JPWO2018025403A1 - 半導体コンデンサ - Google Patents

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Abstract

半導体基板からなる回路で多様な要求に対応できること。半導体基板（２Ａ）と、半導体基板（２Ａ）に形成された電極群（４）と、絶縁物（２Ｂ）と、を備え、複数のコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ３）が形成される。複数のコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ３）は、電極群（４）それぞれの間に絶縁物（２Ｂ）が挟まれた構造を有する。複数のコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ３）は、コンデンサ（Ｃ１〜Ｃ３）が規定の電圧に耐える能力である耐性と、コンデンサ（Ｃ１〜Ｃ３）におけるリーク電流の流れ易さであるコンダクタンスとのうち、少なくとも一方が異なる設定とされる。

Description

本発明は、電極群それぞれの間に絶縁物が挟まれた構造を有する半導体コンデンサに関する。
従来、半導体を利用したコンデンサが知られている。このコンデンサにおいては、半導体基板の一主面にトレンチ電極が形成される。このコンデンサを形成するプロセスは、まず、半導体基板の一主面にトレンチが形成される。続いて、そのトレンチ内に絶縁膜としての酸化膜が形成される。続いて、トレンチを電極材で埋め込んだトレンチ電極が、半導体基板の表面に形成される。続いて、隣り合うトレンチ電極間に誘電体としての酸化膜が形成される。このプロセスを経過して製造されたコンデンサは、トレンチ電極間で横型コンデンサの構造をなす（例えば、特許文献１参照）。
特許第5270124号公報
ところで、半導体を利用したコンデンサは、それに求められる要求に応じて、耐圧、コンダクタンス等の特性が異なる。これにより、要求が変わる毎に、コンデンサの特性を変える必要がある。しかし、従来の半導体コンデンサは、半導体基板に同じ特性のコンデンサが複数設けられる。このため、従来の半導体コンデンサにあっては、半導体基板からなる回路で多様な要求に対応できない、という問題がある。
本発明の目的は、上記問題に着目してなされたもので、半導体基板からなる回路で多様な要求に対応できる半導体コンデンサを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、半導体基板と、半導体基板に形成された電極群と、絶縁物と、を備え、複数のコンデンサが形成される。複数のコンデンサは、電極群それぞれの間に絶縁物が挟まれた構造を有する。複数のコンデンサは、コンデンサが規定の電圧に耐える能力である耐性と、コンデンサにおけるリーク電流の流れ易さであるコンダクタンスとのうち、少なくとも一方が異なる設定とされる。
この結果、半導体基板からなる回路で多様な要求に対応できる半導体コンデンサを提供することができる。
実施例１における半導体コンデンサの平面構造を示す平面図である。 実施例１における半導体コンデンサの内部構造を示す展開説明図である。 実施例２における半導体コンデンサの内部構造を示す展開説明図である。 実施例２における半導体コンデンサの回路構成を示す等価回路図である。 実施例２における半導体コンデンサの製造方法のトレンチ形成処理を示す断面図である。 実施例２における半導体コンデンサの製造方法のトレンチ形成処理を示す断面図である。 実施例２における半導体コンデンサの製造方法の絶縁膜形成処理を示す断面図である。 実施例２における半導体コンデンサの製造方法の電極群形成処理を示す断面図である。 実施例３における半導体コンデンサの内部構造を示す展開説明図である。 実施例４における半導体コンデンサの平面構造を示す平面図である。 実施例５における半導体コンデンサの平面構造を示す平面図である。 実施例５における半導体コンデンサの内部構造を示す展開説明図である。 実施例６における半導体コンデンサの平面構造を示す平面図である。 実施例６における半導体コンデンサの配置構造を示す平面図である。 実施例２における半導体コンデンサの製造方法の絶縁膜形成処理の変形例を示す断面図である。 実施例２における半導体コンデンサの製造方法の電極群形成処理の変形例を示す断面図である。
以下、本発明の半導体コンデンサを実現する最良の形態を、図面に示す実施例１〜実施例６に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
実施例１における半導体コンデンサは、複数の横型コンデンサが形成された半導体コンデンサに適用したものである。図１は実施例１における半導体コンデンサの平面構造を示し、図２は内部構造を示す。以下、図１及び図２に基づいて、実施例１における半導体コンデンサの構成を、「全体構成」と、「配置構成」に分けて説明する。以下では、説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係を説明する。詳細には、半導体コンデンサの幅方向をＸ軸方向（＋Ｘ方向)とする。また、Ｘ軸方向に直交して、半導体コンデンサの前後方向をＹ軸方向（＋Ｙ方向)、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交し、半導体コンデンサの高さ方向をＺ軸方向（＋Ｚ方向)とする。なお、＋Ｘ方向を右方向（−Ｘ方向を左方向)、＋Ｙ方向を前方向（−Ｙ方向を後方向)、＋Ｚ方向を上方向（−Ｚ方向を下方向)として、適宜使用する。
ここで、「横型コンデンサ」とは、基板の片面（例えば、上面）に端子電極を有する構成のコンデンサを意味する。
［全体構成］
半導体コンデンサ１Ａは、図１に示すように、半導体基板２Ａ（例えば、酸化シリコン）と、絶縁物２Ｂ（例えば、酸化シリコン）と、電極群４（例えば、多結晶シリコン）と、を備える。半導体コンデンサ１Ａは、トレンチ形成処理、絶縁膜形成処理及び電極群形成処理の順で実施することによって製造される。絶縁膜形成処理では、基板材料（例えば、シリコン）が酸化される。なお、図１中の二点鎖線は、半導体基板２Ａと絶縁物２Ｂとの境界を示す。
半導体基板２Ａの上面２Ａｕ（表面）には、図１に示すように、第１トレンチＴ１（溝）、第２トレンチＴ２（溝）及び第３トレンチＴ３（溝）が形成される。第１トレンチＴ１には、図１に示すように、第１単位電極４１が形成される。第２トレンチＴ２には、図１に示すように、第２単位電極４２が形成される。第３トレンチＴ３には、図１に示すように、第３単位電極４３が形成される。
絶縁物２Ｂは、図１に示すように、第１絶縁物２Ｂ１、第２絶縁物２Ｂ２及び第３絶縁物２Ｂ３を有する。第１絶縁物２Ｂ１は、図１に示すように、第１単位電極４１及び第２単位電極４２に挟まれる。第１絶縁物２Ｂ１は、図１に示すように、第１コンデンサＣ１の誘電体となる。第２絶縁物２Ｂ２は、図１に示すように、第２単位電極４２及び第３単位電極４３に挟まれる。第２絶縁物２Ｂ２は、図１に示すように、第２コンデンサＣ２の誘電体となる。第３絶縁物２Ｂ３は、図１に示すように、第１単位電極４１及び第３単位電極４３に挟まれる。第３絶縁物２Ｂ３は、図１に示すように、第３コンデンサＣ３の誘電体となる。第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３は、図１に示すように、耐性と、コンダクタンスとのうち、少なくとも一方が異なる設定とされる。
