JP3744005B2 - 露出したエッジの収縮の影響を補償する方法、露出したエッジの収縮の影響を補償したキャパシタ及び露出したエッジの収縮の影響を補償した抵抗器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
固体（ソリッドステート）装置の分野に関するものであり、さらに詳しくは集積回路内のキャパシタ，抵抗器及びその他の回路装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
キャパシタは通常、絶縁体により隔てられた２枚の平行な導電板から構成されている。絶縁体は空気の場合もあるし、その他適当な誘電性物質の場合もある。ＭＯＳ（金属酸化膜半導体）キャパシタなどのキャパシタは、（ドープしたシリコンなど）導電性基板上に形成された絶縁層（例えば二酸化シリコン）の表面に導電部（アルミニウムやその他の導電物質で作られた）を形成することにより、集積回路（ＩＣ）などの固体装置の形で形成される。アルミニウム導電基板は、誘電性の絶縁層により隔てられたキャパシタの電荷蓄積板として作用する。キャパシタは、ドープしたポリシリコン、窒化シリコン、または窒化シリコンと二酸化ケイ素のサンドイッチを絶縁層として用いて形成することができる。
【０００３】
キャパシタのキャパシタンスは、導電部や導電板の表面面積と関係がある。ＩＣ製造工程に特有の変動性のため、形成される導電部の面積を正確に制御するのは難しい。図１０は、側面の長さがＸとＹで、処理中に発生する可能性のあるサイズ変動がｄＸとｄＹであるキャパシタセル１００を表したものである。このようなサイズ変動は、典型的には０からプラスマイナス１μｍのオーダーで現れる。このようなサイズ変動があるため、完全に正確なキャパシタンス値とキャパシタンス比を有するキャパシタを備えたＩＣを製造することは難しい。
【０００４】
ある種の回路、たとえばスイッチドキャパシタフィルタ回路、の性能は回路内におけるキャパシタ比に対するほど大きくはキャパシタンスの絶対値に依存しない。製造工程中に起きるサイズ変動は、通常、製造されるＩＣのすべての部分に影響するため、キャパシタ比は、実際のキャパシタの寸法や絶対キャパシタンスほどには変化しない。比をつけられたキャパシタの個々の導電面の外周・面積比が同じ場合、特にこのことが言える。
【０００５】
所望のキャパシタ比にしたがって、互いに関連するキャパシタを設計するには、通常は、ユニットセルという考え方が用いられている。ユニットセルとは、標準の所定の大きさと形をした通常は正方形の導電層である。互いに所定のキャパシタ比でＩＣ上に存在するすべてのキャパシタは電気的に相互接続された全体または部分ユニットセルのグループまたはアレーで構成されている。すべてのセルは名目的には大きさも形も同一であるため、理想的にはすべてのキャパシタの外周・面積比はほぼ同じである。図１１は３個のキャパシタを示している。キャパシタ２００は１個のユニットセルで構成されている。キャパシタ２１０は２個のユニットセルで、キャパシタ２２０は４個のユニットセルで構成されている。任意の２個のキャパシタ間のキャパシタンス比（または「キャパシタ比」）は、それぞれのユニットセル数の比に等しい。例えば、キャパシタ２２０とキャパシタ２００のキャパシタンス比は４：１、すなわち４である（ユニットセル４個に対してユニットセル１個）。キャパシタ２２０とキャパシタ２１０のキャパシタ比は２：１、すなわち２である（ユニットセル４個に対してユニットセル２個）。
【０００６】
ＩＣ製造中にサイズ変動が発生し、これはＩＣのすべての面に対してほぼ均一に影響を与えると上述した（また、上述したように、キャパシタと比較してキャパシタ比はさらに正確にすることができる）が、キャパシタ比の変動の原因となる局所的影響がほかにもある。この影響の一つは、外周エッジ収縮で、これは、キャパシタを形成するユニットセルの無境界（または「露出した」）の外周エッジに影響を与える。図１１のキャパシタ２２０を例にとると、この収縮は露出外周エッジ２２２ａから２２２ｈに起こるが、内周エッジ２２４ａから２２４ｈには起こらない。一辺の長さが約３０ミクロンのユニットセルでは、通常０から０.１ミクロンの範囲で露出外周エッジ収縮が発生する。キャパシタ２００のユニットセルには露出外周エッジしかない。したがって、４つすべてのエッジにエッジ収縮が起こる。
【０００７】
図１２では、キャパシタ２００の単一ユニットセル内に発生するエッジ収縮と、キャパシタ２２０のユニットセルの一つ、すなわち右上のユニットセル２２０ａに発生するエッジ収縮を比較したものである。図１２では"Ｌ"はユニットセルの名目寸法を示し，"ｄＬ"はエッジで起こる収縮を表す。キャパシタ２００では、単一ユニットセルの４つのエッジすべてに収縮が起こる。収縮後のユニットセルの面積は（Ｌ−２ｄＬ）2となる。キャパシタ２２０のユニットセル２２０ａでは、エッジ収縮が起こるのは２個のエッジのみである。ユニットセル２２０ａの収縮後の面積は（Ｌ−ｄＬ）2である。エッジ収縮の影響により、キャパシタ２００のユニットセルとキャパシタ２２０のユニットセル２２０ａの比は１には等しくならず、（Ｌ−２ｄＬ）2／（Ｌ−ｄＬ）2に等しい。実際の比は名目セルサイズＬと収縮量ｄＬにより異なる。
【０００８】
ユニットセルのエッジ収縮の影響に対抗するため先行技術で取られていた対策を図１３に示した。個々のキャパシタ、この例ではキャパシタ４１０（１ユニットセル）とキャパシタ４３０（４ユニットセル）の周囲に、受動「ダミー」ユニットセル４００で構成される「保護リング」４２０と４４０が配置されている。ダミーユニットセルは、キャパシタのその他のユニットセルと電気的に接続されていない点を除けば、他のユニットセルとほぼ同じである。保護リングは、キャパシタのユニットセルの周囲に保護バリアや保護シールドを形成し、キャパシタの露出エッジにエッジ収縮が起こらないように効果的に保護するものである。
【０００９】
先行技術で用いられている保護リングは、セルのエッジ収縮によりキャパシタ比が受ける影響を最小限に抑えるが、保護リングは、狭いＩＣ表面でかなりの面積を取る。たとえば、図１３の保護リング４２０は８個のダミーユニットセルで構成されているが、キャパシタ４１０自体はただ１個で構成されている。保護リング４２０はしたがって、キャパシタ４１０の８倍の面積を占めていることになる。同様に、保護リング４４０（１２個のダミーユニットセルで構成されている）は、キャパシタ４３０（４個のユニットセルで構成されている）の３倍の面積を占めている。
【００１０】
【発明の概要】
先行技術による保護リングを用いることにより、（また、その結果使用する面積が大きいことによる高いコストを払わずに）エッジ収縮を完全になくす代わりに、本発明ではキャパシタの個々のセルを配置しダミーセルを用いることにより、２個のキャパシタのセルの露出外周の長さの比をこの２個のキャパシタ間の所望のキャパシタ比に等しくした。こうすることにより両方のセルにかかるエッジ収縮効果を考慮に入れ、貴重な面積を無駄にすることなく正確なキャパシタ比が保たれる。本発明の一つの実施例では、さらにエッジ収縮補償を行うために、２個のキャパシタのセルの露出エッジ間の共通部分（交点）の数をキャパシタ比に一致するよう調整している。
その構成は「ＩＣ表面に形成された第１の導電部と第２の導電部の外周に沿って露出したエッジの収縮を補償する方法であって、第２の導電部の面積と第１の導電部の面積の比率が名目比率ＣＲであり：露出したエッジの収縮が発生する第１の導電部の外周の長さを決定し；露出したエッジの収縮が発生する第２の導電部の外周の長さを決定し；露出したエッジの収縮が発生する第１の導電部の外周の長さ及び第２の導電部の外周の長さを、露出したエッジの収縮が発生する第２の導電部の外周の調節後の長さと露出したエッジの収縮が発生する第１の導電部の外周の調節後の長さが比率ＣＲにほぼ等しくなるように調節することを特徴とする露出したエッジの収縮を補償する方法。」，「第１のキャパシタンスを有する第１のキャパシタ及び第２のキャパシタンスを有する第２のキャパシタの第２キャパシタンスと第１キャパシタンスの比が名目値ＣＲであり：ＩＣ表面に第１のキャパシタのための第１の導電部が形成され；第１の導電部が第１の外周と第１の面積を有し、第１の導電部の部分に隣接する 第１全体長からなる第１の外周の第１の部分が第１外周の第１部分に沿う露出したエッジの収縮を禁止し；第２の全体長を構成する第１の外周の第２の部分が第１の導電部と電気的に接続していない少なくとも１つの受動部の部分に隣接して配置されて第１の外周の第２の部分の露出したエッジの収縮を禁止し；第３の全体長を構成する第１の外周の第３の部分が他の部分から離れて配置されて外周の第３の部分に発生する露出したエッジの収縮を他の部分が禁止せず；第１の全体長，第２の全体長，第３の全体長はゼロ以上であり；ＩＣ表面に第２のキャパシタのための第２の導電部が形成され、第２の導電部が第２の面積を有して第２の外周を有し、第１の全体長を構成する第２の外周の第１の部分が第２の導電部の部分に隣接して配置されて第２の外周の第１の部分の露出したエッジの収縮を禁止し；第２の全体長を構成する第２の外周の第２の部分が第２の導電部と電気的に接続していない少なくとも１つの受動部のの部分に隣接して配置されて第２の外周の第２の部分の露出したエッジの収縮を禁止し；第３の全体長を構成する第２の外周の第３の部分が他の部分から離れて配置され、外周の第３の部分に発生する露出したエッジの収縮を他の部分が禁止せず；第１の全体長，第２の全体長，第３の全体長はゼロ以上であり；第２の外周の第３の全体長と第１の外周の第３の全体長の比がＣＲにほぼ等しいことを特徴とする露出したエッジの収縮を補償したキャパシタ」及び「第１の抵抗値を有する第１の抵抗器及び第２の抵抗値を有する第２の抵抗器において、第２の抵抗値と第１の抵抗値の比が名目値ＣＲであり：ＩＣ表面に形成された第１の抵抗器のための第１の導電部；第１の導電部は第１の面積と第１の外周を有し、第１の導電部が第１の外周と第１の面積を有し、第１の導電部の部分に隣接する第１全体長からなる第１の外周の第１の部分が第１外周の第１部分に沿う露出したエッジの収縮を禁止し；第１の導電部とは電気的に接続されていない少なくとも１個の受動部の部分に隣接させた第１の外周の第２の全体長を有する第２の部分が第２の外周の第２の部分に発生する露出したエッジの収縮を禁止し；他の部分が隔てて配置された第１の外周の第３の全体長を有する第３の部分が第１の外周の第３の部分に発生する露出したエッジの収縮を禁止せず；第１の全体長，第２の全体長，第３の全体長はゼロ以上であり；ＩＣ表面に形成された第２の抵抗器のための第２の導電部と、第２の導電部は第２の面積と第２の外周を有し、第２の外周の第１の全体長を有する第１の部分が第２の導電部の一部分に隣接させた第２の外周の第１の部分に発生する露出したエッジの収縮を禁止し；第２の導電部とは電気的に接続されていない少なくとも１個の受動部の部分に隣接させた第２の外周の第２の全体長を有する第２の部分が第２の外周の第２の部分に発生する露出したエッジの収縮を禁止し；第３の全体長を構成する第２の外周の第３の部分が他の部分から離れて配置され、外周の第３の部分に発生する露出したエッジの収縮を他の部分により禁止せず；第１の全体長，第２の全体長，第３の全体長はゼロ以上であり；第２の外周の第３の全体長と第１の外周の第３の全体長の比が比ＣＲにほぼ等しいことを特徴とする第１の抵抗値及び第２の抵抗値を有する露出したエッジの収縮を補償した抵抗器」というものである。
