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JP6318975B2 - Semiconductor device - Google Patents
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Description

本発明は、基板の一面上に多層配線層が配置され、当該多層配線層内にキャパシタが構成されている半導体装置に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device in which a multilayer wiring layer is disposed on one surface of a substrate, and a capacitor is configured in the multilayer wiring layer.

従来より、シリコン等の基板上に多層配線層が配置され、当該多層配線層内にキャパシタが構成されている半導体装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、このような半導体装置では、多層配線層は配線層と層間絶縁膜とが交互に積層されて構成されている。そして、基板側から第n層目(nは自然数)の配線層で下部電極が構成されていると共に、第(n+1)層目の配線層で上部電極が構成され、下部電極と上部電極との間の絶縁膜が誘電膜とされてキャパシタが構成されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a semiconductor device in which a multilayer wiring layer is disposed on a substrate such as silicon and a capacitor is configured in the multilayer wiring layer (see, for example, Patent Document 1). Specifically, in such a semiconductor device, the multilayer wiring layer is configured by alternately laminating wiring layers and interlayer insulating films. The lower electrode is composed of the nth (n is a natural number) wiring layer from the substrate side, and the upper electrode is composed of the (n + 1) th wiring layer. A capacitor is configured by using an insulating film therebetween as a dielectric film.

このような半導体装置は、基板を用意し、基板上に、金属膜を成膜する工程、金属膜をパターニングして配線層を形成する工程、層間絶縁膜を形成する工程、層間絶縁膜のうちの基板側と反対側をCMP(Chemical Mechanical Polishing)法で平坦化する工程を繰り返し行うことによって製造される。   Such a semiconductor device includes a step of preparing a substrate and forming a metal film on the substrate, a step of patterning the metal film to form a wiring layer, a step of forming an interlayer insulating film, and an interlayer insulating film. It is manufactured by repeatedly performing a process of flattening the opposite side of the substrate side by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method.

特開2004−146632号公報JP 2004-146632 A

ところで、上記のような半導体装置において、多層配線層内に同じ容量を有する複数のキャパシタを形成する場合があり、このような半導体装置は、上記製造方法において、金属膜のパターニングの仕方を変更することによって製造される。   By the way, in the semiconductor device as described above, a plurality of capacitors having the same capacitance may be formed in the multilayer wiring layer. Such a semiconductor device changes the way of patterning the metal film in the manufacturing method. Manufactured by.

しかしながら、層間絶縁膜をCMP法で平坦化する場合には、CMP法は研磨する層間絶縁膜が覆っている配線層(下地膜)の影響を受ける。具体的には、CMP法は、研磨パッドが接触する部分からの圧力によって弾性変形するため、層間絶縁膜は、配線層が密になっている部分上では厚くなり易く、配線層が疎になっている部分上では薄くなり易い。つまり、例えば、多層配線層内において、基板の面方向における一方向に沿って3つの下部電極を順に配置した場合、中央の下部電極上では層間絶縁膜が厚くなり易く、当該下部電極を挟む2つの外側の下部電極上では層間絶縁膜が薄くなり易い。すなわち、中央のキャパシタでは層間絶縁膜が厚くなり易く、外側の2つのキャパシタでは層間絶縁膜が薄くなり易い。したがって、層間絶縁膜内に構成される各キャパシタの容量がばらつくという問題がある。   However, when the interlayer insulating film is planarized by the CMP method, the CMP method is affected by the wiring layer (underlying film) covered by the interlayer insulating film to be polished. Specifically, since the CMP method is elastically deformed by the pressure from the portion in contact with the polishing pad, the interlayer insulating film tends to be thick on the portion where the wiring layer is dense, and the wiring layer becomes sparse. It tends to be thin on the part where it is. That is, for example, when three lower electrodes are sequentially arranged along one direction in the surface direction of the substrate in the multilayer wiring layer, the interlayer insulating film tends to be thick on the central lower electrode, and the lower electrode 2 is sandwiched between the lower electrodes. The interlayer insulating film tends to be thin on the two lower electrodes. That is, the interlayer insulating film tends to be thick in the center capacitor, and the interlayer insulating film tends to be thin in the two outer capacitors. Therefore, there is a problem that the capacitance of each capacitor formed in the interlayer insulating film varies.

本発明は上記点に鑑みて、多層配線層内に構成される各キャパシタの容量がばらつくことを抑制できる半導体装置を提供することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of suppressing variations in capacitance of capacitors formed in a multilayer wiring layer.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、一面(10a)を有する基板(10)と、配線層(40、60)と層間絶縁膜(50)とが交互に積層されることによって構成され、基板の一面上に配置された多層配線層(30)と、を有する半導体装置において、以下の点を特徴としている。   In order to achieve the above object, according to the invention described in claim 1, the substrate (10) having one surface (10a), the wiring layers (40, 60), and the interlayer insulating film (50) are alternately laminated. The semiconductor device having the multilayer wiring layer (30) disposed on one surface of the substrate is characterized by the following points.

すなわち、配線層のうちの基板側から第n層目(nは自然数)の配線層は、基板の面方向における第1方向に沿って順に配置された3個以上である複数の下部電極(41a〜41c)を有し、複数の下部電極において、他の下部電極に挟まれた領域が密領域となると共に密領域と異なる領域が疎領域となり、層間絶縁膜は、密領域の下部電極上に位置する部分の膜厚が疎領域の下部電極上に位置する部分の膜厚より厚くされ、配線層のうちの基板側から第(n+1)層目の配線層は、複数の下部電極とそれぞれ対向する複数の上部電極(61a〜61c)を有し、多層配線層内には、複数の下部電極、複数の上部電極、複数の下部電極と複数の上部電極との間の層間絶縁膜を有する複数のキャパシタ(C1〜C3)が構成され、密領域の下部電極を有する密キャパシタの下部電極と上部電極との対向面積は、疎領域の下部電極を有する疎キャパシタの下部電極と上部電極との対向面積より大きくされていることを特徴としている。   That is, the wiring layer of the nth layer (n is a natural number) from the substrate side of the wiring layers is a plurality of lower electrodes (41a) that are three or more arranged in order along the first direction in the surface direction of the substrate. In the plurality of lower electrodes, a region sandwiched between other lower electrodes becomes a dense region and a region different from the dense region becomes a sparse region, and the interlayer insulating film is formed on the lower electrode of the dense region. The thickness of the portion located is thicker than the thickness of the portion located on the lower electrode of the sparse region, and the (n + 1) th wiring layer from the substrate side of the wiring layer faces the plurality of lower electrodes, respectively. A plurality of lower electrodes, a plurality of upper electrodes, and a plurality of interlayer insulating films between the plurality of lower electrodes and the plurality of upper electrodes in the multilayer wiring layer. Capacitors (C1 to C3) are formed, and the lower part of the dense region Opposing area between the lower electrode and the upper electrode of the dense capacitors having electrode is characterized in that it is larger than the opposing area between the lower electrode and the upper electrode sparse capacitor having a lower electrode of low-density regions.

これによれば、密キャパシタの下部電極と上部電極との対向面積と、疎キャパシタの下部電極と上部電極との対向面積を調整することにより、密キャパシタの容量と疎キャパシタの容量とがばらつくことを抑制できる。   According to this, by adjusting the facing area between the lower electrode and the upper electrode of the dense capacitor and the facing area between the lower electrode and the upper electrode of the sparse capacitor, the capacity of the dense capacitor and the capacity of the sparse capacitor vary. Can be suppressed.

また、請求項6に記載の発明のように、第n層目の配線層は、第1方向に沿って下部電極(41a〜41d)を4個有しており、多層配線層内には、密キャパシタと疎キャパシタとが接続されて合成キャパシタ(C1´、C2´)が構成されるものとできる。   Further, as in the invention described in claim 6, the nth wiring layer has four lower electrodes (41a to 41d) along the first direction, and in the multilayer wiring layer, A dense capacitor and a sparse capacitor are connected to form a composite capacitor (C1 ′, C2 ′).

これによれば、密キャパシタと疎キャパシタとを接続して2つの合成キャパシタが構成されている。このため、各合成キャパシタには、密領域の下部電極を有する密キャパシタの成分と、疎領域の下部電極を有する疎キャパシタの成分とが共に含まれることになるため、各容量がばらつくことを抑制できる。   According to this, two composite capacitors are configured by connecting a dense capacitor and a sparse capacitor. For this reason, each composite capacitor includes both a component of a dense capacitor having a lower electrode in a dense region and a component of a sparse capacitor having a lower electrode in a sparse region, thereby suppressing variations in capacitance. it can.