ここで、「耐性」とは、コンデンサが規定の電圧に耐える能力のことをいい、耐圧や絶縁抵抗の概念を含む。「耐圧」とは、コンデンサが絶縁破損を起こさずに規定時間印加できる電圧のことをいい、誘電体となる絶縁物の厚みと比例関係にある。「絶縁抵抗」とは、絶縁された回路または導体間の電気抵抗値のことをいう。「コンダクタンス」とは、コンデンサにおけるリーク電流の流れ易さのことをいい、電極群を構成する単位電極の表面積等に比例する。
電極群４は、図１に示すように、第１単位電極４１、第２単位電極４２及び第３単位電極４３を備える。第１単位電極４１は、図２に示すように、第１トレンチＴ１に埋め込まれたトレンチ電極の構造を有する。第２単位電極４２は、図２に示すように、第２トレンチＴ２に埋め込まれたトレンチ電極の構造を有する。第３単位電極４３は、図２に示すように、第３トレンチＴ３に埋め込まれたトレンチ電極の構造を有する。
［配置構成］
第１単位電極４１と第２単位電極４２との間には、図１及び図２に示すように、第１コンデンサＣ１が配置される。第２単位電極４２と第３単位電極４３との間には、図１及び図２に示すように、第２コンデンサＣ２が配置される。第１単位電極４１と第３単位電極４３との間には、図１及び図２に示すように、第３コンデンサＣ３が配置される。
第１絶縁物２Ｂ１、第２絶縁物２Ｂ２及び第３絶縁物２Ｂ３の厚みは、図１に示すように、Ｗである。第１絶縁物２Ｂ１の厚みＷは、図１に示すように、第１コンデンサＣ１の耐圧と比例関係にある。第２絶縁物２Ｂ２の厚みＷは、図１に示すように、第２コンデンサＣ２の耐圧と比例関係にある。第３絶縁物２Ｂ３の厚みＷは、図１に示すように、第３コンデンサＣ３の耐圧と比例関係にある。第１絶縁物２Ｂ１、第２絶縁物２Ｂ２及び第３絶縁物２Ｂ３の厚みは同じＷである。即ち、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３は、絶縁破損を起こさずに規定時間印加できる電圧が同じである。第１単位電極４１の表面積は、図１に示すように、Ｓ１である。第２単位電極４２の表面積は、図１に示すように、Ｓ１である。即ち、第１単位電極４１の表面積Ｓ１は、図１に示すように、第２単位電極４２の表面積Ｓ１と等しい。第３単位電極４３の表面積は、図１に示すように、Ｓ２である。第１単位電極４１及び第２単位電極４２の表面積Ｓ１は、図１に示すように、第３単位電極４３の表面積Ｓ２よりも小さい（Ｓ１＜Ｓ２）。第１単位電極４１の表面積Ｓ１は、図１に示すように、第１コンデンサＣ１のコンダクタンスと比例関係にある。第２単位電極４２の表面積Ｓ２は、図１に示すように、第２コンデンサＣ２のコンダクタンスと比例関係にある。第３単位電極４３の表面積Ｓ３は、図１に示すように、第３コンデンサＣ３のコンダクタンスと比例関係にある。即ち、第３コンデンサＣ３は、図１に示すように、第１コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２と比べてリーク電流が流れやすい構造を有する。
次に、作用を説明する。
例えば、半導体を利用したコンデンサの従来の技術としては、トレンチ電極間で横型の半導体コンデンサの構造をなすものが知られている。この半導体コンデンサの製造方法では、半導体基板の一主面にトレンチが形成される。続いて、そのトレンチ内に絶縁膜としての酸化膜が形成される。続いて、トレンチに電極材で埋め込んで形成した電極が、半導体基板の表面に形成される。続いて、隣り合うトレンチ電極間に誘電体としての酸化膜が形成される。
例えば、半導体を用いたコンデンサの従来の技術としては、２端子のコンデンサが構成されたものが知られている。この半導体コンデンサでは、半導体基板上に形成された隣り合うトレンチ電極と、それに挟まれた絶縁膜によって、複数のコンデンサが並列接続される。
一般に、半導体コンデンサには、コンデンサが規定の電圧に耐える能力を高めたいという要求や、コンデンサに流れるリーク電流を抑制したいという要求がある。これらの要求に応じて、コンデンサの容量などの特性が異なる。
しかし、従来の半導体コンデンサは、半導体基板上に形成された複数のコンデンサの容量が同じである。また、半導体基板の領域は、支持部材としての役割以外に、特に電気的な役割は担っていない。従って、従来の半導体コンデンサにあっては、複数のコンデンサが網状に接続された構造、例えば３端子コンデンサといった構造は想定されていない。このため、半導体基板からなる回路で多様な要求に対応できない、という課題がある。
これに対し、実施例１では、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３は、コンデンサが規定の電圧に耐える能力である耐性と、コンデンサにおけるリーク電流の流れ易さであるコンダクタンスとのうち、少なくとも一方が異なる設定とされる。
即ち、耐性とコンダクタンスの少なくとも一方が異なる第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３が、半導体基板２Ａに設けられる。このため、絶縁破損を起こさずに規定時間印加できる電圧や、リーク電流の流れ易さが、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３毎に異なる。これにより、半導体コンデンサ１Ａに求められる要求に応じて、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３を使い分けることができる。
その結果、半導体基板２からなるコンデンサ回路で多様な要求に対応できる。
加えて、半導体コンデンサ１Ａは、半導体基板２Ａと、半導体基板２Ａに形成された電極群４を有し、電極群４それぞれの間は絶縁物２Ｂで挟まれた構造である。このため、第１単位電極４１、第２単位電極４２及び第３単位電極４３の間が、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３の接続点となる。これにより、半導体コンデンサ１Ａは、３端子コンデンサとなる。つまり、半導体コンデンサ１Ａの端子数を従来の２端子よりも多い３端子に増やすことができる。従って、半導体基板上に、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３を接続したコンデンサ回路を形成することができ、コンデンサ部品の小型化、軽量化、低コスト化に寄与できる。
実施例１では、電極群４を構成する、第１単位電極４１、第２単位電極４２及び第３単位電極４３は、半導体基板２Ａの上面２Ａｕに形成された第１トレンチＴ１、第２トレンチＴ２及び第３トレンチＴ３に埋め込まれたトレンチ電極の構造を有する。
即ち、半導体基板２Ａの上面２Ａｕに、隣り合うトレンチ状の第１単位電極４１、第２単位電極４２及び第３単位電極４３が形成される。このため、隣り合うトレンチ状の第１単位電極４１、第２単位電極４２及び第３単位電極４３の間に、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３を構成できる。これにより、第１トレンチＴ１、第２トレンチＴ２及び第３トレンチＴ３を深く、且つ、トレンチ構造を微細化できる。
従って、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３の静電容量を従来よりも増大できる。
実施例１では、第１単位電極４１、第２単位電極４２及び第３単位電極４３間の厚みＷは、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３の耐圧と比例関係にある。