【００１１】
【実施例】
エッジ収縮補償キャパシタ及びその製造法について述べる。以下の説明では本発明を完全に説明するためにユニットセルのサイズ，形状，配置などについて多数の詳細事項を説明しているが、技術精通者には、これらの詳細事項を除いても本発明を実施できることが明らかである。その他の例については本発明をいたずらに曖昧にすることを避けるため、公知の特徴については述べない。
【００１２】
図１４は２個のキャパシタ５１０と５２０を示したものである。キャパシタ５１０は一つのユニットセル５１０ａで構成されている。キャパシタ５２０は５２０ａから５２０ｃの３個のユニットセルで構成されている。キャパシタ５２０とキャパシタ５１０の所望のキャパシタ比は３：１である。個々のユニットセルは、一辺の長さがＬの正方形である。個々の外周エッジには、ｄＬのエッジ収縮が発生する。ユニットセル５１０ａの４辺にはすべてエッジ収縮が発生する。ユニットセル５２０ａと５２０ｃには３辺にエッジ収縮が発生し、ユニットセル５２０ｂには対向する２辺にセル収縮が発生する。セル５１０ａの最終的な面積は（Ｌ−２ｄＬ）2となる。セル５２０ａ，５２０ｂ，５２０ｃの最終的な面積はそれぞれ、（Ｌ−２ｄＬ）×（Ｌ−ｄＬ），Ｌ（Ｌ−２ｄＬ），（Ｌ−２ｄＬ）×（Ｌ−ｄＬ）となる。キャパシタ５２０の面積とキャパシタ５１０の面積の比は、以下の通りである。
または
(３Ｌ2−８ＬｄＬ＋４ｄＬ2)／(Ｌ2−４ＬｄＬ＋４ｄＬ2) (１ａ)
【００１３】
比（１ａ）は、ｄＬ＝０（すなわちエッジ収縮がない場合）でない限り、所望の値である３と等しくはならない。上述したように先行技術では、キャパシタ５１０と５２０をそれぞれダミーセルの「保護リング」で囲うことによりエッジ収縮を防止した。このような保護リングを図１５に示す。図１５に示したように先行技術の保護リングを作るには２０個のダミーセルが必要である。
【００１４】
本発明ではエッジ収縮をすべてなくすのではなく、２個のキャパシタそれぞれの面積収縮が比例するようにユニットセルとダミーセルを配置する。エッジ収縮を完全になくすためにＩＣの表面を利用するのではなく、本発明では、２個のキャパシタ間の相対的な収縮量が、所望のキャパシタ比と同じになるようにダミーセルとユニットセルを配置する。
【００１５】
図１は、本発明にしたがって作成されたキャパシタの一例である。この例では、先行技術のように（貴重な表面面積を使って）それぞれのキャパシタアレイをダミーセルで囲むことはせず、所望のキャパシタ比にしたがって、一つのアレイの収縮ともう一つのアレイの収縮が相対的に対応するよう、本発明では限定数のダミーセルをキャパシタアレイに隣接させた。図１では、ダミーセル７００と７１０は、キャパシタ５１０のユニットセル５１０ａに向い合って配置されている。これにより、収縮が発生するユニットセル５１０ａのエッジ数は４から２に減少する。キャパシタ５２０を構成するユニットセル５２０ａから５２０ｃまでの直線状アレイの両側にはさらにダミーセル７２０と７３０が配置されている。ダミーセル７２０により収縮が起こるユニットセル５２０ａのエッジ数は３から２に減少し、ダミーセル７３０により収縮が起こるユニットセル５２０ｃのエッジ数も３から２に減少する。その結果、ユニットセル５１０ａ，５２０ａ，５２０ｂ，５２０ｃにはそれぞれ、２個の対向する辺においてエッジ収縮が発生する。キャパシタ５２０の３個のユニットセルのそれぞれに起こるエッジ収縮量は、キャパシタ５１０の一つのユニットセルに起こる収縮と同じで、所望のキャパシタ比である３：１が得られることになる。
【００１６】
図１のダミーセルの配置を決定する方法の一つは図１４の２個のキャパシタアレイ５１０と５２０のそれぞれの露出エッジ数を調べることである。露出エッジ数は発生する面積収縮にほぼ比例している。収縮は露出エッジの直交方向に発生する。したがって、収縮量は露出エッジの長さにｄＬを乗算したものにほぼ等しくなる。ユニットセルのエッジの長さは皆等しくＬである。したがって、露出エッジに沿って起こる面積収縮の量はＬ×ｄＬに等しくなる。すべての露出エッジに沿って発生する面積収縮の総量は、エッジ数（ＮEDGE）に１エッジあたりの収縮量（Ｌ×ｄＬ）を乗算したものである。この総量から露出エッジ間のそれぞれの共通部分について（ｄＬ）2を減算する。したがって、一辺の長さがＬである任意の数のユニットセルから構成されるキャパシタアレイに発生するエッジ収縮の量は、以下の式で表せる。
ＡSHRINK=（ＮEDGE）（Ｌ×ｄＬ）−（ＮINT）（ｄＬ）2 (２)
ここで、
ＡSHRINK＝エッジ収縮の総面積
Ｌ ＝名目エッジ長
ｄＬ ＝エッジに直交する収縮量
ＮEDGE ＝露出エッジの総数
ＮINT ＝露出エッジ共通部分数
【００１７】
Ｌに比べて値の小さいｄＬについては、一次近似の場合は（ｄＬ）2の項は無視できる。したがって、個々の外側エッジに沿った収縮はほぼＬ×ｄＬに等しくなり、キャパシタアレイの収縮総量は単純にアレイ内のセルの外側エッジ総数にＬ×ｄＬを乗算したものになる。
【００１８】
エッジ収縮が発生した後にも所望のキャパシタ比ＣＲが確実に保たれるようにするため、それぞれのキャパシタの収縮の量の比も、所望のキャパシタ比に等しくなければならない。収縮の量はキャパシタアレイ内の露出エッジ数に比例するため、露出エッジの相対数が所望の比に等しければ、収縮の相対量は所望の比に等しくなる。露出エッジ数は、アレイの配列変更及び適当数のダミーセルを加えることにより増減が可能である。
【００１９】
図１４の２個のキャパシタアレイの所望のキャパシタ比は２：１である。この所望のキャパシタ比を達成するには、キャパシタアレイ５１０の露出エッジ数（ＮEDGE1）とキャパシタアレイ５２０の露出エッジ数（ＮEDGE2）の比を、所望のキャパシタ比３：１に等しくなければならない。図１４を見ると、キャパシタアレイ５１０は、４個の露出辺を有する一つのユニットセル５１０ａで構成されている。したがって、ＮEDGE1は４に等しい。一方、キャパシタアレイ５２０は、２個の露出辺を有するユニットセル１個（セル５２０ｂ）と、それぞれ３個の露出辺を有するユニットセル２個（セル５２０ａ，５２０ｃ）から構成されている。したがって、ＮEDGE2は８に等しい。したがって、露出エッジの比は８：４すなわち２：１である。しかし、所望の比は３：１である。
【００２０】
所望の比を達成するための一つの方法は、可能であれば、ＮEDGE1の３倍に等しくなるようにＮEDGE2を増やすことである。ＮEDGE1が４であるためＮEDGE2は１２まで増やさねばならない。キャパシタアレイ５２０にはユニットセルが３個しかないため、ＮEDGE2を１２にするには、５２０ａから５２０ｃまでの３個のユニットセルがそれぞれ４個の露出辺を備えることが必要で、これはすなわち、この３個のユニットセルそれぞれの４個の辺すべてに収縮が発生する必要があるということである。この状況は、３個のユニットセルを、隣接するセルのエッジの遮蔽効果をなくすほど充分な間隔で隔てることにより作り出すことができる。これは、ユニットセルと他のユニットセルとの間に、少なくともユニットセルの一辺の長さ（Ｌ）の間隔を置くことにより達成できることが分かっている。図２は、収縮の総数が１２辺になるように、Ｌの間隔をあけて、ユニットセル５２０ａ，５２０ｂ，５２０ｃを配列する例を示したものである。
【００２１】
ユニットセル間の間隔を広げることにより収縮が発生するエッジの数を増やすことが一般的に実用的であるのは、ユニットセルの数が少ない場合のみである。アレイ内に使用されるセル数が多いと、露出エッジ数を減らすには露出エッジ数を増やすためにセル間隔を広げるより、ダミーのユニットセルを使った方が実用的である。２個のキャパシタ間の所望の比を達成するには一つまたは両方の露出辺数を減らす必要がある。上記の例ではＮEDGE1＝４，ＮEDGE2＝８で、所望の比ＮEDGE2：ＮEDGE1は３：１であった。ＮEDGE2を増加させずに所望の比を達成するには（ユニットセル間を広く開けることが実用的でないと仮定して）、ＮEDGE1の値を少なくともＮEDGE2の１／３まで減らす必要がある。ＮEDGE2の１／３はおよそ２.６７である。図１のように、２個のダミーセル７００と７１０をユニットセル５１０の２辺に隣接させると、ＮEDGE1は２に減り、これは最大許容可能値２.６７より小さい。３：１の比を達成するには、ＮEDGE2はＮEDGE1の３倍、すなわち６になる必要がある。したがって、ＮEDGE2は８から６に減らさねばならない。これは、図１で示したように２個のダミーセル７２０と７３０を配置することにより行うことができる。これを行うと結果的には、ＮEDGE1＝２，ＮEDGE2＝６となり、ＮEDGE1：ＮEDGE2は所望の比である３：１になる。
【００２２】
共通部分の露出エッジの影響を考慮するため、２個のキャパシタの露出エッジ間の共通部分の数（以下「露出共通部分」と呼ぶ）の比も所望のキャパシタ比に等しくする必要がある。図１のキャパシタ５２０の露出共通部分の数はしたがって、キャパシタ５１０の露出共通部分数の３倍であることが望ましい。図１の配置では、それぞれのキャパシタアレイ内の共通部分数はゼロであり、この条件は満たされている。
