【手続補正書】
【提出日】平成17年3月24日(2005.3.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体構造を有するコンデンサであって、
炭化ケイ素層と、
該炭化ケイ素層上に設けられ、第１の厚みを有する第１酸化膜層と、
該第１酸化膜層上に設けられ、第２の厚みを有し、前記第１酸化膜層の誘電率より高い誘電率を有する誘電体材料層と、
該誘電体材料層上で、前記第１酸化膜層の反対側に設けられた第３の厚みを有する第２酸化膜層と、
前記第１の厚みと前記第３の厚みは、前記第２の厚みより１桁小さく、
前記第１酸化膜層上で、前記誘電体材料層の反対側に、前記第１酸化膜層と前記炭化ケイ素層の間に設けられた第１金属層と、
前記第２酸化膜層上で、前記誘電体材料層の反対側に、金属−絶縁体−金属（ＭＩＭ）コンデンサが得られるように設けられた第２金属層と
を備えていることを特徴とする記載のコンデンサ。
【請求項２】
誘電体構造を有する高電圧コンデンサであって、
炭化ケイ素層と、
該炭化ケイ素層上に設けられ、第１の厚みを有する第１酸化膜層と、
該第１酸化膜層上に設けられ、第２の厚みを有し、前記第１酸化膜層の誘電率より高い誘電率を有する誘電体材料層と、
該誘電体材料層上で、前記第１酸化膜層の反対側に設けられた第３の厚みを有する第２酸化膜層と、
前記第１酸化膜層上で、前記誘電体材料層の反対側に、前記第１酸化膜層と前記炭化ケイ素層の間に設けられた第１金属層と、
前記第２酸化膜層上で、前記誘電体材料層の反対側に、金属−絶縁体−金属（ＭＩＭ）コンデンサが得られるように設けられた第２金属層とを備え、
前記第１の厚みと前記第２の厚みと前記第３の厚みが、少なくとも１００Ｖの動作電圧を得るように設けられていることを特徴とするコンデンサ。
【請求項３】
前記第１酸化膜層と前記第２酸化膜層は、二酸化ケイ素からなり、前記誘電体材料層は、窒化ケイ素と酸窒化ケイ素のうちの少なくとも１つからなることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンデンサ。
【請求項４】
前記第１の厚みは約１０〜約３０ｎｍ、前記第２の厚みは約２００〜約３００ｎｍ、前記第３の厚みは約１０〜約３０ｎｍであることを特徴とする請求項３に記載のコンデンサ。
【請求項５】
前記第１酸化膜層と前記第２酸化膜層と前記誘電体材料層のうちの少なくとも１つは、その誘電体構造が、窒化膜誘電体のみを有するＭＩＭコンデンサよりも大きな傾斜を有する平均故障寿命対電圧特性を有するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のコンデンサ。
【請求項６】
前記二酸化ケイ素層と前記窒化ケイ素層は、堆積層であることを特徴とする請求項３に記載のコンデンサ。
【請求項７】
前記第１酸化膜層と前記第２酸化膜層と前記誘電体材料層のうちの少なくとも１つは、約５０ボルトより大きな電圧で、かつ少なくとも約１００℃の温度で、少なくとも約１０７時間の平均故障寿命が得られるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンデンサ。
【請求項８】
前記第１酸化膜層と前記第２酸化膜層と前記誘電体材料層のうちの少なくとも１つは、約１００ボルトより大きな電圧で、かつ少なくとも約１００℃の温度で、少なくとも約１０７時間の平均故障寿命が得られるように構成されていることを特徴とする請求項７に記載のコンデンサ。
【請求項９】
前記第１金属層と前記第２金属層は、チタン、白金、クロム及び金のうちの少なくとも１つからなることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンデンサ。
【請求項１０】
炭化ケイ素基板を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンデンサ。
【請求項１１】
前記炭化ケイ素基板内に形成された複数の半導体素子を備えていることを特徴とする請求項１０に記載のコンデンサ。
【請求項１２】
集積回路用の高平均故障寿命の内部接続構造であって、
基板内に設けられた複数の半導体素子と、
該複数の半導体素子上に設けられた絶縁層と、