即ち、第１単位電極４１、第２単位電極４２及び第３単位電極４３間の厚みＷに比例して、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３の耐圧が増加する。このため、第１絶縁物２Ｂ１、第２絶縁物２Ｂ２及び第３絶縁物２Ｂ３の厚みＷに比例して、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３の耐圧が増加する。これにより、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３に必要な耐圧を実現するために、第１トレンチＴ１、第２トレンチＴ２及び第３トレンチＴ３の厚みを設定できる。
従って、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３に必要な耐圧を、第１トレンチＴ１、第２トレンチＴ２及び第３トレンチＴ３の厚みによって制御できる。
次に、効果を説明する。
実施例１における半導体コンデンサ１Ａにあっては、下記に列挙する効果が得られる。
(1) 半導体基板（半導体基板２Ａ）と、半導体基板（半導体基板２Ａ）に形成された電極群（電極群４）と、絶縁物（絶縁物２Ｂ）と、を備え、電極群（電極群４）それぞれの間に絶縁物（絶縁物２Ｂ）が挟まれた構造を有する複数のコンデンサ（第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３）が形成された半導体コンデンサ（半導体コンデンサ１Ａ）であって、
複数のコンデンサ（第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３）は、コンデンサが規定の電圧に耐える能力である耐性と、コンデンサにおけるリーク電流の流れ易さであるコンダクタンスとのうち、少なくとも一方が異なる設定とされる（図１及び図２）。
このため、半導体基板２からなる回路（第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３）で多様な要求に対応できる半導体コンデンサ（半導体コンデンサ１Ａ）を提供することができる。
(2) 電極群（電極群４）を構成する各単位電極（第１単位電極４１、第２単位電極４２及び第３単位電極４３）は、半導体基板（半導体基板２Ａ）の表面（上面２Ａｕ）に形成された溝（第１トレンチＴ１、第２トレンチＴ２及び第３トレンチＴ３）に埋め込まれたトレンチ電極の構造を有する（図２）。
このため、(1)の効果に加え、コンデンサ（第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３）の静電容量を従来よりも増大できる。
(3) 単位電極（第１単位電極４１、第２単位電極４２及び第３単位電極４３）間の厚みは、単位電極（第１単位電極４１、第２単位電極４２及び第３単位電極４３）間に構成されるコンデンサ（第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３）の耐圧と比例関係にある（図１）。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、必要なコンデンサ（第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３）の耐圧を、溝（第１トレンチＴ１、第２トレンチＴ２及び第３トレンチＴ３）間の厚みによって制御できる。
実施例２は、電極群のうち１つの単位電極を半導体基板とする例である。
まず、構成を説明する。
実施例２における半導体コンデンサは、ＸＹコンデンサに適用したものである。以下、実施例２における半導体コンデンサの構成を、「全体構成」と、「配置構成」と、「回路構成」と、「半導体コンデンサの製造方法」に分けて説明する。
ここで、「ＸＹコンデンサ」とは、ＸコンデンサとＹコンデンサとの組み合わせにより構成され、電磁ノイズの抑制に用いられる。「電磁ノイズ」には、伝導の方法（モード）により二種類のノイズに分けられ、ノーマルモードノイズ及びコモンモードノイズがある。「ノーマルモードノイズ」とは、電源ライン間に発生する電磁ノイズのことをいう。「コモンモードノイズ」とは、電源ラインと筐体グランド間に発生する電磁ノイズのことをいう。「筐体グランド」とは、グランドに接続されたものであり、例えば、半導体基板によって提供されるものをいう。
［全体構成］
図３は実施例２における半導体コンデンサの内部構造を示す。以下、図３に基づいて、実施例２における半導体コンデンサの全体構成を説明する。
半導体コンデンサ１Ｂは、半導体基板２（例えば、シリコン）と、絶縁物３（例えば、酸化シリコン）と、電極群４（例えば、多結晶シリコン）と、端子電極５（例えば、アルミニウム）と、を備える。
半導体基板２は、電極群のうち１つの単位電極となる。半導体基板２の上面２Ｕ（表面）には、第１トレンチＴ１（溝）及び第２トレンチＴ２（溝）が形成される。第１トレンチＴ１には、第１単位電極４１が形成される。第２トレンチＴ２には、第２単位電極４２が形成される。半導体基板２において第１単位電極４１及び第２単位電極４２が形成される上面２Ｕと異なる下面２Ｄには、半導体基板２と電気的導通を得るためのコンタクト領域２Ｄｃが形成される。なお、図３では、コンタクト領域２Ｄｃを太線で示す。
ここで、「コンタクト領域」とは、端子電極５と半導体基板２とが接続される部位のことをいう。
絶縁物３は、第１絶縁物３１、第２絶縁物３２及び第３絶縁物３３を有する。第１絶縁物３１は、第１単位電極４１及び第２単位電極４２に挟まれる。第１絶縁物３１は、第１コンデンサＣ１の誘電体となる。第２絶縁物３２は、第１単位電極４１及び半導体基板２に挟まれる。第２絶縁物３２は、第２コンデンサＣ２の誘電体となる。第３絶縁物３３は、第２単位電極４２及び半導体基板２に挟まれる。第３絶縁物３３は、第３コンデンサＣ３の誘電体となる。第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３は、耐性と、コンダクタンスとのうち、少なくとも一方が異なる設定とされる。
電極群４は、第１単位電極４１及び第２単位電極４２を備える。第１単位電極４１は、第１トレンチＴ１に埋め込まれたトレンチ電極の構造を有する。第２単位電極４２は、第２トレンチＴ２に埋め込まれたトレンチ電極の構造を有する。
端子電極５は、半導体基板２の下面２Ｄに形成される。
［配置構成］
以下、図３に基づいて、配置構成を説明する。
第１単位電極４１と第２単位電極４２との間には、第１コンデンサＣ１が配置される。第１単位電極４１と半導体基板２との間には、第２コンデンサＣ２が配置される。第２単位電極４２と半導体基板２との間には、第３コンデンサＣ３が配置される。
第１絶縁物３１の厚みは、Ｗ１である。第２絶縁物３２の厚みは、Ｗ２である。第３絶縁物３３の厚みは、Ｗ２である。第２絶縁物３２の厚みＷ２は、第３絶縁物３３の厚みＷ２と同じである。第１絶縁物３１の厚みＷ１は、第２絶縁物３２及び第３絶縁物３３の厚みＷ２より大きい（Ｗ２＜Ｗ１）。第１絶縁物３１の厚みＷ１は、第１コンデンサＣ１の耐圧と比例関係にある。第２絶縁物３２の厚みＷ２は、第２コンデンサＣ２の耐圧と比例関係にある。第３絶縁物３３の厚みＷ２は、第３コンデンサＣ３の耐圧と比例関係にある。即ち、第１コンデンサＣ１は、絶縁破損を起こさずに規定時間印加できる電圧が第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３と比べて大きい。
［回路構成］
図４は実施例２における半導体コンデンサの回路構成を示す。以下、図４に基づいて、回路構成を説明する。実施例１の半導体コンデンサはＸコンデンサを備えていたが、実施例２における半導体コンデンサは、Ｘコンデンサ及びＹコンデンサを備える。