【００２３】
本発明のダミーセルとユニットセル５１０ａ，５２０ａ，５２０ｂ，５２０ｃのもう一つの配列が図３及び図４に示されている。いずれの場合も、ＮEDGE2とＮEDGE1の比及びＮINT2とＮINT1の比は所望の比ＣＲである３に等しい。
【００２４】
上記の説明では、キャパシタを形成するのに標準サイズのユニットセルとダミーセルを用いた場合を主に扱った。本発明は、キャパシタやダミーセルのサイズが任意であるさらに一般的なものにも利用できる。
【００２５】
上で述べたように、本発明を用いて２個のキャパシとＣ 2 とＣ 1 の所望のキャパシタ比（ＣＲ）を（ＣＲ＝Ｃ2／Ｃ1）達成するための基準は、
（Ａ）Ｃ2及びＣ1の名目（変動やエッジ収縮の影響を受ける前の）面積Ａ2とＡ1の比がＣＲに等しい。
（Ｂ）Ｃ2の外周・面積比がＣ1の外周・面積比に等しい。
（Ｃ）ユニットセルを使用するものとした場合、Ｃ2のセルアレイの露出外側エッジ数と、Ｃ1のセルアレイの露出外側エッジ数の比がＣＲに等しい。
（Ｄ）また、望ましくは、Ｃ2のセルアレイの露出外側エッジとＣ1のセルアレイの露出外側エッジの間の共通部分の数の比がＣＲに等しい。
【００２６】
基準（Ａ），（Ｂ），（Ｄ）は、標準ユニットセルを使う場合だけでなく、任意のサイズのセルを使う場合にも一般的にあてはまる。しかし、基準（Ｃ）は、いくらか異なる。一つのキャパシタアレイの露出エッジ数ともう一つのキャパシタアレイの露出エッジ数の比が所望のキャパシタ比ＣＲに等しくなければならない、（Ｃ）をさらに一般的にすると、これはすなわち一つのキャパシタアレイの露出エッジの長さともう一つのキャパシタアレイの外側露出エッジの長さの比がＣＲに等しいということである。
【００２７】
本発明の特長を発揮するには、特に上にあげた比など上記すべての基準を満たす必要はない。上記の比にほぼ等しい比であれば、キャパシタ比の正確さは先行技術より優れたものになる。
【００２８】
本発明の一般的な応用を図５に示した。図５は２.５：１の比のキャパシタ１１１０と１１２０を示している。キャパシタ１１１０は、一辺の長さがＬである一つのユニットセル１１１１で構成されている。その名目（エッジ収縮発生前）面積はＬ2 である。キャパシタ１１２０の総面積は、キャパシタ１１１０の面積の２.５倍である。キャパシタ１１２０は、キャパシタ１１１０のユニットセル１１１１及び、幅Ａ、高さＢの非ユニットセル１１２２と同じ大きさであるユニットセル１１２１で構成されている。一般的に、比をつけたキャパシタは、整数個のユニットセルと、キャパシタ１１２０のような、ユニットセルの面積の１〜２倍の面積を有する１個のオーバーサイズ非ユニットセルから形成される。
【００２９】
非ユニットセル１１２２の面積が１.５Ｌ2に等しければ、キャパシタ１１２０は上記の基準（Ａ）を満たす。この値とユニットセル１１２１の面積（ユニットセル１１１１の面積と同様、Ｌ2に等しい）を加えると、所望のキャパシタ比ＣＲ＝２.５になる。セル１１２２の面積はＡ×Ｂに等しいため、以下の式が成り立つ。
Ａ×Ｂ＝２.５Ｌ2 (３)
【００３０】
または、一般的に、ユニットセルの一辺の長さＬと面積Ｌ2 が、所望のキャパシタ比ＣＲである整数Ｎ個のユニットセルと１個のオーバーサイズの非ユニットセルで構成されたキャパシタの場合は、以下の式が成り立つ。
Ａ×Ｂ＝(ＣＲ−Ｎ)(Ｌ2) (３ａ)
【００３１】
図５の例では、ＣＲは２.５に等しくＮは１に等しいため、式（３ａ）は式（３）と同じになる。式（３ａ）は、キャパシタ１１２０にユニットセルがなく、１個の非標準セルを用いた場合にも成り立つ。その場合。Ｎはゼロに等しくなる。
【００３２】
基準（Ｂ）に関して言うと、キャパシタ１１１０の外周・面積比は（４Ｌ）／（Ｌ2）すなわち（４／Ｌ）である。キャパシタ１１２０を構成する個々のセルの外周・面積比が（４／Ｌ）に等しければ、キャパシタ１１２０の外周・面積比も（４／Ｌ）になる。セル１１２１は、セル１１１１と同様ユニットセルであるため、すでに外周・面積比は所望の比になっている。しかし、セル１１２２では、所望の比を得るためにはＡとＢの大きさを調節する必要がある。セル１１２２の外周は２Ａ＋２Ｂである。所望の外周・面積比は（４／Ｌ）である。したがって、Ｌに関するＡとＢの第２の式は以下の通りになる。
(２Ａ＋２Ｂ)／(Ａ×Ｂ)＝(４／Ｌ) (４)
【００３３】
式（３ａ）と（４）を同時に解いてＡとＢの一般式を求めることができる。その結果のＡとＢの式は以下の通りである。
【００３４】
キャパシタ１１２０では、（ＣＲ−Ｎ）は１.５であるため、式（５ａ）と（５ｂ）は以下のようになる。
Ａ＝(３Ｌ−SQRT(３Ｌ2))／２＝０.６３Ｌ (６ａ)
Ｂ＝(３Ｌ＋SQRT(３Ｌ2))／２＝２.３７Ｌ (６ｂ)
【００３５】
上記の基準（Ｃ）を満たすためには、キャパシタ１１２０の露出外周の長さの総計は、キャパシタ１１１０の露出外周の長さの総計の２.５倍になる必要がある。図５に示した構成では、キャパシタ１１１０の露出外周の長さは４Ｌである。したがって、露出外周の望ましい長さは４Ｌの２.５倍の１０Ｌである。図５に示したキャパシタ１１２０のセル１１２１と１１２２の構成においては、セル１１２１の露出外周の長さは３Ｌである。セル１１２２の露出外周の長さは、０.６３Ｌ＋２.３７Ｌ＋０.６３Ｌ＋１.３７Ｌで５Ｌで、キャパシタ１１２０の露出外周長は３Ｌ＋５Ｌで８Ｌとなる。これは所望の値１０Ｌより小さい。露出外周の長さはしたがって、所望の比２.５：１に調節する必要がある。
【００３６】
これを行う１つの方法は、すべてのエッジが露出するようにセル１１２１と１１２２を離すことである。これは、図６に示したように、セル１１２１と１１２２の間に間隔Ｌを置くことにより行うことができる。キャパシタの露出外周の全体長は、セル１１２１は４Ｌ，セル１１２２は（２.３７Ｌ＋０.６３Ｌ＋２.３７Ｌ＋０.６３Ｌ）すなわち６Ｌになる。両方のセルを足すと４Ｌ＋６Ｌで１０Ｌになり、これは所望の値である。
【００３７】
図６に示したように、セル１１２１と１１２２を隔てることにより、所望の露出外周長率が得られ、先行技術で得られたものよりもさらに正確なキャパシタ比が得られる。さらに精度を上げることによっても基準（Ｄ）を満たすことができる。すなわち、キャパシタ１１１０と１１２０のキャパシタの露出外側エッジ間の共通部分数の比は所望のキャパシタ比、この場合は２.５にすることができる。図６のキャパシタ１１１０のセル１１１１には、露出エッジ間に４個の共通部分がある。セル１１２１と１１２２もそれぞれ４個、合わせて８個の露出エッジがある。キャパシタ１１１０の４個の共通部分と所望のキャパシタ比２.５が与えられると、キャパシタ１１２０の露出エッジ間の所望の共通部分数は１０になる。セル１１２１と１１２２には合わせても８個の角しかなく、また、それぞれ露出エッジ間に１個の共通部分が含まれるため、セル１１２１と１１２２の共通部分数を増やすことはできない。しかし、セル１１１１の共通部分数は減らすことができる。
【００３８】
セル１１１１の共通部分の数を１つ減らして３個にすると、キャパシタ１１２０の共通部分は３×２.５で７.５が必要となる。図６のキャパシタ１１２０の露出エッジ間の共通部分の実際の数は所望値の７.５に近い８である。
【００３９】
セル１１１１の露出エッジ（「露出共通部分」とも呼ぶ）の共通部分数を４個から３個に減らす一つの方法は、図７に示したように、長さＬ／２，幅Ｌのダミーセルをセル１１１１に隣接させることである。こうすることにより、露出共通部分露出共通部分を１つ減らして３個にすることができる。しかし、セル１１１１の露出外周長もＬ／２だけ減少する。セル１１１１の露出外周がＬ／２だけ減少すると、これに対応してキャパシタ１１２０の露出外周も１.２５Ｌ（２.５×０.５）減少させる必要がある。これは、図７で示したように長さ１.２５Ｌ，幅Ｌのダミーセル１１２３をセル１１２２に隣接させることにより達成できる。図で示したようにダミーセルを右の露出エッジ１１２４の中心に隣接させることにより、露出共通部分数は保ちながら露出外周長を減少させることができる。
【００４０】
本発明のキャパシタ１１１０と１１２０のもう一つの配置を図８に示した。図８の配置では、ユニットダミーセル１１１５をユニットセル１１１１に隣接させて、セル１１１１の露出共通部分数を４から２に減少させ、露出外周長を４Ｌから３Ｌに減少させている。キャパシタ１１２０のセル１１２１と１１２２は図５に示したように互いに隣接している。この配置では図５について前に説明した通り、キャパシタ１１２０には１１２６ａから１１２６ｃまでの５個の露出共通部分と、長さ８Ｌの露出外周がある。基準（Ｄ）によるとキャパシタ１１２０の露出共通部分の望ましい数は２.５×２すなわち５であり、これはこの例では露出共通部分の実際の数に対応している。したがって、基準（Ｄ）は満たされキャパシタ１１２０の露出共通部分数は調整する必要はない。基準（Ｃ）によるキャパシタ１１２０の外周の望ましい長さは２.５×３Ｌすなわち７.５Ｌで、これはキャパシタ１１２０の実際の露出外周より０.５Ｌ短い。図８に示したように長さ１／２Ｌのダミーセル１１２５をセル１１２２に隣接させると、キャパシタ１１２０の露出外周を０.５Ｌ減少させて所望の長さである７.５Ｌが達成できる。
【００４１】
図９はそれぞれがただ一つのセルを有する２個のキャパシタ１５１０と１５２０に本発明を応用した例を示す。この例のキャパシタ１５２０と１５１０の所望のキャパシタ比ＣＲは３.０：１と仮定するとセル１５１１は一辺の長さがＬである正方形セルである。前記の式（５ａ）と（５ｂ）によると、キャパシタ１５２０のセル１５２１の幅Ａと長さＢは、それぞれ約０.５５Ｌと５.４５Ｌになる。セル１５１１には長さ４Ｌの露出外周と露出共通部分が４個ある。セル１５２１には、露出共通部分が４個と長さ１２Ｌの露出外周がある。
【００４２】