該絶縁層上で、前記複数の半導体素子の反対側に設けられ、内部接続金属の複数領域を有する第１内部接続層と、
前記内部接続金属の複数領域の少なくとも一部を覆うように前記第１内部接続層上に設けられた第１酸化膜層と、
該第１酸化膜層上で、前記第１内部接続層の反対側に設けられ、前記第１酸化膜層の誘電率より高い誘電率を有する誘電体材料層と、
該誘電体材料層上で、前記第１酸化膜層の反対側に設けられた第２酸化膜層と、
前記第１酸化膜層の厚みと前記第２酸化膜層の厚みが、前記誘電体材料層の厚みより１桁小さく、
前記第２酸化膜層上で、前記誘電体材料層の反対側に設けられ、前記内部接続金属の複数領域を有する第２内部接続層と
を備えていることを特徴とする内部接続構造。
【請求項１３】
高電圧集積回路用の高平均故障寿命の内部接続構造であって、
基板内に設けられ、少なくとも１００Ｖの動作電圧を有する複数の半導体素子と、
該複数の半導体素子上に設けられた絶縁層と、
該絶縁層上で、前記複数の半導体素子の反対側に設けられ、内部接続金属の複数領域を有する第１内部接続層と、
前記内部接続金属の複数領域の少なくとも一部を覆うように前記第１内部接続層上に設けられた第１酸化膜層と、
該第１酸化膜層上で、前記第１内部接続層の反対側に設けられ、前記第１酸化膜層の誘電率より高い誘電率を有する誘電体材料層と、
該誘電体材料層上で、前記第１酸化膜層の反対側に設けられた第２酸化膜層と、
該第２酸化膜層上で、前記誘電体材料層の反対側に設けられ、前記内部接続金属の複数領域を有する第２内部接続層と
前記第１酸化膜層と前記第２酸化膜層と前記誘電体材料層が、少なくとも１００Ｖの動作電圧に耐えるように設けられていることを特徴とする内部接続構造。
【請求項１４】
前記第１酸化膜層と前記第２酸化膜層は、二酸化ケイ素からなり、前記誘電体材料層は、窒化ケイ素からなることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の内部接続構造。
【請求項１５】
前記第１酸化膜層は約１０〜約３０ｎｍの厚みを有し、前記誘電体材料層は約２００〜約３００ｎｍの厚みを有し、前記第２酸化膜層は約１０〜約３０ｎｍの厚みを有することを特徴とする請求項１４に記載の内部接続構造。
【請求項１６】
前記第１酸化膜層と前記第２酸化膜層と前記誘電体材料層のうちの少なくとも１つは、対応する窒化膜金属間誘電体よりも大きな傾斜を有する平均故障寿命対電圧特性が得られるように構成されていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の内部接続構造。
【請求項１７】
前記二酸化ケイ素層と前記窒化ケイ素層は、堆積層であることを特徴とする請求項１４に記載の内部接続構造。
【請求項１８】
前記第１酸化膜層と前記第２酸化膜層と前記誘電体材料層のうちの少なくとも１つは、約５０ボルトより大きな電圧で、かつ少なくとも約１００℃の温度で、少なくとも約１０７時間の平均故障寿命が得られるように構成されていることを特徴とする請求項１２又は１４に記載の内部接続構造。
【請求項１９】
前記第１酸化膜層と前記第２酸化膜層と前記誘電体材料層のうちの少なくとも１つは、約１００ボルトより大きな電圧で、かつ１５０℃の温度で、少なくとも約１０７時間の平均故障寿命が得られるように構成されていることを特徴とする請求項１８に記載の内部接続構造。
【請求項２０】
前記第１内部接続層と前記第２内部接続層の内部接続金属は、チタン、白金、クロム及び金のうちの少なくとも１つからなることを特徴とする請求項１２又は１４に記載の内部接続構造。
【請求項２１】
炭化ケイ素層と、
該炭化ケイ素層上に設けられ、化学式Ｓｉ３Ｎ４−ＸＯＸ（ここで、０＜Ｘ≦１）を有する酸窒化ケイ素からなる誘電体材料層と、
該誘電体材料層上で、前記炭化ケイ素層の反対側に設けられた第１金属層と
前記誘電体材料層上で、該誘電体材料層と前記炭化ケイ素層の間に、金属−絶縁体−金属（ＭＩＭ）コンデンサが得られるように設けられた第２金属層と
を備えたことを特徴とするコンデンサ。
【請求項２２】
前記誘電体材料層は、その誘電体構造が、窒化膜誘電体のみを有するＭＩＭコンデンサよりも大きな傾斜を有する平均故障寿命対電圧特性を有するように構成されていることを特徴とする請求項２１に記載のコンデンサ。
【請求項２３】