さらに、キャパシタは膜厚によって容量の電圧依存性が変化するため、密キャパシタと疎キャパシタとを接続して2つの合成キャパシタとすることにより、各合成キャパシタの容量の電圧依存性がばらつくことも抑制できる。   Furthermore, since the voltage dependency of the capacitance changes depending on the film thickness, connecting the dense capacitor and the sparse capacitor to form two composite capacitors suppresses variation in the voltage dependency of the capacitance of each composite capacitor. it can.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第1実施形態における半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device in 1st Embodiment of this invention. 図1に示す半導体装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the semiconductor device shown in FIG. 1. 図1に示す半導体装置の製造工程を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG. 1. 単位面積あたりの容量と、温度特性との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the capacity | capacitance per unit area, and a temperature characteristic. 本発明の第2実施形態における半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device in 2nd Embodiment of this invention. 図5に示す半導体装置の平面図である。FIG. 6 is a plan view of the semiconductor device shown in FIG. 5. 本発明の第3実施形態における半導体装置の平面図である。It is a top view of the semiconductor device in a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態における半導体装置の平面図である。It is a top view of the semiconductor device in a 4th embodiment of the present invention. 本発明の第5実施形態における半導体装置の平面図である。It is a top view of the semiconductor device in a 5th embodiment of the present invention. 本発明の第5実施形態の変形例における半導体装置の平面図である。It is a top view of the semiconductor device in the modification of 5th Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1に示されるように、半導体装置は、シリコン基板等の基板10を有し、当該基板10には図示しないダイオードやトランジスタ等の半導体素子が形成されている。そして、基板10の一面10a上には酸化膜20を介して多層配線層30が配置されており、本実施形態では当該多層配線層30内に第1〜第3キャパシタC1〜C3が構成されている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the semiconductor device includes a substrate 10 such as a silicon substrate, and semiconductor elements such as diodes and transistors (not shown) are formed on the substrate 10. A multilayer wiring layer 30 is disposed on one surface 10a of the substrate 10 with an oxide film 20 interposed therebetween. In this embodiment, first to third capacitors C1 to C3 are formed in the multilayer wiring layer 30. Yes.

具体的には、本実施形態の多層配線層30は、第1配線層40、層間絶縁膜50、第2配線層60が順に積層されて構成されており、第1配線層40が酸化膜20上に形成されている。   Specifically, the multilayer wiring layer 30 of the present embodiment is configured by sequentially laminating a first wiring layer 40, an interlayer insulating film 50, and a second wiring layer 60, and the first wiring layer 40 is formed of the oxide film 20. Formed on top.

第1配線層40は、Al等で構成されており、図1および図2に示されるように、基板10の面方向における一方向を第1方向(図1および図2では紙面左右方向)、当該第1方向と直交する方向であって基板10の面方向と平行な方向を第2方向としたとき、当該第1方向に沿って順に配置された第1〜第3下部電極41a〜41cと、当該第1〜第3下部電極41a〜41cと適宜接続される図示しない配線パターンとを有している。本実施形態では、第1〜第3下部電極41a〜41cは、それぞれ平面矩形状(正方形状)とされて面積が等しくされており、互いの間の長さが等しくされている。   The first wiring layer 40 is made of Al or the like, and as shown in FIGS. 1 and 2, one direction in the surface direction of the substrate 10 is the first direction (the left and right direction in FIG. 1 and FIG. 2), When the second direction is a direction orthogonal to the first direction and parallel to the surface direction of the substrate 10, first to third lower electrodes 41 a to 41 c arranged in order along the first direction; The first to third lower electrodes 41a to 41c have wiring patterns (not shown) connected as appropriate. In the present embodiment, each of the first to third lower electrodes 41a to 41c has a planar rectangular shape (square shape) and the same area, and the length between them is equal.

なお、本実施形態では、上記のように第1〜第3下部電極41a〜41cが配置されており、第2下部電極41bが第1、第3下部電極41a、41cに挟まれている。このため、第2下部電極41bが本発明の密領域となり、第1、第3下部電極41a、41cが本発明の疎領域となる。また、図1は、図2中のI−I断面に相当しており、図2は、層間絶縁膜50および保護膜70を省略した平面図である。   In the present embodiment, the first to third lower electrodes 41a to 41c are arranged as described above, and the second lower electrode 41b is sandwiched between the first and third lower electrodes 41a and 41c. Therefore, the second lower electrode 41b becomes a dense region of the present invention, and the first and third lower electrodes 41a and 41c become sparse regions of the present invention. 1 corresponds to the II cross section in FIG. 2, and FIG. 2 is a plan view in which the interlayer insulating film 50 and the protective film 70 are omitted.

層間絶縁膜50は、TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate)等で構成され、第1配線層40を覆うように配置されている。そして、基板10側と反対側がCMP法によって研磨されている。このため、層間絶縁膜50は、密領域である第2下部電極41b上の膜厚が疎領域である第1、第3下部電極41a、41c上の膜厚よりも厚くなっている。なお、第1、第3下部電極41a、41c上の層間絶縁膜50は、膜厚が等しくなっている。   The interlayer insulating film 50 is made of TEOS (Tetra Ethyl Ortho Silicate) or the like and is disposed so as to cover the first wiring layer 40. The side opposite to the substrate 10 side is polished by the CMP method. For this reason, in the interlayer insulating film 50, the film thickness on the second lower electrode 41b which is a dense region is thicker than the film thickness on the first and third lower electrodes 41a and 41c which are sparse regions. The interlayer insulating film 50 on the first and third lower electrodes 41a and 41c has the same film thickness.

第2配線層60は、Al等で構成され、層間絶縁膜50上に配置されている。そして、第1〜第3下部電極41a〜41cと対向する第1〜第3上部電極61a〜61cと、第1〜第3上部電極61a〜61cと適宜接続される図示しない配線パターンとを有している。これにより、第1〜第3下部電極41a〜41cと、第1〜第3上部電極61a〜61cと、第1〜第3下部電極41a〜41cおよび第1〜第3上部電極61a〜61cとの間に配置される誘電膜としての層間絶縁膜50とにより、多層配線層30内に第1〜第3キャパシタC1〜C3が構成されている。   The second wiring layer 60 is made of Al or the like and is disposed on the interlayer insulating film 50. And it has the 1st-3rd upper electrode 61a-61c facing the 1st-3rd lower electrode 41a-41c, and the wiring pattern which is not illustrated suitably connected with the 1st-3rd upper electrode 61a-61c. ing. Accordingly, the first to third lower electrodes 41a to 41c, the first to third upper electrodes 61a to 61c, the first to third lower electrodes 41a to 41c, and the first to third upper electrodes 61a to 61c. The first to third capacitors C <b> 1 to C <b> 3 are formed in the multilayer wiring layer 30 by the interlayer insulating film 50 as a dielectric film disposed therebetween.

なお、本実施形態では、第2キャパシタC2が密領域となる第2下部電極41bを有し、第1、第3キャパシタC1、C3が疎領域となる第1、第3下部電極41a、41cを有している。このため、第2キャパシタC2が本発明の密キャパシタとなり、第1、第3キャパシタC1、C3が本発明の疎キャパシタとなる。   In the present embodiment, the second capacitor C2 has the second lower electrode 41b in which the dense region is formed, and the first and third lower electrodes 41a, 41c in which the first and third capacitors C1, C3 are formed in the sparse region are provided. Have. Therefore, the second capacitor C2 is a dense capacitor according to the present invention, and the first and third capacitors C1 and C3 are sparse capacitors according to the present invention.

また、第1〜第3上部電極61a〜61cは、本実施形態では、それぞれ平面矩形状(正方形状)とされている。そして、第2上部電極61bは、第1、第3上部電極61a、61cより面積が大きくされており、第1、第3上部電極61a、61cはそれぞれ面積が等しくされている。つまり、第2下部電極41bと第2上部電極61bとの対向面積は、第1、第3下部電極41a、41cと第1、第3上部電極61a、61cとの対向面積より大きくされている。   In addition, the first to third upper electrodes 61a to 61c have a planar rectangular shape (square shape) in the present embodiment. The second upper electrode 61b has a larger area than the first and third upper electrodes 61a and 61c, and the first and third upper electrodes 61a and 61c have the same area. That is, the facing area between the second lower electrode 41b and the second upper electrode 61b is larger than the facing area between the first and third lower electrodes 41a and 41c and the first and third upper electrodes 61a and 61c.

すなわち、キャパシタの容量は、周知のように、対向電極の面積の大きさに比例し、対向電極の間の長さに反比例する。つまり、第1〜第3キャパシタC1〜C3の容量は、第1〜第3下部電極41a〜41cと第1〜第3上部電極61a〜61cとの対向面積にそれぞれ比例し、第1〜第3下部電極41a〜41cと第1〜第3上部電極61a〜61cとの間の長さ(層間絶縁膜50の膜厚)にそれぞれ反比例する。このため、第2キャパシタC2は、第1、第3キャパシタC1、C3より対向電極の間の長さが長い(層間絶縁膜50が厚い)ため、第1、第3キャパシタC1、C3と容量が等しくなるように、第2上部電極61bの面積を大きくすることによって対向面積が大きくされている。   That is, as is well known, the capacitance of the capacitor is proportional to the size of the area of the counter electrode and inversely proportional to the length between the counter electrodes. That is, the capacitances of the first to third capacitors C1 to C3 are proportional to the opposing areas of the first to third lower electrodes 41a to 41c and the first to third upper electrodes 61a to 61c, respectively, It is inversely proportional to the length between the lower electrodes 41a to 41c and the first to third upper electrodes 61a to 61c (film thickness of the interlayer insulating film 50). For this reason, since the second capacitor C2 has a longer length between the counter electrodes than the first and third capacitors C1 and C3 (the interlayer insulating film 50 is thick), the capacitance of the second capacitor C2 is larger than that of the first and third capacitors C1 and C3. The opposing area is increased by increasing the area of the second upper electrode 61b so as to be equal.

なお、第1〜第3上部電極61a〜61cの面積とは、基板10の一面10aに対する法線方向から第1〜第3上部電極61a〜61cを視たときの面積である。つまり、第1〜第3上部電極61a〜61cの面積とは、図2に示す第1〜第3上部電極61a〜61cの面積のことである。   The areas of the first to third upper electrodes 61a to 61c are areas when the first to third upper electrodes 61a to 61c are viewed from the normal direction to the one surface 10a of the substrate 10. That is, the areas of the first to third upper electrodes 61a to 61c are the areas of the first to third upper electrodes 61a to 61c shown in FIG.