現在の長方形の形では、セル１５２１は５個以上の露出共通部分を有することができない。前記の基準（Ｄ）を満たして、キャパシタ１５２０の露出共通部分とキャパシタ１５１０の露出共通部分の所望の比を得るため、２個のダミーユニットセル１５１２と１５１３をセル１５１１に隣接させることにより、図９に示されたキャパシタ１５１０の露出共通部分数は４から１に減少する。露出共通部分数の減少とともに、露出外周も４Ｌから２Ｌに減少する。所望のキャパシタ比３.０：１を使うと、キャパシタ１５２０の望ましい露出共通部分数は３.０×１すなわち３で、所望の露出外周長は３.０×２Ｌすなわち６Ｌである。遮蔽するダミーセルがなければ、キャパシタ１５２０のセル１５２１には４個の露出共通部分と、長さ１２Ｌの露出外周が存在する。望ましい露出共通部分数と露出外周長を達成するには、ダミーセルにより１個の露出共通部分と６Ｌの長さの露出外周を遮蔽する必要がある。このような遮蔽は図９に示したような２個のダミーセル１５２２と１５２３で達成できる。ダミーセル１５２２はＬ字型をしたセルで、セル１５２１の共通部分１５２４を囲んで辺部分１５２５ａに沿って４.７５Ｌの長さで延びており、また辺部分１５２５ｃに沿って０.２５Ｌの長さで延びている。セル１５２３は、辺部分１５２５ｂの中心部分に沿って配置された一辺の長さがＬのユニットダミーセルである。ダミーセル１５２２と１５２３により遮蔽されるセル１５２１の露出外周の長さの総計は６Ｌで、残りの露出外周は所望の値である６Ｌになる。ダミーセル１５２２は共通部分１５２４も遮蔽するため、キャパシタ１５２０の３個の露出共通部分は所望の値になる。
【００４３】
以上、比をつけたキャパシタのための新しい設計について述べた。本発明はエッジ収縮効果を補償することにより、先行技術で見られたキャパシタ比の変動を克服したものである。上記の例では本発明の特定の実施例について説明した。しかし、本発明はこれらの特定の実施例に限定されるものではない。たとえば、上記の例では長方形のキャパシタセルを用いて説明したが、本発明はその他の形状（たとえば、円形，三角形，多角形，その他の任意の形）も含んでいる。上記の説明では特定の数量，サイズ，キャパシタやダミーセルの配置を用いてキャパシタを説明したが、本発明はセルの数，サイズ，形及び配置が任意であるキャパシタに利用することができる。本発明はキャパシタだけでなく、正確な面積比が必要なその他の固体装置、たとえば比をつけた（イオン注入，薄膜，ポリシリコン，拡散などの）抵抗器に利用できる。また、本発明はキャパシタが不活性の取付け材料に配置されるＰＣ回路板，セラミック基板などのハイブリッド集積回路を形成する基板上で使われるキャパシタにも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施例によりエッジ収縮を補償する方法を示す図。
【図２】本発明の第２の実施例によりエッジ収縮を補償する方法を示す図。
【図３】本発明の第３の実施例によりエッジ収縮を補償する方法を示す図。
【図４】本発明の第４の実施例によりエッジ収縮を補償する方法を示す図。
【図５】２個のキャパシタの図であり、そのうちの一つはオーバーサイズの非ユニットセル。
【図６】図１１のキャパシタに応用した本発明の一つの実施例の図。
【図７】図１１のキャパシタに応用した本発明の第２の実施例の図。
【図８】図１１のキャパシタに応用した本発明の第３の実施例の図。
【図９】本発明のさらに他の実施例の図。
【図１０】従来技術のキャパシタのユニットセルの図。
【図１１】ユニットセルで構成される従来技術の３種類のキャパシタの図。
【図１２】図２のキャパシタを形成する２個のユニットセルの詳細な図。
【図１３】従来技術の保護リングの図。
【図１４】２個のキャパシタに発生するエッジ収縮の図。
【図１５】従来技術の保護リングによりエッジ収縮を防止する方法を示す図。
【符号の説明】
２００，２１０，２２０，４１０，４３０，５１０，５８２０，１１１０，１１２０，，１５１０，１５２０ キャパシタ
２２０ａ，５１０ａ〜５１０ｃ，５２０ａ〜５２０ｃ，１１１１，１１２１，１５１１，１５２１，１５２３ ユニットセル
１１２２ 非ユニットセル
４００，７００，７１０，７２０，７３０，１５１２，１５１３，１５２２，１５２３，１１２５ ダミーユニットセル
２２２ａ，２２２ｈ 外周エッジ
２２４ａ，２２４ｈ 内周エッジ
４２０，４４０ 保護リング
１１２６ａ〜１１２６ｃ 露出共通部分
１５２４ 共通部分
１５２５ａ〜１５２５ｃ 辺部分
【産業上の利用分野】
固体（ソリッドステート）装置の分野に関するものであり、さらに詳しくは集積回路内のキャパシタ，抵抗器及びその他の回路装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
キャパシタは通常、絶縁体により隔てられた２枚の平行な導電板から構成されている。絶縁体は空気の場合もあるし、その他適当な誘電性物質の場合もある。ＭＯＳ（金属酸化膜半導体）キャパシタなどのキャパシタは、（ドープしたシリコンなど）導電性基板上に形成された絶縁層（例えば二酸化シリコン）の表面に導電部（アルミニウムやその他の導電物質で作られた）を形成することにより、集積回路（ＩＣ）などの固体装置の形で形成される。アルミニウム導電基板は、誘電性の絶縁層により隔てられたキャパシタの電荷蓄積板として作用する。キャパシタは、ドープしたポリシリコン、窒化シリコン、または窒化シリコンと二酸化ケイ素のサンドイッチを絶縁層として用いて形成することができる。
【０００３】
キャパシタのキャパシタンスは、導電部や導電板の表面面積と関係がある。ＩＣ製造工程に特有の変動性のため、形成される導電部の面積を正確に制御するのは難しい。図１０は、側面の長さがＸとＹで、処理中に発生する可能性のあるサイズ変動がｄＸとｄＹであるキャパシタセル１００を表したものである。このようなサイズ変動は、典型的には０からプラスマイナス１μｍのオーダーで現れる。このようなサイズ変動があるため、完全に正確なキャパシタンス値とキャパシタンス比を有するキャパシタを備えたＩＣを製造することは難しい。
【０００４】
ある種の回路、たとえばスイッチドキャパシタフィルタ回路、の性能は回路内におけるキャパシタ比に対するほど大きくはキャパシタンスの絶対値に依存しない。製造工程中に起きるサイズ変動は、通常、製造されるＩＣのすべての部分に影響するため、キャパシタ比は、実際のキャパシタの寸法や絶対キャパシタンスほどには変化しない。比をつけられたキャパシタの個々の導電面の外周・面積比が同じ場合、特にこのことが言える。
【０００５】
所望のキャパシタ比にしたがって、互いに関連するキャパシタを設計するには、通常は、ユニットセルという考え方が用いられている。ユニットセルとは、標準の所定の大きさと形をした通常は正方形の導電層である。互いに所定のキャパシタ比でＩＣ上に存在するすべてのキャパシタは電気的に相互接続された全体または部分ユニットセルのグループまたはアレーで構成されている。すべてのセルは名目的には大きさも形も同一であるため、理想的にはすべてのキャパシタの外周・面積比はほぼ同じである。図１１は３個のキャパシタを示している。キャパシタ２００は１個のユニットセルで構成されている。キャパシタ２１０は２個のユニットセルで、キャパシタ２２０は４個のユニットセルで構成されている。任意の２個のキャパシタ間のキャパシタンス比（または「キャパシタ比」）は、それぞれのユニットセル数の比に等しい。例えば、キャパシタ２２０とキャパシタ２００のキャパシタンス比は４：１、すなわち４である（ユニットセル４個に対してユニットセル１個）。キャパシタ２２０とキャパシタ２１０のキャパシタ比は２：１、すなわち２である（ユニットセル４個に対してユニットセル２個）。
【０００６】
ＩＣ製造中にサイズ変動が発生し、これはＩＣのすべての面に対してほぼ均一に影響を与えると上述した（また、上述したように、キャパシタと比較してキャパシタ比はさらに正確にすることができる）が、キャパシタ比の変動の原因となる局所的影響がほかにもある。この影響の一つは、外周エッジ収縮で、これは、キャパシタを形成するユニットセルの無境界（または「露出した」）の外周エッジに影響を与える。図１１のキャパシタ２２０を例にとると、この収縮は露出外周エッジ２２２ａから２２２ｈに起こるが、内周エッジ２２４ａから２２４ｈには起こらない。一辺の長さが約３０ミクロンのユニットセルでは、通常０から０.１ミクロンの範囲で露出外周エッジ収縮が発生する。キャパシタ２００のユニットセルには露出外周エッジしかない。したがって、４つすべてのエッジにエッジ収縮が起こる。
【０００７】
図１２では、キャパシタ２００の単一ユニットセル内に発生するエッジ収縮と、キャパシタ２２０のユニットセルの一つ、すなわち右上のユニットセル２２０ａに発生するエッジ収縮を比較したものである。図１２では"Ｌ"はユニットセルの名目寸法を示し，"ｄＬ"はエッジで起こる収縮を表す。キャパシタ２００では、単一ユニットセルの４つのエッジすべてに収縮が起こる。収縮後のユニットセルの面積は（Ｌ−２ｄＬ）2となる。キャパシタ２２０のユニットセル２２０ａでは、エッジ収縮が起こるのは２個のエッジのみである。ユニットセル２２０ａの収縮後の面積は（Ｌ−ｄＬ）2である。エッジ収縮の影響により、キャパシタ２００のユニットセルとキャパシタ２２０のユニットセル２２０ａの比は１には等しくならず、（Ｌ−２ｄＬ）2／（Ｌ−ｄＬ）2に等しい。実際の比は名目セルサイズＬと収縮量ｄＬにより異なる。
【０００８】
ユニットセルのエッジ収縮の影響に対抗するため先行技術で取られていた対策を図１３に示した。個々のキャパシタ、この例ではキャパシタ４１０（１ユニットセル）とキャパシタ４３０（４ユニットセル）の周囲に、受動「ダミー」ユニットセル４００で構成される「保護リング」４２０と４４０が配置されている。ダミーユニットセルは、キャパシタのその他のユニットセルと電気的に接続されていない点を除けば、他のユニットセルとほぼ同じである。保護リングは、キャパシタのユニットセルの周囲に保護バリアや保護シールドを形成し、キャパシタの露出エッジにエッジ収縮が起こらないように効果的に保護するものである。
【０００９】
先行技術で用いられている保護リングは、セルのエッジ収縮によりキャパシタ比が受ける影響を最小限に抑えるが、保護リングは、狭いＩＣ表面でかなりの面積を取る。たとえば、図１３の保護リング４２０は８個のダミーユニットセルで構成されているが、キャパシタ４１０自体はただ１個で構成されている。保護リング４２０はしたがって、キャパシタ４１０の８倍の面積を占めていることになる。同様に、保護リング４４０（１２個のダミーユニットセルで構成されている）は、キャパシタ４３０（４個のユニットセルで構成されている）の３倍の面積を占めている。