第１コンデンサＣ１は、ノーマルモードノイズを抑制するＸコンデンサとして機能する。第１コンデンサＣ１は、電源ラインＬ１，Ｌ２に接続される。第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３は、コモンモードノイズを抑制するＹコンデンサとして機能する。第２コンデンサＣ２は、電源ラインＬ１と筐体グランドＦＧに接続される。第３コンデンサＣ３は、電源ラインＬ２と筐体グランドＦＧに接続される。
ここで、「Ｘコンデンサ」とは、電源ライン間に接続されたコンデンサであり、電源ラインの電圧変動を抑制する等の効果を大きくするためには静電容量が大きい方が良い。「Ｙコンデンサ」とは、各電源ラインと筐体グランドとの間にコンデンサが接続された構成で、コモンモードノイズ抑制に用いられる。「Ｙコンデンサ」は、各電源ラインと筐体グランドとの間に接続されることから、安全上リーク電流が抑制される必要がある。
［半導体コンデンサの製造方法］
図５〜図８は実施例２における半導体コンデンサの製造方法を示す。以下、図５〜図８に基づいて、実施例２における半導体コンデンサの製造方法を説明する。実施例２では、トレンチ形成処理（図５及び図６）、絶縁膜形成処理（図７）及び電極群形成処理（図８）の順で実施し、半導体コンデンサ１Ｂを製造する。
（トレンチ形成処理）
トレンチ形成処理では、まず、図５に示すように、半導体基板２を用意する。続いて、ＣＶＤ法により半導体基板２に酸化膜を堆積する酸化膜堆積工程があるが、図示を省略する。続いて、酸化膜にレジストを塗布するレジスト塗布工程があるが、図示を省略する。続いて、マスクを介してレジストを露光する露光工程があるが、図示を省略する。続いて、レジストの露光部を除去する露光部除去工程があるが、図示を省略する。続いて、酸化膜をエッチングする酸化膜エッチング工程があるが、図示を省略する。続いて、レジストを酸化膜から剥離するレジスト剥離工程があるが、図示を省略する。続いて、レジスト剥離工程にてレジストが剥離された酸化膜（不図示）をマスクとして、図６に示すように、異方性エッチングによって２つのトレンチＴを形成する。続いて、レジスト剥離工程にてレジストが剥離された酸化膜（不図示）を除去する酸化膜除去工程があるが、図示を省略する。これにより、トレンチ形成処理が完了する。
（絶縁物形成処理）
絶縁物形成処理では、まず、基板洗浄工程にて洗浄された半導体基板２を酸化炉に入れて、酸素中で熱を掛ける熱酸化工程があるが、図示を省略する。この熱酸化工程により、半導体基板２に絶縁物３が形成される。続いて、図７に示すように、絶縁物３の一部を除去する絶縁物除去工程により、半導体基板２の上面２Ｕを露出させる。これにより、絶縁物形成処理が完了する。
なお、図７中の酸化膜厚ＦＴ１は、トレンチＴの底部に形成された絶縁物３の酸化膜厚を示す。
（電極群形成処理）
電極群形成処理では、まず、絶縁物除去工程にて絶縁物３の一部が除去された半導体基板２の上面２Ｕに、ＣＶＤ法を用いて電極材を堆積する電極材堆積工程があるが、図示を省略する。この電極材堆積工程により、２つのトレンチＴが電極材で埋まる。これにより、図８に示すように、各トレンチＴに第１単位電極４１及び第２単位電極４２が形成される。続いて、図８に示すように、電極材の一部を除去する電極材除去工程により、半導体基板２の上面２Ｕを露出させる。これにより、電極群形成処理が完了する。
次に、作用を説明する。
実施例２では、電極群のうち１つの単位電極は、半導体基板２である。
即ち、半導体基板２が、１つの単位電極となる。このため、半導体基板２が、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３の１電極として用いられる。特に、半導体基板２が比較的低い抵抗を有する基板の場合は、半導体基板２を接続点としてコンデンサ回路を構成できる。これにより、第１単位電極４１と半導体基板２との間に第２コンデンサＣ２を構成できると共に、第２単位電極４２と半導体基板２との間にも第３コンデンサＣ３を構成できる。
従って、第１単位電極４１及び第２単位電極４２の間以外に、第１単位電極４１及び第２単位電極４２と半導体基板２との間もコンデンサとして機能させることが可能となる。
実施例２では、半導体基板２と電気的導通を得るためのコンタクト領域は、半導体基板２において第１単位電極４１及び第２単位電極４２が形成される面２Ｕと異なる面２Ｄに形成される。
即ち、半導体基板２とのコンタクト領域は、半導体基板２の下面２Ｄに形成される。
従って、半導体基板２で構成される１つの電極を、他の第１単位電極４１及び第２単位電極４２と異なる面２Ｄを用いて構成できる。
実施例２では、第１単位電極４１及び第２単位電極４２間に、第１コンデンサＣ１が配置される。
即ち、第１コンデンサＣ１は、Ｘコンデンサとして機能する。これにより、第１単位電極４１及び第２単位電極４２を深くしたり、第１単位電極４１及び第２単位電極４２の並列数を多くしたりする等の制御が可能である。
従って、第１コンデンサＣ１の静電容量を、第１単位電極４１及び第２単位電極４２の深さや並列数等の制御に応じて大きくできる。
実施例２では、第１単位電極４１と半導体基板２との間に第２コンデンサＣ２が形成されると共に、第２単位電極４２と半導体基板２との間に第３コンデンサＣ３が形成される。
即ち、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３は、Ｙコンデンサとして機能する。これにより、第１トレンチＴ１及び第２トレンチＴ２の底部が第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３として働く。
従って、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３の静電容量としては小さいが、その分リーク電流を抑制することができる。
なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
次に、効果を説明する。
実施例２における半導体コンデンサ１Ｂにあっては、上記(1)〜(3)の効果に加え、下記の効果が得られる。
(4) 電極群（電極群４）のうち１つの単位電極は、半導体基板（半導体基板２）である（図３）。
このため、単位電極（第１単位電極４１及び第２単位電極４２）間以外に、単位電極（第１単位電極４１及び第２単位電極４２）と半導体基板（半導体基板２）との間もコンデンサ（第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３）として機能させることが可能となる。
(5) 半導体基板（半導体基板２）と電気的導通を得るためのコンタクト領域は、半導体基板（半導体基板２）において単位電極（第１単位電極４１及び第２単位電極４２）が形成される面(面２Ｕ）と異なる面（面２Ｄ）に形成される。
このため、半導体基板（半導体基板２）で構成される１つの電極を、他の単位電極（第１単位電極４１及び第２単位電極４２）と異なる面（面２Ｄ）を用いて構成できる。
実施例３は、実施例２より単位電極を２つから３つに増やした例である。
まず、構成を説明する。
実施例３における半導体コンデンサは、実施例２と同様に、ＸＹコンデンサに適用したものである。図９は実施例３における半導体コンデンサの内部構造を示す。以下、図９に基づいて、実施例３における半導体コンデンサの構成を、「全体構成」と、「配置構成」に分けて説明する。なお、実施例３における「半導体コンデンサの製造方法」については、実施例２と同様であるので説明を省略する。
［全体構成］
半導体コンデンサ１Ｃは、半導体基板２（例えば、シリコン）と、絶縁物３（例えば、酸化シリコン）と、電極群４（例えば、多結晶シリコン）と、端子電極５（例えば、アルミニウム）と、を備える。
