(57)【要約】【課題】半導体装置を大型化することなく、大容量値を得られるキャパシタの構造を提供する。【課題の解決手段】  半導体装置において、シリコン基板１に形成した導電層である拡散層２と、この拡散層２上に形成した第１絶縁層３と、この第１絶縁層３上に形成した下層導電層４と、この下層導電層４上に形成した第２絶縁層５と、この第２絶縁層５上に形成した上層導電層６とによって、第１絶縁層３を誘電体層とし拡散層２と下層導電層４とを一対の電極とするキャパシタと、第２絶縁層５を誘電体層とし下層導電層４と上層導電層６とを一対の電極とするキャパシタとを構成するとともに、上層導電層６と拡散層２とを金属配線７を介して電気的に接続したものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板上に形成した導電層である拡散層の上に、絶縁層と導電層とを交互に重ねて形成して、絶縁層を誘電体層とし、この絶縁層を挟む上下の導電層を一対の電極とするキャパシタを複数構成するとともに、各導電層を一つおきに電気的に接続した
ことを特徴とするキャパシタを有する半導体装置。
【請求項２】
シリコン基板に形成した導電層である拡散層と、この拡散層上に形成した第１絶縁層と、この第１絶縁層上に形成した下層導電層と、この下層導電層上に形成した第２絶縁層と、この第２絶縁層上に形成した上層導電層とによって、前記拡散層と前記下層導電層とを一対の電極とし前記第１絶縁層を誘電体層とするキャパシタと、前記下層導電層と前記上層導電層とを一対の電極とし前記第２絶縁層を誘電体層とするキャパシタとを構成するとともに、前記上層導電層と前記拡散層とを電気的に接続した
ことを特徴とするキャパシタを有する半導体装置。
【請求項３】
拡散層を含む導電層の電気的接続は、金属配線によることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキャパシタを有する半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャパシタを有する半導体装置に関し、特に前記キャパシタの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置におけるキャパシタは、誘電体層を構成する絶縁層の上下に、一対の電極を構成する導電層を形成した構造が一般的である。そして、キャパシタの容量値は、誘電体層の誘電率と、誘電体層を挟んだ各導電層の対向面積の大きさによって決定される。
【特許文献１】特開平５−１９０７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、上述した従来のキャパシタでは、誘電率が同一であれば、各導電層の対向面積を大きくしなければ、容量値を大きくできないので、容量値の大きなキャパシタを得るには、平面的な大きさが必要であった。このため、大容量値のキャパシタを形成するには、半導体装置の大型化が避けられないという問題があった。本発明は、この問題を解決し、半導体装置を大型化することなく、大容量値を得られるキャパシタの構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的を解決するために、本発明の請求項１に係るキャパシタの構造は、半導体装置において、シリコン基板上に形成した導電層である拡散層の上に、絶縁層と導電層とを交互に重ねて形成して、絶縁層を誘電体層とし、この絶縁層を挟む上下の導電層を一対の電極とするキャパシタを複数構成するとともに、拡散層を含む各導電層を一つおきに電気的に接続したものである。
【０００５】
同じくこの目的を解決するために、本発明の請求項２に係るキャパシタの構造は、半導体装置において、シリコン基板に形成した導電層である拡散層と、この拡散層上に形成した第１絶縁層と、この第１絶縁層上に形成した下層導電層と、この下層導電層上に形成した第２絶縁層と、この第２絶縁層上に形成した上層導電層とによって、前記拡散層と前記下層導電層とを一対の電極とし前記第１絶縁層を誘電体層とするキャパシタと、前記下層導電層と前記上層導電層とを一対の電極とし前記第２絶縁層を誘電体層とするキャパシタとを構成するとともに、前記上層導電層と前記拡散層とを電気的に接続したものである。
【０００６】