【００１０】
【発明の概要】
先行技術による保護リングを用いることにより、（また、その結果使用する面積が大きいことによる高いコストを払わずに）エッジ収縮を完全になくす代わりに、本発明ではキャパシタの個々のセルを配置しダミーセルを用いることにより、２個のキャパシタのセルの露出外周の長さの比をこの２個のキャパシタ間の所望のキャパシタ比に等しくした。こうすることにより両方のセルにかかるエッジ収縮効果を考慮に入れ、貴重な面積を無駄にすることなく正確なキャパシタ比が保たれる。本発明の一つの実施例では、さらにエッジ収縮補償を行うために、２個のキャパシタのセルの露出エッジ間の共通部分（交点）の数をキャパシタ比に一致するよう調整している。
その構成は「ＩＣ表面に形成された第１の導電部と第２の導電部の外周に沿って露出したエッジの収縮を補償する方法であって、第２の導電部の面積と第１の導電部の面積の比率が名目比率ＣＲであり：露出したエッジの収縮が発生する第１の導電部の外周の長さを決定し；露出したエッジの収縮が発生する第２の導電部の外周の長さを決定し；露出したエッジの収縮が発生する第１の導電部の外周の長さ及び第２の導電部の外周の長さを、露出したエッジの収縮が発生する第２の導電部の外周の調節後の長さと露出したエッジの収縮が発生する第１の導電部の外周の調節後の長さが比率ＣＲにほぼ等しくなるように調節することを特徴とする露出したエッジの収縮を補償する方法。」，「第１のキャパシタンスを有する第１のキャパシタ及び第２のキャパシタンスを有する第２のキャパシタの第２キャパシタンスと第１キャパシタンスの比が名目値ＣＲであり：ＩＣ表面に第１のキャパシタのための第１の導電部が形成され；第１の導電部が第１の外周と第１の面積を有し、第１の導電部の部分に隣接する 第１全体長からなる第１の外周の第１の部分が第１外周の第１部分に沿う露出したエッジの収縮を禁止し；第２の全体長を構成する第１の外周の第２の部分が第１の導電部と電気的に接続していない少なくとも１つの受動部の部分に隣接して配置されて第１の外周の第２の部分の露出したエッジの収縮を禁止し；第３の全体長を構成する第１の外周の第３の部分が他の部分から離れて配置されて外周の第３の部分に発生する露出したエッジの収縮を他の部分が禁止せず；第１の全体長，第２の全体長，第３の全体長はゼロ以上であり；ＩＣ表面に第２のキャパシタのための第２の導電部が形成され、第２の導電部が第２の面積を有して第２の外周を有し、第１の全体長を構成する第２の外周の第１の部分が第２の導電部の部分に隣接して配置されて第２の外周の第１の部分の露出したエッジの収縮を禁止し；第２の全体長を構成する第２の外周の第２の部分が第２の導電部と電気的に接続していない少なくとも１つの受動部のの部分に隣接して配置されて第２の外周の第２の部分の露出したエッジの収縮を禁止し；第３の全体長を構成する第２の外周の第３の部分が他の部分から離れて配置され、外周の第３の部分に発生する露出したエッジの収縮を他の部分が禁止せず；第１の全体長，第２の全体長，第３の全体長はゼロ以上であり；第２の外周の第３の全体長と第１の外周の第３の全体長の比がＣＲにほぼ等しいことを特徴とする露出したエッジの収縮を補償したキャパシタ」及び「第１の抵抗値を有する第１の抵抗器及び第２の抵抗値を有する第２の抵抗器において、第２の抵抗値と第１の抵抗値の比が名目値ＣＲであり：ＩＣ表面に形成された第１の抵抗器のための第１の導電部；第１の導電部は第１の面積と第１の外周を有し、第１の導電部が第１の外周と第１の面積を有し、第１の導電部の部分に隣接する第１全体長からなる第１の外周の第１の部分が第１外周の第１部分に沿う露出したエッジの収縮を禁止し；第１の導電部とは電気的に接続されていない少なくとも１個の受動部の部分に隣接させた第１の外周の第２の全体長を有する第２の部分が第２の外周の第２の部分に発生する露出したエッジの収縮を禁止し；他の部分が隔てて配置された第１の外周の第３の全体長を有する第３の部分が第１の外周の第３の部分に発生する露出したエッジの収縮を禁止せず；第１の全体長，第２の全体長，第３の全体長はゼロ以上であり；ＩＣ表面に形成された第２の抵抗器のための第２の導電部と、第２の導電部は第２の面積と第２の外周を有し、第２の外周の第１の全体長を有する第１の部分が第２の導電部の一部分に隣接させた第２の外周の第１の部分に発生する露出したエッジの収縮を禁止し；第２の導電部とは電気的に接続されていない少なくとも１個の受動部の部分に隣接させた第２の外周の第２の全体長を有する第２の部分が第２の外周の第２の部分に発生する露出したエッジの収縮を禁止し；第３の全体長を構成する第２の外周の第３の部分が他の部分から離れて配置され、外周の第３の部分に発生する露出したエッジの収縮を他の部分により禁止せず；第１の全体長，第２の全体長，第３の全体長はゼロ以上であり；第２の外周の第３の全体長と第１の外周の第３の全体長の比が比ＣＲにほぼ等しいことを特徴とする第１の抵抗値及び第２の抵抗値を有する露出したエッジの収縮を補償した抵抗器」というものである。
【００１１】
【実施例】
エッジ収縮補償キャパシタ及びその製造法について述べる。以下の説明では本発明を完全に説明するためにユニットセルのサイズ，形状，配置などについて多数の詳細事項を説明しているが、技術精通者には、これらの詳細事項を除いても本発明を実施できることが明らかである。その他の例については本発明をいたずらに曖昧にすることを避けるため、公知の特徴については述べない。
【００１２】
図１４は２個のキャパシタ５１０と５２０を示したものである。キャパシタ５１０は一つのユニットセル５１０ａで構成されている。キャパシタ５２０は５２０ａから５２０ｃの３個のユニットセルで構成されている。キャパシタ５２０とキャパシタ５１０の所望のキャパシタ比は３：１である。個々のユニットセルは、一辺の長さがＬの正方形である。個々の外周エッジには、ｄＬのエッジ収縮が発生する。ユニットセル５１０ａの４辺にはすべてエッジ収縮が発生する。ユニットセル５２０ａと５２０ｃには３辺にエッジ収縮が発生し、ユニットセル５２０ｂには対向する２辺にセル収縮が発生する。セル５１０ａの最終的な面積は（Ｌ−２ｄＬ）2となる。セル５２０ａ，５２０ｂ，５２０ｃの最終的な面積はそれぞれ、（Ｌ−２ｄＬ）×（Ｌ−ｄＬ），Ｌ（Ｌ−２ｄＬ），（Ｌ−２ｄＬ）×（Ｌ−ｄＬ）となる。キャパシタ５２０の面積とキャパシタ５１０の面積の比は、以下の通りである。
(３Ｌ2−８ＬｄＬ＋４ｄＬ2)／(Ｌ2−４ＬｄＬ＋４ｄＬ2) (１ａ)
【００１３】
比（１ａ）は、ｄＬ＝０（すなわちエッジ収縮がない場合）でない限り、所望の値である３と等しくはならない。上述したように先行技術では、キャパシタ５１０と５２０をそれぞれダミーセルの「保護リング」で囲うことによりエッジ収縮を防止した。このような保護リングを図１５に示す。図１５に示したように先行技術の保護リングを作るには２０個のダミーセルが必要である。
【００１４】
本発明ではエッジ収縮をすべてなくすのではなく、２個のキャパシタそれぞれの面積収縮が比例するようにユニットセルとダミーセルを配置する。エッジ収縮を完全になくすためにＩＣの表面を利用するのではなく、本発明では、２個のキャパシタ間の相対的な収縮量が、所望のキャパシタ比と同じになるようにダミーセルとユニットセルを配置する。
【００１５】
図１は、本発明にしたがって作成されたキャパシタの一例である。この例では、先行技術のように（貴重な表面面積を使って）それぞれのキャパシタアレイをダミーセルで囲むことはせず、所望のキャパシタ比にしたがって、一つのアレイの収縮ともう一つのアレイの収縮が相対的に対応するよう、本発明では限定数のダミーセルをキャパシタアレイに隣接させた。図１では、ダミーセル７００と７１０は、キャパシタ５１０のユニットセル５１０ａに向い合って配置されている。これにより、収縮が発生するユニットセル５１０ａのエッジ数は４から２に減少する。キャパシタ５２０を構成するユニットセル５２０ａから５２０ｃまでの直線状アレイの両側にはさらにダミーセル７２０と７３０が配置されている。ダミーセル７２０により収縮が起こるユニットセル５２０ａのエッジ数は３から２に減少し、ダミーセル７３０により収縮が起こるユニットセル５２０ｃのエッジ数も３から２に減少する。その結果、ユニットセル５１０ａ，５２０ａ，５２０ｂ，５２０ｃにはそれぞれ、２個の対向する辺においてエッジ収縮が発生する。キャパシタ５２０の３個のユニットセルのそれぞれに起こるエッジ収縮量は、キャパシタ５１０の一つのユニットセルに起こる収縮と同じで、所望のキャパシタ比である３：１が得られることになる。
【００１６】
図１のダミーセルの配置を決定する方法の一つは図１４の２個のキャパシタアレイ５１０と５２０のそれぞれの露出エッジ数を調べることである。露出エッジ数は発生する面積収縮にほぼ比例している。収縮は露出エッジの直交方向に発生する。したがって、収縮量は露出エッジの長さにｄＬを乗算したものにほぼ等しくなる。ユニットセルのエッジの長さは皆等しくＬである。したがって、露出エッジに沿って起こる面積収縮の量はＬ×ｄＬに等しくなる。すべての露出エッジに沿って発生する面積収縮の総量は、エッジ数（ＮEDGE）に１エッジあたりの収縮量（Ｌ×ｄＬ）を乗算したものである。この総量から露出エッジ間のそれぞれの共通部分について（ｄＬ）2を減算する。したがって、一辺の長さがＬである任意の数のユニットセルから構成されるキャパシタアレイに発生するエッジ収縮の量は、以下の式で表せる。
ＡSHRINK=（ＮEDGE）（Ｌ×ｄＬ）−（ＮINT）（ｄＬ）2 (２)
ここで、
ＡSHRINK＝エッジ収縮の総面積
Ｌ ＝名目エッジ長
ｄＬ ＝エッジに直交する収縮量
ＮEDGE ＝露出エッジの総数
ＮINT ＝露出エッジ共通部分数
【００１７】
Ｌに比べて値の小さいｄＬについては、一次近似の場合は（ｄＬ）2の項は無視できる。したがって、個々の外側エッジに沿った収縮はほぼＬ×ｄＬに等しくなり、キャパシタアレイの収縮総量は単純にアレイ内のセルの外側エッジ総数にＬ×ｄＬを乗算したものになる。
【００１８】