前記誘電体材料層の酸窒化ケイ素は、堆積層であることを特徴とする請求項２１に記載のコンデンサ。
【請求項２４】
前記誘電体材料層は、約５０ボルトより大きな電圧で、かつ少なくとも約１００℃の温度で、少なくとも約１０７時間の平均故障寿命が得られるように構成されていることを特徴とする請求項２１に記載のコンデンサ。
【請求項２５】
前記誘電体材料層は、約１００ボルトより大きな電圧で、かつ少なくとも約１００℃の温度で、少なくとも約１０７時間の平均故障寿命が得られるように構成されていることを特徴とする請求項２４に記載のコンデンサ。
【請求項２６】
前記第１金属層と前記第２金属層は、チタン、白金、クロム及び金のうちの少なくとも１つからなることを特徴とする請求項２１に記載のコンデンサ。
【請求項２７】
前記炭化ケイ素層内に形成された複数の半導体素子を備えていることを特徴とする請求項２１に記載のコンデンサ。
【請求項２８】
前記誘電体材料層は、少なくとも１００Ｖの動作電圧を得るように設けられていることを特徴とする請求項２１に記載のコンデンサ。
【請求項２９】
集積回路用の高平均故障寿命の内部接続構造であって、
炭化ケイ素基板内に設けられた複数の半導体素子と、
該複数の半導体素子上に設けられた絶縁層と、
該絶縁層上で、前記複数の半導体素子の反対側に設けられ、内部接続金属の複数領域を有する第１内部接続層と、
前記第１酸化膜層上で、前記第１内部接続層の反対側に設けられた化学式Ｓｉ３Ｎ４−ＸＯＸ（ここで、０＜Ｘ≦１）を有する酸窒化ケイ素からなる誘電体材料層と、
該誘電体材料層上で、前記第１内部接続層の反対側に設けられた、内部接続金属の複数領域を有する第２内部接続層と
を備えていることを特徴とする内部接続構造。
【請求項３０】
前記誘電体材料層は、約２０〜約４００ｎｍの厚みを有することを特徴とする請求項２９に記載の内部接続構造。
【請求項３１】
前記誘電体材料層は、対応する窒化膜金属間誘電体よりも大きな傾斜を有する平均故障寿命対電圧特性が得られるように構成されていることを特徴とする請求項２９に記載の内部接続構造。
【請求項３２】
前記誘電体材料層は、酸窒化ケイ素の堆積層であることを特徴とする請求項２９に記載の内部接続構造。
【請求項３３】
前記誘電体材料層は、約５０ボルトより大きな電圧で、かつ少なくとも約１００℃の温度で、少なくとも約１０７時間の平均故障寿命が得られるように構成されていることを特徴とする請求項３２に記載の内部接続構造。
【請求項３４】
前記誘電体材料層は、約１００ボルトより大きな電圧で、かつ約１５０℃の温度で、少なくとも約１０７時間の平均故障寿命が得られるように構成されていることを特徴とする請求項３３に記載の内部接続構造。
【請求項３５】
前記第１内部接続層と前記第２内部接続層の内部接続金属は、チタン、白金、クロム及び金のうちの少なくとも１つからなることを特徴とする請求項２９に記載の内部接続構造。
【請求項３６】
前記該複数の半導体素子は、少なくとも１００Ｖの動作電圧を有し、前記誘電体材料層は、少なくとも１００Ｖの動作電圧に耐えるように設けられていることを特徴とする請求項２９に記載の内部接続構造。
【請求項３７】
第１金属層上に、第１の厚みを有する第１酸化膜層を堆積する工程と、
前記第１酸化膜層上に、該第１酸化膜層の誘電定数より高い誘電定数を有し、第２の厚みを有する誘電体材料層を堆積する工程と、
前記誘電体材料層上で、前記第１酸化膜層の反対側に第３の厚みを有する第２酸化膜層を堆積する工程と、
前記第２酸化膜層上に第２金属層を形成する工程とを有し、
前記第１の厚みと前記第３の厚みは、前記第２の厚みより１桁小さいことを特徴とするコンデンサの製造方法。
【請求項３８】
前記第１酸化膜層と前記第２酸化膜層は、二酸化ケイ素からなり、前記誘電体材料層は、窒化ケイ素からなることを特徴とする請求項３７に記載のコンデンサの製造方法。
【請求項３９】
前記第１の厚みは約１０〜約３０ｎｍ、前記第２の厚みは約２００〜約３００ｎｍ、前記第３の厚みは約１０〜約３０ｎｍであることを特徴とする請求項３８に記載のコンデンサの製造方法。
【請求項４０】
前記第１金属層と前記第２金属層は、チタン、白金、クロム及び金のうちの少なくとも１つからなることを特徴とする請求項３８に記載のコンデンサの製造方法。
【請求項４１】