半導体基板２は、電極群のうち１つの単位電極となる。半導体基板２の上面２Ｕ（表面）には、第１トレンチＴ１（溝）、第２トレンチＴ２（溝）及び第３トレンチＴ３（溝）が形成される。第１トレンチＴ１には、第１単位電極４１が形成される。第２トレンチＴ２には、第２単位電極４２が形成される。第３トレンチＴ３には、第３単位電極４３が形成される。半導体基板２において第１単位電極４１、第２単位電極４２及び第３単位電極４３が形成される上面２Ｕと異なる下面２Ｄには、半導体基板２と電気的導通を得るためのコンタクト領域２Ｄｃが形成される。なお、図９では、コンタクト領域２Ｄｃを太線で示す。
絶縁物３は、第１絶縁物３１、第２絶縁物３２、第３絶縁物３３、第４絶縁物３４及び第５絶縁物３５を有する。第１絶縁物３１は、第１単位電極４１及び第２単位電極４２に挟まれる。第１絶縁物３１は、第１コンデンサＣ１の誘電体となる。第２絶縁物３２は、第１単位電極４２及び第３単位電極４３に挟まれる。第２絶縁物３２は、第２コンデンサＣ２の誘電体となる。第３絶縁物３３は、第１単位電極４１及び半導体基板２に挟まれる。第３絶縁物３３は、第３コンデンサＣ３の誘電体となる。第４絶縁物３４は、第２単位電極４２及び半導体基板２に挟まれる。第４絶縁物３４は、第４コンデンサＣ４の誘電体となる。第５絶縁物３５は、第３単位電極４３及び半導体基板２に挟まれる。第５絶縁物３５は、第５コンデンサＣ５の誘電体となる。第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第３コンデンサＣ３、第４コンデンサＣ４及び第５コンデンサＣ５は、耐性と、コンダクタンスとのうち、少なくとも一方が異なる設定とされる。
電極群４は、第１単位電極４１、第２単位電極４２及び第３単位電極４３を備える。第１単位電極４１は、第１トレンチＴ１に埋め込まれたトレンチ電極の構造を有する。第２単位電極４２は、第２トレンチＴ２に埋め込まれたトレンチ電極の構造を有する。第３単位電極４３は、第３トレンチＴ３に埋め込まれたトレンチ電極の構造を有する。
他の構成は、実施例２と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
［配置構成］
第１単位電極４１と第２単位電極４２との間には、第１コンデンサＣ１が配置される。第２単位電極４２と第３単位電極４３との間には、第２コンデンサＣ２が配置される。第１単位電極４１と半導体基板２との間には、第３コンデンサＣ３が配置される。第２単位電極４２と半導体基板２との間には、第４コンデンサＣ４が配置される。第３単位電極４３と半導体基板２との間には、第５コンデンサＣ５が配置される。
第１絶縁物３１及び第２絶縁物３２の厚みは、Ｗ３である。第３絶縁物３３、第４絶縁物３４及び第５絶縁物３５の厚みは、Ｗ４である。第１絶縁物３１及び第２絶縁物３２の厚みＷ３は、第３絶縁物３３、第４絶縁物３４及び第５絶縁物３５の厚みＷ４よりも大きい（Ｗ４＜Ｗ３）。第１絶縁物３１、第２絶縁物３２、第３絶縁物３３、第４絶縁物３４及び第５絶縁物３５の厚みは、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第３コンデンサＣ３、第４コンデンサＣ４及び第５コンデンサＣ５の耐圧と比例関係にある。即ち、第１コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２は、絶縁破損を起こさずに規定時間印加できる電圧が第３コンデンサＣ３、第４コンデンサＣ４及び第５コンデンサＣ５と比べて大きい。
次に、作用を説明する。
実施例３では、電極群のうち１つの単位電極は、半導体基板２である。
即ち、半導体基板２が、１つの単位電極となる。このため、半導体基板２が、第３コンデンサＣ３、第４コンデンサＣ４及び第５コンデンサＣ５の１電極として用いられる。特に、半導体基板２が比較的低い抵抗を有する基板の場合は、半導体基板２を接続点としてコンデンサ回路を構成できる。これにより、第１単位電極４１と半導体基板２との間に第３コンデンサＣ３を構成でき、第２単位電極４２と半導体基板２との間に第４コンデンサＣ４を構成できると共に、第３単位電極４３と半導体基板２との間にも第５コンデンサＣ５を構成できる。
従って、第１単位電極４１、第２単位電極４２及び第３単位電極４３間以外に、第１単位電極４１、第２単位電極４２及び第３単位電極４３と半導体基板２との間も第３コンデンサＣ３、第４コンデンサＣ４及び第５コンデンサＣ５として機能させることが可能となる。
加えて、単位電極を２つから３つに増やすことで、半導体コンデンサ１Ｃに配置されるコンデンサの数を３つから５つに増やすことができる。従って、単位電極を２つ設ける場合と比べて、半導体コンデンサ１Ｃ全体としての容量を増やすことができる。
実施例３では、半導体基板２と電気的導通を得るためのコンタクト領域２Ｄｃは、半導体基板２において第１単位電極４１、第２単位電極４２及び第３単位電極４３が形成される面２Ｕと異なる面２Ｄに形成される。
即ち、半導体基板２とのコンタクト領域２Ｄｃは、半導体基板２の下面２Ｄに形成される。
従って、半導体基板２で構成される１つの電極を、他の第１単位電極４１、第２単位電極４２及び第３単位電極４３と異なる面２Ｄを用いて構成できる。
実施例３では、第１単位電極４１及び第２単位電極４２間に第１コンデンサＣ１が形成され、第２単位電極４２及び第３単位電極４３間に第２コンデンサＣ２が形成される。
即ち、第１コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２は、電源ラインに接続されたＸコンデンサとして機能する。これにより、第１単位電極４１、第２単位電極４２及び第３単位電極４３を深くしたり、第１単位電極４１、第２単位電極４２及び第３単位電極４３の並列数を多くしたりする等の制御が可能である。
従って、第１コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２の静電容量を、第１単位電極４１、第２単位電極４２及び第３単位電極４３の深さや並列数等の制御に応じて大きくできる。
実施例３では、第１単位電極４１と半導体基板２との間に第３コンデンサＣ３が形成され、第２単位電極４２と半導体基板２との間に第４コンデンサＣ４が形成され、第３単位電極４３と半導体基板２との間に第５コンデンサＣ５が形成される。
即ち、第３コンデンサＣ３、第４コンデンサＣ４及び第５コンデンサＣ５は、電源ラインと筐体グランドに接続されたＹコンデンサとして機能する。これにより、第１トレンチＴ１、第２トレンチＴ２及び第３トレンチＴ３の底部が第３コンデンサＣ３、第４コンデンサＣ４及び第５コンデンサＣ５として働く。
従って、第３コンデンサＣ３、第４コンデンサＣ４及び第５コンデンサＣ５の静電容量としては小さいが、その分リーク電流を抑制することができる。
加えて、実施例１における半導体コンデンサは横型コンデンサに適用されていたが、実施例３における半導体コンデンサはＸＹコンデンサに適用される。
なお、他の作用は、実施例１及び実施例２と同様であるので、説明を省略する。
次に、効果を説明する。
実施例３における半導体コンデンサ１Ｃにあっては、実施例１の(1)〜(3)及び実施例２の(4),(5)と同様の効果を得ることができる。
実施例４は、各端子電極を二つの電極群として配置する例である。
まず、構成を説明する。
実施例４における半導体コンデンサは、実施例２と同様に、ＸＹコンデンサに適用したものである。図１０は実施例４における半導体コンデンサの平面構造を示す。以下、図１０に基づいて、実施例４における半導体コンデンサの構成を、「全体構成」と、「配置構成」に分けて説明する。なお、実施例４における「半導体コンデンサの製造方法」については、実施例２と同様であるので説明を省略する。
［全体構成］