エッジ収縮が発生した後にも所望のキャパシタ比ＣＲが確実に保たれるようにするため、それぞれのキャパシタの収縮の量の比も、所望のキャパシタ比に等しくなければならない。収縮の量はキャパシタアレイ内の露出エッジ数に比例するため、露出エッジの相対数が所望の比に等しければ、収縮の相対量は所望の比に等しくなる。露出エッジ数は、アレイの配列変更及び適当数のダミーセルを加えることにより増減が可能である。
【００１９】
図１４の２個のキャパシタアレイの所望のキャパシタ比は２：１である。この所望のキャパシタ比を達成するには、キャパシタアレイ５１０の露出エッジ数（ＮEDGE1）とキャパシタアレイ５２０の露出エッジ数（ＮEDGE2）の比を、所望のキャパシタ比３：１に等しくなければならない。図１４を見ると、キャパシタアレイ５１０は、４個の露出辺を有する一つのユニットセル５１０ａで構成されている。したがって、ＮEDGE1は４に等しい。一方、キャパシタアレイ５２０は、２個の露出辺を有するユニットセル１個（セル５２０ｂ）と、それぞれ３個の露出辺を有するユニットセル２個（セル５２０ａ，５２０ｃ）から構成されている。したがって、ＮEDGE2は８に等しい。したがって、露出エッジの比は８：４すなわち２：１である。しかし、所望の比は３：１である。
【００２０】
所望の比を達成するための一つの方法は、可能であれば、ＮEDGE1の３倍に等しくなるようにＮEDGE2を増やすことである。ＮEDGE1が４であるためＮEDGE2は１２まで増やさねばならない。キャパシタアレイ５２０にはユニットセルが３個しかないため、ＮEDGE2を１２にするには、５２０ａから５２０ｃまでの３個のユニットセルがそれぞれ４個の露出辺を備えることが必要で、これはすなわち、この３個のユニットセルそれぞれの４個の辺すべてに収縮が発生する必要があるということである。この状況は、３個のユニットセルを、隣接するセルのエッジの遮蔽効果をなくすほど充分な間隔で隔てることにより作り出すことができる。これは、ユニットセルと他のユニットセルとの間に、少なくともユニットセルの一辺の長さ（Ｌ）の間隔を置くことにより達成できることが分かっている。図２は、収縮の総数が１２辺になるように、Ｌの間隔をあけて、ユニットセル５２０ａ，５２０ｂ，５２０ｃを配列する例を示したものである。
【００２１】
ユニットセル間の間隔を広げることにより収縮が発生するエッジの数を増やすことが一般的に実用的であるのは、ユニットセルの数が少ない場合のみである。アレイ内に使用されるセル数が多いと、露出エッジ数を減らすには露出エッジ数を増やすためにセル間隔を広げるより、ダミーのユニットセルを使った方が実用的である。２個のキャパシタ間の所望の比を達成するには一つまたは両方の露出辺数を減らす必要がある。上記の例ではＮEDGE1＝４，ＮEDGE2＝８で、所望の比ＮEDGE2：ＮEDGE1は３：１であった。ＮEDGE2を増加させずに所望の比を達成するには（ユニットセル間を広く開けることが実用的でないと仮定して）、ＮEDGE1の値を少なくともＮEDGE2の１／３まで減らす必要がある。ＮEDGE2の１／３はおよそ２.６７である。図１のように、２個のダミーセル７００と７１０をユニットセル５１０の２辺に隣接させると、ＮEDGE1は２に減り、これは最大許容可能値２.６７より小さい。３：１の比を達成するには、ＮEDGE2はＮEDGE1の３倍、すなわち６になる必要がある。したがって、ＮEDGE2は８から６に減らさねばならない。これは、図１で示したように２個のダミーセル７２０と７３０を配置することにより行うことができる。これを行うと結果的には、ＮEDGE1＝２，ＮEDGE2＝６となり、ＮEDGE1：ＮEDGE2は所望の比である３：１になる。
【００２２】
共通部分の露出エッジの影響を考慮するため、２個のキャパシタの露出エッジ間の共通部分の数（以下「露出共通部分」と呼ぶ）の比も所望のキャパシタ比に等しくする必要がある。図１のキャパシタ５２０の露出共通部分の数はしたがって、キャパシタ５１０の露出共通部分数の３倍であることが望ましい。図１の配置では、それぞれのキャパシタアレイ内の共通部分数はゼロであり、この条件は満たされている。
【００２３】
本発明のダミーセルとユニットセル５１０ａ，５２０ａ，５２０ｂ，５２０ｃのもう一つの配列が図３及び図４に示されている。いずれの場合も、ＮEDGE2とＮEDGE1の比及びＮINT2とＮINT1の比は所望の比ＣＲである３に等しい。
【００２４】
上記の説明では、キャパシタを形成するのに標準サイズのユニットセルとダミーセルを用いた場合を主に扱った。本発明は、キャパシタやダミーセルのサイズが任意であるさらに一般的なものにも利用できる。
【００２５】
上で述べたように、本発明を用いて２個のキャパシとＣ 2 とＣ 1 の所望のキャパシタ比（ＣＲ）を（ＣＲ＝Ｃ2／Ｃ1）達成するための基準は、
（Ａ）Ｃ2及びＣ1の名目（変動やエッジ収縮の影響を受ける前の）面積Ａ2とＡ1の比がＣＲに等しい。
（Ｂ）Ｃ2の外周・面積比がＣ1の外周・面積比に等しい。
（Ｃ）ユニットセルを使用するものとした場合、Ｃ2のセルアレイの露出外側エッジ数と、Ｃ1のセルアレイの露出外側エッジ数の比がＣＲに等しい。
（Ｄ）また、望ましくは、Ｃ2のセルアレイの露出外側エッジとＣ1のセルアレイの露出外側エッジの間の共通部分の数の比がＣＲに等しい。
【００２６】
基準（Ａ），（Ｂ），（Ｄ）は、標準ユニットセルを使う場合だけでなく、任意のサイズのセルを使う場合にも一般的にあてはまる。しかし、基準（Ｃ）は、いくらか異なる。一つのキャパシタアレイの露出エッジ数ともう一つのキャパシタアレイの露出エッジ数の比が所望のキャパシタ比ＣＲに等しくなければならない、（Ｃ）をさらに一般的にすると、これはすなわち一つのキャパシタアレイの露出エッジの長さともう一つのキャパシタアレイの外側露出エッジの長さの比がＣＲに等しいということである。
【００２７】
本発明の特長を発揮するには、特に上にあげた比など上記すべての基準を満たす必要はない。上記の比にほぼ等しい比であれば、キャパシタ比の正確さは先行技術より優れたものになる。
【００２８】
本発明の一般的な応用を図５に示した。図５は２.５：１の比のキャパシタ１１１０と１１２０を示している。キャパシタ１１１０は、一辺の長さがＬである一つのユニットセル１１１１で構成されている。その名目（エッジ収縮発生前）面積はＬ2 である。キャパシタ１１２０の総面積は、キャパシタ１１１０の面積の２.５倍である。キャパシタ１１２０は、キャパシタ１１１０のユニットセル１１１１及び、幅Ａ、高さＢの非ユニットセル１１２２と同じ大きさであるユニットセル１１２１で構成されている。一般的に、比をつけたキャパシタは、整数個のユニットセルと、キャパシタ１１２０のような、ユニットセルの面積の１〜２倍の面積を有する１個のオーバーサイズ非ユニットセルから形成される。
【００２９】
非ユニットセル１１２２の面積が１.５Ｌ2に等しければ、キャパシタ１１２０は上記の基準（Ａ）を満たす。この値とユニットセル１１２１の面積（ユニットセル１１１１の面積と同様、Ｌ2に等しい）を加えると、所望のキャパシタ比ＣＲ＝２.５になる。セル１１２２の面積はＡ×Ｂに等しいため、以下の式が成り立つ。
Ａ×Ｂ＝２.５Ｌ2 (３)
【００３０】
または、一般的に、ユニットセルの一辺の長さＬと面積Ｌ2 が、所望のキャパシタ比ＣＲである整数Ｎ個のユニットセルと１個のオーバーサイズの非ユニットセルで構成されたキャパシタの場合は、以下の式が成り立つ。
Ａ×Ｂ＝(ＣＲ−Ｎ)(Ｌ2) (３ａ)
【００３１】
図５の例では、ＣＲは２.５に等しくＮは１に等しいため、式（３ａ）は式（３）と同じになる。式（３ａ）は、キャパシタ１１２０にユニットセルがなく、１個の非標準セルを用いた場合にも成り立つ。その場合。Ｎはゼロに等しくなる。
【００３２】
基準（Ｂ）に関して言うと、キャパシタ１１１０の外周・面積比は（４Ｌ）／（Ｌ2）すなわち（４／Ｌ）である。キャパシタ１１２０を構成する個々のセルの外周・面積比が（４／Ｌ）に等しければ、キャパシタ１１２０の外周・面積比も（４／Ｌ）になる。セル１１２１は、セル１１１１と同様ユニットセルであるため、すでに外周・面積比は所望の比になっている。しかし、セル１１２２では、所望の比を得るためにはＡとＢの大きさを調節する必要がある。セル１１２２の外周は２Ａ＋２Ｂである。所望の外周・面積比は（４／Ｌ）である。したがって、Ｌに関するＡとＢの第２の式は以下の通りになる。
(２Ａ＋２Ｂ)／(Ａ×Ｂ)＝(４／Ｌ) (４)
【００３３】
式（３ａ）と（４）を同時に解いてＡとＢの一般式を求めることができる。その結果のＡとＢの式は以下の通りである。
キャパシタ１１２０では、（ＣＲ−Ｎ）は１.５であるため、式（５ａ）と（５ｂ）は以下のようになる。
Ａ＝(３Ｌ−SQRT(３Ｌ2))／２＝０.６３Ｌ (６ａ)
Ｂ＝(３Ｌ＋SQRT(３Ｌ2))／２＝２.３７Ｌ (６ｂ)
【００３５】
上記の基準（Ｃ）を満たすためには、キャパシタ１１２０の露出外周の長さの総計は、キャパシタ１１１０の露出外周の長さの総計の２.５倍になる必要がある。図５に示した構成では、キャパシタ１１１０の露出外周の長さは４Ｌである。したがって、露出外周の望ましい長さは４Ｌの２.５倍の１０Ｌである。図５に示したキャパシタ１１２０のセル１１２１と１１２２の構成においては、セル１１２１の露出外周の長さは３Ｌである。セル１１２２の露出外周の長さは、０.６３Ｌ＋２.３７Ｌ＋０.６３Ｌ＋１.３７Ｌで５Ｌで、キャパシタ１１２０の露出外周長は３Ｌ＋５Ｌで８Ｌとなる。これは所望の値１０Ｌより小さい。露出外周の長さはしたがって、所望の比２.５：１に調節する必要がある。
【００３６】
これを行う１つの方法は、すべてのエッジが露出するようにセル１１２１と１１２２を離すことである。これは、図６に示したように、セル１１２１と１１２２の間に間隔Ｌを置くことにより行うことができる。キャパシタの露出外周の全体長は、セル１１２１は４Ｌ，セル１１２２は（２.３７Ｌ＋０.６３Ｌ＋２.３７Ｌ＋０.６３Ｌ）すなわち６Ｌになる。両方のセルを足すと４Ｌ＋６Ｌで１０Ｌになり、これは所望の値である。
【００３７】