集積回路用の内部接続構造の製造方法であって、
基板内に複数の半導体素子を形成する工程と、
前記複数の半導体素子上に絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層上で、前記複数の半導体素子の反対側に、内部接続金属の複数領域を有する第１内部接続層を形成する工程と、
前記内部接続金属の複数領域の少なくとも一部を覆うように、前記第１内部接続層上に第１酸化膜層を堆積する工程と、
前記第１酸化膜層上で、前記第１内部接続層の反対側に高誘電体層を堆積する工程と、
前記高誘電体層上で、前記第１酸化膜層の反対側に第２酸化膜層を堆積する工程と、
前記第１酸化膜層の厚みと前記第２酸化膜層の厚みが、前記高誘電体層より１桁小さく、
前記第２酸化膜層上で、前記高誘電体層の反対側に、内部接続金属の複数領域を有する第２内部接続層を形成する工程とを有し、
前記第１酸化膜層と前記高誘電体層と前記第２酸化膜層は、前記第１内部接続層の内部接続金属の複数領域と前記第２内部接続層の内部接続金属の複数領域とのうちの対応する領域の間に形成されて、金属間誘電体構造を得るように構成することを特徴とする内部接続構造の製造方法。
【請求項４２】
前記第１酸化膜層と前記第２酸化膜層は、二酸化ケイ素からなり、前記高誘電体層は、窒化ケイ素からなることを特徴とする請求項４１に記載の内部接続構造の製造方法。
【請求項４３】
前記第１酸化膜層は約１０〜約３０ｎｍの厚みを有し、前記高誘電体層は約２００〜約３００ｎｍの厚みを有し、前記第２酸化膜層は約１０〜約３０ｎｍの厚みを有することを特徴とする請求項４２に記載の内部接続構造の製造方法。
【請求項４４】
前記第１内部接続層と前記第２内部接続層の内部接続金属は、チタン、白金、クロム及び金のうちの少なくとも１つからなることを特徴とする請求項４１に記載の内部接続構造の製造方法。
【請求項４５】
炭化ケイ素層上に、第１の厚みを有する誘電体材料層を形成するために、化学式Ｓｉ３Ｎ４−ＸＯＸ（ここで、０＜Ｘ≦１）を有する酸窒化ケイ素層を堆積する工程と、
前記酸窒化ケイ素層上に第１金属層を形成する工程と、
前記酸窒化ケイ素層と前記炭化ケイ素層の間に堆積する第２金属層を形成する工程と
を有することを特徴とするコンデンサの製造方法。
【請求項４６】
前記第１の厚みは、約２０〜約４００ｎｍであることを特徴とする請求項４５に記載のコンデンサの製造方法。
【請求項４７】
前記第１金属層と前記第２金属層は、チタン、白金、クロム及び金のうちの少なくとも１つからなることを特徴とする請求項４５に記載のコンデンサの製造方法。
【請求項４８】
化学式Ｓｉ３Ｎ４−ＸＯＸ（ここで、０＜Ｘ≦１）を有する酸窒化ケイ素層を堆積する工程と、
シリコン前駆物質を供給する工程と、
窒素前駆物質を供給する工程と、
酸素前駆物質を供給する工程と、
プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）プロセスを用いて、前記シリコン前駆物質と前記窒素前駆物質と前記酸素前駆物質を用いて、前記酸窒化ケイ素層を堆積する工程と
を有することを特徴とする請求項４５に記載のコンデンサの製造方法。
【請求項４９】
前記シリコン前駆物質はＳｉＨ４からなり、前記窒素前駆物質はＮ２Ｏからなり、前記酸素前駆物質はＮ２からなることを特徴とする請求項４８に記載のコンデンサの製造方法。
【請求項５０】
約１４７８５立方センチメートルの容積を有するＰＥＣＶＤ装置について、ＳｉＨ４は、約２４０から約３６０標準毎分立方センチメートル（ＳＣＣＭ）の流量で供給され、Ｎ２Ｏは、約８から約１２ＳＣＣＭの流量で供給され、Ｎ２は、約１２０から約１８０ＳＣＣＭの流量で供給されることを特徴とする請求項４９に記載のコンデンサの製造方法。
【請求項５１】
不活性ガスを供給する工程を有することを特徴とする請求項５０に記載のコンデンサの製造方法。
【請求項５２】
前記不活性ガスは、約１６０〜約２４０ＳＣＣＭの流量で供給されるＨｅからなることを特徴とする請求項５１に記載のコンデンサの製造方法。
【請求項５３】
前記ＰＥＣＶＤプロセスは、約１６〜約２４ワットの電力と約７２０〜１０８０ｍＴの圧力と約２００〜３００℃の温度で実施されることを特徴とする請求項５０に記載のコンデンサの製造方法。