半導体コンデンサ１Ｄは、半導体基板２（例えば、シリコン）と、絶縁物３（例えば、酸化シリコン）と、電極群４（例えば、多結晶シリコン）と、端子電極（不図示）と、を備える。
半導体基板２は、電極群のうち１つの単位電極となる。半導体基板２の上面２Ｕ（表面）には、第１トレンチＴ１（溝）及び第２トレンチＴ２（溝）が形成される。第１トレンチＴ１及び第２トレンチＴ２は、平面視矩形状の外形を有する。第１トレンチＴ１には、第１単位電極４１が形成される。第２トレンチＴ２には、第２単位電極４２が形成される。半導体基板２において第１単位電極４１及び第２単位電極４２が形成される上面２Ｕと異なる下面（不図示）には、半導体基板２と電気的導通を得るためのコンタクト領域（不図示）が形成される。
絶縁物３は、領域３Ａを備える。領域３Ａは、第１単位電極４１及び第２単位電極４２に挟まれた領域である。即ち、領域３Ａは、第１単位電極４１及び第２単位電極４２が対向する領域である。領域３Ａは、第１コンデンサＣ１の誘電体となる。第１コンデンサＣ１は、後述する第２コンデンサＣ２（不図示）及び第３コンデンサＣ３（不図示）との関係において、耐性と、コンダクタンスとのうち、少なくとも一方が異なる設定とされる。
電極群４は、二つの電極群からなる。一方の電極群は、複数の第１単位電極４１で構成される。他方の電極群は、複数の第２単位電極４２で構成される。第１単位電極４１及び第２単位電極４２は、平面視矩形状の外形を有する。第１単位電極４１は、第１トレンチＴ１に埋め込まれたトレンチ電極の構造を有する。第２単位電極４２は、第２トレンチＴ２に埋め込まれたトレンチ電極の構造を有する。
他の構成は、実施例２と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
［配置構成］
第１トレンチＴ１及び第２トレンチＴ２はＸＹ方向に格子状に一定厚みＷ３で整列配置される。第１トレンチＴ１及び第２トレンチＴ２は、ＸＹ方向に対して４列に並んで配置される。第１トレンチＴ１及び第２トレンチＴ２は、ＸＹ方向に対して交互に隣り合う千鳥状に配置される。第１単位電極４１及び第２単位電極４２は、ＸＹ方向に格子状に一定厚みＷ５で整列配置される。第１単位電極４１及び第２単位電極４２は、ＸＹ方向に対して４列に並んで配置される。第１単位電極４１及び第２単位電極４２は、ＸＹ方向に対して交互に隣り合う千鳥状に配置される。
第１単位電極４１と第２単位電極４２との間には、領域３Ａが形成される。領域３Ａには、第１コンデンサＣ１が形成される。第１コンデンサＣ１は、電源ラインに接続されたＸコンデンサとして機能する。第１コンデンサＣ１は、ＸＹ方向に対して７列に並んで配置される。第１コンデンサＣ１は、ＸＹ方向に対して交互に隣り合う千鳥状に配置される。各第１コンデンサＣ１は、並列に接続される。
図１０には示されていないが、複数の第１単位電極４１と半導体基板２との間には、複数の第２コンデンサＣ２（不図示）が形成される。複数の第２単位電極４２と半導体基板２との間には、複数の第３コンデンサＣ３（不図示）が形成される。複数の第２コンデンサＣ２（不図示）及び複数の第３コンデンサＣ３（不図示）は、電源ラインと筐体グランドとに接続されたＹコンデンサとして機能する。
絶縁物３の領域３ＡのＸＹ方向の厚みは、Ｗ５である。領域３Ａの厚みＷ５は、第１コンデンサＣ１の耐圧と比例関係にある。
次に、作用を説明する。
実施例４では、電極群４は、複数の第１単位電極４１からなる電極群と、複数の第２単位電極４２からなる電極群と、を備える。
即ち、第１単位電極４１及び第２単位電極４２は、交互に隣り合う千鳥状に配置される。これにより、複数の第１単位電極４１と、複数の第２単位電極４２との間には、複数の第１コンデンサＣ１が形成される。つまり、各第１コンデンサＣ１は、並列に接続される。
従って、第１単位電極４１と第２単位電極４２との間のコンデンサ静電容量を増加させることが可能となる。
なお、他の作用は、実施例１及び実施例２と同様であるので、説明を省略する。
次に、効果を説明する。
実施例４における半導体コンデンサ１Ｄにあっては、実施例１の(1)〜(3)及び実施例２の(4),(5)と同様の効果を得ることができる。
実施例５は、半導体基板において単位電極が形成される面と同一の面に、コンタクト領域を形成する例である。
まず、構成を説明する。
実施例５における半導体コンデンサは、実施例２と同様に、ＸＹコンデンサに適用したものである。図１１は実施例５における半導体コンデンサの平面構造を示し、図１２は内部構造を示す。以下、図１１及び図１２に基づいて、実施例５における半導体コンデンサの構成を、「全体構成」と、「配置構成」に分けて説明する。なお、実施例５における「半導体コンデンサの製造方法」については、実施例２と同様であるので説明を省略する。
［全体構成］
半導体コンデンサ１Ｅは、図１１及び図１２に示すように、半導体基板２（例えば、シリコン）と、絶縁物３（例えば、酸化シリコン）と、電極群４（例えば、多結晶シリコン）と、端子電極５（例えば、アルミニウム）と、を備える。半導体コンデンサ１Ｅは、横型コンデンサの構造を有する。
半導体基板２は、図１２に示すように、電極群のうち１つの単位電極となる。半導体基板２の上面２Ｕ（表面）には、図１１及び図１２に示すように、第１トレンチＴ１（溝）及び第２トレンチＴ２（溝）が形成される。第１トレンチＴ１には、図１１及び図１２に示すように、第１単位電極４１が形成される。第２トレンチＴ２には、図１１及び図１２に示すように、第２単位電極４２が形成される。半導体基板２において第１単位電極４１及び第２単位電極４２が形成される上面２Ｕと同一の面には、図１２に示すように、半導体基板２と電気的導通を得るためのコンタクト領域２Ｕｃが形成される。なお、図１２では、コンタクト領域２Ｕｃを太線で示す。
絶縁物３は、図１１及び図１２に示すように、第１絶縁物３１、第２絶縁物３２及び第３絶縁物３３を有する。第１絶縁物３１は、図１２に示すように、第１単位電極４１及び第２単位電極４２に挟まれる。第１絶縁物３１は、図１２に示すように、第１コンデンサＣ１の誘電体となる。第２絶縁物３２は、図１２に示すように、第１単位電極４１及び半導体基板２に挟まれる。第２絶縁物３２は、図１２に示すように、第２コンデンサＣ２の誘電体となる。第３絶縁物３３は、図１２に示すように、第２単位電極４２及び半導体基板２に挟まれる。第３絶縁物３３は、図１２に示すように、第３コンデンサＣ３の誘電体となる。第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３は、図１２に示すように、耐性と、コンダクタンスとのうち、少なくとも一方が異なる設定とされる。
電極群４は、図１１及び図１２に示すように、第１単位電極４１及び第２単位電極４２を備える。第１単位電極４１は、図１２に示すように、第１トレンチＴ１に埋め込まれたトレンチ電極の構造を有する。第２単位電極４２は、図１２に示すように、第２トレンチＴ２に埋め込まれたトレンチ電極の構造を有する。
端子電極５は、図１２に示すように、コンタクト領域２Ｕｃを介して半導体基板２の上面２Ｕに形成される。
［配置構成］
第１単位電極４１と第２単位電極４２との間には、図１２に示すように、第１コンデンサＣ１が配置される。第１単位電極４１と半導体基板２との間には、図１２に示すように、第２コンデンサＣ２が配置される。第２単位電極４２と半導体基板２との間には、図１２に示すように、第３コンデンサＣ３が配置される。