そして、多層配線層30上には、第2配線層60を覆うようにポリイミド等で構成される保護膜70が配置されている。   A protective film 70 made of polyimide or the like is disposed on the multilayer wiring layer 30 so as to cover the second wiring layer 60.

以上が本実施形態における半導体装置の構成である。次に、上記半導体装置の製造方法について説明する。   The above is the configuration of the semiconductor device in this embodiment. Next, a method for manufacturing the semiconductor device will be described.

まず、図3(a)に示されるように、図示しないダイオードやトランジスタ等の半導体素子が形成された基板10を用意し、基板10の一面10a上にCVD(Chemical Vapor Deposition)法等によって酸化膜20を形成する。次に、図3(b)に示されるように、酸化膜20上にAl等の金属膜をCVD法やPVD(Physical Vapor Deposition)法等によって成膜する。そして、当該金属膜をエッチング等によってパターニングすることにより、上記第1〜第3下部電極41a〜41cを有する第1配線層40を形成する。   First, as shown in FIG. 3A, a substrate 10 on which semiconductor elements such as diodes and transistors (not shown) are formed is prepared, and an oxide film is formed on one surface 10a of the substrate 10 by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or the like. 20 is formed. Next, as shown in FIG. 3B, a metal film such as Al is formed on the oxide film 20 by a CVD method, a PVD (Physical Vapor Deposition) method, or the like. Then, by patterning the metal film by etching or the like, the first wiring layer 40 having the first to third lower electrodes 41a to 41c is formed.

続いて、図3(c)に示されるように、第1配線層40を覆うように、CVD法等によって層間絶縁膜50を成膜した後、当該層間絶縁膜50を基板10と反対側からCMP法によって平坦化する。この場合、層間絶縁膜50は、覆っている第1配線層40(下地膜)の影響を受け、第1配線層40が密である部分上では厚くなり易く、第1配線層40が疎である部分上では薄くなりやすい。このため、層間絶縁膜50は、第2下部電極41b上の膜厚が第1、第3下部電極41a、41c上の膜厚よりも厚くなる。   Subsequently, as illustrated in FIG. 3C, an interlayer insulating film 50 is formed by CVD or the like so as to cover the first wiring layer 40, and then the interlayer insulating film 50 is formed from the side opposite to the substrate 10. Planarization is performed by CMP. In this case, the interlayer insulating film 50 is affected by the covering first wiring layer 40 (underlying film), and tends to be thick on the portion where the first wiring layer 40 is dense, and the first wiring layer 40 is sparse. It tends to be thin on some parts. Therefore, the interlayer insulating film 50 has a film thickness on the second lower electrode 41b larger than that on the first and third lower electrodes 41a and 41c.

続いて、図3(d)に示されるように、層間絶縁膜50上にAl等の金属膜をCVD法やPVD法等によって成膜する。そして、当該金属膜をエッチング等によってパターニングすることにより、上記形状の第1〜第3上部電極61a〜61cを有する第2配線層60を形成する。   Subsequently, as shown in FIG. 3D, a metal film such as Al is formed on the interlayer insulating film 50 by a CVD method, a PVD method, or the like. Then, by patterning the metal film by etching or the like, the second wiring layer 60 having the first to third upper electrodes 61a to 61c having the above shape is formed.

その後、図3(e)に示されるように、第2配線層を覆うように保護膜70を形成することにより、上記図1に示す半導体装置が製造される。   Thereafter, as shown in FIG. 3E, a protective film 70 is formed so as to cover the second wiring layer, whereby the semiconductor device shown in FIG. 1 is manufactured.

以上説明したように、本実施形態では、層間絶縁膜50は、第2下部電極41b上の膜厚が第1、第3下部電極41a、41c上の膜厚よりも厚くなっているが、第2下部電極41bと第2上部電極61bとの対向面積が第1、第3下部電極41a、41cと第1、第3上部電極61a、61cとの対向面積より大きくなるようにしている。このため、第1〜第3上部電極61a〜61cの面積を調整することにより、第1〜第3キャパシタC1〜C3の容量がばらつくことを抑制できる。   As described above, in this embodiment, the interlayer insulating film 50 has a film thickness on the second lower electrode 41b larger than that on the first and third lower electrodes 41a and 41c. The opposing area between the second lower electrode 41b and the second upper electrode 61b is larger than the opposing area between the first and third lower electrodes 41a and 41c and the first and third upper electrodes 61a and 61c. For this reason, it can suppress that the capacity | capacitance of the 1st-3rd capacitor C1-C3 varies by adjusting the area of the 1st-3rd upper electrode 61a-61c.

また、キャパシタの容量は、温度依存性を有しており、図4に示されるように、温度特性の変化(図4中の傾きの絶対値)は、キャパシタサイズが大きくなるにつれて大きくなる。つまり、キャパシタの容量は、対向電極の面積に比例すると共に対向電極の間の長さ(誘電膜の膜厚)に反比例するため、単位面積当たりでは、対向電極の間の長さが薄くなるにつれて温度依存性が大きくなる。このため、本実施形態では、第1、第3キャパシタC1、C3は、第2キャパシタC2より対向電極の間の長さが短い(層間絶縁膜50が薄い)が対向電極の面積を小さくしているため、全体として第1〜第3キャパシタC1〜C3の容量の温度依存性がばらつくことを抑制できる。   Further, the capacitance of the capacitor has temperature dependence, and as shown in FIG. 4, the change in temperature characteristic (absolute value of the slope in FIG. 4) increases as the capacitor size increases. In other words, the capacitance of the capacitor is proportional to the area of the counter electrode and inversely proportional to the length between the counter electrodes (the film thickness of the dielectric film). Therefore, per unit area, the length between the counter electrodes decreases. Increases temperature dependency. For this reason, in the present embodiment, the first and third capacitors C1 and C3 have a shorter length between the counter electrodes than the second capacitor C2 (though the interlayer insulating film 50 is thin). Therefore, it is possible to suppress variation in the temperature dependence of the capacities of the first to third capacitors C1 to C3 as a whole.

なお、図4は、所定の容量が構成されるようにキャパシタサイズを変更したものである。そして、図4中において、キャパシタサイズ大は所定の容量を有するように構成した1つのキャパシタである。また、キャパシタサイズ中は、所定の容量を有するように数十個のキャパシタを接続することによって構成した合成キャパシタであり、キャパシタサイズ小は所定の容量を有するように数百個のキャパシタを接続することによって構成した合成キャパシタである。   In FIG. 4, the capacitor size is changed so that a predetermined capacitance is configured. In FIG. 4, the large capacitor size is a single capacitor configured to have a predetermined capacity. In addition, the capacitor size is a composite capacitor configured by connecting several tens of capacitors so as to have a predetermined capacity, and the small capacitor size connects several hundred capacitors so as to have a predetermined capacity. This is a composite capacitor constituted by the above.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して第1〜第3上部電極61a〜61cに貫通孔を形成したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, through-holes are formed in the first to third upper electrodes 61a to 61c with respect to the first embodiment, and the other aspects are the same as those of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here. To do.

本実施形態では、図5および図6に示されるように、第1〜第3上部電極61a〜61cは、それれ外形が等しい平面矩形状とされている。そして、第1〜第3上部電極61a〜61cには、略中央部にそれぞれ円筒状の貫通孔62a〜62cが形成されている。 In the present embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the first to third upper electrode 61a~61c are their respective there is a contour equal planar rectangular shape. The first to third upper electrodes 61a to 61c are formed with cylindrical through holes 62a to 62c at substantially the center.

具体的には、第2上部電極61bに形成された貫通孔62aの径は、第1、第3上部電極61a、61cに形成された貫通孔62a、62cの径より小さくされている。つまり、第2上部電極61bに形成された貫通孔62bは、基板10の一面10aに対する法線方向と直交する平面の断面積が第1、第3上部電極61a、61cに形成された貫通孔62a、62cより小さくされている。言い換えると、貫通孔62a〜62cは、第2下部電極41bと第2上部電極61bとの対向面積が第1、第3下部電極41a、41cと第1、第3上部電極61a、61cとの対向面積より大きくなるように、径が調整されている。   Specifically, the diameter of the through hole 62a formed in the second upper electrode 61b is smaller than the diameter of the through holes 62a and 62c formed in the first and third upper electrodes 61a and 61c. In other words, the through-hole 62b formed in the second upper electrode 61b has a cross-sectional area perpendicular to the normal direction to the one surface 10a of the substrate 10 and the through-hole 62a formed in the first and third upper electrodes 61a and 61c. 62c. In other words, in the through holes 62a to 62c, the opposing area between the second lower electrode 41b and the second upper electrode 61b is opposite to the first and third lower electrodes 41a and 41c and the first and third upper electrodes 61a and 61c. The diameter is adjusted to be larger than the area.

なお、第1、第3上部電極61a、61cに形成される貫通孔62a〜62cの径は等しくされている。また、図5は、図6のV−V断面に相当しており、図6は、層間絶縁膜50および保護膜70を省略した平面図である。   The through holes 62a to 62c formed in the first and third upper electrodes 61a and 61c have the same diameter. 5 corresponds to the VV cross section of FIG. 6, and FIG. 6 is a plan view in which the interlayer insulating film 50 and the protective film 70 are omitted.