図６に示したように、セル１１２１と１１２２を隔てることにより、所望の露出外周長率が得られ、先行技術で得られたものよりもさらに正確なキャパシタ比が得られる。さらに精度を上げることによっても基準（Ｄ）を満たすことができる。すなわち、キャパシタ１１１０と１１２０のキャパシタの露出外側エッジ間の共通部分数の比は所望のキャパシタ比、この場合は２.５にすることができる。図６のキャパシタ１１１０のセル１１１１には、露出エッジ間に４個の共通部分がある。セル１１２１と１１２２もそれぞれ４個、合わせて８個の露出エッジがある。キャパシタ１１１０の４個の共通部分と所望のキャパシタ比２.５が与えられると、キャパシタ１１２０の露出エッジ間の所望の共通部分数は１０になる。セル１１２１と１１２２には合わせても８個の角しかなく、また、それぞれ露出エッジ間に１個の共通部分が含まれるため、セル１１２１と１１２２の共通部分数を増やすことはできない。しかし、セル１１１１の共通部分数は減らすことができる。
【００３８】
セル１１１１の共通部分の数を１つ減らして３個にすると、キャパシタ１１２０の共通部分は３×２.５で７.５が必要となる。図６のキャパシタ１１２０の露出エッジ間の共通部分の実際の数は所望値の７.５に近い８である。
【００３９】
セル１１１１の露出エッジ（「露出共通部分」とも呼ぶ）の共通部分数を４個から３個に減らす一つの方法は、図７に示したように、長さＬ／２，幅Ｌのダミーセルをセル１１１１に隣接させることである。こうすることにより、露出共通部分露出共通部分を１つ減らして３個にすることができる。しかし、セル１１１１の露出外周長もＬ／２だけ減少する。セル１１１１の露出外周がＬ／２だけ減少すると、これに対応してキャパシタ１１２０の露出外周も１.２５Ｌ（２.５×０.５）減少させる必要がある。これは、図７で示したように長さ１.２５Ｌ，幅Ｌのダミーセル１１２３をセル１１２２に隣接させることにより達成できる。図で示したようにダミーセルを右の露出エッジ１１２４の中心に隣接させることにより、露出共通部分数は保ちながら露出外周長を減少させることができる。
【００４０】
本発明のキャパシタ１１１０と１１２０のもう一つの配置を図８に示した。図８の配置では、ユニットダミーセル１１１５をユニットセル１１１１に隣接させて、セル１１１１の露出共通部分数を４から２に減少させ、露出外周長を４Ｌから３Ｌに減少させている。キャパシタ１１２０のセル１１２１と１１２２は図５に示したように互いに隣接している。この配置では図５について前に説明した通り、キャパシタ１１２０には１１２６ａから１１２６ｃまでの５個の露出共通部分と、長さ８Ｌの露出外周がある。基準（Ｄ）によるとキャパシタ１１２０の露出共通部分の望ましい数は２.５×２すなわち５であり、これはこの例では露出共通部分の実際の数に対応している。したがって、基準（Ｄ）は満たされキャパシタ１１２０の露出共通部分数は調整する必要はない。基準（Ｃ）によるキャパシタ１１２０の外周の望ましい長さは２.５×３Ｌすなわち７.５Ｌで、これはキャパシタ１１２０の実際の露出外周より０.５Ｌ短い。図８に示したように長さ１／２Ｌのダミーセル１１２５をセル１１２２に隣接させると、キャパシタ１１２０の露出外周を０.５Ｌ減少させて所望の長さである７.５Ｌが達成できる。
【００４１】
図９はそれぞれがただ一つのセルを有する２個のキャパシタ１５１０と１５２０に本発明を応用した例を示す。この例のキャパシタ１５２０と１５１０の所望のキャパシタ比ＣＲは３.０：１と仮定するとセル１５１１は一辺の長さがＬである正方形セルである。前記の式（５ａ）と（５ｂ）によると、キャパシタ１５２０のセル１５２１の幅Ａと長さＢは、それぞれ約０.５５Ｌと５.４５Ｌになる。セル１５１１には長さ４Ｌの露出外周と露出共通部分が４個ある。セル１５２１には、露出共通部分が４個と長さ１２Ｌの露出外周がある。
【００４２】
現在の長方形の形では、セル１５２１は５個以上の露出共通部分を有することができない。前記の基準（Ｄ）を満たして、キャパシタ１５２０の露出共通部分とキャパシタ１５１０の露出共通部分の所望の比を得るため、２個のダミーユニットセル１５１２と１５１３をセル１５１１に隣接させることにより、図９に示されたキャパシタ１５１０の露出共通部分数は４から１に減少する。露出共通部分数の減少とともに、露出外周も４Ｌから２Ｌに減少する。所望のキャパシタ比３.０：１を使うと、キャパシタ１５２０の望ましい露出共通部分数は３.０×１すなわち３で、所望の露出外周長は３.０×２Ｌすなわち６Ｌである。遮蔽するダミーセルがなければ、キャパシタ１５２０のセル１５２１には４個の露出共通部分と、長さ１２Ｌの露出外周が存在する。望ましい露出共通部分数と露出外周長を達成するには、ダミーセルにより１個の露出共通部分と６Ｌの長さの露出外周を遮蔽する必要がある。このような遮蔽は図９に示したような２個のダミーセル１５２２と１５２３で達成できる。ダミーセル１５２２はＬ字型をしたセルで、セル１５２１の共通部分１５２４を囲んで辺部分１５２５ａに沿って４.７５Ｌの長さで延びており、また辺部分１５２５ｃに沿って０.２５Ｌの長さで延びている。セル１５２３は、辺部分１５２５ｂの中心部分に沿って配置された一辺の長さがＬのユニットダミーセルである。ダミーセル１５２２と１５２３により遮蔽されるセル１５２１の露出外周の長さの総計は６Ｌで、残りの露出外周は所望の値である６Ｌになる。ダミーセル１５２２は共通部分１５２４も遮蔽するため、キャパシタ１５２０の３個の露出共通部分は所望の値になる。
【００４３】
以上、比をつけたキャパシタのための新しい設計について述べた。本発明はエッジ収縮効果を補償することにより、先行技術で見られたキャパシタ比の変動を克服したものである。上記の例では本発明の特定の実施例について説明した。しかし、本発明はこれらの特定の実施例に限定されるものではない。たとえば、上記の例では長方形のキャパシタセルを用いて説明したが、本発明はその他の形状（たとえば、円形，三角形，多角形，その他の任意の形）も含んでいる。上記の説明では特定の数量，サイズ，キャパシタやダミーセルの配置を用いてキャパシタを説明したが、本発明はセルの数，サイズ，形及び配置が任意であるキャパシタに利用することができる。本発明はキャパシタだけでなく、正確な面積比が必要なその他の固体装置、たとえば比をつけた（イオン注入，薄膜，ポリシリコン，拡散などの）抵抗器に利用できる。また、本発明はキャパシタが不活性の取付け材料に配置されるＰＣ回路板，セラミック基板などのハイブリッド集積回路を形成する基板上で使われるキャパシタにも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施例によりエッジ収縮を補償する方法を示す図。
【図２】本発明の第２の実施例によりエッジ収縮を補償する方法を示す図。
【図３】本発明の第３の実施例によりエッジ収縮を補償する方法を示す図。
【図４】本発明の第４の実施例によりエッジ収縮を補償する方法を示す図。
【図５】２個のキャパシタの図であり、そのうちの一つはオーバーサイズの非ユニットセル。
【図６】図１１のキャパシタに応用した本発明の一つの実施例の図。
【図７】図１１のキャパシタに応用した本発明の第２の実施例の図。
【図８】図１１のキャパシタに応用した本発明の第３の実施例の図。
【図９】本発明のさらに他の実施例の図。
【図１０】従来技術のキャパシタのユニットセルの図。
【図１１】ユニットセルで構成される従来技術の３種類のキャパシタの図。
【図１２】図２のキャパシタを形成する２個のユニットセルの詳細な図。
【図１３】従来技術の保護リングの図。
【図１４】２個のキャパシタに発生するエッジ収縮の図。
【図１５】従来技術の保護リングによりエッジ収縮を防止する方法を示す図。
【符号の説明】
２００，２１０，２２０，４１０，４３０，５１０，５８２０，１１１０，１１２０，，１５１０，１５２０ キャパシタ
２２０ａ，５１０ａ〜５１０ｃ，５２０ａ〜５２０ｃ，１１１１，１１２１，１５１１，１５２１，１５２３ ユニットセル
１１２２ 非ユニットセル
４００，７００，７１０，７２０，７３０，１５１２，１５１３，１５２２，１５２３，１１２５ ダミーユニットセル
２２２ａ，２２２ｈ 外周エッジ
２２４ａ，２２４ｈ 内周エッジ
４２０，４４０ 保護リング
１１２６ａ〜１１２６ｃ 露出共通部分
１５２４ 共通部分
１５２５ａ〜１５２５ｃ 辺部分
Claims (33)
- ＩＣ表面に、第２の導電部の総面積と第１の導電部の総面積の比率が名目比率ＣＲであるように形成された前記第１の導電部と前記第２の導電部における前記第１の導電部及び前記第２の導電部の外周に沿って他のパターンが近接して配置されない場合に発生する、前記第１の導電部及び前記第２の導電部の露出したエッジの収縮による前記比率ＣＲの変動を補償する方法であって：
露出したエッジの収縮が発生する前記第１の導電部の外周の総延長を決定し；
露出したエッジの収縮が発生する前記第２の導電部の外周の総延長を決定し；
前記第１の導電部及び前記第２の導電部を含む領域のレイアウトを変更することにより、前記露出したエッジの収縮が発生する前記第１の導電部の外周の前記総延長及び／又は前記露出したエッジの収縮が発生する前記第２の導電部の外周の前記総延長を増加又は減少させるよう調節して、
露出したエッジの収縮が発生する前記第１の導電部の外周の長さ及び前記第２の導電部の外周の長さを、露出したエッジの収縮が発生する前記第２の導電部の外周の調節後の総延長と露出したエッジの収縮が発生する前記第１の導電部の外周の調節後の総延長が前記比率ＣＲにほぼ等しくなるように調節することを特徴とする露出したエッジの収縮の影響を補償する方法。 - 前記第１の導電部が電気的に接続された複数の導電部から構成されることを特徴とする請求項１記載の露出したエッジの収縮の影響を補償する方法。
- 前記第２の導電部が電気的に接続された複数の導電部から構成されることを特徴とする請求項１記載の露出したエッジの収縮の影響を補償する方法。
- 前記第１の導電部が１個のユニットセルを含む少なくとも一つの導電部から構成されることを特徴とする請求項１記載の露出したエッジの収縮の影響を補償する方法。
- 前記第２の導電部が１個のユニットセルを含む少なくとも一つの導電部から構成されることを特徴とする請求項１記載の露出したエッジのエッジ収縮の影響を補償する方法。
- 露出したエッジの収縮が発生する前記第１の導電部の外周の部分の共通部分から構成されるコーナー数を決定し；
露出したエッジの収縮が発生する前記第２の導電部の外周の部分の共通部分から構成されるコーナー数を決定し；
前記第１の導電部及び前記第２の導電部を含む領域のレイアウトを変更する際には、前記第１の導電部の前記コーナー数及び／又は前記第２の導電部の前記コーナー数も増加又は減少させるように調節して、