第１絶縁物３１の厚みは、図１１に示すように、Ｗ６である。第２絶縁物３２及び第３絶縁物３３の厚みは、図１１に示すように、Ｗ７である。第１絶縁物３１の厚みＷ６は、図１１に示すように、第２絶縁物３２及び第３絶縁物３３の厚みＷ７よりも大きい（Ｗ７＜Ｗ６）。第１絶縁物３１、第２絶縁物３２及び第３絶縁物３３の厚みは、図１１に示すように、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３の耐圧と比例関係にある。即ち、第１コンデンサＣ１は、図１１に示すように、絶縁破損を起こさずに規定時間印加できる電圧が第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３と比べて大きい。
次に、作用を説明する。
実施例５では、半導体基板２と電気的導通を得るためのコンタクト領域２Ｕｃは、半導体基板２において第１単位電極４１及び第２単位電極４２が形成される面２Ｕと同一の面に形成される。
即ち、コンタクト領域２Ｕｃは、第１単位電極４１及び第２単位電極４２が形成される面２Ｕと同一の面上に設けられる。これにより、電極としての半導体基板２と、半導体基板２以外の他の第１単位電極４１及び第２単位電極４２と、を半導体基板２の上面２Ｕ側で接続できる。
従って、第１単位電極４１及び第２単位電極４２との電気的接続や、半導体基板２との電気的接続を、半導体基板２の同じ面２Ｕで行うことが可能となる。
なお、他の作用は、実施例１及び実施例２と同様であるので、説明を省略する。
次に、効果を説明する。
実施例５における半導体コンデンサ１Ｅにあっては、上記(1)〜(4)の効果に加え、下記の効果が得られる。
(6) 半導体基板（半導体基板２）と電気的導通を得るためのコンタクト領域は、半導体基板（半導体基板２）において単位電極（第１単位電極４１及び第２単位電極４２）が形成される面（面２Ｕ）と同一の面に形成される。
このため、単位電極（第１単位電極４１及び第２単位電極４２）の電気的接続や、半導体基板（半導体基板２）との電気的接続を、半導体基板（半導体基板２）の同じ面（面２Ｕ）で行うことが可能となる。
実施例６は、コンタクト領域を、単位電極に囲まれた領域に形成する例である。
まず、構成を説明する。
実施例６における半導体コンデンサは、実施例２と同様に、ＸＹコンデンサに適用したものである。図１３は実施例６における半導体コンデンサの平面構造を示し、図１４は配置構造を示す。以下、図１３及び図１４に基づいて、実施例６における半導体コンデンサの構成を、「全体構成」と、「配置構成」に分けて説明する。なお、実施例６における「半導体コンデンサの製造方法」については、実施例２と同様であるので説明を省略する。
［全体構成］
半導体コンデンサ１Ｆは、図１３に示すように、半導体基板２（例えば、シリコン）と、絶縁物３（例えば、酸化シリコン）と、電極群４（例えば、多結晶シリコン）と、を備える。半導体コンデンサ１Ｆは、横型コンデンサの構造を有する。
半導体基板２は、図１３に示すように、電極群のうち１つの単位電極となる。半導体基板２の上面２Ｕ（表面）には、図１３に示すように、第１トレンチＴ１（溝）及び第２トレンチＴ２（溝）が形成される。第１トレンチＴ１及び第２トレンチＴ２は、図１３に示すように、平面視矩形状の外形を有する。第１トレンチＴ１には、図１３に示すように、第１単位電極４１が形成される。第２トレンチＴ２には、図１３に示すように、第２単位電極４２が形成される。半導体基板２において第１単位電極４１及び第２単位電極４２が形成される上面２Ｕと同一の面には、図１３に示すように、半導体基板２と電気的導通を得るためのコンタクト領域２Ｕｃが形成される。
絶縁物３は、図１３に示すように、領域３Ａと、領域３Ｂと、を備える。領域３Ａは、図１３及び図１４に示すように、第１トレンチＴ１及び第２トレンチＴ２に挟まれた領域である。即ち、領域３Ａは、図１３及び図１４に示すように、第１トレンチＴ１及び第２トレンチＴ２が対向する領域である。領域３Ａは、図１３に示すように、第１コンデンサＣ１の誘電体となる。領域３Ｂは、図１３及び図１４に示すように、第１トレンチＴ１及び第２トレンチＴ２に囲まれた領域である。即ち、領域３Ｂは、図１３及び図１４に示すように、第１トレンチＴ１及び第２トレンチＴ２が対向しない領域である。第１コンデンサＣ１は、後述する第２コンデンサＣ２（不図示）及び第３コンデンサＣ３（不図示）との関係において、耐性と、コンダクタンスとのうち、少なくとも一方が異なる設定とされる。
電極群４は、図１３に示すように、二つの電極群からなる。一方の電極群は、図１３に示すように、複数の第１単位電極４１で構成される。他方の電極群は、図１３に示すように、複数の第２単位電極４２で構成される。第１単位電極４１及び第２単位電極４２は、図１３に示すように、平面視矩形状の外形を有する。第１単位電極４１は、図１３に示すように、第１トレンチＴ１に埋め込まれたトレンチ電極の構造を有する。第２単位電極４２は、図１３に示すように、第２トレンチＴ２に埋め込まれたトレンチ電極の構造を有する。
［配置構成］
第１トレンチＴ１及び第２トレンチＴ２は、図１３に示すように、ＸＹ方向に格子状に一定厚みＷ８で整列配置される。第１トレンチＴ１及び第２トレンチＴ２は、図１３に示すように、ＸＹ方向に対して４列に並んで配置される。第１トレンチＴ１及び第２トレンチＴ２は、図１３に示すように、ＸＹ方向に対して交互に隣り合う千鳥状に配置される。第１単位電極４１及び第２単位電極４２は、図１３に示すように、ＸＹ方向に格子状に一定厚みＷ８で整列配置される。第１単位電極４１及び第２単位電極４２は、図１３に示すように、ＸＹ方向に対して４列に並んで配置される。第１単位電極４１及び第２単位電極４２は、図１３に示すように、ＸＹ方向に対して交互に隣り合う千鳥状に配置される。
第１単位電極４１と第２単位電極４２との間には、図１３に示すように、領域３Ａが配置される。領域３Ａには、図１３に示すように、第１コンデンサＣ１が配置される。第１コンデンサＣ１は、図１３に示すように、電源ラインに接続されたＸコンデンサとして機能する。第１コンデンサＣ１は、図１３に示すように、ＸＹ方向に対して７列に並んで配置される。第１コンデンサＣ１は、図１３に示すように、ＸＹ方向に対して交互に隣り合う千鳥状に配置される。各第１コンデンサＣ１は、図１３に示すように、並列に接続される。
図１３には示されていないが、複数の第１単位電極４１と半導体基板２との間には、複数の第２コンデンサＣ２（不図示）が形成される。複数の第２単位電極４２と半導体基板２との間には、複数の第３コンデンサＣ３（不図示）が形成される。複数の第２コンデンサＣ２（不図示）及び複数の第３コンデンサＣ３（不図示）は、電源ラインと筐体グランドとに接続されたＹコンデンサとして機能する。
絶縁物３の領域３ＡのＸＹ方向の厚みは、図１４に示すように、Ｗ８である。例えば、厚みＷ８（第１トレンチＴ１及び第２トレンチＴ２間の酸化膜厚）として1ミクロンが必要な場合、図１４に示すように、熱酸化により形成される酸化膜が酸化前のトレンチ間の厚みの２倍になるとすれば、元のトレンチ間の厚みを０．５ミクロンに設定すれば良い。領域３Ａの厚みＷ８は、図１３に示すように、コンデンサＣ１の耐圧と比例関係にある。
一組の第１トレンチＴ１と、一組の第２トレンチＴ２とは、図１４に示すように、ＸＹ方向に対して千鳥状に配置される。絶縁物３の領域３Ｂは、図１４に示すように、一組の第１トレンチＴ１と、一組の第２トレンチＴ２と、に囲まれる。図１４に示すように、熱酸化により第１トレンチＴ１及び第２トレンチＴ２の各側壁がＸＹ方向（図中の矢印方向）に酸化されるとき、領域３Ｂの一部は酸化されない。即ち、領域３Ｂの一部は、図１４に示すように、半導体基板２のコンタクト領域２Ｕｃとして残る。