このように、貫通孔62a〜62cを形成することによって第2下部電極41bと第2上部電極61bとの対向面積が、第1、第3下部電極41a、41cと第1、第3上部電極61a、61cとの対向面積より大きくなるようにしても、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   In this way, by forming the through holes 62a to 62c, the opposing area between the second lower electrode 41b and the second upper electrode 61b is such that the first and third lower electrodes 41a and 41c and the first and third upper electrodes 61a. , 61c, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

(第3実施形態)
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して第1配線層40および第2配線層60の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the configurations of the first wiring layer 40 and the second wiring layer 60 are changed with respect to the first embodiment, and the other parts are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here. To do.

本実施形態では、図7に示されるように、第1配線層40は、第1〜第9下部電極41a〜41iを有しており、これら第1〜第9下部電極41a〜41iは、それぞれ平面矩形状(正方形状)とされて面積が等しくされている。そして、第1〜第3下部電極41a〜41c、第4〜第6下部電極41d〜41f、第7〜第9下部電極41g〜41iは、第1方向に沿って順に配置されており、第1、第4、第7下部電極41a、41d、41g、第2、第5、第8下部電極41b、41e、41h、第3、第6、第9下部電極41c、41f、41iは、第2方向に沿って順に配置されている。また、第1〜第9下部電極41a〜41iは、互いの間の長さがそれぞれ等しくされている。すなわち、第1〜第9下部電極41a〜41iは、第5下部電極41eを中心とし、当該第5下部電極41aの周囲に第1〜第4下部電極41a〜41dおよび第6〜第9下部電極41f〜41iが均等に配置されている。なお、図7は、層間絶縁膜50および保護膜70を省略した平面図である。   In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the first wiring layer 40 includes first to ninth lower electrodes 41 a to 41 i, and the first to ninth lower electrodes 41 a to 41 i are respectively The area is equal to a flat rectangular shape (square shape). The first to third lower electrodes 41a to 41c, the fourth to sixth lower electrodes 41d to 41f, and the seventh to ninth lower electrodes 41g to 41i are sequentially arranged along the first direction, and the first , Fourth, seventh lower electrodes 41a, 41d, 41g, second, fifth, eighth lower electrodes 41b, 41e, 41h, third, sixth, ninth lower electrodes 41c, 41f, 41i in the second direction Are arranged in order. Further, the first to ninth lower electrodes 41a to 41i are equal in length to each other. That is, the first to ninth lower electrodes 41a to 41i are centered on the fifth lower electrode 41e, and the first to fourth lower electrodes 41a to 41d and the sixth to ninth lower electrodes are arranged around the fifth lower electrode 41a. 41f-41i are arrange | positioned equally. FIG. 7 is a plan view in which the interlayer insulating film 50 and the protective film 70 are omitted.

本実施形態では、第5下部電極41eは、第1方向において、第4、第6下部電極41d、41fに挟まれており、第2方向において、第2、第8下部電極41b、41hに挟まれている。このため、第5下部電極41eが本発明の高密領域となる。また、第1方向において、第2下部電極41bは第1、第3下部電極41a、41cに挟まれ、第8下部電極41hは第7、第9下部電極41g、41iに挟まれている。同様に、第2方向において、第4下部電極41dは第1、第7下部電極41a、41gに挟まれ、第6下部電極41fは第3、第9下部電極41c、41iに挟まれている。このため、第2、第4、第6、第8下部電極41b、41d、41f、41hが本発明の低密領域となる。そして、第1、第3、第7、第9下部電極41a、41c、41g、41iは、第1、第2方向において、他の下部電極41b、41d〜41f、41hに挟まれていない。このため、第1、第3、第7、第9下部電極41a、41c、41g、41iが本発明の疎領域となる。   In the present embodiment, the fifth lower electrode 41e is sandwiched between the fourth and sixth lower electrodes 41d and 41f in the first direction, and is sandwiched between the second and eighth lower electrodes 41b and 41h in the second direction. It is. For this reason, the fifth lower electrode 41e is a dense region of the present invention. In the first direction, the second lower electrode 41b is sandwiched between the first and third lower electrodes 41a and 41c, and the eighth lower electrode 41h is sandwiched between the seventh and ninth lower electrodes 41g and 41i. Similarly, in the second direction, the fourth lower electrode 41d is sandwiched between the first and seventh lower electrodes 41a and 41g, and the sixth lower electrode 41f is sandwiched between the third and ninth lower electrodes 41c and 41i. For this reason, the second, fourth, sixth, and eighth lower electrodes 41b, 41d, 41f, and 41h are the low-density regions of the present invention. The first, third, seventh, and ninth lower electrodes 41a, 41c, 41g, and 41i are not sandwiched between the other lower electrodes 41b, 41d to 41f, and 41h in the first and second directions. Therefore, the first, third, seventh, and ninth lower electrodes 41a, 41c, 41g, and 41i are sparse regions of the present invention.

層間絶縁膜50は、高密領域である第5下部電極41e上の膜厚が最も厚くなっている。そして、低密領域である第2、第4、第6、第8下部電極41b、41d、41f、41h上の膜厚が次に厚くなり、第1、第3、第7、第9下部電極41a、41c、41g、41i上の膜厚が最も薄くなっている。   The interlayer insulating film 50 has the largest film thickness on the fifth lower electrode 41e, which is a dense region. Then, the film thickness on the second, fourth, sixth, and eighth lower electrodes 41b, 41d, 41f, and 41h, which are the low-density regions, becomes the second largest, and the first, third, seventh, and ninth lower electrodes The film thickness on 41a, 41c, 41g, 41i is the thinnest.

第2配線層60は、第1〜第9下部電極41a〜41iと対向する第1〜第9上部電極61a〜61iを有している。このため、本実施形態では、多層配線層30内に第1〜第9キャパシタC1〜C9が構成されている。   The second wiring layer 60 includes first to ninth upper electrodes 61a to 61i facing the first to ninth lower electrodes 41a to 41i. For this reason, in the present embodiment, the first to ninth capacitors C <b> 1 to C <b> 9 are configured in the multilayer wiring layer 30.

なお、本実施形態では、第5キャパシタC5が高密領域となる第5下部電極41bを有し、第2、第4、第6、第8キャパシタC2、C4、C6、C8が低密領域となる第2、第4、第6、第8下部電極41b、41d、41f、41hを有し、第1、第3、第7、第9キャパシタC1、C3、C7、C9が疎領域となる第1、第4、第7、第9下部電極41a、41c、41g、41iを有ししている。このため、第5キャパシタC5が本発明の高密キャパシタとなり、第2、第4、第6、第8キャパシタC2、C4、C6、C8が本発明の低密キャパシタとなり、第1、第3、第7、第9キャパシタC2が本発明の疎キャパシタとなる。   In the present embodiment, the fifth capacitor C5 has the fifth lower electrode 41b that becomes a high-density region, and the second, fourth, sixth, and eighth capacitors C2, C4, C6, and C8 become low-density regions. First, third, seventh, and ninth capacitors C1, C3, C7, and C9 are sparse regions having second, fourth, sixth, and eighth lower electrodes 41b, 41d, 41f, and 41h. , Fourth, seventh, and ninth lower electrodes 41a, 41c, 41g, and 41i. Therefore, the fifth capacitor C5 becomes the high-density capacitor of the present invention, and the second, fourth, sixth, and eighth capacitors C2, C4, C6, and C8 become the low-density capacitor of the present invention, and the first, third, and third capacitors. The seventh and ninth capacitors C2 are sparse capacitors of the present invention.

そして、第1〜第9上部電極61a〜61iは、第5上部電極61eの面積が最も大きくされ、第2、第4、第6、第8上部電極61b、61d、61f、61hの面積が次に大きくされ、第1、第3、第7、第9上部電極61a、61c、61g、61iの面積が最も小さくされている
以上説明したように、本実施形態では、層間絶縁膜50の膜厚は、第5下部電極41e上に位置する部分、第2、第4、第6、第8下部電極41b、41d、41f、41h上に位置する部分、第1、第3、第7、第9下部電極41a、41c、41g、41i上に位置する部分の順に薄くなる。また、第1〜第9上部電極61a〜61iは、第5上部電極61e、第2、第4、第6、第8上部電極61b、61d、61f、61h、第1、第3、第7、第9上部電極61a、61c、61g、61iの順に面積が小さくされている。このため、第1〜第9上部電極61a〜61iの面積を調整することにより、第1〜第9キャパシタC1〜C9の容量がばらつくことを抑制しつつ、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
The first to ninth upper electrodes 61a to 61i have the largest area of the fifth upper electrode 61e, and the second, fourth, sixth, and eighth upper electrodes 61b, 61d, 61f, and 61h have the following areas. The area of the first, third, seventh, and ninth upper electrodes 61a, 61c, 61g, and 61i is minimized. As described above, in the present embodiment, the film thickness of the interlayer insulating film 50 is increased. Are the parts located on the fifth lower electrode 41e, the parts located on the second, fourth, sixth and eighth lower electrodes 41b, 41d, 41f and 41h, the first, third, seventh and ninth It becomes thinner in the order of the portions located on the lower electrodes 41a, 41c, 41g, 41i. The first to ninth upper electrodes 61a to 61i include a fifth upper electrode 61e, second, fourth, sixth, and eighth upper electrodes 61b, 61d, 61f, 61h, first, third, seventh, The areas are made smaller in the order of the ninth upper electrodes 61a, 61c, 61g, 61i. For this reason, by adjusting the areas of the first to ninth upper electrodes 61a to 61i, the same effects as those of the first embodiment can be achieved while suppressing variations in the capacitances of the first to ninth capacitors C1 to C9. Can be obtained.