前記第２の導電部の調節後の前記コーナー数と、前記第１の導電部の調節後の前記コーナー数の比が、前記比率ＣＲにほぼ等しくなるように、前記第１の導電部及び前記第２の導電部の前記コーナー数を調整することを特徴とする請求項１記載の露出したエッジの収縮の影響を補償する方法。 - 前記コーナーの部分を含むように発生する露出したエッジの収縮が隣接する他の導電部により抑制されないように、前記コーナーが前記隣接する他の導電部のコーナーから隔てられるよう前記第１の導電部及び前記第２の導電部の少なくとも一つのコーナーを配置することにより、前記第１の導電部及び前記第２の導電部の少なくとも一つの前記コーナー数を調節することを特徴とする請求項６記載の露出したエッジの収縮の影響を補償する方法。
- 前記第１の導電部及び前記第２の導電部の少なくともいずれか一方が導電物質で形成されていることを特徴とする請求項１記載の露出したエッジの収縮の影響を補償する方法。
- 前記導電物質が金属であることを特徴とする請求項８記載の露出したエッジの収縮の影響を補償する方法。
- 前記金属がアルミニウムであることを特徴とする請求項９記載の露出したエッジの収縮の影響を補償する方法。
- 前記導電物質がポリシリコンであることを特徴とする請求項８記載の露出したエッジの収縮の影響を補償する方法。
- 前記第１の導電部及び前記第２の導電部がキャパシタを構成することを特徴とする請求項１記載の露出したエッジの収縮の影響を補償する方法。
- 前記第１の導電部及び前記第２の導電部が抵抗器を構成することを特徴とする請求項１記載の露出したエッジの収縮の影響を補償する方法。
- 第１のキャパシタンスを有する第１のキャパシタ及び第２のキャパシタンスを有する第２のキャパシタからなり、第２のキャパシタンスと第１のキャパシタンスの比が名目値ＣＲであるキャパシタであって：
ＩＣ表面に前記第１のキャパシタのための第１の導電部が形成され；
前記第１の導電部が第１の外周の第１の総延長と第１の面積を有し；
前記第１の導電部の第１の外周は、以下に記載する（ａ）〜（ｃ）の状態のうち、少なくとも（ｃ）の状態を含み；
（ａ）前記第１の総延長のうちの第１の全体長を構成する前記第１の外周の第１の部分が前記第１の導電部を構成する他の部分と隣接して配置されることにより、前記第１の外周の前記第１の部分の露出したエッジの収縮が禁止される状態；
（ｂ）前記第１の総延長のうちの第２の全体長を構成する前記第１の外周の第２の部分が前記第１の導電部と電気的に接続していない少なくとも１つの受動部の部分に隣接して配置されることにより、前記第１の外周の前記第２の部分の露出したエッジの収縮が禁止される状態；
（ｃ）前記第１の総延長のうちの第３の全体長を構成する前記第１の外周の第３の部分が他の部分から離れて配置されることにより、前記第１の外周の前記第３の部分に露出したエッジの収縮が発生する状態；
前記ＩＣ表面に前記第２のキャパシタのための第２の導電部が形成され;
前記第２の導電部が第２の外周の第２の総延長と第２の面積を有し；
前記第２の導電部の第２の外周は、以下に記載する（ｄ）〜（ｆ）の状態のうち、少なくとも（ｆ）の状態を含み；
（ｄ）前記第２の総延長のうちの第１の全体長を構成する前記第２の外周の第１の部分が前記第２の導電部を構成する他の部分と隣接して配置されることにより、前記第２の外周の前記第１の部分の露出したエッジの収縮が禁止される状態；
（ｅ）前記第２の総延長のうちの第２の全体長を構成する前記第２の外周の第２の部分が前記第２の導電部と電気的に接続していない少なくとも１つの受動部の部分に隣接して配置されることにより、前記第２の外周の前記第２の部分の露出したエッジの収縮が禁止される状態；
（ｆ）前記第２の総延長のうちの第３の全体長を構成する前記第２の外周の第３の部分が他の部分から離れて配置されることにより、前記第２の外周の前記第３の部分に露出したエッジの収縮が発生する状態；
さらに、
前記第２の外周の前記第３の全体長と前記第１の外周の前記第３の全体長の比が前記比ＣＲにほぼ等しく、
前記第１の外周の前記第３の部分の間の共通部分を構成するコーナー数を第１のコーナー数とし、
前記第２の外周の前記第３の部分の間の共通部分を構成するコーナー数を第２のコーナー数とし、
前記第２のコーナー数と前記第１のコーナー数の比が前記比ＣＲにほぼ等しいことを特徴とする露出したエッジの収縮による影響を補償したキャパシタ。 - 前記第１の導電部が複数の電気的に接続された導電部を含むことを特徴とする請求項１４記載の露出したエッジの収縮による影響を補償したキャパシタ。
- 前記第２の導電部が複数の電気的に接続された導電部を含むことを特徴とする請求項１４記載の露出したエッジの収縮による影響を補償したキャパシタ。
- 前記の第１導電部が１個のユニットセルから構成される少なくとも１個の導電部を含むことを特徴とする請求項１４記載の露出したエッジの収縮による影響を補償したキャパシタ。
- 前記第２の導電部が１個のユニットセルから構成される少なくとも１個の導電部を含むことを特徴とする請求項１４記載の露出したエッジの収縮による影響を補償したキャパシタ。
- 前記受動部が少なくとも１個の受動ユニットセルから構成されることを特徴とする請求項１４記載の露出したエッジの収縮による影響を補償したキャパシタ。
- 前記第１の導電部及び前記第２の導電部がアルミニウムまたはポリシリコンであることを特徴とする請求項１４記載の露出したエッジの収縮による影響を補償したキャパシタ。
- 前記第１の導電部及び前記第２の導電部が抵抗率の低い金属またはキャパシタ板形成に適した金属で構成されていることを特徴とする請求項１４記載の露出したエッジの収縮による影響を補償したキャパシタ。
- 前記ＩＣ表面が二酸化シリコンで構成されていることを特徴とする請求項１４記載の露出したエッジの収縮による影響を補償したキャパシタ。
- 前記ＩＣ表面が窒化シリコンで構成されていることを特徴とする請求項１４記載の露出したエッジの収縮による影響を補償したキャパシタ。
- 前記ＩＣ表面が二酸化シリコンと窒化シリコンの層で構成されていることを特徴とする請求項１４記載の露出したエッジの収縮による影響を補償したキャパシタ。
- 前記ＩＣ表面がキャパシタ誘電体を形成するのに適した絶縁性物質の層で構成されていることを特徴とする請求項１４記載の露出したエッジの収縮による影響を補償したキャパシタ。
- 前記ＩＣ表面がＰＣ回路板で構成されていることを特徴とする請求項１４記載の露出したエッジの収縮による影響を補償したキャパシタ。
- 前記ＩＣ表面がセラミック基板で構成されていることを特徴とする請求項１４記載の露出したエッジの収縮による影響を補償したキャパシタ。
- 第１の抵抗値を有する第１の抵抗器及び第２の抵抗値を有する第２の抵抗器からなり、第２の抵抗値と第１の抵抗値の比が名目値ＣＲである抵抗器であって：
ＩＣ表面に前記第１の抵抗器のための第１の導電部が形成され；
前記第１の導電部が第１の外周の第１の総延長と第１の面積を有し；
前記第１の導電部の第１の外周は、以下に記載する（ａ）〜（ｃ）の状態のうち、少なくとも（ｃ）の状態を含み；
（ａ）前記第１の総延長のうちの第１の全体長を構成する前記第１の外周の第１の部分が前記第１の導電部を構成する他の部分と隣接して配置されることにより、前記第１の外周の前記第１の部分の露出したエッジの収縮が禁止される状態；
（ｂ）前記第１の総延長のうちの第２の全体長を構成する前記第１の外周の第２の部分が前記第１の導電部と電気的に接続していない少なくとも１つの受動部の部分に隣接して配置されることにより、前記第１の外周の前記第２の部分の露出したエッジの収縮が禁止される状態；
（ｃ）前記第１の総延長のうちの第３の全体長を構成する前記第１の外周の第３の部分が他の部分から離れて配置されることにより、前記第１の外周の前記第３の部分に露出したエッジの収縮が発生する状態；
前記ＩＣ表面に前記第２の抵抗器のための第２の導電部が形成され；
前記第２の導電部が第２の外周の第２の総延長と第２の面積を有し；
前記第２の導電部の第２の外周は、以下に記載する（ｄ）〜（ｆ）の状態のうち、少なくとも（ｆ）の状態を含み；
（ｄ）前記第２の総延長のうちの第１の全体長を構成する前記第２の外周の第１の部分が前記第２の導電部を構成する他の部分と隣接して配置されることにより、前記第２の外周の前記第１の部分の露出したエッジの収縮が禁止される状態；
（ｅ）前記第２の総延長のうちの第２の全体長を構成する前記第２の外周の第２の部分が前記第２の導電部と電気的に接続していない少なくとも１つの受動部の部分に隣接して配置されることにより、前記第２の外周の前記第２の部分の露出したエッジの収縮が禁止される状態；
（ｆ）前記第２の総延長のうちの第３の全体長を構成する前記第２の外周の第３の部分が他の部分から離れて配置されることにより、前記第２の外周の前記第３の部分に露出したエッジの収縮が発生する状態；
さらに、
前記第２の外周の前記第３の全体長と前記第１の外周の前記第３の全体長の比が前記比ＣＲにほぼ等しく、
前記第１の外周の前記第３の部分の間の共通部分を構成するコーナー数を第１のコーナー数とし、
前記第２の外周の前記第３の部分の間の共通部分を構成するコーナー数を第２のコーナー数とし、
前記第２のコーナー数と前記第１のコーナー数の比が前記比ＣＲにほぼ等しいことを特徴とする露出したエッジの収縮による影響を補償した抵抗器。 - 前記第１導電部及び前記第２導電部の少なくとも一つが半導体で構成されていることを特徴とする請求項２８記載の露出したエッジの収縮による影響を補償した抵抗器。
- 前記半導体が薄膜半導体であることを特徴とする請求項２９記載の露出したエッジの収縮による影響を補償した抵抗器。
- 前記半導体がポリシリコン素材で構成されていることを特徴とする請求項２９記載の露出したエッジの収縮による影響を補償した抵抗器。
- 前記半導体がイオン注入された半導体領域で構成されていることを特徴とする請求項２９記載の露出したエッジの収縮による影響を補償した抵抗器。
- 前記半導体が拡散ドープされた半導体領域で構成されていることを特徴とする請求項２９記載の露出したエッジの収縮による影響を補償した抵抗器。
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