また、本発明の請求項３に係るキャパシタの構造は、上記請求項１または請求項２に係る半導体装置において、拡散層を含む導電層の電気的接続は、金属配線によることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本願の請求項１及び請求項２に係る発明によれば、誘電体層を挟んで対向する一対の電極である導電層同士の対向面積の増大を、平面的にではなく、重畳的に行うことにより、半導体装置を大型化することなく、大容量値のキャパシタを得ることができる。
【０００８】
本願の請求項３に係る発明によれば、上記効果に加えて、導電層同士の電気的接続をより確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面の図１〜図３に基づいて説明する。ここにおいて、図１はキャパシタを有する半導体装置の概略的な断面図、図２は同じく平面図、図３はキャパシタの構成を説明する回路図である。
【００１０】
図１に示すように、半導体装置のシリコン基板１に、ひ素、リンなどの不純物を注入してＮ型の拡散層２を形成するとともに、部分的に不純物の高濃度領域２ａを形成している。前記導電層である拡散層２上には第１絶縁層３を、例えば酸化シリコンを用いて形成している。前記第１絶縁層３の上には下層導電層４を、例えばポリシリコンを用いて形成している。これによって、前記第１絶縁層３を誘電体層とし、前記拡散層２と前記下層導電層４とを一対の電極とするキャパシタが構成される。
【００１１】
また、下層導電層４上には第２絶縁層５を、例えば酸化シリコンを用いて形成している。前記第２絶縁層５上には上層導電層６を、例えばポリシリコンを用いて形成している。これによって、前記第２絶縁層５を誘電体層とし、前記下層導電層４と前記上層導電層６とを一対の電極とするキャパシタが構成される。そして、前記下層導電層４は二つのキャパシタに共通する電極となっている。
【００１２】
また、上層導電層６及び第２絶縁層５上には、酸化シリコンを用いた絶縁層１０を形成する一方、前記上層導電層６と拡散層２の高濃度領域２ａとを、アルミニウム等の金属配線７で電気的に接続している。これによって、図３に示すように、二つのキャパシタが並列接続されて構成される。なお、図１及び図２において、１１は前記金属配線７と前記高濃度領域２ａとのコンタクト領域、１２は前記金属配線７と前記上層導電層６とのコンタクト領域である。
【００１３】
さらに、図１及び図２で理解できるように、下層導電層４は、アルミニウム等の金属配線８によってコンタクト領域１３において、シリコン基板１上に形成した図示していない、例えばＭＯＳトランジスタの電極と電気的に接続している。なお、図１中、９はＬＯＣＯＳ素子分離領域である。
【００１４】
本実施形態は上述のように、拡散層２と下層導電層４とを一対の電極とするキャパシタと、前記下層導電層４と上層導電層６とを一対の電極とするキャパシタとを、重畳的に形成し、前記拡散層２と前記上層導電層６とを電気的に接続して構成することにより、一対の電極である対向する導電層２，４及び４，６を水平方向に拡大形成することなく、電極の対向面積を増大し、電極の水平方向の占有面積が同一のものと比較して、容量値がほぼ２倍のキャパシタを得ることができる。
【００１５】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、例えば、拡散層２と導電層６の電気的接続は、金属配線７によらず直接接続してもよいものであり、金属配線７を介さずに直接接続する場合には、拡散層２の高濃度領域２ａは設けなくてもよいものである。また、重畳形成するキャパシタは２個に限らず、３個以上でもよく、この場合には、図４に示すように、上下に位置する導電層Ｃ１〜Ｃｎを一つおきに電気的に接続すればよいものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態であるキャパシタを有する半導体装置の概略的な断面図。
【図２】同じく平面図。
【図３】同じくキャパシタの構成を説明する回路図。
【図４】本発明の他の実施形態におけるキャパシタの構成を説明する回路図。
【符号の説明】
【００１７】
１      シリコン基板
２      拡散層
２ａ      高濃度領域
３      第１絶縁層
４      下層導電層
５      第２絶縁層
６      上層導電層
７，８      金属配線
１１，１２，１３      コンタクト領域
Ｃ１〜Ｃｎ      導電層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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