(第4実施形態)
本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対してキャパシタ同士を接続して合成キャパシタを構成したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, a capacitor is formed by connecting capacitors to the first embodiment, and the others are the same as those in the first embodiment. Therefore, the description thereof is omitted here.

本実施形態では、図8に示されるように、第1配線層40は、第1方向に沿って順に配置され、面積が互いに等しくされた第1〜第4下部電極41a〜41dを有している。そして、第2下部電極41bが第1、第3下部電極41a、41cに挟まれており、第3下部電極41cが第2、第4下部電極41b、41dに挟まれている。このため、第2、第3下部電極41b、41cが本発明の密領域となり、第1、第4下部電極41a、41dが本発明の疎領域となる。また、第1〜第4下部電極41a〜41dは、互いの間の長さがそれぞれ等しくされている。なお、図8は、層間絶縁膜50および保護膜70を省略した平面図である。   In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the first wiring layer 40 includes first to fourth lower electrodes 41 a to 41 d that are sequentially arranged along the first direction and have the same area. Yes. The second lower electrode 41b is sandwiched between the first and third lower electrodes 41a and 41c, and the third lower electrode 41c is sandwiched between the second and fourth lower electrodes 41b and 41d. Therefore, the second and third lower electrodes 41b and 41c are the dense regions of the present invention, and the first and fourth lower electrodes 41a and 41d are the sparse regions of the present invention. The first to fourth lower electrodes 41a to 41d have the same length between each other. FIG. 8 is a plan view in which the interlayer insulating film 50 and the protective film 70 are omitted.

層間絶縁膜50は、密領域である第2、第3下部電極41b、41c上の膜厚が疎領域である第1、第4下部電極41a、41d上の膜厚よりも厚くなっている。なお、第2、第3下部電極41b、41c上の層間絶縁膜50の膜厚は互いに等しなっていると共に、第1、第4下部電極41a、41d上の層間絶縁膜50の膜厚は互いに等しくなっている。   In the interlayer insulating film 50, the film thickness on the second and third lower electrodes 41b and 41c which are dense regions is thicker than the film thickness on the first and fourth lower electrodes 41a and 41d which are sparse regions. The film thickness of the interlayer insulating film 50 on the second and third lower electrodes 41b and 41c is equal to each other, and the film thickness of the interlayer insulating film 50 on the first and fourth lower electrodes 41a and 41d is Are equal to each other.

第2配線層60は、第1〜第4下部電極41a〜41dと対向する第1〜第4上部電極61a〜61dを有している。これにより、多層配線層30内には、第1〜第4キャパシタC1〜C4が構成されている。   The second wiring layer 60 includes first to fourth upper electrodes 61a to 61d facing the first to fourth lower electrodes 41a to 41d. As a result, the first to fourth capacitors C <b> 1 to C <b> 4 are configured in the multilayer wiring layer 30.

そして、第1〜第4上部電極61a〜61dは、第2、第3上部電極61b、61cの面積が第1、第4上部電極61a、61dの面積より大きくされている。   In the first to fourth upper electrodes 61a to 61d, the areas of the second and third upper electrodes 61b and 61c are larger than the areas of the first and fourth upper electrodes 61a and 61d.

このように、第1〜第4上部電極61a〜61dを形成し、第1〜第4上部電極61a〜61dの面積を調整することにより、第1〜第4キャパシタC1〜C4の容量がばらつくことを抑制できる。しかしながら、第1〜第4キャパシタC1〜C4は、第1〜第4下部電極41a〜41dのうちの密領域となる第2、第3下部電極41b、41cを有する第2、第3キャパシタC2、C3と、第1〜第4下部電極41a〜41dのうちの疎領域となる第1、第4下部電極41a、41dを有する第1、第4キャパシタC1、C4との間で容量のばらつきが発生することがある。   As described above, the capacitances of the first to fourth capacitors C1 to C4 vary by forming the first to fourth upper electrodes 61a to 61d and adjusting the areas of the first to fourth upper electrodes 61a to 61d. Can be suppressed. However, the first to fourth capacitors C1 to C4 include the second and third capacitors C2 having the second and third lower electrodes 41b and 41c which are dense regions among the first to fourth lower electrodes 41a to 41d. Capacitance variation occurs between C3 and the first and fourth capacitors C1 and C4 having the first and fourth lower electrodes 41a and 41d, which are the sparse regions of the first to fourth lower electrodes 41a to 41d. There are things to do.

このため、本実施形態では、第1、第2キャパシタC1、C2を第1、第2配線層40、60の配線パターンを介して並列に接続することによって第1合成キャパシタC1´を構成している。同様に、第3、第4キャパシタC3、C4を第1、第2配線層40、60の配線パターンを介して並列に接続することによって第2合成キャパシタC2´を構成している。つまり、本実施形態では、多層配線層30内に第1、第2合成キャパシタC1´、C2´が構成されている。   Therefore, in the present embodiment, the first combined capacitor C1 ′ is configured by connecting the first and second capacitors C1 and C2 in parallel through the wiring patterns of the first and second wiring layers 40 and 60. Yes. Similarly, the second composite capacitor C2 ′ is configured by connecting the third and fourth capacitors C3 and C4 in parallel via the wiring patterns of the first and second wiring layers 40 and 60. That is, in the present embodiment, the first and second composite capacitors C1 ′ and C2 ′ are configured in the multilayer wiring layer 30.

以上説明したように、本実施形態では、多層配線層30内において、第1〜第4下部電極41a〜41dのうちの密領域となる第2、第3下部電極41b、41cを有する第2、第3キャパシタC2、C3と、第1〜第4下部電極41a〜41dのうちの疎領域となる第1、第4下部電極41a、41dを有する第1、第4キャパシタC1、C4を接続して第1、第2合成キャパシタC1´、C2´を構成している。このため、第1、第2合成キャパシタC1´、C2´には、密領域の下部電極を有するキャパシタの成分と、疎領域の下部電極を有するキャパシタの成分とが共に含まれることになるため、第1、第2合成キャパシタC1´、C2´の容量がばらつくことを抑制できる。   As described above, in the present embodiment, in the multilayer wiring layer 30, the second, third lower electrodes 41b, 41c having the second and third lower electrodes 41b, 41c, which are dense regions among the first to fourth lower electrodes 41a-41d. The third capacitors C2 and C3 are connected to the first and fourth capacitors C1 and C4 having the first and fourth lower electrodes 41a and 41d which are sparse regions of the first to fourth lower electrodes 41a to 41d. First and second composite capacitors C1 ′ and C2 ′ are configured. For this reason, the first and second composite capacitors C1 ′ and C2 ′ include both a capacitor component having a dense lower electrode and a capacitor component having a sparse lower electrode. It is possible to suppress variation in the capacitances of the first and second composite capacitors C1 ′ and C2 ′.

また、キャパシタは、膜厚が厚くなるにつれて容量の電圧依存性が小さくなることが知られている。このため、上記のように、層間絶縁膜50の膜厚が薄い第1キャパシタC1と層間絶縁膜50の膜厚が厚い第2キャパシタC2、層間絶縁膜50の膜厚が薄い第4キャパシタC4と層間絶縁膜50の膜厚が厚い第3キャパシタC3とを接続して第1、第2合成キャパシタC1´、C2´とすることにより、第1、第2キャパシタC1´、C2´の容量の電圧依存性がばらつくことも抑制できる。   Further, it is known that the capacitor has a voltage dependency that decreases as the film thickness increases. Therefore, as described above, the first capacitor C1 in which the interlayer insulating film 50 is thin, the second capacitor C2 in which the interlayer insulating film 50 is thick, and the fourth capacitor C4 in which the interlayer insulating film 50 is thin By connecting the third capacitor C3 having a thick interlayer insulating film 50 to form the first and second composite capacitors C1 'and C2', the capacitance voltage of the first and second capacitors C1 'and C2' is obtained. It is also possible to suppress variations in dependence.

(第5実施形態)
本発明の第5実施形態について説明する。本実施形態は、第4実施形態に対して下部電極および上部電極の数を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the number of lower electrodes and upper electrodes is changed with respect to the fourth embodiment, and the other parts are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.

本実施形態では、図9に示されるように、第1配線層40は、第1〜第16下部電極41a〜41pを有しており、これら第1〜第16下部電極41a〜41pは、それぞれ平面矩形状(正方形状)とされて面積が等しくされている。具体的には、第1〜第4下部電極41a〜41d、第5〜第8下部電極41e〜41h、第9〜第12下部電極41i〜41l、第13〜第16下部電極41m〜41oは、第1方向に沿って順に配置されており、互いの間の長さがそれぞれ等しくされている。また、第1、第5、第9、第13下部電極41a、41e、41i、41m、第2、第6、第10、第14下部電極41b、41f、41j、41n、第3、第7、第11、第15下部電極41c、41g、41k、41o、第4、第8、第12、第16下部電極41d、41h、41l、41pは、第2方向に沿って順に配置されており、互いの間の長さがそれぞれ等しくされている。すなわち、第1〜第16下部電極41a〜41pは、第6、第7、第10、第11下部電極41f、41g、41j、41kを中心とし、当該第6、第7、第10、第11下部電極41f、41g、41j、41kの周囲に第1〜第5、第8、第9、第12〜第16下部電極41a〜41e、41h、41i、41l〜41pが均等に配置されている。なお、図9は、層間絶縁膜50および保護膜70を省略した平面図である。   In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the first wiring layer 40 includes first to sixteenth lower electrodes 41 a to 41 p, and these first to sixteenth lower electrodes 41 a to 41 p are respectively The area is equal to a flat rectangular shape (square shape). Specifically, the first to fourth lower electrodes 41a to 41d, the fifth to eighth lower electrodes 41e to 41h, the ninth to twelfth lower electrodes 41i to 41l, and the thirteenth to sixteenth lower electrodes 41m to 41o are: It arrange | positions in order along a 1st direction, and the length between each is made equal. The first, fifth, ninth, and thirteenth lower electrodes 41a, 41e, 41i, and 41m, the second, sixth, tenth, and fourteenth lower electrodes 41b, 41f, 41j, 41n, the third, the seventh, The eleventh, fifteenth lower electrodes 41c, 41g, 41k, 41o, the fourth, eighth, twelfth, sixteenth lower electrodes 41d, 41h, 41l, 41p are sequentially arranged along the second direction, and The lengths between are equal. That is, the first to sixteenth lower electrodes 41a to 41p are centered on the sixth, seventh, tenth, and eleventh lower electrodes 41f, 41g, 41j, and 41k, and the sixth, seventh, tenth, and eleventh electrodes. The first to fifth, eighth, ninth, twelfth to sixteenth lower electrodes 41a to 41e, 41h, 41i, and 41l to 41p are equally arranged around the lower electrodes 41f, 41g, 41j, and 41k. FIG. 9 is a plan view in which the interlayer insulating film 50 and the protective film 70 are omitted.