領域３Ｂは、図１４に示すように、対角線Ｄ上で一組の第１トレンチＴ１が対向する位置に配置される。領域３Ｂは、図１４に示すように、対角線Ｄ上で一組の第２トレンチＴ２が対向する位置に配置される。領域３Ｂにおける対角線Ｄの長さは、図１４に示すように、領域３Ｂに形成されるコンデンサの静電容量に反比例する。領域３Ａの厚みＷ８は、図１４に示すように、領域３Ａに形成されるコンデンサの静電容量に反比例する。対角線Ｄは、図１４に示すように、厚みＷ８よりも長い（Ｄ＞Ｗ８）。つまり、領域３Ｂに形成されるコンデンサの静電容量は、領域３Ａに形成されるコンデンサＣ１の静電容量よりも小さい。
ここで、「対角線Ｄ」とは、図１４に示すように、一組の第１トレンチＴ１，Ｔ２の対向する角同士を結んだ破線で示す線分のことをいう。
次に、作用を説明する。
実施例６では、コンタクト領域２Ｕｃは、第１単位電極４１と第２単位電極４２に囲まれた領域３Ｂに形成される。
即ち、コンタクト領域２Ｕｃは、第１単位電極４１と第２単位電極４２とが対向しない領域３Ｂに形成される。このため、第１単位電極４１及び第２単位電極４２が対向する領域３Ａと比べて、コンデンサの静電容量が小さくなる領域３Ｂに、コンタクト領域２Ｕｃが形成される。つまり、コンタクト領域２Ｕｃは、領域３Ａと比べてコンデンサが有効に機能しない領域３Ｂに形成される。この領域３Ｂには、第１単位電極４１及び第２単位電極４２が存在しない。よって、半導体基板２の上面２Ｕにおいて領域３Ｂとは別の領域にコンタクト領域２Ｕｃを形成する場合と比べて、半導体基板２の上面２Ｕにおける面積を有効活用できる。
従って、半導体コンデンサ１Ｆの静電容量を犠牲にすることなく、半導体基板２とのコンタクト領域２Ｕｃを形成することが可能となる。
なお、他の作用は、実施例１、実施例２及び実施例５と同様であるので、説明を省略する。
次に、効果を説明する。
実施例６における半導体コンデンサ１Ｆにあっては、上記(1)〜(4),(6)の効果に加え、下記の効果が得られる。
(7) コンタクト領域（コンタクト領域２Ｕｃ）は、単位電極（第１単位電極４１及び第２単位電極４２）に囲まれた領域（領域３Ｂ）に形成される。
このため、半導体コンデンサ（半導体コンデンサ１Ｆ）の静電容量を犠牲にすることなく、半導体基板（半導体基板２）とのコンタクト領域（コンタクト領域２Ｕｃ）を形成することが可能となる。
以上、本発明の半導体コンデンサを実施例１〜実施例６に基づいて説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例２では、トレンチ形成処理（図５及び図６）、絶縁膜形成処理（図７）及び電極群形成処理（図８）の順で実施し、半導体コンデンサ１Ｂを製造する例を示した。しかし、これに限られない。例えば、図１５及び図１６に示すように、絶縁膜形成処理で熱酸化工程の時間を絶縁膜形成処理（図７）よりも長くしても良い。なお、トレンチ形成処理は、図５及び図６と同様であるため、図示を省略する。絶縁物形成処理では、まず、基板洗浄工程にて洗浄された半導体基板２を酸化炉に入れて、酸素中で熱を掛ける熱酸化工程があるが、図示を省略する。この熱酸化工程の時間は、絶縁膜形成処理（図７）に含まれる熱酸化工程の時間よりも長く設定される。続いて、図１５に示すように、絶縁物３の一部を除去する絶縁物除去工程により、半導体基板２の上面２Ｕを露出させる。これにより、絶縁物形成処理が完了する。電極群形成処理では、図１６に示すように、図８と同様の第１単位電極４１及び第２単位電極４２が各トレンチＴに形成される。続いて、図１６に示すように、電極材の一部を除去する電極材除去工程により、半導体基板２の上面２Ｕを露出させる。これにより、電極群形成処理が完了する。即ち、トレンチＴ間が酸化された後も熱酸化が継続される。これにより、図１５に示すように、トレンチＴの底部に形成される絶縁物３の酸化膜厚ＦＴ２は、酸化膜厚ＦＴ１（図７）よりも厚くされる（ＦＴ２＞ＦＴ１）。従って、半導体基板２と各トレンチＴとの間で構成されるコンデンサの耐圧を高くすることができると共に、半導体基板２と各トレンチＴとの間のリーク電流を抑制することも可能となる。
実施例２では、半導体基板２を酸化炉（不図示）に入れて、酸素中で熱を掛ける熱酸化処理により半導体基板に絶縁膜を形成する例を示した。しかし、これに限られない。例えば、ＣＶＤ法を用いて半導体基板に絶縁膜を形成しても良い。
実施例２、実施例３及び実施例５では、端子電極５をアルミニウムとする例を示した。しかし、これに限られない。例えば、端子電極５をTi（チタン）/Ni（ニッケル）/Ag（銀）としても良い。
実施例２〜実施例６では、本発明の半導体コンデンサを、電磁ノイズの抑制に用いられるＸＹコンデンサに適用する例を示した。しかし、本発明の半導体コンデンサは、電気自動車やハイブリッド車などの車両に搭載されるインバータ用のコンデンサ（例えば、平滑コンデンサなど）や、車両以外の工業用の用途（例えば、船舶など）に使用されるコンデンサに対しても適用することができる。
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５ 第１〜第５コンデンサ
Ｔ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３ トレンチ
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５，Ｗ６，Ｗ７，Ｗ８ 単位電極間の厚み
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ 半導体コンデンサ
２，２Ａ，２Ｂ 半導体基板
２Ｄ 下面
２Ｕ 上面
２Ｄｃ，２Ｕｃ コンタクト領域
３，３１，３２，３３，３４，３５ 絶縁物
３Ａ 単位電極に挟まれた領域
３Ｂ 単位電極に囲まれた領域
４ 電極群
４１，４２，４３，４４ 第１〜第４単位電極

Claims (7)

  1. 半導体基板と、前記半導体基板に形成された電極群と、絶縁物と、を備え、前記電極群それぞれの間に前記絶縁物が挟まれた構造を有する複数のコンデンサが形成された半導体コンデンサであって、
    前記複数のコンデンサは、コンデンサが規定の電圧に耐える能力である耐性と、コンデンサにおけるリーク電流の流れ易さであるコンダクタンスとのうち、少なくとも一方が異なる設定とされる
    ことを特徴とする半導体コンデンサ。
  2. 請求項１に記載の半導体コンデンサにおいて、
    前記電極群を構成する各単位電極は、前記半導体基板の表面に形成された溝に埋め込まれたトレンチ電極の構造を有する、
    ことを特徴とする半導体コンデンサ。
  3. 請求項１又は請求項２に記載の半導体コンデンサにおいて、
    前記電極群のうち１つの単位電極は、前記半導体基板である、
    ことを特徴とする半導体コンデンサ。
  4. 請求項３に記載の半導体コンデンサにおいて、
    前記半導体基板と電気的導通を得るためのコンタクト領域は、前記半導体基板において前記単位電極が形成される面と同一の面に形成される
    ことを特徴とする半導体コンデンサ。
  5. 請求項４に記載の半導体コンデンサにおいて、
    前記コンタクト領域は、前記単位電極に囲まれた領域に形成される
    ことを特徴とする半導体コンデンサ。
  6. 請求項３に記載の半導体コンデンサにおいて、
    前記半導体基板と電気的導通を得るためのコンタクト領域は、前記半導体基板において前記単位電極が形成される面と異なる面に形成される
    ことを特徴とする半導体コンデンサ。
  7. 請求項２から請求項６までの何れか一項に記載された半導体コンデンサにおいて、
    前記単位電極間の厚みは、前記単位電極間に構成されるコンデンサの耐圧と比例関係にある
    ことを特徴とする半導体コンデンサ。
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