが、不揮発性メモリを用いて制御されることを特徴とする容量素子。 - 誘電体膜と、第1電極および第2電極を備える容量素子において、
前記第1電極および第2電極の少なくとも一方の電極が、複数の電極部分に分割され、
前記分割された電極部分同士が、スイッチング機能を有するトランジスタにより、互いに接続されてなり、
前記複数に分割された各電極部分を接続する前記トランジスタをスイッチングして、容量に寄与する前記電極部分を選択することで、電気的な容量調整が可能となるように構成されてなり、
前記トランジスタのスイッチングが、前記容量素子の周りの温度をモニタして制御されることを特徴とする容量素子。 - 前記容量素子が、下層の前記第1電極と上層の前記第2電極の間に前記誘電体膜が挟まれた、積層型の容量素子であり、
前記第1電極が、複数の電極部分に分割され、
前記第2電極が、一体の電極であることを特徴とする請求項2または3に記載の容量素子。 - 前記誘電体膜、第1電極および第2電極が、半導体基板上に形成され、
前記トランジスタが、前記半導体基板における前記第1電極の形成領域の直下に配置され、
前記第1電極が、前記トランジスタへ接続する配線と同じ金属層からなることを特徴とする請求項4に記載の容量素子。 - 前記第1電極および第2電極の少なくとも一方の電極が、1個の基本容量となる電極部分と、所定の単位容量の2n倍(n:0以上の整数)の容量となる複数の電極部分に分割されてなることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の容量素子。
- 前記容量素子が、湿度によってその容量が変化する湿度センサ素子であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の容量素子。
- 前記誘電体膜が、ポリイミド膜であることを特徴とする請求項7に記載の容量素子。
- 前記誘電体膜が、シリコン窒化膜とポリイミド膜の積層膜であることを特徴とする請求項7に記載の容量素子。
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