本実施形態では、第6、第7、第10、第11下部電極41f、41g、41j、41kは、第1、第2方向において、第2、第3、第5、第8、第9、第12、第14、第15下部電極41b、41c、41e、41h、41i、41l、41n、41oに適宜挟まれている。このため、第6、第7、第10、第11下部電極41f、41g、41j、41kが本発明の高密領域となる。また、第2、第3、第14、第15下部電極41b、41c、41n、41oは、第1方向において第1、第4、第13、第16下部電極41a、41d、41m、41pに適宜挟まれている。同様に、第5、第8、第9、第12下部電極41e、41h、41i、41lは、第2方向において、第1、第4、第13、第16下部電極41a、41d、41m、41pに適宜挟まれている。このため、第2、第3、第14、第15下部電極41b、41c、41n、41o、および第5、第8、第9、第12下部電極41e、41h、41i、41lが本発明の低密領域となる。そして、第1、第4、第13、第16下部電極41a、41d、41m、41pは、第1、第2方向において、他の下部電極41b、41c、41e〜41l、41n、41oに挟まれていない。このため、第1、第4、第13、第16下部電極41a、41d、41m、41pが本発明の疎領域となる。   In the present embodiment, the sixth, seventh, tenth, and eleventh lower electrodes 41f, 41g, 41j, and 41k are arranged in the first and second directions in the second, third, fifth, eighth, ninth, The twelfth, fourteenth, and fifteenth lower electrodes 41b, 41c, 41e, 41h, 41i, 41l, 41n, and 41o are appropriately sandwiched. Therefore, the sixth, seventh, tenth, and eleventh lower electrodes 41f, 41g, 41j, and 41k are the high-density regions of the present invention. The second, third, fourteenth, and fifteenth lower electrodes 41b, 41c, 41n, and 41o are appropriately connected to the first, fourth, thirteenth, and sixteenth lower electrodes 41a, 41d, 41m, and 41p in the first direction. It is sandwiched. Similarly, the fifth, eighth, ninth, and twelfth lower electrodes 41e, 41h, 41i, and 41l are arranged in the second direction with respect to the first, fourth, thirteenth, and sixteenth lower electrodes 41a, 41d, 41m, and 41p. Is sandwiched as appropriate. Therefore, the second, third, fourteenth, and fifteenth lower electrodes 41b, 41c, 41n, and 41o, and the fifth, eighth, ninth, and twelfth lower electrodes 41e, 41h, 41i, and 41l are low in the present invention. It becomes a dense area. The first, fourth, thirteenth, and sixteenth lower electrodes 41a, 41d, 41m, and 41p are sandwiched between the other lower electrodes 41b, 41c, 41e to 41l, 41n, and 41o in the first and second directions. Not. Therefore, the first, fourth, thirteenth, and sixteenth lower electrodes 41a, 41d, 41m, and 41p are sparse regions of the present invention.

層間絶縁膜50は、高密領域となる第6、第7、第10、第11下部電極41f、41g、41j、41k上の膜厚が最も厚くなる。そして、低密領域である第2、第3、第5、第8、第9、第12、第14、第15下部電極41b、41c、41e、41h、41i、41l、41n、41o上の膜厚が次に厚くなり、第1、第4、第13、第16下部電極41a、41d、41m、41p上の膜厚が最も薄くなる。   The interlayer insulating film 50 has the largest film thickness on the sixth, seventh, tenth, and eleventh lower electrodes 41f, 41g, 41j, and 41k that are the dense regions. And the film | membrane on the 2nd, 3rd, 5th, 8th, 9th, 12th, 14th, 15th lower electrode 41b, 41c, 41e, 41h, 41i, 41l, 41n, 41o which is a low-density area | region The thickness is then increased, and the film thickness on the first, fourth, thirteenth, and sixteenth lower electrodes 41a, 41d, 41m, and 41p is the smallest.

第2配線層60は、第1〜第16下部電極41a〜41pと対向する第1〜第16上部電極61a〜61pを有している。これにより、多層配線層30内には、第1〜第16キャパシタC1〜C16が構成されている。   The second wiring layer 60 includes first to sixteenth upper electrodes 61a to 61p facing the first to sixteenth lower electrodes 41a to 41p. Thus, the first to sixteenth capacitors C1 to C16 are configured in the multilayer wiring layer 30.

なお、本実施形態では、第6、第7、第10、第11キャパシタC6、C7、C10、C11が高密領域となる第6、第7、第10、第11下部電極41f、41g、41j、41kを有し、第2、第3、第5、第8、第9、第12、第14、第15キャパシタC2、C3、C5、C8、C9、C12、C14、C15が低密領域となる第2、第3、第5、第8、第9、第12、第14、第15下部電極41b、41c、41e、41h、41i、41l、41n、41oを有し、第1、第4、第13、第16キャパシタC1、C4、C13、C16が疎領域となる第1、第4、第13、第16下部電極41a、41d、41m、41pを有している。このため、第6、第7、第10、第11キャパシタC6、C7、C10、C11が本発明の高密キャパシタとなり、第2、第3、第5、第8、第9、第12、第14、第15キャパシタC2、C3、C5、C8、C9、C12、C14、C15が本発明の低密キャパシタとなり、第1、第4、第13、第16キャパシタC1、C4、C13、C16が本発明の疎キャパシタとなる。   In the present embodiment, the sixth, seventh, tenth, and eleventh capacitors C6, C7, C10, and C11 are the dense regions, and the sixth, seventh, tenth, and eleventh lower electrodes 41f, 41g, 41j, 41k, and the second, third, fifth, eighth, ninth, twelfth, fourteenth, and fifteenth capacitors C2, C3, C5, C8, C9, C12, C14, and C15 are low-density regions. The second, third, fifth, eighth, ninth, twelfth, fourteenth and fifteenth lower electrodes 41b, 41c, 41e, 41h, 41i, 41l, 41n, 41o are provided, and the first, fourth, The thirteenth and sixteenth capacitors C1, C4, C13, and C16 have first, fourth, thirteenth, and sixteenth lower electrodes 41a, 41d, 41m, and 41p that are sparse regions. Therefore, the sixth, seventh, tenth, and eleventh capacitors C6, C7, C10, and C11 are the high-density capacitors of the present invention, and the second, third, fifth, eighth, ninth, twelfth, and fourteenth capacitors. , Fifteenth capacitors C2, C3, C5, C8, C9, C12, C14, C15 are the low-density capacitors of the present invention, and the first, fourth, thirteenth, and sixteenth capacitors C1, C4, C13, C16 are the present invention. This is a sparse capacitor.

そして、第1〜第16上部電極61a〜61pは、第6、第7、第10、第11上部電極61f、61g、61j、61kの面積が最も大きくされ、第2、第3、第5、第8、第9、第12、第14、第15上部電極61b、61c、61e、61h、61i、61l、61n、61oの面積が次に大きくされ、第1、第4、第13、第16上部電極61a、61d、61m、61pの面積が最も小さくされている。   The first to sixteenth upper electrodes 61a to 61p have the largest areas of the sixth, seventh, tenth, and eleventh upper electrodes 61f, 61g, 61j, and 61k, and the second, third, fifth, The areas of the eighth, ninth, twelfth, fourteenth, and fifteenth upper electrodes 61b, 61c, 61e, 61h, 61i, 61l, 61n, and 61o are increased to the next, and the first, fourth, thirteenth, and sixteenth, respectively. The areas of the upper electrodes 61a, 61d, 61m, and 61p are the smallest.

そして、上記第4実施形態と同様に、各キャパシタが並列に接続されて合成キャパシタが構成されている。具体的には、本実施形態では、層間絶縁膜50は、上記のように3段階で厚さが異なっており、第1〜第16上部電極61a〜61pは、上記のように3段階で面積が異なっている。   And like the said 4th Embodiment, each capacitor is connected in parallel and the synthetic | combination capacitor is comprised. Specifically, in the present embodiment, the thickness of the interlayer insulating film 50 is different in three steps as described above, and the first to sixteenth upper electrodes 61a to 61p have an area in three steps as described above. Is different.

このため、本実施形態では、対向電極の間の長さが最も長いキャパシタと対向電極の間の長さが最も短いキャパシタとを並列に接続して合成キャパシタとし、対向電極の間の長さが中間のもの同士を並列に接続して合成キャパシタとしている。言い換えると、対向電極の面積が最も大きいキャパシタと対向電極の面積が最も小さいキャパシタとを並列に接続して合成キャパシタとし、対向電極の面積が中間のもの同士を並列に接続して合成キャパシタとしている。つまり、高密キャパシタと疎キャパシタとを並列に接続して合成キャパシタとし、低密キャパシタ同士を並列に接続して合成キャパシタとしている。   For this reason, in this embodiment, a capacitor having the longest length between the counter electrodes and a capacitor having the shortest length between the counter electrodes are connected in parallel to form a composite capacitor, and the length between the counter electrodes is Intermediate capacitors are connected in parallel to form a composite capacitor. In other words, a capacitor having the largest area of the counter electrode and a capacitor having the smallest area of the counter electrode are connected in parallel to form a composite capacitor, and those having an intermediate area of the counter electrode are connected in parallel to form a composite capacitor. . That is, a high-density capacitor and a sparse capacitor are connected in parallel to form a composite capacitor, and low-density capacitors are connected in parallel to form a composite capacitor.

詳述すると、第1、第6キャパシタC1、C6、第4、第7キャパシタC4、C7、第10、第13キャパシタC10、C13、第11、第16キャパシタC11、C16を接続して第1〜第4合成キャパシタC1´〜C4´としている。また、第2、第5キャパシタC2、C5、第3、第8キャパシタC3、C8、第9、第14キャパシタC9、C14、第12、第15キャパシタC12、C15を接続して第5〜第8合成キャパシタC5´〜C8´としている。   Specifically, the first, sixth capacitors C1, C6, fourth, seventh capacitors C4, C7, tenth, thirteenth capacitors C10, C13, eleventh, sixteenth capacitors C11, C16 are connected to each other. The fourth synthesis capacitors C1 ′ to C4 ′ are used. Further, the second, fifth capacitors C2, C5, the third, eighth capacitors C3, C8, the ninth, the fourteenth capacitors C9, C14, the twelfth, the fifteenth capacitors C12, C15 are connected, and the fifth to eighth capacitors are connected. The combined capacitors C5 ′ to C8 ′ are used.

以上説明したように、本実施形態では、高密領域となる第6、第7、第10、第11下部電極41f、41g、41j、41kを有する第6、7、10、11キャパシタC6、C7、C10、C11と、疎領域となる第1、第4、第13、第16下部電極41a、41d、41m、41pを有する第1、第4、第13、第16キャパシタC1、C4、C13、C16とを接続して第1〜第4合成キャパシタC1´〜C4´としている。また、低密領域となる第2、第3、第5、第8、第9、第12、第14、第15下部電極41b、41c、41e、41h、41i、41l、41n、41oを有する第2、第3、第5、第8、第9、第12、第14、第15キャパシタC2、C3、C5、C8、C9、C12、C14、C15を適宜接続して第5〜第8合成キャパシタC5´〜C8´としている。このため、第1〜第8合成キャパシタC5´〜C8´の容量がばらつくことを抑制できる。   As described above, in the present embodiment, the sixth, seventh, tenth, and eleventh lower electrodes 41f, 41g, 41j, and 41k that are the dense regions are the sixth, seventh, tenth, and eleventh capacitors C6, C7, C10, C11 and first, fourth, thirteenth, sixteenth capacitors C1, C4, C13, C16 having first, fourth, thirteenth, and sixteenth lower electrodes 41a, 41d, 41m, 41p that are sparse regions. Are connected to form first to fourth synthesis capacitors C1 ′ to C4 ′. Further, the second, third, fifth, eighth, ninth, twelfth, fourteenth, and fifteenth lower electrodes 41b, 41c, 41e, 41h, 41i, 41l, 41n, and 41o, which are low-density regions, are provided. Second, third, fifth, eighth, ninth, twelfth, fourteenth, and fifteenth capacitors C2, C3, C5, C8, C9, C12, C14, and C15 are appropriately connected to provide fifth to eighth synthetic capacitors. C5 'to C8'. For this reason, it can suppress that the capacity | capacitance of 1st-8th synthetic | combination capacitor C5 '-C8' varies.

(第5実施形態の変形例)
上記第5実施形態では、2つのキャパシタを組み合わせて合成キャパシタを構成する例について説明したが、4つのキャパシタを組み合わせて合成キャパシタを構成することもできる。
(Modification of the fifth embodiment)
In the fifth embodiment, the example in which the composite capacitor is configured by combining two capacitors has been described. However, the composite capacitor can also be configured by combining four capacitors.

具体的には、この変形例では、対向電極の間の長さが最も長い2つのキャパシタと対向電極の間の長さが最も短い2つのキャパシタとを並列に接続して合成キャパシタとし、対向電極の間の長さが中間の4つのキャパシタを並列に接続して合成キャパシタとしている。言い換えると、対向電極の面積が最も大きい2つのキャパシタと対向電極の面積が最も小さい2つのキャパシタとを並列に接続して合成キャパシタとし、対向電極の面積が中間の4つのキャパシタを並列に接続して合成キャパシタとしている。つまり、2つの高密キャパシタと2つの疎キャパシタとを並列に接続して合成キャパシタとし、4つの低密キャパシタを並列に接続して合成キャパシタとしている。なお、図10は、層間絶縁膜50および保護膜70を省略した平面図である。   Specifically, in this modification, two capacitors having the longest length between the counter electrodes and two capacitors having the shortest length between the counter electrodes are connected in parallel to form a composite capacitor. The four capacitors with intermediate lengths between are connected in parallel to form a composite capacitor. In other words, two capacitors having the largest counter electrode area and two capacitors having the smallest counter electrode area are connected in parallel to form a composite capacitor, and four capacitors having the counter electrode area in the middle are connected in parallel. This is a composite capacitor. That is, two high density capacitors and two sparse capacitors are connected in parallel to form a composite capacitor, and four low density capacitors are connected in parallel to form a composite capacitor. FIG. 10 is a plan view in which the interlayer insulating film 50 and the protective film 70 are omitted.

詳述すると、図10に示されるように、第1、第6、第11、第16キャパシタC1、C6、C11、C16が並列に接続されて第1合成キャパシタC11´が構成されている。また、第4、第7、第10、第13キャパシタC4、C7、C10、C13が並列に接続されて第2合成キャパシタC12´が構成されている。そして、第5、第9、第14、第15キャパシタC5、C9、C14、C15が並列に接続されて第3合成キャパシタC13´が構成されている。また、第2、第3、第8、第12キャパシタC2、C3、C8、C12が並列に接続されて第4合成キャパシタC14´が構成されている。   Specifically, as shown in FIG. 10, the first, sixth, eleventh, and sixteenth capacitors C1, C6, C11, and C16 are connected in parallel to form a first composite capacitor C11 ′. In addition, the fourth, seventh, tenth, and thirteenth capacitors C4, C7, C10, and C13 are connected in parallel to form a second composite capacitor C12 ′. The fifth, ninth, fourteenth, and fifteenth capacitors C5, C9, C14, and C15 are connected in parallel to form a third composite capacitor C13 ′. Further, the second, third, eighth, and twelfth capacitors C2, C3, C8, and C12 are connected in parallel to form a fourth composite capacitor C14 ′.

このように、4つのキャパシタを並列に接続するようにしても、上記第5実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、図10では、理解をし易くするために、第1、第6、第11、第16キャパシタC1、C6、C11、C16の間にそれぞれC11´という符号を付しているが、実際には、第1、第6、第11、第16キャパシタC1、C6、C11、C16が並列に接続されて1つの第1合成キャパシタC11´が構成されている。また、第2〜第4合成キャパシタC12´〜C14´においても同様である。   As described above, even when the four capacitors are connected in parallel, the same effect as in the fifth embodiment can be obtained. In FIG. 10, for the sake of easy understanding, the reference numerals C11 ′ are assigned between the first, sixth, eleventh, and sixteenth capacitors C1, C6, C11, and C16. The first, sixth, eleventh, and sixteenth capacitors C1, C6, C11, and C16 are connected in parallel to form one first composite capacitor C11 ′. The same applies to the second to fourth synthesis capacitors C12 ′ to C14 ′.

(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be appropriately changed within the scope described in the claims.

例えば、上記各実施形態において、下部電極および上部電極の形状は適宜変更可能である。   For example, in the above embodiments, the shapes of the lower electrode and the upper electrode can be changed as appropriate.

また、上記第1実施形態において、第1〜第3上部電極61a〜61cの面積を互いに等しくし、第1〜第3下部電極41a〜41cの面積を変更することによって第1〜第3キャパシタC1〜C3の容量が等しくなるようにしてもよい。同様に、第2〜第5実施形態において、下部電極の面積を変更するようにしてもよい。   In the first embodiment, the areas of the first to third upper electrodes 61a to 61c are equal to each other, and the areas of the first to third lower electrodes 41a to 41c are changed to change the areas of the first to third capacitors C1. The capacities of .about.C3 may be equal. Similarly, in the second to fifth embodiments, the area of the lower electrode may be changed.

そして、上記各実施形態において、多層配線層30は、第1、第2配線層40、60上に層間絶縁膜および配線層がさらに積層されていてもよい。   In each of the above embodiments, the multilayer wiring layer 30 may further include an interlayer insulating film and a wiring layer stacked on the first and second wiring layers 40 and 60.

また、上記第1〜第3実施形態において、下部電極の数は適宜変更可能である。   In the first to third embodiments, the number of lower electrodes can be changed as appropriate.

さらに、上記第2実施形態において、貫通孔62a〜62cを形成する場所は適宜変更可能である。つまり、第1〜第3上部電極61a〜61cの角部にそれぞれ貫通孔62a〜62cを形成してもよい。また、貫通孔62a〜62cは、円筒状ではなく、各筒状であってもよい。   Furthermore, in the said 2nd Embodiment, the place which forms the through-holes 62a-62c can be changed suitably. That is, the through holes 62a to 62c may be formed at the corners of the first to third upper electrodes 61a to 61c, respectively. Further, the through holes 62a to 62c may be cylindrical instead of cylindrical.

そして、上記第4、第5実施形態において、合成キャパシタを構成する場合には、各キャパシタを直列に接続してもよい。   And in the said 4th, 5th embodiment, when comprising a synthetic | combination capacitor, you may connect each capacitor in series.

また、上記各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。例えば、上記第2実施形態を上記第3〜第5実施形態に組み合わせ、各上部電極に貫通孔を形成するようにしてもよい。   Moreover, it is also possible to combine said each embodiment suitably. For example, the second embodiment may be combined with the third to fifth embodiments, and a through hole may be formed in each upper electrode.

10 基板
10a 一面
30 多層配線層
40 第1配線層
41a〜41p 第1〜第16下部電極
50 層間絶縁膜
60 第2配線層
61a〜61p 第1〜第16上部電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Board | substrate 10a One surface 30 Multilayer wiring layer 40 1st wiring layer 41a-41p 1st-16th lower electrode 50 Interlayer insulating film 60 2nd wiring layer 61a-61p 1st-16th upper electrode

Claims (7)

一面(10a)を有する基板(10)と、
配線層(40、60)と層間絶縁膜(50)とが交互に積層されることによって構成され、前記基板の一面上に配置された多層配線層(30)と、を有する半導体装置において、
前記配線層のうちの前記基板側から第n層目(nは自然数)の配線層は、前記基板の面方向における第1方向に沿って順に配置された3個以上である複数の下部電極(41a〜41c)を有し、前記複数の下部電極において、他の下部電極に挟まれた領域が密領域となると共に前記密領域と異なる領域が疎領域となり、
前記層間絶縁膜は、前記密領域の下部電極上に位置する部分の膜厚が前記疎領域の下部電極上に位置する部分の膜厚より厚くされ、
前記配線層のうちの前記基板側から第(n+1)層目の配線層は、前記複数の下部電極とそれぞれ対向する複数の上部電極(61a〜61c)を有し、
前記多層配線層内には、前記複数の下部電極、前記複数の上部電極、前記複数の下部電極と前記複数の上部電極との間の前記層間絶縁膜を有する複数のキャパシタ(C1〜C3)が構成され、
前記密領域の下部電極を有する密キャパシタの前記下部電極と前記上部電極との対向面積は、前記疎領域の下部電極を有する疎キャパシタの前記下部電極と前記上部電極との対向面積より大きくされていることを特徴とする半導体装置。
A substrate (10) having one surface (10a);
In a semiconductor device having a multilayer wiring layer (30) configured by alternately stacking wiring layers (40, 60) and interlayer insulating films (50) and disposed on one surface of the substrate,
Among the wiring layers, the nth layer (n is a natural number) of the wiring layers from the substrate side is a plurality of lower electrodes (three or more arranged in order along the first direction in the surface direction of the substrate). 41a to 41c), in the plurality of lower electrodes, a region sandwiched between other lower electrodes becomes a dense region and a region different from the dense region becomes a sparse region,
In the interlayer insulating film, the thickness of the portion located on the lower electrode of the dense region is thicker than the thickness of the portion located on the lower electrode of the sparse region,
The wiring layer of the (n + 1) th layer from the substrate side of the wiring layer has a plurality of upper electrodes (61a to 61c) respectively opposed to the plurality of lower electrodes,
In the multilayer wiring layer, there are a plurality of capacitors (C1 to C3) having the plurality of lower electrodes, the plurality of upper electrodes, and the interlayer insulating film between the plurality of lower electrodes and the plurality of upper electrodes. Configured,
The facing area of the lower electrode and the upper electrode of the dense capacitor having the lower electrode of the dense region is larger than the facing area of the lower electrode and the upper electrode of the sparse capacitor having the lower electrode of the sparse region. A semiconductor device characterized by comprising:
前記複数の下部電極は、面積が互いに等しくされていると共に、互いの間の長さが等しくされていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the plurality of lower electrodes have the same area and the same length between each other. 前記密キャパシタの上部電極は、面積が前記疎キャパシタの上部電極より大きくされていることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 2, wherein an area of the upper electrode of the dense capacitor is larger than that of the upper electrode of the sparse capacitor. 前記複数の上部電極は、外形が互いに等しくされていると共に、前記基板の一面に対する法線方向に貫通する貫通孔(62a〜62c)がそれぞれ形成されており、
前記密キャパシタの上部電極に形成される貫通孔は、前記法線方向と直交する平面の断面積が前記疎キャパシタの上部電極に形成される貫通孔より小さくされていることを特徴とする請求項2または3に記載の半導体装置。
The plurality of upper electrodes have outer shapes that are equal to each other, and are formed with through holes (62a to 62c) penetrating in a normal direction to one surface of the substrate,
The through hole formed in the upper electrode of the dense capacitor has a cross-sectional area in a plane perpendicular to the normal direction smaller than the through hole formed in the upper electrode of the sparse capacitor. 2. The semiconductor device according to 2 or 3.
前記第n層目の配線層は、前記複数の下部電極から前記第1方向と直交する方向であって前記基板の面方向に沿った第2方向にそれぞれ3個以上の前記下部電極(41d〜41i)を有し、前記複数の下部電極において、前記第1、第2方向において他の下部電極に挟まれた領域が高密領域となると共に、前記第1方向および前記第2方向のいずれか一方の方向においてのみ他の下部電極に挟まれた領域が低密領域となり、前記高密領域および前記低密領域と異なる領域が前記疎領域となり、
前記層間絶縁膜は、前記高密領域の下部電極上に位置する部分、前記低密領域の下部電極上に位置する部分、前記疎領域の下部電極上に位置する部分の順に膜厚が薄くなり、
前記高密領域の下部電極を有する高密キャパシタの下部電極と上部電極との対向面積は、前記低密領域の下部電極を有する低密キャパシタの下部電極と上部電極との対向面積より大きくされていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の半導体装置。
The n-th wiring layer includes three or more lower electrodes (41d to 41d) in a second direction along a plane direction of the substrate from the plurality of lower electrodes in a direction orthogonal to the first direction. 41i), and in the plurality of lower electrodes, a region sandwiched between other lower electrodes in the first and second directions becomes a high-density region, and one of the first direction and the second direction The region sandwiched between the other lower electrodes only in the direction of becomes the low-density region, the high-density region and the region different from the low-density region is the sparse region,
The interlayer insulating film becomes thinner in the order of the portion located on the lower electrode of the dense region, the portion located on the lower electrode of the dense region, the portion located on the lower electrode of the sparse region,
The opposing area between the lower electrode and the upper electrode of the dense capacitor having the lower electrode in the dense region is larger than the opposing area between the lower electrode and the upper electrode of the dense capacitor having the lower electrode in the dense region. The semiconductor device according to claim 1, wherein:
前記第n層目の配線層は、前記第1方向に沿って前記下部電極(41a〜41d)を4個有しており、
前記多層配線層内には、前記密キャパシタと前記疎キャパシタとが接続されて合成キャパシタ(C1´、C2´)が構成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の半導体装置。
The nth wiring layer has four lower electrodes (41a-41d) along the first direction,
The composite capacitor (C1 ', C2') is configured by connecting the dense capacitor and the sparse capacitor in the multilayer wiring layer, according to any one of claims 1 to 4. The semiconductor device described.
前記第n層目の配線層は、4個の前記下部電極から前記第1方向と直交する方向であって前記基板の面方向に沿った第2方向にそれぞれ4個の前記下部電極(41e〜41p)を有することによって16個の下部電極を有し、前記複数の下部電極において、前記第1、第2方向において他の下部電極に挟まれた領域が高密領域となると共に、前記第1方向および前記第2方向のいずれか一方の方向においてのみ他の下部電極に挟まれた領域が低密領域となり、前記高密領域および前記低密領域と異なる領域が前記疎領域となり、
前記高密領域の下部電極を有する高密キャパシタと前記疎キャパシタとが接続されて合成キャパシタ(C1´〜C4´、C11´、C12´)が構成されていると共に、前記低密領域の下部電極を有する低密キャパシタ同士が接続されて合成キャパシタ(C5´〜C8´、C13´、C14´)が構成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の半導体装置。
The n-th wiring layer includes four lower electrodes (41e to 41e) extending from the four lower electrodes in a direction perpendicular to the first direction and in a second direction along the surface direction of the substrate. 41p) having 16 lower electrodes, in the plurality of lower electrodes, a region sandwiched between other lower electrodes in the first and second directions becomes a highly dense region, and the first direction And a region sandwiched between other lower electrodes only in either one of the second directions becomes a low-density region, and the region different from the high-density region and the low-density region becomes the sparse region,
A high-capacitance capacitor having the lower electrode in the dense region and the sparse capacitor are connected to form a composite capacitor (C1 ′ to C4 ′, C11 ′, C12 ′), and the lower electrode in the dense region is provided 5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the low-density capacitors are connected to each other to form a composite capacitor (C5 ′ to C8 ′, C13 ′, C14 ′).
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